(57)【要約】【課題】密閉された真空容器の内部を洗浄し、真空容器内に堆積した塩化物を除去することができるドライ洗浄装置を提供する。【解決手段】真空容器１０と、前記真空容器１０内にハロゲン系ガスを導入するガス供給手段１１と、前記真空容器１０内を排気して所定の圧力にする排気手段１２と、前記真空容器１０内に被処理物を載置するための置台１３と、前記真空容器１０内を加熱する加熱手段１４とを具備するドライ洗浄装置１において、前記真空容器１０内に洗浄液２０を導入して排出する液導入排出手段１５と、前記排気手段１２とは別に設けられ前記真空容器１０内を排気して乾燥する乾燥排気手段１６とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、前記真空容器内にハロゲン系ガスを導入するガス供給手段と、前記真空容器内を排気して所定の圧力にする排気手段と、前記真空容器内に被処理物を載置するための置台と、前記真空容器内を加熱する加熱手段とを具備するドライ洗浄装置において、前記真空容器内に洗浄液を導入して排出する液導入排出手段と、前記排気手段とは別に設けられ前記真空容器内を排気して乾燥する乾燥排気手段とを具備する
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載のドライ洗浄装置において、
前記液導入排出手段は、前記真空容器内に洗浄液を貯留させると共に貯留した洗浄液を排出するものである
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項３】
請求項２記載のドライ洗浄装置において、
さらに、前記真空容器内に貯留された洗浄液を攪拌する攪拌手段を具備する
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のドライ洗浄装置において、
前記液導入排出手段は、前記真空容器内に洗浄液を噴出すると共に噴出した洗浄液を排出するものである
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のドライ洗浄装置において、
前記液導入排出手段は、マイクロバブルを含む洗浄液を導入するものである
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のドライ洗浄装置において、
さらに、前記真空容器内に導入された洗浄液に超音波振動を付与する超音波発生手段を具備する
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のドライ洗浄装置において、
前記洗浄液を前記真空容器内に導入する前又は後に加熱する洗浄液加熱手段を具備する
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載のドライ洗浄装置において、
前記乾燥排気手段により前記真空容器を乾燥する際に当該真空容器を加熱する加熱乾燥手段を具備する
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載のドライ洗浄装置において、
前記乾燥排気手段により前記真空容器を乾燥する際に当該真空容器内にガス又は加熱ガスを導入するガス導入手段を具備する
ことを特徴とするドライ洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤや半導体レーザなどの光デバイスの製造過程で使用された治具やダミーウェーハなど（以下、被処理物という）の洗浄に使用するドライ洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造において、半導体材料として主にシリコンが使用されているが、現在、様々な材料についても研究、実用化されている。
【０００３】
近年では、電球より省エネ、高輝度、超寿命という特性を持つＬＥＤにおいて、赤色ＬＥＤの材料にガリウム砒素（ＧａＡｓ）、緑色ＬＥＤの材料にリン化ガリウム（ＧａＰ）、これに加え青色ＬＥＤの材料に窒化ガリウム（ＧａＮ）が使用されており、看板やディスプレイなど様々な用途に使用されている。そして、半導体材料の研究、実用化に伴って、半導体製造技術も実用化されている。
【０００４】
半導体製造技術の一つであるドライ洗浄技術を利用した洗浄装置（以下、ドライ洗浄装置という）においても同様に実用化されているが、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）成膜装置に使用した被処理物を真空容器内でドライ洗浄をする際に塩化物が生成される。この塩化物は、ドライ洗浄装置に繋がった排気設備集塵機により吸い出され、装置外に排気されている。
【０００５】
しかし、全ての塩化物が排気される訳ではなく、一部の塩化物は真空容器内に堆積してしまう。この堆積した塩化物を除去する先行技術として、例えば、特許文献１及び特許文献２に係る真空容器内の洗浄技術が公知である。特許文献１に係る真空容器内の洗浄技術では、真空容器内に治具を取り付けるために密閉されている真空容器を開放し、真空容器内に治具を取付け、密閉された真空容器内に洗浄液を噴出させて洗浄している。また、特許文献２に係る真空容器内の洗浄技術では、装置から真空容器を取外し、クリーンルーム外において作業者が真空容器の洗浄を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−１３４４００号公報
【特許文献２】特開２００１−１２７０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、真空容器を装置から取り外すことなく真空容器の内部を洗浄し、真空容器内に堆積した塩化物を除去することができるドライ洗浄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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、真空容器と、前記真空容器内にハロゲン系ガスを導入するガス供給手段と、前記真空容器内を排気して所定の圧力にする排気手段と、前記真空容器内に被処理物を載置するための置台と、前記真空容器内を加熱する加熱手段とを具備するドライ洗浄装置において、前記真空容器内に洗浄液を導入して排出する液導入排出手段と、前記排気手段とは別に設けられ前記真空容器内を排気して乾燥する乾燥排気手段とを具備することを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【０００９】
本態様によれば、液導入排出手段によって、洗浄液を真空容器内に導入することができるので、ドライ洗浄装置を分解、開放などすることなく、真空容器内に堆積した塩化物を洗浄液で溶解することができ、真空容器外へ排出することができる。
【００１０】
また、乾燥排気手段によって、洗浄液排出後、真空容器内に残留する洗浄液を排出し、乾燥することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のドライ洗浄装置において、前記液導入排出手段は、前記真空容器内に洗浄液を貯留させると共に貯留した洗浄液を排出するものであることを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００１２】
本態様によれば、液導入排出手段により、ドライ洗浄装置を分解、開放などすることなく、真空容器内に洗浄液を貯留させると共に、貯留した洗浄液を排出することができるので、貯留した洗浄液に堆積した塩化物を溶解させることができ、真空容器外へ排出することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載のドライ洗浄装置において、さらに、前記真空容器内に貯留された洗浄液を攪拌する攪拌手段を具備することを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００１４】
本態様によれば、真空容器内に貯留された洗浄液を攪拌し、真空容器内に堆積した塩化物を、より一層、洗浄液に溶解させることができる。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れか１つの態様に記載のドライ洗浄装置において、前記液導入排出手段は、前記真空容器内に洗浄液を噴出すると共に噴出した洗浄液を排出するものであることを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００１６】
本態様によれば、液導入排出手段により加圧された洗浄液が真空容器内に噴出されるので、ドライ洗浄装置を分解、開放などすることなく、真空容器内に堆積した塩化物を隅々まで剥離することができ、真空容器外へ排出することができる。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第１〜第４の何れか１つの態様に記載のドライ洗浄装置において、前記液導入排出手段は、マイクロバブルを含む洗浄液を導入するものであることを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００１８】
本態様によれば、発生したマイクロバブルの作用により、真空容器内に堆積した塩化物を隅々まで剥離することができる。
【００１９】
本発明の第６の態様は、第１〜第５の何れか１つの態様に記載のドライ洗浄装置において、さらに、前記真空容器内に導入された洗浄液に超音波振動を付与する超音波発生手段を具備することを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００２０】
本態様によれば、超音波発生手段により、真空容器内に導入された洗浄液に超音波を印加することにより、真空容器内に堆積した塩化物を、より一層、隅々まで剥離することができる。
【００２１】
本発明の第７の態様は、第１〜第６の何れか１つの態様に記載のドライ洗浄装置において、前記洗浄液を前記真空容器内に導入する前又は後に加熱する洗浄液加熱手段を具備することを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００２２】
本態様によれば、加熱された洗浄液が真空容器内に導入されているので、真空容器内に堆積した塩化物を、より一層、洗浄液に溶解させることができる。
【００２３】
本発明の第８の態様は、第１〜第７の何れか１つの態様に記載のドライ洗浄装置において、前記乾燥排気手段により前記真空容器を乾燥する際に当該真空容器を加熱する加熱乾燥手段を具備することを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００２４】
本態様によれば、乾燥排気手段によって真空容器内を乾燥する際に、加熱手段により真空容器を加熱することができるので、真空容器内をより一層乾燥させることができる。
【００２５】
本発明の第９の態様は、第１〜第８の何れか１つの態様に記載のドライ洗浄装置において、前記乾燥排気手段により前記真空容器を乾燥する際に当該真空容器内にガス又は加熱ガスを導入するガス導入手段を具備することを特徴とするドライ洗浄装置にある。
【００２６】
本態様によれば、真空容器を乾燥する際、真空容器内に、例えば、アルゴンガスを導入することにより真空容器内に疎水性を持たせることができるので、洗浄液をより効果的に排出することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のドライ洗浄装置によれば、真空容器を装置から取り外すことなく真空容器の内部を洗浄し、真空容器内に堆積した塩化物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るドライ洗浄装置の使用状態を示す概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るドライ洗浄装置の使用状態を示す概略図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施形態に係る基本的な構成は図１に示すドライ洗浄装置と同一であるので、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
また、本実施形態は一例であり、同一の目的、機能を有する構成であれば、なんら問題なく目的を達成できることは明白である。
【００３１】
図１は、本発明の第１実施形態に係るドライ洗浄装置の概略図であり、図２はその使用状態を示す。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態に係るドライ洗浄装置１は、真空容器１０と、ガス供給手段１１と、排気手段１２と、置台１３と、加熱手段１４と、液導入排出手段１５と、乾燥排気手段１６と、ガス導入手段１７とから構成されている。
【００３３】
真空容器１０は上部が開放された円筒状の容器１０ａと蓋１０ｂによって形成されており、容器１０ａは蓋１０ｂにより密閉されている。
【００３４】
そして、真空容器１０内底部中央には、置台１３が設けられている。置台１３は、真空容器１０の底壁から鉛直方向上方に延びる一本の柱１３ａと、柱１３ａの任意の位置に設けられた複数の網目円盤状の棚１３ｂとから構成されている。
【００３５】
また、真空容器１０内底部において、置台１３の柱１３ａと真空容器１０の周壁との間の底壁には、真空ポンプ１８が接続された排気口１９が設けられ、排気手段１２を構成している。また、同様に、真空容器１０の底壁には、例えば、純水からなる洗浄液２０が貯えられたタンク２１が接続された給排液口２２が設けられ、液導入排出手段１５を構成している。さらに、真空容器１０の底壁には、真空ポンプ２３と、水トラップ２４とが接続された排気口２５が設けられ、乾燥排気手段１６を構成している。
【００３６】
一方、真空容器１０の周壁の上部側には、ガス供給手段１１としての作用ガス源２６と、ガス導入手段１７としての不活性ガス源２７とが接続されたノズル２８が周方向に複数設けられている。
【００３７】
さらに、真空容器１０の外周には、真空容器１０を取り囲むように加熱手段１４が設けられている。
【００３８】
排気手段１２は、真空ポンプ１８を動作させることにより、真空容器１０内を所定の減圧状態にするものである。
【００３９】
また、液導入排出手段１５は、タンク２１に蓄えられた洗浄液２０を真空容器１０内に導入し、また、排出するものであり、導入経路と排出経路は切替バルブ２９で切替えるようになっている。
【００４０】
乾燥排気手段１６は、真空ポンプ２３を動作させることにより、真空容器１０内を乾燥させるためのものであり、真空ポンプ２３と真空容器１０との間には水トラップ２４が設けられ、真空ポンプ２３への洗浄液の侵入を防止している。
【００４１】
ガス導入手段１７は、ハロゲン系ガスが蓄えられた作用ガス源２６と、アルゴンガスなどの不活性ガスが蓄えられた不活性ガス源２７とを具備し、切替バルブ３０を備えている。切替バルブ３０は、これら作用ガス源２６及び不活性ガス源２７からのガスを切替え又は混合して真空容器１０内に導入するように動作するものである。
【００４２】
かかるドライ洗浄装置により、ドライ洗浄を行う際には、半導体製造過程で使用された被処理物を置台１３の棚１３ｂに載置する。そして、作用ガス源２６からハロゲン系ガスをノズル２８を介して真空容器１０内に導入し、所定の量のハロゲン系ガスが真空容器１０内に充填された状態で、加熱手段１４により真空容器１０内を、例えば、１２００℃程度の高温に保持する。これにより、導入されたハロゲン系ガスと被処理物の付着物とが反応して、付着物が除去される。また、この反応により塩化物が生成されるが、かかる塩化物の大部分は排気手段１２により真空容器１０外に排出される。
【００４３】
このようなドライ洗浄においては、生成した塩化物が全て真空容器１０外に排出される訳ではなく、一部の塩化物は真空容器１０内に堆積することになる。よって、複数プロセス毎、例えば、４〜５回のドライ洗浄を行う毎に、以下に説明する洗浄プロセスを行う。
【００４４】
本洗浄プロセスは、洗浄液導入工程、洗浄液加熱工程、洗浄液排出工程、乾燥工程の順に行われる。
【００４５】
まず、図２に示すように液導入排出手段１５によって、タンク２１内に貯えられた洗浄液２０を真空容器１０内に所定量、すなわち、塩化物が多く付着している容器１０ａ内を浸す程度まで貯留させる。この状態を所定時間保持しながら、必要に応じて加熱手段１４により加温する。これにより、塩化物を洗浄液２０中に溶解させる。その後、塩化物が溶解した洗浄液２０を排気手段１２によって真空容器１０外へ排出する。この後、必要に応じて容器１０ａ内を再度水洗してもよい。
【００４６】
次いで、乾燥排気手段１６によって、真空容器１０内に残留する洗浄液２０を排気し、乾燥する。乾燥の際、ガス導入手段１７を用い、真空容器１０内に例えば、不活性ガス源２７から、必要に応じて加温したアルゴンガスを導入することで真空容器１０内の乾燥を促進させてもよい。
【００４７】
図３に示す第２実施形態は、攪拌手段が設けられたドライ洗浄装置１Ａであり、図１と同一の構成部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００４８】
攪拌手段３１は、真空容器１０内底部に複数設けられる、例えば、プロペラ状の攪拌翼３２であり、接続されたモータ（図示せず）によって回転駆動されるものである。
【００４９】
かかる攪拌手段３１は、上述した洗浄プロセスで使用される。すなわち、図４に示すように、貯留された洗浄液２０によって真空容器１０内を洗浄する際に、真空容器１０内に洗浄液２０を貯留した状態で、攪拌手段３１を駆動して洗浄液２０を攪拌することにより、真空容器１０内に堆積した塩化物を、より一層、洗浄液２０に溶解させることができる。
【００５０】
図５に示す第３実施形態は、上述した実施形態とは別の液導入排出手段が設けられたドライ洗浄装置１Ｂである。図５（ａ）はドライ洗浄状態を示しており、図５（ｂ）は真空容器１０の洗浄状態を示している。
【００５１】
本実施形態の液導入手段３３は、真空容器１０の底部に複数配置された噴霧装置３４であり、各噴霧装置３４は、複数のノズル３５を具備し、洗浄液２０が蓄えられたタンク２１に接続されており、図示しないポンプにより洗浄液２０をノズル３５から噴出できるようになっている。なお、真空容器１０の底部には洗浄液の排水口２２Ａが設けられている。
【００５２】
このような噴霧装置３４は、真空容器１０の洗浄プロセスに用いられる。すなわち、洗浄プロセスでは、ノズル３５から加圧された洗浄液２０を真空容器１０内に噴出する。これにより、真空容器１０内に堆積した塩化物を積極的に剥離しながら溶解除去し、除去した塩化物を洗浄液２０と共に排水口２２Ａから排出する。
【００５３】
なお、洗浄液２０の排出はノズル３５から洗浄液２０を噴出しながら常時行ってもよいし、洗浄液２０を噴出した後の洗浄液２０を真空容器１０内に一時的に貯めた後、排出してもよい。この後の乾燥工程は上述した実施形態と同様に行えばよい。
【００５４】
また、噴霧装置３４は真空容器１０の底部に配置したが、ドライ洗浄時には真空容器１０の外に待避可能に設けてもよい。
【００５５】
図６に示す第４実施形態は、液導入排出手段の変形例を示す。
【００５６】
本実施形態のドライ洗浄装置１Ｃの液導入排出手段１５Ａは、マイクロバブル発生手段３７を具備する。マイクロバブル発生手段３７は、タンク２１からの洗浄液２０をマイクロバブルを含有するマイクロバブル洗浄液とするものであり、マイクロバブル洗浄液を真空容器１０内に導入できるものである。
【００５７】
かかる本実施形態では、洗浄プロセスにおいてマイクロバブル洗浄液を真空容器１０に貯留することにより、マイクロバブルの作用により、真空容器１０内に堆積した塩化物の溶解を促進することができ、溶解し難い塩化物まで効率的に剥離溶解することができる。
【００５８】
図７に示す第５実施形態は、超音波発生手段を備えたドライ洗浄装置１Ｄである。
【００５９】
この超音波発生手段３８は、真空容器１０内の底部に設けられている。この超音波発生手段３８は、上述した洗浄プロセスに使用され、真空容器１０内に貯留された洗浄液２０に超音波を印加するものである。
【００６０】
そして、貯留された洗浄液２０に超音波を印加することにより、真空容器１０内に堆積した塩化物の溶解を促進することができ、溶解し難い塩化物まで効率的に剥離溶解することができる。
【００６１】
なお、真空容器１０内に貯留された洗浄液２０に超音波を印加するとしたが、真空容器１０内に導入される直前の洗浄液に超音波を印加するようにしてもよい。
【００６２】
図８に示す第６実施形態は、液導入排出手段の他の変形例を示す。
【００６３】
本実施形態のドライ洗浄装置１Ｅの液導入排出手段１５Ｂは、洗浄液加熱手段３９をタンク２１の外側に備えるものである。この洗浄液加熱手段３９は、真空容器１０導入前の洗浄液２０を加熱するものであり、これにより、真空容器１０内に所定の温度に加熱された洗浄液２０を貯留することができ、塩化物の溶解洗浄をさらに促進することができる。
【００６４】
なお、加熱手段１４は、ドライプロセスの際、真空容器１０を１２００℃程度に加熱するものであり、真空容器１０の洗浄液２０を、例えば、５０℃〜１００℃などの低温に加熱するために使用するには不向きである。本実施形態では洗浄液加熱手段３９により、洗浄液２０を精度よく適温に加熱できるという利点がある。
【００６５】
図９に示す第７実施形態は、加熱手段１４とは別の加熱乾燥手段が設けられたドライ洗浄装置１Ｆである。
【００６６】
この加熱手段４０は、加熱手段１４とは別に真空容器１０を取り囲むように設けられており、加熱手段１４よりは熱容量が小さく、１００℃以下の低温範囲でも正確に加熱制御できるものである。
【００６７】
かかる加熱手段４０は、洗浄プロセスに使用されるものであり、真空容器１０内に貯留した洗浄液２０を５０℃〜１００℃の設定温度に正確に加温することができるものである。これにより、大容量の加熱手段１４を稼働させることなく、洗浄液２０を加熱することができ、塩化物の洗浄を促進することができる。
【００６８】
また、加熱手段４０は、乾燥工程で使用してもよい。すなわち、洗浄後、乾燥排気手段１６によって真空容器１０内を乾燥させる際には、加熱手段４０により、例えば、真空容器１０を５０℃〜１００℃程度に加熱することにより、乾燥を促進することができる。
【００６９】
なお、本実施形態において、加熱手段１４とは別に設けられた加熱手段４０としたが、加熱手段１４に別の制御部を追加並設し、１００℃以下の低温でも正確に制御できるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
ドライ洗浄技術を要する半導体製造に係る産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ    ドライ洗浄装置
１０                                      真空容器
１０ａ                                    容器
１０ｂ                                    蓋
１１                                      ガス供給手段
１２                                      排気手段
１３                                      置台
１３ａ                                    柱
１３ｂ                                    棚
１４                                      加熱手段
１５，１５Ａ，１５Ｂ                      液導入排出手段
１６                                      乾燥排気手段
１７                                      ガス導入手段
１８，２３                                真空ポンプ
１９，２５                                排気口
２０                                      洗浄液
２１                                      タンク
２２                                      給排液口
２２Ａ                                    排水口
２４                                      水トラップ
２６                                      作用ガス源
２７                                      不活性ガス源
２８，３５                                ノズル
２９，３０                                切替バルブ
３１                                      攪拌手段
３２                                      攪拌翼
３３                                      液導入手段
３４                                      噴霧装置
３７                                      マイクロバブル発生手段
３８                                      超音波発生手段
３９                                      洗浄液加熱手段
４０                                      加熱手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012186311.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012186311.tif 000008
【図７】
2012186311.tif 000009
【図８】
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【図９】
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