(57)【要約】【課題】  通気管を取り外さないで十分な清掃等のメンテナンスをする。【解決手段】  半導体装置を製造するための密閉された製造空間５０の内部と外部とを通気し、製造空間５０を真空処理するための通気管１０を備えた半導体製造装置において、液体供給手段により、通気管１０の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させる洗浄用液体が供給される。さらに、気体供給手段により、通気管１０の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させるパージ用気体が供給される。【選択図】  図１
2007023303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置を製造するための密閉された製造空間の内部と外部とを通気し、前記製造空間を真空処理するための通気管を備えた半導体製造装置において、
前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させる洗浄用液体を供給する液体供給手段と、
前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させるパージ用気体を供給する気体供給手段と、
を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記液体供給手段は、前記洗浄用液体を供給するために前記通気管に接続された洗浄用配管を有し、
前記気体供給手段は、前記パージ用気体を供給するために前記通気管に接続されたパージ用配管を有すること、
を特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記通気管は、
前記製造空間の内部と外部とを通気する管本体と、
前記管本体の内部に設置され、前記洗浄用配管、及び、前記パージ用配管が接続された筒状の本体を有し、前記本体の前記管本体の内周面と対向する位置に、前記洗浄用配管を介して供給された前記洗浄用液体を前記管本体の内周面に向けて噴射し、また、前記パージ用配管を介して供給された前記パージ用気体を前記管本体の内周面に向けて噴射するための噴射孔が形成された内管と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記内管には、前記噴射孔が前記本体の周面に放射方向に複数形成されることを特徴とする請求項３記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記内管には、前記噴射孔が管壁表面に対して傾斜して形成されることを特徴とする請求項３記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記管本体は、透明な材料で形成されることを特徴とする請求項３記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記管本体は、絶縁材で形成されることを特徴とする請求項３記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記洗浄用液体は、Ｈ2Ｏであることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記パージ用気体は、Ｎ2であることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項１０】
半導体製造装置において半導体装置を製造するための密閉された製造空間の内部と外部とを通気し、前記製造空間を真空処理するための通気管であって、
前記製造空間の内部と外部とを通気する管本体と、
前記管本体の内部に設置され、前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させる洗浄用液体を供給するための洗浄用配管、及び、前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させるパージ用気体を供給するためのパージ用配管が接続された筒状の本体を有し、前記本体の前記管本体の内周面と対向する位置に、前記洗浄用配管を介して供給された前記洗浄用液体を前記管本体の内周面に向けて噴射し、また、前記パージ用配管を介して供給された前記パージ用気体を前記管本体の内周面に向けて噴射するための噴射孔が形成された内管と、
を備えたことを特徴とする通気管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造するための密閉された製造空間の内部と外部とを通気し、製造空間を真空処理するための通気管を備えた半導体製造装置、及び、その通気管に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々なＬＳＩ(Large Scale Integration)を製造する場合、そのＬＳＩの各製造プロセスにおいて、様々な装置を使用している。例えば、半導体基板に向かってイオンを注入するイオン注入装置等を使用している。
【０００３】
このイオン注入装置は、半導体基板に向かってＰ、Ａｓ、及び、Ｂ等のイオンを注入している。ここで使用されるＰ等から発火性生成物等が生成され、生成されたＰ等の発火性生成物等は真空処理する際に使用される通気管の内壁に付着してしまう。このＰ等の発火性生成物等と大気とが接触した場合、化学反応によって発火する可能性が存在している。
【０００４】
ここで、この発火事故を防止するため、このようなＰ等の発火性生成物等が生成される装置に対し、連休等を利用して通気管のメンテナンスを実行している。このメンテナンスとして、通気管そのものの交換、もしくは、通気管の清掃等が実行されている。
【０００５】
また、この発火事故を防止するため、真空処理する際に使用されるポンプの吸気口にフィルタを設け、通気管の内壁にＰ等の発火性生成物等が付着することを抑制している。
なお、紫外線ランプからの紫外線照射により、Ｐ等が堆積することを防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、大容量容器から、より小さい受入容器に、物質を汚染なしで詰め替える技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、酸化処理するガスにより、Ｐ等を除去する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、突出物を多数設けたブラシ体を使用し、そのブラシ体を移動させて物質を掻き落とす技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特許第２８４２２６９号公報
【特許文献２】特表２００４−５０５７５８号公報
【特許文献３】特開２００２−２５９０９号公報
【特許文献４】特開平６−２８３４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、通気管のメンテナンスのために、この通気管を取り外す場合、Ｐ等の発火性生成物等と大気とが接触し、化学反応によって発火する可能性があって安全でない。また、この通気管を取り外す場合、人為的負担が大きい。
【０００９】
また、ポンプの吸気口にフィルタを設ける提案では、完全にＰ等の発火性生成物等が通気管の内壁に付着することを防止できない。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、通気管を取り外さないで十分な清掃等のメンテナンスができる半導体製造装置、及び、その通気管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】
【００１０】
本発明では、上記課題を解決するために、図１に例示するように、半導体装置を製造するための密閉された製造空間５０の内部と外部とを通気し、製造空間５０を真空処理するための通気管１０を備えた半導体製造装置において、通気管１０の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させる洗浄用液体を供給する液体供給手段と、通気管１０の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させるパージ用気体を供給する気体供給手段と、を有することを特徴とする半導体製造装置が提供される。
【００１１】
このような半導体製造装置によると、例えば、通気管１０の清掃等のメンテナンスを実行する場合、イオン注入装置等に設置された状態の通気管１０に対して清掃用の洗浄用液体とパージ用気体とを噴射できるので、通気管１０をイオン注入装置から取り外さなくてよい。また、通気管１０の内壁に清掃用の洗浄用液体とパージ用気体とを噴射するので、Ｐ等の発火性生成物等の付着物が付着することを十分に抑制できる。
【００１２】
また、本発明では、上記課題を解決するために、図１に例示するように、半導体製造装置において半導体装置を製造するための密閉された製造空間５０の内部と外部とを通気し、製造空間５０を真空処理するための通気管１０であって、製造空間５０の内部と外部とを通気する管本体と、管本体の内部に設置され、通気管１０の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させる洗浄用液体を供給するための洗浄用配管１１、及び、通気管１０の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させるパージ用気体を供給するためのパージ用配管１３が接続された筒状の本体を有し、本体の管本体の内周面と対向する位置に、洗浄用配管１１を介して供給された洗浄用液体を管本体の内周面に向けて噴射し、また、パージ用配管１３を介して供給されたパージ用気体を管本体の内周面に向けて噴射するための噴射孔が形成された内管と、を備えたことを特徴とする通気管１０が提供される。
【００１３】
このような通気管１０によると、例えば、通気管１０の清掃等のメンテナンスを実行する場合、イオン注入装置等に設置された状態の通気管１０に対して清掃用の洗浄用液体とパージ用気体とを噴射できるので、通気管１０をイオン注入装置から取り外さなくてよい。また、通気管１０の内壁に清掃用の洗浄用液体とパージ用気体とを噴射するので、Ｐ等の発火性生成物等の付着物が付着することを十分に抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、通気管の内壁に付着した付着物を脱離させる洗浄用液体を供給し、通気管の内壁に付着した付着物を脱離させるパージ用気体を供給するようにしたので、例えば、通気管の清掃等のメンテナンスを実行する場合、イオン注入装置等に設置された状態の通気管に対して清掃用の洗浄用液体とパージ用気体とを噴射でき、通気管をイオン注入装置から取り外さなくてよい。よって、通気管の清掃等のメンテナンスが容易になる。また、通気管の内壁に清掃用の洗浄用液体とパージ用気体とを噴射し、Ｐ等の発火性生成物等の付着物が付着することを十分に抑制でき、通気管に対して十分な清掃等のメンテナンスがされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態は、ＬＳＩを製造する過程で使用され、半導体基板に向かってイオンを注入するイオン注入装置に対して適用したものである。
【００１６】
まず、ＬＳＩを製造する過程で使用されるイオン注入装置について説明する。図１は、イオン注入装置を示す図である。
イオン注入装置は、液体供給部（図示せず）、気体供給部（図示せず）、通気管１０、洗浄バルブ１１ａ、パージバルブ１３ａ、排水バルブ１４、アクチュエータ２０、排水タンク３０、配水管３１、ポンプ４０、製造空間５０、第１のチャンバ（図示せず）、加速器（図示せず）、及び、第２のチャンバ（図示せず）を有している。このポンプ４０は、吸気口４１、及び、排気口４２を有している。
【００１７】
液体供給部は、通気管の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させる洗浄用液体を、洗浄バルブ１１ａを介して供給する。気体供給部は、通気管の内壁に付着した付着物を内壁から脱離させるパージ用気体を、パージバルブ１３ａを介して供給する。アクチュエータ２０は、Ｈ2Ｏによる洗浄を実行する場合、Ｈ2Ｏを供給する洗浄バルブ１１ａを開くエア信号等である洗浄信号を、洗浄バルブ１１ａに送出する。また、アクチュエータ２０は、Ｎ2ガスによるパージを実行する場合、Ｎ2ガスを供給するパージバルブ１３ａを開くエア信号等であるパージ信号を、パージバルブ１３ａに送出する。また、アクチュエータ２０は、Ｎ2ガスによるパージを実行する場合、ポンプ４０にＨ2Ｏが入らないので、ポンプ４０にＨ2Ｏが入らないようにする排水バルブ１４を開くエア信号を排水バルブ１４に送出する。これらの洗浄バルブ１１ａとパージバルブ１３ａとに対してそれぞれＨ2ＯとＮ2ガスとが供給されていて、それぞれのバルブが開くと、通気管１０に対してそれぞれＨ2ＯとＮ2ガスとが供給される。なお、手動で排水バルブ１４を開けてもよい。
【００１８】
排水タンク３０には、Ｈ2Ｏによる洗浄を実行することで発生した洗浄後のＨ2Ｏが、配水管３１を介して排水される。
ポンプ４０は、イオン注入装置が半導体基板に向かってイオンを注入するために、真空処理する。この真空処理で、フィルタ（図示せず）を備えた吸気口４１から吸気し、排気口４２から通気管１０を介して排気する。
【００１９】
製造空間５０内部で、第１のチャンバは、注入するイオンを発生させる。加速器は、イオンを高エネルギまで電気的に加速させる。第２のチャンバは、半導体基板に向かってイオンを注入させる。
【００２０】
このイオン注入装置において、半導体基板に向かってイオンを注入するために、真空処理される。この真空処理で、ポンプ４０により、吸気口４１から吸気され、排気口４２から通気管１０を介して排気される。この通気管１０の内壁にドーピングガスによる発火性生成物が付着する。ここで、アクチュエータ２０により、Ｈ2Ｏを供給する洗浄バルブ１１ａを開くエア信号等である洗浄信号が送出され、Ｈ2Ｏによる洗浄が実行される。Ｈ2Ｏがポンプ４０に入るので、排水バルブ１４を開くエア信号が送出されない。また、アクチュエータ２０により、Ｎ2ガスを供給するパージバルブ１３ａを開くエア信号等であるパージ信号が送出され、Ｎ2ガスによるパージが実行される。Ｈ2Ｏがポンプ４０に入らないので、排水バルブ１４を開くエア信号が送出される。通常の通気管１０の清掃等のメンテナンスではＮ2ガスによるパージが実行され、スイッチ（図示せず）を操作してエア信号等である洗浄信号を送出することで、Ｈ2Ｏによる洗浄が実行される。
【００２１】
また、このイオン注入装置において、イオン注入装置が稼動する場合、通気管１０を製造空間５０の内部から外部に取り出す部分に、電圧約１００ｋＶの高電圧が印加される。その通気管１０の内壁にドーピングガスによる発火性生成物が付着し、通気管１０の電気的絶縁が悪くなって放電電流が流れる。この放電電流は電流計（図示せず）で計測される。計測された放電電流値が所定の放電電流値よりも大きい場合、アラームが鳴らされる。
【００２２】
次に、イオン注入装置が備えた通気管１０について説明する。図２は、通気管を示す図である。
通気管１０の管本体１０ａ内部に、内管１２が付設されている。この内管１２の上部に洗浄用配管１１が付設され、下部にパージ用配管１３が付設されている。また、この内管１２の管壁の管本体１０ａの内周面と対向する位置に、複数の噴射孔１２ａが形成されている。
【００２３】
この通気管１０の管本体１０ａは、例えば、直径約２．５ｃｍであってその通気管１０内部に付設された内管１２は直径約１．０ｃｍである。また、通気管１０の管本体１０ａは、例えば、直径約４．０ｃｍであってその通気管１０内部に付設された内管１２は直径約２．０ｃｍである。この内管１２の直径は、通気管１０の直径、通気するドーピングガスの種類、及び、そのドーピングガスが通気する圧力等に応じて決定される。例えば、内管１２の直径は、通気管１０の直径、通気するドーピングガスの種類、及び、イオン注入装置の真空処理等における排気力等に応じて決定される。
【００２４】
この通気管１０の管本体１０ａは、透明の絶縁材で形成されている。例えば、管本体１０ａは、塩化ビニル等で形成されている。
管本体１０ａは、製造空間５０の内部と外部とを通気する。内管１２は、通気管１０の内壁に付着したＰ等の発火性生成物等の付着物を内壁から脱離させる洗浄用液体を、噴射孔１２ａから管本体１０ａの内周面に向けて噴射する。この液体は、例えば、Ｈ2Ｏであり、洗浄用配管１１から供給される。また、内管１２は、通気管１０の内壁に付着したＰ等の発火性生成物等の付着物を内壁から脱離させるパージ用気体を、噴射孔１２ａから管本体１０ａの内周面に向けて噴射する。この気体は、例えば、Ｎ2ガスであり、パージ用配管１３から供給される。これらの洗浄用配管１１、及び、パージ用配管１３は、通気管１０に内管１２を固定する。内管１２を固定しない場合、固定用の部材を用意する必要がある。
【００２５】
この通気管１０において、ＬＳＩの各製造プロセスでＰＨ3（ホスフィン）がドーピングガスとして使用される場合、Ｐが生成物として生成される。また、ＡｓＨ3（アルシン）がドーピングガスとして使用される場合、Ａｓが生成物として生成される。また、ＢＦ3がドーピングガスとして使用される場合、Ｈ2Ｏとの化学反応によるＦＨ、及び、Ｈ3ＢＯ3が生成物として生成される。これらの生成物は、例えば、イオン注入装置における真空処理の際に使用される排気管等の通気管１０に付着する。その通気管１０の内壁に付着したＰ等の発火性生成物等は、Ｈ2Ｏによる洗浄を実行することによって除去される。また、Ｎ2ガスによるパージを実行することによって除去される。また、Ｈ2Ｏによる洗浄、及び、Ｎ2ガスによるパージを実行することによって除去される。なお、Ｈ2Ｏによる洗浄の後にＮ2ガスによるパージを実行すると、Ｈ2Ｏの噴射を止めると共に通気管１０の内壁のＨ2Ｏを吹き飛ばせる。
【００２６】
次に、通気管１０が備えた内管１２について説明する。図３は、内管の要部断面模式図である。
複数の噴射孔１２ａは、内管１２の管壁表面に対し、例えば、角度約４５度で傾斜してシャワー状に形成される。この傾斜角度は、通気管１０の内壁にＨ2Ｏによる洗浄、及び、Ｎ2ガスによるパージが均一に実行されるように、噴射孔１２ａの数、噴射孔１２ａの密度、内管１２の直径、通気管１０の直径、噴射される洗浄用液体とパージ用気体との種類、及び、洗浄用液体とパージ用気体とを噴射する圧力等に応じて決定される。
【００２７】
ここで、通気管１０の通気方向を重力方向と平行方向にすることにより、Ｈ2ＯとＮ2ガスとが通気管１０の内壁に均一に噴射され、通気管１０の内壁を均一に清掃等のメンテナンスができる。
【００２８】
このようにすると、通気管１０の清掃等のメンテナンスを実行する場合、イオン注入装置等に設置された状態の通気管１０に対してＨ2Ｏによる洗浄、及び、Ｎ2ガスによるパージを実行できるので、通気管１０をイオン注入装置から取り外さなくてよい。よって、通気管１０の清掃等のメンテナンスが容易になる。
【００２９】
また、通気管１０の内壁にＨ2Ｏによる洗浄、及び、Ｎ2ガスによるパージを実行するので、通気管１０の内壁にドーピングガスによる発火性生成物が付着することを十分に抑制でき、通気管１０に対して十分な清掃等のメンテナンスができる。よって、例えば、Ｐ等の発火性生成物等と大気との化学反応による発火を防止でき、通気管１０をイオン注入装置から取り外す場合でも安全に取り外せる。
【００３０】
また、通気管１０の内壁にＨ2Ｏによる洗浄、及び、Ｎ2ガスによるパージを実行するので、通気管１０の内壁にドーピングガスによる発火性生成物が付着することを十分に抑制でき、通気管１０に対して十分な清掃等のメンテナンスができる。よって、通気管１０の絶縁不良による放電電流が流れにくくなる。
【００３１】
また、通気管１０の管本体１０ａは透明の材料で形成されるので、通気管１０の内壁におけるＰ等の発火性生成物等の付着を目視できる。
また、内管１２の複数の噴射孔１２ａは、例えば、角度約４５度で管壁表面に対して傾斜してシャワー状に形成されるので、Ｈ2ＯとＮ2ガスとが効率的に通気管１０の内壁に噴射される。よって、通気管１０の内壁にＨ2Ｏによる洗浄、及び、Ｎ2ガスによるパージが効率的に実行される。
【００３２】
なお、上記の本発明の実施の形態では、半導体基板に向かってイオンを注入するイオン注入装置に適用する場合について説明したが、ＬＳＩを製造する過程で使用され、通気管１０の内壁にＰ等の発火性生成物等が付着する洗浄装置、乾燥装置、半導体基板に対して薄膜を形成する薄膜形成装置、半導体基板に対して被エッチング膜をエッチングするエッチング装置、アッシング装置、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polish）装置、及び、鍍金装置等にも適用できる。この薄膜形成装置は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）、及び、Ｃａｔ−ＣＶＤ（Cat-Chemical Vapor Deposition）等により、薄膜を形成する装置である。
【００３３】
また、内管１２の上部に複数の洗浄用配管１１を付設でき、下部に複数のパージ用配管１３を付設できる。
また、アクチュエータ２０をイオン注入装置内部に備えられる。
【００３４】
（付記１）  半導体装置を製造するための密閉された製造空間の内部と外部とを通気し、前記製造空間を真空処理するための通気管を備えた半導体製造装置において、
前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させる洗浄用液体を供給する液体供給手段と、
前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させるパージ用気体を供給する気体供給手段と、
を有することを特徴とする半導体製造装置。
【００３５】
（付記２）  前記液体供給手段は、前記洗浄用液体を供給するために前記通気管に接続された洗浄用配管を有し、
前記気体供給手段は、前記パージ用気体を供給するために前記通気管に接続されたパージ用配管を有すること、
を特徴とする付記１記載の半導体製造装置。
【００３６】
（付記３）  前記通気管は、
前記製造空間の内部と外部とを通気する管本体と、
前記管本体の内部に設置され、前記洗浄用配管、及び、前記パージ用配管が接続された筒状の本体を有し、前記本体の前記管本体の内周面と対向する位置に、前記洗浄用配管を介して供給された前記洗浄用液体を前記管本体の内周面に向けて噴射し、また、前記パージ用配管を介して供給された前記パージ用気体を前記管本体の内周面に向けて噴射するための噴射孔が形成された内管と、
を備えたことを特徴とする付記２記載の半導体製造装置。
【００３７】
（付記４）  前記内管には、前記噴射孔が前記本体の周面に放射方向に複数形成されることを特徴とする付記３記載の半導体製造装置。
（付記５）  前記内管には、前記噴射孔が管壁表面に対して傾斜して形成されることを特徴とする付記３記載の半導体製造装置。
【００３８】
（付記６）  前記管本体は、透明な材料で形成されることを特徴とする付記３記載の半導体製造装置。
（付記７）  前記管本体は、絶縁材で形成されることを特徴とする付記３記載の半導体製造装置。
【００３９】
（付記８）  前記洗浄用液体は、Ｈ2Ｏであることを特徴とする付記１記載の半導体製造装置。
（付記９）  前記パージ用気体は、Ｎ2であることを特徴とする付記１記載の半導体製造装置。
【００４０】
（付記１０）  半導体基板に向かってイオンを注入することにより、前記半導体装置を製造することを特徴とする付記１記載の半導体製造装置。
（付記１１）  半導体基板に対して薄膜を形成することにより、前記半導体装置を製造することを特徴とする付記１記載の半導体製造装置。
【００４１】
（付記１２）  半導体基板に対して被エッチング膜をエッチングすることにより、前記半導体装置を製造することを特徴とする付記１記載の半導体製造装置。
（付記１３）  半導体製造装置において半導体装置を製造するための密閉された製造空間の内部と外部とを通気し、前記製造空間を真空処理するための通気管であって、
前記製造空間の内部と外部とを通気する管本体と、
前記管本体の内部に設置され、前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させる洗浄用液体を供給するための洗浄用配管、及び、前記通気管の内壁に付着した付着物を前記内壁から脱離させるパージ用気体を供給するためのパージ用配管が接続された筒状の本体を有し、前記本体の前記管本体の内周面と対向する位置に、前記洗浄用配管を介して供給された前記洗浄用液体を前記管本体の内周面に向けて噴射し、また、前記パージ用配管を介して供給された前記パージ用気体を前記管本体の内周面に向けて噴射するための噴射孔が形成された内管と、
を備えたことを特徴とする通気管。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】イオン注入装置を示す図である。
【図２】通気管を示す図である。
【図３】内管の要部断面模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  通気管
１１  洗浄用配管
１１ａ  洗浄バルブ
１３  パージ用配管
１３ａ  パージバルブ
１４  排水バルブ
２０  アクチュエータ
３０  排水タンク
３１  排水管
４０  ポンプ
４１  吸気口
４２  排気口
５０  製造空間
【図１】
2007023303.tif 000003
【図２】
2007023303.tif 000004
【図３】
2007023303.tif 000005