WO2016117253A1 - 排気ガス処理装置及び基板処理装置 - Google Patents

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processing apparatus
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隆之 沼田
藤倉　序章
今野　泰一郎
秀聖 根本
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • C23C16/4488—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by in situ generation of reactive gas by chemical or electrochemical reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
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    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas processing apparatus and a substrate processing apparatus connected to a reaction vessel for processing a substrate.
  • the filter when the filter captures a predetermined amount of reaction by-products, the filter may become clogged. Therefore, it is necessary to replace the filter before the filter is completely clogged.
  • An object of the present invention is to provide a technique capable of solving the above-described problems and reducing the frequency of filter replacement.
  • An exhaust gas processing apparatus connected to a reaction vessel for processing a substrate, A container into which exhaust gas discharged from the reaction container is introduced; A filter provided in the container for capturing reaction by-products contained in the exhaust gas; There is provided an exhaust gas processing apparatus comprising: a collision member that collides with the filter and removes the reaction byproduct captured by the filter from the filter by the impact.
  • a substrate processing apparatus comprising an exhaust gas processing apparatus connected to a reaction vessel for processing a substrate,
  • the exhaust gas treatment device comprises: A container into which exhaust gas discharged from the reaction container is introduced; A filter provided in the container for capturing reaction by-products contained in the exhaust gas; There is provided a substrate processing apparatus comprising: a collision member that collides with the filter and removes the reaction byproduct captured by the filter from the filter by the impact.
  • the frequency of filter replacement can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a substrate processing apparatus including an exhaust gas processing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is the schematic of the exhaust-gas processing apparatus concerning one Embodiment of this invention, (a) shows a longitudinal cross-sectional view, (b) shows a cross-sectional view.
  • the schematic plan view of the collision member with which the exhaust-gas processing apparatus concerning one Embodiment of this invention is provided is shown.
  • the schematic of the collision member with which the exhaust-gas processing apparatus concerning other embodiment of this invention is provided is shown.
  • the cross-sectional schematic of the exhaust-gas processing apparatus concerning other embodiment of this invention is shown.
  • ⁇ One Embodiment of the Present Invention> (1) Configuration of Substrate Processing Apparatus and Exhaust Gas Processing Apparatus
  • a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention and an exhaust gas processing apparatus included in the substrate processing apparatus will be described with reference mainly to FIGS. While explaining.
  • the substrate processing apparatus is a hydride vapor phase epitaxy (HVPE) apparatus
  • HVPE hydride vapor phase epitaxy
  • the HVPE apparatus as the substrate processing apparatus 20 includes a reaction vessel 21 formed of a heat resistant material such as quartz (SiO 2 ).
  • a processing chamber 22 is formed in the cylindrical hollow portion in the reaction vessel 21.
  • a susceptor 23 is provided as a substrate support unit that supports the substrate 100 in the processing chamber 22.
  • the susceptor 23 is provided with a rotating shaft 23a, and the susceptor 23 is configured to be rotatable.
  • the 1st heater 24 and the 2nd heater 25 are provided in the outer periphery of the reaction container 21 as a heating part.
  • a processing gas generator 26 described later is heated to a predetermined temperature (for example, 600 ° C. to 900 ° C.) mainly by the first heater 24.
  • the substrate 100 in the processing chamber 22 is heated to a predetermined temperature (for example, 500 ° C. to 1200 ° C.) mainly by the second heater 25.
  • a processing gas generator 26 that generates a processing gas by reacting the metal raw material 27 with a reactive gas.
  • the processing gas generator 26 includes a container 28 that stores a metal raw material 27.
  • the container 28 is formed in a rectangular shape in plan view.
  • the container 28 is formed of a nonmetallic material having heat resistance and corrosion resistance.
  • the container 28 may be made of high-purity quartz.
  • the metal raw material 27 for example, a raw material that is solid at room temperature is used.
  • the metal raw material 27 may be solid or liquid depending on the temperature in the processing gas generator 26 and the metal used.
  • the reaction vessel 21 is provided with a first process gas supply pipe 29 and a reaction gas supply pipe 30 in an airtight manner so as to penetrate the side portion of the reaction vessel 21.
  • the first processing gas supply pipe 29 and the reaction gas supply pipe 30 are formed of a nonmetallic material (for example, quartz) having heat resistance, corrosion resistance, and the like.
  • a valve 29b is provided as a valve for performing the above. From the first processing gas supply pipe 29, for example, ammonia (NH 3 ) gas is supplied as the first processing gas to the substrate 100 in the processing chamber 22.
  • NH 3 ammonia
  • a reaction gas supply source 30 a and a valve 30 b as a valve for supplying and stopping the reaction gas to the process gas generator 26 are provided in order from the upstream side.
  • chlorine (Cl 2 ) gas or hydrogen chloride (HCl) gas is supplied from the reaction gas supply pipe 30 as a reaction gas into the processing gas generator 26 (container 28).
  • the processing gas generator 26 includes a second processing gas supply pipe 31 that supplies the processing gas (second processing gas) generated in the processing gas generator 26 to the substrate 100.
  • the second processing gas supply pipe 31 is formed of a nonmetallic material (for example, quartz) having heat resistance, corrosion resistance, and the like.
  • gallium chloride (GaCl) gas is supplied from the second processing gas supply pipe 31 to the substrate 100 in the processing chamber 22 as the second processing gas.
  • the reaction vessel 21 is provided with an exhaust pipe 32 for exhausting the atmosphere in the processing chamber 22.
  • the exhaust pipe 32 is provided with a vacuum pump (or blower) 32a as an exhaust device.
  • the exhaust gas treatment device 1 is connected to the reaction vessel 21. Specifically, the exhaust gas treatment device 1 is connected to the exhaust pipe 32 on the upstream side of the vacuum pump 32a. The exhaust gas treatment device 1 is configured to remove reaction byproducts contained in the exhaust gas discharged from the reaction vessel 21.
  • the exhaust gas treatment device 1 includes a container 2 into which exhaust gas discharged from the reaction container 21 is introduced.
  • the container 2 is made of a corrosion-resistant metal material (for example, SUS) or a non-metal material (for example, quartz) having heat resistance and corrosion resistance.
  • a partition wall 2c that partitions (divides) the space in the container 2 into two upper and lower spaces is provided.
  • the space below the partition wall 2c in the container 2 becomes a chamber 2a (exhaust gas introduction chamber 2a) into which exhaust gas is introduced.
  • the space above the partition wall 2c in the container 2 becomes a chamber 2b (filtered gas introduction chamber 2b) into which exhaust gas (filtered gas) from which reaction byproducts have been removed (filtered) by a filter 4 described later is introduced.
  • the exhaust gas introduction chamber 2a and the filtered gas introduction chamber 2b are communicated with each other through a filter 4 described later.
  • the partition wall 2c is provided with a plurality of (for example, four) filters 4 for capturing (filtering) reaction byproducts contained in the exhaust gas.
  • the filter 4 is formed in a cylindrical shape having a cylindrical hollow portion of, for example, a cylindrical shape or a rectangular tube shape.
  • the exhaust pipe 32 is hermetically connected to the container 2 (for example, the side wall) constituting the exhaust gas introduction chamber 2a, and an introduction port 3a for introducing the exhaust gas discharged from the reaction container 21 is provided in the container 2. ing.
  • a container 2 (for example, a top plate) constituting the filtered gas introduction chamber 2b is provided with a discharge port 3b through which the filtered gas that has passed through the filter 4 is discharged from the container 2.
  • the exhaust gas introduced from the introduction port 3a flows through the exhaust gas introduction chamber 2a, passes through the filter 4, is introduced into the filtered gas introduction chamber 2b, and is discharged from the discharge port 3b to the outside of the container 2. It is configured to be discharged. While the exhaust gas passes through the filter 4, reaction byproducts contained in the exhaust gas are captured by the filter 4.
  • the exhaust gas treatment device 1 includes a collision member 5 that causes the filter 4 to collide (hit).
  • the collision member 5 is preferably disposed between the adjacent filters 4 and 4.
  • the collision member 5 is made of, for example, a metal material having corrosion resistance (for example, SUS).
  • SUS corrosion resistance
  • the collision member 5 is configured to be slidable with respect to at least a part of the outer peripheral surface of the filter 4 after colliding with the filter 4.
  • the collision member 5 is configured to be movable along the circumferential direction of the filter 4 so as to rub at least a part of the outer peripheral side surface of the filter 4 after colliding with the filter 4.
  • the collision member 5 includes, for example, a rod-shaped member 5a, and is configured to cause the rod-shaped member 5a to collide with the filter 4.
  • the rod-like member 5a is provided along the side wall of the filter 4 (that is, extends along the side wall of the container 2).
  • the rod-shaped member 5a is made of, for example, a metal material having corrosion resistance (for example, SUS).
  • a plate-like member 5 b formed of a flexible member is attached (provided) to a portion of the rod-shaped member 5 a that collides with the filter 4.
  • a rubber member such as silicon rubber, natural rubber, or synthetic rubber can be used.
  • the plate-like member 5b preferably has a slit 5c on its side, for example, and is configured to reduce impact applied to the filter 4 by being deformed when colliding with the filter 4.
  • Each of the slits 5c has a predetermined width and is formed in the plate-like member 5b at a predetermined interval.
  • the rod-like member 5a is supported by the support member 6 from below.
  • the support member 6 is provided airtight so as to penetrate the side wall of the container 2.
  • the support member 6 is made of, for example, a metal material having corrosion resistance (for example, SUS).
  • a handle 7 as a drive mechanism for moving the collision member 5 is provided outside the container 2 in the support member 6. Thereby, the collision member 5 can be moved from the outside of the container 2.
  • the support member 6 may be included in the drive mechanism.
  • the plate-like member 5b is moved in the predetermined direction via the support member 6 and the rod-like member 5a, and the plate-like member 5b is moved against at least a part of the outer peripheral surface of the filter 4. Can be slid.
  • the exhaust gas treatment device 1 includes a trapping amount measurement sensor 8 that measures the amount of trapped reaction by-products (capture amount).
  • the trapping amount measured by the trapping amount measuring sensor 8 exceeds a predetermined value
  • the collision member 5 is moved by the handle 7 to cause the collision member 5 (for example, the plate-like member 5b) to collide with the filter 4.
  • a pressure measurement sensor that detects the pressure in the container 2 is used as the trapping amount measurement sensor 8, and when the pressure (internal pressure) in the container 2 (for example, in the exhaust gas introduction chamber 2 a) becomes a predetermined value or more, the handle 7
  • the collision member 5 is moved by this to cause the collision member 5 (for example, the plate-like member 5b) to collide with the filter 4.
  • a deposition space 10 for depositing reaction byproducts removed from the filter 4 is provided.
  • the deposition space 10 is provided in the lower part of the container 2 (exhaust gas introduction chamber 2a) in the vertical direction.
  • the introduction port 3a is preferably provided above the deposition space 10 so as not to be blocked even when reaction by-products are deposited in the deposition space 10.
  • the deposition space 10 is preferably formed in a region below the introduction port 3 a in the container 2.
  • the exhaust gas processing apparatus 1 is configured to introduce exhaust gas into the deposition space 10 from the introduction port 3a, and cause the exhaust gas to collide with the inner wall of the deposition space 10 (the inner wall of the container 2 constituting the deposition space 10).
  • the inlet 3a is preferably provided with a rectifying plate 11 that guides exhaust gas that has passed through the inlet 3a into the deposition space 10.
  • a nozzle may be connected to the introduction port 3a.
  • the temperature of the inner wall of the deposition space 10 is lower than the temperature of the exhaust gas. For this reason, when the exhaust gas collides with the inner wall of the deposition space 10, the exhaust gas is cooled.
  • the reaction by-product contained in the exhaust gas is also cooled and liquefied or solidified. Therefore, by causing the exhaust gas to collide with the inner wall of the deposition space 10, at least a part of the reaction byproduct contained in the exhaust gas can be adsorbed on the inner wall of the deposition space 10.
  • Substrate loading process First, for example, Ga solid is accommodated (supplemented) in the processing gas generator 26 (container 28). Then, for example, a sapphire substrate as the substrate 100 is carried into the processing chamber 22 and placed on the susceptor 23.
  • valve 30b is opened, and supply of the reaction gas (for example, HCl gas) from the reaction gas supply pipe 30 into the processing gas generator 26 is started.
  • the reaction gas for example, HCl gas
  • the Ga melt and the reaction gas react in the processing gas generator 26 to generate a second processing gas (for example, GaCl gas).
  • the second processing gas generated in the processing gas generator 26 is supplied from the second processing gas supply pipe 31 to the substrate 100 in the processing chamber 22. Then, the first processing gas and the second processing gas are reacted to form a GaN film having a predetermined thickness on the substrate 100.
  • the exhaust gas is exhausted from the reaction vessel 21 by exhaust gas processing apparatus 1 (exhaust gas) by exhausting (evacuating) the inside of the processing chamber 22 by the vacuum pump 32a. It is introduced into the introduction chamber 2a). Specifically, the exhaust gas is guided into the deposition space 10 from the introduction port 3 a by the rectifying plate 11 so that the exhaust gas collides with the inner wall of the deposition space 10. Then, a part of the reaction by-product contained in the exhaust gas is adsorbed on the inner wall of the deposition space 10. Further, the exhaust gas is passed through the filter 4, and the reaction by-product contained in the exhaust gas is captured by the filter 4.
  • the collision member 5 is collided with the filter 4 by moving the collision member 5 in a predetermined direction by the handle 7 as a driving mechanism. Let As a result, reaction by-products captured by the filter 4 fall from the filter 4 and accumulate in the deposition space 10.
  • the collision member 5 After colliding the collision member 5 with the filter 4, the collision member 5 is moved in a predetermined direction by the handle 7, and the collision member 5 is slid with respect to at least a part of the outer peripheral surface of the filter 4. As a result, the reaction by-product captured by the filter 4 is wiped off (stripped) from the filter 4 and falls and accumulates in the deposition space 10.
  • reaction by-products can be removed from the filter 4 without interrupting or stopping the substrate processing (film formation processing) and without disassembling the exhaust gas processing apparatus 1. . Therefore, the effect (a) can be further obtained.
  • the reaction byproducts are removed. May be local.
  • the reaction by-product may be removed only at the location where the inert gas is injected and at the location of the filter 4 in the vicinity thereof.
  • the nozzle included in the inert gas injection unit swings due to the reaction when the inert gas is injected, at least a part of the nozzle collides with the filter 4, and the reaction by-product is filtered out by the impact. It is considered to drop from.
  • the impact applied to the filter 4 when the nozzle collides with the filter 4 due to the reaction when the inert gas is injected is more than the impact when the collision member 5 collides with the filter 4 as in this embodiment. It is a very small impact. Therefore, the impact caused by the nozzle colliding with the filter 4 may not be transmitted to a wide range of the filter 4. As a result, the reaction byproduct may be removed only at the location where the nozzle collides and the location of the filter 4 in the vicinity thereof.
  • reaction by-product may not be removed over a wide range of the filter 4.
  • the impact applied to the filter 4 when the nozzle collides with the filter 4 is an impact that can give a small vibration to the filter 4 and the reaction by-product captured by the filter 4. In some cases, reaction by-products cannot be reliably removed.
  • reaction by-products can be removed over a wider range of the filter 4. Therefore, the effects (a) and (d) can be obtained more.
  • the exhaust gas is introduced into the deposition space 10 from the introduction port 3a, and at least a part of the reaction byproducts contained in the exhaust gas is adsorbed on the inner wall of the deposition space 10, and then the exhaust gas passes through the filter 4.
  • the period until the filter 4 is clogged can be made longer. That is, at least a part of the reaction gas by-product contained in the exhaust gas is removed in advance in the deposition space 10, and the exhaust gas in which the content of the reaction by-product is reduced passes through the filter 4. It is possible to reduce the amount of reaction by-products trapped by. As a result, the period until the filter 4 is clogged can be made longer. Therefore, the effects (a) to (c) and the like can be further obtained.
  • the plate-like member 5b has the slit 5c on the side thereof, and the plate-like member 5b is deformed when it collides with the filter 4, so that the impact applied to the filter 4 is reduced.
  • the present invention is not limited to this.
  • the plate-like member 5 b has a wavy unevenness (wave structure) on the collision surface that collides with the filter 4, and the irregularity is deformed when colliding with the filter 4.
  • the impact applied to the filter 4 may be reduced. That is, the plate-like member 5b may be attached to the rod-like member 5a in a wave shape by alternately passing the rod-like members 5a from the front and back surfaces of the plate-like member 5b.
  • a portion of the collision member 5 that collides with the filter 4 (for example, a rod-shaped member 5 a or a plate-shaped member 5 b) is deformed so as to follow the outer peripheral surface of the filter 4 when the collision member 5 collides with the filter 4.
  • the brush part provided with hair may be formed. Thereby, the outer peripheral surface of the filter 4 can be rubbed over a wider range, and as a result, more reaction by-products can be removed from the filter 4.
  • the collision member 5 is formed so that a contact area with the filter 4 becomes large when the collision member 5 collides with the filter 4.
  • the rod-shaped member 5a is formed so that the diameter increases from the upper side to the lower side.
  • the plate-like member 5b is formed so that the thickness thereof increases from the upper side to the lower side of the bar-like member 5a.
  • the brush portion is formed so that the length of the hair becomes longer as it goes from the upper side to the lower side of the rod-shaped member 5a.
  • the slit 5c is formed in the plate-like member 5b
  • the present invention is not limited to this. That is, the slit 5c may not be formed in the plate-like member 5b.
  • the collision member 5 includes the rod-like member 5a and the plate-like member 5b attached to the rod-like member 5a has been described as an example, but is not limited thereto.
  • the collision member 5 is constituted by a rod-like member 5a, and the plate-like member 5b may not be attached.
  • the reaction by-product can be dropped from the filter 4 and removed by the impact. Accordingly, the effects (a) to (c) described above can be obtained.
  • the filter 4 may be slid in the longitudinal direction (that is, the axial direction) or in the oblique direction of the filter 4.
  • the present invention is not limited to this. That is, the number of filters 4, the number of collision members 5, and the location where the collision members 5 are arranged can be adjusted as appropriate. For example, when an even number (for example, six) of filters 4 are provided, three collision members 5 may be arranged in a line between the filters 4 and 4 as shown in FIG. Also by this, when one collision member 5 swings left and right (front and rear), the collision member 5 collides with two adjacent filters 4 respectively, and the reaction by-product can be removed from the filter 4 by the impact. it can. That is, the effect (a) can be obtained.
  • the collision members 5 are arranged as shown in FIG. 2 (b).
  • the removal efficiency of reaction by-products can be obtained to the same extent as when Moreover, the enlargement of the exhaust gas processing apparatus 1 can be suppressed.
  • a pressure sensor that detects the pressure in the container 2 is used as the capture amount measurement sensor 8
  • the present invention is not limited thereto.
  • a sensor that measures the exhaust amount of the filtered gas discharged from the container 2 is used as the capture amount measuring sensor 8, and when the exhaust amount of the filtered gas discharged from the container 2 reaches a predetermined value, the collision member is driven by the drive mechanism. 5 may collide with the filter 4.
  • the amount of traps may be indirectly measured by measuring the pressure in the reaction vessel 21.
  • a pressure sensor that measures the pressure in the reaction vessel 21 is used as the trapping amount measurement sensor 8. When the pressure in the reaction vessel 21 reaches a predetermined value, the collision member 5 is caused to collide with the filter 4 by the drive mechanism. Also good.
  • the collision member 5 when the capture amount measured by the capture amount measurement sensor 8 reaches a predetermined value, the collision member 5 is moved by the drive mechanism to cause the collision member 5 to collide with the filter 4, but the present invention is not limited to this.
  • the collision member 5 may be caused to collide with the filter 4 by moving the collision member 5 by a driving mechanism every predetermined time or whenever the film forming process is completed.
  • the collision member 5 may continue to be moved by the drive mechanism, and the collision member 5 may continue to collide with the filter 4. That is, the exhaust gas treatment process and the film forming process may be performed simultaneously.
  • the drive mechanism includes a servo (motor), and automatically drives the servo via the electrically connected control unit in accordance with the capture amount measured by the capture amount measurement sensor 8, and the collision member 5. May be moved automatically.
  • a filter support member that supports the filter 4 from below in the container 2 may be provided in the container 2.
  • the filter support member may be formed in a shape such that reaction by-products falling from the filter 4 do not accumulate on the filter support member.
  • the metal raw material 27 a Ga melt obtained by melting solid Ga at a high temperature, for example, is used as the metal raw material 27.
  • the present invention is not limited to this.
  • a raw material that is liquid at room temperature may be used as the metal raw material 27.
  • the deposition space 10 is provided in the container 2 .
  • the present invention is not limited to this. That is, the deposition space 10 may not be provided in the container 2.
  • the rectifying plate 11 is provided in the container 2
  • the current plate 11 may not be provided in the container 2.
  • the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to various substrate processing apparatuses as long as the raw material gas reacts in the gas phase to generate dusty reaction by-products.
  • the processing for forming a GaN film has been described as the substrate processing.
  • the present invention is not limited to this.
  • a substrate processing apparatus that performs film formation processing, etching processing, and the like for forming various films such as an oxide film and a metal film, and the substrate processing described above are performed to manufacture the substrate 100. It can also be applied to a substrate processing apparatus.
  • An exhaust gas processing apparatus connected to a reaction vessel for processing a substrate, A container into which exhaust gas discharged from the reaction container is introduced; A filter provided in the container for capturing reaction by-products contained in the exhaust gas; There is provided an exhaust gas processing apparatus comprising: a collision member that collides with the filter and removes the reaction byproduct captured by the filter from the filter by the impact.
  • Appendix 2 The exhaust gas treatment device of appendix 1, preferably, The collision member is configured to be slidable with respect to at least a part of the outer peripheral surface of the filter after colliding with the filter.
  • the exhaust gas treatment apparatus according to appendix 1 or 2, preferably, The collision member includes a rod-shaped member, The rod-shaped member is configured to collide with the filter.
  • Appendix 4 The exhaust gas treatment device of appendix 3, preferably, A plate-like member formed of a flexible member is attached to a location where the rod-like member collides with the filter.
  • the exhaust gas treatment device of appendix 4 preferably, The plate-like member has a slit on its side, and is configured to reduce an impact applied to the filter by being deformed when colliding with the filter.
  • the exhaust gas treatment device according to appendix 4 or 5, preferably, The plate-like member has a wavy unevenness on a collision surface that collides with the filter, and is configured to reduce an impact applied to the filter by deforming the unevenness when colliding with the filter. .
  • Appendix 7 The exhaust gas treatment apparatus according to any one of appendices 1 to 6, preferably, A brush portion having bristles that deform along the outer peripheral surface of the filter when it collides with the filter is formed at a location where the collision member collides with the filter.
  • Appendix 8 The exhaust gas treatment device according to any one of appendices 1 to 7, preferably, The collision member is formed so as to have a large contact area with the filter when it collides with the filter.
  • Appendix 10 The exhaust gas treatment device according to any one of appendices 1 to 9, preferably, A capture amount measuring sensor for measuring the amount of reaction by-products captured by the filter; When the trapping amount measured by the trapping amount measurement sensor becomes equal to or greater than a predetermined value, the drive mechanism for causing the collision member to collide with the filter is moved.
  • the exhaust gas treatment device of appendix 10 preferably, The captured amount measuring sensor is a pressure sensor that detects a pressure in the container, When the pressure in the container reaches or exceeds a predetermined value, the drive mechanism is moved.
  • a substrate processing apparatus comprising an exhaust gas processing apparatus connected to a reaction vessel for processing a substrate,
  • the exhaust gas treatment device comprises: A container into which exhaust gas discharged from the reaction container is introduced; A filter provided in the container for capturing reaction by-products contained in the exhaust gas; There is provided a substrate processing apparatus comprising: a collision member that collides with the filter and removes the reaction byproduct captured by the filter from the filter by the impact.

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Abstract

　フィルタの交換頻度を低減させることができる技術を提供する。反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、容器内に設けられ、排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、フィルタに衝突し、その衝撃により、フィルタが捕捉した反応副生成物をフィルタから除去する衝突部材と、を備える。

Description

排気ガス処理装置及び基板処理装置
　本発明は、基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置及び基板処理装置に関する。
　従来より、基板を処理する反応容器に接続され、反応容器から排出される排気ガス中に含まれる反応副生成物をフィルタで捕捉する排気ガス処理装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００９－０１６６３５号公報
　上述の排気ガス処理装置では、フィルタが所定量の反応副生成物を捕捉すると、フィルタに目詰まりが発生してしまうことがある。そのため、フィルタが完全に目詰まりしてしまう前に、フィルタを交換する必要がある。
　本発明は、上記課題を解決し、フィルタの交換頻度を低減させることができる技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、
　基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
　前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
　前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
　前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える排気ガス処理装置が提供される。
　本発明の他の態様によれば、
　基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
　前記排気ガス処理装置は、
　前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
　前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
　前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える基板処理装置が提供される。
　本発明によれば、フィルタの交換頻度を低減させることができる。
本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置を備える基板処理装置の縦断面概略図を示す。 本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置の概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。 本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置が備える衝突部材の概略平面図を示す。 本発明の他の実施形態にかかる排気ガス処理装置が備える衝突部材の概略図を示す。 本発明の他の実施形態にかかる排気ガス処理装置の横断面概略図を示す。
（発明者等が得た知見）
　まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、発明者等が得た知見について説明する。上述の排気ガス処理装置において、不活性ガス噴射部からフィルタに不活性ガスを噴射し、フィルタが捕捉した反応副生成物をフィルタから除去することで、フィルタの交換回数を低減することが考えられている。しかしながら、このような構成では、不活性ガスが噴射される（不活性ガスが当たる）フィルタの箇所及びその近傍でしか反応副生成物を除去することができず、反応副生成物の除去が局所的になることがあることを、本発明者等は見出した。本発明は、発明者が見出した上記知見に基づくものである。
＜本発明の一実施形態＞
（１）基板処理装置及び排気ガス処理装置の構成
　以下に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置及びこの基板処理装置が備える排気ガス処理装置について、主に図１及び図２を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、基板処理装置がハイドライド気相成長装置（Ｈｙｄｒｉｄｅ　Ｖａｐｏｒ　Ｐｈａｓｅ　Ｅｐｉｔａｘｙ（ＨＶＰＥ）装置）である場合を例に説明する。
　図１に示すように、基板処理装置２０としてのＨＶＰＥ装置は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料により形成される反応容器２１を備えている。反応容器２１内の筒中空部には、処理室２２が形成されている。処理室２２内には、処理室２２内で基板１００を支持する基板支持部としてのサセプタ２３が設けられている。サセプタ２３には回転軸２３ａが設けられており、サセプタ２３は回転可能に構成されている。
　反応容器２１の外周には、加熱部として、第１のヒータ２４及び第２のヒータ２５が設けられている。主に第１のヒータ２４によって、後述の処理ガス生成器２６内が所定温度（例えば６００℃～９００℃）に加熱される。主に第２のヒータ２５によって、処理室２２内の基板１００が所定温度（例えば５００℃～１２００℃）に加熱される。
　反応容器２１内には、金属原料２７と反応ガスとを反応させることで処理ガスを生成する処理ガス生成器２６が設けられている。処理ガス生成器２６は、金属原料２７を収容する容器２８を備えている。容器２８は、例えば平面形状が矩形状に形成されている。容器２８は、耐熱性、耐食性を有する非金属材料により形成されている。例えば、容器２８は高純度の石英により形成されているとよい。
　金属原料２７として、例えば常温で固体の原料が用いられる。例えば、金属原料２７として、ＩＩＩ族元素を含む金属原料であるガリウム（Ｇａ）の固体、インジウム（Ｉｎ）の固体、アルミニウム（Ａｌ）の固体が用いられる。なお、金属原料２７は、処理ガス生成器２６内の温度や、使用する金属によって、固体状の場合もあれば、液体状の場合もある。
　反応容器２１には、第１の処理ガス供給管２９と、反応ガス供給管３０と、がそれぞれ、反応容器２１の側部を貫通するように気密に設けられている。第１の処理ガス供給管２９、反応ガス供給管３０は、耐熱性、耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。
　第１の処理ガス供給管２９における反応容器２１の外側には、上流側から順に、第１の処理ガス供給源２９ａ、処理室２２内の基板１００に対して第１の処理ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ２９ｂが設けられている。第１の処理ガス供給管２９からは、第１の処理ガスとして例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスが、処理室２２内の基板１００に供給される。
　反応ガス供給管３０における反応容器２１の外側には、上流側から順に、反応ガス供給源３０ａ、処理ガス生成器２６への反応ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ３０ｂが設けられている。反応ガス供給管３０から反応ガスとして例えば塩素（Ｃｌ２）ガスや塩化水素（ＨＣｌ）ガスが処理ガス生成器２６（容器２８）内に供給される。処理ガス生成器２６には、処理ガス生成器２６内で生成された処理ガス（第２の処理ガス）を基板１００に供給する第２の処理ガス供給管３１が設けられている。第２の処理ガス供給管３１は、耐熱性、耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。第２の処理ガス供給管３１から、第２の処理ガスとして例えば塩化ガリウム（ＧａＣｌ）ガスが、処理室２２内の基板１００に供給される。
　反応容器２１には、処理室２２内の雰囲気を排気する排気管３２が設けられている。排気管３２には、排気装置としての真空ポンプ（あるいはブロア）３２ａが設けられている。
　反応容器２１には、排気ガス処理装置１が接続されている。具体的には、排気ガス処理装置１は、真空ポンプ３２ａより上流側の排気管３２に接続されている。排気ガス処理装置１は、反応容器２１から排出された排気ガスに含まれる反応副生成物を除去するように構成されている。
　図２（ａ）に示すように、排気ガス処理装置１は、反応容器２１から排出される排気ガスが導入される容器２を備えている。容器２は、耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）や、耐熱性及び耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。
　容器２内には、容器２内の空間を上下２つの空間に仕切る（区画する）隔壁２ｃが設けられている。容器２内の隔壁２ｃより下方の空間は、排気ガスが導入される室２ａ（排気ガス導入室２ａ）になる。容器２内の隔壁２ｃより上方の空間は、後述のフィルタ４によって反応副生成物が除去（濾過）された排気ガス（濾過ガス）が導入される室２ｂ（濾過ガス導入室２ｂ）になる。なお、排気ガス導入室２ａ及び濾過ガス導入室２ｂは、後述のフィルタ４を介して連通されている。
　隔壁２ｃには、例えば図２（ｂ）に示すように排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉（濾過）する複数（例えば４本）のフィルタ４が設けられている。フィルタ４は、例えば円筒形状や角筒形状の筒中空部を有する筒形状に形成されている。基板処理装置２０が、第１の処理ガスであるＮＨ３ガスと、第２の処理ガスであるＧａＣｌガスと、を用いて基板１００上にＧａＮ膜を成膜する基板処理を行う場合、フィルタ４により、反応副生成物として、例えば微粒子状であり、粘度が高い塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）等が捕捉される。
　排気ガス導入室２ａを構成する容器２（例えば側壁）には、上述の排気管３２が気密に接続され、容器２内に反応容器２１から排出された排気ガスを導入する導入口３ａが設けられている。濾過ガス導入室２ｂを構成する容器２（例えば天板）には、フィルタ４を通過した濾過ガスを容器２内から排出する排出口３ｂが設けられている。
　排気ガス処理装置１は、導入口３ａから導入された排気ガスが、排気ガス導入室２ａを流れ、フィルタ４を通過した後、濾過ガス導入室２ｂに導入されて排出口３ｂから容器２外へ排出されるように構成されている。排気ガスがフィルタ４を通過する過程で、排気ガスに含まれる反応副生成物がフィルタ４に捕捉される。
　排気ガス処理装置１は、フィルタ４に衝突させる（叩打させる）衝突部材５を備えている。例えば４本のフィルタ４が設けられている場合、衝突部材５は、隣接するフィルタ４，４間にそれぞれ配置されていることが好ましい。衝突部材５は、例えば耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。衝突部材５がフィルタ４に衝突することで、フィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物に衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する（フィルタ４から落下させる）ことができる。
　衝突部材５は、フィルタ４に衝突した後、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動可能に構成されている。例えば、衝突部材５は、フィルタ４に衝突した後、フィルタ４の周方向に沿って、フィルタ４の外周側面の少なくとも一部をこするように動かすことができるように構成されている。
　図３に示すように、衝突部材５は、例えば棒状部材５ａを備えており、棒状部材５ａをフィルタ４に衝突させるように構成されている。フィルタ４が例えば筒形状である場合、棒状部材５ａは、フィルタ４の側壁に沿うように（つまり容器２の側壁に沿って延びるように）設けられている。棒状部材５ａは、例えば耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。
　衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際、棒状部材５ａのフィルタ４に衝突する箇所には、例えば可撓部材で形成された板状部材５ｂが取り付けられている（設けられている）ことが好ましい。可撓部材としては、例えばシリコンゴム、天然ゴム、合成ゴム等のゴム部材を用いることができる。
　板状部材５ｂは、例えばその側部にスリット５ｃを有し、フィルタ４に衝突した際に変形することで、フィルタ４に加わる衝撃を低減するように構成されていることが好ましい。スリット５ｃはそれぞれ、所定幅を有し、所定間隔で板状部材５ｂに形成されている。
　図２（ａ）に示すように、棒状部材５ａは、その下方から支持部材６により支持されている。支持部材６は、容器２の側壁を貫通するように気密に設けられている。支持部材６は、例えば耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。
　支持部材６における容器２の外側には、衝突部材５を動かす駆動機構としての例えばハンドル７が設けられている。これにより、容器２外から衝突部材５を動かすことができる。なお、支持部材６を駆動機構に含めて考えてもよい。ハンドル７を例えば手動により所定方向に動かすことで、支持部材６を介して棒状部材５ａ（板状部材５ｂ）が所定方向に動かされ、棒状部材５ａ（板状部材５ｂ）をフィルタ４に衝突させることができる。また、ハンドル７を所定方向に動かすことで、支持部材６、棒状部材５ａを介して板状部材５ｂが所定方向に動かされ、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して板状部材５ｂを摺動させることができる。
　排気ガス処理装置１は、フィルタ４が捕捉した反応副生成物の量（捕捉量）を測定する捕捉量測定センサ８を備えている。捕捉量測定センサ８により測定した捕捉量が所定値以上になったら、ハンドル７により衝突部材５を動かし、衝突部材５（例えば板状部材５ｂ）をフィルタ４に衝突させる。例えば、捕捉量測定センサ８として、容器２内の圧力を検出する圧力測定センサを用い、容器２内（例えば排気ガス導入室２ａ内）の圧力（内圧）が所定値以上になったら、ハンドル７により衝突部材５を動かして、衝突部材５（例えば板状部材５ｂ）をフィルタ４に衝突させる。
　容器２内には、フィルタ４から除去した反応副生成物を堆積させる堆積空間１０が設けられている。具体的には、堆積空間１０は、容器２（排気ガス導入室２ａ）の上下方向における下部に設けられている。この場合、上述の導入口３ａは、堆積空間１０内に反応副生成物が堆積した場合であっても塞がれることがないように、堆積空間１０よりも上方に設けられていることが好ましい。つまり、堆積空間１０は、容器２内の導入口３ａよりも下側の領域に形成されていることが好ましい。
　排気ガス処理装置１は、導入口３ａから堆積空間１０内に排気ガスを導入し、排気ガスを堆積空間１０の内壁（堆積空間１０を構成する容器２の内壁）に衝突させるように構成されていることが好ましい。例えば、導入口３ａには、導入口３ａを通過した排気ガスを堆積空間１０内に誘導する整流板１１が設けられていることが好ましい。なお、導入口３ａには、ノズルが接続されていてもよい。通常、堆積空間１０の内壁の温度は、排気ガスの温度よりも低い。このため、排気ガスが堆積空間１０の内壁に衝突すると排気ガスが冷却される。その結果、排気ガスに含まれる反応副生成物も冷却されて液化或いは固化することになる。従って、排気ガスを堆積空間１０の内壁に衝突させることで、排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０の内壁に吸着させることができる。
（２）基板処理工程
　次に、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置２０により実施される。ここでは、基板１００上に半導体膜として窒化ガリウム（ＧａＮ）膜を成膜する例について説明する。
（基板搬入工程）
　まず、処理ガス生成器２６（容器２８）内に例えばＧａの固体を収容（補充）する。そして、基板１００としての例えばサファイア基板を処理室２２内に搬入し、サセプタ２３上に載置する。
　（圧力・温度調整工程）
　真空ポンプ３２ａによって処理室２２内の大気を真空排気してから、例えば窒素（Ｎ２）ガスを処理室２２内に導入して大気圧にする（圧力調整）。次に、サセプタ２３の回転を開始する。サセプタ２３の回転は、少なくとも後述の成膜工程が終了するまで継続する。その後、容器２８内が所定の温度（例えば６００℃～９００℃）になるように、第１のヒータ２４によって加熱する。これにより、容器２８内のＧａの固体が溶融して金属原料２７であるＧａ融液が生成される。第１のヒータ２４による加熱と併行して、処理室２２内の基板１００が所定温度（例えば５００℃～１２００℃）になるように、第２のヒータ２５によって加熱する。
（成膜工程）
　処理室２２内が大気圧になり、処理ガス生成器２６（容器２８）内でＧａ融液が生成されるとともに、基板１００が所定温度に達したら、バルブ２９ｂを開けて、第１の処理ガス供給管２９から、第１の処理ガス（例えばＮＨ３ガス）の処理室２２内の基板１００への供給を開始する。
　また、バルブ３０ｂを開けて、反応ガス供給管３０から、反応ガス（例えばＨＣｌガス）の処理ガス生成器２６内への供給を開始する。これにより、処理ガス生成器２６内で、Ｇａ融液と反応ガスとが反応して、第２の処理ガス（例えばＧａＣｌガス）が生成される。
　第２の処理ガス供給管３１から、処理ガス生成器２６内で生成された第２の処理ガスを処理室２２内の基板１００に供給する。そして、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを反応させて基板１００上に所定の厚さのＧａＮ膜を成膜する。
（降温・大気圧復帰・基板搬出工程）
　ＧａＮ膜の厚さが所定の厚さに達したら、基板１００への第１の処理ガスの供給、及び処理ガス生成器２６内への反応ガスの供給を停止する。また、第１のヒータ２４及び第２のヒータ２５による加熱を停止し、処理ガス生成器２６内、処理室２２内、基板１００を降温させる。また、真空ポンプ３２ａにより処理室２２内に残留する反応ガス及び第１、第２の処理ガスを排気してから、例えばＮ２ガスを処理室２２内に導入して大気圧に復帰させる。そして、サセプタ２３から基板１００を取り外し、基板１００を処理室２２外へ搬出する。
（排気ガス処理工程）
　上述の成膜工程から降温・大気圧復帰・基板搬出工程では、処理室２２内を真空ポンプ３２ａによって排気（真空排気）することで、反応容器２１から排気ガスを排気ガス処理装置１（排気ガス導入室２ａ）内に導入する。具体的には、排気ガスを堆積空間１０の内壁に衝突させるように、整流板１１により導入口３ａから堆積空間１０内に排気ガスを誘導する。そして、排気ガスに含まれる反応副生成物の一部を堆積空間１０の内壁に吸着させる。また、フィルタ４に排気ガスを通過させ、フィルタ４により排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉する。
　また、所定のタイミングで（例えば捕捉量測定センサ８により測定した捕捉量が所定値になったら）、駆動機構としてのハンドル７により衝突部材５を所定方向に動かして衝突部材５をフィルタ４に衝突させる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物がフィルタ４から落下し、堆積空間１０に堆積する。
　衝突部材５をフィルタ４に衝突させた後、ハンドル７により衝突部材５を所定方向に動かして、衝突部材５をフィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動させる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物がフィルタ４から拭い取られて（剥ぎ取られて）落下し、堆積空間１０に堆積する。
（３）本実施形態にかかる効果
　本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
（ａ）フィルタ４に衝突部材５を衝突させることで、フィルタ４に衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する（落下させる）ことができる。その結果、フィルタ４の使用を開始してから、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間を長くすることができ、フィルタ４の交換頻度を低減できる。これにより、基板処理装置２０により形成される半導体装置の生産性の低下を抑制できる。例えば、フィルタ４の交換に伴う基板処理装置２０の稼働停止時間を短縮できる。
（ｂ）また、基板処理（成膜処理）を中断させたり、停止させたりすることなく、さらに、排気ガス処理装置１を分解することなく、フィルタ４から反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。
（ｃ）フィルタ４に衝突部材５を衝突させることで、フィルタ４に強い衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４の広範囲にわたって衝撃を与えることができ、フィルタ４の広範囲にわたって反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。
　これに対し、フィルタ４に不活性ガス噴射部から不活性ガスを噴射することで、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する排気ガス処理装置では、反応副生成物の除去が局所的になることがある。例えば、不活性ガスが噴射される箇所及びその近傍のフィルタ４の箇所でしか反応副生成物を除去することができないことがある。
　また、不活性ガス噴射部が備えるノズルが不活性ガスを噴射する際の反動によって揺動した際に、ノズルの少なくとも一部をフィルタ４に衝突させ、その衝撃により、反応副生成物をフィルタ４から落下させることが考えられている。しかしながら、不活性ガスを噴射する際の反動によってノズルをフィルタ４に衝突させた際にフィルタ４に加わる衝撃は、本実施形態のように衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際の衝撃よりも非常に小さい衝撃である。従って、ノズルがフィルタ４に衝突することによる衝撃をフィルタ４の広範囲に伝えることができないことがある。その結果、ノズルが衝突した箇所及びその近傍のフィルタ４の箇所でしか反応副生成物を除去することができないことがある。つまり、フィルタ４の広範囲にわたって反応副生成物を除去することができないことがある。また、ノズルをフィルタ４に衝突させた際にフィルタ４に加わる衝撃は、フィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物に小さな振動を与えることができる程度の衝撃であるため、フィルタ４から反応副生成物を確実に除去することができないことがある。
（ｄ）衝突部材５をフィルタ４に衝突させた後、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動させることで、衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際の衝撃によりフィルタ４から反応副生成物を落下させることに加え、フィルタ４から反応副生成物を拭い取って（剥ぎ取って、剥離して）除去することができる。つまり、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。
（ｅ）また、衝突部材５を摺動させることで、フィルタ４のより広範囲にわたって反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）（ｄ）等の効果をより得ることができる。
（ｆ）衝突部材５が備える棒状部材５ａに可撓部材からなる板状部材５ｂを取付けることで、衝突部材５がフィルタ４に衝突した際、衝突部材５（板状部材５ｂ）をフィルタ４にソフトに衝突させることができる。つまり、衝突部材５がフィルタ４に衝突した際にフィルタ４に加わる衝撃を低減することができる。これにより、フィルタ４の破損等を低減することができる。また、衝突部材５を摺動させる際、フィルタ４の外周面に沿って摺動させ易くなる。従って、上記（ｄ）の効果が得られやすくなる。
（ｇ）板状部材５ｂにスリット５ｃを設けることで、フィルタ４に衝突した際に板状部材５ｂが変形し、フィルタ４に加わる衝撃をより低減することができる。従って、上記（ｆ）の効果をより得ることができる。
（ｈ）排気ガスを導入口３ａから堆積空間１０内に導入し、排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０の内壁に吸着させた後、フィルタ４に排気ガスを通過させることで、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間をより長くすることができる。つまり、排気ガスに含まれる反応ガス副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０内で予め除去し、反応副生成物の含有量が低減された排気ガスがフィルタ４を通過することで、フィルタ４で捕捉される反応副生成物の量を低減できる。その結果、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間をより長くすることができる。従って、上記（ａ）～（ｃ）等の効果をより得ることができる。
＜他の実施形態＞
　以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
　上述の実施形態では、板状部材５ｂが、その側部にスリット５ｃを有し、フィルタ４に衝突した際に板状部材５ｂが変形することで、フィルタ４に加わる衝撃を低減するように構成されている場合について説明したが、これに限定されない。例えば図４に示す衝突部材５Ａのように、板状部材５ｂは、フィルタ４に衝突する衝突面に波状の凹凸（波打ち構造）を有し、フィルタ４に衝突した際に凹凸が変形することで、フィルタ４に加わる衝撃を低減するように構成されていてもよい。つまり、板状部材５ｂは、棒状部材５ａが板状部材５ｂの表裏面から交互に通されることで、棒状部材５ａに波状に取付けられていてもよい。
　これにより、衝突部材５Ａをフィルタ４に衝突させた際、凹凸部分（波打ち構造部分）が変形する（撓む）ことで、フィルタ４や衝突部材５Ａ（板状部材５ｂ）に加わる衝撃が吸収される。その結果、衝突部材５Ａやフィルタ４の破損等を低減することができる。また、衝突部材５Ａがフィルタ４に接触すると、凹凸部分の凸部が潰れるように変形するため、フィルタ４に接触する板状部材５ｂ（衝突部材５Ａ）の面積が大きくなる。これにより、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して衝突部材５を摺動させた際に除去される反応副生成物の量をより多くすることができる。
　また、例えば、衝突部材５のフィルタ４に衝突する箇所（例えば棒状部材５ａや板状部材５ｂ）には、衝突部材５がフィルタ４に衝突した際にフィルタ４の外周面に沿うように変形する毛を備えるブラシ部が形成されていてもよい。これにより、フィルタ４の外周面をより広範囲にわたってこすることができ、その結果、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。
　また、衝突部材５は、フィルタ４に衝突した際に、フィルタ４との接触面積が大きくなるように形成されていることが好ましい。例えば、棒状部材５ａが、上方から下方に向かうほど直径が大きくなるように形成されていることが好ましい。また、例えば、板状部材５ｂが、棒状部材５ａの上方から下方に向かうほど、その厚さが厚くなるように形成されていることが好ましい。また、例えば、ブラシ部が、棒状部材５ａの上方から下方に向かうほど、毛の長さが長くなるように形成されていることが好ましい。これにより、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して衝突部材５を摺動させた際、フィルタ４の外周面のより広範囲をこすることができる。その結果、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。また、衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際、フィルタ４のより広範囲にわたって衝撃を加えることができる。従って、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。
　上述の実施形態では、板状部材５ｂにスリット５ｃが形成されている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、板状部材５ｂにスリット５ｃが形成されていなくてもよい。
　上述の実施形態では、衝突部材５として、棒状部材５ａと、棒状部材５ａに取付けられた板状部材５ｂと、を備える場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、衝突部材５は、棒状部材５ａにより構成され、板状部材５ｂは取付けられていなくてもよい。これによっても、衝突部材５をフィルタ４に衝突させることで、その衝撃により、フィルタ４から反応副生成物を落下させて除去することができる。従って、上記（ａ）～（ｃ）等の効果を得ることができる。
　上述の実施形態では、衝突部材５を、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動させる際、フィルタ４の周方向に沿って（つまり横方向に）摺動させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、フィルタ４の縦方向（つまり軸方向）やフィルタ４の斜め方向に摺動させてもよい。
　上述の実施形態では、衝突部材５が隣接するフィルタ４，４間にそれぞれ配置されている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、フィルタ４の本数、衝突部材５の本数、衝突部材５の配置箇所はそれぞれ、適宜調整することができる。例えば偶数本（例えば６本）のフィルタ４が設けられている場合、図５に示すように３本の衝突部材５をフィルタ４，４間に一列に並べて配置してもよい。これによっても、１つの衝突部材５が左右（前後）に振れることで、衝突部材５が隣接する２つのフィルタ４にそれぞれ衝突し、その衝撃により、フィルタ４から反応副生成物を除去することができる。つまり、上記（ａ）の効果を得ることができる。また、図２（ｂ）に示すように衝突部材５を配置した場合と比べて、衝突部材５の本数を少なくした場合であっても、図２（ｂ）に示すように衝突部材５を配置した場合と同程度の反応副生成物の除去効率を得ることができる。また、排気ガス処理装置１の大型化を抑制することができる。
　上述の実施形態では、捕捉量測定センサ８として、容器２内の圧力を検出する圧力センサが用いられる場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、捕捉量測定センサ８として、容器２から排出される濾過ガスの排気量を測定するセンサを用い、容器２から排出される濾過ガスの排気量が所定値になったら、駆動機構により衝突部材５をフィルタ４に衝突させてもよい。また、例えば、反応容器２１内の圧力を測定することで、捕捉量を間接的に測定してもよい。つまり、捕捉量測定センサ８として、例えば反応容器２１内の圧力を測定する圧力センサを用い、反応容器２１内の圧力が所定値になったら、駆動機構により衝突部材５をフィルタ４に衝突させてもよい。
　上述の実施形態では、捕捉量測定センサ８により測定した捕捉量が所定値になったら、駆動機構により衝突部材５を動かして、衝突部材５をフィルタ４に衝突させたが、これに限定されない。例えば、所定時間毎や、成膜工程が終了する度に、駆動機構により衝突部材５を動かして、衝突部材５をフィルタ４に衝突させてもよい。また、例えば、成膜工程を行っている間中、駆動機構により衝突部材５を動かし続け、衝突部材５をフィルタ４に衝突させ続けてもよい。つまり、排気ガス処理工程と成膜工程とを同時並行的に行ってもよい。
　上述の実施形態では、衝突部材５が手動で動かされる場合、つまり駆動機構としてのハンドル７を手動で動かす場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、駆動機構は、サーボ（モータ）を備えており、捕捉量測定センサ８で測定した捕捉量に応じて、電気的に接続された制御部を介してサーボを自動で駆動させ、衝突部材５を自動で動かしてもよい。
　上述の実施形態では、フィルタ４の上部を隔壁２ｃで保持する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、容器２内に、容器２内でフィルタ４を下方から支持するフィルタ支持部材を設けてもよい。この場合、フィルタ支持部材は、フィルタ支持部材上にフィルタ４から落下した反応副生成物が堆積しないような形状に形成されているとよい。
　上述の実施形態では、金属原料２７として、例えば固体のＧａを高温で溶融させたＧａ融液を用いる場合について説明したが、これに限定されない。金属原料２７として、常温で液体である原料を用いてもよい。
　上述の実施形態では、容器２内に堆積空間１０が設けられている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、容器２内に堆積空間１０が設けられていなくてもよい。
　上述の実施形態では、容器２内に整流板１１が設けられている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、容器２内に整流板１１が設けられていなくてもよい。
　上述の実施形態では、基板処理装置２０としてＨＶＰＥ装置を用いる場合について説明したが、これに限定されない。つまり、本発明は、原料ガスが気相中で反応しあって粉塵状の反応副生成物が生じる基板処理装置であれば、種々の基板処理装置に適用できる。また、上述の実施形態では、基板処理として、ＧａＮ膜を成膜する処理について説明したが、これに限定されない。この他、例えば、基板処理として、酸化膜、金属膜等の種々の膜を成膜する成膜処理、エッチング処理等を行う基板処理装置や、上記の基板処理を行って、基板１００を製造する基板処理装置にも適用できる。
＜本発明の好ましい態様＞
　以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
［付記１］
　本発明の一態様によれば、
　基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
　前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
　前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
　前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える排気ガス処理装置が提供される。
［付記２］
　付記１の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記衝突部材は、前記フィルタに衝突した後、前記フィルタの外周面の少なくとも一部に対して摺動可能に構成されている。
［付記３］
　付記１又は２の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記衝突部材は、棒状部材を備え、
　前記棒状部材を前記フィルタに衝突させるように構成されている。
［付記４］
　付記３の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記棒状部材の前記フィルタに衝突する箇所には、可撓部材で形成された板状部材が取り付けられている。
［付記５］
　付記４の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記板状部材は、その側部にスリットを有し、前記フィルタに衝突した際に変形することで、前記フィルタに加わる衝撃を低減するように構成されている。
［付記６］
　付記４又は５の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記板状部材は、前記フィルタに衝突する衝突面に波状の凹凸を有し、前記フィルタに衝突した際に前記凹凸が変形することで、前記フィルタに加わる衝撃を低減するように構成されている。
［付記７］
　付記１ないし６のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記衝突部材の前記フィルタに衝突する箇所には、前記フィルタに衝突した際に前記フィルタに外周面に沿うように変形する毛を備えるブラシ部が形成されている。
［付記８］
　付記１ないし７のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記衝突部材は、前記フィルタに衝突した際に、前記フィルタとの接触面積が大きくなるように形成されている。
［付記９］
　付記１ないし８のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記衝突部材は、前記容器外から動かすことができるように設けられている。
［付記１０］
　付記１ないし９のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記フィルタが捕捉した反応副生成物の量を測定する捕捉量測定センサを備え、
　前記捕捉量測定センサにより測定した捕捉量が所定値以上になったら、前記衝突部材を前記フィルタに衝突させる駆動機構を動かす。
［付記１１］
　付記１０の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
　前記捕捉量測定センサは、前記容器内の圧力を検出する圧力センサであり、
　前記容器内の圧力が所定値以上になったら、前記駆動機構を動かす。
［付記１２］
　本発明の他の態様によれば、
　基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
　前記排気ガス処理装置は、
　前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
　前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
　前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える基板処理装置が提供される。
［付記１３］
　本発明のさらに他の態様によれば、
　基板を処理する反応容器から排気ガスを容器内に導入する工程と、
　前記容器内に設けられるフィルタに前記排気ガスを通過させることで、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を前記フィルタに捕捉させる工程と、
　衝突部材を前記フィルタに衝突させ、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する工程と、を有する排気ガス処理方法が提供される。
１　　　　　　排気ガス処理装置
２　　　　　　容器
４　　　　　　フィルタ
５　　　　　　衝突部材
２１　　　　　反応容器
１００　　　　基板

Claims (10)

  1. 　基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
    　前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
    　前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
    　前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える
    排気ガス処理装置。
  2. 　前記衝突部材は、前記フィルタに衝突した後、前記フィルタの外周面の少なくとも一部に対して摺動可能に構成されている
    請求項１に記載の排気ガス処理装置。
  3. 　前記衝突部材は、棒状部材を備え、
    　前記棒状部材を前記フィルタに衝突させるように構成されている
    請求項１又は２に記載の排気ガス処理装置。
  4. 　前記棒状部材の前記フィルタに衝突する箇所には、可撓部材で形成された板状部材が取り付けられている
    請求項３に記載の排気ガス処理装置。
  5. 　前記板状部材は、その側部にスリットを有し、前記フィルタに衝突した際に変形することで、前記フィルタに加わる衝撃を低減するように構成されている
    請求項４に記載の排気ガス処理装置。
  6. 　前記板状部材は、前記フィルタに衝突する衝突面に波状の凹凸を有し、前記フィルタに衝突した際に前記凹凸が変形することで、前記フィルタに加わる衝撃を低減するように構成されている
    請求項４又は５に記載の排気ガス処理装置。
  7. 　前記衝突部材の前記フィルタに衝突する箇所には、前記フィルタに衝突した際に前記フィルタに外周面に沿うように変形する毛を備えるブラシ部が形成されている
    請求項１ないし６のいずれかに記載の排気ガス処理装置。
  8. 　前記衝突部材は、前記容器外から動かすことができるように設けられている
    請求項１ないし７のいずれかに記載の排気ガス処理装置。
  9. 　前記フィルタが捕捉した反応副生成物の量を測定する捕捉量測定センサを備え、
    　前記捕捉量測定センサにより測定した捕捉量が所定値以上になったら、前記衝突部材を前記フィルタに衝突させる駆動機構を動かす
    請求項１ないし８のいずれかに記載の排気ガス処理装置。
  10. 　基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
    　前記排気ガス処理装置は、
    　前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
    　前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
    　前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える
    基板処理装置。
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