(57)【要約】【課題】配管が閉塞するおそれを低減することができる砒素除去装置を提供する。【解決手段】砒素除去装置２１ａは、半導体膜を成膜する成膜装置１３から排出される、砒素を含む排気ガスから砒素を除去する。砒素除去装置２１ａは、第１空間２７ａを有するケース２４ａと、第１空間２７ａに露出する第１壁面３０ａを有し、冷媒を保持する冷却部２５ａと、排気ガスの第１流路１９ａを規定し、ケース２４ａに接続され、排気ガスを第１空間２７ａに流入する吐出口２０ａを含む第１配管２２ａと、砒素除去装置２１ａを設置した状態において第１壁面３０ａの鉛直方向の下側に配置されるフィルタ２６ａ〜２６ｄと、排気ガスの第２流路３９ａを規定し、ケース２４ａに接続され、フィルタ２６ａ〜２６ｄを通過した排気ガスを第１空間２７ａから排出する排出口４０ａを含む第２配管２３ａと、を備える。吐出口２０ａは、第１壁面３０ａに対向する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体膜を成膜する成膜装置から排出される、砒素を含む排気ガスから砒素を除去する砒素除去装置であって、
第１空間を有するケースと、
前記第１空間に露出する第１壁面を有し、冷媒を保持する冷却部と、
前記排気ガスの第１流路を規定し、前記ケースに接続され、前記排気ガスを前記第１空間に流入する吐出口を含む第１配管と、
前記砒素除去装置を設置した状態において前記第１壁面の鉛直方向の下側に配置されるフィルタと、
前記排気ガスの第２流路を規定し、前記ケースに接続され、前記フィルタを通過した前記排気ガスを前記第１空間から排出する排出口を含む第２配管と、を備え、
前記吐出口は、前記第１壁面に対向する、砒素除去装置。
【請求項２】
前記第１壁面には、凸部および凹部の少なくともいずれか一方が形成される、請求項１に記載の砒素除去装置。
【請求項３】
前記冷媒の温度は、４０℃以上２００℃以下である、請求項１または請求項２に記載の砒素除去装置。
【請求項４】
前記第１壁面は、前記第１空間を規定する前記ケースの壁面の少なくとも一部である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の砒素除去装置。
【請求項５】
前記ケースは、前記第１空間を、前記第１流路が接続される第２空間と、前記砒素除去装置を設置した状態において前記第２空間の鉛直方向の下側に配置され前記第２流路が接続される第３空間と、に仕切る仕切り部を含み、
前記仕切り部には、前記第２空間と前記第３空間とを繋ぐ貫通孔が形成されており、
前記第１壁面は、前記第２空間を規定する前記ケースの壁面の少なくとも一部であり、
前記フィルタは、前記第３空間に配置される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の砒素除去装置。
【請求項６】
前記第１配管の延びる方向に垂直な前記第１流路の断面積は、前記第１壁面に近づくに従って大きくなる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の砒素除去装置。
【請求項７】
前記成膜装置と、
前記成膜装置と前記第１配管によって接続される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記砒素除去装置と、
前記砒素除去装置と第２配管に接続され、前記排気ガスを吸引するポンプと、を備える、半導体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、砒素除去装置および半導体の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により半導体膜を成膜する成膜装置は、成膜時に排気ガスを排出する。排気ガスを処理する処理装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１８０６５号公報
【特許文献２】特開２００９−２７２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＭＯＣＶＤにより半導体膜を成膜する成膜装置から排気される排気ガスには、砒素（Ａｓ）が含まれる場合がある。排気ガスから砒素を除去するに際し、排気ガスを冷却して砒素を含む副生成物を固化させた後に、砒素を含む副生成物を排気ガスから除去する場合がある。砒素を含む副生成物が半導体の製造装置に備えられる配管内で固化すると、配管が閉塞するおそれがある。
【０００５】
そこで、配管が閉塞するおそれを低減することができる砒素除去装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従った砒素除去装置は、半導体膜を成膜する成膜装置から排出される、砒素を含む排気ガスから砒素を除去する。砒素除去装置は、第１空間を有するケースと、第１空間に露出する第１壁面を有し、冷媒を保持する冷却部と、排気ガスの第１流路を規定し、ケースに接続され、排気ガスを第１空間に流入する吐出口を含む第１配管と、砒素除去装置を設置した状態において第１壁面の鉛直方向の下側に配置されるフィルタと、排気ガスの第２流路を規定し、ケースに接続され、フィルタを通過した排気ガスを第１空間から排出する排出口を含む第２配管と、を備える。吐出口は、第１壁面に対向する。
【発明の効果】
【０００７】
上記砒素除去装置によれば、配管が閉塞するおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における砒素除去装置を含む半導体の製造装置の概略断面図である。
【図２】フィルタの構造を示す概略断面図である。
【図３】ベース体を示す概略斜視図である。
【図４】実施の形態２の砒素除去装置に備えられるケースの一部を示す概略断面図である。
【図５】実施の形態３の砒素除去装置を示す概略断面図である。
【図６】実施の形態４の砒素除去装置を示す概略断面図である。
【図７】実施の形態５の砒素除去装置を示す概略断面図である。
【図８】実施の形態６の砒素除去装置を示す概略断面図である。
【図９】実施の形態７の砒素除去装置を示す概略断面図である。
【図１０】実施の形態７の砒素除去装置に備えられる冷却部の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の砒素除去装置は、半導体膜を成膜する成膜装置から排出される、砒素を含む排気ガスから砒素を除去する。砒素除去装置は、第１空間を有するケースと、第１空間に露出する第１壁面を有し、冷媒を保持する冷却部と、排気ガスの第１流路を規定し、ケースに接続され、排気ガスを第１空間に流入する吐出口を含む第１配管と、砒素除去装置を設置した状態において第１壁面の鉛直方向の下側に配置されるフィルタと、排気ガスの第２流路を規定し、ケースに接続され、フィルタを通過した排気ガスを第１空間から排出する排出口を含む第２配管と、を備える。吐出口は、第１壁面に対向する。
【００１０】
半導体の製造装置を用いて半導体を製造する際に、砒素を含む排気ガスが排出される場合がある。例えば半導体の製造装置に含まれる成膜装置では、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（有機金属気相成長法）により成膜を行う原料ガスとして、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）やＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）といった有機金属の原料ガスに加え、ＡｓＨ３（アルシン）といった砒素原子を含む原料ガスを用いる場合がある。砒素原子を含む原料ガスが用いられた場合、単体の砒素や砒素化合物の蒸気が排気ガス中に含まれる。排気ガスの処理において、排気ガスから砒素を除去する必要がある。
【００１１】
排気ガスを冷却して砒素を含む副生成物を固化させた後、フィルタで砒素を含む副生成物を取り除くことにより、排気ガスから砒素を除去することができる。排気ガスの冷却が不十分であると、フィルタを通過した後に砒素を含む副生成物が固化する場合がある。そうすると、フィルタの下流側に位置する配管の壁面に固化した砒素を含む副生成物が付着し、配管が閉塞するおそれがある。その結果、配管の清掃が頻発することになる。このような状況は、半導体の製造装置の稼働時間が短くなることから、好ましくない。
【００１２】
本開示の砒素除去装置においては、第１配管から第１空間に砒素を含む排気ガスが供給される。本開示の砒素除去装置は、第１空間に露出する第１壁面を有し、冷媒を保持する冷却部を備える。第１配管に含まれる吐出口は、第１壁面に対向するため、第１壁面に対して排気ガスを吹き付けることができる。第１壁面に吹き付けられた排気ガスは、冷却部により積極的に冷却される。この時、冷却された排気ガス中に含まれる砒素や砒素化合物が固化する。固化した砒素を含む副生成物は、そのまま粉状となって第１壁面から落下するか、または砒素除去装置の温度が低下した際に、第１壁面から剥がれ落ちる。本開示の砒素除去装置においては、第１壁面の鉛直方向の下側にはフィルタが配置されている。よって、落下した砒素を含む副生成物をフィルタによって捕捉することができる。ここで、第１壁面に対向するとは、ケース内において吐出口と第１壁面との間に何等の遮蔽物がなく、吐出口と第１壁面とが互いに向かい合うことを意味する。
【００１３】
このように、第１空間に供給される排気ガスを直接第１壁面に吹き付ける構造を採用することにより、配管内で排気ガスに含まれる砒素や砒素化合物が固化するおそれを低減することができる。したがって、配管が閉塞するおそれを低減することができる。
【００１４】
上記砒素除去装置において、第１壁面には、凸部および凹部の少なくともいずれか一方が形成されてもよい。このようにすることにより、第１壁面の表面積を大きくすることができる。第１壁面の表面積が大きいと、排気ガスと第１壁面とが接触する面積を広く確保することができる。よって、効率的に排気ガスを冷却することができる。その結果、排気ガスから砒素を含む副生成物をより効率よく除去することができる。
【００１５】
上記砒素除去装置において、冷媒の温度は、４０℃以上２００℃以下であってもよい。このような砒素除去装置は、効率よく砒素や砒素化合物を固化させることができる。
【００１６】
上記砒素除去装置において、第１壁面は、第１空間を規定するケースの壁面の少なくとも一部であってもよい。このようにすることにより、ケースの壁面の一部を第１壁面として兼用して、有効に利用することができる。
【００１７】
上記砒素除去装置において、ケースは、第１空間を、第１流路が接続される第２空間と、砒素除去装置を設置した状態において第２空間の鉛直方向の下側に配置され第２流路が接続される第３空間と、に仕切る仕切り部を含んでもよい。仕切り部には、第２空間と第３空間とを繋ぐ貫通孔が形成されてもよい。第１壁面は、第２空間を規定するケースの壁面の少なくとも一部であってもよい。フィルタは、第３空間に配置されてもよい。このようにすることにより、例えば、貫通孔を閉鎖して、第２空間と第３空間との間でのガスの流通を遮断した状態で、第３空間に配置されるフィルタを交換することができる。
【００１８】
上記砒素除去装置において、第１配管の延びる方向に垂直な吐出口の断面積は、第１壁面に近づくに従って大きくなってもよい。このようにすることにより、第１壁面の一部に集中して排気ガスが吹き付けられるのを避けて、第１壁面の広範囲にわたって排気ガスを吹き付けることができる。したがって、効率的に排気ガスを冷却することができる。その結果、排気ガスから砒素を含む副生成物をより効率よく除去することができる。
【００１９】
本開示の半導体の製造装置は、上記成膜装置と、上記成膜装置と上記第１配管によって接続される上記砒素除去装置と、上記砒素除去装置と上記第２配管に接続され、排気ガスを吸引するポンプと、を備える。
【００２０】
このような半導体の製造装置によれば、配管が閉塞するおそれを低減することができる砒素除去装置を備えるため、配管の清掃回数を少なくすることができる。したがって、半導体の製造装置の稼働時間が短くなることを抑制することができる。
【００２１】
［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の砒素除去装置を含む半導体の製造装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２２】
（実施の形態１）
本開示の実施の形態１における砒素除去装置を含む半導体の製造装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１における砒素除去装置を含む半導体の製造装置の概略断面図である。図１において、鉛直方向は、矢印Ｚで示されている。図１に示す状態が、砒素除去装置を設置した状態である。なお、以下に示す図面において、矢印で排気ガスの流れが示されている。
【００２３】
図１を参照して、半導体の製造装置１１は、原料ガスを供給する原料ガス供給管１２と、成膜装置１３と、砒素除去装置２１ａと、ポンプ１４と、排気ガスを外部に排出する第３配管１５と、を備える。成膜装置１３は、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により基板Ｗ上に半導体膜を成膜する。成膜装置１３は、その内部で成膜の処理を行う処理容器１６と、処理容器１６内に配置され、成膜処理の対象となる基板Ｗを保持するサセプタ１７と、を備える。成膜装置１３には、原料ガス供給管１２が接続される。原料ガス供給管１２からＴＭＧ（トリメチルガリウム）やＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＡｓＨ３（アルシン）といった成膜に利用される原料ガスが成膜時に処理容器１６内に供給される。ＡｓＨ３には砒素原子が含まれる。
【００２４】
砒素除去装置２１ａは、砒素を含む排気ガスから砒素を除去する。砒素除去装置２１ａは、排気ガスの第１流路１９ａを規定し、排気ガスを後述する第１空間２７ａに供給する吐出口２０ａを含む第１配管２２ａを備える。成膜装置１３と砒素除去装置２１ａとは、第１配管２２ａによって接続されている。砒素除去装置２１ａは、排気ガスの第２流路３９ａを規定し、後述するフィルタ２６ａ〜２６ｄを通過した排気ガスを第１空間２７ａから排出する排出口４０ａを含む第２配管２３ａを備える。第２配管２３ａには、第２流路３９ａの開閉を可能にするバルブ１８が設けられている。砒素除去装置２１ａの具体的な構成については、後述する。
【００２５】
ポンプ１４は、第２配管２３ａにより砒素除去装置２１ａに接続されている。ポンプ１４は、半導体の製造装置１１において発生した排気ガスを吸引により外部へ排出する。ポンプ１４としては、例えば真空ポンプが採用される。ポンプ１４には、排気ガスを排出する第３配管１５が接続されている。排気ガスは、第３配管１５から外部に排出される。
【００２６】
次に、砒素除去装置２１ａの構成の詳細について説明する。砒素除去装置２１ａは、上記した第１配管２２ａおよび第２配管２３ａと、ケース２４ａと、冷却部２５ａと、複数のフィルタ、本実施形態においては４つのフィルタ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄと、を備える。
【００２７】
ケース２４ａは、第１空間２７ａを有する。第１空間２７ａは、鉛直方向の上側に位置する上壁面３１ａと、鉛直方向の下側に位置する下壁面３２ａと、上壁面３１ａと下壁面３２ａとを接続する側壁面３３ａとによって取り囲まれて規定される。上壁面３１ａと下壁面３２ａとは、対向するように配置される。上壁面３１ａおよび下壁面３２ａは、それぞれ平面である。
【００２８】
ケース２４ａは、仕切り部３４ａを含む。仕切り部３４ａは、板状であって、第１空間２７ａ内に配置される。仕切り部３４ａは、側壁面３３ａの鉛直方向の中央付近に配置される。第１空間２７ａは、仕切り部３４ａによって、第１流路１９ａが接続される第２空間２８ａと、第２流路３９ａが接続される第３空間２９ａとに仕切られる。第３空間２９ａは、第２空間２８ａの鉛直方向の下側に配置される。第２配管２３ａは、第３空間２９ａを規定するケース２４ａの壁面のうち、鉛直方向の下側に位置する下壁面３２ａに接続される。
【００２９】
仕切り部３４ａには、第２空間２８ａと第３空間２９ａとを繋ぐ貫通孔３５ａが形成されている。貫通孔３５ａは、仕切り部３４ａの板厚方向に貫通するよう形成されている。貫通孔３５ａは、砒素除去装置２１ａを鉛直方向に見た平面視において、仕切り部３４ａの中央に形成されている。
【００３０】
４つのフィルタ２６ａ〜２６ｄは、第３空間２９ａ内に配置される。ここで、フィルタ２６ａの構成について説明する。図２は、フィルタ２６ａの構造を示す概略断面図である。図３は、ベース体５１を示す概略斜視図である。図２および図３を併せて参照して、砒素除去装置２１ａは、円筒状の筒状部５２および筒状部５２の一方側の開口を覆う底壁部５３を含むベース体５１と、筒状部５２の外周面を覆うように配置されるフィルタ２６ａとを含む。ベース体５１は、例えばステンレス鋼製である。フィルタ２６ａは、例えば不織布から構成される。筒状部５２には、径方向に貫通する複数の貫通孔５５が形成されている。フィルタ２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの構成は、フィルタ２６ａの構成と同様であるため、これらの説明を省略する。
【００３１】
フィルタ２６ａ〜２６ｄは、第３空間２９ａ内において、それぞれ間隔をあけて配置される。具体的には、第３空間２９ａ内には、側壁面３３ａに接続される板状の取り付け部３６ａが配置される。取り付け部３６ａには、板厚方向に貫通する貫通孔３７が形成されている。貫通孔３７の外縁には、鉛直方向の下側に突出する筒状のガイド３８が形成されている。ガイド３８の外周面との間にＯリング５６を挟むように筒状部５２が取り付けられている。筒状部５２の外周面を覆うようにフィルタ２６ａが取り付けられる。このようにフィルタ２６ａはガイド３８に取り付けられている。排気ガスは、貫通孔３７から筒状部５２、貫通孔５５、フィルタ２６ａを通過して第２配管２３ａから排出される。貫通孔３７が形成されている位置に合わせて、４つのフィルタ２６ａ〜２６ｄが取り付け部３６ａに取り付けられている。
【００３２】
冷却部２５ａは、ケース２４ａの鉛直方向の上側に配置される。冷却部２５ａは、板状の上壁４１ａと、板状の下壁４２ａと、上壁４１ａの周縁と下壁４２ａの周縁とを接続する筒状の側壁４３ａとを含む。冷却部２５ａは、上壁４１ａ、下壁４２ａおよび側壁４３ａによって取り囲まれる空間４４ａに冷媒を保持する。本実施形態においては、冷媒として水が保持される。水は、比較的熱容量の大きい物質である。水は、空間４４ａに充填されている。下壁４２ａのうち、鉛直方向の下側には、上壁面３１ａが配置される。上壁面３１ａは、第１空間２７ａに露出する。すなわち、冷却部２５ａは、第１空間２７ａに露出する上壁面３１ａとしての第１壁面３０ａを有する。本実施形態においては、第１壁面３０ａは、第１空間２７ａを規定するケース２４ａの壁面の一部である上壁面３１ａである。
【００３３】
側壁４３ａには、第１管４５ａと第２管４６ａとが接続されている。第１管４５ａから矢印Ｄ１で示す方向に水を流入させる。第２管４６ａから矢印Ｄ２で示す方向に水が流出する。これにより、第１壁面３０ａを効率的に冷却することができる。水の温度は、例えば４０℃以上２００℃以下とすることができる。水の温度について、砒素や砒素化合物の固化を促進する観点から、１００℃以下とすることが好ましい。水は、循環させるようにしてもよい。すなわち、矢印Ｄ２で示す方向から流出させた水を冷却した後、再び矢印Ｄ１で示す方向に流入するようにしてもよい。
【００３４】
吐出口２０ａは、第１壁面３０ａに対向する。具体的には、第１配管２２ａは、側壁面３３ａに接続され、吐出口２０ａが第１壁面３０ａに対向するように形成される。
【００３５】
次に、上記半導体の製造装置１１の動作について説明する。まず、基板Ｗをサセプタ１７上に保持する。その後、ポンプ１４で吸引して処理容器１６内を減圧しながら、成膜に利用されるＴＭＧやＴＭＡ、ＡｓＨ３といった原料ガスを原料ガス供給管１２から処理容器１６内に供給して、ＭＯＣＶＤにより基板Ｗ上に半導体膜を成膜する。ポンプ１４により排気ガスが成膜装置１３から排気される。排気ガスは、処理容器１６内から第１配管２２ａを通って砒素除去装置２１ａに供給される。
【００３６】
上記砒素除去装置２１ａは、第１空間２７ａに露出する第１壁面３０ａを有し、冷媒を保持する冷却部２５ａを備える。第１配管２２ａに含まれる吐出口２０ａは、第１壁面３０ａに対向するため、第１壁面３０ａに対して排気ガスを吹き付けることができる。第１壁面３０ａに吹き付けられた排気ガスは、冷却部２５ａにより積極的に冷却される。この時、冷却された排気ガス中に含まれる砒素や砒素化合物が固化する。固化した砒素を含む副生成物は、そのまま粉状となって第１壁面３０ａから落下するか、または砒素除去装置２１ａの温度が低下した際に、第１壁面３０ａから剥がれ落ちる。上記砒素除去装置２１ａにおいては、第１壁面３０ａの鉛直方向の下側にはフィルタ２６ａ〜２６ｄが配置されている。よって、落下した砒素を含む副生成物をフィルタ２６ａ〜２６ｄによって捕捉することができる。
【００３７】
このように、第１空間２７ａに供給される排気ガスを直接第１壁面３０ａに吹き付ける構造を採用することにより、配管、具体的には第２配管２３ａや第３配管１５内で排気ガスに含まれる砒素や砒素化合物が固化するおそれを低減することができる。したがって、配管が閉塞するおそれを低減することができる。
【００３８】
また、このような半導体の製造装置１１によれば、配管が閉塞するおそれを低減することができる砒素除去装置２１ａを備えるため、配管の清掃回数を少なくすることができる。したがって、半導体の製造装置１１の稼働時間が短くなることを抑制することができる。
【００３９】
本実施形態においては、第１壁面３０ａは、第１空間２７ａを規定するケース２４ａの壁面の一部である上壁面３１ａである。したがって、ケース２４ａの壁面の一部を第１壁面３０ａとして兼用して、有効に利用することができる。
【００４０】
本実施形態においては、冷媒の温度は、４０℃以上２００℃以下である。したがって、効率よく砒素や砒素化合物を固化させることができる。
【００４１】
本実施形態において、ケース２４ａは、第１空間２７ａを、第１流路１９ａが接続される第２空間２８ａと、砒素除去装置２１ａを設置した状態において第２空間２８ａの鉛直方向の下側に配置され第２流路３９ａが接続される第３空間２９ａと、に仕切る仕切り部３４ａを含む。仕切り部３４ａには、第２空間２８ａと第３空間２９ａとを繋ぐ貫通孔３５ａが形成されている。第１壁面３０ａは、第２空間２８ａを規定するケース２４ａの壁面の一部である。この場合、第１壁面３０ａは、上壁面３１ａである。フィルタ２６ａ〜２６ｄは、第３空間２９ａに配置されている。したがって、例えば、貫通孔３５ａを閉鎖して、第２空間２８ａと第３空間２９ａとの間でのガスの流通を遮断した状態で、第３空間２９ａに配置されるフィルタ２６ａ〜２６ｄを交換することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、砒素除去装置の他の実施の形態である実施の形態２について説明する。図４は、実施の形態２の砒素除去装置に備えられるケースを示す概略断面図である。実施の形態２は、ケースの形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４３】
図４を参照して、実施の形態２における砒素除去装置２１ｂは、ケース２４ｂを備える。ケース２４ｂは、第１空間２７ｂを有する。第１空間２７ｂは、第２空間２８ｂと、第３空間２９ｂとに分割されている。実施の形態１の場合と異なり、第２空間２８ｂと第３空間２９ｂとは、２つの配管４８ｂ，４９ｂによって接続されている。配管４８ｂ，４９ｂには、それぞれ配管４８ｂ，４９ｂの開閉を可能にするバルブ５８ｂ，５９ｂが設けられている。本実施形態の砒素除去装置２１ｂは、フィルタ２６ａと、フィルタ２６ｂと、を備える。配管４８ｂ，４９ｂには、それぞれフィルタ２６ａ，２６ｂが取り付けられている。
【００４４】
フィルタ２６ａ，２６ｂを交換する際には、バルブ５８ｂ，５９ｂを閉じる。そうすると、第２空間２８ｂは閉塞された空間となり、第２空間２８ｂと第３空間２９ｂとの間のガスの流通は遮断される。このような状態で、第３空間２９ｂに配置されるフィルタ２６ａ，２６ｂを新しいものに取り換えることができる。
【００４５】
（実施の形態３）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。図５は、実施の形態３の砒素除去装置を示す概略断面図である。実施の形態３は、第１配管の形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４６】
図５を参照して、実施の形態３における砒素除去装置２１ｃは、ケース２４ａに接続される第１配管２２ｃを備える。第１配管２２ｃは、排気ガスの第１流路１９ｃを規定する。第１配管２２ｃは、排気ガスを第１空間２７ａに供給する吐出口２０ｃを含む。吐出口２０ｃは、第１壁面３０ａに対向する。
【００４７】
実施の形態１の場合と異なり、第１配管２２ｃの延びる方向に垂直な吐出口２０ｃの断面積は、第１壁面３０ａに近づくに従って大きくなっている。よって、第１壁面３０ａの一部に集中して排気ガスが吹き付けられるのを避けて、第１壁面３０ａの広範囲にわたって排気ガスを吹き付けることができる。したがって、効率的に排気ガスを冷却することができる。その結果、排気ガスから砒素を含む副生成物をより効率よく除去することができる。
【００４８】
（実施の形態４）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態４について説明する。図６は、実施の形態４の砒素除去装置を示す概略断面図である。実施の形態４は、第１配管の形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４９】
図６を参照して、実施の形態３における砒素除去装置２１ｄは、ケース２４ａに接続される第１配管２２ｄを備える。第１配管２２ｄは、排気ガスの第１流路１９ｄを規定する。第１配管２２ｄは、排気ガスを第１空間２７ａに供給する吐出口２０ｄを含む。吐出口２０ｄは、第１壁面３０ａに対向する。
【００５０】
実施の形態１の場合と異なり、第１配管２２ｄの第１空間２７ａ側に位置する端部には、先端に向かうに従い、鉛直方向において第３空間２９ａとの距離が短くなるガイド５０ｄが取り付けられている。このようにすることにより、第１配管２２ｄから供給された排気ガスが、即時に鉛直方向の下側に向かうのを抑制することができ、第１壁面３０ａによる冷却を十分に行うことができる。したがって、効率的に排気ガスを冷却することができる。その結果、排気ガスから砒素を含む副生成物をより効率よく除去することができる。この場合、ガイド５０ｄは、先端に向かうに従い、鉛直方向において第３空間２９ａとの距離が短くなっているため、ガイド５０ｄに砒素を含む副生成物が堆積するおそれを低減することができる。
【００５１】
（実施の形態５）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態５について説明する。図７は、実施の形態５の砒素除去装置を示す概略断面図である。実施の形態５は、第１壁面の形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５２】
図７を参照して、実施の形態５における砒素除去装置２１ｅは、上壁面３１ｅである第１壁面３０ｅを有する冷却部２５ｅを備える。実施の形態１の場合と異なり、第１壁面３０ｅには、凸部４７ｅが形成されている。凸部４７ｅは、鉛直方向に対して傾斜して延びる複数の傾斜面から構成される。凸部４７ｅは複数形成されている。凸部４７ｅは、第１壁面３０ｅの全面にわたって形成されている。このようにすることにより、第１壁面３０ｅの表面積を大きくすることができる。第１壁面３０ｅの表面積が大きいと、排気ガスと第１壁面３０ｅとが接触する面積を広く確保することができる。よって、効率的に排気ガスを冷却することができる。その結果、排気ガスから砒素を含む副生成物をより効率よく除去することができる。
【００５３】
なお、本実施形態においては、第１壁面３０ｅに凸部４７ｅを形成することにしたが、これに限らず、第１壁面３０ｅに凹部を形成することにしてもよい。凹部は、複数形成することにしてもよい。すなわち、第１壁面３０ｅには、凸部４７ｅおよび凹部の少なくともいずれか一方が形成されていてもよい。このようにすることにより、効率的に排気ガスを冷却することができる。なお、凸部４７ｅおよび凹部は、第１壁面３０ｅの一部の領域に形成されていてもよい。
【００５４】
（実施の形態６）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態６について説明する。図８は、実施の形態６の砒素除去装置を示す概略断面図である。実施の形態５は、冷却部の構造において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５５】
図８を参照して、実施の形態６における砒素除去装置２１ｆは、ケース２４ａに接続される第１配管２２ｆを備える。第１配管２２ｆは、排気ガスの第１流路１９ｆを規定する。第１配管２２ｆは、排気ガスを第１空間２７ａに供給する吐出口２０ｆを含む。吐出口２０ｆは、第１壁面３０ｆに対向する。砒素除去装置２１ｆは、冷媒である水を空間４４ｆに保持する冷却部２５ｆを備える。実施の形態１の場合と異なり、冷却部２５ｆは、ケース２４ａの側方の一部に配置される。冷却部２５ｆは、板状の上壁４１ｆと、板状の下壁４２ｆと、上壁４１ｆの外縁と下壁４２ｆの外縁とを接続する側壁４３ｆとを含む。上壁４１ｆの内縁と下壁４２ｆの内縁とを接続する側壁の側壁面は、第１空間２７ａを規定する壁面の一部である側壁面３３ａと兼用される。すなわち、側壁面３３ａは、第１空間２７ａに露出する第１壁面３０ｆを構成する。
【００５６】
下壁４２ｆには、第１管４５ｆが接続されている。上壁４１ｆには、第２管４６ｆが接続されている。第１管４５ｆから矢印Ｄ１で示す方向に水を流入させる。第２管４６ｆから矢印Ｄ２で示す方向に水が流出する。これにより、第１壁面３０ｆを効率的に冷却することができる。
【００５７】
このように、第１空間２７ａに供給される排気ガスを直接第１壁面３０ｆに吹き付ける構造を採用することによっても、配管内で排気ガスに含まれる砒素や砒素化合物が固化するおそれを低減することができる。したがって、配管が閉塞するおそれを低減することができる。
【００５８】
（実施の形態７）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態７について説明する。図９は、実施の形態７の砒素除去装置を示す概略断面図である。図１０は、実施の形態７の砒素除去装置に備えられる冷却部の概略平面図である。実施の形態７は、冷却部の構造において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５９】
図９および図１０を参照して、実施の形態７における砒素除去装置２１ｇは、冷媒である水を空間４４ｇに保持する冷却部２５ｇを備える。冷却部２５ｇは、実施の形態１の場合と異なり、第１空間２７ａ内、具体的には第２空間内２８ａ内に配置される。冷却部２５ｇは、円板状の上壁４１ｇと、円板状の下壁４２ｇと、上壁４１ｇの外周縁と下壁４２ｇの外周縁とを接続する円筒状の側壁４３ｇとを含む。
【００６０】
側壁４３ｇには、第１管４５ｇと第２管４６ｇとが接続されている。第１管４５ｇから矢印Ｄ１で示す方向に水を流入させる。第２管４６ｇから矢印Ｄ２で示す方向に水が流出する。これにより、第１壁面３０ｇを効率的に冷却することができる。
【００６１】
冷却部２５ｇは、第１管４５ｇ、第２管４６ｇおよび中実の棒状の支持部６１ｇ，６２ｇによって支持されている。第１管４５ｇ、第２管４６ｇ、支持部６１ｇ，６２ｇはそれぞれ、ケース２４ｇと冷却部２５ｇとを接続する。第１管４５ｇ、第２管４６ｇ、支持部６１ｇ，６２ｇは、冷却部２５ｇを鉛直方向に見た平面視において、９０度間隔で配置される。このようにして、冷却部２５ｇは、第１空間２７ａ内に配置される。
【００６２】
吐出口２０ｇは、第１壁面３０ｇに対向する。具体的には、第１流路１９ｇを規定する第１配管２２ｇは、上壁面３１ａに接続され、吐出口２０ｇが第１壁面３０ｇに対向するように形成される。
【００６３】
本実施形態においては、第１配管２２ｇに含まれる吐出口２０ｇは、第１壁面３０ｇに対向するため、第１壁面３０ｇに対して排気ガスを吹き付けることができる。第１壁面３０ｇに吹き付けられた排気ガスは、冷却部２５ｇにより積極的に冷却される。この時、冷却された排気ガス中に含まれる砒素や砒素化合物が固化する。固化した砒素を含む副生成物は、そのまま第１壁面３０ｇ上で粉状となるか、または砒素除去装置２１ｇの温度が低下した際に、第１壁面３０ｇに固着した副生成物が第１壁面３０ｇから剥がれた状態となる。ここで、第１配管２２ｇから排気ガスが供給されるため、第１壁面３０ｇ上において粉状となった砒素を含む副生成物は、第１管４５ｇ、第２管４６ｇおよび支持部６１ｇ，６２ｇの間に形成される隙間から鉛直方向の下側に落下する。上記砒素除去装置２１ｇにおいては、第１壁面３０ｇの鉛直方向の下側にはフィルタ２６ａ〜２６ｄが配置されている。よって、落下した砒素を含む副生成物をフィルタ２６ａ〜２６ｄによって捕捉することができる。
【００６４】
このように、第１空間２７ａに供給される排気ガスを直接第１壁面３０ｇに吹き付ける構造を採用することによっても、配管内で排気ガスに含まれる砒素や砒素化合物が固化するおそれを低減することができる。したがって、配管が閉塞するおそれを低減することができる。
【００６５】
（他の実施の形態）
なお、上記の実施の形態においては、冷媒として水を用いることとしたが、これに限らず、他の液体、例えばアルコール類を用いることとしてもよい。さらには、液体に限らず、固体や気体を用いてもよい。また、冷媒を循環させるように構成してもよい。また、固化した砒素を含む副生成物を捕捉するフィルタについて、ガスが通る流路をラビリンス構造としてフィルタとし、固化した砒素を含む副生成物を捕捉することにしてもよい。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１１  半導体の製造装置
１２  原料ガス供給管
１３  成膜装置
１４  ポンプ
１５  第３配管
１６  処理容器
１７  サセプタ
１８，５８ｂ，５９ｂ  バルブ
１９ａ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｆ，１９ｇ  第１流路
２０ａ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｇ  吐出口
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ  砒素除去装置
２２ａ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｆ，２２ｇ  第１配管
２３ａ  第２配管
２４ａ，２４ｂ，２４ｇ  ケース
２５ａ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ  冷却部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  フィルタ
２７ａ，２７ｂ  第１空間
２８ａ，２８ｂ  第２空間
２９ａ，２９ｂ  第３空間
３０ａ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ  第１壁面
３１ａ，３１ｅ  上壁面
３２ａ  下壁面
３３ａ  側壁面
３４ａ  仕切り部
３５ａ，３７，５５  貫通孔
３６ａ  取り付け部
３８，５０ｄ  ガイド
３９ａ  第２流路
４０ａ  排出口
４１ａ，４１ｆ，４１ｇ  上壁
４２ａ，４２ｆ，４２ｇ  下壁
４３ａ，４３ｆ，４３ｇ  側壁
４４ａ，４４ｆ，４４ｇ  空間
４５ａ，４５ｆ，４５ｇ  第１管
４６ａ，４６ｆ，４６ｇ  第２管
４７ｅ  凸部
４８ｂ，４９ｂ  配管
５１  ベース体
５２  筒状部
５３  底壁部
５６  Ｏリング
６１ｇ，６２ｇ  支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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