(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内部にシロキサンが堆積するストレートな真空ポンプ配管の洗浄方法であって、
前記真空ポンプ配管を当該真空ポンプから取り外す前に、前記真空ポンプ配管へ直接水を供給し、この供給水と前記シロキサンとの反応により、前記供給水によって濡れた前記真空ポンプ配管内部の前記シロキサンの爆破性を除去した状態で前記真空ポンプ配管を着脱可能とする工程と、
前記工程の後に続いて、当該真空ポンプから前記真空ポンプ配管を取り外し、洗浄する工程とを含むこと
を特徴とする真空ポンプ配管の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管内部にシロキサンが堆積した真空ポンプ配管の洗浄を考慮した真空ポンプ配管構造とその洗浄方法に関し、特に、その洗浄メンテナンスの際に生じうるシロキサンの爆発的な反応を防止し、誰でも安全に真空ポンプ配管を洗浄できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン（Ｓｉ）薄膜を作製する方式として、高温、減圧下でＳｉ結晶を成長させるプロセス、いわゆる減圧エピタキシャル成膜プロセスが知られている。
【０００３】
このプロセスでは、図３（ａ）のように、真空ポンプＰによって減圧されたプロセスチャンバＣ内に、シラン（ＳｉＨ４）、ジクロロシラン（ＳｉＨ４Ｃｌ）等のプロセスガスを供給する。しかし、そのガス使用効率は低く、大部分のプロセスガスは、真空ポンプＰによってプロセスチャンバＣ内から真空引きされ、真空ポンプＰの排気ポートＥＸから真空ポンプ配管４を通じて下流の除害装置２へ送られることになる。
【０００４】
前記プロセスチャンバＣ内では各種のプロセス副生成物が生成される。このプロセス副生成物も、プロセスガスと同様に真空引きされ、真空ポンプ配管４を通じて除害装置２へ送られる。そのため、真空ポンプ配管４の内部にプロセス副生成物が堆積することは避けられず、従来より定期的に真空ポンプ配管４を洗浄するメンテナンスが行われている。
【０００５】
ところで、上記のような減圧エピタキシャル成膜プロセスで使用される真空ポンプ配管４の内部には、プロセス副生成物の一種であるシロキサンも堆積する。シロキサンは大気及び大気中の水分と爆発的に反応する性質がある。シロキサンの爆発性を完全になくすためには、真空ポンプ配管４を水の中に漬けるしかない。このことから、従来、真空ポンプ配管４を洗浄するときは、まず、図３（ｂ）のように真空ポンプＰから取り外した真空ポンプ配管４を水槽ＷＰに沈め（図３（ｃ）参照）、最初にシロキサンの爆発性を除去するようにしている。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の洗浄方法によると、真空ポンプ配管４の取り外しから水槽ＷＰへの搬送までの間に、真空ポンプ配管４の内部が大気に晒されるので、シロキサンが爆発的に反応する可能性があり、シロキサン安全対策としては不十分であり、安全に真空ポンプ配管４の洗浄メンテナンスを行うことができない。更に、真空ポンプ配管４全体を一度に水中に沈めることができる大型の水槽ＷＰを用意する必要と、その水槽ＷＰを置くための広いスペースを確保する必要があり、洗浄メンテナンスの段取り作業が面倒で時間がかかる等の問題点もある。
【０００７】
以上説明したようにシリコン（Ｓｉ）薄膜を作製するときのエピタキシャル成膜プロセスにおいてその副生成物としてシロキサンが生成されること、シロキサンの爆発的な反応と、その安全対策を記載した文献については、例えば非特許文献１がある。
【０００８】
【非特許文献１】斉藤喜二、「ウルトラクリーンテクノロジー」、1998、vol.10、p.355-359
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、真空ポンプ配管の洗浄メンテナンスの際に生じうるシロキサンの爆発的な反応を防止し、誰でも安全に真空ポンプ配管の洗浄を行えるようにし、また、洗浄メンテナンスの段取り作業を簡単かつスムーズに行えるようにした真空ポンプ配管構造と、その真空ポンプ配管の洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る真空ポンプ配管の洗浄方法は、配管内部にシロキサンが堆積するストレートな真空ポンプ配管の洗浄方法であって、前記真空ポンプ配管を当該真空ポンプから取り外す前に、前記真空ポンプ配管へ直接水を供給し、この供給水と前記シロキサンとの反応により、前記供給水によって濡れた前記真空ポンプ配管内部の前記シロキサンの爆破性を除去した状態で前記真空ポンプ配管を着脱可能とする工程と、前記工程の後に続いて、当該真空ポンプから前記真空ポンプ配管を取り外し、洗浄する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、真空ポンプ配管を真空ポンプから取り外す前に、真空ポンプ配管に直接水を供給し、この供給水と真空ポンプ配管内部のシロキサンとの反応によりシロキサンの爆破性を除去するようにしたものである。このため、給水後は、たとえ真空ポンプ配管の内部が大気に晒されるようなことがあっても、大気および大気中の水分とシロキサンとが爆発的に反応するようなことはなく、よって、誰でも安全に真空ポンプ配管の洗浄を行うことができる。
【００１７】
しかも、本発明によると、シロキサンの爆発性を除去するのにあたり、真空ポンプ配管の内部に直接水を供給する方式を採用したものであるから、従来のように大型の水槽を用いる必要がなく、また、そのような大型の水槽を置くための広いスペースを確保する必要もないので、洗浄メンテナンスの段取り作業を簡単かつスムーズに行うことができるという作用効果も奏し得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る真空ポンプ配管構造とその真空ポンプ配管の洗浄方法の説明図であり、（ａ）はその真空ポンプ配管構造を適用した減圧エピタキシャル成膜プロセスのプロセス装置の説明図、（ｂ）は真空ポンプ配管を取り外した状態の説明図である。
【００２０】
図１において、プロセス装置１は、高温、減圧下でシリコン結晶を成長させ、シリコン薄膜を生成するためのプロセスチャンバＣと、プロセスチャンバＣ内を減圧する真空ポンプＰと、その排ガス処理系３を備えている。
【００２１】
前記プロセスチャンバＣ内には、図示しないプロセスガス供給装置からシリコンソースとして、シラン（ＳｉＨ４）、ジクロロシラン（ＳｉＨ４Ｃｌ）等のプロセスガスが供給される。
【００２２】
前記プロセスチャンバＣに取り付けられている真空ポンプＰは、例えばターボ分子ポンプ等から構成され、プロセスチャンバＣ内のガスを吸い込み、プロセスチャンバＣ内を所定の圧力に減圧する。
【００２３】
真空ポンプＰの排ガス処理系３は、真空ポンプＰの排気ポート部ＥＸに接続された真空ポンプ配管４と、その真空ポンプ配管４の下流端に接続された除害装置２とを含んで構成されている。
【００２４】
前記排気ポート部ＥＸは、真空ポンプＰの内部に連通するポート配管５と、ポート配管５の途中に設けた逆止弁Ｖ１および開閉バルブＶ２とから構成される。そして、ポート配管５端部のフランジ部５Ａに真空ポンプ配管４端部のフランジ部４Ａが取り付けられることによって、排気ポート部ＥＸと真空ポンプ配管４とが連通接続されるようになっている。
【００２５】
前記除害装置２は、真空ポンプＰからの排ガスを無害化する装置であり、周知の構造のものが適用されるので、その詳細説明は省略する。
【００２６】
前記真空ポンプ配管４にはマルチポート６が設けられている。マルチポート６は、真空ポンプ配管４に開閉バルブＶ３を介して連通する給水ポート６１と、真空ポンプ配管４に開閉バルブＶ４を介して連通するガス供給ポート６２と、真空ポンプ配管４に開閉バルブＶ５を介して連通するサンプル抽出ポート６３とから構成されている。
【００２７】
給水ポート６１は、給水装置７に接続され、真空ポンプ配管４の内部へ水を供給することができるようになっている。また、ガス供給ポート６２は、窒素ガス供給装置８に接続され、真空ポンプ配管４の内部へ窒素ガスを供給することができるようになっている。サンプル抽出ポート６３は、真空ポンプ配管４内に供給された水を一部抽出し、そのＰＨを調べる等、真空ポンプ配管４内の状態を調べる手段として利用される。
【００２８】
次に、上記の如く構成されたプロセス装置１の動作と、その真空ポンプ配管４の洗浄メンテナンス作業について図１を用いて説明する。
【００２９】
本プロセス装置１によって減圧エピタキシャル成膜プロセスを実行し、シリコン薄膜を作製する場合には、その準備作業として、開閉バルブＶ３、Ｖ４、Ｖ５を閉じ、開閉バルブＶ２を開とする。その後、除害装置２と真空ポンプＰを含む本プロセス装置１の運転を開始し、真空ポンプＰによってプロセスチャンバＣ内を所定の圧力まで減圧する。そしてプロセスチャンバＣ内に上述のプロセスガスを供給し、高温、減圧下でシリコン結晶を成長させる。
【００３０】
このプロセスで使用される大部分のプロセスガス、及び、シロキサンを初めとする各種プロセス副生成物は、プロセス実行中に、真空ポンプＰによってプロセスチャンバＣ内から真空引きされ、真空ポンプＰの排気ポート部ＥＸから真空ポンプ配管４を通じて下流の除害装置２へ送られ、無害化される。
【００３１】
ところで、本プロセス装置１でも、プロセスの実行により、真空ポンプ配管４の内部にシロキサンその他のプロセス副生成物が堆積するため、定期的に真空ポンプ配管４の洗浄メンテナンスを行う必要がある。洗浄メンテナンスは以下の手順に従って行われる。
【００３２】
＜手順１＞
本プロセス装置１の運転を停止し、ポート配管５の開閉バルブＶ２を閉じる。次に、給水ポート６１の開閉バルブＶ３を開き、給水ポート６１から真空ポンプ配管４内へ直接水を一定時間供給し、真空ポンプ配管４の内部が十分に水で満たされるようにする。
【００３３】
この時点で、真空ポンプ配管４内に堆積したシロキサンと供給水とが反応し、シロキサンの爆破性が除去されるので、それ以降は、たとえ真空ポンプ配管４の内部が大気に晒されるようなことがあっても、シロキサンが大気や大気中の水分と爆発的に反応することはない。
【００３４】
尚、シロキサンの爆発性が除去されたことを確かめる方法としては、例えば真空ポンプ配管４内の水のＰＨを調べる方式がある。この方式でシロキサンの爆破性の有無を調べるときは、前記のように真空ポンプ配管４内へ給水を一定時間行った後、給水ポート６１の開閉バルブＶ３を閉じ、サンプル抽出ポート６３の開閉バルブＶ５を開く。そして、サンプル抽出ポート６３から真空ポンプ配管４内の水を抽出し、そのＰＨを測定すればよい。
【００３５】
また、シロキサンの爆発性がなくなるＰＨ値が得られるまでに供給した水の量や供給時間を測定しておき、次回からは、その給水量または給水時間が経過したことをもって、シロキサンの爆破性は除去されたものとし、次の手順に移行してもよい。
【００３６】
＜手順２＞
給水ポート６１の開閉バルブＶ３を閉じる。そして、ガス供給ポート６２の開閉バルブＶ４を開き、ガス供給ポート６２から真空ポンプ配管４内に窒素ガスを供給し、真空ポンプ配管４内を乾燥させる。
【００３７】
＜手順３＞
ガス供給ポート６２の開閉バルブＶ４を閉じ、図１（ｂ）のように真空ポンプＰから真空ポンプ配管４を取り外して洗浄する。
【００３８】
以上説明した本実施形態の真空ポンプ配管構造とその真空ポンプ配管の洗浄方法は、真空ポンプ配管４を真空ポンプＰから取り外す前に、予め真空ポンプ配管４に直接水を供給し、この供給水と真空ポンプ配管４内部のシロキサンとの反応によりシロキサンの爆破性を除去するようにしたものである。このため、給水後は、たとえ真空ポンプ配管４の内部が大気に晒されるようなことがあっても、大気や大気中の水分とシロキサンとが爆発的に反応するようなことはなく、よって、誰でも安全に真空ポンプ配管４の洗浄を行うことができる。
【００３９】
しかも、この真空ポンプ配管構造などによると、シロキサンの爆発性を除去するのにあたり、真空ポンプ配管４の内部に直接水を供給する方式を採用したものであるから、従来のように大型の水槽を用いる必要がなく、また、そのような大型の水槽を置くための広いスペースを確保する必要もないので、洗浄メンテナンスの段取り作業を簡単かつスムーズに行うことができる。
【００４０】
ところで、真空ポンプ配管４は必ずしもストレートな配管であるとは限られず、例えば直角に屈曲している場合もある。この場合、前記手順１のように配管内部に水のみを供給する方式によると、最初に水で押し出されていく配管内部のガスが真空ポンプ配管４の屈曲部に溜まり、このガス溜まりによって屈曲部の隅々まで十分に水が供給されないという不具合も想定される。
【００４１】
かかる不具合を回避する手段としては、真空ポンプ配管４内への給水と同時に、ガス供給ポート６２を介して真空ポンプ配管４内へ窒素ガスを供給し、真空ポンプ配管４の内部に窒素ガスのバブルが生成される方式を採用してもよい。
【００４２】
上記のような水とガスの同時供給方式によると、真空ポンプ配管４の屈曲部でバブルが破裂し、水が飛び散ることによって、屈曲部の隅々まで十分に水が供給されるという作用効果が期待できるので、シロキサンの爆発性をより一層低減することができる。
【００４３】
以上説明した実施形態では、真空ポンプＰの下流側に位置する真空ポンプ配管４の洗浄メンテナンスについて説明したが、図２のように、真空ポンプＰとプロセスチャンバＣが真空ポンプ配管９を介して接続される構造のように、真空ポンプＰ上流側に真空ポンプ配管９が配置される場合もある。この場合はその真空ポンプＰ上流側の真空ポンプ配管９についても洗浄メンテナンスが必要になる。尚、図２では、プロセスチャンバＣに開閉バルブＶ６付きの排気ポート部１０が設けられていて、この排気ポート部１０と真空ポンプＰの吸気側とが真空ポンプ配管９によって接続される構造になっている。
【００４４】
以上のように真空ポンプＰ上流側に真空ポンプ配管９がある場合は、図２のように、その真空ポンプ配管９に上述したマルチポート６を設け、このマルチポート６を構成する給水ポート６１から真空ポンプ配管９内へ水を供給することにより、真空ポンプ配管９内部に堆積したシロキサンの爆破性を除去する。その後、真空ポンプ配管９を取り外して洗浄すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は本発明に係る真空ポンプ配管構造とその真空ポンプ配管の洗浄方法の説明図、（ａ）はその真空ポンプ配管構造を適用した減圧エピタキシャル成膜プロセスのプロセス装置の説明図、（ｂ）は真空ポンプ配管を取り外した状態の説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態であって、真空ポンプ上流側の真空ポンプ配管にマルチポートを設けた例の説明図。
【図３】図３は従来の真空ポンプ配管の構成とその洗浄方法の説明図であり、（ａ）は従来の真空ポンプ配管構成を適用した減圧エピタキシャル成膜プロセスのプロセス装置の説明図、（ｂ）は真空ポンプ配管を取り外した状態の説明図、（ｃ）は取り外した真空ポンプ配管を水槽に入れてシロキサンの爆発性を除去している状態の説明図。
【符号の説明】
【００４６】
１  プロセス装置
２  除害装置
３  排ガス処理系
４  真空ポンプ配管（配管）
４Ａ  フランジ部
５  ポート配管
５Ａ  フランジ部
６  マルチポート
６１  給水ポート
６２  ガス供給ポート
６３  サンプル抽出ポート
７  給水装置
８  窒素ガス供給装置
９  真空ポンプ配管（配管）
１０  排気ポート部
Ｃ  プロセスチャンバ
ＥＸ  排気ポート部
Ｐ  真空ポンプ
Ｖ１  逆止弁
Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６  開閉バルブ
【図１】
0005481019.tif 000002
【図２】
0005481019.tif 000003
【図３】
0005481019.tif 000004