(57)【要約】【課題】排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を安全に処理することができ、かつ、実用的な堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置を提供する。【解決手段】薄膜形成装置１００の排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを除去する方法であって、前記堆積物Ｓと反応性を有する除去液１７に、多孔質分離膜からなるチューブ１３を浸漬させ、前記チューブ内に高温ガスを挿通して前記除去液を蒸気化し、蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管３に導入して、前記堆積物Ｓを分解する堆積物の除去方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する方法であって、
前記堆積物と反応性を有する除去液に、多孔質分離膜からなるチューブを浸漬させ、
前記チューブ内に高温ガスを挿通して前記除去液を蒸気化し、
蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管に導入して、前記堆積物を分解する堆積物の除去方法。
【請求項２】
薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する方法であって、
前記堆積物と反応性を有する除去液を、多孔質分離膜からなるチューブに含浸させ、
前記チューブ内に高温ガスを挿通して前記除去液を蒸気化し、
蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管に導入して、前記堆積物を分解する堆積物の除去方法。
【請求項３】
前記除去液が、水、過酸化水素、メタノール、及びエタノールからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む請求項１又は２に記載の堆積物の除去方法。
【請求項４】
蒸気化された前記除去液の濃度を１〜１０％に調節しながら、蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管に導入する請求項１〜３のいずれか一項に記載の堆積物の除去方法。
【請求項５】
薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する装置であって、
前記堆積物と反応性を有する除去液を貯留する容器と、
前記除去液に浸漬される多孔質分離膜からなるチューブと、
前記チューブを浸漬する除去液を蒸気化する蒸気発生手段と、
蒸気化した前記除去液を前記排気ガス配管に導入する導入手段と、
を有する堆積物の除去装置。
【請求項６】
薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する装置であって、
前記堆積物と反応性を有する除去液を貯留する容器と、
前記除去液が含浸する多孔質分離膜からなるチューブと、
前記多孔質分離膜に含浸した除去液を蒸気化する蒸気発生手段と、
蒸気化した前記除去液を前記排気ガス配管に導入する導入手段と、
を有する堆積物の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、液晶パネル、及びソーラーパネル等を製造する装置として、物理蒸着法（ＰＶＤ法）、及び化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を利用して薄膜を形成、及び加工等する薄膜形成装置が知られている。薄膜形成装置では、珪素等のハロゲン元素を含むプロセスガスが使用される。プロセスガスを利用する薄膜形成反応によって、薄膜形成装置の反応室で薄膜が形成される。しかし、反応室に導入されたプロセスガスのすべては、薄膜の形成反応に利用されず、一部は、未反応のまま反応室から排気される。未反応のプロセスガスは、排気ガスを挿通する排気ガス配管の内壁で析出し、プロセスガス由来の化合物が排気ガス配管の内壁に堆積して付着することが知られている。
【０００３】
具体的には、プロセスガスとして、シラン、及びアンモニア等を使用した場合には、排気ガス配管の内壁に珪弗化アンモニア等の弗化珪素化合物が堆積する。他にも、プロセスガスとして、ジクロロシラン、及びヘキサクロロジシラン等の塩化珪素化合物をプロセスガスとして使用した場合には、モノシロキサンが生成され、モノシロキサンが重合して排気ガス配管の内壁にポリシロキサン等の塩化珪素化合物が堆積して付着することが知られている。
【０００４】
排気ガス配管の内壁に付着した弗化珪素化合物、及び塩化珪素化合物等の堆積物は、反応性が高いので、空気中の水蒸気等と容易に反応して、発熱を伴いながら水素ガスを発生させる。そのため、排気ガス配管の内部に、窒素ガス等の不活性ガスを流すことにより、上記の堆積物の反応性を抑え、化学反応による発熱、及び水素ガスの発生を抑制している。
排気ガス配管の内壁に付着した上記の化合物は、閉塞等のトラブルを引き起こすので、定期的に排気ガス配管のメンテナンス作業を行うことが不可欠である。排気ガス配管のメンテナンス作業としては、排気ガス配管を取り外してウェット洗浄等をすること、及び新品の排気ガス配管に交換する等の作業が挙げられる。これらのメンテナンス作業は、反応性の高い化合物を処理する作業であるため、細心の注意を払いながら行われる。
【０００５】
上述したメンテナンス作業の負担を軽減すること等を目的として、排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を安全に、又は効率的に処理するための方法が提案されている（特許文献１，２）。
特許文献１は、配管を１２０〜１６０℃に加熱することで、堆積物の付着を抑制する方法を開示している。そもそも、排気ガス配管の内壁に堆積物が付着する要因の一つに、薄膜形成装置等の反応室と、その後段の排気ガス配管との間の温度差が大きいことがある。一般に薄膜形成装置等の反応室内は、比較的高温であるが、排気ガス配管は室温程度であることが多い。該温度差によって、特に沸点等が低い化合物ほど排気ガス配管の内壁に析出して堆積しやすい。
特許文献２は、トラップ装置を排気ガスの配管の途中に設置し、トラップ装置で堆積物を冷却して捕集し、トラップ装置内に堆積物除去用の反応性ガスを流して除去する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−５８０３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法は、排気配管の全体を連続的に１２０〜１６０℃に加熱する必要があり、非常に煩雑である。ランニングコストの観点から、特許文献１の方法は、実用的な方法ではない。
【０００８】
特許文献２の方法では、堆積物除去用の反応性ガスとして強酸性の三フッ化塩素ガスを導入している。三フッ化塩素は非常に反応性が高く、毒性を有する化合物であり、三フッ化塩素ガスガスそのものが危険であることから、実用的な方法ではない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を安全に処理することができ、かつ、実用的な堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
［１］  薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する方法であって、前記堆積物と反応性を有する除去液に、多孔質分離膜からなるチューブを浸漬させ、前記チューブ内に高温ガスを挿通して前記除去液を蒸気化し、蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管に導入して、前記堆積物を分解する堆積物の除去方法。
［２］  薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する方法であって、前記堆積物と反応性を有する除去液を、多孔質分離膜からなるチューブに含浸させ、前記チューブ内に高温ガスを挿通して前記除去液を蒸気化し、蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管に導入して、前記堆積物を分解する堆積物の除去方法。
［３］  前記除去液が、水、過酸化水素、メタノール、及びエタノールからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む請求項１又は２に記載の堆積物の除去方法。
［４］  蒸気化された前記除去液の濃度を１〜１０％に調節しながら、蒸気化された前記除去液を前記高温ガスとともに前記排気ガス配管に導入する請求項１〜３のいずれか一項に記載の堆積物の除去方法。
［５］  薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する装置であって、前記堆積物と反応性を有する除去液を貯留する容器と、前記除去液に浸漬される多孔質分離膜からなるチューブと、前記チューブを浸漬する除去液を蒸気化する蒸気発生手段と、蒸気化した前記除去液を前記排気ガス配管に導入する導入手段と、を有する堆積物の除去装置。
［６］  薄膜形成装置の排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を除去する装置であって、前記堆積物と反応性を有する除去液を貯留する容器と、前記除去液が含浸する多孔質分離膜からなるチューブと、前記多孔質分離膜に含浸した除去液を蒸気化する蒸気発生手段と、蒸気化した前記除去液を前記排気ガス配管に導入する導入手段と、を有する堆積物の除去装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を安全に処理することができ、かつ、実用的な堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】本発明を適用した実施形態の一例を示す構成図である。
【図３】本発明を適用した実施形態の一例を示す構成図である。
【図４】本発明を適用した実施形態の一例を示す構成図である。
【図５】実施例の堆積物の除去方法を行う前の排気ガス配管の内壁の一例を示した写真である。
【図６】実施例の堆積物の除去方法を行った後の排気ガス配管の内壁の一例を示した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した本実施形態の堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１４】
≪薄膜形成装置≫
図１は、本実施形態の堆積物の除去装置１０を備える薄膜形成装置１００の一例を示す構成図である。薄膜形成装置１００は、例えば半導体、液晶パネル、及びソーラーパネル等を製造する際に用いる成膜装置である。薄膜形成装置１００は各種のプロセスガスを用いて、ＣＶＤ法、及びＰＶＤ法等により、基板等の上に種々の金属、金属酸化物等の薄膜を形成する。
【００１５】
図１に示すように、薄膜形成装置１００は、配管１と、反応室２と、排気ガス配管３と、真空ポンプ４と、除害装置５と、堆積物の除去装置１０とを備えている。なお、図１に示す排気ガス配管３のうち、堆積物の除去装置１０が接続されている部分のみ断面図として示す。
【００１６】
配管１は、第１の端部がプロセスガス供給源（図示略）と接続され、第２の端部が反応室２と接続されている。配管１は、プロセスガスを反応室２に導入する。
プロセスガスとしては、特に制限されず、半導体等の薄膜形成装置で使用される公知のプロセスガスであってよい。プロセスガスとしては、水素、酸素、フッ素、シラン、アンモニア、亜酸化窒素、ジクロロシラン、六フッ化タングステン（ＶＩ）、テトラエトキシシラン、塩化チタン（ＩＶ）、三フッ化窒素、及びジボラン等の化合物のガスが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
反応室２は、導入されたプロセスガスを利用して、薄膜を形成する。反応室内のプロセスガスは一部が薄膜の形成反応に使用され、残部は未反応のまま、反応室２の二次側（真空ポンプ４側）に設けられた排気ガス配管３に導出される。排気ガス配管３に導出された未反応のプロセスガスは、排気ガス配管３の内壁３１で析出し、堆積物Ｓとして付着する。
【００１８】
排気ガス配管３は、第１の端部が反応室２と接続され、第２の端部が大気解放されている。排気ガス配管３には、真空ポンプ４と、除害装置５とが設けられている。排気ガス配管３は、反応室２から大気に未反応のプロセスガス等を導出し、除害装置５を経由して未反応のプロセスガス等を無害化して大気に排気する。
【００１９】
真空ポンプ４は、排気ガス配管３に設けられている。真空ポンプ３は、反応室２からプロセスガス等を吸引する。真空ポンプ４の一次側の排気ガス配管３は、減圧下にあり、真空ポンプ４の二次側の排気ガス配管３は、大気圧下にある。
【００２０】
除害装置５は、真空ポンプ３によって吸引され、配管３を介して導入されるプロセスガス等を無害化する。無害化の方法の一例としては、空気などの支燃性ガスを除害装置５に導入し燃焼させる方法が挙げられるが、これに限定されない。
【００２１】
堆積物の除去装置１０は、反応室２と、真空ポンプ４の間の排気ガス配管３に接続されている。具体的には、堆積物の除去装置１０が有する配管１４が排気ガス配管３に接続されている。
【００２２】
≪堆積物の除去装置≫
図２は、本発明を適用した本実施形態の堆積物の除去装置１０を示す構成図である。
実施形態の堆積物の除去装置１０は、キャリアガスを導入する配管１１と、堆積物と反応性を有する除去液を貯留する容器１２と、前記除去液に浸漬された多孔質分離膜からなるチューブ１３と、蒸気化された除去液を排気ガス配管３に導入する配管１４とを有している。
【００２３】
配管１１は、第１端部がキャリアガス供給源（図示略）と接続され、第２端部が継手１５を介してチューブ１３の第１端部と接続されている。配管１１は、キャリアガス（高温ガス）をチューブ１３の中空部に導入する。配管１１は、流量調節器１９を有している。流量調節器１９は、キャリアガスの流量を調節する。
【００２４】
容器１２は、配管１１の一部と、配管１４の一部とが挿通するように設けられている。容器１２は、チューブ１３を収容し、除去液１７を貯留する。容器１２は、除去液１７の温度を調節する温度調節手段１８を有している。温度調節手段１８としては、特に制限されず、電気ヒータ等の公知の加熱手段、及び流水等の低温流体を容器１２の周囲に循環させるジャケット等の公知の冷却手段が挙げられる。
【００２５】
チューブ１３は、第１端部が継手１５を介して配管１１の第２端部と接続され、第２端部が継手１６を介して配管１４の第１端部と接続されている。
チューブ１３は、多孔質分離膜から構成されている。チューブ１３は、容器１２内の除去液１７に浸漬されている。そのためチューブ１３の多孔質分離膜には、除去液１７が含浸することができる。
多孔質分離膜の材質、及び分離膜の孔径等は、除去液１７に対する耐性、及び除去液１７の粘性等を考慮して選択すればよい。多孔質分離膜の具体例としては、ポリスルホン膜、ポリイミド膜、ポリアミド膜、ポリエチレン膜、フッ素樹脂膜、ＰＴＦＥ膜、及び炭素膜等の公知の多孔性分離膜が挙げられる。これらの中でも、実用性の観点から、ポリスルホン膜のように、加湿用に広く用いられている多孔質分離膜が好ましい。
【００２６】
除去液１７は、配管１１を介してチューブ１３の中空部に導入されるキャリアガスによって蒸気化する。
除去液１７は、除去対象である堆積物Ｓの性質、及び堆積物Ｓとの反応性等を考慮して選択することができる。堆積物Ｓが弗化珪素化合物、及び塩化珪素化合物等のハロゲン原子を有する化合物である場合、除去液１７は、水酸基等の極性基、又は極性を有する化合物から選択することができる。水酸基等の極性基、又は極性を有する化合物は、ハロゲン原子を有する化合物と強く反応する傾向にあるためである。水酸基等の極性基、又は極性を有する化合物としては、メタノール、及びエタノール等のアルコール類、及び水が挙げられる。これらの中でも、実用性の観点から、水、過酸化水素、メタノール、及びエタノールが好ましい。すなわち、除去液１７は、水、過酸化水素、メタノール、及びエタノールからなる群より選ばれる少なくとも一つを含むことが好ましい。
堆積物Ｓがハロゲン原子を有する化合物の場合には、コスト、及び安全性の観点から、除去液１７としては、純水が好ましい。
【００２７】
除去液１７は、塩酸、硝酸、及び硫酸等の酸性水溶液、並びにアンモニア水の等の塩基性水溶液であってもよい。これらの酸性、又は塩基水溶液は、堆積物Ｓとの分解反応に利用することができる。
【００２８】
除去液１７は、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、及び四塩化炭素等の有機溶媒を含んでいてもよい。除去液１７が有機溶媒を含むと、蒸気化された除去液１７と、堆積物Ｓが反応する際に、該堆積物の表面に分解反応を抑制する保護膜が形成され、分解反応が穏やかに進行するため好ましい。
【００２９】
本実施形態の堆積物の除去装置１０では、チューブ１３を浸漬する除去液１７を蒸気化する蒸気発生手段は、キャリアガス供給源（図示略）と、配管１１と、流量調節器１９とを備えて構成されている。すなわち、キャリアガス供給源から配管１１に導入されたキャリアガスは、チューブ１３を浸漬している除去液１７を蒸気化することができる。
キャリアガスは、堆積物Ｓの性質に合わせて適宜選択することができる。キャリアガスとしては、Ｎ２、Ａｒ、及びＨｅなどの不活性ガス等が好ましい。
【００３０】
本実施形態の堆積物の除去装置１０の他の一例では、多孔質分離膜に含浸した除去液１７を蒸気化してもよい。この場合、キャリアガスは、チューブ１３の内表面に含浸した除去液１７を蒸気化することができる。
【００３１】
キャリアガスは、堆積物Ｓと反応性を有するガスであってもよい。反応性を有するガスとしては、ＮＯｘ、及びＣＯｘ等の反応性ガスが挙げられる。キャリアガスが反応性を有するガスである場合には、除去液１７による堆積物Ｓの分解に加えて、キャリアガスによる堆積物Ｓの分解を行うことができるので、より効果的に堆積物Ｓを除去することができる。キャリアガスは、不活性ガス、又は反応性ガスを単独で用いてもよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
配管１４は、第１端部が多孔質分離膜１３の第２端部と接続され、第２端部が排気ガス配管３に接続されている。配管１４は、背圧弁２０を有している。背圧弁２０は、キャリアガスの圧力を調節する。
本実施形態の堆積物の除去装置１０では、蒸気化した前記除去液を前記排気ガス配管に導入する導入手段は、配管１４と、背圧弁２０とを備えて構成されている。具体的には、配管１４は、チューブ１３から導出されたキャリアガスと、蒸気化された除去液１７を含む洗浄用の蒸気を、背圧弁２０で圧力を調節して、排気ガス配管３に導入する。なお、配管１４は、洗浄用の蒸気に含まれる除去液１７の濃度を測定する濃度測定器（図示略）を有してもよい。濃度測定器の一例としては、露点計等が挙げられる。
【００３３】
≪堆積物の除去方法≫
図１に示す薄膜形成装置１００では、配管１を介して反応室２に導入されたプロセスガスの一部が、未反応のまま排気ガス配管３に排気されている。
反応室２の内部は、減圧下にある。かかる薄膜形成装置１００にあっては、真空ポンプ４の一次側（反応室２側）の排気ガス配管３には、未反応のプロセスガス由来の堆積物は生じにくい。しかし、反応室２と、真空ポンプ４の一次側の排気ガス配管３との間に温度差があると、堆積物が真空ポンプ４の一次側の排気ガス配管３の内壁３１に付着することがある。以下、真空ポンプ４の一次側の排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを除去する場合を一例として、本実施形態の堆積物の除去方法について説明する。
【００３４】
まず、本実施形態の堆積物の除去方法では、排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓと反応性を有する除去液１７に、多孔質分離膜からなるチューブ１３を浸漬させる。容器１２に貯留された除去液１７は、チューブ１３を構成する多孔質分離膜を透過せずに、該多孔質分離膜に含浸することができる。
【００３５】
次に、本実施形態の堆積物の除去方法では、チューブ１３内に高温のキャリアガスを挿通して、チューブ１３が浸漬されている除去液を蒸気化する。
次にキャリアガス（高温ガス）を、キャリアガス供給源から、配管１１を介して、チューブ１３の中空部に導入する。チューブ１３の中空部に導入されるキャリアガスは、チューブ１３が浸漬されている除去液１７を蒸気化する。
キャリアガスの温度は、除去液１７の温度より高いことが好ましい。これにより除去液１７が、容器１２内で結露することを防止することができる。
キャリアガスの流量、及び圧力等は、除去液１７の蒸気圧を考慮して、流量調節器１９等によって適宜調節することができる。
【００３６】
本実施形態の堆積物の除去方法の他の一例では、除去液１７を、多孔質分離膜からなるチューブ１３に含浸させてもよい。この場合、チューブ１３内に高温のキャリアガスを挿通して、多孔質分離膜に含浸した除去液を蒸気化することができる。すなわち、チューブ１３の中空部に導入されるキャリアガスは、多孔質分離膜に含浸した除去液１７を蒸気化してもよい。
除去液１７を多孔質分離膜からなるチューブ１３に含浸させる手段としては、チューブ１３を除去液１7に浸漬させて、チューブ１３の外表面からチューブ１３の内表面に含浸させる態様、スプレー等でチューブ１３の外表面に除去液１７を噴射塗布し、チューブ１３の内表面に含浸させる態様、及び、筆等でチューブ１３の外表面に除去液１７を塗布し、チューブ１３の内表面まで含浸させる態様等が挙げられるが、これらに限定されない。除去液１７を、多孔質分離膜からなるチューブ１３の内表面に含浸させることにより、キャリアガスの温度、流量等を制御して、蒸気中の除去液の濃度を微細に制御することができる。よってこの一例でも、排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を安全に処理することができ、かつ、実用的な堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置を提供することができる。
【００３７】
本実施形態の堆積物の除去方法では、除去液１７を蒸気化することで多孔質分離膜を透過させ、蒸気化された除去液１７をチューブ１３の中空部でキャリアガスと混合する。キャリアガスと混合された蒸気化された除去液１７を、排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを除去するために洗浄用の蒸気として、配管１４に導出する。
【００３８】
本実施形態のように多孔質分離膜から構成されているチューブ１３を用いて、高温のキャリアガスを挿通して発生する除去液の蒸気の粒径は、例えば除去液１７に高温のキャリアガスを直接導入してバブリングさせた場合に発生するミストの粒径より小さい。粒径の大きなミストは、排気ガス配管３の内壁３１に液溜まりを形成し、かかる液溜まりにフッ素化物イオン、及び塩化物イオン等が溶け込むので、排気ガス配管３の腐食の原因となる。しかし、本実施形態で発生する粒径の小さな蒸気であれば、排気ガス配管３の内壁３１に液溜まりが形成されにくいので、排気ガス配管３の腐食の原因となりにくく、腐食の進行を抑制しやすい。
【００３９】
チューブ１３の中空部でキャリアガスと、蒸気化された除去液１７とを混合することにより、蒸気化された除去液１７を任意の濃度に希釈することができる。
洗浄用の蒸気に含まれる除去液１７の濃度は、使用する除去液１７、及び堆積物Ｓの性質に合わせて設定することが好ましい。洗浄用の蒸気に含まれる除去液１７の濃度は０．１〜５０％の範囲内であることが好ましく、１〜１０％であることがより好ましい。
洗浄用の蒸気に含まれる除去液１７の濃度が前記下限値以上であれば、排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを効率よく除去しやすい。洗浄用の蒸気に含まれる除去液１７の濃度が前記上限値以下であれば、堆積物Ｓを分解する際に発生し得る水素ガスに起因する激しい発熱が発生しにくく、かつ、堆積物Ｓの分解によって生じるフッ素化物イオン、及び塩化物イオン等による排気ガス配管３の腐食が発生しにくい。
【００４０】
蒸気化された除去液１７の濃度は、キャリアガスの流量、容器１２に貯留されている除去液１７の濃度、及び多孔質分離膜の孔径等を適宜選択することによって、所望とする濃度に調節することができる。例えば、蒸気化された除去液１７の濃度を低くする場合には、除去液１７の濃度を低くする、除去液１７の温度を下げる、又はキャリアガスの流量を多くする等して、適宜調節することができる。蒸気化された除去液１７の濃度を高くする場合には、除去液１７の濃度を高くする、除去液１７の温度を上げる、又はキャリアガスの流量を少なくする等して適宜調節することができる。なお、チューブ１３の径、長さ、及び本数を変更することによって、蒸気化された除去液１７の濃度を調節してもよい。
【００４１】
本実施形態の堆積物の除去方法では、蒸気化された除去液１７をキャリアガスとともに排気ガス配管３に導入して、堆積物Ｓを分解する。具体的には、配管１４に導出された洗浄用の蒸気を、背圧弁２０で圧力を調節し、排気ガス配管３に導入する。排気ガス配管３に導入された洗浄用の蒸気が、排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓと反応し、堆積物Ｓを分解する。
堆積物Ｓの分解に際しては、蒸気化された除去液の濃度を１〜１０％に調節しながら、蒸気化された除去液をキャリアガスとともに排気ガス配管３に導入することが好ましい。除去液の濃度を１〜１０％に調節することにより、堆積物Ｓが激しく反応しにくくなり、激しい発熱、及び水素ガス等の発生を抑制しやすくなる。
【００４２】
付着している堆積物Ｓの物理的性質、及び化学的性質を考慮したときに、堆積物Ｓと除去液１７の反応性が必要以上に高い場合には、除去液１７にベンゼン、トルエン、ヘキサン、クロロホルム、及び四塩化炭素等の有機溶媒を混合してもよい。除去液１７に、有機溶媒を混合することにより、堆積物Ｓの分解反応を制御することができる。なお、有機溶媒を使用する場合には、容器１２に貯留されている除去液１７に有機溶媒を混合した後に、除去液１７を蒸気化してもよいし、除去液１７を蒸気化させた後に、発生した蒸気に有機溶媒を混合してもよい。
【００４３】
図１に示す薄膜形成装置１００のように反応室２が減圧下にある装置にあっては、排気ガス配管３に導入した除去液１７を含む洗浄用の蒸気が、一次側の反応室２にも導入されて反応室２の内部で拡散してしまうことがある。真空ポンプ４の一次側の排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを除去する場合には、反応室２で薄膜の形成反応を行う工程が実施されていないときに、洗浄用の蒸気を排気ガス配管３に導入することが好ましい。さらに、反応室２で薄膜の形成反応を行う工程が終了し、反応室２の内部をパージしているときに、洗浄用の蒸気を排気ガス配管３に導入することがより好ましい。
【００４４】
図３に示すように、真空ポンプ４の二次側（除害装置５側）の排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを除去する場合にも本実施形態の堆積物の除去方法を適用することが可能である。図３に示すように反応室２は真空ポンプ４によって減圧下にあり、真空ポンプ４の二次側は大気圧下にある。かかる真空ポンプ４の一次側と二次側の圧力差が原因で堆積物Ｓが付着している。
真空ポンプ４の二次側の排気ガス配管３の内壁３１に付着した堆積物Ｓを除去する場合、洗浄用の蒸気を排気ガス配管３に導入する工程を実施する時期は、特に制限されない。すなわち、反応室２で薄膜の形成反応を行う工程が実施されているときと、当該工程が反応室２で実施されていないときのいずれであっても、洗浄用の蒸気を導入することができる。
【００４５】
図４に示すように、真空ポンプを有さず、反応室２ａ内が大気圧下にある薄膜形成装置１００ａの排気ガス配管３ａの内壁３１ａに付着した堆積物Ｓを除去する場合にも本実施形態の堆積物の除去方法を適用することが可能である。かかる薄膜形成装置１００ａにあっては、プロセスガス由来の反応性生成物が、排気ガス配管３ａに押し出されて、反応室２ａと排気ガス配管３ａとの温度差によって内壁３１ａに堆積物Ｓとなって付着している。
【００４６】
薄膜形成装置１００ａのように反応室２ａが大気圧下にある装置にあっては、排気ガス配管３ａに導入した除去液１７を含む洗浄用の蒸気が、一次側の反応室２ａにも導入されて反応室２ａの内部で拡散してしまうことがある。よって、排気ガス配管３ａの内壁３１ａに付着した堆積物Ｓを除去する場合、反応室２ａで薄膜の形成反応を行う工程が実施されていないときに、洗浄用の蒸気を排気ガス配管３ａに導入することが好ましい。
【００４７】
（作用効果）
以上説明した本発明の堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置によれば、蒸気化された除去液を排気ガス配管に導入するので、高い反応性を有する堆積物が激しく反応しにくく、化学反応による発熱、及び水素ガス等の発生を抑制しながら、排気ガス配管内の堆積物を分解することができる。よって、排気ガス配管全体の温度を加熱し続ける必要もなく、毒性の高いガスを反応性ガスとして堆積物の分解に使用する必要もない。したがって、本発明によれば、排気ガス配管の内壁に付着した堆積物を安全に処理することができ、かつ、実用的な堆積物の除去方法、及び堆積物の除去装置を提供することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されない。また、本発明は特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が加えられてよい。
【００４９】
＜実施例＞
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
【００５０】
「蒸気の粒径の測定試験１」
本発明の堆積物の除去装置を用いて発生する蒸気の粒径の計測を行った。除去液１７として、純粋（温度２５℃、５００ｍＬ）を用いて、多孔質分離膜からなるチューブ１３（旭化成エンジニアリング社製「ＳＷＴ−１．３−０．１５‐ＳＳ」、有効長１５０ｍｍ）に含浸させた。キャリアガスとして、窒素ガス（１ｓｌｍ、０．２ＭＰａＧ）をチューブ１３に挿通し、背圧弁２０の圧力を０．１ＭＰａＧとして水蒸気を発生させた。発生した水蒸気中の０．５μｍ以上のパーティクルを、気中パーティクルカウンター（リオン社製「ＫＣ−２２ａ」）で測定したところ、０．５μｍ以上のパーティクルは検出されなかった。
【００５１】
「蒸気の粒径の測定試験２」
多孔質分離膜からなるチューブ１３の代わりに、キャリアガスバブリングチューブ（１／８ｉｎｃｈテフロンチューブ）を有する堆積物の除去装置に用いたこと以外は、上述の「蒸気の粒径の測定試験１」と同じ条件、及び同じ方法によって水蒸気を発生させた。発生した水蒸気中の０．５μｍ以上のパーティクルを気中パーティクルカウンターで測定したところ、２００〜３００個／Ｌのパーティクルが検出された。
【００５２】
「堆積物の除去性能の試験」
図３に示す薄膜形成装置１００の反応室２に、プロセスガスとして、シランガス、及びアンモニアガスを導入して、窒化シリコン膜の薄膜の形成反応を行った。薄膜の形成が終了後、反応室２の内部、排気ガス配管３の内壁３１に付着したシリコン、及び窒素原子等からなる付着物を除去するために、三フッ化窒素ガスを反応室２に供給した。すると、真空ポンプ４の一次側の排気ガス配管３の堆積物は除去されたが、図５に示すように、真空ポンプ４の二次側の排気ガス配管３の内壁３１にヘキサフルオロ珪酸アンモニウム等の弗化珪素化合物の堆積物が付着していた。真空ポンプ４の二次側の排気ガス配管３の内壁３１に付着した上記の弗化珪化化合物を、本発明の堆積物の除去方法によって除去した。
【００５３】
弗化珪化化合物の除去には、本発明の堆積物の除去方法を適用した。蒸気の発生には、表１に示すように水の温度を変更した以外は、上述の「蒸気の粒径の測定試験１」と同じ条件で本発明の堆積物の除去装置を用いて水蒸気を発生させた。発生させた水蒸気の濃度を露点計（ミシェル社製「高露点トランスミッターＳＦ７２」）で測定した。各温度における測定結果を表１に示した。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
次に、発生した蒸気を排気ガス配管３に導入して付着した堆積物を分解した。各温度の蒸気を用いたときの堆積物除去時間と、排気ガス配管３の配管腐食とについて以下に示す判定基準によって、○、×の二段階で評価を行った。評価結果を表１に示した。
【００５６】
「堆積物除去時間」
○：水蒸気の導入を開始してから堆積物を完全に除去するのに１０分未満の時間を要する。
×：水蒸気の導入を開始してから堆積物を完全に除去するのに１０分以上の時間を要する。
「配管の腐食」
○：目視によって、配管の腐食が認められる。
×：目視によって、配管の腐食が認められない。
【００５７】
表に示すように、水蒸気の濃度が１％以上１０％以下の場合には、短時間内で除去処理ができ、かつ、排気ガス配管３の腐食が認められなかった（図６）。
水蒸気の濃度が１％以下の場合には、他の各例より堆積物を除去するために長い時間を必要とし、除去効率が悪かった。
水蒸気の濃度が１０％より大きい場合には、短時間内で除去処理ができたものの、配管腐食が認められた。
【符号の説明】
【００５８】
１，１１，１４…配管、２…反応室、３…排気ガス配管、４…真空ポンプ、５…除害装置、１０…堆積物の除去装置、１２…容器、１３…チューブ、１５，１６…継手、１７…除去液、１８…温度調節手段１８、１９…流量調節器、２０…背圧弁、１００…薄膜形成装置
【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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