JPH04150903A

JPH04150903A - トラップ装置

Info

Publication number: JPH04150903A
Application number: JP27089490A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Terada; 和雄寺田; Katsuhiko Iwabuchi; 勝彦岩渕; Yasushi Yagi; 靖司八木
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1992-05-25
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JP3171593B2

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、排気系に設置されるトラップ装置に関する。

（従来の技術）従来から、半導体デバイスの製造工程における成膜工程
や熱拡散工程等では、熱処理装置が使用されている。

このような熱処理装置では、真空保持か可能な石英等か
らなる反応容器内に複数の半導体ウエノ１を収容し、反
応容器内を真空ポンプ等によって所定の減圧状態まで排
気した後、所定の真空圧が維持されるように、排気を継
綺しながら反応性ガスや酸化性ガス等を導入すると共に
、所定の反応温度まで昇温することによって、Ｓｉエピ
タキシャル成長膜や酸化被膜等の形成が行われる。

また、上記熱処理装置から排気された気体中には、未反
応の成膜用ガスや反応生成物等の有害物質が含まれてお
り、これらがドライポンプ等の真空ポンプまで到達する
と、吸引能力の低下や各部の腐食等が進行し、また配管
系に反応生成物が付着すると、コンダクタンスが低下す
るため、排気経路の途中にトラップ装置を設置すること
が一般的に行われている。

上記トラップ装置は、例えば冷却用のフィン等を有して
おり、処理温度近傍の排気ガスをトラップ装置内で冷却
し、排気ガス中の反応生成物を上記冷却フィン等に付着
させたり、また排気ガス中の未反応物質を反応もしくは
凝縮させて冷却フイン等に付着させることによって、有
害物質を捕獲、除去する装置である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上述したようなトラップ装置に捕獲された反
応生成物等の捕獲物質中に、アルコール分のような揮発
性成分が含まれていると、捕獲物質から揮発するガスに
よって、真空ポンプの排気能力の低下を招いてしまうと
いう問題があった。

このことは、例えば上述したような熱処理装置の排気系
であれば、反応容器内の真空度の低下につながり、処理
不良の発生要因となってしまう。

また、通常、トラップ装置においては、反応生成物等の
捕獲物質の量が一定量以上となると、排気ガスからの有
害物質の除去効率の低下や排気能力の低下を招くため、
一定期間経過毎にトラップ装置を排気系から取り外し、
装置内部のクリーニングを行っている。しかし、上述し
たように、揮発性成分によって真空ポンプの排気能力低
下が発生すると、上記クリーニングの期間を短縮しなけ
ればならなくなり、クリーニングに伴う装置停止時間の
増大によって、例えば熱処理装置の稼働効率の低下を招
いたり、またひ素生成物等の有害物質のトラップクリー
ニング頻度の増加によって安全性が問題視される。

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、捕獲物質中に含まれる揮発性成分による排気能力
の低下を抑制したトラップ装置を提供することを目的と
している。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明のトラップ装置は、排気系に着脱自在に
介挿され、該排気系内を流通する気体を冷却することに
より、該気体中に含まれる有害物質を捕獲する機構を有
するトラップ装置において、前記捕獲機構か該捕獲物質
を加熱する機構を有することを特徴としている。

（作　用）本発明のトラップ装置においては、冷却による有害物質
の捕獲機構に、加熱機構を付加しているため、例えば捕
獲物質中に揮発性成分か含まれているような場合には、
上記加熱機構によって捕獲物質中の揮発性成分を除去す
ることができる。

この揮発性成分の除去は、トラップ装置を排気系から取
り外すことなく容易に実施することができるため、トラ
ップ装置が接続されている、例えば半導体製造装置等の
稼働効率をあまり低下させることなく、排気系の能力低
下を抑制することが可能となる。また、捕獲物質中の揮
発性成分による排気能力の低下を抑制することによって
、トラップ装置のクリーニング期間を延長することが可
能となり、これによって半導体製造装置等の稼働効率の
向上か図れる。

（実施例）以下、本発明装置の実施例について、図面を参照して説
明する。

第１図、第２図および第３図に示すように、この実施例
のトラップ装置１は、気密封止が可能な円筒形状の装置
本体２内に、例えばステンレス材等からなる水冷ジャケ
ット３が収納されて構成されている。

上記装置本体２には、上記水冷ジャケット３と対向する
位置に、排気ガス導入部４が設置されており、また上記
排気ガス導入部４の直角方向に排気ガス導出部５が設置
されている。つまり、水冷ジャケット３は、排気ガス導
入部４から吸引された排気ガスの進路を妨害するように
設置されている。これら排気ガス導入部４および排気ガ
ス導出部５は、図示を省略した排気系配管にフランジ等
によって着脱可能に接続される。

上記水冷ジャケット３は、上記排気ガス導入部４からの
排気ガスの吸引経路方向に突設された多数の冷却フィン
６を有しており、これら冷却フィン６は、吸引された排
気ガスと十分に接触するように設けられている。

また、上記水冷ジャケット３の上部には、一端面７ａか
開放された凹部７か設けられている。そして、この凹部
７内に加熱用ヒータ８が、該凹部７内の水冷ジャケット
３の上面３ａと接触するようにして収容されている。こ
の加熱用ヒータ８は、装置本体２の一端面に着脱自在に
設置された蓋部２ａを貫通して、その一部が装置本体２
外へ導かれている。

なお、上記水冷ジャケット４に接続された冷却水の導入
管９および導出管１０も、蓋部２ａを貫通して装置本体
２外へ導かれている。

上述したような構成を有するトラップ装置１は、例えば
第４図に示すように、熱処理装置２０の排気系３０の途
中に介挿されて使用される。

すなわち、上記熱処理装置２０は、被処理物である複数
の半導体ウェハ２１が収容される円筒状の反応容器２２
と、その周囲を囲繞する如く配置された加熱し−タ２３
とを具備し、反応容器２２内には反応性ガス等のガス導
入管２４が設置されている。また、反応容器２２の下部
には、反応容器２２内を所定の減圧状態まで排気するこ
とが可能な排気系３０か接続されている。

上記排気系３０は、例えばドライポンプ等の真空ポンプ
３１と上記反応容器２２とを、排気系配管３２て接続す
ることにより構成されており、この排気系配管３２の途
中に上記トラップ装置１かフランジ３３．３４等によっ
て設置されている。

また、トラップ装Ｗ１の上流側の配管３２の周囲には、
この配管３２内にトラップ装置１に到達するまでに排気
ガス中に含まれる物質が付着することを防止するために
、図示を省略した加熱機構が設置されている。

次に、上記構成のトラップ装置１の操作方法を説明する
。

まず、例えば予備加熱状態にある反応容器２２内に複数
の半導体ウェハ２１を収容した後、ドライポンプ３１に
より所定の減圧状態まで反応容器２２内を真空排気する
と共に、所定の処理温度まで昇温し、所定の真空度を維
持するよう排気を継続しながら、処理ガス例えば５ｉＨ
２Ｃ１２、ＨＣＨ３をガス導入管２４から反応容器２２
内に供給して、半導体ウェハ２１のＳｔエピタキシャル
成長等を行う。

この排気処理の際、トラップ装置１の水冷ジャケット３
には冷却水を供給して、排気ガス中の有害物質を捕獲で
きる状態とする。

処理が進行すると、排気系配管３２を介してトラップ装
置１内に導入された排気ガスは、水冷ジャケット３や冷
却フィン６と接触し、これにより排気ガス中に含まれる
未反応物質が反応もしくは凝縮して冷却フィン６等に付
着し、あるいは排気ガス中に直接歯まれる反応生成物等
が冷却フィン６等に付着して、排気ガス中の有害物質は
捕獲される。

以上のような操作を繰り返し行うと、水冷ジャケット３
に突設された多数の冷却フィン６には、反応生成物等の
捕獲物質が堆積する。この際、捕獲物質中にアルコール
分のような揮発性成分が含まれていると、捕獲物質から
の揮発ガスによって真空ポンプ３１の排気能力が低下す
る。

そこで、所定の処理期間が経過した後、熱処理装置２０
側の処理停止期間に、捕獲物質中の揮発性成分の加熱除
去処理を行う。

この加熱除去処理は、まず水冷ジャケット３への冷却水
の供給を停止すると共に、水冷ジャケットＢ内に残留す
る冷却水を水冷ジャケット３内から排除する。この冷却
水の排除は、例えば冷却水導入管９に加圧気体供給管等
を接続しておくことによって、容易に実施”することが
できる。

次いで、真空ポンプ３１を動作させて排気を行いながら
、加熱用ヒータ８を作動させる。加熱用ヒータ８による
加熱温度は、対象とする揮発性成分によって適宜選択す
る。例えばアルコール分等を加熱除去する際には、捕獲
された物質が１００℃〜ＩＲＱ℃程度となるように、加
熱用ヒータ８への電力供給量を調整する。また、加熱対
象となる揮発性成分としては、アルコール等に限られる
ものではなく、例えばひ素等の原料となる有機金属化合
物等を加熱除去することもできる。この際には、２５０
℃〜３００℃程度に加熱する。

このように加熱用ヒータ８を作動させ、捕獲された物質
を加熱することにより、捕獲物質から揮発性成分が揮散
して除去され、真空ポンプ３１の排気能力が正常化され
る。

以上の揮発性成分の加熱除去処理は、トラップ装置１を
排気系配管３２から取り外すことなく行えるため、短時
間で安全かつ容易に実施することができる。

なお、上記加熱除去処理では、固体状の捕獲物質自体を
除去することができるわけではないため、有害物質の捕
獲効率が低下したり、また基本的に排気能力が低下した
際には、トラップ装置１を排気系配管３２から取り外し
、安全性を考慮した場所まで移送した後に蓋体２ａを開
き、水冷ジャケット３や冷却フィン６に付着している捕
獲物質を処理して、内部クリーニングを行う。

このように、上記実施例のトラップ装置１においては、
水冷ジャケット３上に加熱用ヒータ８を設置しているた
め、例えば水冷ジャケット３や冷却フィン６等に付着し
て捕獲された物質中に、アルコール分等の揮発性成分が
含まれているような場合においても、容易に揮発性成分
を除去することかできる。また、この揮発性成分の加熱
除去処理は、短時間で行えるため、熱処理装置の稼働率
の低下も少ない。

そして、このように揮発性成分の加熱除去を行うことに
よって、揮発性成分に起因する排気系の能力低下が抑制
されるため、固体状の捕獲物質量のみによって、トラッ
プ装置のクリーニング期間が設定でき、揮発性成分を含
む場合に比べて、上記クリーニング期間を大幅に延長す
ることが可能となる。よって、トラップ装置のクリーニ
ングに伴う熱処理装置の停止時間が短縮され、熱処理装
置の稼働率の向上が図れると共に、安全性の向上が図れ
る。

また、排気系の能力を一定に保つことができるため、半
導体ウェハの処理不良等の発生も防止することができる
。

なお、上記実施例においては、バッチ式の熱処理装置の
排気系に介挿したトラップ装置に本発明を適用した例に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば枚様式ＣＶＤ装置、レジスト塗布装置等の
排気系に介挿したトラップ装置等にも適用でき、上記実
施例と同様な効果を得ることができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のトラップ装置によれば、
捕獲物質中に含まれる揮発性成分を短時間で容易に除去
することができるため、揮発性成分に起因する排気系の
能力低下を抑制することが可能となる。よって、トラッ
プ装置が接続される半導体製造装置等の処理品質を安定
に保つことが可能となると共に、トラップ装置のクリー
ニングに伴う稼働効率の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラップ装置の一実施例を示す横断面
図、第２図は第１図に示すトラップ装置の正面方向縦断
面図、第３図は第１図に示すトラップ装置の側面方向縦
断面図、第４図は第１図に示すトラップ装置の使用例を
示す図である。１・・・・・トラップ装置、２・・・・・・装置本体、
３・・・・・冷却ジャケット、４・・・・・・排気ガス
導入部、５・・・・・・排気ガス導出部、６・・・・・
・冷却フィン、７・・・・・・ヒータ収納用凹部、８・
・・・・・加熱用ヒータ、９・・・・・・冷却水導入管
、１０・・・・・冷却水導出管、２０・・・・・・熱処
理装置、３０・・・・排気系。第図

Claims

【特許請求の範囲】　排気系に着脱自在に介挿され、該排気系内を流通する
気体を冷却することにより、該気体中に含まれる有害物
質を捕獲する機構を有するトラップ装置において、前記捕獲機構が、該捕獲物質を加熱する機構を有するこ
とを特徴とするトラップ装置。