JP2014183245A - Cleaning method and cleaning device of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
Cleaning method and cleaning device of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014183245A JP2014183245A JP2013057582A JP2013057582A JP2014183245A JP 2014183245 A JP2014183245 A JP 2014183245A JP 2013057582 A JP2013057582 A JP 2013057582A JP 2013057582 A JP2013057582 A JP 2013057582A JP 2014183245 A JP2014183245 A JP 2014183245A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- cleaning
- group iii
- nitride semiconductor
- iii nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、III 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法および洗浄装置に関する。さらに詳細には、フィルターの長寿命化を図ったIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法および洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning method and a cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus. More particularly, the present invention relates to a cleaning method and a cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus that extends the life of a filter.
III 族窒化物半導体を有する素子を製造する方法として、気相エピタキシー法や、分子線エピタキシー法、液相エピタキシー法が用いられることがある。有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）やハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）等の気相エピタキシー法では、チャンバーの内部で成長基板に原料ガスを吹き付けて半導体層の積層を行う。その場合に、チャンバーの内壁や、ガス管等、半導体製造装置の内部に、ＧａＮ等のIII 族窒化物半導体が堆積した被膜が形成されることがある。このような汚れにより、部品の機械的精度や化学的性質が損なわれるおそれがある。そのため、半導体の品質を確保する上で、この半導体の堆積物である被膜を除去することが好ましい。 Vapor phase epitaxy, molecular beam epitaxy, or liquid phase epitaxy may be used as a method for manufacturing a device having a group III nitride semiconductor. In a vapor phase epitaxy method such as a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) or a hydride vapor phase growth method (HVPE method), a semiconductor layer is stacked by blowing a source gas to a growth substrate inside a chamber. In that case, a film in which a group III nitride semiconductor such as GaN is deposited may be formed on the inner wall of the chamber, the gas pipe, or the like inside the semiconductor manufacturing apparatus. Such contamination may impair the mechanical accuracy and chemical properties of the component. Therefore, in order to ensure the quality of the semiconductor, it is preferable to remove the film which is a semiconductor deposit.
例えば、特許文献１には、塩素系ガスを主成分とする洗浄ガスを用いることにより、III 族窒化物半導体から成る被膜を除去する洗浄方法が開示されている。１０００℃以上の高温下で洗浄ガスを洗浄室に供給することにより、ＧａＮ等の被膜を装置の部品等から除去することとしている。
For example,
ところで、ＧａＮと塩素系ガスとが反応すると、塩化ガリウム（ＧａＣｌ3 ）が生成される。生成されたＧａＣｌ3 については、洗浄室の下流側に位置するフィルターを用いて除去するという処理が実施される。このフィルターは、比較的早い時期に目詰まりを起こす。例えば、ＭＯＣＶＤ炉のサセプター等については、１日あたり１回という非常に高い頻度で洗浄を行うからである。そのため、フィルターの交換を頻繁に行う必要が生じる。つまり、洗浄装置のメンテナンスの間隔は短い。 By the way, when GaN reacts with a chlorine-based gas, gallium chloride (GaCl 3 ) is generated. The generated GaCl 3, the process of removing using a filter positioned downstream of the cleaning chamber is carried out. This filter is clogged relatively early. For example, the susceptor of the MOCVD furnace is cleaned at a very high frequency of once per day. This necessitates frequent filter replacement. That is, the maintenance interval of the cleaning device is short.
本発明者らは、フィルターの目詰まりの原因となるＧａＣｌ3 には、粘性の高い比較的粒径の大きなＧａＣｌ3 粒子と、比較的粒径の小さなＧａＣｌ3 粒子と、の２種類があることを発見した。洗浄に際して生成されるＧａＣｌ3 は、潮解性を有するものである。そのため、ＧａＣｌ3 は、洗浄装置の内部に含まれている微量の水分を吸収する。水分を吸収したＧａＣｌ3 は、粘性の高い粒子となる。また、水分をそれほど吸収していないＧａＣｌ3 の粒子に比べて、粒径がやや大きい。本発明者らは、この粘性の高いＧａＣｌ3 粒子により、フィルターにおける早期の目詰まりが引き起こされることを発見した。 The present inventors have found that the GaCl 3 cause clogging of the filter, the large GaCl 3 particles having a relatively high viscosity particle size, a relatively a Do GaCl 3 particles small in particle size, there are two types of I found GaCl 3 produced during cleaning has deliquescence. Therefore, GaCl 3 absorbs a small amount of water contained in the cleaning device. GaCl 3 that has absorbed moisture becomes highly viscous particles. Also, the particle size is slightly larger than that of GaCl 3 particles that do not absorb much moisture. The inventors have discovered that this highly viscous GaCl 3 particle causes premature clogging in the filter.
本発明は、本発明者らにより発見された新規な技術的課題を解決するためになされたものである。その課題は、フィルターの長寿命化を図ったIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法および洗浄装置を提供することである。 The present invention has been made to solve a novel technical problem discovered by the present inventors. An object of the present invention is to provide a cleaning method and a cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus in which the life of the filter is extended.
第１の態様におけるIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法は、III 族窒化物半導体製造装置の少なくとも一部の部品を洗浄室の内部で洗浄する方法である。この洗浄方法は、洗浄室の内部に少なくとも塩素系の洗浄ガスを供給する工程と、部品におけるIII 族窒化物半導体の堆積した被膜の少なくとも一部を塩素系ガスと反応させることによりＧａＣｌ3 にして除去するとともに洗浄室からＧａＣｌ3 を含む排出ガスを排出する工程と、ＧａＣｌ3 を含む排出ガスから第１のフィルターおよび第２のフィルターによりＧａＣｌ3 を捕獲する工程と、を有する。第１のフィルターとして、目開きが３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内のものを用いるとともに、第２のフィルターとして、目開きが２μｍ以上１００μｍ以下の範囲内のものを用いる。そして、第２のフィルターを、第１のフィルターよりガスの流れの下流側の位置に配置する。 The cleaning method for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to the first aspect is a method for cleaning at least a part of the group III nitride semiconductor manufacturing apparatus inside a cleaning chamber. In this cleaning method, at least a chlorine-based cleaning gas is supplied to the inside of the cleaning chamber, and at least a part of the film on which the group III nitride semiconductor is deposited is reacted with the chlorine-based gas to form GaCl 3. Removing the exhaust gas containing GaCl 3 from the cleaning chamber, and capturing the GaCl 3 from the exhaust gas containing GaCl 3 by the first filter and the second filter. A first filter having a mesh size of 300 μm or more and 500 μm or less is used, and a second filter having a mesh size of 2 μm or more and 100 μm or less is used. And a 2nd filter is arrange | positioned in the position of the downstream of the flow of gas rather than a 1st filter.
この洗浄方法は、洗浄室で発生するＧａＣｌ3 粒子のうち、水分を含んで粘性の高い比較的粒径の大きいＧａＣｌ3 粒子を、上流側のフィルターで捕獲し、粘性のそれほど高くないＧａＣｌ3 粒子を、下流側のフィルターで捕獲する。そのため、フィルターの寿命は、従来のものに比べて長い。すなわち、メンテナンスの頻度を低くすることができる。 The cleaning method of the GaCl 3 particles generated in the cleaning chamber, a large GaCl 3 particles having a relatively high viscosity contain water particle size, and captured in the upstream side of the filter, GaCl 3 particles not so high viscosity Is captured by a downstream filter. Therefore, the lifetime of the filter is longer than the conventional one. That is, the maintenance frequency can be lowered.
第２の態様におけるIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法は、第１のフィルターにより、粘度が０．５Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の範囲内のＧａＣｌ3 粒子を捕獲する方法である。 The group III nitride semiconductor manufacturing apparatus cleaning method according to the second aspect is a method of capturing GaCl 3 particles having a viscosity in the range of 0.5 Pa · s to 10 Pa · s by the first filter.
第３の態様におけるIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法は、洗浄室に供給する洗浄ガスとしてＨ2 ガスおよびＨＣｌガスを供給する方法である。 The method for cleaning a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to the third aspect is a method of supplying H 2 gas and HCl gas as cleaning gas supplied to the cleaning chamber.
第４の態様におけるIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置は、III 族窒化物半導体製造装置の少なくとも一部の部品を洗浄する装置である。この洗浄装置は、少なくとも一部の部品を洗浄するための洗浄室と、洗浄室の内部に少なくとも塩素系の洗浄ガスを供給するガス供給部と、洗浄室よりガスの流れの下流側の位置に位置するとともに洗浄室から排出される排出ガスを捕獲するフィルター部と、を有する。フィルター部は、目開きが３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内である第１のフィルターと、目開きが２μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である第２のフィルターと、を有する。そして、第２のフィルターは、第１のフィルターよりガスの流れの下流側の位置に配置されている。 The cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to the fourth aspect is an apparatus for cleaning at least a part of the group III nitride semiconductor manufacturing apparatus. The cleaning apparatus includes a cleaning chamber for cleaning at least some parts, a gas supply unit that supplies at least a chlorine-based cleaning gas to the inside of the cleaning chamber, and a position downstream of the gas flow from the cleaning chamber. And a filter unit that captures exhaust gas that is located and exhausted from the cleaning chamber. The filter unit includes a first filter having an opening of 300 μm or more and 500 μm or less and a second filter having an opening of 2 μm or more and 100 μm or less. And the 2nd filter is arrange | positioned in the position of the downstream of the flow of gas rather than the 1st filter.
第５の態様におけるIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置では、第１のフィルターは、粘度が０．５Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の範囲内のＧａＣｌ3 粒子を捕獲するものである。 In the cleaning apparatus for a Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to the fifth aspect, the first filter captures GaCl 3 particles having a viscosity in the range of 0.5 Pa · s to 10 Pa · s.
本発明によれば、フィルターの長寿命化を図ったIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法および洗浄装置が提供されている。 According to the present invention, there is provided a cleaning method and a cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus that extends the life of a filter.
以下、具体的な実施形態について、III 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法および洗浄装置を例に挙げて図を参照しつつ説明する。しかし、これらの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings, taking as an example a cleaning method and a cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus. However, it is not limited to these embodiments.
１．III 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置
１−１．III 族窒化物半導体製造装置（洗浄対象）
本実施形態のIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置は、III 族窒化物半導体製造装置の少なくとも一部の部品を洗浄するためのものである。そのため、洗浄装置について説明する前に、その洗浄対象であるIII 族窒化物半導体製造装置について簡単に説明する。
1. Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus cleaning apparatus 1-1. Group III nitride semiconductor manufacturing equipment (cleaning target)
The cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus of this embodiment is for cleaning at least a part of the group III nitride semiconductor manufacturing apparatus. Therefore, before describing the cleaning apparatus, the Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus that is the cleaning target will be briefly described.
III 族窒化物半導体製造装置は、ＭＯＣＶＤ炉である。ＭＯＣＶＤ炉は、気相エピタキシー法により、成長基板の上にIII 族窒化物半導体から成る半導体層を積層するためのものである。図１にＭＯＣＶＤ炉１０を例示する。各種ガスの供給口および排気口等については、簡略化して描いてある。このＭＯＣＶＤ炉１０は、半導体発光素子を製造するためのものである。ＭＯＣＶＤ炉１０は、チャンバー１１と、サセプター１２と、その他の各部と、を有している。チャンバー１１は、成長基板上に原料ガスを供給して半導体の積層を行うための炉本体である。サセプター１２は、半導体層の形成にあたって成長基板を含むウエハを保持するためのものである。
The group III nitride semiconductor manufacturing apparatus is an MOCVD furnace. The MOCVD furnace is for laminating a semiconductor layer made of a group III nitride semiconductor on a growth substrate by vapor phase epitaxy. FIG. 1 illustrates an MOCVD
ＭＯＣＶＤ炉１０の内部では、成長基板の上に半導体層が積層されることとなる。しかし、ＭＯＣＶＤ炉１０を継続して使用することにより、チャンバー１１の内壁や、サセプター１２の表面に、III 族窒化物半導体の堆積した被膜が形成される。この被膜等の汚れが、製造する半導体の品質に悪影響を与えるおそれがある。特に、サセプター１２に被膜が形成されると、成長基板に成長させる半導体層の結晶性に影響が出る。そのため、サセプター１２を頻繁に洗浄することが好ましい。
Inside the
１−２．洗浄装置
図２に本実施形態の洗浄装置１００の概略構成を示す。洗浄装置１００は、洗浄ガス供給部１１０と、マスフローコントローラー１２１、１２２と、洗浄室１３０と、フィルター部１５０と、ロータリーポンプ１７０と、除害装置１８０と、を有している。
1-2. Cleaning Device FIG. 2 shows a schematic configuration of the
洗浄ガス供給部１１０は、第１の洗浄ガス供給部１１１と、第２の洗浄ガス供給部１１２と、を有している。第１の洗浄ガス供給部１１１は、洗浄室１３０にＨ2 ガスを供給するためのものである。第２の洗浄ガス供給部１１２は、洗浄室１３０にＨＣｌガスを供給するためのものである。
The cleaning
マスフローコントローラー１２１、１２２は、それぞれ、Ｈ2 ガスもしくはＨＣｌガスの供給量を制御するためのものである。洗浄室１３０は、サセプター１２を洗浄するための反応室である。洗浄室１３０の雰囲気温度は、１０００℃以上である。フィルター部１５０は、洗浄室１３０で発生したＧａＣｌ3 を除去するためのものである。詳細については後述する。ロータリーポンプ１７０は、洗浄室１３０の内部を真空引きするためのものである。除害装置１８０は、ＨＣｌガスを除去するためのものである。
The
２．フィルター部
２−１．フィルター部の構成
図２に示すように、フィルター部１５０は、洗浄室１３０よりガスの流れの下流側の位置に配置されている。この配置は、洗浄室１３０で発生したＧａＣｌ3 を除去するためである。フィルター部１５０は、２段階構成になっている。すなわちフィルター部１５０は、第１のフィルター１５１と、第２のフィルター１５２と、を有している。図２に示すように、第２のフィルター１５２は、第１のフィルター１５１よりもガスの流れの下流側の位置に配置されている。
2. Filter unit 2-1. Configuration of Filter Unit As shown in FIG. 2, the
２−２．第１のフィルター
第１のフィルター１５１は、粘性の高い比較的粒径の大きいＧａＣｌ3 粒子を除去するためのものである。第１のフィルター１５１における目開き（開口幅）は、３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内である。
2-2. First Filter The
ここで、粘性の高いＧａＣｌ3 粒子の粘度は、０．５Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の範囲内である。水分を含んで０．５Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の範囲内の粘度となった塩化ガリウム（ＧａＣｌ3 ）を９５％以上捕獲するには、フィルターの目開きは、５００μｍ以下である必要がある。 Here, the viscosity of the highly viscous GaCl 3 particles is in the range of 0.5 Pa · s to 10 Pa · s. In order to capture 95% or more of gallium chloride (GaCl 3 ) containing moisture and having a viscosity in the range of 0.5 Pa · s to 10 Pa · s, the aperture of the filter needs to be 500 μm or less. .
２−３．第２のフィルター
第２のフィルター１５２は、比較的粒径の小さいＧａＣｌ3 粒子を除去するためのものである。第２のフィルター１５２における目開き（開口幅）は、２μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である。粘性の高い比較的粒径の大きい粒子は、第１のフィルター１５１で除去済みである。そのため、粘性の高い比較的粒径の大きい粒子は、第２のフィルター１５２の箇所に突入することはない。したがって、第２のフィルター１５２は、第１のフィルター１５１が捕獲するＧａＣｌ3 よりも粘度の低いＧａＣｌ3 を捕獲することとなる。
2-3. Second Filter The
これらの第１のフィルター１５１および第２のフィルター１５２の材質として、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン、ナイロン、セルロース、ＰＴＦＥ、グラスウール、アクリルウール等、種々の材質を用いることができる。そして、第１のフィルター１５１の材質と、第２のフィルター１５２の材質とは、互いに異なっていてもよい。もちろん、これらの材質として同じものを用いてもよい。
As materials of the
２−４．ＧａＣｌ3 の捕獲
ここで、粘性の高い比較的粒径の大きい粒子も、比較的粒径の小さい粒子のいずれも、ＧａＣｌ3 である。ただし、粘性の高い比較的粒径の大きい粒子は、水分を含んでいる。そのため、この粒子の粘性は高い。このように、本実施形態の洗浄装置１００は、洗浄室１３０の下流のフィルター部１５０で、まず、粘性の高い比較的粒径の大きい粒子を除去した後に、比較的粒径の小さい粒子を除去することに特徴がある。
2-4. Capture of GaCl 3 Here, both the viscous and relatively large particle and the relatively small particle are GaCl 3 . However, the highly viscous particles having a relatively large particle size contain moisture. Therefore, the viscosity of this particle is high. As described above, the
３．III 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法
３−１．洗浄ガス供給工程
次に、本実施形態の洗浄装置１００で実施される洗浄方法について説明する。まず、洗浄室１３０の内部に、洗浄の対象であるサセプター１２を配置する。次に、第１の洗浄ガス供給部１１１からＨ2 ガスを洗浄室１３０の内部に供給するとともに、第２の洗浄ガス供給部１１２からＨＣｌ（塩化水素）ガスを洗浄室１３０の内部に供給する。つまり、洗浄室１３０の内部に少なくとも塩素系の洗浄ガスを供給する。
3. 3. Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus cleaning method 3-1. Cleaning gas supply process Next, a cleaning method performed in the
３−２．反応工程
そして、これらの洗浄ガスの供給を継続しつつ、洗浄室１３０の内部の温度を１０００℃以上まで上昇させる。そのときの炉内雰囲気温度およびサセプター１２の温度を１０５０℃以上１１５０℃以下とするとよい。この条件下で、１０分から３０分程度保持することにより、サセプター１２の表面のＧａＮは除去される。このとき、ＧａＮと塩素系ガスとが反応することにより、ＧａＣｌ3 が生成される。また、ＧａＮとＨ2 ガスとが反応することにより、ＧａＨ3 が生成される。また、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮのように、ＡｌやＩｎを含む被膜についても同様に除去される。そして、ＧａＣｌ3 を含む排出ガスを洗浄室１３０から排出する。
3-2. Reaction Step Then, the temperature inside the
３−３．塩化ガリウム捕獲工程
次に、ＧａＣｌ3 を含む排出ガスから第１のフィルター１５１および第２のフィルター１５２によりＧａＣｌ3 を捕獲する。前述したように、粘度の高いＧａＣｌ3 を第１のフィルター１５１が捕獲した後に、粘度の比較的低いＧａＣｌ3 を第２のフィルター１５２が捕獲する。
3-3. Gallium capture step chloride then capture the GaCl 3 by the exhaust gas containing GaCl 3
４．実験
４−１．フィルターの構成
本実験では、外径２００ｍｍの市販の円筒形状のフィルターを用いた。この円筒形状のフィルターは、その円筒内部に、第２のフィルター１５２の目開きに相当するフィルターを有している。この円筒形状のフィルターの外径の周囲に、厚さ１０ｍｍの不織布を巻きつけた。この不織布が、第１のフィルター１５１に相当する。そして、上流側のフィルター（第１のフィルター１５１）と下流側のフィルター（第２のフィルター１５２）との間の隙間は、１０ｍｍであった。
4). Experiment 4-1. Filter configuration In this experiment, a commercially available cylindrical filter having an outer diameter of 200 mm was used. This cylindrical filter has a filter corresponding to the opening of the
４−２．実験結果
図３は、フィルターの寿命を示すグラフである。図３の横軸は、ガスの流量を積算したガス積算流量である。図３の縦軸は、フィルター内の圧力である。フィルターに目詰まりが生じると、このフィルター内の圧力が急上昇する。ここで、Ｋ１は、目詰まりが生じたことを示す閾値である。フィルター内の圧力が閾値Ｋ１以上になることは、フィルターの寿命が到来したことを意味する。
4-2. Experimental Results FIG. 3 is a graph showing the lifetime of the filter. The horizontal axis in FIG. 3 represents the gas integrated flow rate obtained by integrating the gas flow rates. The vertical axis in FIG. 3 is the pressure in the filter. When the filter is clogged, the pressure in the filter increases rapidly. Here, K1 is a threshold value indicating that clogging has occurred. When the pressure in the filter becomes equal to or higher than the threshold value K1, it means that the life of the filter has come.
（実施例１）
図３中の線Ｌ１は、実施例に係るフィルター部の結果を示すものである。線Ｌ１は、上流側のフィルター（第１のフィルター１５１）として、目開き５００μｍのポリエステルのフィルターを用いるとともに、下流側のフィルター（第２のフィルター１５２）として、目開き２μｍのポリエステルのフィルターを用いた結果を示す線である。図３に示すように、この場合には、ガス積算流量が５５００Ｌ程度で、フィルターに目詰まりが生じた。
Example 1
A line L1 in FIG. 3 indicates the result of the filter unit according to the example. The line L1 uses a polyester filter with an opening of 500 μm as the upstream filter (first filter 151) and a polyester filter with an opening of 2 μm as the downstream filter (second filter 152). It is a line which shows the result. As shown in FIG. 3, in this case, the gas integrated flow rate was about 5500 L, and the filter was clogged.
（比較例１）
線Ｒ１は、目開き２μｍのポリエステルのフィルターを用いた結果を示す線である。図３に示すように、この場合には、ガス積算流量が９００Ｌ程度で、フィルターに目詰まりが生じた。粘性の高く比較的粒径の大きい粒子が、目詰まりの原因になっていると考えられる。
(Comparative Example 1)
Line R1 is a line showing the result of using a polyester filter having an opening of 2 μm. As shown in FIG. 3, in this case, the integrated gas flow rate was about 900 L, and the filter was clogged. It is considered that particles having a high viscosity and a relatively large particle size cause clogging.
このように、線Ｌ１（実施例１：２段階フィルター）の場合には、線Ｒ１（比較例１：１段階フィルター）の場合に比べて、寿命が６倍程度長い。 Thus, the life of the line L1 (Example 1: two-stage filter) is about 6 times longer than that of the line R1 (Comparative Example 1: 1 stage filter).
（実施例２）
図４は、図３と同様の図である。そして、図４の線Ｌ１は、図３の線Ｌ１と同じである。図４中の線Ｌ２は、実施例に係るフィルター部の結果を示すものである。線Ｌ２は、上流側のフィルター（第１のフィルター１５１）として、目開き３００μｍのポリエステルのフィルターを用いるとともに、下流側のフィルター（第２のフィルター１５２）として、目開き２μｍのポリエステルのフィルターを用いた結果を示す線である。図４に示すように、線Ｌ２（実施例２：２段階フィルター）の場合には、ガス積算流量が５１００Ｌ程度で、フィルターに目詰まりが生じた。
(Example 2)
FIG. 4 is a view similar to FIG. The line L1 in FIG. 4 is the same as the line L1 in FIG. A line L2 in FIG. 4 indicates the result of the filter unit according to the example. The line L2 uses a polyester filter having a mesh opening of 300 μm as the upstream filter (first filter 151) and a polyester filter having a mesh opening of 2 μm as the downstream filter (second filter 152). It is a line which shows the result. As shown in FIG. 4, in the case of line L2 (Example 2: two-stage filter), the gas integrated flow rate was about 5100 L, and the filter was clogged.
（比較例２）
図５は、図３と同様の図である。そして、図５の線Ｒ１は、図３の線Ｒ１と同じである。図５の線Ｒ２は、目開き５０μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のフィルターを用いた結果を示す線である。図５に示すように、線Ｒ２（比較例２：１段階フィルター）の場合には、ガス積算流量が１９００Ｌ程度で、フィルターに目詰まりが生じた。
(Comparative Example 2)
FIG. 5 is a view similar to FIG. The line R1 in FIG. 5 is the same as the line R1 in FIG. A line R2 in FIG. 5 is a line showing a result of using a polyphenylene sulfide (PPS) filter having an opening of 50 μm. As shown in FIG. 5, in the case of line R2 (Comparative Example 2: 1-stage filter), the integrated gas flow rate was about 1900 L, and the filter was clogged.
４−３．シミュレーション
図６は、図３と同様の図である。そして、図６の線Ｌ１は、図３の線Ｌ１と同じである。図６中の線Ｓ１は、シミュレーションによる結果を示す線である。線Ｓ１は、上流側のフィルター（第１のフィルター１５１）として、目開き５００μｍのポリエステルのフィルターを用いるとともに、下流側のフィルター（第２のフィルター１５２）として、目開き５０μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のフィルターを用いた場合のシミュレーション結果を示す線である。
4-3. Simulation FIG. 6 is a diagram similar to FIG. The line L1 in FIG. 6 is the same as the line L1 in FIG. A line S1 in FIG. 6 is a line indicating a result of the simulation. The line S1 uses a polyester filter having an opening of 500 μm as an upstream filter (first filter 151) and a polyphenylene sulfide (PPS) having an opening of 50 μm as a downstream filter (second filter 152). It is a line which shows the simulation result at the time of using this filter.
図６に示すように、線Ｓ１の場合（２段階フィルター）には、ガス積算流量が１２０００Ｌ程度で、フィルターに目詰まりが生じるものと考えられる。なお、図６には、ガス積算流量が３０００Ｌ程度までのフィルター内の圧力が実測値としてプロットしてある。ただし、３０００Ｌ以上の領域には、シミュレーションの結果が示されている。 As shown in FIG. 6, in the case of the line S1 (two-stage filter), it is considered that the integrated gas flow rate is about 12000 L, and the filter is clogged. In FIG. 6, the pressure in the filter up to a gas integrated flow rate of about 3000 L is plotted as an actual measurement value. However, simulation results are shown in the region of 3000 L or more.
このように、２段階フィルターを用いた場合には、フィルターの寿命が十分に長い。一方、１段階フィルターを用いた場合には、フィルターの寿命がやや短い。 Thus, when a two-stage filter is used, the lifetime of the filter is sufficiently long. On the other hand, when a one-stage filter is used, the filter life is slightly short.
比較例（１段階フィルター）では、粘性の高い比較的粒径の大きい粒子が、フィルターのメッシュをある程度埋めるとともに、そこに粘性の高い比較的粒径の大きい粒子および比較的粒径の小さい粒子の双方が、そこに進入したためと考えられる。実施例（２段階フィルター）では、粘性の高い比較的粒径の大きい粒子と、比較的粒径の小さい粒子とを、別々に２段階で捕獲することとしたため、フィルターの寿命が長いと考えられる。また、実施例（２段階フィルター）では、流れてくるガスに含まれている水分を、上流側のフィルターで捕獲されている粒子がある程度吸収したということも考えられる。 In the comparative example (one-stage filter), highly viscous particles with relatively large particle diameters fill the filter mesh to some extent, and there are high viscosity particles with relatively large particles and relatively small particles. It is thought that both sides entered there. In the example (two-stage filter), it is considered that the high life of the filter is long because the particles having a relatively high viscosity and the particles having a relatively small particle diameter are separately captured in two stages. . In the example (two-stage filter), it is also conceivable that the particles captured by the upstream filter absorb the moisture contained in the flowing gas to some extent.
５．変形例
５−１．半導体素子
本実施形態のＭＯＣＶＤ炉１０は、半導体発光素子を製造するために用いるものであるとした。しかし、もちろん、その他の素子を製造するために用いることができる。なお、ここでいう半導体素子は、III 族窒化物系の半導体を有するものであれば、他の素子であってもよい。例えば、パワー素子等であっても、もちろん構わない。
5. Modified example 5-1. Semiconductor Element The
５−２．洗浄する部品
本実施形態では、サセプター１２を洗浄することとした。しかし、それ以外の部品を洗浄することとしてももちろん構わない。例えば、炉本体を洗浄することもできる。また、本実施形態では、ＭＯＣＶＤ炉１０の部品を洗浄することとしたが、その他の気相エピタキシー法、例えば、ＨＶＰＥ炉の部品等を洗浄することとしてもよい。なお、これらの洗浄する部品として、ＳｉＣを材質とするものや、ＳｉＣをコーティングしたものに対して特に有効である。ＧａＮ等の半導体がその部品の表面に堆積しやすいからである。
5-2. Parts to be cleaned In this embodiment, the
６．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態のIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法では、粘度の高い粒子を第１のフィルター１５１で除去した後に、粘度の低い粒子を第２のフィルター１５２で除去することとした。そのため、これらを含むフィルター部１５０の長寿命化を実現している。これにより、メンテナンスサイクルの短いIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置が実現されている。
6). Summary of the present embodiment As described in detail above, in the cleaning method for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment, after removing the high-viscosity particles by the
１０…ＭＯＣＶＤ炉
１２…サセプター
１００…洗浄装置
１１０…洗浄ガス供給部
１１１…第１の洗浄ガス供給部
１１２…第２の洗浄ガス供給部
１２１、１２２…マスフローコントローラー
１３０…洗浄室
１５０…フィルター部
１５１…第１のフィルター
１５２…第２のフィルター
１７０…ロータリーポンプ
１８０…除害装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記洗浄室の内部に少なくとも塩素系の洗浄ガスを供給する工程と、
前記部品におけるIII 族窒化物半導体の堆積した被膜の少なくとも一部を塩素系ガスと反応させることによりＧａＣｌ3 にして除去するとともに前記洗浄室からＧａＣｌ3 を含む排出ガスを排出する工程と、
ＧａＣｌ3 を含む排出ガスから第１のフィルターおよび第２のフィルターによりＧａＣｌ3 を捕獲する工程と、
を有し、
前記第１のフィルターとして、
目開きが３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内のものを用いるとともに、
前記第２のフィルターとして、
目開きが２μｍ以上１００μｍ以下の範囲内のものを用い、
前記第２のフィルターを、
前記第１のフィルターよりガスの流れの下流側の位置に配置すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法。 In the cleaning method for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus, in which at least a part of the group III nitride semiconductor manufacturing apparatus is cleaned inside the cleaning chamber,
Supplying at least a chlorine-based cleaning gas into the cleaning chamber;
Removing at least a part of the deposited film of the group III nitride semiconductor in the component into GaCl 3 by reacting with a chlorine-based gas and discharging an exhaust gas containing GaCl 3 from the cleaning chamber;
Capturing GaCl 3 from the exhaust gas containing GaCl 3 by a first filter and a second filter;
Have
As the first filter,
While using the one whose mesh opening is in the range of 300 μm or more and 500 μm or less,
As the second filter,
Use one with an opening in the range of 2 μm to 100 μm,
The second filter,
A method for cleaning a Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus, comprising disposing at a position downstream of the first filter in the flow of gas.
前記第１のフィルターにより、
粘度が０．５Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の範囲内のＧａＣｌ3 粒子を捕獲すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法。 The method for cleaning a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1,
With the first filter,
A cleaning method for a Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus, wherein GaCl 3 particles having a viscosity in a range of 0.5 Pa · s to 10 Pa · s are captured.
前記洗浄室に供給する洗浄ガスとしてＨ2 ガスおよびＨＣｌガスを供給すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄方法。 In the cleaning method of the group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1 or 2,
A cleaning method for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus, wherein H 2 gas and HCl gas are supplied as cleaning gas supplied to the cleaning chamber.
少なくとも一部の部品を洗浄するための洗浄室と、
前記洗浄室の内部に少なくとも塩素系の洗浄ガスを供給するガス供給部と、
前記洗浄室よりガスの流れの下流側の位置に位置するとともに前記洗浄室から排出される排出ガスを捕獲するフィルター部と、
を有し、
前記フィルター部は、
目開きが３００μｍ以上５００μｍ以下の範囲内である第１のフィルターと、
目開きが２μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である第２のフィルターと、
を有し、
前記第２のフィルターは、
前記第１のフィルターよりガスの流れの下流側の位置に配置されていること
を特徴とするIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置。 In a cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus for cleaning at least a part of a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus,
A cleaning chamber for cleaning at least some parts;
A gas supply unit for supplying at least a chlorine-based cleaning gas into the cleaning chamber;
A filter unit that is located at a position downstream of the cleaning chamber in the flow of gas and captures exhaust gas discharged from the cleaning chamber;
Have
The filter section is
A first filter having an aperture of 300 μm or more and 500 μm or less;
A second filter having an aperture of 2 μm or more and 100 μm or less;
Have
The second filter is:
An apparatus for cleaning a Group III nitride semiconductor manufacturing apparatus, wherein the apparatus is disposed at a position downstream of the first filter in the flow of gas.
前記第１のフィルターは、
粘度が０．５Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下の範囲内のＧａＣｌ3 粒子を捕獲すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体製造装置の洗浄装置。 In the cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus according to claim 4,
The first filter is:
A cleaning apparatus for a group III nitride semiconductor manufacturing apparatus, which captures GaCl 3 particles having a viscosity in a range of 0.5 Pa · s to 10 Pa · s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013057582A JP2014183245A (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Cleaning method and cleaning device of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013057582A JP2014183245A (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Cleaning method and cleaning device of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014183245A true JP2014183245A (en) | 2014-09-29 |
Family
ID=51701650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013057582A Withdrawn JP2014183245A (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Cleaning method and cleaning device of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014183245A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113286647A (en) * | 2018-11-20 | 2021-08-20 | 富士胶片电子材料美国有限公司 | System and method for purifying solvent |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029408A (en) * | 1988-06-29 | 1990-01-12 | Tokyo Electron Ltd | Dust trap |
| JPH06296815A (en) * | 1993-04-16 | 1994-10-25 | Toshio Awaji | Fine particulate dust treatment method and device of semiconductor element manufacturing process |
| JP2003105543A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Taisei Giken Co Ltd | Recovering system and recovering method for cvd source material |
| JP2007197302A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Fabrication method and fabrication apparatus of group iii nitride crystal |
-
2013
- 2013-03-21 JP JP2013057582A patent/JP2014183245A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029408A (en) * | 1988-06-29 | 1990-01-12 | Tokyo Electron Ltd | Dust trap |
| JPH06296815A (en) * | 1993-04-16 | 1994-10-25 | Toshio Awaji | Fine particulate dust treatment method and device of semiconductor element manufacturing process |
| JP2003105543A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Taisei Giken Co Ltd | Recovering system and recovering method for cvd source material |
| JP2007197302A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Fabrication method and fabrication apparatus of group iii nitride crystal |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113286647A (en) * | 2018-11-20 | 2021-08-20 | 富士胶片电子材料美国有限公司 | System and method for purifying solvent |
| CN113286647B (en) * | 2018-11-20 | 2024-04-05 | 富士胶片电子材料美国有限公司 | System and method for purifying solvents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI516633B (en) | A method for removing a Group III element and a Group V element compound deposit or residue | |
| US20120304930A1 (en) | Chamber exhaust in-situ cleaning for processing apparatuses | |
| KR20160106747A (en) | Diffusion bonded plasma resisted chemical vapor deposition (cvd) chamber heater | |
| JP5940375B2 (en) | Vapor growth apparatus and method for manufacturing nitride semiconductor light emitting device | |
| JP2014183245A (en) | Cleaning method and cleaning device of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus | |
| JP6458677B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for silicon carbide epitaxial wafer | |
| JP5715245B2 (en) | Semiconductor manufacturing equipment component cleaning equipment and vapor phase growth equipment | |
| US10379094B2 (en) | Contamination control method of vapor deposition apparatus and method of producing epitaxial silicon wafer | |
| KR20140107394A (en) | Processes and systems for reducing undesired deposits within a reaction chamber associated with a semiconductor deposition system | |
| JP2015124121A (en) | Cleaning unit of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus, and method for maintaining cleaning unit | |
| JP2004537844A (en) | Equipment for removing white powder exhaust in substrate processing | |
| US20090107402A1 (en) | Deposition apparatus and cleaning method thereof | |
| WO2010129289A3 (en) | Decontamination of mocvd chamber using nh3 purge after in-situ cleaning | |
| KR20030081592A (en) | Equipment for removing a by-product of exhast line in semiconductor product device | |
| CN111627796B (en) | Epitaxial silicon wafer manufacturing method and vapor deposition apparatus | |
| JP2015117420A (en) | Cleaning equipment of group iii nitride semiconductor manufacturing apparatus, and cleaning method | |
| JP2008114139A (en) | Exhaust gas cleaning system, semiconductor manufacturing apparatus, chemical vapor deposition method of compound semiconductor crystal, and compound semiconductor crystal | |
| JP2013004981A (en) | Method of manufacturing semiconductor light emitting device | |
| JP2010212712A (en) | Method of manufacturing semiconductor device, cleaning method, and apparatus for manufacturing semiconductor device | |
| KR101416172B1 (en) | Cleaning method for chamber of thin film deposition apparatus | |
| JP2016064364A (en) | Exhaust gas treatment device and substrate treatment device | |
| CN211947211U (en) | Plasma enhanced chemical vapor deposition equipment | |
| JPH11243059A (en) | Semiconductor manufacture device | |
| JP7386365B2 (en) | SiC epitaxial growth device and method for removing byproducts of the SiC epitaxial growth device | |
| JP5013484B2 (en) | Semiconductor manufacturing apparatus cleaning method and semiconductor manufacturing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150424 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160126 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20160226 |