特許ウォッチ

公開番号2025156991
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-15
出願番号2024059789
出願日2024-04-02
発明の名称洗浄対象物の洗浄方法
出願人大陽日酸株式会社,株式会社メープル
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20251007BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、洗浄装置および洗浄方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の洗浄装置は、外上部炉壁体と外底部炉壁体を備えた外壁体と、内上部炉壁体と内底部炉壁体を備えた内壁体を具備した洗浄装置であり、外上部炉壁体と内上部炉壁体が上下に移動自在に設けられ、外上部炉壁体の内側であって内上部炉壁体の外側に加熱源を備え、外壁体の内側の空間であって内壁体の外側の空間にパージガスを供給するパージガス供給手段と、内壁体の内側の空間にエッチングガスを供給するエッチングガス供給手段を備え、外上部炉壁体を外底部炉壁体に接触させて外上部炉壁体を外底部炉壁体に一体化し、外上部炉壁体と外底部炉壁体で構成される外壁体の内側に密閉空間を形成可能、内上部炉壁体を内底部炉壁体に接触させて内上部炉壁体を内底部炉壁体に一体化し、内上部炉壁体と内底部炉壁体で構成される内壁体の内側に密閉空間を形成可能とした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外上部炉壁体と外底部炉壁体を備えた外壁体と、内上部炉壁体と内底部炉壁体を備えた内壁体を具備した２重構造の壁体を備えた洗浄装置であって、
前記外上部炉壁体と前記外底部炉壁体が上下に相対移動自在に設けられ、
前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体が上下に相対移動自在に設けられ、
前記外壁体の内側であって前記内壁体の外側に加熱手段を備え、
前記外壁体の内側の空間であって前記内壁体の外側の空間にパージガスを供給する第１ガス供給手段および前記外壁体の内側の空間からパージガスを排気する第１ガス排気手段と、
前記内壁体の内側の空間にパージガスとエッチングガスの少なくとも一方のガスを供給する第２ガス供給手段および前記内壁体の内側の空間からガスを排気する第２ガス排気手段を備え、
前記外上部炉壁体を前記外底部炉壁体に接触させて前記外上部炉壁体を前記外底部炉壁体に一体化し、前記外上部炉壁体と前記外底部炉壁体で構成される前記外壁体の内側に密閉空間を形成可能であり、
前記内上部炉壁体を前記内底部炉壁体に接触させて前記内上部炉壁体を前記内底部炉壁体に一体化し、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体で構成される前記内壁体の内側に密閉空間を形成可能とした洗浄装置を用いて行う洗浄対象物の洗浄方法であって、
前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体の間に洗浄対象物を収容し、
前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体を一体化することなく離間した状態で前記外上部炉壁体と前記外底部炉壁体を一体化して密閉した外壁体の内側にパージガスを供給し、前記外上部炉壁体および前記外底部炉壁体の内側空間と、前記内上部炉壁体および前記内底部炉壁体の内側空間にパージガスを満たした後、
前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体を一体化して密閉した前記内壁体の内側の空間にエッチングガスを導入して前記洗浄対象物をエッチングにより洗浄することを特徴とする洗浄対象物の洗浄方法。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記エッチングの際、前記内壁体の内側空間の圧力より、前記内壁体の外側であって前記外壁体の内側空間の圧力を高くすることを特徴とする請求項１に記載の洗浄対象物の洗浄方法。
【請求項３】
一体化することなく離間した状態の前記内上部炉壁体および前記内底部炉壁体の内側空間と、前記外壁体の内側空間にパージガスを満たした後、これら内側空間の全体を減圧し、減圧後に前記前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体を一体化して前記内壁体の内側空間を密閉し、この密閉後に前記内壁体の内側空間のパージガスをエッチングガスに入れ替えてエッチングすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄対象物の洗浄方法。
【請求項４】
前記エッチングの後、前記内壁体の内側の密閉空間の圧力と前記内壁体の外側であって前記外壁体の内側空間の圧力を同等に調整後、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体を離間した状態にするとともに、加熱手段による加熱を停止して冷却することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄対象物の洗浄方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄対象物の洗浄方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
化合物半導体薄膜を形成する気相成長装置では、原料ガスを供給する流路内に基板を設置し、基板上に化合物半導体を成長する。
気相成長装置において流路を形成する部材には、”デポ”と呼ばれる反応副生成物が付着する。この反応副生成物が流路内に付着した状態で化合物半導体を再度成長すると、反応副生成物が流路内壁から脱離し、反応副生成物が成長中の化合物半導体に取り込まれてしまい、ピットなどと呼ばれる欠陥を形成する。例えば、気相成長装置が窒化ガリウム等の半導体層を堆積する装置である場合、流路内には窒化ガリウムなどの反応副生成物が生成する場合がある。
そのため、気相成長装置において流路を構成する部材（以下反応炉部材と記載）は、化合物半導体の成長毎に洗浄することが望ましい。
【０００３】
従来、この種の反応炉部材を洗浄する装置として、以下の特許文献１、２に記載の技術が知られている。
特許文献１には、ドーム部に洗浄対象物を収容し、ドーム部を断熱材で覆い、断熱材の内側に設けた加熱手段でドーム部全体を所望の温度に加熱する構成の洗浄装置が記載されている。この洗浄装置は、ドーム部内に塩素ガスを導入する機構を有し、洗浄対象物に付着している反応副生成物を加熱状態でエッチングすることにより洗浄する機能を有している。
特許文献２には、被処理物を収容した真空容器にハロゲン系ガスを導入して加熱し、被処理物の付着物を除去するとともに、真空容器の内部に別途洗浄液を導入して洗浄液により真空容器の内部を洗浄するドライ洗浄装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６６７９４１３号公報
特開２０１２－１８６３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載された従来技術では、洗浄対象物に付着した反応副生成物をエッチングにより除去する際、洗浄装置内への塩化物付着を防止するため、ドーム部の外側あるいは真空炉の外側に電気ヒータを配置したホットウォール構造を採用している。
電気ヒータに通電することでドーム部全体あるいは真空容器の全体を目的の温度に加熱しながら反応生成物をエッチングすることにより、装置内で塩化物の不要な付着を防止できる。
しかしながら、ドーム部全体あるいは真空容器全体を加熱するホットウォール構造を採用すると、装置全体の加熱および冷却のための時間がかかり、洗浄に要する処理時間が長くなってしまう問題がある。
【０００６】
処理時間を短縮するためには、洗浄炉を水冷するコールドウォール構造を適用することが好ましい。しかしながら、洗浄炉をコールドウォール構造にすると、洗浄時に発生する反応生成物としての塩化物（塩化ガリウム等）を洗浄炉内に付着残留させてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みなされたものであって、洗浄時間短縮のためのコールドウォール構造を採用可能としながら、塩化物などを洗浄炉内に付着することなく洗浄できるようにした洗浄対象物の洗浄方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の各態様を採用した。
（１）本発明に係る一形態の洗浄対象物の洗浄方法は、外上部炉壁体と外底部炉壁体を備えた外壁体と、内上部炉壁体と内底部炉壁体を備えた内壁体を具備した２重構造の壁体を備えた洗浄装置であって、前記外上部炉壁体と前記外底部炉壁体が上下に相対移動自在に設けられ、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体が上下に相対移動自在に設けられ、前記外壁体の内側であって前記内壁体の外側に加熱手段を備え、前記外壁体の内側の空間であって前記内壁体の外側の空間にパージガスを供給する第１ガス供給手段および前記外壁体の内側の空間からパージガスを排気する第１ガス排気手段と、前記内壁体の内側の空間にパージガスとエッチングガスの少なくとも一方のガスを供給する第２ガス供給手段および前記内壁体の内側の空間からガスを排気する第２ガス排気手段を備え、前記外上部炉壁体を前記外底部炉壁体に接触させて前記外上部炉壁体を前記外底部炉壁体に一体化し、前記外上部炉壁体と前記外底部炉壁体で構成される前記外壁体の内側に密閉空間を形成可能であり、前記内上部炉壁体を前記内底部炉壁体に接触させて前記内上部炉壁体を前記内底部炉壁体に一体化し、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体で構成される前記内壁体の内側に密閉空間を形成可能とした洗浄装置を用いて行う洗浄対象物の洗浄方法であって、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体の間に洗浄対象物を収容し、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体を一体化することなく離間した状態で前記外上部炉壁体と前記外底部炉壁体を一体化して密閉した外壁体の内側にパージガスを供給し、前記外上部炉壁体および前記外底部炉壁体の内側空間と、前記内上部炉壁体および前記内底部炉壁体の内側空間にパージガスを満たした後、前記内上部炉壁体と前記内底部炉壁体を一体化して密閉した前記内壁体の内側の空間にエッチングガスを導入して前記洗浄対象物をエッチングにより洗浄することを特徴とする。
【０００９】
外上部炉壁体と外底部炉壁体を相対移動させて一体化して外壁体を構成し、外壁体の内側空間にパージガスを供給することで外壁体の内側空間をパージガスで満たすことができる。内上部炉壁体と内底部炉壁体を相対移動させて一体化して内壁体を構成し、内壁体の内側にエッチングガスを供給することで内壁体の内側空間をエッチングガスで満たすことができる。よって、内壁体の内側に反応炉部材などの洗浄対象物を収容しておくことで洗浄対象物に付着している反応副生成物をエッチングにより洗浄することが可能となる。
【００１０】
内上部炉壁体と内底部炉壁体を一体化せずにこれらの間の空間を開放しておくと、内上部炉壁体と内底部炉壁体の間の空間をパージガスで素早く満たすことができる。
この後、内上部炉壁体と内底部炉壁体を一体化して内上部炉壁体と内底部炉壁体が囲む空間にエッチングガスを満たし、洗浄対象物を洗浄することができる。
洗浄処理終了後、外上部炉壁体および外底部炉壁体を一体化したまま、内上部炉壁体と内底部炉壁体間の空間を開放することで加熱状態の内上部炉壁体と内底部炉壁体を素早く冷却できる。
これらの時間短縮効果により、洗浄処理１バッチあたりの所要時間を短縮できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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