JP2010034392A - 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置 - Google Patents

弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010034392A
JP2010034392A JP2008196270A JP2008196270A JP2010034392A JP 2010034392 A JP2010034392 A JP 2010034392A JP 2008196270 A JP2008196270 A JP 2008196270A JP 2008196270 A JP2008196270 A JP 2008196270A JP 2010034392 A JP2010034392 A JP 2010034392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
particle
exhaust flow
chamber
blocking
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.)
Granted
Application number
JP2008196270A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5460982B2 (ja
Inventor
Takeshi Moriya
剛 守屋
Eiichi Sugawara
栄一 菅原
守弘 ▲高▼梨
Morihiro Takanashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2008196270A priority Critical patent/JP5460982B2/ja
Priority to US12/511,721 priority patent/US20100043894A1/en
Publication of JP2010034392A publication Critical patent/JP2010034392A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5460982B2 publication Critical patent/JP5460982B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0253—Surge control by throttling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F16K51/02—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/794—With means for separating solid material from the fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】排気ポンプから反跳してきた粒子の処理室への進入を防止するとともに、排気効率の低下を防止することができる排気制御装置を提供する。
【解決手段】ウエハＷにＲＩＥ処理を施すチャンバ１１、及び高速回転する回転翼４６を有するＴＭＰ１８の間に配されるＡＰＣバルブ１７は、排気流路に突出自在な円板状の弁体４０を備え、該弁体４０は排気流路中の排気流に沿って貫通する貫通穴４３と、該貫通穴４３をＴＭＰ１８側において覆うパーティクルトラップ４８とを有し、該パーティクルトラップ４８は、ＴＭＰ１８からの反跳パーティクルの進路を遮断するように配置された複数の阻止部材５０ａ〜５０ｈを有し、パーティクルトラップ４８の排気流に対する開口率が９０％以上である。
【選択図】図２

Description

本発明は、弁体、粒子進入防止機構、排気制御装置及び基板処理装置に関し、特に、基板処理装置において排気ポンプから反跳する粒子のチャンバへの進入を阻止する弁体、粒子進入阻止機構及び排気制御装置に関する。
通常、半導体デバイス用のウエハ等に所定の処理を施す基板処理装置は、基板を収容して所定の処理を施す処理室（以下、「チャンバ」という。）を備える。このチャンバ内には、チャンバ内壁の付着物や所定の処理において発生した反応生成物に起因するパーティクルが浮遊している。これら浮遊しているパーティクルがウエハ表面に付着すると、該ウエハから製造される製品、例えば、半導体デバイスにおいて配線短絡が発生し、半導体デバイスの歩留まりが低下する。そこで、チャンバ内のパーティクルを除去するために、基板処理装置は排気システムによってチャンバ内を排気する。
基板処理装置の排気システムは、高真空を実現可能な排気ポンプであるターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump）（以下、「ＴＭＰ」という。）と、該ＴＭＰ及びチャンバ内を連通する排気管とを有する。ＴＭＰは、排気流に沿って配置された回転軸と、該回転軸から直角に突出する複数のブレード状の回転翼とを有し、回転翼が回転軸を中心に高速回転することにより、回転翼前方のガスを回転翼後方に高速排気する。排気システムは、ＴＭＰを作動させることによってチャンバ内のパーティクルをチャンバ内のガスと共に排出する。
ところが、近年、チャンバ内に排気システムからパーティクルが逆流することが分かってきた。具体的には、ＴＭＰの回転翼に付着した付着物が剥離してチャンバ内へ逆流し、または、チャンバ内から排出されたパーティクルがＴＭＰの回転翼と衝突して反跳し、そのままチャンバ内へ逆流することが分かってきた。
回転翼から剥離した付着物及び回転翼によって反跳したパーティクルは、いずれも高速回転する回転翼によって大きな運動エネルギーを付与されるため、排気管における排気流の存在にも拘わらずチャンバ内に進入すると考えられている。
上述したパーティクルの逆流に対応して本発明者等は、ＴＭＰから反跳してきたパーティクルを該ＴＭＰへ向けて反射する反射装置や該パーティクルを捕捉する捕捉機構を開発した（例えば、特許文献１参照。）。該特許文献１に係る反射装置や捕捉機構は排気管内に該排気管の断面をほぼ覆うように配されるため、反跳してきたパーティクルの殆どを反射し、若しくは捕捉することができる。
特開２００７−１８０４６７号公報
しかしながら、上述した特許文献１に係る反射装置や捕捉機構は、排気流に対する開口率が非常に小さい。例えば、捕捉装置を樹脂製のフィルタで構成した場合、その開口率は０．１％にも満たない。したがって、排気流路のコンダクタンスを低下させて排気効率を低下させる。排気効率が低下するとチャンバの真空引きに時間を要し、基板処理装置の稼働率が低下する等の問題が生じる。
本発明の目的は、排気ポンプから反跳してきた粒子の処理室への進入を防止するとともに、排気効率の低下を防止することができる弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１記載の弁体は、基板に所定の処理を施す処理室、及び高速回転する回転翼を有する排気ポンプの間の排気流路に突出自在な板状の弁体であって、前記排気流路中の排気流に沿って貫通する貫通開口部と、該貫通開口部を覆う粒子進入阻止機構とを備え、該粒子進入阻止機構は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を有し、前記粒子進入阻止機構の前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする。
好ましくは、前記所定値は前記排気流路のコンダクタンスを低下させない値であるのがよい。
請求項２記載の弁体は、請求項１記載の弁体において、前記所定値は９０％であることを特徴とする。
請求項３記載の弁体は、請求項１又は２記載の弁体において、各前記阻止部材が有する各面は前記排気流に対して正対しないことを特徴とする。
好ましくは、各前記阻止部材は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路に正対する面を有するのがよい。
好ましくは、前記粒子進入阻止機構は前記排気流に沿う軸を中心に回転するのがよい。
好ましくは、各前記阻止部材を冷却する冷却機構を備えるのがよい。
好ましくは、各前記阻止部材に直流電圧を印加する電圧印加機構を備えるのがよい。
上記目的を達成するために、請求項４記載の粒子進入阻止機構は、基板に所定の処理を施す処理室、及び高速回転する回転翼を有する排気ポンプの間の排気流路に配される粒子進入阻止機構であって、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を備え、前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする。
請求項５記載の粒子進入阻止機構は、請求項４記載の粒子進入阻止機構において、前記複数の阻止部材は、前記排気流に沿う方向から眺めたときに、放射状に配されることを特徴とする。
請求項６記載の粒子進入阻止機構は、請求項４記載の粒子進入阻止機構において、前記複数の阻止部材は、前記排気流に沿う方向から眺めたときに、同心円状に配されることを特徴とする。
好ましくは、前記所定値は前記排気流路のコンダクタンスを低下させない値であるのがよい。
請求項７記載の粒子進入阻止機構は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構において、前記所定値は９０％であることを特徴とする。
請求項８記載の粒子進入阻止機構は、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構において、各前記阻止部材が有する各面は前記排気流に対して正対しないことを特徴とする。
請求項９記載の粒子進入阻止機構は、請求項４乃至８のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構において、前記排気流に沿う軸を中心に回転することを特徴とする。
請求項１０記載の粒子進入阻止機構は、請求項４乃至９のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構において、各前記阻止部材を冷却する冷却機構を備えることを特徴とする。
請求項１１記載の粒子進入阻止機構は、請求項４乃至１０のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構において、各前記阻止部材に直流電圧を印加する電圧印加機構を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項１２記載の排気制御装置は、基板に所定の処理を施す処理室、及び高速回転する回転翼を有する排気ポンプの間に配される排気制御装置であって、前記処理室及び前記排気ポンプの間の排気流路に配される粒子進入阻止機構を備え、該粒子進入阻止機構は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を有し、前記粒子進入阻止機構の前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする。
請求項１３記載の排気制御装置は、請求項１２記載の排気制御装置において、前記粒子進入阻止機構を前記排気流路から隔離して収容する隔離収容室と、前記粒子進入阻止機構を前記排気流路及び前記隔離収容室の間で自在に移動させる移動機構とをさらに備え、該隔離収容室は前記収容された粒子進入阻止機構を洗浄する洗浄機構を有することを特徴とする。
請求項１４記載の排気制御装置は、請求項１３記載の排気制御装置において、前記洗浄機構は、気相及び液相又は気相及び固相の２つの相状態を呈する物質、気体のパルス波、気体の衝撃波、ラジカル、洗浄溶液、振動、若しくは熱応力からなる手段の群から選択された少なくとも１つを用いることを特徴とする。
好ましくは、前記所定値は前記排気流路のコンダクタンスを低下させない値であるのがよい。
請求項１５記載の排気制御装置は、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の排気制御装置において、前記所定値は９０％であることを特徴とする。
請求項１６記載の排気制御装置は、請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の排気制御装置において、前記排気流路及び前記隔離収容室の間を移動自在な板状の弁体をさらに備え、該弁体は前記排気流路中の排気流に沿って貫通する貫通開口部を有し、前記粒子進入阻止機構は前記貫通開口部を覆うことを特徴とする。
請求項１７記載の排気制御装置は、請求項１３記載の排気制御装置において、互いに前記開口率が異なる複数の前記粒子進入阻止機構を備え、前記移動機構は、前記排気流路の所望のコンダクタンスに応じて前記複数の粒子進入阻止機構から該所望のコンダクタンスに対応する前記粒子進入阻止機構を選択して前記排気流路に配することを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項１８記載の基板処理装置は、基板に所定の処理を施す処理室と、高速回転する回転翼を有する排気ポンプと、前記処理室及び前記排気ポンプの間に配される排気制御装置とを備える基板処理装置であって、前記排気制御装置は、前記処理室及び前記排気ポンプの間の排気流路に配される粒子進入阻止機構を有し、該粒子進入阻止機構は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を有し、前記粒子進入阻止機構の前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする。
好ましくは、前記所定値は前記排気流路のコンダクタンスを低下させない値であるのがよい。
請求項１記載の弁体、請求項４記載の粒子進入阻止機構、請求項１２記載の排気制御装置及び請求項１８記載の基板処理装置によれば、粒子進入阻止機構の複数の阻止部材が排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置され、且つ該粒子進入阻止機構の排気流に対する開口率が所定値以上であるので、排気ポンプから反跳してきた粒子の処理室への進入を防止するとともに、排気効率の低下を防止することができる。
請求項２記載の弁体、請求項７記載の粒子進入阻止機構及び請求項１５記載の排気制御装置によれば、粒子進入阻止機構の排気流に対する開口率が９０％以上であるので、排気効率の低下をより確実に防止することができる。
請求項３記載の弁体及び請求項８記載の粒子進入阻止機構によれば、各阻止部材が有する各面は排気流に対して正対しないので、各阻止部材は排気の流れを阻害しにくく、もって、排気流路のコンダクタンスの低下を防止することができる。
また、各阻止部材が、排気ポンプから反跳してきた粒子の進路に正対する面を有する場合、排気ポンプから反跳してきた粒子と各阻止部材との衝突確率を高めることができ、もって、該粒子の処理室への進入を確実に防止することができる。
請求項５記載の粒子進入阻止機構によれば、複数の阻止部材は、排気流に沿う方向から眺めたときに、放射状に配されるので、該粒子進入阻止機構を通過する排気流を乱すことがなく、もって、排気効率の低下を確実に防止することができる。
請求項６記載の粒子進入阻止機構によれば、複数の阻止部材は、排気流に沿う方向から眺めたときに、同心円状に配されるので、該粒子進入阻止機構を通過する排気流を乱すことがなく、もって、排気効率の低下を確実に防止することができる。
請求項９記載の粒子進入阻止機構によれば、粒子進入阻止機構は排気流に沿う軸を中心に回転するので、排気流によって運ばれる処理室からの粒子と各阻止部材との衝突確率を高めて各阻止部材による粒子の捕捉確率を高めることができ、もって、処理室から排気ポンプへ粒子が流れ込むのを防止することができる。その結果、排気ポンプから反跳する粒子の発生を根本的に防止することができる。
請求項１０記載の粒子進入阻止機構によれば、各阻止部材を冷却することによって該阻止部材近傍において排気流によって運ばれる粒子に熱泳動力を作用させることができ、もって、該粒子を各阻止部材に捕捉させることができる。
請求項１１記載の粒子進入阻止機構によれば、各阻止部材に直流電圧を印加することによって該阻止部材近傍において排気流によって運ばれる粒子に静電気力を作用させることができ、もって、該粒子を各阻止部材に捕捉させることができる。
請求項１３記載の排気制御装置によれば、粒子進入阻止機構を排気流路から隔離して収容する隔離収容室は収容された粒子進入阻止機構を洗浄する洗浄機構を有するので、粒子進入阻止機構の洗浄の際、排気流路が隔離収容室と連通することがない。その結果、排気流路を大気開放する必要がなく、且つ洗浄剤等が排気流路に進入することがないため、排気ポンプによる処理室の真空引きが阻害されることがなく、もって、該排気制御装置を用いた基板処理装置の稼働率を向上することができる。
また、請求項１３記載の排気制御装置によれば、粒子進入阻止機構を排気流路及び隔離収容室の間で自在に移動させる移動機構を有するので、粒子進入阻止機構が多量の粒子を捕捉した場合、該粒子進入阻止機構を隔離収容室に容易且つ確実に移動させることができ、もって、粒子進入阻止機構から剥離した粒子の排気流路への飛散を未然に防止することができる。
請求項１４記載の排気制御装置によれば、洗浄機構は、気相及び液相又は気相及び固相の２つの相状態を呈する物質、気体のパルス波、気体の衝撃波、ラジカル、洗浄溶液、振動、若しくは熱応力からなる手段の群から選択された少なくとも１つを用いるので、粒子進入阻止機構を確実に清浄化することができる。
請求項１６記載の排気制御装置によれば、排気流路及び隔離収容室の間を移動自在であって、粒子進入阻止機構によって覆われる貫通開口部を有する弁体をさらに備えるので、粒子進入阻止機構が多量の粒子を捕捉した場合、該粒子進入阻止機構を隔離収容室に容易且つ確実に移動させることができ、もって、粒子進入阻止機構から剥離した粒子の排気流路への飛散を未然に防止することができる。
請求項１７記載の排気制御装置によれば、移動機構は、排気流路の所望のコンダクタンスに応じて、互いに開口率が異なる複数の粒子進入阻止機構から該所望のコンダクタンスに対応する粒子進入阻止機構を選択して排気流路に配するので、排気流路の所望のコンダクタンスを容易且つ確実に実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の第１の実施の形態に係る排気制御装置が適用される基板処理装置について説明する。
図１は、本実施の形態に係る排気制御装置が適用される基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
図１において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching）（以下、「ＲＩＥ」という。）処理を施すエッチング処理装置として構成される基板処理装置１０は、金属、例えば、アルミニウム又はステン
レス鋼からなる、大小２つの円筒が重ねられた形状を呈するチャンバ１１（処理室）を備える。
該チャンバ１１内には、ウエハＷを載置し、且つ該載置されたウエハＷと共にチャンバ１１内を上下降するウエハステージとしての下部電極１２と、上下降する下部電極１２の側部を覆う円筒状のカバー１３とが配置される。
下部電極１２の側部には、下部電極１２上方の空間である処理空間Ｓから排気室１４を仕切る環状のバッフル板１５が配置され、排気室１４は、排気マニホールド１６及び可変式スライドバルブである自動圧力制御弁（Automatic Pressure Control）（以下、「ＡＰＣ」という。）バルブ１７（排気制御装置）を介して真空引き用の排気ポンプであるＴＭＰ１８に連通する。
ＴＭＰ１８はチャンバ１１内をほぼ真空状態になるまで減圧し、ＡＰＣバルブ１７はチャンバ１１の減圧の際にチャンバ１１内の圧力を制御する。バッフル板１５は処理空間Ｓと排気室１４を連通する複数の円孔状の通気孔を有する。
下部電極１２には下部高周波電源１９が下部整合器２０を介して接続されており、下部高周波電源１９は、所定の高周波電力を下部電極１２に印加する。また、下部整合器２０は、下部電極１２からの高周波電力の反射を低減して該高周波電力の下部電極１２への入射効率を最大にする。
下部電極１２の内部上方には、ウエハＷを静電吸着力で吸着するためのＥＳＣ２１が配置されている。ＥＳＣ２１には直流電源（図示しない）が電気的に接続されている。ＥＳＣ２１は、直流電源からＥＳＣ２１に印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハＷをその上面に吸着保持する。また、ＥＳＣ２１の周縁にはシリコン（Ｓｉ）等から成る円環状のフォーカスリング２２が配置され、該フォーカスリング２２は処理空間Ｓに発生したイオンやラジカルをウエハＷに向けて収束させる。また、フォーカスリング２２の周囲は環状のカバーリング２３によって覆われている。
また、下部電極１２の下方には、該下部電極１２の下部から下方に向けて延設された支持体２４が配置されている。該支持体２４は下部電極１２を支持し、且つ下部電極１２を昇降させる。また、支持体２４は、周囲をベローズカバー２５によって覆われてチャンバ１１内の雰囲気から遮断される。
この基板処理装置１０では、チャンバ１１内へウエハＷが搬出入される場合、下部電極１２がウエハＷの搬出入位置まで下降し、ウエハＷにＲＩＥ処理が施される場合、下部電極１２がウエハＷの処理位置まで上昇する。
チャンバ１１の天井部には、チャンバ１１内に後述する処理ガスを供給するシャワーヘッド２６が配置されている。シャワーヘッド２６は、処理空間Ｓに面した多数のガス通気孔２７を有する円板状の上部電極２８と、該上部電極２８の上方に配置され且つ上部電極２８を着脱可能に支持する電極支持体２９とを有する。
上部電極２８には、上部高周波電源３０が上部整合器３１を介して接続されており、上部高周波電源３０は、所定の高周波電力を上部電極２８に印加する。また、上部整合器３１は、上部電極２８からの高周波電力の反射を低減して該高周波電力の上部電極２８への入射効率を最大にする。
電極支持体２９の内部にはバッファ室３２が設けられ、このバッファ室３２には処理ガス導入管３３が接続されており、処理ガス導入管３３の途中にはバルブ３４が配置されている。また、バッファ室３２には、例えば、処理ガス導入管３３から四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４），酸素ガス（Ｏ２），アルゴンガス（Ａｒ）及び四フッ化炭素（ＣＦ４）の単独、又は組み合わせからなる処理ガスが導入され、該導入された処理ガスはガス通気孔２７を介して処理空間Ｓに供給される。
この基板処理装置１０のチャンバ１１内では、上述したように、下部電極１２及び上部電極２８に高周波電力が印加され、該印加された高周波電力によって処理空間Ｓにおいて処理ガスから高密度のプラズマが発生し、イオンやラジカルが生成される。これら生成されたラジカルやイオンは、フォーカスリング２２によってウエハＷの表面に収束され、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングする。
図２は、図１におけるＡＰＣバルブの構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該ＡＰＣバルブの縦断面図であり、（Ｂ）は該ＡＰＣバルブの水平断面図である。
図２（Ａ）及び２（Ｂ）において、ＡＰＣバルブ１７は、平面視楕円状の容器からなる本体３５と、該本体３５の略中央に位置し、本体３５の内部を排気流路室３６及びトラップ洗浄室３７（隔離収容室）に仕切るゲートバルブ３８と、本体３５の内部において水平に移動可能な弁体４０とを備える。
また、図２（Ａ）において、ＴＭＰ１８は、図中上下方向、すなわち排気流の方向に沿って配置された回転軸４４と、該回転軸４４を収容するように回転軸４４と平行に配置される円筒体４５と、回転軸４４から垂直に突出する複数のブレード状の回転翼４６と、円筒体４５の内周面から回転軸４４に向けて突出する複数のブレード状の静止翼４７とを備える。
複数の回転翼４６は回転軸４４から放射状に突出して回転翼群を形成し、複数の静止翼４７は、円筒体４５の内周面の同一円周上において等間隔に配置され、且つ回転軸４４に向けて突出して静止翼群を形成する。ＴＭＰ１８では回転翼群と静止翼群とが複数存在し、各回転翼群は回転軸４４に沿って等間隔に配置され、各静止翼群は隣接する２つの回転翼群の間に配置される。
一般的に、ＴＭＰ１８では最上の回転翼群が最上の静止翼群より上側に配置される。すなわち、最上の回転翼群が最上の静止翼群より排気マニホールド１６側に配置される。また、ＴＭＰ１８は、回転翼４６を回転軸４４周りに高速回転させることにより、ガスを排気マニホールド１６からＴＭＰ１８の下側へ高速排気する。
排気流路室３６は、排気マニホールド１６及びＴＭＰ１８の間に介在し、円孔である上部開口部４１を介して排気マニホールド１６と連通し、且つ円孔である下部開口部４２を介してＴＭＰ１８と連通する。図２（Ａ）において、上部開口部４１及び下部開口部４２は同軸上に配置され、排気流は上部開口部４１から下部開口部４２へ向けて流れる。
弁体４０は円板状を呈し、本体３５の内部における略中央に位置する軸３９を中心に回転移動することにより、排気流路室３６及びトラップ洗浄室３７を往来する。弁体４０が排気流路室３６へ移動して該排気流路室３６内へ突出した場合、該弁体４０は上部開口部４１及び下部開口部４２の間に介在し、排気流に対して垂直に突出することによって排気流を阻害する。また、弁体４０は回転移動することによって排気流の阻害量を変化させて排気流量を調整し、これにより、排気マニホールド１６内の圧力、引いては処理空間Ｓの圧力を制御する。
弁体４０は排気流路室３６内へ最大限突出した際に、図２（Ｂ）に示すように、下部開口部４２を上部開口部４１から完全に隠す大きさを有するが、該弁体４０は、排気流路室３６内へ最大限突出した際における上部開口部４１（下部開口部４２）に対応する位置において、上部開口部４１から下部開口部４２へ向けて貫通して開口する貫通穴４３（貫通開口部）を有する。該貫通穴４３の直径は、排気流に沿う方向から眺めたとき、上部開口部４１及び下部開口部４２の直径と略同じである。
また、弁体４０は、貫通穴４３をＴＭＰ１８側において覆うパーティクルトラップ４８（粒子進入阻止機構）を備える。
図３は、図２におけるパーティクルトラップの構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該パーティクルトラップの平面図であり、（Ｂ）は該パーティクルトラップの側面図であり、（Ｃ）は該パーティクルトラップによるパーティクルの進入阻止の様子を示す図である。排気流路室３６中の排気流は、図３（Ａ）において奥行きに向かって流れ、図３（Ｂ）において上から下へ流れる。
図３（Ａ）及び３（Ｂ）において、パーティクルトラップ４８は、排気流に沿う方向から眺めたときに同心円状に配された直径が異なる３つの円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃと、各円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃに架橋され且つ排気流に沿う方向から眺めたときに最小の円環部材４９ｃから放射状に配された細板状の阻止部材５０ａ〜５０ｈとを有する。
このパーティクルトラップ４８では、排気流に沿う方向から眺めたときに、円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃや阻止部材５０ａ〜５０ｈによって覆われない部分、すなわち開口部の面積が、全体の面積（円環部材４９ａの外径を有する円の面積）の、例えば、９０％以上である。以下、パーティクルトラップ４８を排気流に沿う方向から眺めたときの全体の面積に対する開口部の面積の割合を開口率という。該開口率が大きいほど排気流を阻害しない。なお、排気流に沿う方向から眺めたときに弁体４０の貫通穴４３が下部開口部４２と一致する場合、すなわち、貫通穴４３だけでなく下部開口部４２も間接的にパーティクルトラップ４８によって覆われる場合、該パーティクルトラップ４８の開口率が９０％以上であれば、上部開口部４１、貫通穴４３及び下部開口部４２から構成される排気流路のコンダクタンスを低下させないことが確認されている。
パーティクルトラップ４８では、３つの円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃは直径が小さくなるほど排気流の下流側（ＴＭＰ１８側）に配されるので、各円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃに架橋された各阻止部材５０ａ〜５０ｈは排気流（図３（Ｂ）中の矢印）に対して斜めに配される。したがって、各阻止部材５０ａ〜５０ｈが有する各面は排気流に対して正対せず、斜めに配される。
ここで、ＴＭＰ１８では、最上の回転翼群が最上の静止翼群より排気マニホールド１６側に配置されているため、チャンバ１１から排出されたパーティクルは、ＴＭＰ１８へ到達すると、回転翼４６に衝突して上側、すなわち排気マニホールド１６へ向けて反跳する。このとき、回転翼４６は高速回転しているため、衝突によってパーティクルが回転翼４６から受け取るエネルギーの殆どは回転翼４６の回転方向の運動エネルギーである。また、回転翼４６の回転方向は排気流に対して垂直である。その結果、反跳パーティクルの進行方向は、排気流に対して斜めとなる。
ここで、上述したように、各阻止部材５０ａ〜５０ｈが有する各面は排気流に対して斜めに配されるため、図３（Ｃ）に示すように、各阻止部材５０ａ〜５０ｈは反跳パーティクルの進路を遮断する。特に、パーティクルトラップ４８の各阻止部材５０ａ〜５０ｈは、それらの一部の面が反跳パーティクルの進路に正対するように、各円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃに対する取り付け角度が調整されている。これにより、反跳パーティクルと各阻止部材５０ａ〜５０ｈが有する各面との衝突確率を高めることができ、各阻止部材５０ａ〜５０ｈは反跳パーティクルの排気マニホールド１６への進入、引いては、チャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止する。特に、各阻止部材５０ａ〜５０ｈの面を、メッシュ状部材（例えば、ＳＵＳ，テフロン（登録商標）、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）のいずれかから成るメッシュ状部材）で覆うと、各面に衝突する反跳パーティクルがメッシュ状部材によって捕捉されるため、反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入をより確実に防止することができる。
また、パーティクルトラップ４８は排気流に沿う軸を中心に回転する。具体的には、排気流に沿う方向から眺めたときに、ＴＭＰ１８の回転翼４６が時計回りに回転する場合には、パーティクルトラップ４８は各円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃの中心点を中心に反時計回りに回転し、ＴＭＰ１８の回転翼４６が反時計回りに回転する場合には、パーティクルトラップ４８は各円環部材４９ａ，４９ｂ，４９ｃの中心点を中心に時計回りに回転する（図３（Ａ））。
パーティクルトラップ４８は排気流に沿う軸を中心に回転すると、排気流によって運ばれるパーティクル（チャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクル）がパーティクルトラップ４８を通過する際に該パーティクルが各阻止部材５０ａ〜５０ｈと衝突する確率を高めることができ、各阻止部材５０ａ〜５０ｈによるパーティクルの捕捉確率を高めることができる。例えば、図４（Ａ）〜４（Ｃ）に示すように、パーティクルがパーティクルトラップ４８を通過し始めたとき（図４（Ａ））にその進路上に存在していない阻止部材５０ｆは、パーティクルトラップ４８の回転によってパーティクルの進路に近づき（図４（Ｂ））、やがてパーティクルと衝突して該パーティクルを捕捉する（図４（Ｃ））。これにより、パーティクルトラップ４８は、反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止するだけでなく、排気流によって運ばれるパーティクルがＴＭＰ１８へ流れ込むのを防止することができる。
パーティクルトラップ４８の回転速度は、パーティクルがパーティクルトラップ４８を通過する間に、或る阻止部材５０が隣接する阻止部材５０が存在していた位置まで移動可能な速度（例えば、図３（Ａ）において、阻止部材５０ｆが、阻止部材５０ｅが存在していた位置まで移動可能な速度、すなわち、パーティクルトラップ４８が１／８回転する速度）以上であるのが好ましい。これにより、各阻止部材５０ａ〜５０ｈは、パーティクルがパーティクルトラップ４８を通過する間に、排気流に沿う方向から眺めたときの開口部を走査することができ、これにより、該開口部を通過するパーティクルの捕捉確率をさらに高めることができる。
パーティクルトラップ４８は回転してもその開口率が変化する訳ではないので、該パーティクルトラップ４８の回転が排気流を阻害することはない。むしろ、各阻止部材５０ａ〜５０ｈをブレード状に構成し、パーティクルトラップ４８自身がＴＭＰ１８への流れを生じさせるように該パーティクルトラップ４８を構成すれば、チャンバ１１の処理空間Ｓの排気効率をより高めることができる。
また、減圧された雰囲気、例えば、数ｍＴｏｒｒ〜数Ｔｏｒｒの雰囲気では、該雰囲気中のパーティクルに温度差に起因する熱泳動力が作用することが知られている。具体的には、該パーティクルは温度の低い物体に引き寄せられる。本実施の形態におけるパーティクルトラップ４８では、該熱泳動力を利用するために、パーティクルトラップ４８は冷却機構（図示しない）、例えば、ペルチェ素子や冷媒通路を備え、該冷却機構は各阻止部材５０ａ〜５０ｈを冷却する。
排気流における圧力はせいぜい数Ｔｏｒｒであるため、各阻止部材５０ａ〜５０ｈを冷却すると、排気流によって運ばれるパーティクルがパーティクルトラップ４８、特に各阻止部材５０ａ〜５０ｈの側を通過する際、該パーティクルに熱泳動力が作用して各阻止部材５０ａ〜５０ｈへ引き寄せられ、これにより、各阻止部材５０ａ〜５０ｈによるパーティクルの捕捉確率を高めることができる。例えば、図５（Ａ）〜５（Ｃ）に示すように、パーティクルがパーティクルトラップ４８を通過し始めたとき（図５（Ａ））に、その進路上に阻止部材５０ｆが存在していなくても、熱泳動力によってパーティクルの進路が阻止部材５０ｆへ向かうように変更され（図５（Ｂ）、やがて阻止部材５０ｆと衝突して該阻止部材５０ｆによって捕捉される（図５（Ｃ））。これによっても、パーティクルトラップ４８は排気流によって運ばれるパーティクルがＴＭＰ１８へ流れ込むのを防止することができる。
図２（Ａ）及び２（Ｂ）に戻り、ＡＰＣバルブ１７において、ゲートバルブ３８は開閉自在に構成され、弁体４０が排気流路室３６からトラップ洗浄室３７へ移動する際、又はトラップ洗浄室３７から排気流路室３６へ移動する際、開弁して排気流路室３６及びトラップ洗浄室３７を連通させる。また、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１内の圧力を制御する際やトラップ洗浄室３７に移動した弁体４０のパーティクルトラップ４８を洗浄する際、ゲートバルブ３８は閉弁してトラップ洗浄室３７を排気流路室３６から隔離する。
弁体４０のパーティクルトラップ４８によって反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止し続けると、各阻止部材５０ａ〜５０ｈの各面に捕捉されたパーティクルの量が増加する。捕捉されたパーティクルの量の増加は、特に反跳パーティクルの進路に正対する面において顕著である。捕捉されたパーティクルが増加すると、パーティクルトラップ４８に何らかの外力が加わった際の各阻止部材５０ａ〜５０ｈからのパーティクルの落下・剥離の可能性が増加する。剥離したパーティクルはＴＭＰ１８へ流れ込んで反跳パーティクルとなる虞がある。
本実施の形態に係るＴＭＰ１８では、これに対応して、パーティクルトラップ４８の洗浄を行う。具体的には、トラップ洗浄室３７がパーティクルトラップ４８の洗浄機構５１を備える。該洗浄機構５１としては、例えば、気相及び液相又は気相及び固相の２つの相状態を呈する（すなわち、エアロゾル状の）洗浄物質をパーティクルトラップ４８へ向けて噴出する装置、加熱された水蒸気をパーティクルトラップ４８へ向けて噴出する装置、気体、例えば不活性ガスをパルス波状にパーティクルトラップ４８へ吹き付ける装置、気体、例えば不活性ガスの衝撃波をパーティクルトラップ４８へ付与する装置、プラズマ、例えば酸素ラジカルをパーティクルトラップ４８へ向けて供給する装置、洗浄溶液を液相のままパーティクルトラップ４８へ吹き付ける装置、パーティクルトラップ４８を洗浄溶液槽へ浸漬させる装置、パーティクルトラップ４８へ振動を付与する装置、又は、パーティクルトラップ４８にヒートサイクルを付与して熱応力によってパーティクルを剥離させる装置が該当する。
パーティクルトラップ４８へエアロゾル状の洗浄物質を噴出する場合には、該洗浄物質のパーティクルトラップ４８への到達時の温度が約８０度になるように洗浄物質を加熱して噴出するのが好ましく、これにより、洗浄物資による洗浄効果だけでなく熱応力による洗浄効果も期待することができ、パーティクルトラップ４８の洗浄を迅速且つ確実に行うことができる。また、プラズマをパーティクルトラップ４８へ供給する場合、該プラズマはトラップ洗浄室３７内で発生させてもよく、又はリモートプラズマ発生装置によって発生させたプラズマをトラップ洗浄室３７内へ導入してもよい。
従来の基板処理装置において、排気流路内に配される器具等を洗浄する場合、該器具を取り出すために排気流路を大気開放する必要があるが、排気流路を大気開放するとチャンバ１１の処理空間Ｓの圧力も大気圧に戻ってしまうため、器具の洗浄後に処理空間Ｓを減圧するための排気（真空引き）を行う必要がある。
一方、基板処理装置１０では、パーティクルトラップ４８が洗浄機構５１によって洗浄される際、トラップ洗浄室３７がゲートバルブ３８によって排気流路室３６から隔離されるため、例えば、洗浄効果を高めるためにトラップ洗浄室３７内を大気開放する場合であっても、排気流路室３６内の圧力、引いては、排気マニホールド１６やチャンバ１１の処理空間Ｓの圧力は大気圧に戻ることがない。また、洗浄機構５１から噴出される洗浄剤やパーティクルトラップ４８から除去されたパーティクルが排気流路室３６、引いては、処理空間Ｓへ逆流することもない。これにより、パーティクルトラップ４８の洗浄後も処理空間Ｓを減圧するために排気を行う必要が無くすことができ、もって、基板処理装置１０の稼働率を向上することができるとともに、チャンバ１１の処理空間Ｓが不用意にパーティクル等によって汚染されるのを防止することができる。
本実施の形態に係る排気制御装置としてのＡＰＣバルブ１７によれば、パーティクルトラップ４８の各阻止部材５０ａ〜５０ｈがＴＭＰ１８からの反跳パーティクルの進路を遮断するように配置され、且つ該パーティクルトラップ４８の排気流に沿う方向から眺めたときの開口率が９０％以上であるので、反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止するとともに、排気流路のコンダクタンスを低下させることがなく、ＴＭＰ１８による排気効率の低下を防止することができる。
また、パーティクルトラップ４８では、各阻止部材５０ａ〜５０ｈが有する各面は排気流に対して正対しないので、各阻止部材５０ａ〜５０ｈは排気の流れを阻害しにくく、もって、排気流路のコンダクタンスの低下を確実に防止することができる。
さらに、パーティクルトラップ４８では、各阻止部材５０ａ〜５０ｈは、排気流に沿う方向から眺めたときに、放射状に配されるので、該パーティクルトラップ４８を通過する排気流を乱すことがなく、もって、排気効率の低下を確実に防止することができる。
また、上述したＡＰＣバルブ１７において、弁体４０は、パーティクルトラップ４８が多量のパーティクルを捕捉した場合、該パーティクルトラップ４８をトラップ洗浄室３７に容易且つ確実に移動させることができるため、パーティクルトラップ４８の各阻止部材５０ａ〜５０ｈから剥離したパーティクルの排気マニホールド１６内への飛散を未然に防止することができる。
上述したパーティクルトラップ４８では、該パーティクルトラップ４８が冷却機構を備えたが、パーティクルトラップ４８はさらに、若しくは冷却機構に加えて各阻止部材５０ａ〜５０ｈに正の直流電圧を印加する電圧印加機構を備えていてもよい。
チャンバ１１の処理空間Ｓから流れてくるパーティクルは負に帯電していることが多いため、各阻止部材５０ａ〜５０ｈに正の直流電圧を印加すると、該パーティクルに静電気力させて各阻止部材５０ａ〜５０ｈへ引き寄せることができる。これにより、各阻止部材５０ａ〜５０ｈによるパーティクルの捕捉確率を高めることができる。
また、パーティクルトラップ４８では、各阻止部材５０ａ〜５０ｈが、排気流に沿う方向から眺めたときに放射状に配されたが、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示すように、排気流に沿う方向から眺めたときに、複数の直径が互いに異なる円筒状の阻止部材５２ａ〜５２ｄが同心円状に配されてもよい。各阻止部材５２ａ〜５２ｄは直径が小さくなるほど排気流の下流側（ＴＭＰ１８側）に配される。また、排気流に沿う方向の長さが所定値以上であり、排気流に沿う方向に関して隣接する阻止部材５２同士の間隔が充分小さいため、各阻止部材５２ａ〜５２ｄは反跳パーティクルの進路を遮断する（図６（Ｃ））。一方、各阻止部材５２ａ〜５２ｄはその厚みが薄く構成されているため、排気流に対する開口率は非常に大きく、例えば、９０％以上である。
以上より、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示すパーティクルトラップ５３も、反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止するとともに、ＴＭＰ１８による排気効率の低下を防止することができる。また、パーティクルトラップ５３では、各阻止部材５２ａ〜５２ｄは、排気流に沿う方向から眺めたときに、同心円状に配されるので、該パーティクルトラップ５３を通過する排気流を乱すことがなく、もって、排気効率の低下を確実に防止することができる。
次に、本発明の第２の実施の形態に係る排気制御装置について説明する。
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、弁体及びパーティクルトラップが一体化されていない点で上述した第１の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
図７は、本実施の形態に係る排気制御装置としてのＡＰＣバルブの構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該ＡＰＣバルブの縦断面図であり、（Ｂ）は該ＡＰＣバルブの水平断面図である。
図７（Ａ）及び７（Ｂ）において、ＡＰＣバルブ５４は、本体３５、ゲートバルブ３８の他に、本体３５の内部において水平に移動可能な弁体５５と、パーティクルトラップ４８を排気流路室３６及びトラップ洗浄室３７の間において移動可能なアーム機構５６（移動機構）とを備える。
弁体５５は円板状を呈し、本体３５の内部における略中央に位置する軸３９を中心に回転移動することにより、排気流路室３６及びトラップ洗浄室３７を往来する。弁体５５が排気流路室３６へ移動して該排気流路室３６内へ突出した場合、排気流に対して垂直に突出することによって排気流を阻害する。また、弁体５５は排気流の阻害量を変化させて排気流量を調整し、これにより、排気マニホールド１６内の圧力、引いては処理空間Ｓの圧力を制御する。なお、弁体５５は弁体４０が有する貫通穴４３のような貫通穴を有していない。
アーム機構５６は、水平方向（排気流に対して垂直な方向）に伸縮自在なアーム部５６ａと、該アーム部５６ａの先端に配されてパーティクルトラップ４８を釣支して昇降させるトラップ昇降ベルト５６ｂとを有する。
ＴＭＰ１８からの反跳パーティクルの処理空間Ｓへの進入を防止する場合、アーム部５６ａが伸長してパーティクルトラップ４８を排気流路室３６内へ搬送し、さらにトラップ昇降ベルト５６ｂがパーティクルトラップ４８を降下させてパーティクルトラップ４８を下部開口部４２内に挿嵌する。このとき、パーティクルトラップは、排気流に沿う方向から眺めたときに、各阻止部材５０ａ〜５０ｈが放射状に配され、且つ各阻止部材５０ａ〜５０ｈの各面が跳パーティクルの進路を遮断するように下部開口部４２内に挿嵌される。これにより、反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止するとともに、排気流路のコンダクタンスを低下させることがなく、ＴＭＰ１８による排気効率の低下を防止することができる。ここで、アーム機構５６は、パーティクルトラップ４８を下部開口部４２内に挿嵌した後、トラップ昇降ベルト５６ｂをパーティクルトラップ４８から切り離し、パーティクルトラップ４８を下部開口部４２内に挿嵌したまま、トラップ昇降ベルト５６ｂをトラップ洗浄室３７へ収容してもよい。
また、アーム機構５６は、パーティクルトラップ４８が多量のパーティクルを捕捉した場合、該パーティクルトラップ４８をトラップ洗浄室３７に容易且つ確実に移動させることができるため、パーティクルトラップ４８の各阻止部材５０ａ〜５０ｈから剥離したパーティクルの排気マニホールド１６内への飛散を未然に防止することができる。
上述したＡＰＣバルブ５４では、１つのパーティクルトラップのみが用意されたが、ＡＰＣバルブ５４が複数のパーティクルトラップ、例えば、図８（Ａ）や８（Ｂ）に示すような、パーティクルトラップ４８とは互いに開口率が異なる複数のパーティクルトラップを備えていてもよい。開口率が異なるパーティクルトラップを下部開口部４２へ挿嵌すると、該パーティクルトラップによる排気流の阻害量を変化させることができるため、排気流路のコンダクタンスを変化させることができる。
したがって、排気流路の所望のコンダクタンスに応じて、所定の開口率を有するパーティクルトラップを選択してアーム機構５６によって下部開口部４２に挿嵌すれば、弁体５５と協働して、又は該パーティクルトラップ単独で所望のコンダクタンスを実現することができる。すなわち、互いに開口率が異なるパーティクルトラップの入れ換えによって排気流路の所望のコンダクタンスを容易且つ確実に実現することができる。
開口率が異なるパーティクルトラップを実現するためには、例えば、図８（Ａ）や９（Ｂ）に示すように、阻止部材５０ａ〜５０ｈの一部又は全部をより幅の広い阻止部材（５０ｉ〜５０ｐ）に置換するのが好ましい。
本実施の形態では、トラップ洗浄室３７、ゲートバルブ３８及びアーム機構５６をＡＰＣバルブ５４に配置したが、トラップ洗浄室３７、ゲートバルブ３８及びアーム機構５６の配置位置はこれに限られない。例えば、図９に示すように、トラップ洗浄室３７、ゲートバルブ３８及びアーム機構５６が排気マニホールド１６の途中に配されてもよく、若しくは、ＴＭＰ１８のマニホールド部に配置されてもよい。いずれの場合も、アーム機構５６がパーティクルトラップ４８を排気流中に配することができればよく、また、ゲートバルブ３８が排気流とトラップ洗浄室３７を隔離できればよい。なお、各トラップ洗浄室３７が洗浄機構５１を備えるのが好ましいのは言うまでもない。いずれの場合にも、パーティクルトラップ４８を用いれば、反跳パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの進入を防止するとともに、ＴＭＰ１８による排気効率の低下を防止することができる。
なお、上述した各実施の形態では、チャンバ１１でＲＩＥ処理が施される基板は半導体用のウエハであったが、ＲＩＥ処理が施される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。
本発明の第１の実施の形態に係る排気制御装置が適用される基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 図１におけるＡＰＣバルブの構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該ＡＰＣバルブの縦断面図であり、（Ｂ）は該ＡＰＣバルブの水平断面図である。 図２におけるパーティクルトラップの構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該パーティクルトラップの平面図であり、（Ｂ）は該パーティクルトラップの側面図であり、（Ｃ）は該パーティクルトラップによるパーティクルの進入阻止の様子を示す図である。 回転するパーティクルトラップと排気流によって運ばれるパーティクルとの衝突を説明するための工程図である。 熱泳動力によるパーティクルトラップのパーティクルの捕捉を説明するための工程図である。 パーティクルトラップの変形例の構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該パーティクルトラップの平面図であり、（Ｂ）は該パーティクルトラップの側面図であり、（Ｃ）は該パーティクルトラップによるパーティクルの進入阻止の様子を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る排気制御装置としてのＡＰＣバルブの構成を概略的に示す図であり、（Ａ）は該ＡＰＣバルブの縦断面図であり、（Ｂ）は該ＡＰＣバルブの水平断面図である。 図３のパーティクルトラップと開口率が異なるパーティクルトラップの構成を概略的に示す平面図であり、（Ａ）は阻止部材の一部をより幅の広い阻止部材に置換したパーティクルトラップであり、（Ｂ）は阻止部材の全部をより幅の広い阻止部材に置換したパーティクルトラップである。 図７におけるトラップ洗浄室、ゲートバルブ及びアーム機構の配置位置の変形例を示す断面図である。
符号の説明
Ｗ ウエハ
Ｓ 処理空間
１０ 基板処理装置
１１ チャンバ
１６ 排気マニホールド
１７，５４ ＡＰＣバルブ
１８ ＴＭＰ
３６ 排気流路室
３７ トラップ洗浄室
３８ ゲートバルブ
４０，５５ 弁体
４６ 回転翼
４８，５３ パーティクルトラップ
５０ａ〜５０ｈ，５２ａ〜５２ｄ 阻止部材
５１ 洗浄機構
５６ アーム機構

Claims (18)

  1. 基板に所定の処理を施す処理室、及び高速回転する回転翼を有する排気ポンプの間の排気流路に突出自在な板状の弁体であって、
    前記排気流路中の排気流に沿って貫通する貫通開口部と、
    該貫通開口部を覆う粒子進入阻止機構とを備え、
    該粒子進入阻止機構は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を有し、
    前記粒子進入阻止機構の前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする弁体。
  2. 前記所定値は９０％であることを特徴とする請求項１記載の弁体。
  3. 各前記阻止部材が有する各面は前記排気流に対して正対しないことを特徴とする請求項１又は２記載の弁体。
  4. 基板に所定の処理を施す処理室、及び高速回転する回転翼を有する排気ポンプの間の排気流路に配される粒子進入阻止機構であって、
    前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を備え、
    前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする粒子進入阻止機構。
  5. 前記複数の阻止部材は、前記排気流に沿う方向から眺めたときに、放射状に配されることを特徴とする請求項４記載の粒子進入阻止機構。
  6. 前記複数の阻止部材は、前記排気流に沿う方向から眺めたときに、同心円状に配されることを特徴とする請求項４記載の粒子進入阻止機構。
  7. 前記所定値は９０％であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構。
  8. 各前記阻止部材が有する各面は前記排気流に対して正対しないことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構。
  9. 前記排気流に沿う軸を中心に回転することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構。
  10. 各前記阻止部材を冷却する冷却機構を備えることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構。
  11. 各前記阻止部材に直流電圧を印加する電圧印加機構を備えることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか１項に記載の粒子進入阻止機構。
  12. 基板に所定の処理を施す処理室、及び高速回転する回転翼を有する排気ポンプの間に配される排気制御装置であって、
    前記処理室及び前記排気ポンプの間の排気流路に配される粒子進入阻止機構を備え、
    該粒子進入阻止機構は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を有し、
    前記粒子進入阻止機構の前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする排気制御装置。
  13. 前記粒子進入阻止機構を前記排気流路から隔離して収容する隔離収容室と、前記粒子進入阻止機構を前記排気流路及び前記隔離収容室の間で自在に移動させる移動機構とをさらに備え、
    前記隔離収容室は前記収容された粒子進入阻止機構を洗浄する洗浄機構を有することを特徴とする請求項１２記載の排気制御装置。
  14. 前記洗浄機構は、気相及び液相又は気相及び固相の２つの相状態を呈する物質、気体のパルス波、気体の衝撃波、ラジカル、洗浄溶液、振動、若しくは熱応力からなる手段の群から選択された少なくとも１つを用いることを特徴とする請求項１３記載の排気制御装置。
  15. 前記所定値は９０％であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の排気制御装置。
  16. 前記排気流路及び前記隔離収容室の間を移動自在な板状の弁体をさらに備え、
    該弁体は前記排気流路中の排気流に沿って貫通する貫通開口部を有し、
    前記粒子進入阻止機構は前記貫通開口部を覆うことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の排気制御装置。
  17. 互いに前記開口率が異なる複数の前記粒子進入阻止機構を備え、
    前記移動機構は、前記排気流路の所望のコンダクタンスに応じて前記複数の粒子進入阻止機構から該所望のコンダクタンスに対応する前記粒子進入阻止機構を選択して前記排気流路に配することを特徴とする請求項１３記載の排気制御装置。
  18. 基板に所定の処理を施す処理室と、高速回転する回転翼を有する排気ポンプと、前記処理室及び前記排気ポンプの間に配される排気制御装置とを備える基板処理装置であって、
    前記排気制御装置は、前記処理室及び前記排気ポンプの間の排気流路に配される粒子進入阻止機構を有し、
    該粒子進入阻止機構は、前記排気ポンプから反跳してきた粒子の進路を遮断するように配置された複数の阻止部材を有し、
    前記粒子進入阻止機構の前記排気流路中の排気流に対する開口率が所定値以上であることを特徴とする基板処理装置。
JP2008196270A 2008-07-30 2008-07-30 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置 Expired - Fee Related JP5460982B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008196270A JP5460982B2 (ja) 2008-07-30 2008-07-30 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置
US12/511,721 US20100043894A1 (en) 2008-07-30 2009-07-29 Valve element, particle entry preventive mechanism, exhaust control apparatus, and substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008196270A JP5460982B2 (ja) 2008-07-30 2008-07-30 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010034392A true JP2010034392A (ja) 2010-02-12
JP5460982B2 JP5460982B2 (ja) 2014-04-02

Family

ID=41695210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008196270A Expired - Fee Related JP5460982B2 (ja) 2008-07-30 2008-07-30 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20100043894A1 (ja)
JP (1) JP5460982B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110960931A (zh) * 2018-10-01 2020-04-07 河南一轮电子科技有限公司 真空配管阱装置、真空配管阱系统以及配管清理方法
CN111725105A (zh) * 2020-06-22 2020-09-29 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体设备
WO2021187909A1 (ko) * 2020-03-19 2021-09-23 신경순 유체 차단 밸브

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5944883B2 (ja) * 2013-12-18 2016-07-05 東京エレクトロン株式会社 粒子逆流防止部材及び基板処理装置
CA3057060C (en) 2017-03-07 2023-08-29 Asco, L.P. A device and method for anticipating failure in a solenoid valve for a manifold assembly
EP3685079A4 (en) 2017-09-18 2021-05-05 Asco, L.P. DEVICE AND METHOD FOR MONITORING THE REACTION TIME IN A VALVE MANIFOLD ARRANGEMENT
JP6967954B2 (ja) * 2017-12-05 2021-11-17 東京エレクトロン株式会社 排気装置、処理装置及び排気方法
US11694915B2 (en) 2018-12-19 2023-07-04 Xia Tai Xin Semiconductor (Qing Dao) Ltd. Transferring device of semiconductor manufacturing and method of cleaning transferring chamber of the transferring device
CN112563106B (zh) * 2019-09-10 2023-10-31 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种半导体处理设备及其排气系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289137U (ja) * 1985-11-22 1987-06-08
JPH0771394A (ja) * 1993-01-11 1995-03-14 Applied Materials Inc トラップパネル付きターボポンプ
JP2007180467A (ja) * 2005-03-02 2007-07-12 Tokyo Electron Ltd 反射装置、連通管、排気ポンプ、排気システム、該システムの洗浄方法、記憶媒体、基板処理装置及びパーティクル捕捉部品
JP2008502164A (ja) * 2004-06-07 2008-01-24 ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー 処理システムのオペレーションを制御する方法
JP2008144630A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Edwards Kk 真空ポンプ、真空容器および配管構造体

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6193802B1 (en) * 1995-09-25 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Parallel plate apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US6045618A (en) * 1995-09-25 2000-04-04 Applied Materials, Inc. Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment
US6187072B1 (en) * 1995-09-25 2001-02-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions
US6194628B1 (en) * 1995-09-25 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system
JP3544604B2 (ja) * 1996-12-16 2004-07-21 株式会社荏原製作所 切替式トラップ装置
US6332925B1 (en) * 1996-05-23 2001-12-25 Ebara Corporation Evacuation system
US6051053A (en) * 1996-12-16 2000-04-18 Ebara Corporation Trapping device and method of operation therefor
JP3452468B2 (ja) * 1997-08-15 2003-09-29 株式会社荏原製作所 ターボ分子ポンプ
JP3415402B2 (ja) * 1997-08-15 2003-06-09 株式会社荏原製作所 ターボ分子ポンプ
US7927066B2 (en) * 2005-03-02 2011-04-19 Tokyo Electron Limited Reflecting device, communicating pipe, exhausting pump, exhaust system, method for cleaning the system, storage medium storing program for implementing the method, substrate processing apparatus, and particle capturing component
JP5350598B2 (ja) * 2007-03-28 2013-11-27 東京エレクトロン株式会社 排気ポンプ、連通管、排気システム及び基板処理装置
WO2009102070A1 (ja) * 2008-02-12 2009-08-20 Imott Inc. ダイヤモンド状炭素膜成膜装置及びダイヤモンド状炭素膜を成膜する方法
JP2010174779A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Hitachi High-Technologies Corp 真空処理装置
JP5412239B2 (ja) * 2009-02-24 2014-02-12 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプおよびターボ分子ポンプ用パーティクルトラップ
EP2530182B1 (en) * 2010-01-26 2015-03-25 Canon Anelva Corporation Film-forming method, film-forming apparatus, and apparatus for controlling the film-forming apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289137U (ja) * 1985-11-22 1987-06-08
JPH0771394A (ja) * 1993-01-11 1995-03-14 Applied Materials Inc トラップパネル付きターボポンプ
JP2008502164A (ja) * 2004-06-07 2008-01-24 ザ ビーオーシー グループ ピーエルシー 処理システムのオペレーションを制御する方法
JP2007180467A (ja) * 2005-03-02 2007-07-12 Tokyo Electron Ltd 反射装置、連通管、排気ポンプ、排気システム、該システムの洗浄方法、記憶媒体、基板処理装置及びパーティクル捕捉部品
JP2008144630A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Edwards Kk 真空ポンプ、真空容器および配管構造体

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110960931A (zh) * 2018-10-01 2020-04-07 河南一轮电子科技有限公司 真空配管阱装置、真空配管阱系统以及配管清理方法
JP2020054949A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 Ｆｔｂ研究所株式会社 真空配管トラップ装置、真空配管トラップシステム及び配管清掃方法
WO2021187909A1 (ko) * 2020-03-19 2021-09-23 신경순 유체 차단 밸브
KR20210117970A (ko) * 2020-03-19 2021-09-29 신경순 유체 차단 밸브
KR102517263B1 (ko) 2020-03-19 2023-04-04 신경순 유체 차단 밸브
CN111725105A (zh) * 2020-06-22 2020-09-29 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体设备
CN111725105B (zh) * 2020-06-22 2024-04-16 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP5460982B2 (ja) 2014-04-02
US20100043894A1 (en) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5460982B2 (ja) 弁体、粒子進入阻止機構、排気制御装置及び基板処理装置
US20050241770A1 (en) Substrate cleaning apparatus and method
JP5350598B2 (ja) 排気ポンプ、連通管、排気システム及び基板処理装置
TWI411015B (zh) A plasma processing apparatus, a plasma apparatus for performing the cleaning method thereof, and a memory medium for storing a program for executing the cleaning method
JP4504061B2 (ja) プラズマ処理方法
JP5190215B2 (ja) ターボ分子ポンプの洗浄方法
KR100853575B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 흡착 방법 및 기억 매체
JP2007214512A (ja) 基板処理室の洗浄方法、記憶媒体及び基板処理室
US6684523B2 (en) Particle removal apparatus
JP6442622B2 (ja) 基板処理装置のチャンバークリーニング方法
KR20190039874A (ko) 파티클 발생 억제 방법 및 진공 장치
US6779226B2 (en) Factory interface particle removal platform
JP2006128578A (ja) 基板処理方法、基板処理システム及び基板処理プログラム
US20060011213A1 (en) Substrate transfer device and cleaning method thereof and substrate processing system and cleaning method thereof
US6725564B2 (en) Processing platform with integrated particle removal system
JP5005268B2 (ja) プラズマ処理装置
JP4185117B2 (ja) プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法
JP7038618B2 (ja) クリーニング方法及び基板処理装置
JP4754609B2 (ja) 処理装置およびそのクリーニング方法
JP2005317782A (ja) 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
CN107851571B (zh) 基板处理方法及基板处理装置
JP2006253733A (ja) プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法
KR102299883B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
JP5497091B2 (ja) 基板処理方法
TWI474373B (zh) Airtight module and exhaust method of the airtight module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5460982

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees