JP2003074469A

JP2003074469A - 真空処理装置

Info

Publication number: JP2003074469A
Application number: JP2001268627A
Authority: JP
Inventors: Wakao Watanabe; 若雄渡辺
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】酸素等の活性なガスを用いると、大量の被処
理物を真空処理することが困難であった。【解決手段】真空容器２と、真空容器内部の圧力を測
定し、圧力データを出力する真空計１１７と、コントロ
ーラ８とを具え、かつ溜め込み式ポンプ１４と、輸送式
ポンプ１２とを具えていて、コントローラは、圧力デー
タに基づいて、前述の溜め込み式ポンプ及び輸送式ポン
プの双方又はいずれか一方を動作させる。このようにす
ると、真空容器内の圧力に応じた圧力データが、コント
ローラに送信される。そして送信された圧力データに基
づいて、溜め込み式ポンプ及び輸送式ポンプの双方又は
いずれか一方を選択することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の排気経路
を有し、真空容器内にガスを供給して処理を行う真空処
理装置に関し、特に、この複数の排気経路にそれぞれ異
なる種類のポンプを具えた真空処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体素子や電子部品などを製
造する真空処理装置は、その処理室である真空容器、す
なわち真空チャンバを排気するための排気機構を備えて
いる。この排気機構の基本的な構成は、真空容器に接続
された単数又は複数の排気経路に各種開閉弁を取り付
け、この経路の任意な位置にメインポンプ、例えば、タ
ーボ分子ポンプ等を配設するとともに、この排気経路の
後段に粗引きポンプを配設した構成になる。

【０００３】このメインポンプには、真空処理装置で行
われる所定の処理に応じて溜め込み式や輸送式等のポン
プが採用されている。主に、アルゴンや窒素などの不活
性ガス、或いは大気などを主に排気するものにはクライ
オポンプなどの溜め込み式ポンプが好適に利用されてい
る。一方、酸化膜形成処理又は高融点薄膜のドライエッ
チング等を行う装置には、例えば、ターボ分子ポンプな
どの輸送式ポンプを用いている。このメインポンプの選
択性に関しては、それぞれのポンプの特性及び利点を考
慮し、真空処理装置で行われる様々な処理に応じて選択
されている。

【０００４】例えば、溜め込み式ポンプであるクライオ
ポンプは、その内部を極低温にまで冷却し、気体をポン
プ内部に固着及び凝縮させて排気するものである。ま
た、ポンプ内部の表面積を増やすことで多くの固着面を
形成することができ、大容量かつ排気速度に優れたポン
プである。この種のポンプは、凝縮された気体が所定量
を超えると十分な排気性能が得られなくなるので、溜め
込まれた気体の量が多くなった際に、一旦ポンプ内部を
加熱して凝縮された気体を気化し、これをポンプ外部に
排出するといった再生作業が必要となる。凝縮されたガ
スが不活性ガス或いは空気などの場合は特に問題ない
が、酸素やオゾンなどの比較的活性なガスである場合に
は、これらを気化する際に爆発を起こすなどの危険があ
る。したがって、通常、比較的活性なガスの排気にクラ
イオポンプなどの溜め込み式ポンプを用いることはな
い。ただし、再生作業は窒素などの不活性ガスで希釈し
ながら行われることが多く、この場合には酸素やオゾン
などの活性ガスであっても少量ならば問題とはならな
い。

【０００５】一方、たとえば輸送式ポンプであるターボ
分子ポンプは、翼すなわち動翼を高速回転させて、この
動翼に衝突した気体分子をポンプ後段へと輸送圧縮させ
るものである。この種のポンプは、一般に、クライオポ
ンプと比べて排気速度が遅く、同程度の排気速度を得よ
うとすると大型化しなければならない。その反面、順次
気体を輸送しているので再生作業が不要であるという利
点がある。また、これに加え、動翼の材質、寸法及び形
状などを任意選択することにより様々なガス種に対応で
きるという利点もある。したがって、例えば酸素やオゾ
ンなどの比較的活性なガスを排気する場合には、ターボ
分子ポンプなどの輸送式ポンプを用いることが適してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体素子や電
子部品などを製造する真空処理装置では、一度に多くの
製品を製造し、その量産性の向上が図られている。これ
に伴い、所定の処理を行う真空容器は大型化の一途を辿
り、その排気機構の性能を向上させなければならない。
たとえばイオンスパッタリング法やＣＶＤ法などの乾式
の薄膜製造技術を用いる場合、その装置には、高真空領
域或いは超高真空領域などの低圧雰囲気（到達圧力）が
作り出せ、所定の処理を行った後に再び到達圧力にまで
迅速に排気できることが望まれる。また、特にイオンス
パッタリング装置では、膜質のよい薄膜を得るために大
量の反応ガスの供給及び排気が行えることも望まれる。

【０００７】しかしながら、大容積となった真空容器
で、たとえば酸素やオゾンといった活性なガスを用い比
較的高い設定圧力下で酸化膜形成などの処理を行う場
合、上記の要望を満足する真空処理装置及びその排気機
構を安価に提供することが困難であった。これは、活性
なガスを用いた処理に排気速度に優れたクライオポンプ
を使用することができず、また、その処理を行う際、設
定圧力が高いと通常のターボ分子ポンプを正常に動作さ
せることは、動翼の変形、又は動翼の材料のクリープ破
壊につながり、困難なためである。

【０００８】従って、この発明は、上記の問題を鑑み、
様々な処理であって量産性の向上に伴う大型化した装置
であっても対応可能な真空処理装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】内部で処理が行われる複
数の排気経路を備える真空容器と、この真空容器内部の
圧力を測定し、圧力データを出力する真空計と、第１及
び第２の開閉弁と、前述の真空容器内部の圧力を制御す
るコントローラとを具え、かつ溜め込み式ポンプと、輸
送式ポンプとを具え、前述の複数の排気経路は、少なく
とも第１及び第２の排気経路を有し、前述の第１の排気
経路と、前述の溜め込み式ポンプとを接続し、前述の第
２の排気経路と、前述の輸送式ポンプとを接続し、かつ
前述の第１の排気経路と、前述の溜め込み式ポンプとの
間に第１の開閉弁が介在し、前述の第２の排気経路と、
前述の輸送式ポンプとの間に第２の開閉弁が介在し、前
述の真空計と前述のコントローラとを接続し、かつ該コ
ントローラと、第１及び第２の開閉弁とを接続し、及び
前述のコントローラは、前述の圧力データに基づいて、
第１及び第２の開閉弁の双方又はいずれか一方を動作さ
せる。

【００１０】このような構成によると、真空容器内の圧
力に応じた圧力データが、コントローラに送信される。
そして送信された圧力データに基づいて、溜め込み式ポ
ンプ及び輸送式ポンプの双方又はいずれか一方を、効率
的に選択することができる。

【００１１】また、さらに好適には、前述の輸送式ポン
プは、ターボ分子ポンプからなり、このターボ分子ポン
プを動作させる際、前述のコントローラは、前述の圧力
データに基づいて、このターボ分子ポンプの動翼の回転
数を制御するとよい。

【００１２】このようにすると、ターボ分子ポンプの動
翼の回転数が制御されるので、真空容器内部の高圧の気
体（ガス）によって、この動翼に高いガス負荷が生じ
て、破壊されることを防止できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
実施の形態について、説明する。なお、図中、各構成成
分の大きさ、接続関係、形状、配置関係、データの流れ
は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるに
すぎず、したがって、この発明は、図示例に限定される
ものではない。

【００１４】図１及び図２は、この発明の構成を示す図
である。図１は、真空処理装置の構成を概略的に示す図
であり、図２は、この真空処理装置に用いられるターボ
分子ポンプの構成を概略的に示す図である。これら図１
及び図２を参照して、この発明に係る真空処理装置の構
成について説明する。

【００１５】この真空処理装置は、機能的に分類すると
大きく分けて５つに分類される。まず、イオンスパッタ
リング等処理される基板、又はドライエッチング処理さ
れる基板等が投入される真空容器２である。続いて、こ
の真空容器２に接続され、この処理される基板に、処理
するための原料ガスを供給する反応ガス供給系１０４
と、真空容器２に同様に接続され、圧力データを出力す
る真空計１１７とが配設されている。さらに、この真空
計１１７と、後述する排気系１００とに接続される、こ
の圧力データに基づいて排気系１００に命令コマンドを
出力するコントローラ８と、真空容器２とコントローラ
８とに接続され、実質的に真空容器２内部の圧力制御動
作を行う排気系１００との５つで、この真空処理装置は
構成されている。次に、これら５つの構成の内容につい
て具体的に説明する。

【００１６】真空容器２には、例えば半導体基板等
の被処理物が、内部に搬送機構（図示せず）を用いて投
入される。そして、投入された被処理物を含む真空容器
２の内部に、反応ガスが供給され、所望の成膜処理がな
される。そして、この成膜処理終了後に、投入された反
応ガスを除去する。すなわち、真空容器２の内部を高真
空又は超高真空にした後、この成膜処理された被処理
物、すなわち処理物が真空容器２の内部から外部に、搬
送機構（図示せず）等を用いて搬送される。

【００１７】反応ガス供給系１０４は、真空容器２
内部に投入された被処理物に、成膜処理を行うための原
料ガスを供給する系である。そして、この反応ガス供給
系１０４は、２つに分けられる。一方は、反応ガス等を
保存し、使用時に弁（図示せず）を開放して用いる反応
ガス供給機構４である。他方は、真空容器２とこの反応
ガス供給機構４との間を連通するための配管としての反
応ガス供給配管６である。

【００１８】真空計１１７は、真空容器２内部の圧
力を実質的に測定、すなわち計測する。そして、この計
測結果を、圧力データとして、コントローラ８に出力す
る。さらに、この真空計１１７は、２つに分けられる。
一方は、真空容器２に接続され、真空容器２の内部の圧
力を計測する第１の真空計１６である。他方は、排気系
１００に接続され、排気系１００内部に構成された配管
（後述する第４の排気経路５６）等の圧力を計測する第
２の真空計１８である。したがって、真空計１１７は、
第１及び第２の真空計（１６、１８）で構成されてい
る。

【００１９】コントローラ８は、真空計１１７と、
排気系１００とに接続されている。このコントローラ８
の内部には、数値演算できるマイクロプロセッサ又は電
子部品による演算回路を組み込んだ演算器を搭載してい
る。そして、このコントローラ８は、入力された圧力デ
ータを、この演算器等で解析して、その解析結果に応じ
て、排気系１００に、開放弁の開放動作を命令する命令
コマンドを出力する。

【００２０】排気系１００は、コントローラ８と、
真空容器２と、真空計１１７とに接続されており、コン
トローラ８から出力される命令コマンドに基づいて、真
空容器２内部の圧力制御等の動作を行う。この排気系１
００は、機能的分類として２つに大きく分けられる。

【００２１】一方は、実質的に排気処理を行うポンプで
ある。このポンプは、この図１において、３個配設され
示されている。１つめは、真空容器２の内部を高真空又
は超高真空に保持するためのクライオポンプ１４が、そ
の吸気口と真空容器２とを接続するように、かつ排気口
と、後述する粗引きポンプ１０の吸気口とを接続するよ
うに具えられている。次に、２つめは、真空容器２内部
に、反応ガス供給系１０４を用いて反応ガスが供給され
る直前から、反応ガスの供給が停止した直後まで主に稼
働させるためのターボ分子ポンプ１２が、前述のクライ
オポンプ１４と同様に、吸気口と真空容器２とを接続す
るように、かつ排気口と、後述する粗引きポンプ１０の
吸気口とを接続するように具えられている。最後に、３
つめは、真空容器２の内部及び、排気系１００内部の配
管を粗引きするために、粗引きポンプ１０が、前述のク
ライオポンプ１４及びターボ分子ポンプ１２の後段に接
続される。

【００２２】続いて、他方は、これらポンプに付随する
排気経路と、開閉弁とである。クライオポンプ１４と真
空容器２とは、第１の排気経路５０を介して接続されて
いる。そして、第１の排気経路５０と、クライオポンプ
１４との間に、クライオポンプ１４の第１の開閉弁１１
４（真空容器２側）が、介在している。そして、粗引き
ポンプ１０とクライオポンプ１４とは、第４の排気経路
５６を介して接続されている。そして、第４の排気経路
５６と、クライオポンプ１４との間には、クライオポン
プの第２の開閉弁２１４（粗引きポンプ１０側）が、介
在している。この明細書中では、これらの開閉弁（１１
４、２１４）を、真空処理装置の第１の開閉弁と称す
る。

【００２３】同様に、ターボ分子ポンプ１２と真空容器
２とは、第２の排気経路５２を介して接続されている。
そして、第２の排気経路５２と、ターボ分子ポンプ１２
との間に、ターボ分子ポンプ１２の第１の開閉弁１１２
（真空容器２側）が、介在している。そして、粗引きポ
ンプ１０とターボ分子ポンプ１２とは、第４の排気経路
５６を介して接続されている。そして、第４の排気経路
５６と、ターボ分子ポンプ１２との間には、ターボ分子
ポンプの第２の開閉弁２１２（粗引きポンプ１０側）
が、介在している。この明細書中では、これらの開閉弁
（１１２、２１２）を、真空処理装置の第２の開閉弁と
称する。

【００２４】さらに、真空容器２と粗引きポンプ１０と
は、第３の排気経路５４及び第４の排気経路５６を介し
て接続されており、そして、第３の排気経路５４と第４
の排気経路５６とは、粗引きポンプの開閉弁１１０で接
続されている。そして、前述したように、第２の真空計
１８は、第４の排気経路５６に備え付けられている。ま
た、これら開閉弁（１１０、１１２、１１４、２１２、
２１４）は、コントローラ８に、ケーブルを介して接続
されている。

【００２５】次に、この真空処理装置に用いられるター
ボ分子ポンプ１２の構成を、斜視図（一部断面図を示
し、断面を示すハッチングは一部省略してある場合もあ
る）を用いて図２に示す。この図２を参照して、この発
明の真空処理装置に用いられるターボ分子ポンプ１２の
構成並びに動作原理を説明する。

【００２６】まず、このターボ分子ポンプ１２は、外周
部を構成するケーシング５０１を有している。このケー
シング５０１は、さらに、４つの部分に分けられる。１
つめは、実質的に吸気口を画成するリング状のケーシン
グ５０１ａである。次に、２つめは、モータ５０７等を
含むロータ室５１３を画成するリング状のケーシング５
０１ｂである。続いて３つめは、排気口を具えるリング
状のケーシング５０１ｃである。そして、最後に、４つ
めは、このリング状のケーシング５０１ｃの外周部に設
けられた排気口を画成するケーシング５０１ｄである。
そして、さらに、このケーシング５０１ｂの内周部の一
部分にナット状すなわち螺旋状に静翼５０３が配設され
ている。

【００２７】このケーシング５０１ｂの内部には、ロー
タ室５１３が設けてある。このロータ室５１３は、ロー
タ室５１３の中心を通る軸を回転軸として回転可能なロ
ータシャフト５１５と、このロータシャフト５１５を回
転させるためのモータ５０７とで構成されている。

【００２８】そして、このロータシャフト５１５は、前
述の静翼５０３に対向するように螺旋状の動翼５０５が
配設されている。そして、このロータシャフト５１５
は、モータ５０７と接続されている。そして、このモー
タ５０７を挟むようにして、ロータシャフト５１５の直
交する面を対向面としてラジアル磁気軸受け５０９ａ及
び５０９ｂが設けられる。さらに、ロータシャフト５１
５の排気口側には、このロータシャフト５１５を支持す
るためにスラスト磁気ディスク５１１が、設けられてい
る。

【００２９】そして、モータ５０７が稼働することで、
回転がロータ室５１３内に収容されているロータシャフ
ト５１５に伝達される。そして、このロータシャフト５
１５が回転すると共に、このロータシャフト５１５に配
設された動翼５０５も回転する。そして、真空容器２内
部の気体が、この回転に伴って、吸気口からケーシング
５０１内部に吸気される。そして、この吸気された気体
は、動翼５０５と静翼５０３との間の空間（間隙）を通
ってケーシング５０１ａから、ケーシング５０１ｄを経
て、排気口から排出される。

【００３０】尚、図２には、軸受に能動形磁気軸受を有
するターボ分子ポンプ１２の例を示したが、ボールベア
リング型及びその他の軸受を使用したターボ分子ポンプ
等においても軸受の機構が異なるだけで内容においては
同様であることはいうまでもない。

【００３１】続いて、この真空処理装置の動作について
説明する。図３は、この発明の真空処理装置の概略的な
動作を示す図である。この図３を参照して、この発明の
概略的動作、すなわち概略的な成膜工程を説明する。

【００３２】ステップＳ１：排気経路の排気をする。＊ステップＳ１では、まず、排気系１００に残留するガ
スを除去する目的で、第４の排気経路５６の排気をす
る。但し、この時、開閉弁は全て閉じた状態にしてお
く。

【００３３】ステップＳ２：真空容器２の排気をする。＊ステップＳ２では、開閉弁１１０を開放し、所望の圧
力になったら、開閉弁２１４、１１４を開放する。そし
て、真空容器２の内部を排気し、かつ高真空又は超高真
空まで真空容器２の内部を排気する。

【００３４】ステップＳ３：真空容器２内に反応ガスを
供給し、処理をする。＊ステップＳ３では、高真空又は超高真空に排気した真
空容器２内部に、被処理物を投入する。そして、この投
入された被処理物に、反応ガスを吹き込み、成膜処理を
行う。

【００３５】ステップＳ４：反応ガスを投入して、成膜
処理中に、ターボ分子ポンプの動翼５０５を低回転にす
る。＊ステップＳ４では、反応ガスを投入して、成膜処理中
に、ターボ分子ポンプの動翼５０５を低回転にする。こ
のようにすると、ターボ分子ポンプ１２の動翼５０５の
回転が低回転であるので、ターボ分子ポンプ１２の使用
条件以上のガス負荷にさらされず、過大なガス負荷によ
る風損及びガスの圧縮熱で動翼５０５の温度が上昇し、
この動翼５０５の材料が、クリープ強度低下等による破
壊をおこさない。

【００３６】ステップＳ５：反応ガス供給を停止する。
＊ステップＳ５では、真空容器２に投入すなわち供給さ
れる反応ガスを停止させる。このようにして、被処理物の成膜処理が終了する。

【００３７】ステップＳ６：クライオポンプを作動させ
る。＊ステップＳ６では、前述の成膜処理した処理物を、真
空容器２外へ搬送するために、そして、残留した反応ガ
スを除去する目的で、再度高真空又は超高真空にする。
そして、搬送機構（図示せず）等で処理物を真空容器外
部へ搬送する。

【００３８】続いて、具体的な動作、すなわち排気系１
００内部に構成された開閉弁等の動作を、図１及び図４
を参照して説明する。

【００３９】まず、全ての開閉弁（１１０、１１２、１
１４、２１２、２１４）が閉じた状態であることを確認
して、この真空処理装置の動作が開始する。

【００４０】ステップＳ４１：第２の真空計１８の圧力
が設定圧力Ａ（Ｐａ）以下か否かを判定する。コントロ
ーラ８は、第２の真空計１８からの圧力データに基づい
て判定する。この設定圧力Ａ（Ｐａ）以下にならないと
判定すると、ＳＴＡＲＴの処理に戻り第４の排気経路５
６の内部の排気を、設定圧力Ａ（Ｐａ）以下になるまで
さらに行う。

【００４１】ステップＳ４２：開閉弁１１０を開放す
る。第２の真空計１８の圧力が設定圧力Ａ（Ｐａ）以下
になったことを確認して、コントローラ８は、開閉弁１
１０に命令コマンドを送信する。そして、開閉弁１１０
を開放する。このようにして、真空容器２と粗引きポン
プ１０とを接続、すなわち連通させる。そして、真空容
器２内部を低真空状態にする。

【００４２】ステップＳ４３：第２の真空計１８が設定
圧力Ｂ（Ｐａ）以下か否かを確認する。コントローラ８
は、第２の真空計１８からの圧力データに基づいて判定
する。そして、この設定圧力Ｂ（Ｐａ）以下にならない
と判定すると、Ｓ４２の処理に戻り真空容器２内部の圧
力が、設定圧力Ｂ（Ｐａ）以下になるまでさらに行う。

【００４３】ステップＳ４４：開閉弁１１０を閉じ、開
閉弁２１４、１１４を開放する。設定圧力がＢ（Ｐａ）
以下になったことを確認して、コントローラ８は、開閉
弁１１０に閉じる、開閉弁２１４、１１４に開放するよ
うに命令コマンドを各開閉弁に送信する。このようにし
て、開閉弁１１０を閉じ、開閉弁２１４、１１４を順次
開放する。したがって、クライオポンプ１４と真空容器
２との接続、すなわち連通を行う。

【００４４】ステップＳ４５：開閉弁２１４、１１４を
閉じて、開閉弁２１２、１１２を順次開放する。コント
ローラ８は、開閉弁２１４、１１４を閉じ、開閉弁２１
２、１１２に開放するように命令コマンドを送信する。
したがって、クライオポンプ１４と、真空容器２とを接
続すなわち連通していたが、真空容器２に反応ガスを供
給するために、クライオポンプ１４と真空容器２との接
続を断ち、ターボ分子ポンプ１２と真空容器２との接続
に切り替える。

【００４５】ステップＳ４６：反応ガスを供給する。真
空容器２の内部に投入された被処理物を処理するため、
反応ガス供給機構４から反応ガス供給配管６を介して、
真空容器２の内部に反応ガスを供給する。例えば、イオ
ンスパッタ法でＡｌ₂Ｏ₃薄膜を堆積する場合には、ター
ゲットをＡｌ合金として、反応ガスを、Ｏ₂或いはＯ₃を
用いればよい。また、高融点金属のケイ化物のドライエ
ッチングにおいては、例えば、ＭｏＳｉ₂合金の場合
は、ＣＦ₄＋Ｏ₂、ＳＦ₆＋Ｏ₂、ＣＣｌ₄＋Ｏ₂等の反応ガ
スを用いればよいし、ＴａＳｉ₂合金の場合は、ＣＦ₄＋
Ｏ₂を用いるとよい。

【００４６】ステップＳ４７：第１の真空計１６の設定
圧力がＣ（Ｐａ）以上か否かを確認する。コントローラ
８は、第１の真空計１６からの圧力データに基づいて判
定する。そして、この設定圧力Ｃ（Ｐａ）以上にならな
いと判定すると、ステップＳ４６の処理に戻り、真空容
器２内部の圧力が、設定圧力Ｃ（Ｐａ）以上になるまで
さらに行う。

【００４７】ステップＳ４８：ターボ分子ポンプ１２の
動翼５０５の回転を低速にする。真空容器２内部の圧力
が、反応ガスによって増加する。この圧力増加現象によ
って、動翼５０５の材料がクリープ破壊をおこすことを
防止する。したがって、ターボ分子ポンプ１２の動翼５
０５に負担をかけずに、効率的に、成膜処理を行うこと
ができる。よって、コスト削減が可能になる。

【００４８】ステップＳ４９：供給ガスを停止する。成
膜処理を終了するために、供給ガスを停止する。

【００４９】ステップＳ５０：開閉弁１１２、２１２を
閉じて、開閉弁２１４、１１４を開放する。コントロー
ラ８は、開閉弁１１２、２１２に閉じる命令コマンド
を、開閉弁２１４、１１４には、開放する命令コマンド
を送信する。このようにして、ターボ分子ポンプ１２と
真空容器２との接続を断ち、クライオポンプ１４と、真
空容器２とを接続、すなわち連通する。このようにする
ことにより、真空容器２の内部の圧力の減圧をターボ分
子ポンプ１２からクライオポンプ１４に切り替える。

【００５０】これにより、高真空及び超高真空までの排
気に要する時間と、所望の処理を行った後に次の処理ま
での準備時間を短縮することができ、さらに、当該処理
に酸素やオゾンなどの活性ガスによる処理を採用するこ
とができる。また、ターボ分子ポンプ１２の回転数を第
１の真空計１６の信号に応じて可変制御するために、比
較的多量な処理ガスを真空容器２内に供給してもターボ
分子ポンプ１２の動作を正常に、かつ動翼５０５の材料
のクリープ破壊をせずに維持することができる。

【００５１】＜変形例＞図５はこの発明の変形例の構成
を示す図である。なお、図１と同一の要素には同一の符
号を付し説明を省略する。この真空処理装置は、真空容
器２に接続されるクライオポンプ１４と、回転数が前述
のターボ分子ポンプ１２より低速で動作可能なターボ分
子ポンプ１２とを配設し、さらに排気経路の後段に粗引
きポンプ１０を配設した構成である。そして、粗引きポ
ンプ１０と、ターボ分子ポンプ１２及びクライオポンプ
１４との間に第２の真空計１８を接続する。これによ
り、粗引き排気用の経路、すなわち第３の排気経路５４
を省くことができるとともに、粗引き用の排気経路を直
に真空容器２と接続しないため真空容器２内部を高真空
及び超高真空用に適した状態を維持することができる。

【００５２】また、ターボ分子ポンプ１２を複合型分子
ポンプとすることにより、粗引きポンプ１０を省くこと
ができる。複合型分子ポンプは、前段にターボ分子ポン
プ部、後段に円周溝ポンプ部を有する構成であり、円周
溝ポンプ部が粗引きポンプとして機能する。この複合型
分子ポンプには、例えば特開平２−７５７９６号公報に
開示されたものなどがある。

【００５３】また、上述のターボ分子ポンプ１２は、何
れもこのポンプを配設した排気経路に取り付けられた真
空計の信号に応じて回転数を変更するものであるが、こ
の発明はこれに限定されない。ターボ分子ポンプ１２の
動翼５０５が受ける抵抗に応じて変更するものであって
もよい。これは、ターボ分子ポンプ１２とコントローラ
８とを接続し、例えば、動翼５０５の駆動軸、すなわち
ロータシャフト５１５の位置を常に監視してこのロータ
シャフト５１５にズレが生じたときに回転数を低速回転
とするものや、例えば、動翼５０５を駆動させるモータ
５０７にかかる電流を常に測定しておきこのモータ５０
７にガス負荷等による過電流が生じたときに回転数を下
げるものなどがある。

【００５４】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明によれば、高真空及び超高真空までの排気に要する
時間と、所望の処理を行った後に次の処理までの準備時
間とを短縮することができ、かつ酸素やオゾンなどの活
性ガスによる処理を行うことができる。また、ターボ分
子ポンプの回転数を可変制御するために、比較的多量な
処理ガスを真空容器内部に供給してもターボ分子ポンプ
の動作を正常に維持することができる。

【００５５】従って、大容量の真空処理室を有する量産
性に優れた装置を比較的簡単な構成で提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の真空処理装置の構成を概略的に示す
図である。

【図２】ターボ分子ポンプ１２の構成を概略的に示す図
である。

【図３】この発明の真空処理装置の概略的な動作を示す
図である。

【図４】この発明の真空処理装置の具体的な動作を示す
図である。

【図５】この発明の変形例の構成を概略的に示す図であ
る。

【符号の説明】

２：真空容器４：反応ガス供給機構６：反応ガス供給配管８：コントローラ１０：粗引きポンプ１２：ターボ分子ポンプ１４：クライオポンプ１６：第１の真空計１８：第２の真空計５０：第１の排気経路５２：第２の排気経路５４：第３の排気経路５６：第４の排気経路１００：排気系１０４：反応ガス供給系１１０：粗引きポンプの開閉弁１１２：ターボ分子ポンプ１２の第１の開閉弁（真空容
器側）１１４：クライオポンプ１４の第１の開閉弁（真空容器
側）１１７：真空計２１２：ターボ分子ポンプ１２の第２の開閉弁（粗引き
ポンプ側）２１４：クライオポンプ１４の第２の開閉弁（粗引きポ
ンプ側）５０１、５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄ：ケ
ーシング５０３：静翼５０５：動翼５０７：モータ５０９a、５０９ｂ：ラジアル磁気軸受け５１１：スラスト磁気ディスク５１３：ロータ室５１５：ロータシャフト

フロントページの続きＦターム(参考） 3H045 AA06 AA09 AA16 AA26 AA38 BA19 BA20 BA33 CA02 CA29 DA05 DA12 DA35 DA42 DA43 DA48 EA38 EA45 3H076 AA21 AA39 BB21 BB32 CC07 CC41 CC86 CC92 CC94 CC98

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部で処理が行われる複数の排気経路を
備える真空容器と、該真空容器内部の圧力を測定し、圧力データを出力する
真空計と、第１及び第２の開閉弁と、前記真空容器内部の圧力を制御するコントローラとを具
え、かつ溜め込み式ポンプと、輸送式ポンプとを具え、前記複数の排気経路は、少なくとも第１及び第２の排気
経路を有し、前記第１の排気経路と、前記溜め込み式ポンプとを接続
し、前記第２の排気経路と、前記輸送式ポンプとを接続し、
かつ前記第１の排気経路と、前記溜め込み式ポンプとの
間に第１の開閉弁が介在し、前記第２の排気経路と、前記輸送式ポンプとの間に第２
の開閉弁が介在し、前記真空計と前記コントローラとを接続し、かつ該コン
トローラと、第１及び第２の開閉弁とを接続し、及び前
記コントローラは、前記圧力データに基づいて、第１及
び第２の開閉弁の双方又はいずれか一方を動作させるこ
とを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の真空処理装置におい
て、前記輸送式ポンプは、ターボ分子ポンプからなり、該ターボ分子ポンプを動作させる際、前記コントローラ
は、前記圧力データに基づいて、該ターボ分子ポンプの
動翼の回転数を制御することを特徴とする真空処理装
置。
【請求項３】請求項１に記載の真空処理装置におい
て、前記輸送式ポンプは、ターボ分子ポンプからなり、該ターボ分子ポンプを動作させる際、前記コントローラ
は、該ターボ分子ポンプのガス負荷に基づいて、動翼の
回転数を制御することを特徴とする真空処理装置。
【請求項４】請求項１に記載の真空処理装置におい
て、前記輸送式ポンプは、複合型分子ポンプであることを特
徴とする真空処理装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
真空処理装置において、前記溜め込み式ポンプは、クライオポンプであることを
特徴とする真空処理装置。