(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するように構成された筒中空部を有する筒形状のフィルタと、
前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、
前記容器内に導入された排気ガスを、前記容器内の上下方向における下部の前記反応副生成物を堆積させる堆積空間内に誘導する整流板と、を備え、
前記容器には、前記排気ガスを導入する導入口が設けられており、
前記整流板は、前記容器内であって前記導入口に設けられており、
前記導入口から前記容器内に導入された排気ガスは、前記整流板によって前記容器内の前記堆積空間内に導入されて前記堆積空間を通過した後、前記フィルタを通過し、
前記排気ガスが前記堆積空間を通過する際、前記排気ガスが前記堆積空間を構成する前記容器の内壁に衝突し、前記排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を前記堆積空間を構成する前記容器の内壁に吸着させる
排気ガス処理装置。
【請求項２】
前記堆積空間を構成する前記容器の内壁の温度は、排気ガスの温度よりも低い
請求項１に記載の排気ガス処理装置。
【請求項３】
前記衝突部材は、前記容器の上下方向における上方から下方に向かうほど直径が大きい棒状部材を備え、
前記棒状部材を前記フィルタに衝突させるように構成されている
請求項１又は２に記載の排気ガス処理装置。
【請求項４】
前記棒状部材の前記フィルタに衝突する箇所には、可撓部材で形成され、前記容器の上下方向における上方から下方に向かうほど厚さが厚い板状部材が取り付けられている
請求項３に記載の排気ガス処理装置。
【請求項５】
前記板状部材には、前記フィルタに衝突した際に前記フィルタの外周面に沿うように変形し、前記容器の上下方向における上方から下方に向かうほど長さが長い毛を備えるブラシ部が形成されている
請求項４に記載の排気ガス処理装置。
【請求項６】
前記棒状部材の前記フィルタに衝突する箇所には、前記フィルタに衝突した際に前記フィルタの外周面に沿うように変形し、前記容器の上下方向における上方から下方に向かうほど長さが長い毛を備えるブラシ部が形成されている
請求項３に記載の排気ガス処理装置。
【請求項７】
前記衝突部材は、前記容器外から動かすことができるように設けられている
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の排気ガス処理装置。
【請求項８】
前記フィルタが捕捉した反応副生成物の量を測定する捕捉量測定センサを備え、
前記捕捉量測定センサにより測定した捕捉量が所定値以上になったら、前記衝突部材を前記フィルタに衝突させる駆動機構を動かす
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の排気ガス処理装置。
【請求項９】
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
前記排気ガス処理装置は、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するように構成された筒中空部を有する筒形状のフィルタと、
前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、
前記容器内に導入された排気ガスを、前記容器内の上下方向における下部の前記反応副生成物を堆積させる堆積空間内に誘導する整流板と、を備え、
前記容器には、前記排気ガスを導入する導入口が設けられており、
前記整流板は、前記容器内であって前記導入口に設けられており、
前記導入口から前記容器内に導入された排気ガスは、前記整流板によって前記容器内の前記堆積空間内に導入されて前記堆積空間を通過した後、前記フィルタを通過し、
前記排気ガスが前記堆積空間を通過する際、前記排気ガスが前記堆積空間を構成する前記容器の内壁に衝突し、前記排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を前記堆積空間を構成する前記容器の内壁に吸着させる
基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板を処理する反応容器に接続され、反応容器から排出される排気ガス中に含まれる反応副生成物をフィルタで捕捉する排気ガス処理装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０１６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の排気ガス処理装置では、フィルタが所定量の反応副生成物を捕捉すると、フィルタに目詰まりが発生してしまうことがある。そのため、フィルタが完全に目詰まりしてしまう前に、フィルタを交換する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、フィルタの交換頻度を低減させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える排気ガス処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
前記排気ガス処理装置は、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィルタの交換頻度を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置を備える基板処理装置の縦断面概略図を示す。
【図２】本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置の概略図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）は横断面図を示す。
【図３】本発明の一実施形態にかかる排気ガス処理装置が備える衝突部材の概略平面図を示す。
【図４】本発明の他の実施形態にかかる排気ガス処理装置が備える衝突部材の概略図を示す。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる排気ガス処理装置の横断面概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発明者等が得た知見）
まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、発明者等が得た知見について説明する。上述の排気ガス処理装置において、不活性ガス噴射部からフィルタに不活性ガスを噴射し、フィルタが捕捉した反応副生成物をフィルタから除去することで、フィルタの交換回数を低減することが考えられている。しかしながら、このような構成では、不活性ガスが噴射される（不活性ガスが当たる）フィルタの箇所及びその近傍でしか反応副生成物を除去することができず、反応副生成物の除去が局所的になることがあることを、本発明者等は見出した。本発明は、発明者が見出した上記知見に基づくものである。
【００１１】
＜本発明の一実施形態＞
（１）基板処理装置及び排気ガス処理装置の構成
以下に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置及びこの基板処理装置が備える排気ガス処理装置について、主に図１及び図２を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、基板処理装置がハイドライド気相成長装置（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ（ＨＶＰＥ）装置）である場合を例に説明する。
【００１２】
図１に示すように、基板処理装置２０としてのＨＶＰＥ装置は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料により形成される反応容器２１を備えている。反応容器２１内の筒中空部には、処理室２２が形成されている。処理室２２内には、処理室２２内で基板１００を支持する基板支持部としてのサセプタ２３が設けられている。サセプタ２３には回転軸２３ａが設けられており、サセプタ２３は回転可能に構成されている。
【００１３】
反応容器２１の外周には、加熱部として、第１のヒータ２４及び第２のヒータ２５が設けられている。主に第１のヒータ２４によって、後述の処理ガス生成器２６内が所定温度（例えば６００℃〜９００℃）に加熱される。主に第２のヒータ２５によって、処理室２２内の基板１００が所定温度（例えば５００℃〜１２００℃）に加熱される。
【００１４】
反応容器２１内には、金属原料２７と反応ガスとを反応させることで処理ガスを生成する処理ガス生成器２６が設けられている。処理ガス生成器２６は、金属原料２７を収容する容器２８を備えている。容器２８は、例えば平面形状が矩形状に形成されている。容器２８は、耐熱性、耐食性を有する非金属材料により形成されている。例えば、容器２８は高純度の石英により形成されているとよい。
【００１５】
金属原料２７として、例えば常温で固体の原料が用いられる。例えば、金属原料２７として、ＩＩＩ族元素を含む金属原料であるガリウム（Ｇａ）の固体、インジウム（Ｉｎ）の固体、アルミニウム（Ａｌ）の固体が用いられる。なお、金属原料２７は、処理ガス生成器２６内の温度や、使用する金属によって、固体状の場合もあれば、液体状の場合もある。
【００１６】
反応容器２１には、第１の処理ガス供給管２９と、反応ガス供給管３０と、がそれぞれ、反応容器２１の側部を貫通するように気密に設けられている。第１の処理ガス供給管２９、反応ガス供給管３０は、耐熱性、耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。
【００１７】
第１の処理ガス供給管２９における反応容器２１の外側には、上流側から順に、第１の処理ガス供給源２９ａ、処理室２２内の基板１００に対して第１の処理ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ２９ｂが設けられている。第１の処理ガス供給管２９からは、第１の処理ガスとして例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスが、処理室２２内の基板１００に供給される。
【００１８】
反応ガス供給管３０における反応容器２１の外側には、上流側から順に、反応ガス供給源３０ａ、処理ガス生成器２６への反応ガスの供給・停止を行う弁としてのバルブ３０ｂが設けられている。反応ガス供給管３０から反応ガスとして例えば塩素（Ｃｌ２）ガスや塩化水素（ＨＣｌ）ガスが処理ガス生成器２６（容器２８）内に供給される。処理ガス生成器２６には、処理ガス生成器２６内で生成された処理ガス（第２の処理ガス）を基板１００に供給する第２の処理ガス供給管３１が設けられている。第２の処理ガス供給管３１は、耐熱性、耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。第２の処理ガス供給管３１から、第２の処理ガスとして例えば塩化ガリウム（ＧａＣｌ）ガスが、処理室２２内の基板１００に供給される。
【００１９】
反応容器２１には、処理室２２内の雰囲気を排気する排気管３２が設けられている。排気管３２には、排気装置としての真空ポンプ（あるいはブロア）３２ａが設けられている。
【００２０】
反応容器２１には、排気ガス処理装置１が接続されている。具体的には、排気ガス処理装置１は、真空ポンプ３２ａより上流側の排気管３２に接続されている。排気ガス処理装置１は、反応容器２１から排出された排気ガスに含まれる反応副生成物を除去するように構成されている。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、排気ガス処理装置１は、反応容器２１から排出される排気ガスが導入される容器２を備えている。容器２は、耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）や、耐熱性及び耐食性等を有する非金属材料（例えば石英）により形成されている。
【００２２】
容器２内には、容器２内の空間を上下２つの空間に仕切る（区画する）隔壁２ｃが設けられている。容器２内の隔壁２ｃより下方の空間は、排気ガスが導入される室２ａ（排気ガス導入室２ａ）になる。容器２内の隔壁２ｃより上方の空間は、後述のフィルタ４によって反応副生成物が除去（濾過）された排気ガス（濾過ガス）が導入される室２ｂ（濾過ガス導入室２ｂ）になる。なお、排気ガス導入室２ａ及び濾過ガス導入室２ｂは、後述のフィルタ４を介して連通されている。
【００２３】
隔壁２ｃには、例えば図２（ｂ）に示すように排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉（濾過）する複数（例えば４本）のフィルタ４が設けられている。フィルタ４は、例えば円筒形状や角筒形状の筒中空部を有する筒形状に形成されている。基板処理装置２０が、第１の処理ガスであるＮＨ３ガスと、第２の処理ガスであるＧａＣｌガスと、を用いて基板１００上にＧａＮ膜を成膜する基板処理を行う場合、フィルタ４により、反応副生成物として、例えば微粒子状であり、粘度が高い塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）等が捕捉される。
【００２４】
排気ガス導入室２ａを構成する容器２（例えば側壁）には、上述の排気管３２が気密に接続され、容器２内に反応容器２１から排出された排気ガスを導入する導入口３ａが設けられている。濾過ガス導入室２ｂを構成する容器２（例えば天板）には、フィルタ４を通過した濾過ガスを容器２内から排出する排出口３ｂが設けられている。
【００２５】
排気ガス処理装置１は、導入口３ａから導入された排気ガスが、排気ガス導入室２ａを流れ、フィルタ４を通過した後、濾過ガス導入室２ｂに導入されて排出口３ｂから容器２外へ排出されるように構成されている。排気ガスがフィルタ４を通過する過程で、排気ガスに含まれる反応副生成物がフィルタ４に捕捉される。
【００２６】
排気ガス処理装置１は、フィルタ４に衝突させる（叩打させる）衝突部材５を備えている。例えば４本のフィルタ４が設けられている場合、衝突部材５は、隣接するフィルタ４，４間にそれぞれ配置されていることが好ましい。衝突部材５は、例えば耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。衝突部材５がフィルタ４に衝突することで、フィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物に衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する（フィルタ４から落下させる）ことができる。
【００２７】
衝突部材５は、フィルタ４に衝突した後、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動可能に構成されている。例えば、衝突部材５は、フィルタ４に衝突した後、フィルタ４の周方向に沿って、フィルタ４の外周側面の少なくとも一部をこするように動かすことができるように構成されている。
【００２８】
図３に示すように、衝突部材５は、例えば棒状部材５ａを備えており、棒状部材５ａをフィルタ４に衝突させるように構成されている。フィルタ４が例えば筒形状である場合、棒状部材５ａは、フィルタ４の側壁に沿うように（つまり容器２の側壁に沿って延びるように）設けられている。棒状部材５ａは、例えば耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。
【００２９】
衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際、棒状部材５ａのフィルタ４に衝突する箇所には、例えば可撓部材で形成された板状部材５ｂが取り付けられている（設けられている）ことが好ましい。可撓部材としては、例えばシリコンゴム、天然ゴム、合成ゴム等のゴム部材を用いることができる。
【００３０】
板状部材５ｂは、例えばその側部にスリット５ｃを有し、フィルタ４に衝突した際に変形することで、フィルタ４に加わる衝撃を低減するように構成されていることが好ましい。スリット５ｃはそれぞれ、所定幅を有し、所定間隔で板状部材５ｂに形成されている。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、棒状部材５ａは、その下方から支持部材６により支持されている。支持部材６は、容器２の側壁を貫通するように気密に設けられている。支持部材６は、例えば耐食性を有する金属材料（例えばＳＵＳ）により形成されている。
【００３２】
支持部材６における容器２の外側には、衝突部材５を動かす駆動機構としての例えばハンドル７が設けられている。これにより、容器２外から衝突部材５を動かすことができる。なお、支持部材６を駆動機構に含めて考えてもよい。ハンドル７を例えば手動により所定方向に動かすことで、支持部材６を介して棒状部材５ａ（板状部材５ｂ）が所定方向に動かされ、棒状部材５ａ（板状部材５ｂ）をフィルタ４に衝突させることができる。また、ハンドル７を所定方向に動かすことで、支持部材６、棒状部材５ａを介して板状部材５ｂが所定方向に動かされ、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して板状部材５ｂを摺動させることができる。
【００３３】
排気ガス処理装置１は、フィルタ４が捕捉した反応副生成物の量（捕捉量）を測定する捕捉量測定センサ８を備えている。捕捉量測定センサ８により測定した捕捉量が所定値以上になったら、ハンドル７により衝突部材５を動かし、衝突部材５（例えば板状部材５ｂ）をフィルタ４に衝突させる。例えば、捕捉量測定センサ８として、容器２内の圧力を検出する圧力測定センサを用い、容器２内（例えば排気ガス導入室２ａ内）の圧力（内圧）が所定値以上になったら、ハンドル７により衝突部材５を動かして、衝突部材５（例えば板状部材５ｂ）をフィルタ４に衝突させる。
【００３４】
容器２内には、フィルタ４から除去した反応副生成物を堆積させる堆積空間１０が設けられている。具体的には、堆積空間１０は、容器２（排気ガス導入室２ａ）の上下方向における下部に設けられている。この場合、上述の導入口３ａは、堆積空間１０内に反応副生成物が堆積した場合であっても塞がれることがないように、堆積空間１０よりも上方に設けられていることが好ましい。つまり、堆積空間１０は、容器２内の導入口３ａよりも下側の領域に形成されていることが好ましい。
【００３５】
排気ガス処理装置１は、導入口３ａから堆積空間１０内に排気ガスを導入し、排気ガスを堆積空間１０の内壁（堆積空間１０を構成する容器２の内壁）に衝突させるように構成されていることが好ましい。例えば、導入口３ａには、導入口３ａを通過した排気ガスを堆積空間１０内に誘導する整流板１１が設けられていることが好ましい。なお、導入口３ａには、ノズルが接続されていてもよい。通常、堆積空間１０の内壁の温度は、排気ガスの温度よりも低い。このため、排気ガスが堆積空間１０の内壁に衝突すると排気ガスが冷却される。その結果、排気ガスに含まれる反応副生成物も冷却されて液化或いは固化することになる。従って、排気ガスを堆積空間１０の内壁に衝突させることで、排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０の内壁に吸着させることができる。
【００３６】
（２）基板処理工程
次に、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置２０により実施される。ここでは、基板１００上に半導体膜として窒化ガリウム（ＧａＮ）膜を成膜する例について説明する。
【００３７】
（基板搬入工程）
まず、処理ガス生成器２６（容器２８）内に例えばＧａの固体を収容（補充）する。そして、基板１００としての例えばサファイア基板を処理室２２内に搬入し、サセプタ２３上に載置する。
【００３８】
（圧力・温度調整工程）
真空ポンプ３２ａによって処理室２２内の大気を真空排気してから、例えば窒素（Ｎ２）ガスを処理室２２内に導入して大気圧にする（圧力調整）。次に、サセプタ２３の回転を開始する。サセプタ２３の回転は、少なくとも後述の成膜工程が終了するまで継続する。その後、容器２８内が所定の温度（例えば６００℃〜９００℃）になるように、第１のヒータ２４によって加熱する。これにより、容器２８内のＧａの固体が溶融して金属原料２７であるＧａ融液が生成される。第１のヒータ２４による加熱と併行して、処理室２２内の基板１００が所定温度（例えば５００℃〜１２００℃）になるように、第２のヒータ２５によって加熱する。
【００３９】
（成膜工程）
処理室２２内が大気圧になり、処理ガス生成器２６（容器２８）内でＧａ融液が生成されるとともに、基板１００が所定温度に達したら、バルブ２９ｂを開けて、第１の処理ガス供給管２９から、第１の処理ガス（例えばＮＨ３ガス）の処理室２２内の基板１００への供給を開始する。
【００４０】
また、バルブ３０ｂを開けて、反応ガス供給管３０から、反応ガス（例えばＨＣｌガス）の処理ガス生成器２６内への供給を開始する。これにより、処理ガス生成器２６内で、Ｇａ融液と反応ガスとが反応して、第２の処理ガス（例えばＧａＣｌガス）が生成される。
【００４１】
第２の処理ガス供給管３１から、処理ガス生成器２６内で生成された第２の処理ガスを処理室２２内の基板１００に供給する。そして、第１の処理ガスと第２の処理ガスとを反応させて基板１００上に所定の厚さのＧａＮ膜を成膜する。
【００４２】
（降温・大気圧復帰・基板搬出工程）
ＧａＮ膜の厚さが所定の厚さに達したら、基板１００への第１の処理ガスの供給、及び処理ガス生成器２６内への反応ガスの供給を停止する。また、第１のヒータ２４及び第２のヒータ２５による加熱を停止し、処理ガス生成器２６内、処理室２２内、基板１００を降温させる。また、真空ポンプ３２ａにより処理室２２内に残留する反応ガス及び第１、第２の処理ガスを排気してから、例えばＮ２ガスを処理室２２内に導入して大気圧に復帰させる。そして、サセプタ２３から基板１００を取り外し、基板１００を処理室２２外へ搬出する。
【００４３】
（排気ガス処理工程）
上述の成膜工程から降温・大気圧復帰・基板搬出工程では、処理室２２内を真空ポンプ３２ａによって排気（真空排気）することで、反応容器２１から排気ガスを排気ガス処理装置１（排気ガス導入室２ａ）内に導入する。具体的には、排気ガスを堆積空間１０の内壁に衝突させるように、整流板１１により導入口３ａから堆積空間１０内に排気ガスを誘導する。そして、排気ガスに含まれる反応副生成物の一部を堆積空間１０の内壁に吸着させる。また、フィルタ４に排気ガスを通過させ、フィルタ４により排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉する。
【００４４】
また、所定のタイミングで（例えば捕捉量測定センサ８により測定した捕捉量が所定値になったら）、駆動機構としてのハンドル７により衝突部材５を所定方向に動かして衝突部材５をフィルタ４に衝突させる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物がフィルタ４から落下し、堆積空間１０に堆積する。
【００４５】
衝突部材５をフィルタ４に衝突させた後、ハンドル７により衝突部材５を所定方向に動かして、衝突部材５をフィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動させる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物がフィルタ４から拭い取られて（剥ぎ取られて）落下し、堆積空間１０に堆積する。
【００４６】
（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００４７】
（ａ）フィルタ４に衝突部材５を衝突させることで、フィルタ４に衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する（落下させる）ことができる。その結果、フィルタ４の使用を開始してから、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間を長くすることができ、フィルタ４の交換頻度を低減できる。これにより、基板処理装置２０により形成される半導体装置の生産性の低下を抑制できる。例えば、フィルタ４の交換に伴う基板処理装置２０の稼働停止時間を短縮できる。
【００４８】
（ｂ）また、基板処理（成膜処理）を中断させたり、停止させたりすることなく、さらに、排気ガス処理装置１を分解することなく、フィルタ４から反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。
【００４９】
（ｃ）フィルタ４に衝突部材５を衝突させることで、フィルタ４に強い衝撃を与えることができる。これにより、フィルタ４の広範囲にわたって衝撃を与えることができ、フィルタ４の広範囲にわたって反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。
【００５０】
これに対し、フィルタ４に不活性ガス噴射部から不活性ガスを噴射することで、フィルタ４が捕捉した反応副生成物をフィルタ４から除去する排気ガス処理装置では、反応副生成物の除去が局所的になることがある。例えば、不活性ガスが噴射される箇所及びその近傍のフィルタ４の箇所でしか反応副生成物を除去することができないことがある。
【００５１】
また、不活性ガス噴射部が備えるノズルが不活性ガスを噴射する際の反動によって揺動した際に、ノズルの少なくとも一部をフィルタ４に衝突させ、その衝撃により、反応副生成物をフィルタ４から落下させることが考えられている。しかしながら、不活性ガスを噴射する際の反動によってノズルをフィルタ４に衝突させた際にフィルタ４に加わる衝撃は、本実施形態のように衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際の衝撃よりも非常に小さい衝撃である。従って、ノズルがフィルタ４に衝突することによる衝撃をフィルタ４の広範囲に伝えることができないことがある。その結果、ノズルが衝突した箇所及びその近傍のフィルタ４の箇所でしか反応副生成物を除去することができないことがある。つまり、フィルタ４の広範囲にわたって反応副生成物を除去することができないことがある。また、ノズルをフィルタ４に衝突させた際にフィルタ４に加わる衝撃は、フィルタ４や、フィルタ４に捕捉された反応副生成物に小さな振動を与えることができる程度の衝撃であるため、フィルタ４から反応副生成物を確実に除去することができないことがある。
【００５２】
（ｄ）衝突部材５をフィルタ４に衝突させた後、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動させることで、衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際の衝撃によりフィルタ４から反応副生成物を落下させることに加え、フィルタ４から反応副生成物を拭い取って（剥ぎ取って、剥離して）除去することができる。つまり、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）の効果をより得ることができる。
【００５３】
（ｅ）また、衝突部材５を摺動させることで、フィルタ４のより広範囲にわたって反応副生成物を除去することができる。従って、上記（ａ）（ｄ）等の効果をより得ることができる。
【００５４】
（ｆ）衝突部材５が備える棒状部材５ａに可撓部材からなる板状部材５ｂを取付けることで、衝突部材５がフィルタ４に衝突した際、衝突部材５（板状部材５ｂ）をフィルタ４にソフトに衝突させることができる。つまり、衝突部材５がフィルタ４に衝突した際にフィルタ４に加わる衝撃を低減することができる。これにより、フィルタ４の破損等を低減することができる。また、衝突部材５を摺動させる際、フィルタ４の外周面に沿って摺動させ易くなる。従って、上記（ｄ）の効果が得られやすくなる。
【００５５】
（ｇ）板状部材５ｂにスリット５ｃを設けることで、フィルタ４に衝突した際に板状部材５ｂが変形し、フィルタ４に加わる衝撃をより低減することができる。従って、上記（ｆ）の効果をより得ることができる。
【００５６】
（ｈ）排気ガスを導入口３ａから堆積空間１０内に導入し、排気ガスに含まれる反応副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０の内壁に吸着させた後、フィルタ４に排気ガスを通過させることで、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間をより長くすることができる。つまり、排気ガスに含まれる反応ガス副生成物の少なくとも一部を堆積空間１０内で予め除去し、反応副生成物の含有量が低減された排気ガスがフィルタ４を通過することで、フィルタ４で捕捉される反応副生成物の量を低減できる。その結果、フィルタ４に目詰まりが発生するまでの期間をより長くすることができる。従って、上記（ａ）〜（ｃ）等の効果をより得ることができる。
【００５７】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００５８】
上述の実施形態では、板状部材５ｂが、その側部にスリット５ｃを有し、フィルタ４に衝突した際に板状部材５ｂが変形することで、フィルタ４に加わる衝撃を低減するように構成されている場合について説明したが、これに限定されない。例えば図４に示す衝突部材５Ａのように、板状部材５ｂは、フィルタ４に衝突する衝突面に波状の凹凸（波打ち構造）を有し、フィルタ４に衝突した際に凹凸が変形することで、フィルタ４に加わる衝撃を低減するように構成されていてもよい。つまり、板状部材５ｂは、棒状部材５ａが板状部材５ｂの表裏面から交互に通されることで、棒状部材５ａに波状に取付けられていてもよい。
【００５９】
これにより、衝突部材５Ａをフィルタ４に衝突させた際、凹凸部分（波打ち構造部分）が変形する（撓む）ことで、フィルタ４や衝突部材５Ａ（板状部材５ｂ）に加わる衝撃が吸収される。その結果、衝突部材５Ａやフィルタ４の破損等を低減することができる。また、衝突部材５Ａがフィルタ４に接触すると、凹凸部分の凸部が潰れるように変形するため、フィルタ４に接触する板状部材５ｂ（衝突部材５Ａ）の面積が大きくなる。これにより、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して衝突部材５を摺動させた際に除去される反応副生成物の量をより多くすることができる。
【００６０】
また、例えば、衝突部材５のフィルタ４に衝突する箇所（例えば棒状部材５ａや板状部材５ｂ）には、衝突部材５がフィルタ４に衝突した際にフィルタ４の外周面に沿うように変形する毛を備えるブラシ部が形成されていてもよい。これにより、フィルタ４の外周面をより広範囲にわたってこすることができ、その結果、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。
【００６１】
また、衝突部材５は、フィルタ４に衝突した際に、フィルタ４との接触面積が大きくなるように形成されていることが好ましい。例えば、棒状部材５ａが、上方から下方に向かうほど直径が大きくなるように形成されていることが好ましい。また、例えば、板状部材５ｂが、棒状部材５ａの上方から下方に向かうほど、その厚さが厚くなるように形成されていることが好ましい。また、例えば、ブラシ部が、棒状部材５ａの上方から下方に向かうほど、毛の長さが長くなるように形成されていることが好ましい。これにより、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して衝突部材５を摺動させた際、フィルタ４の外周面のより広範囲をこすることができる。その結果、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。また、衝突部材５をフィルタ４に衝突させた際、フィルタ４のより広範囲にわたって衝撃を加えることができる。従って、フィルタ４からより多くの反応副生成物を除去することができる。
【００６２】
上述の実施形態では、板状部材５ｂにスリット５ｃが形成されている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、板状部材５ｂにスリット５ｃが形成されていなくてもよい。
【００６３】
上述の実施形態では、衝突部材５として、棒状部材５ａと、棒状部材５ａに取付けられた板状部材５ｂと、を備える場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、衝突部材５は、棒状部材５ａにより構成され、板状部材５ｂは取付けられていなくてもよい。これによっても、衝突部材５をフィルタ４に衝突させることで、その衝撃により、フィルタ４から反応副生成物を落下させて除去することができる。従って、上記（ａ）〜（ｃ）等の効果を得ることができる。
【００６４】
上述の実施形態では、衝突部材５を、フィルタ４の外周面の少なくとも一部に対して摺動させる際、フィルタ４の周方向に沿って（つまり横方向に）摺動させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、フィルタ４の縦方向（つまり軸方向）やフィルタ４の斜め方向に摺動させてもよい。
【００６５】
上述の実施形態では、衝突部材５が隣接するフィルタ４，４間にそれぞれ配置されている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、フィルタ４の本数、衝突部材５の本数、衝突部材５の配置箇所はそれぞれ、適宜調整することができる。例えば偶数本（例えば６本）のフィルタ４が設けられている場合、図５に示すように３本の衝突部材５をフィルタ４，４間に一列に並べて配置してもよい。これによっても、１つの衝突部材５が左右（前後）に振れることで、衝突部材５が隣接する２つのフィルタ４にそれぞれ衝突し、その衝撃により、フィルタ４から反応副生成物を除去することができる。つまり、上記（ａ）の効果を得ることができる。また、図２（ｂ）に示すように衝突部材５を配置した場合と比べて、衝突部材５の本数を少なくした場合であっても、図２（ｂ）に示すように衝突部材５を配置した場合と同程度の反応副生成物の除去効率を得ることができる。また、排気ガス処理装置１の大型化を抑制することができる。
【００６６】
上述の実施形態では、捕捉量測定センサ８として、容器２内の圧力を検出する圧力センサが用いられる場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、捕捉量測定センサ８として、容器２から排出される濾過ガスの排気量を測定するセンサを用い、容器２から排出される濾過ガスの排気量が所定値になったら、駆動機構により衝突部材５をフィルタ４に衝突させてもよい。また、例えば、反応容器２１内の圧力を測定することで、捕捉量を間接的に測定してもよい。つまり、捕捉量測定センサ８として、例えば反応容器２１内の圧力を測定する圧力センサを用い、反応容器２１内の圧力が所定値になったら、駆動機構により衝突部材５をフィルタ４に衝突させてもよい。
【００６７】
上述の実施形態では、捕捉量測定センサ８により測定した捕捉量が所定値になったら、駆動機構により衝突部材５を動かして、衝突部材５をフィルタ４に衝突させたが、これに限定されない。例えば、所定時間毎や、成膜工程が終了する度に、駆動機構により衝突部材５を動かして、衝突部材５をフィルタ４に衝突させてもよい。また、例えば、成膜工程を行っている間中、駆動機構により衝突部材５を動かし続け、衝突部材５をフィルタ４に衝突させ続けてもよい。つまり、排気ガス処理工程と成膜工程とを同時並行的に行ってもよい。
【００６８】
上述の実施形態では、衝突部材５が手動で動かされる場合、つまり駆動機構としてのハンドル７を手動で動かす場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、駆動機構は、サーボ（モータ）を備えており、捕捉量測定センサ８で測定した捕捉量に応じて、電気的に接続された制御部を介してサーボを自動で駆動させ、衝突部材５を自動で動かしてもよい。
【００６９】
上述の実施形態では、フィルタ４の上部を隔壁２ｃで保持する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、容器２内に、容器２内でフィルタ４を下方から支持するフィルタ支持部材を設けてもよい。この場合、フィルタ支持部材は、フィルタ支持部材上にフィルタ４から落下した反応副生成物が堆積しないような形状に形成されているとよい。
【００７０】
上述の実施形態では、金属原料２７として、例えば固体のＧａを高温で溶融させたＧａ融液を用いる場合について説明したが、これに限定されない。金属原料２７として、常温で液体である原料を用いてもよい。
【００７１】
上述の実施形態では、容器２内に堆積空間１０が設けられている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、容器２内に堆積空間１０が設けられていなくてもよい。
【００７２】
上述の実施形態では、容器２内に整流板１１が設けられている場合について説明したが、これに限定されない。つまり、容器２内に整流板１１が設けられていなくてもよい。
【００７３】
上述の実施形態では、基板処理装置２０としてＨＶＰＥ装置を用いる場合について説明したが、これに限定されない。つまり、本発明は、原料ガスが気相中で反応しあって粉塵状の反応副生成物が生じる基板処理装置であれば、種々の基板処理装置に適用できる。また、上述の実施形態では、基板処理として、ＧａＮ膜を成膜する処理について説明したが、これに限定されない。この他、例えば、基板処理として、酸化膜、金属膜等の種々の膜を成膜する成膜処理、エッチング処理等を行う基板処理装置や、上記の基板処理を行って、基板１００を製造する基板処理装置にも適用できる。
【００７４】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００７５】
［付記１］
本発明の一態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置であって、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える排気ガス処理装置が提供される。
【００７６】
［付記２］
付記１の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記衝突部材は、前記フィルタに衝突した後、前記フィルタの外周面の少なくとも一部に対して摺動可能に構成されている。
【００７７】
［付記３］
付記１又は２の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記衝突部材は、棒状部材を備え、
前記棒状部材を前記フィルタに衝突させるように構成されている。
【００７８】
［付記４］
付記３の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記棒状部材の前記フィルタに衝突する箇所には、可撓部材で形成された板状部材が取り付けられている。
【００７９】
［付記５］
付記４の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記板状部材は、その側部にスリットを有し、前記フィルタに衝突した際に変形することで、前記フィルタに加わる衝撃を低減するように構成されている。
【００８０】
［付記６］
付記４又は５の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記板状部材は、前記フィルタに衝突する衝突面に波状の凹凸を有し、前記フィルタに衝突した際に前記凹凸が変形することで、前記フィルタに加わる衝撃を低減するように構成されている。
【００８１】
［付記７］
付記１ないし６のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記衝突部材の前記フィルタに衝突する箇所には、前記フィルタに衝突した際に前記フィルタに外周面に沿うように変形する毛を備えるブラシ部が形成されている。
【００８２】
［付記８］
付記１ないし７のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記衝突部材は、前記フィルタに衝突した際に、前記フィルタとの接触面積が大きくなるように形成されている。
【００８３】
［付記９］
付記１ないし８のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記衝突部材は、前記容器外から動かすことができるように設けられている。
【００８４】
［付記１０］
付記１ないし９のいずれかの排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記フィルタが捕捉した反応副生成物の量を測定する捕捉量測定センサを備え、
前記捕捉量測定センサにより測定した捕捉量が所定値以上になったら、前記衝突部材を前記フィルタに衝突させる駆動機構を動かす。
【００８５】
［付記１１］
付記１０の排気ガス処理装置であって、好ましくは、
前記捕捉量測定センサは、前記容器内の圧力を検出する圧力センサであり、
前記容器内の圧力が所定値以上になったら、前記駆動機構を動かす。
【００８６】
［付記１２］
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する反応容器に接続される排気ガス処理装置を備える基板処理装置であって、
前記排気ガス処理装置は、
前記反応容器から排出される排気ガスが導入される容器と、
前記容器内に設けられ、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を捕捉するフィルタと、
前記フィルタに衝突し、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する衝突部材と、を備える基板処理装置が提供される。
【００８７】
［付記１３］
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理する反応容器から排気ガスを容器内に導入する工程と、
前記容器内に設けられるフィルタに前記排気ガスを通過させることで、前記排気ガスに含まれる反応副生成物を前記フィルタに捕捉させる工程と、
衝突部材を前記フィルタに衝突させ、その衝撃により、前記フィルタが捕捉した前記反応副生成物を前記フィルタから除去する工程と、を有する排気ガス処理方法が提供される。
【符号の説明】
【００８８】
１            排気ガス処理装置
２            容器
４            フィルタ
５            衝突部材
２１          反応容器
１００        基板
【図１】
0006591164.tif 000002
【図２】
0006591164.tif 000003
【図３】
0006591164.tif 000004
【図４】
0006591164.tif 000005
【図５】
0006591164.tif 000006