(57)【要約】【課題】  メンテナンスフリーで反応副生成物の捕捉効率の高い排気トラップを有する基板処理装置を提供する。【解決手段】  基板を処理する処理室と、処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって、少なくとも、ガス排気ラインに装着されるケース３１０と、ケース３１０の開口部を閉塞する蓋体３３１と、ケース３１０内に設けられ排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体３４３と、蓋体３３１に設けられ、捕集体３４３を支持する中空支持体と、蓋体３３１外側から蓋体３３１を貫通し中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプ３４５と、蓋体３３１外側のヒートパイプ３４５に設けられる放熱部と、放熱部に設けられるヒータ３５０とを有する排気トラップ３００とを備える。【選択図】図１
2010062194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、
前記処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、
前記排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって少なくとも前記ガス排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記ケース内に設けられ前記排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ、前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを有する排気トラップと、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
処理ガスを処理室に供給しながら該処理室から排気ガスをガス排気ラインに排気して処理室に収容されている基板を処理する基板処理工程と、
少なくとも、前記排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを有する排気トラップにより、少なくとも、前記基板処理工程中に、前記排気ガスを通過させて前記排気ガスに含まれる成分を除去する工程と、
前記ヒータで前記ヒートパイプを加熱することにより、前記捕集体に付着した前記排気ガスに含まれる成分を除去する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基板を処理する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、
前記処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、
を備える基板処理装置の排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって、
少なくとも、前記ガス排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを備える排気トラップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気ガス中の反応副生成物を捕捉するための排気トラップを有する基板処理装置、半導体装置の製造方法及び排気トラップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の排気トラップは、基板処理装置の排気ラインの途中に設けられ、冷却管に冷却水等を流して冷却することにより排気ガスに含まれる成分を除去するようになっている（例えば、特許文献１参照）。そのような従来の排気トラップの構成を図５に示す。図５（ａ）は排気トラップ１０の軸方向に沿った断面図、図５（ｂ）は排気トラップ内に挿着される冷却部３０の斜視図である。排気トラップ１０は、腐食に強いステンレスで形成されており、排気ガスを取り込むケース１１と、ケース１１内に挿着されて排気ガスを冷却する冷却部３０とを備えて構成されている。ケース１１には、ガス導入管１２とガス導出管１３とがケース軸方向に対して斜めに連結されている。
【０００３】
冷却部３０はケース１１に対して着脱自在に構成されている。
冷却部３０は、蓋体３１と、蓋体３１に取り付けられた冷却部本体３２とから構成され、冷却部本体３２は、冷却管３３と捕集体３４と整流用フィン３５とから構成される。
冷却管３３は、冷却水を導入する導入冷却管３３ａと冷却水を導出する導出冷却管３３ｂとを備える。導入冷却管３３ａと導出冷却管３３ｂとは蓋体３１の外側から蓋体３１を貫通してケース１１内に至るように配置される。ケース１１内には導入冷却管３３ａと導出冷却管３３ｂとを連結する折返し冷却管３３ｃが配置される。捕集体３４は冷却管３３に取り付けられて冷却されるようになっている。この捕集体３４は、排気ガスに含まれる成分を捕集するように板状体で構成される。整流用フィン３５は、捕集体３４に取り付けられて、排気ガスを整流して捕集体３４に向けて流すように設けられる。排気トラップ１０に外部から冷却水を冷却管３３へ供給する冷却配管は、図示しないが、工場設備から流量計を通り、複雑な経路を経由して排気トラップ１０の冷却管３３に接続される。
【０００４】
上述したような構成の排気トラップ１０において、ガス導入管１２よりケース１１内に導入される排気ガスの反応副生成物等は、ケース１１内において、捕集体３４や冷却管３３に衝突した際に、これらの上に反応副生成物が析出して捕捉される。反応副生成物等が取り除かれたガスは、蓋体３１の裏面に回り込んでから、捕集体３４背面とケース１１内面との間の流路に沿って矢印に示すように流れ、ガス導出管１３からケース１１外へ排出される。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００６／０９３０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の排気トラップには、次のような問題があった。
（１）反応副生成物を捕捉した排気トラップを定期的にメンテナンスするため、排気トラップを解体する必要があるが、その際、排気トラップの冷却管と外部の冷却配管との接続を切り離す作業を行わなければならないため、メンテナンス性が悪い。
（２）メンテナンスの周期が２週間〜３週間と短く、煩雑に必要になるため、基板処理装置の稼動効率が低下する。またメンテナンスを人手で行うため、排気トラップの取り付けミスが発生するとガスリーク等の不測の事態が発生することがある。また、排気トラップの取扱いの際に、誤って、排気トラップを損傷させてしまうこともある。
（３）排気トラップを冷却水により冷却する方式は、エネルギー消費効率が悪く、反応生成物の捕集が十分になされないことがある。また、冷却のための配管が必要となり、設
備全体が複雑化する。
【０００６】
本発明の目的は、反応副生成物の捕捉効率が高く、メンテナンスフリーな排気トラップを有する基板処理装置、半導体装置の製造方法及び排気トラップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって少なくともガス排気ラインに装着されるケースと、ケースの開口部を閉塞する蓋体と、ケース内に設けられ排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、蓋体に設けられ、捕集体を支持する中空支持体と、蓋体外側から蓋体を貫通し中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、放熱部に設けられるヒータとを有する排気トラップとを備える基板処理装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、処理ガスを処理室に供給しながら処理室から排気ガスをガス排気ラインに排気して処理室に収容されている基板を処理する基板処理工程と、少なくとも、排気ラインに装着されるケースと、ケースの開口部を閉塞する蓋体と、排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、蓋体に設けられ捕集体を支持する中空支持体と、蓋体外側から蓋体を貫通し中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、放熱部に設けられるヒータとを有する排気トラップにより、少なくとも、基板処理工程中に、排気ガスを通過させて前記排気ガスに含まれる成分を除去する工程と、ヒータで前記ヒートパイプを加熱することにより、捕集体に付着した排気ガスに含まれる成分を除去する工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００９】
さらに、本発明のさらに他の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、前記処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、を備える基板処理装置の排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって、少なくとも、前記ガス排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを備える排気トラップが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば排気トラップの捕捉性能を向上させることができると共に、排気トラップをメンテナンスフリーとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の最適な実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態では、シリコン基板（以下、ウエハという）の表面にＣＶＤ処理により薄膜を成膜する基板処理装置および半導体装置の製造方法について説明するが、本発明は、前記処理により生じる排気ガスを捕集体に接触させ、反応副生成物及び反応に関して余剰な未反応成分（以下、反応副生成物等という）を析出させることによって反応副生成物等を除去する各種の処理装置、方法に適用されるものとする。なお、本実施形態において、数量、材質、材料、形状についてはこれによって本発明が特定されない限り単なる例示に過ぎない。
【００１２】
まず、図３を参照して本発明の実施の形態に係る半導体デバイス製造装置の一例として減圧ＣＶＤ処理炉について説明する。なお、実施の形態によっては、処理炉は、ＬＣＤ製
造装置を含む基板処理装置であることもある。
図３は減圧ＣＶＤ処理炉（以下、処理炉という）の縦断面図である。処理炉２００の外管（以下、アウターチューブ）２０５は、例えば、石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料で構成されており、上端が閉塞され、下端に開口する開口部を有する円筒状に形成されている。また、内管（以下、インナーチューブという）２０４は、両端に開口部を有する円筒状に形成され、アウターチューブ２０５内に同心円状に配置される。インナーチューブ２０４内に複数枚のウエハＷを処理する処理室２０１が形成される。アウターチューブ２０５とインナーチューブ２０４とは互いに筒状空間２５０を区画する。インナーチューブ２０４の上部開口から上昇したガスは、前記筒状空間２５０を通過してガス排気管２３１から排気される。
【００１３】
アウターチューブ２０５及びインナーチューブ２０４の下端には、例えば、ステンレス等で形成されたマニホールド２０９が係合され、このマニホールド２０９にアウターチューブ２０５及びインナーチューブ２０４が保持される。このマニホールド２０９は、保持手段（以下、ヒータベースという）２５１に固定される。アウターチューブ２０５の下端部及びマニホールド２０９の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられており、これらのフランジ間には、気密部材（シール部材）としてのＯリング２２０が設けられ、このＯリング２２０により気密にシールされる。
【００１４】
マニホールド２０９の下端開口部には、例えばステンレス等で形成された円盤状の蓋体（以下、シールキャップという）２１９がＯリング２２０を介して気密シール可能に着脱自在に取り付けられる。シールキャップ２１９には、ガス供給管２３２が貫通するよう設けられる。このガス供給管２３２により、処理用の基板処理ガスがインナーチューブ２０４内に供給される。このガス供給管２３２はガスの流量制御手段（以下マスフローコントローラ（以下、ＭＦＣ２４１という））に連結される。ＭＦＣ２４１はガス流量制御部に接続されており、供給するガスの流量を所定量に制御し得る。なお、ガス供給管２３２はシールキャップ２１９にではなく、マニホールド２０９に貫通するよう設けられて、インナーチューブ２０４内に基板処理ガスが供給される場合もある。
【００１５】
前記マニホールド２０９の上部には、圧力調節器（例えばＡＰＣ、Ｎ２バラスト制御器（以下、ＡＰＣを用いる））２４２及び、減圧排気装置（以下、真空ポンプという）２４６に連結されたガス排気管２３１が接続されており、アウターチューブ２０５とインナーチューブ２０４との間の筒状空間２５０を流れるガスを排出し、アウターチューブ２０５内の圧力をＡＰＣ２４２により制御することによって所定の圧力の減圧雰囲気にするため、圧力検出装置（以下、圧力センサという）２４５によって筒状空間２５０の圧力を検出し、圧力制御部により制御する。
なお、前記ガス排気管２３１は、後述する実施の形態では、上流側排気管と下流側排気管とに分割され、排気トラップ（図４の符号２３１ａ、２３１ｂ、３００参照）を介して接続されている。
【００１６】
シールキャップ２１９には、回転手段（以下、回転軸という）２５４が連結されており、回転軸２５４により、基板保持具（以下、ボートという）２１７及びボート２１７上に保持された基板（以下、ウエハという）Ｗを回転させる。また、シールキャップ２１９は昇降装置（以下、ボートエレベータという）１１５に連結されていて、ボート２１７を昇降させる。回転軸２５４、及びボートエレベータ１１５が所定のスピードに制御されるようにするため、駆動制御部が設けられる。
【００１７】
アウターチューブ２０５の外周には、加熱装置（以下、ヒータ）２０７が同心円状に設けられる。ヒータ２０７は、アウターチューブ２０５内の温度を所定の処理温度とするため温度検出器（以下、熱電対という）２６３により温度を検出し、温度制御部（図示せず
）により制御される。
【００１８】
図３を参照して前記処理炉２００による半導体デバイスの製造方法の例として減圧ＣＶＤ処理方法の一例を説明すると、まず、ボートエレベータ１１５によりボート２１７を下降させる。ボート２１７に複数枚のウエハＷを保持する。次いで、ヒータ２０７の加熱によりアウターチューブ２０５内の温度を所定の処理温度に昇温する。ガス供給管２３２に接続されたＭＦＣ２４１により予めインナーチューブ２０４内に不活性ガスを充填しておき、ボートエレベータ１１５により、ボート２１７を上昇させてインナーチューブ２０４内にボート２１７を挿入し、アウターチューブ２０５の内部温度を所定の処理温度に維持する。アウターチューブ２０５内を所定の真空度まで排気した後は、回転軸２５４により、ボート２１７及びボート２１７上に保持されているウエハＷを回転させる。同時にガス供給管２３２から基板処理ガスを供給する。供給された基板処理ガスは、インナーチューブ２０４内を上昇し、ウエハＷに対して均等に供給される。
【００１９】
減圧ＣＶＤ処理中のインナーチューブ２０４及びアウターチューブ２０５内は、ガス排気管２３１を介して排気され、所定の真空度になるようＡＰＣ２４２により圧力が制御され、所定時間、減圧ＣＶＤ処理を行う。処理済みのガスは排気される過程で、ガス排気管２３１に接続された排気トラップ３００により捕捉される。
【００２０】
このようにして減圧ＣＶＤ処理が終了すると、次のウエハＷの減圧ＣＶＤ処理に移るべく、インナーチューブ２０４内の基板処理済みガスが不活性ガスに置換されると共に、圧力を常圧にし、その後、ボートエレベータ１１５によりボート２１７を下降させて、ボート２１７及び処理済のウエハＷをインナーチューブ２０４から取り出す。インナーチューブ２０４から取り出されたボート２１７上の処理済のウエハＷは、未処理のウエハＷと交換され、再度、前述と同様にしてインナーチューブ２０４内に上昇され、減圧ＣＶＤ処理が実施される。
【００２１】
なお、本実施の形態の処理炉２００で、直径３００ｍｍのシリコンウエハの表面に成膜をする場合の成膜条件を例示すると、Ｓｉ３Ｎ４膜の成膜においては、ウエハ温度は６００〜８００℃、ガス種ＡはＳｉＨ２Ｃｌ２、その供給量は０．０５〜０．２ｌ／ｍｉｎ、ガス種ＢはＮＨ３、その供給量は０．５〜２ｌ／ｍｉｎ、処理圧力は３０〜５００Ｐａであり、捕捉物はＮＨ４Ｃｌ（塩化アンモニウム）である。
【００２２】
図４は、排気トラップをガス排気ラインの途中に設けた処理炉の解説図である。
処理炉２００は、ウエハＷを処理する処理室２０１を備える。処理室２０１は反応管２０３内に区画形成される。処理炉２００には、さらに処理室２０１に処理ガスを供給するガス供給管ラインと、処理室２０１からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、ガス排気ラインの途中に設けられ排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップ３００とが設けられる。実施の形態によっては、ガス供給ラインはガス供給管で構成され、ガス排気ラインはガス排気管で構成されている。また、排気トラップ３００が途中に設けられるガス排気ラインは、排気トラップ３００の上流側に接続される第１の排気管と排気トラップ３００の下流側に接続される第２の排気管とに分割して形成される。尚、第１の排気管と第２の排気管とに分割して形成される以外にも、例えば第１の排気管、第２の排気管それぞれがさらに分割して形成されても良いし、第１の排気管、第２の排気管のうちの一方がさらに分割して形成されても良い。
【００２３】
図４に示す実施の形態では、処理室２０１の下部にガス供給管２３２が設けられ、処理室２０１に処理ガスが供給される。また、処理室２０１の下部にガス排気管２３１が設けられる。ガス排気管２３１には減圧排気装置としての真空ポンプ２４６が接続され、この真空ポンプ２４６により処理室２０１からの基板処理済みガス等が排気されるようになっ
ている。
ガス排気管２３１は、処理室２０１からガス排気管２３１を経て処理済みガスを排出する第１の排気管としての上流側排気管２３１ａと、排気トラップ３００から処理済みガス中の成分を除去したガスを排気する第２の排気管としての下流側排気管２３１ｂとに分割されている。上流側排気管２３１ａと下流側排気管２３１ｂとは、処理済みガスに含まれる成分を除去する排気トラップ３００を介して連結されている。
排気トラップ３００は、排気ガスを導入するためのガス導入管３１１と、排気トラップ３００から排気ガスを導出するためのガス導出管３１２とが設けられており、上流側排気管２３１ａと下流側排気管２３１ｂとを連結している。なお、ガス導入管３１１及びガス導出管３１２の接続には、例えば、クランプ（図示せず）が用いられる。
【００２４】
ガス排気管２３１には、処理室２０１へ圧力を調整する等のため、排気トラップ３００の上流側に圧力調整器（圧力調整バルブ）２４２が設けられている。さらに、上流側排気管２３１ａ、圧力調整バルブ２４２及びガス導入管３１１には、基板処理済みガス中の残留成分（反応副生成物等）の付着を防止するため配管用ヒータ２３４が取り付けられている。この配管用ヒータ２３４は、例えば、シリコンラバーヒータやリボンヒータ等の面状ヒータで構成されており、反応管２０３との接続部から排気トラップ３００までが加熱範囲となるように上流側排気管２３１ａ、圧力調整バルブ２４２に巻き付けられる。
【００２５】
ウエハＷを処理する際は、処理室２０１内の温度、圧力が調節され、その後、処理室２０１に処理ガスが供給される。処理ガスは、加熱により反応し、反応により生成された成膜成分はウエハＷの表面に堆積する。反応副生成物等は、排気トラップ３００によって基板処理済みガスから回収される。
【００２６】
実施の形態の排気トラップ３００では、排気トラップ３００は、少なくとも排気ラインに装着されるケースと、ケースの開口部を閉塞する蓋体と、処理済みガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、蓋体に設けられ捕集体を支持する中空支持体と、蓋体外側から蓋体を貫通し中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプとで構成される。
以下、排気トラップ３００の実施の形態について詳述する。
【００２７】
《第１の実施の形態》
図１に示す第１の実施の形態では、排気トラップ３００は、排気ガスを取り込むケース３１０と、ケース３１０内に収容されて排気ガスを冷却する冷却部３３０とを備えて構成される。
冷却部３３０はケース３１０に着脱自在に構成されている。冷却部３３０は金属、好ましくは、熱交換効率のよいアルミニウム製ないしアルミ含有材で形成されているが、より好ましくはアルミニウムないしアルミ含有材に腐食対策としてフッ化処理などの腐食対策を施すとよい。なお、アルミ含有材としては、シリコンや、鉄、銅、マンガン、マグネシウム、クロム、亜鉛、チタン等と、アルミニウムとを含有した合金などを挙げることができる。
従来のように排気トラップ３００がステンレス材で構成されていると、排気トラップ３００の重量は過多となりやすく、排気トラップ自体はもとより、排気トラップ３００を構成している冷却部３３０などの部品の取り扱いが面倒であり、メンテナンス性が悪い。また、ステンレス材はエネルギー消費効率が悪いため、例えば冷却水を用いる場合には、冷却水を無駄に消費させる。また、排気トラップ３００がステンレス材で構成されていると、熱伝導率が悪いため、冷却水により冷却部３３０を冷却しても、エネルギー消費効率が悪く、満足のいく反応副生成物の捕集がなされないことがある。排気トラップ３００をアルミニウム製ないしアルミ含有材とするのは、これを防止するためである。
【００２８】
ケース３１０は例えば円筒状に形成されており、ケース３１０には、そのガス導入口３
１３から排気ガスをケース３１０内に導入するガス導入管３１１と、ケース３１０内のガスを導出するガス導出管３１２とがそれぞれ連結されている。ケース３１０に連結されるガス導入管３１１はその軸方向がケース３１０の軸方向に対して略直角となるようにケース３１０の円筒側面部に連結される。下流側排気管２３１ｂに連結されるガス導出管３１２はその軸方向がケース３１０の軸方向と略直角となるようにケース３１０の一端部に連結される。ガス導入管３１１とガス導出管３１２とは、ケース３１０の軸方向の円筒部を挟んで対象の位置に配置され、互いに軸方向が一致している。なお、ガス導入管３１１及びガス導出管３１２は、それぞれもしくは一方が導入口側、導出口側が屈曲した曲管状に形成してもよい。
【００２９】
ガス導入管３１１とガス導出管３１２との軸方向を一致させると、図４に示すように、直線状のガス排気管２３１に排気トラップ３００を容易に取り付けることができる共に、排気トラップ３００をガス排気管２３１に取り付けた状態で冷却部３３０をケース３１０から容易に着脱することができる。
【００３０】
冷却部３３０は、ケース３１０の他端部の開口を閉じる蓋体３３１と、蓋体３３１に取り付けられ排気ガスを冷却することにより反応副生成物を捕集する捕集体３４３とで構成される。
冷却部３３０は、ケース３１０に対して挿入・取出し自在に設けられる。
冷却部３３０の蓋体３３１はケース３１０の開口部３１０ａに対して着脱自在に設けられる。また、蓋体３３１を開けて捕集体３４３をケース３１０内から取り出すと、冷却部３３０がケース３１０から取り外されるようになっている。
【００３１】
捕集体３４３は、排気ガスと衝突させて排気ガスに含まれる成分を析出させるため、例えば、板状体で構成されている。捕集体３４３の下流側部には、ケース３１０内の上流側の流路と下流側流路とを接続するため、連通口３４３ａが設けられている。
尚、ヒートパイプ３４５の断面は、円形状であっても良いし、多角形状であっても良い。また、扁平断面形状であっても良い。また、ヒートパイプの方式は、毛管作用により凝縮液を加熱部に環流するサイホン方式、または凝縮液を重力により加熱部へ環流するウィック方式を用いて製作できる。しかし、好ましくは、ウィック式を用いると取付位置向き等を注意せずとも設置可能とすることができる。
中空支持体は、例えば角柱状のヒートパイプブロック３４２で構成されている。ヒートパイプブロック３４２は、例えば、前記連通口３４３ａを挟んで両側に設けられる。尚、ヒートパイプブロック３４２は、単数であっても良いし、複数であっても良いが、好ましくは複数設けると、熱交換効率を向上させることができる。
ヒートパイプブロック３４２には、ヒートパイプ３４５の吸熱部が挿入される挿入部３４２ａと、ヒートパイプ３４５を蓋体３３１に支持させるための取付部３４２ｂとが設けられる。
取付部３４２ｂは、例えば、フランジ状に形成されている。ヒートパイプブロック３４２の挿入部３４２ａは、ヒートパイプブロック３４２の取付部３４２ｂのケース３１０側の面（以下、裏面という）からヒートパイプ３４５を挿入する側（以下、外側という）とは反対側に向かって直線状に延びている。
ヒートパイプブロック３４２の挿入部３４２ａに対応する位置のヒートパイプブロック３４２の取付部３４２ｂには開口部が設けられている。蓋体３３１の中心部にはヒートパイプ３４５を挿入部３４２ａに挿入させるためのヒートパイプ挿入孔３３１ａが設けられている。
好ましくは、ヒートパイプ３４５は熱伝導が可能な金属で形成されると良い。
この場合、ヒートパイプ３４５はステンレス製としてもよいがステンレスよりも銅の方が熱交換効率が良いので、好ましくは、ヒートパイプ３４５の少なくとも一部は、銅材で構成されると良い。
ここで、少なくとも一部とは、ヒートパイプ３４５の放熱部又は、もしくは、及び吸熱部のことである。なお、サイホン式のヒートパイプを開いた場合、ヒートパイプ３４５の特性として、放熱用が重力方向上方、吸熱用が重力方向下方となるようにヒートパイプ３４５を配置することで、放熱、吸熱の効率が実質的に向上する。そのため、好ましくは、ヒートパイプ３４５は、少なくとも蓋体３３１の外側が上方、蓋体３３１のケース３１０側（以下、内側という）が下方となるように配置されると良い。また、このような配置とすると冷却部３３０をケース３１０に容易に着脱できるという利点もある。また、好ましくは、ヒートパイプ３４５及び挿入部３４２ａは、ケース３１０に蓋体３３１を取り付けてケース３１０の開口部３１０ａを閉鎖した状態で、少なくとも蓋体３３１の外側から排気トラップ３００のガス導入口３１３側に対向する位置まで延在させて設けられていると良い。ヒートパイプ３４５がこのように延在させて設けられることで捕集体３４３の捕捉効率を向上させることができる。また、さらに好ましくは、ヒートパイプ３４５を複数設けると熱交換効率を向上させることができるため、捕集体３４３の捕捉効率を向上させることができる。さらに好ましくは、連通口３４３ａを挟んで両側にヒートパイプ３４５を配置するとさらに熱交換効率を向上させることができるため、捕集体３４３の捕捉効率を向上させることができる。
【００３２】
ヒートパイプ３４５の吸熱部がヒートパイプブロック３４２の挿入部３４２ａに挿入されると、ヒートパイプ３４５の外面は挿入部３４２ａの内面と熱伝導可能に接触する。これにより、ヒートパイプ３４５、挿入部３４２ａを介しての熱伝導が可能になり、ヒートパイプ３４５の熱輸送によるヒートパイプブロック３４２の冷却が可能となる。
【００３３】
捕集体３４３は、複数又は単数のヒートパイプブロック３４２の挿入部３４２ａのガス導入口３１３側の面（以下、上面という）に支持されており、捕集体３４３のガス排気口３１２ａ側の面（以下、下面という）が挿入部３４２ａの上面と熱伝導可能に接触される。これにより、捕集体３４３からヒートパイプ３４５の吸熱部へ、ヒートパイプ３４５の吸熱部からヒートパイプ３４５の放熱部へ熱が輸送され、熱輸送により捕集体３４３を冷却することができる。
捕集体３４３には、例えば、排気ガスの進入方向と反対方向に凹状に湾曲する凹面（図示せず）を形成することにより、捕集体３４３からケース３１０のガス導入口３１３への排気ガスの反射量を低減させるようにしてもよい。この場合、凹面はヒートパイプブロック３４２の全面投影面積よりも大きくし、排気ガスに含まれる成分をより多く析出させるようにすると、より捕捉効率を向上させることができる。
【００３４】
捕集体３４３の蓋体３３１側と反対側の一端部には半円形の邪魔板３４６がケース３１０の軸方向と直交するように設けられており、ケース３１０内に導入された排気ガスが連通口３４３ａを経由せずに直接ガス導出管３１２側へ抜けることがないようになっている。
【００３５】
捕集体３４３には整流用フィン３４４が複数枚、立設される。この実施の形態では、各整流用フィン３４４は、例えばＣ字状に形成されていて、Ｃ字状の開口部が捕集体３４３の捕集面に取り付けられ、Ｃ字状の閉塞部がガス導入口３１３の方向を向くようになっていて、捕集体３４３の捕集面、すなわち、ガス導入口３１３側の面と整流用フィン３４４との間を上流側から下流側に排気ガスの主流が流れを形成するようにしている。尚、捕集体３４３の中でもヒートパイプブロック３４２と接触する部位が最も冷却されるため、その部位での捕捉効率が良い。そのため、さらに捕捉効率を向上させるべく、複数枚の整流用フィン３４４を、ヒートパイプブロック３４２の長手方向に所定間隔を隔ててヒートパイプブロック３４２を中心軸としてこの軸周りに配列させるようにしてもよい。また、複数枚の整流用フィン３４４のＣ字の軸方向が、ヒートパイプブロック３４２の軸方向と平行になるようにヒートパイプブロック３４２に沿って複数枚の整流用フィン３４４を配列
させるようにしてもよい。
【００３６】
また、ヒートパイプ３４５の蓋体３３１よりも外側にはヒートパイプ３４５を主として冷却するための冷却部が設けられる。
ヒートパイプ３４５を冷却する冷却部は、中実のブロックで形成される冷却ブロック３５１で主要部が構成されている。
【００３７】
ヒートパイプブロック３４２には、取付部３４２ｂに支持されるフランジ状の取付部３５１ｂと、冷却ブロック３５１を冷却する複数の放熱フィン３４７と、ヒートパイプ３４５の露出部を収容する収容部３５１ａと、加熱により冷却ブロック３５１を昇温するためのヒータ３５０と、ヒータ３５０の温度を検知するためのセンサ、例えば、熱電対３５２とが設けられている。
冷却ブロック３５１の収容部３５１ａにヒートパイプ３４５の露出部、すなわち、ヒートパイプ３４５の放熱部を挿入すると、ヒートパイプ３４５の外面は収容部３５１ａの内面に熱伝導可能に接触する。
ヒートパイプ３４５の収容部３５１ａは冷却ブロック３５１の軸中心から若干ずらされて、例えば、下部に設けられており、ヒータ３５０の収容部３５０ａは冷却ブロック３５１の軸中心から収容部３５１ａとは反対側に若干ずらされて、例えば、上部に設けられている。
ヒータ３５０としては、例えば、カートリッジヒータが用いられる。尚、ヒータ３５０は、収容部３５０ａに設けずに、ヒートパイプの放熱部に直接配置しても良い。
カートリッジヒータは取り扱いが簡単なのでメンテナンスが容易になる。
熱電対３５２は、ヒータ３５０の収容部３５０ａとヒートパイプ３４５の収容部３５１ａとの間であってそれぞれに隣接する冷却ブロック３５１のセンサ収容部３５１ｃに設けられる。
なお、ヒートパイプブロック３４２の取付部３４２ｂは蓋体３３１にボルト（図示せず）により連結され、冷却ブロック３５１の取付部３５１ｂもヒートパイプブロック３４２の取付部３４２ｂにボルトにより連結されている。
【００３８】
冷却ブロック３５１の放熱能力、すなわち、放熱フィン３４７の枚数、放熱面積は、捕集体３４３の冷却温度に基づいて決定される。冷却ブロック３５１の径を大きくし、放熱フィン３４７の放熱面積を大きくすると、捕集体３４３に対する冷却能力を増加させることができる。放熱フィン３４７を冷却ブロック３５１に設けると、ヒートパイプ３４５の吸熱部で吸熱した熱がヒートパイプ３４５の放熱部を介して冷却ブロック３５１に熱伝導され、冷却ブロック３５１の放熱フィン３４７から外気中に放射されるので、捕集体３４３の温度を副生成物等の捕捉温度に低下させることができる。これにより反応副生成物等を捕集体３４３に捕捉させることができる。
【００３９】
また、冷却ブロック３５１にヒータを設け、ヒータの加熱温度を制御して冷却ブロック３５１の温度を上昇させると、冷却ブロック３５１が高温側（吸熱部）、捕集体３４３が低温側とすることができ、ヒータの加熱により捕集体３４３の温度を、反応副生成物の昇華温度（ガス化温度）、例えば、反応副生成物が塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）である場合、８０ｐａ〜１３３ｐａ程度の圧力下にて１５０℃〜１７０℃の温度に維持させると、ガス排気管２３３に排気トラップ３００を取り付けたままの状態で捕集体３４３に捕集されている反応副生成物をガス状排出物として除去することができる。
【００４０】
このため、本実施の形態では、冷却ブロック３５１にヒータ３５０と温度検出のための熱電対３５２が設けられ、ヒータ３５０、熱電対３５２が温度コントローラ５００に接続される。
温度コントローラ５００は、熱電対３５２の検知温度と予め設定されたヒータ設定温度
とに基づいてヒータ３５０を所定時期に加熱するようになっており、加熱により、ヒートパイプ３４５を介して捕集体３４３の温度を反応副生成物の昇華温度に昇温させるようになっている。
【００４１】
次に、図１を参照して上述したような排気トラップ３００の反応副生成物の捕集について説明する。
基板処理装置により基板処理が実施されると、反応副生成物等がガス排気管２３１に排出される。
排気トラップ３００では、ガス導入管３１１よりケース３１０内に導入された排気ガスが整流用フィン３４４間に沿って捕集体３４３に向かって進入する。
排気ガスは、整流用フィン３４４の整流によって速度を落としながら、ヒートパイプ３４５によって冷却された捕集体３４３及びヒートパイプブロック３４２周辺の領域に進入し、捕集体３４３（凹面が設けられている場合は凹面）や整流用フィン３４４に衝突する。このとき、ヒータ３５０は温度コントローラ５００によって加熱が停止されており、捕集体３４３から冷却ブロック３５１への熱移動（熱輸送）によって、捕集体３４３がヒートパイプ３４５を介して反応副生成物等の捕集温度に冷却されているので、捕集体３４３に反応副生成物等が捕捉される。反応副生成物等が取り除かれたガスは、邪魔板３４６によりガス導出管３１２への流れが阻まれ、一旦蓋体３３１側に流れるようにしている。整流用フィン３４４を中空のＣ字状としている。そして、排気ガスは、蓋体３３１の裏面連通口３４３ａに回り込んでから、捕集体３４３背面とケース３１０の内面との間の流路に沿って矢印に示すように流れ、ガス導出管３１２からケース３１０外へ排出される。
【００４２】
この際、ガス導入管３１１及びケース３１０は冷却されておらず、排気ガスは高温で流速も高いので、ガス導入管３１１のガス導入口３１３、及び整流用フィン３４４間の入口には反応副生成物等による閉塞が発生しない。また、整流用フィン３４４の整流によって排気ガスの速度が落ちているので、排気ガスのガス導入口３１３への反射量が大幅に減少する。このため、ガス導入管３１１のガス導入口３１３又は、もしくは、及び整流用フィン３４４間の入口に反応副生成物等が付着することは殆どない。ここで、排気トラップ３００で回収される反応副生成物等は次の通りである。
例えば、基板処理ガスとして、ＳｉＨ２Ｃｌ２とＮＨ３との混合ガスを用い、ウエハＷの表面にＣＶＤ処理によりＳｉ３Ｎ４膜を成膜する場合には、処理室２０１内で下式（１）の反応が生じ、ウエハＷの表面には反応副生成物であり成膜成分であるＳｉ３Ｎ４（窒化珪素）が堆積する。
【００４３】
反応により発生したＨＣｌは、下式（２）の二次反応によって、ＮＨ３（アンモニウム）と結合してＮＨ４Ｃｌ（塩化アンモニウム）となり、これが他の反応成分と共に反応生物等としてガス排気管２３１を通じて排気トラップ３００へと供給される。
【００４４】
３ＳｉＨ２Ｃｌ２＋４ＮＨ３→Ｓｉ３Ｎ４＋６ＨＣｌ＋６Ｈ２…（１）
ＮＨ３＋ＨＣｌ→ＮＨ４Ｃｌ…（２）
排気トラップ３００は、反応によって発生した一次成分、一次成分同士の副反応による反応副生成物及び反応に関して余剰な未反応成分（前記反応副生成物）を基板処理済みガスから回収する。
【００４５】
温度コントローラ５００は上述のような基板処理が終了すると、ヒータ３５０を加熱し、ヒートパイプ３４５を介して捕集体３４３の温度を予め設定された所定の加熱時間、反応副生成物の昇華温度に昇温させる。捕集体３４３に捕集されている反応副生成物等は、捕集体３４３が反応副生成物等の昇華温度に昇温されることにより、ガス状排出物となって排気ガスラインに排出される。
温度コントローラ５００は、ヒータ３５０の加熱時間を終了すると、ヒータ３５０の加
熱を停止し、捕集体３４３に付着した反応副生成物等の除去を終了する。
このように、温度コントローラ５００は、捕集体３４３による反応副生成物等の除去と、捕集体３４３からの反応副生成物等の除去を交互に繰り返すことで、排気トラップ３００のメンテナンスフリーを達成する。
【００４６】
なお、基板処理の際は、基板処理装置のコントローラ２４１（図３参照）から温度コントローラ５００にヒータ３５０の作動を禁止する信号を出力させるように構成するとよい。これによりヒータ３５０の誤作動を防止することができる。また、温度コントローラ５００は、ヒータ３５０の加熱により、捕集体３４３に付着している付着物、すなわち、反応副生成物を除去するメンテナンスを実行するとき、及び実行中は、基板処理のレシピを実行する基板処理装置のコントローラに基板処理の実行を停止させる信号を出力させるようにするとよい。これにより、基板処理が実施されることない状態で排気トラップ３００により排気ガス中の反応副生成物を除去することができるので、信頼性が向上する。
【００４７】
第１の実施の形態によれば、冷却部３３０にヒートパイプ３４５を用いたので、メンテナンスを行うために排気トラップ３００を解体する際、従来のように冷却配管と冷却管との接続を切り離す作業を行う必要がない。
また、冷却部３３０にヒートパイプ３４５を用いることにより、冷却水により冷却する場合と比べて熱交換効率が向上し、反応副生成物の捕捉効率を向上することができるので、満足のいく反応副生成物等の捕集を行うことができる。特に、ヒートパイプ３４５を銅製とすると一層効果的である。
また、冷却水等を流す冷却管による熱伝導に比べて、より大きな熱輸送性能が得られるヒートパイプ３４５を用いると、エネルギー消費効率が向上し、環境に優しい装置とすることができる。
【００４８】
また、排気トラップ３００の取付時は、従来のように冷却管に冷却水を流して冷却するものと異なり、工場設備から冷却配管を複雑な経路で引き回したり、外部から冷却配管を排気トラップ３００に接続したりする必要がないので、装置をコンパクトに構成できる。また、冷却水導入／導出用に冷却管を少なくとも２本必要とする従来の排気トラップと異なり、本実施の形態のようにヒートパイプ３４５を用いると、ヒートパイプ３４５は１本でも充分足りるので、排気トラップ３００をコンパクトに構成できる。
【００４９】
また、特に、ヒートパイプ３４５を除いた排気トラップ３００の構成部品の一部をアルミニウム又はアルミ含有材で構成すると、排気トラップ３００の軽量化を図ることができるので、メンテナンスの作業性をより一層改善できる。また、アルミニウム又はアルミ含有材で構成された排気トラップ３００にフッ化処理すれば、耐腐食性を向上できる。
ここで、アルミニウム又はアルミ含有材で構成する排気トラップ３００の構成部品としては、ヒートパイプブロック３４２、又はもしくは、及び蓋体３３１、又はもしくは、及び捕集体３４３とすることができる。
【００５０】
また、ヒートパイプ３４５を蓋体３３１の外側から蓋体３３１の内側のヒートパイプブロック３４２内に挿入して、ヒートパイプ３４５が排気トラップ３００内の排気ガスに直接触れないようになっているので、ヒートパイプ３４５の腐食や破損を低減することができる。従って、メンテナンス周期も改善できる。
【００５１】
さらに、冷却ブロック３５１にヒータ３５０を設け、冷却ブロック３５１の加熱、冷却を交互に行うことで、反応副生成物等の捕集と、除去を交互に行うと、排気トラップ３００の捕集性能を常時一定とすることができると共に、反応副生成物の成長によるつまりを防止することができるので、メンテナンスフリーとすることができる。
また、排気トラップ３００に捕捉した反応副生成物を、基板処理以外の時期に除去する
ようにヒータ３５０が制御されるので、基板処理装置の稼働率を大幅に向上させることができる。
メンテナンスの際に、排気トラップ３００をガス排気管２３３から取り外したり、解体する作業が不要となるので、取扱いの際の損傷を防止することができると共に、メンテナンス終了後の誤った取り付けなど、人手作業に起因した不測の損害を未然に防止することができる。
【００５２】
《第２の実施の形態》
図２は第２の実施の形態を示す。第１の実施の形態と異なる点は、冷却ブロック３５１にカバー３４９を設け、冷却ブロック３５１を冷却するための強制冷却ガス供給部となる送風ファン（冷却ファン）３６２をカバー３４９に設けて冷却ブロック３５１や放熱フィン３４７を強制的に冷却する点である。
【００５３】
カバー３４９は冷却ブロック３５１を収容するケース状に形成されており、例えば、アルミニウム等の金属部材で形成されている。
カバー３４９には蓋体３３１の取付部３４２ｂにカバー３４９を支持させるためフランジ３４９ａが設けられる。フランジ３４９ａの取付面には開口部３４９ｂが設けられ、開口部３４９ｂを通じて冷却ブロック３５１をカバー３４９内に収容するようになっている。カバー３４９には、冷却ブロック３５１を送風により冷却（空冷）するための強制冷却ガス供給部となる送風口３６０と排気口３６１とが設けられている。
送風口３６０は冷却ブロック３５１の放熱フィン３４７と対向させてカバー３４９の底面部に設けられ、排気口３６１は送風口３６０と同心であって、送風口３６０と冷却ブロック３５１を挟んで反対側の面部、カバー３４９の上面部に設けられる。
送風体としての送風ファン３６２は、カバー３４９の送風口３６０に設けられる。
このように、冷却ブロック３５１をカバー３４９内の強制流中に配置すると、冷却ブロック３５１及び放熱フィン３４７が良好に冷却され、冷却ブロック３５１と捕集体３４３との間にヒートパイプ３４５の熱輸送に適した温度差に発生させて捕集体３４３を冷却することができる。
【００５４】
なお、冷却ブロック３５１を冷却する際には、冷却効率と消費電力の両方を満足することができれば、送風ファン３６２を一つとしてもよいし、送風ファン３６２を複数設けてもよい。また、送風ファン３６２は、カバー３４９に取り付けず、冷却ブロック３５１の放熱フィン３４７に直接取り付けるようにしてもよい。また、クリーンルーム（図示せず）内のエアの流れを乱すことのないよう、カバー３４９の排気口３６１に通風ダクト（図示せず）を接続してクリーンルーム外に排気させるようにしてもよい。また、上述した実施の形態で例示したヒートパイプ３４５を複数本とすることで冷却効率、反応副生成物の除去効率を向上させるようにしてもよい。
【００５５】
また、放熱フィン３４７は、図６に示すように、送風ファン３６２側に向けて傾斜するように設けるとよい。すなわち、蓋体３３１と反対側の放熱フィン３４７は蓋体３３１面に平行に配置させているが、蓋体３３１近傍の放熱フィン３４７を、風流れの上流側から下流側に向かうにしたがって蓋体３３１側に接近するように傾斜させるようしてもよい。このようにすると、送風ファン３６２からの風が蓋体３３１の温度も低下させるので、蓋体３３１によっても反応副生成物を捕捉することができる。
【００５６】
さらに、ケース３１０の外周面にケース３１０を加熱すべくヒータ（図示せず）を設けてもよい。排気トラップ３００を構成するケース３１０には、排気管２３３がクランプで連結されるため、ケース３１０を排気管２３３から取り外すのに手間がかかる。したがって、ケース３１０の洗浄や部品交換頻度を少なくするために、ケース３１０の内面に反応副生成物が付着しないようにするのが好ましい。このため、ケース３１０の外周面にもヒ
ータ（図示せず）を設けてこのヒータの加熱によるケース３１０の昇温によりケース３１０の外周面を加熱するとよい。これにより、蓋体３３１、捕集体３４３、ヒートパイプブロック３４２のみが冷却されることになり、これらの部分に反応副生成物等を集中的に捕集させることができ、ケース３１０の内面への反応副生成物等の付着を有効に防止できる。
【００５７】
また、図７に示すように、ケース３１０の上流側にガスポート３３３を設け、捕集体３４３を加熱するときに、加熱したガスを流入させて、捕集体３４３に付着した反応副生成物の除去の効率を上げると更に良い。ガスポート３３３は捕集体３４３の直近にあって上流側に配置するのが好ましく、例えばガス導入管３１１に設けることができる。流入させるガスは、好ましくは、窒素ガス等の不活性ガスとすると、基板処理ガスと反応することもなく、かつ排気トラップ３００を腐食させずに済むため良い。流入させるガスの温度は、好ましくは、捕集体３４３を加熱維持する温度と同じ温度とするのが良い。ガスポート３３３はケース３１０内に均一にガスが流れるように、複数設けても良い。
【００５８】
次に、本発明に係る基板処理方法について説明する。
本実施の形態に係る基板処理方法では、まず、処理ガスを処理室２０１に供給しながらこの処理室２０１から排気ガスをガス排気ラインに排気して処理室２０１の雰囲気を所定温度、所定圧力に保持する。
その後、この温度、圧力を保持しながら処理室２０１に処理ガスを供給することにより、処理室２０１に収容されているウエハＷを処理する基板処理工程を実施する。
この工程では、温度コントローラ５００の停止によってヒータ３５０の加熱が停止され、捕集体３４３がヒートパイプ３４５により副生成物の捕集温度以下に冷却される。
基板処理工程以外の工程、例えば、ボート２１７へのウエハＷのチャージ等、排気ラインへの排気ガスの排出やパージガスの排出を行わない、ウエハＷの搬入、搬出工程時に、温度コントローラ５００により、ヒータ３５０が加熱され、ヒータ３５０の加熱により、排気トラップ３００の捕集体３４３の温度が反応副生成物等の昇華温に加熱される。
これにより、捕集体３４３に付着している反応副生成物が昇華してガス状排出物となり、排気管３２１ｂに排出される。ヒータ３５０の加熱による捕集体３４３の回復を終了すると、基板処理が可能となり、次の基板処理が実施される。
このように、本実施の形態に係る基板処理方法では、基板処理工程に基づいて基板処理工程の終了後、基板処理工程の開始前に、排気トラップ３００の再生を実行し、基板処理装置の稼動効率を向上させる。
なお、排気トラップ３００と真空ポンプ２４６との間には、排気ガスに含まれる有害成分を無害化する除害装置が設けられていて、昇華し、ガス状となった反応副生成物等を除害装置が除害することができるので、ヒータ３５０を基板処理中に加熱して副生成物の堆積量を少なくすることで、排気トラップ３００のメンテナンス周期を大幅に延ばすようにしてもよい。
また、別の態様でいえば、除害装置を設けずに、排気トラップ３００と真空ポンプ２４６との間に、切替バルブと別系統の排気ラインと該排気ラインに接続される昇華時用の真空ポンプとを設けるようにして、昇華時には、切替バルブにて切替え、該別系統排気ラインから排気するようにしても良い。このようにすると、真空ポンプ２４６が反応副生成物によりつまったりしにくいという利点がある。
【００５９】
［付記］
以下に、本発明の好ましい態様を付記する。
本発明は、基板を処理する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、前記処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、前記排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって少なくとも前記ガス排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記ケース内に設けられ前記排気ガスに含まれる
成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ、前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを有する排気トラップとで構成することで、排気トラップをメンテナンスフリーとする。
【００６０】
また、処理ガスを処理室に供給しながら該処理室から排気ガスをガス排気ラインに排気して処理室に収容されている基板を処理する基板処理工程と、少なくとも、前記排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを有する排気トラップにより、少なくとも、前記基板処理工程中に、前記排気ガスを通過させて前記排気ガスに含まれる成分を除去する工程と、前記ヒータで前記ヒートパイプを加熱することにより、前記捕集体に付着した前記排気ガスに含まれる成分を除去する工程と、を有する半導体装置の製造方法により、メンテナンスフリーとし、排気ガス中の反応副生成物を効率的に捕集する。
【００６１】
また、基板を処理する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ラインと、前記処理室からの排気ガスを排気するガス排気ラインと、を備える基板処理装置の排気ガスに含まれる成分を除去する排気トラップであって、少なくとも、前記ガス排気ラインに装着されるケースと、該ケースの開口部を閉塞する蓋体と、前記排気ガスに含まれる成分を捕集する捕集体と、前記蓋体に設けられ前記捕集体を支持する中空支持体と、前記蓋体外側から前記蓋体を貫通し前記中空支持体内に至るように配置されるヒートパイプと、前記蓋体外側のヒートパイプに設けられる放熱部と、該放熱部に設けられるヒータとを備える排気トラップを構成することで、メンテナンス性及び反応副生成物の捕捉効率を確実に向上する。
【００６２】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、前記ヒートパイプ及び前記中空支持体を複数設けるのが好ましい。これらを複数設けることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
また、前記ヒートパイプは少なくとも前記蓋体外側から前記排気トラップのガス導入口側に対向する位置まで延在して設けられているのが好ましい。ヒートパイプを延在して設けることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
【００６３】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、前記蓋体外側にある前記ヒートパイプには、放熱フィンが設けられているのが好ましい。放熱フィンが設けられていることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
【００６４】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、前記蓋体外側にあるヒートパイプ又は／及び放熱フィンに向けて送風する送風体が設けられているのが好ましい。送風体を設けることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
また、前記蓋体外側にある前記ヒートパイプには、放熱フィンが複数設けられており、少なくとも前記蓋体側の放熱フィンのうち少なくとも一部を、風流れの上流側から下流側に向かうに従い蓋体側に接近するように傾斜させるのが好ましい。放熱フィンの一部が傾斜していることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
【００６５】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、前記ヒートパイプは、少なくとも一部が銅材で形成されているのが好ましい。ヒートパイプが銅材で形成されていることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
【００６６】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、前記中空支持体、又は前記中空支持体及び蓋体、又は前記捕集体が少なくともアルミ含有材で形成されているのが好ましい。これらがアルミ含有材で形成されることで、排気トラップを軽量化することができると共に、熱交換効率を向上して反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。好ましくは、アルミ含有材で形成される中空支持体はフッ化処理などの腐食対策を施すとよい。
【００６７】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、少なくとも前記ケースの外周にヒータを設けているのが好ましい。ヒータを設けてケースを加熱することにより、ケース内面への反応副生成物の付着を防止できる。
【００６８】
また、前記基板処理装置や前記排気トラップにおいて、前記蓋体外側に少なくとも前記送風体及び前記ヒートパイプの一部及び前記フィンを収納するカバーをさらに備えたり、前記カバーには前記送風体から送風される雰囲気に対しヒートパイプの下流側に排気口を設けたり、前記排気口には排気ダクトを接続したりするのが好ましい。これらカバーや排気口を備えたり、排気ダクトを接続したりすることで、反応副生成物の捕捉効率をより確実に向上することができる。
【００６９】
また、排気ラインにヒートパイプ式の排気トラップを有し、この排気トラップに加熱されたガスを供給するためのガスポートを有することにより、排気トラップで反応副生成物を捕集した後、排気トラップのケースの外周に設けたヒータによる捕集体の加熱に加え、ガスポートから供給される加熱されたガスにより、捕集体の加熱効率を上げ、捕集体に付着した副生成物の除去を行うことのできる半導体装置の製造方法により、メンテナンスフリーとし、排気ガス中の反応副生成物を効率的に捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の半導体デバイス製造装置に備えられる排気トラップの第１の実施の形態を示す斜視断面図である。
【図２】本発明の半導体デバイス製造装置に備えられる排気トラップの第２の実施の形態を示す斜視断面図である。
【図３】本発明の半導体デバイス製造装置の一実施の形態を示す減圧ＣＶＤ処理炉の縦断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態における半導体デバイス製造装置の解説図である。
【図５】従来例の排気トラップを示し、（ａ）は全体断面図、（ｂ）は冷却部の斜視図である。
【図６】本発明の放熱フィンの設置形態の一例を示す概略図である。
【図７】本発明の半導体デバイス製造装置に備えられる排気トラップの一変形例を示す斜視断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
３００    排気トラップ
３１０    ケース
３１１    ガス導入管
３１２    ガス導出管
３１３    ガス導入口
３３０    冷却部
３３１    蓋体
３４２    ヒートパイプブロック（中空支持体）
３４３    捕集体
３４５    ヒートパイプ
３４６    邪魔板
３４７    放熱フィン
３４７ａ  放熱フィン
３４７ｂ  放熱フィン
３４９    カバー
３５０    ヒータ
３５１    冷却ブロック（放熱部）
３５２    熱電対
３６０    送風口
３６１    排気口
３６２    送風ファン（送風体）
【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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