JPH0225573A

JPH0225573A - 処理装置

Info

Publication number: JPH0225573A
Application number: JP17658588A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Okada; 茂岡田; Sakae Ohara; 大原　栄; Yasushi Miyamoto; 泰宮本
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1990-01-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は処理装置に関する。

（従来の技術）被処理体例えば半導体ウェハに高温酸化膜を形成するた
めの装置として減圧ＣｖＤ装置がある。この装置では例
えばジグロールシランＳｉＨ，ＣＱ、を加熱下のプロセ
スチューブ内に導入し、この原料ガスに亜酸化窒素Ｎ、
Ｏとを反応させＳｉｎ、を半導体ウェハ上に膜付けする
ものである。プロセスチューブ内でＳｉＯ□の膜付は生
成を行なった後１反応管や排気管には未反応ガスによる
反応生成物が付着する。この反応生成物は前記プロセス
チューブの排気経路に接続された真空排気用ポンプのロ
ータリーポンプオイルに混入して、このオイルを劣化さ
せてしまい排気性能を落とすことになる。この対策とし
てプロセスチューブから真空ポンプに至る排気経路の途
中に反応生成物を捕獲する捕獲器を設け、未反応ガス等
による反応生成物をこの捕獲器に付着させることにより
取り除き、真空ポンプオイルへの反応生成物の混入を軽
減させていた。

またこの捕獲器は通常フィルター等から構成され。

このフィルターに反応生成物を付着させ、所定時間経過
毎に捕獲器よりフィルターを取り出し、このフィルター
に付着した反応生成物を除去していた。

次に、従来の捕獲器について第７図を参照して説明する
。反応生成物を捕獲する捕獲器には反応生成物に反応し
ない材料例えばステンレス製円筒状容器（１２）が設け
られ、この容器（１２）の上部には排気用配管へ接続す
るステンレス製円筒状排気口（１３）が設けられている
。この排気口（１３）には、容器（１２）内方に位置し
、フィルターを支える如くステンレス製円筒状支持体（
１４）が設けられている。

この円筒状支持体（１４）と、容器（１２）の底部を密
閉するステンレス製円筒状で着脱自在に形成されたフラ
ンジ（１５）との間に位置して円筒状に形成されたステ
ンレスメツシュから成るフィルター（１６）が配設され
ている。このフィルター（１６）はステンレスメツシュ
（１７）部と、この両端にステンレスメツシュ（１７）
を保持し、上記円筒状支持体（１４）及びフランジ（１
５）と嵌合しフィルターを固定する円筒状ステンレス製
の保持部（１８）とから成り、容器（１２）に着脱自在
に構成されている。そして容器（１２）の上部側壁の開
口部には図示しない反応管からの排気ガスを吸気する円
筒状ステンレス製の吸気口（１９）が設けられている。

上述した様に構成された捕獲器は図示しない反応管から
排出された排気ガスを上記捕獲器の吸気口（１９）から
取入れる。この排気ガスは容器（１２）内に配設された
フィルター（１６）の円筒状ステンレスメツシュ（１７
）の外周囲から内側へ向は通過排出される。この過程で
排気ガス中の未反応ガスによる反応生成物等が上記ステ
ンレスメツシュ（１７）に付着する。また排気ガス中の
未反応ガスは低温例えば１００℃以下で反応生成物とし
て上記ステンレスメツシュ（１７）に付着し易い、この
ため、メツシュの周囲または容器（１２）外周囲を例え
ばスパイラル状に水冷配管し冷却したもの等がある。上
述した捕獲器の技術は特開昭６１−２９１０３３号公報
に開示されている。

（発明が解決しようとする１１題）しかしながら、半導体ウェハの大口径化及び−括大量処
理に伴い。１回に流すガス流量も増加し、１回のプロセ
スで捕獲器に付着する反応生成物の量も増加することに
なる。このため２〜４回程のプロセス終了毎に捕獲器を
分解して反応生成物等の付着したフィルターを捕獲器か
ら取り出し、清掃または洗浄後、再び取り付けて、再使
用しなければならなかった。また、この分解・清掃・取
り付は作業は装置の運転を停止させ、多くの手間と時間
が必要であると共に、反応生成物の付着したフィルター
を装置より室内に取り出すため周囲をパーティクルで汚
染する問題があった。このことは半導体ウェハ製造上お
よび作業者の健康上にも悪影響を及ぼすことにつながっ
ていた。

本発明は上記点に対処してなされたもので、処理後の不
用なガスによる反応生成物等の付着したフィルターを清
掃するとき、其の都度捕獲器の分解・組み立てを必要と
せず、周囲へのパーティクルの汚染を軽減した捕獲器を
具備した処理装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）この発明は反応室内で被処理体を処理中排気し、この排
気経路中に少なくとも反応生成物を捕獲する捕獲器を設
けた処理装置に於て、上記捕獲器にクリーニング手段を
設けたことを特徴とする処理装置を得るものである。

（作　用）本発明によれば１反応室での処理中排気する排気経路中
に少なくとも反応生成物を捕獲する捕獲器にクリーニン
グ手段を設けたことにより１反応生成物等の付着したフ
ィルターを清掃するとき、其の都度、捕獲器の分解・組
み立てを必要とせず、装着状態でクリーニングが可能で
あるため生産性の向上が図られると共に、周囲特にクリ
ーンルーム内へのパーティクルの汚染を軽減する効果が
得られる。

（実施例）以下本発明処理装置を減圧ＣＶＤ装置に適用した一実施
例につき図面を参照して説明する。

第８図は減圧ＣＶＯ装置の構成を示す一実施例で。

この減圧ＣＶＤ装置はＣｖＤ反応を行なう円筒状反応管
■、この反応管（１）を取り囲む様に反応管（υ内を反
応領域を所望の温度分布に制御する加熱用ヒーター■が
設けられ、上記反応管（υの内部には、整列配置された
複数の半導体ウェハ（３）がボート■上にｉａ、ａされ
て、設けられている。反応管■の一端側には反応ガス例
えば５ｉＨ２（４，ガスおよびＮ、Ｏガスを反応’？？
（υ内に供給するガス導入管■が設けられている。また
１反応管ω内の排気を行なう排気系は、上記反応管ωの
他端側から排気用配管（０を通り、未反応ガス等により
生成された反応生成物を付着させるステンレスメツシュ
等から成る捕獲器■、反応管■内の排気の実行及び停止
を行なうメインバルブ（ハ）、排気圧力を制御する自動
圧力制御器ＡＰＣ■、真空排気を行なうメカニカルブー
スターポンプ（１０）及びロータリーポンプ（１１）か
ら構成されている。

ここで本発明である上記捕獲器■内のフィルター（１６
）に応力を加えメツシュに付着した反応生成物を除去す
る機構を説明する。

（第１の実施例）第１図は第７図の捕獲器の構成にクリーニング手段を設
けたもので同一部分は同一番号で示している。即ち円筒
状フィルター（１６）の外周に沿ったリング形状の耐熱
性を有し、反応生成物に反応しない材料例えばステンレ
ス農の耐熱ブラシ（２０）が上記フィルター（１６）の
少なくともステンレスメツシュ（１７）部の外囲域に沿
って上下動することにより、メツシュ（１７）をブラッ
シングするように設けられている。即ち複数例えば２本
から成るブラシ上下動駆動用シャフト（２１）の遊端の
先端近傍に上記ブラシ（２０）が固定されている。上記
上下動シャフト（２１）のフランジ（１５）貫通孔はシ
ール機構（２２）例えば０−リングやベローズ等で気密
を保ちつつ。

上下動可能に構成されている。また上記各上下動シャフ
ト（２１）の他端は１つに結合され１本のシャフトとな
り、この上下動シャフト（２１）を駆動する上下動駆動
装置！（２３）例えばエアシリンダやリニアアクチュエ
ータ等に接続されている。また円筒状フィルター（１６
）の外側から除去された反応生成物を容器（１２）より
排出する除塵排出口（２４ａ）及び円筒状フィルター（
１６）の内側に除去された反応生成物を容器（１２）よ
り排出する除塵排出口（２４ｂ）がフランジ（１５）に
設けられ、この除塵排出口（２４ａ）、（２４ｂ）は配
管を経由して、排気系の高空排気と除去された反応生成
物を容器（１２）外に排出するための排気とを切り換え
る除塵バルブ（２５）例えばボールバルブや電磁バルブ
等に接続されている。

次に上述の様に構成された捕獲器■の動作について説明
する。反応管■から排出された１２０℃〜１５０℃の温
度の排気ガスは上記捕獲器■の吸気口（１９）から導入
され、容器（１２）内に配設されたフィルター（１６）
のステンレス製メツシュ（１７）、例えばメツシュ＃２
４の円筒状外周囲から内周囲へ向は通過排出される。ま
たステンレスメツシュ（１７）は反応生成物の種類等に
よりメツシュの細かさ程度を選択すれば良い、この過程
で排気ガス中の未反応ガス等は反応生成物として上記ス
テンレスメツシュ（１７）に付着してゆく。この様にし
てＣＶＤ処理などの処理中排気をする。何回かのＣＶＤ
プロセスを実行すると、ステンレスメツシュ（１７）に
付着した反応生成物の付着量が増し、いわゆる、メツシ
ュの目詰まり状態となる。即ちプロセスに必要な所望の
排気性能が得られなくなってくる。この様な状態は予め
プロセスの種類により予め設定されており予め設定され
た処理数により自動的にクリーニング工程を実行する。

換言すれば、目詰まり状態にならない状態でクリーニン
グを実行する。フィルター（１６）に付着した反応生成
物等の除去は、排気系が常圧の状態例えばプロセスの終
了時やプロセスの準備作業中またはプロセス停止時等に
実行すると良い、即ち反応管■内に被処理体を搬入しな
い状態または搬出入しつつある状態で、上下駆動装置（
２３）の動作により上下動シャフト（２１）を上下させ
、リング状耐熱ブラシ（２０）を円筒状ステンレスメツ
シュ（１７）へ接触させ上下動のブラッシングをするこ
とによりメツシュに付着した反応生成物等による目詰ま
りを取り除く。勿論ブラシ（２０）は上下動の他回転を
付加させても良く、またブラッシングはパルス的に実行
しても良い。このメツシュ（１７）の上下動作中メツシ
ュを超音波振動させるとより高速にクリーニングできる
。この時吸気口（１９）にシャッターを設けて、シャッ
ター状態でクリーニングをすると反応管■への塵の侵入
を防止できる。また取り除かれてフランジ（１５）部分
に落下またはフィルター（１７）近傍で浮遊している反
応生成物等は除塵バルブ（２５）を開け、フランジ（１
５）に設けられた除塵排出口（２４）より排気し、図示
しない外部集塵装置へ排出する。除塵排出口（２４）か
らの排気は反応管のへのパーティクル汚染を防止するた
め、ブラシ（２０）によるブラッシングを始める前から
行なうとより効果的である。そして除塵排出口（２４）
から図示しない外部集塵装置への反応生成物等の排出が
終了した時点で除塵バルブ（２５）を閉じ排気系の真空
排気をできる状態に戻す。また上記動作はマニュアル操
作でも自動操作でも良い。従って、従来の様にフィルタ
ー（１６）の清掃時に捕獲器■の分解・組み立てをしな
くてもすむため第９図に示す様に一連のプロセス例えば
半導体ウェハをカセットから取り出しボートに戟Ｉする
等のプロセス準備及びボートを反応管内ヘローディング
するプロセス準備・ローディング工程（２６）、反応管
内を所定温度及び圧力へ昇温・減圧する昇温／減圧工程
（２７）、所定温度と圧力で反応ガスを流しＣＶＤ反応
を行なうＣＶＤプロセス工程（２８）、ＣｖＤプロセス
後のウェハを反応管外へ取り出す準備の降温と減圧状態
を大気圧へ戻す降温／常圧復帰工程（２９）、ウェハを
反応管■より取り出すアンロード工程（３０）がある、
これら工程中で排気系を使用しない工程では捕獲器■の
フィルター（１６）の清掃を行なうことができる（３０
）、（３１）。この工程をプロセス毎に実行するとクリ
ーニング時間も短期間に安易にできる。即ち、一連のＣ
ＶＤ工程を行なっているのと並行に捕獲器■内のフィル
ター（１６）の清掃が可能となり、常に良好な状態で捕
獲器■を使用できる。勿論、ＣＶＤ工程が止まっている
とき、装置が停止している時に捕獲器■の清掃を行なえ
ることは言うまでもない。

（第２の実施例）第２図は第１図の実施例に以下の機能を追加した構成と
なっており同一部分は同一番号で示している。即ち、フ
ィルター（１６）の円筒状ステンレスメツシュ（１７）
の内側にリング状内側ブラシ（２６）と、この内側ブラ
シ（２６）を遊端に支持し上下動するブラシ上下動シャ
フト（２１）及びこのシャフト（２１）のフランジ（１
５）貫通孔のシール機構（２２）が追加された構成とな
っている。即ち、メツシュ（１７）の内側と外側を同時
に上下方向に移動させクリーニングする構成である。動
作については第１の実施例と同一であるから詳細な説明
を省略する。

（第３の実施例）この実施例は第３図に示されているように、第７図の捕
獲器の構成にクリーニング手段を設けたもので同一部分
を同一番号で示している。即ち、円筒状フィルター（１
６）のステンレスメツシュ（１７）に接触し、　フィル
ター（１６）の長手方向に直線状に固定された耐熱ブラ
シ（２０）を設け、フィルター（１６）を回転させるこ
とによりクリーニングする構成になっている。即ち１円
筒状フィルター（１６）はフランジ（１５）を０−リン
グやベローズ等のシール機構（２２）により気密を保ち
ながら回転可能な如く支持体（１４）とフランジ（１５
）間に設けられている。

このフィルター（１６）の回転は回転駆動装置ｉｔ　（
２３）により行なわれる。また円筒状フィルター（１６
）の回転と固定耐熱ブラシ（２０）との接触によるブラ
ッシングにより除去された反応生成物等を容器（１２）
より排出する除塵排出口（２４）がフランジ（１５）に
設けられ、この除塵排出口（２４）は配管を経由して、
排気系の真空排気と除去された反応生成物等を容器（１
２）外に排出するための排気とを切り換える除塵バルブ
（２５）が設けられている。上述の様に構成された捕獲
器■の動作は反応生成物の付着したステンレスメツシュ
（１７）の目詰まり除去を固定ブラシ（２０）とフィル
ター（１６）の回転によるブラッシングで行なうことを
特徴とし、他の動作は第１の実施例とほぼ同じであるか
ら詳細な説明を省略する。

（第４の実施例）この実施例はメツシュ（１７）を振動させることにより
付着物をふるい落とす例である。即ち、第４図に示すよ
うに円筒状フィルター（１６）はフィルター（１，６）
の一端例えば上端を支持体（１４）に支持され、またフ
ィルター（１６）のフランジ（］５）側の他端は振動駆
動装置（２３）例えば振動モーターに接続された振動伝
導シャフト（２１）により支持されている。そしてこの
振動伝導シャフト（２１）のフランジ（１５）との貫通
口はシール機構例えばベローズにより気密を保たれてい
る。そして、振動の支点を支持体（１４）側の保持部（
１８）として、フランジ（１５）側の保持部（１８）を
振動駆動装置ｌ！（２３）の振動により振動させる、す
ると円筒状ステンレスメツシュ（１７）は柔軟性に富ん
でいるため適度にたわみ振動を助長する。このフィルタ
ー（１６）の振動と適度なメツシュ（１７）のたわみに
よりフィルター（１６）に付着した反応生成物等に起因
する目詰まりは除去される。この除去された反応生成物
等を容器（１２）より排出する除塵排出口（２４）がフ
ランジ（１５）に設けられ、この除塵排出口（２４）は
配管を経由して、排気系の真空排気と除去された反応生
成物等を容器（１２）外に排出する為の排気とを切り換
える除塵バルブ（２５）が設けられている。またこの実
施例ではフランジ側のフィルター保持部（１８）を振動
させているが、フィルター（１６）のフランジ側を固定
支点として支持体（１４）側を振動させても良い、上述
の様に構成された捕獲器口の動作は反応生成物の付着し
たステンレスメツシュ（１７）の目詰まり除去を振動駆
動装置（２３）によるフィルター（１６）の振動で行な
うことを特徴とし、他の動作は第１の実施例とほぼ同じ
であるから詳細な説明を省略する。

（第５の実施例）この実施例は高圧気体を吹き付け、付着物を吹き落とす
ことによりクリーニングする例である。

即ち、第５図に示すように、　円筒状フィルター（１６
）の円筒内部に反応生成物に反応しない材料からなる例
えばステンレス製の複数孔を有したノズル（２３）をフ
ランジ（１５）側からフィルターのほぼ中心軸に挿入し
た状態に配設し、ノズル（２３）のフランジ（１５）と
の貫通孔はシール機構（２２）例えばＯ−リングにより
気密封止されている。このノズル（２３）に外部より加
圧された例えば４〜１０ｋｇ／ｆｆｌの気体例えばＮ８
や空気を導入し、この気体をノズルの複数孔からフィル
ター（１６）のステンレスメツシュ（１７）側に向けて
吹き出す、このノズル（２３）から吹き出された気体に
よりステンレスメツシュ（１７）に付着した反応生成物
等を円筒状フィルター（１６）の外側に吹き飛ばし目詰
まりを除去する。この除去された反応生成物等を容器（
１２）より排出する除塵排出口（２４）がフランジ（１
５）に設けられ、この除塵排出口（２４）は配管を経由
して、排気系の真空排気と除去された反応生成物等を容
ＩＩ（１２）外に排出する為の排気とを切り換える除塵
バルブ（２５）が設けられている。上述の様に構成され
た捕獲器■の動作は反応生成物の付着したステンレスメ
ツシュ（１７）の目詰まり除去を、フィルター（１６）
内に配設したノズル（２３）から吹き出された気体によ
り行なうことを特徴とし、他の動作は第１の実施例とほ
ぼ同じであるから詳細な説明を省略する。

（第６の実施例）この実施例は真空吸引孔付きリングを上下動させて、吸
引することによりクリーニングする例である。即ち、第
６図に示すように１円筒状フィルター（１６）のステン
レスメツシュ（１７）部の外周にはメツシュ（１７）と
ほぼ接触する側に複数の吸引孔を有したリング状吸引ノ
ズル（２１）が配置され、このノズル（２１）がステン
レスメツシュ（１７）の長手方向に沿って上下動駆動装
置（２３）により上下動できるように構成されている。

そしで、このリング状ノズル（２１）からの配管部分（
２１ａ）とフランジ（１５）との貫通部は０−リング等
のシール機構（２２）により気密保持されている。前記
リング状吸引ノズル（２１）を減圧排気する事によりス
テンレスメツシュ（１７）部に付着した反応生成物等を
吸引ノズル（２１）の複数孔より吸引排除する。この吸
引排除された反応生成物等は配管部分（２１ａ）を通り
容器（１２）外へ排出される。そしてこの吸引排除の為
の排気操作の実行と停止を制御するバルブ（２５）が上
記配管部（２１ａ）に接続されている。上述の様に構成
された捕獲器■の動作は反応生成物の付着したステンレ
スメツシュ（１７）の目詰まり除去を、フィルター（１
６）の円筒の円周面に沿ったリング状吸引ノズル（２１
）による吸引排除動作をフィルター（１６）の円筒長手
方向に移動して行なうことを特徴とし、他の動作は第１
の実施例とほぼ同じであるから詳細な説明を省略する。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく１本発明の要旨の範囲
内で種々の変形実施が可能である。

例えば捕獲器■を横型の構成にする、駆動手段を上下ま
たは左右の配置にする１反応生成物の種類に対応したメ
ツシュの目の細がさを選択する、フイルター形状を多角
形状にする等が可能である。

特に減圧ｃｖｏ装置ｉｔ、　ＨＴＯ装置、ＴＥＯ５装置
、常圧ＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置、ドライエツチ
ング装置、ＬＣＤエツチング装置、　アッシング装置な
どの半導体熱処理装置に有効である。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、反応生成物等の付
着したフィルターを清掃するとき、其の都度、捕獲器の
分解・組み立てを必要とせず、装着状態でクリーニング
が可能であるため生産性の向上が図られると共に１周囲
特にクリーンルームへのパーティクルの汚染を軽減する
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するための捕獲器
の構成説明図、第２乃至第６図は第１図の他の実施例を
説明するための捕獲器の構成説明図、第７図は従来装置
の説明図、第８図は第１図の捕獲器を説明するための減
圧ＣｖＯ装置の構成説明図、第９図はプロセス中の捕獲
器の清掃時期の説明図である。１２・・・容器１４・・・支持体１６・・・フィルター１８・・・保持部２０・・・耐熱ブラシ２２・・・シール機構２４・・・除塵排出口１３・・・排気口１５・・・フランジ１７・・・ステンレスメツシュ１９・・・吸気口２１・・・シャフトｚ３・・・駆動装置２５・・・バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

反応室内で被処理体を処理中排気し、この排気経路中に
少なくとも反応生成物を捕獲する捕獲器を設けた処理装
置に於て、上記捕獲器にクリーニング手段を設けたこと
を特徴とする処理装置。