JP4694771B2 - Pump and pump member manufacturing method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ポンプに関し、特に、真空処理システムに使用される真空ポンプ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半導体装置等の製造に使用される真空処理システムには、クラスタタイプのシステムと、インラインタイプのシステムがあり、これらのシステムはいずれも複数のチャンバ及び被処理部材(ウェハー、ガラス基板)を移送する移動機構を備えている。これらの真空処理システムでは、各チャンバにおいて大気圧より低い状態(即ち、真空状態)で、被処理部材に種々の被膜形成、エッチング等の各種の処理が施される。この関係で、真空処理システムを構成する各チャンバには、チャンバ内を排気する複数の真空ポンプが設けられている。また、真空処理システムは、ウェハー、ガラス基板等、被処理部材の大型化と共に大きくなり、重量も通常の運搬手段では運べない程、重くなる傾向にある。
【0003】
最近、特定のチャンバ内でプラズマ酸化或いは酸素ラジカル酸化を行うプラズマ処理システムが提案されており、当該プラズマ処理システムには、クラスタタイプの真空処理システムが用いられている。このようなプラズマ処理システムでは、排気される媒体であるガス等は非常に反応性が強いため、真空ポンプ自体、反応性の強い媒体によって腐食されない材料で構成される必要がある。
【0004】
この種の処理システムには、排気用真空ポンプとして、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、ブースターポンプ、ドライポンプ、及び、スクロールポンプ等、種々のポンプが使用されている。これらの真空ポンプは吸入ポートと吐出ポートとを備えたケーシング内に収容されたロータ、ブレード、シャフト、ギア等の真空ポンプ部材を含んでいる。
【0005】
通常、真空ポンプを構成する真空ポンプ部材はジュラルミン等のアルミ合金或いはステンレススティール等によって形成されているが、真空ポンプの軽量化の点では、アルミニウム合金が好ましい。
【0006】
しかしながら、アルミニウム合金によって形成された真空ポンプをプラズマ処理システムの真空ポンプとして使用した場合、プラズマによって各種ガスが解離した際のイオンをはじめとする活性種、腐食性ガス等の媒体によって真空ポンプ内壁が腐食してしまうため、アルミニウム合金によって形成された真空ポンプはプラズマ処理システムには使用できない。一方、ステンレススティールによって形成された真空ポンプも、活性種等の媒体に対して充分な耐食性が得られない。これらの問題はプラズマ処理システムの真空ポンプに限ったものではなく、腐食性の媒体を排出するポンプ一般に言えることである。
【0007】
更に、特許文献1に示されている陽極酸化処理を真空ポンプに適用して、アルミニウム或いはアルミニウム合金で形成された部材の表面に、耐食性のあるアルミナ膜(Al)を形成することが提案されている。
【0008】
実際、特許文献2には、陽極酸化されたクライオパネルを供えたクライオポンプが記載されている。
【0009】
【特許文献1】
特開平7−216589号公報
【0010】
【特許文献2】
特開2003−21062号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、陽極酸化処理によって形成されたAlの被膜は基本的には多孔質の膜であり表面も凹凸状になっている。そのため、例えばCl系ガス,F系ガス,HCl,HSO,HF等の反応性の強いガスまたは薬液に対して、陽極酸化処理されたAl被膜の耐食性は非常に低い。
【0012】
また、陽極酸化されたAl被膜に高温の水蒸気にあてるなどして,膜の分子に水分を吸い込ませて膨張させ,空隙を埋めるなどの後処理が施すことも行われている。
【0013】
しかしながら、上記したような後処理が施されても,一般的に高い減圧度での処理が実施されるプラズマ装置用ガス排気真空ポンプ部材に、陽極酸化処理したアルミニウム合金を使用すると所定の減圧度に達するまで非常な時間を要する。
【0014】
これは、陽極酸化処理したアルミニウム合金の表面の酸化物被膜が本質的には多孔質であるため,アウトガスの問題や膜内に形成されて残っている空隙の存在により,所定の減圧度まで真空引きするのに必要以上の時間がかかることに起因している。
【0015】
また、アルミニウム合金に無電解ニッケルメッキを施した場合、ニッケルが触媒となり、例えばSiH4、B26、PH3、AsH3、ClF3のガスは分解して腐食性ガス及び生成物の発生を促進する。
【0016】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり,その目的は真空処理システムにおいて腐食性ガスに対して使用可能な真空ポンプを提供することである。
【0017】
本発明の他の目的は小型で且つ軽量な真空ポンプを提供することである。
【0018】
本発明の更に他の目的は反応性の強いガスまたは薬液に対して高い耐食性を有するポンプを提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明のポンプは、排出する媒体に曝される部分がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、且つ、プラズマ処理によって酸化された酸化物被膜を有することを特徴としている。
【0020】
前記プラズマ処理によって酸化された酸化物被膜としては、例えば、プラズマによって発生させた酸素ラジカルによって酸化された酸化物被膜を一例として挙げることができる。
【0021】
本発明者等の研究によれば,プラズマ処理,たとえばプラズマによって生成された酸素ラジカルによってアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に成膜された酸化物被膜は、極めて密でかつ表面がフラットな性質を有し,しかも、膜内には空隙が殆ど存在しないものとなっていることが確認された。また、前記酸化物被膜は強固で耐食性も向上していることがわかった。
【0022】
したがって,このような被膜を有する部材をポンプ、特に、反応性の強い媒体に接触するポンプ部材として使用することによって,所定の減圧度までの真空引き時間を従来よりも短縮することができ、耐食性も向上することが判明した。酸素ラジカルによる酸化は,後述するが,たとえば酸素含有ガスをプラズマ化してこれらアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面を該プラズマ処理することによってなされる。
【0023】
また、本発明のポンプの部材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり,前記真空ポンプ部材表面には,希ガス成分を微量含むアルミニウムまたはアルミニウム合金の酸化物被膜を有するものとしてもよい。
【0024】
希ガスが含まれることにより,膜応力が抑制され,密着力や信頼性が向上する。希ガスとしてはクリプトン(Kr)ガス、キセノン(Xe)が特に好ましい。
【0025】
さらにまた、本発明のポンプ部材は,アルミニウムにマグネシウム,ストロンチウム又はバリウムのうちの少なくとも一つを含有するアルミニウム合金からなり,真空ポンプ部材表面には酸化物被膜を有し,前記酸化物被膜はアルミニウムの酸化物と,マグネシウム,ストロンチウム又はバリウムの各酸化物のうちの少なくとも一つの酸化物とを含むものであってもよい。かかるプラズマ処理装置用の部材は,耐食性がさらに向上している。
【0026】
前記アルミニウム合金は,少なくともジルコニウムを含有していたり,あるいは少なくともハフニウムを含有するものであってもよい,これらを含有している場合には,機械的強度が向上する。
【0027】
さらにまた前記アルミニウム合金は,Fe,Mn,Cr,Znの含有率が,いずれも0.01重量%以下であることが好ましい。これらの金属を含んでいると,腐食耐性が劣化するからである。
【0028】
上記では、真空ポンプ部材の母材をアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用した場合について説明したが、本発明は何等これに限定されることなく、アルミニウムを含む鉄によって形成された母材の表面をプラズマ酸化処理、或いは、酸素ラジカル酸化処理によって形成されたアルミニウムの酸化物被膜を表面に形成しても良い。この場合、プラズマ処理によって母材に含まれているアルミニウムを選択的に酸化することによってアルミニウム酸化膜を表面に形成する技術を使用すれば良い。このようなアルミニウムを含む母材として、ステンレススティール等がある。
【0029】
ポンプ部材の必要部分の表面に、プラズマ処理等によってアルミニウムの酸化物被膜を形成する方法として、特願2003−028476号明細書に記載されたプラズマ処理方法が適用できる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の実施の形態について説明する。図1を参照すると、本発明に係る真空ポンプを適用できる真空処理システムとして、クラスタタイプの真空処理システムが示されており、当該真空処理システムは複数の反応チャンバ(真空容器)10、11、12、2つのロードロックチャンバ13、14、及び、トランスファチャンバ15とを有している。
【0031】
更に、反応チャンバ(真空容器)10、11、12内部を減圧あるいは真空状態にするために、各反応チャンバ(真空容器)10、11、12には、それぞれ1台あるいは複数台配置された高真空ポンプ1、2、3、前記高真空ポンプの後段に配置されたブースターポンプ4a、5a、6a、及び、バックポンプ(ドライポンプ)4b,5b,6bが設けられている。また、図示された例では、ロードロックチャンバ13、14、及び、トランスファチャンバ15にも、ブースターポンプ7a、8a、9a、バックポンプ7b、8b、9bがそれぞれ接続されている。また、高真空ポンプ1、2、3と、ブースターポンプ4a、5a、6aとの間には、バルブ22、23、24が設けられている。
【0032】
ターボ分子ポンプ(ネジ溝ポンプ)、クライオポンプ、メカニカルブースターポンプ、バックポンプ(ドライポンプ)及びスクロールポンプがある。以下では、バックポンプ(図2)を例にとって説明する。
【0033】
ここでは、まず、図1に示された真空処理システムの動作を説明する。ウエハ等の被処理物はロードロックチャンバ13に搬入され、当該ロードロックチャンバ13に搬入された被処理物は、被処理物を移送するロボット(搬送装置)を備えたトランスファチャンバ15を介して反応チャンバ10、11、12に移送される。また、反応チャンバ10、11、12で処理されると、被処理物は各反応チャンバ10、11、12からトランスファチャンバ15を介してロードロックチャンバ14に移送される。
【0034】
更に、反応チャンバ(真空容器)10、11、12には、図示しないが、ガス導入口及びヒータ等の加熱手段が設けられており、加熱下で所定のガスを導入しながら、成膜等の所定の処理が行われる。これらの反応チャンバ10、11、12のうち、少なくとも1つの反応チャンバでは、プラズマ酸化処理、酸素ラジカルによる酸化処理が行われるように構成されている。このような酸化処理を行った場合、反応チャンバには、ガスが分解して腐食性ガスが発生し、この腐食性ガスは図示された複数段の真空ポンプによって順次排気される。
【0035】
尚、図1におけるA1 は、高真空ポンプ1、2、3と、ブースターポンプ4a、5a、6aとの間の配管を示し、A2は、反応チャンバ(真空容器)10、11、12と前記高真空ポンプ1、2、3との間の配管を示している。また、図中のRはクリーンルームを示す。
【0036】
図示された真空処理システムは、まず、待機状態に置かれる。この待機状態では、トランスファチャバ15、反応チャンバ(真空容器)10、11、12は減圧あるいは真空状態に維持されている。
【0037】
この状態で、真空処理システム外部の大気中から複数のウエハ等の被処理物を入れたカセットがロードロックチャンバ13に搬入され、前記ロードロックチャンバ13が真空引される。
【0038】
次に、ロードロックチャンバ13とトランスファチャバ15の間のゲート弁(図示せず)が開き、被処理物搬送用ロボットが搬送アームによりカセット内の被処理物を一枚取り出してトランスファチャバ15に移動させる。
【0039】
その後、反応チャンバ(真空容器)10とトランスファチャンバ15間のゲートを開け搬送アームにより被処理物を反応チャンバ(真空容器)10内のステージ上に載置する。成膜処理等の所定の処理後、処理された被処理物は、搬送アームにより他の反応チャンバ11、12、あるいはロードロックチャンバ14に搬送される。処理後、最終的にロードロックチャンバ14から外部に搬送される。
【0040】
上記した反応チャンバ10、11、及び、12のうち、少なくとも、プラズマ酸化或いは酸素ラジカルによって酸化物層を被処理物上に形成するチャンバからは、反応性の強いガスが高真空ポンプ及びブースターポンプを介してバックポンプに吐出される。本発明は、反応性ガスの排気を行う真空ポンプだけに適用されても良いが、ここでは、全ての反応チャンバ1、2、3に設けられた高真空ポンプ1、2、3、ブースターポンプ4a〜9a、及び、バックポンプ(ドライポンプ)4b〜9b全てが本発明の真空ポンプによって構成されている。
【0041】
図2(a)及び(b)を参照して、バックポンプ4b〜9bを例にとって本発明の真空ポンプを説明する。図示された真空ポンプはスクリューポンプ本体Aを備え、本体Aは、複数の螺旋状の陸部と溝部を有し、互いにかみ合いながら実質的に平行な二軸の回りを回転する一対のスクリューロータ25、26を有している。
【0042】
また、スクリューロータ25,26は、ケーシング27内に収納され、スクリューロータ25,26を支持するシャフト28の片端に軸受け35によって回転可能に支持されている。シャフト28の一端部には、タイミングギア30が取り付けられ、他端にはモータ(図示せず)が連結される。シャフト28がモータによって回転されると、タイミングギア30を介して一対のスクリューロータ25,26が同期して回転される。
【0043】
両スクリューロータ25,26を収納するケーシング27の一端部側には吸入ポート31が形成されており、またケーシング27の他端部側には吐出ポート32(図2(b))が形成されている。この例では、吸入ポート31がチャンバー側に接続され、吐出ポート32が大気側に接続される。モータによりスクリューロータ25,26が同期して回転することにより、チャンバ側からの気体が吸入ポート31から吸入され、吐出ポート32から排出され、結果として、チャンバ内のガスが排気される。
【0044】
図示されたケーシング27の吐出ポート32側には、空洞部が形成されて冷却用の水を循環させることができるジャケット33が形成され、特に、吐出ポート32側における圧縮作用に基づく気体の発熱を冷却できるように構成されている。
【0045】
尚、前記両ロータ25、26を収納するケーシング27の片端部には、カバー34が取り付けられており、また一方のスクリューロータ26を支持するシャフト28の一方は、前記カバー34から突出され、後述するモータの回転軸に直結されるように成されている。更に、前記軸受け35とスクリューロータ25,26の間にはシール部材29が設けられている。
【0046】
図2に示されたバックポンプ(ドライポンプ)の部材は全てアルミニウムまたはアルミニウム合金を母材とした部材であるものとし、これらの部材のうち、ロータ25、26、ケーシング27、シール部材29、吸入ポート31、吐出ポート32等(場合によってはシャフト28も)は、腐食性ガス、薬液の排出中に、これら腐食性ガス、薬液に曝される。この場合、反応性の強いガスまたは薬液としては,例えば、Cl系ガス,F系ガス,HCl,HSO,HFが挙げられる。
【0047】
バックポンプを構成する全ての部材に対して本発明に係る処理を施すことによって、バックポンプ全体に耐食性を持たせることができるが、ここでは、腐食性ガスに曝される部材、即ち、ロータ25、26、ケーシング27、シール部材29、吸入ポート31、吐出ポート32の少なくともガスに曝される面が本発明に係るプラズマ酸化処理または酸素ラジカル酸化処理され、結果として、図2(a)、(b)に太線で示されたように、アルミニウムの酸化物被膜が各部材の表面に形成されている。このように、プラズマ酸化処理或いは酸素ラジカルによる酸化処理によって形成されたアルミニウムの酸化膜は、空隙がなく、極めて密でしかも表面がフラットであると言う特徴を持っている。このため、反応性の高いガス等に対しても高い耐食性を維持することができる。
【0048】
図3を参照して、真空ポンプ部材に上記したアルミニウムの酸化物被膜をプラズマ処理装置1を使用して形成する方法について説明する。図示されたプラズマ処理装置1は、矩形形状で示された真空ポンプ部材40の処理が行われるものとする。プラズマ処理装置1は例えばアルミニウム合金からなる上部が開口した有底円筒状の処理容器2を有し、当該処理容器2は接地されている。この処理容器2の底部には、真空ポンプ部材40を載置するサセプタ3が設けられている。このサセプタ3は例えばアルミニウム合金からなり、処理容器2の外部に設けられた交流電源4からの給電によってサセプタ3のヒータ5が発熱し、サセプタ3上の真空ポンプ部材40は300℃まで加熱される。
【0049】
処理容器2の底部には、排気管42を介してターボ分子ポンプ等の排気装置41が接続されており、この排気装置41によって処理容器2内は排気される。また、処理容器2の側壁には、処理ガス供給源43から処理ガスを供給する供給管44が設けられている。本実施の形態において、処理ガス供給源43には、酸素ガス(O2)及び不活性ガスのアルゴン(Ar)ガスの各供給源45、46が接続されている。
【0050】
処理容器2の上部開口には、気密性を確保するためのOリング等のシール材21を介して、例えば、石英ガラスからなる誘電体窓22が設けられている。この誘電体窓22によって、処理容器2内に処理空間Sが形成される。
【0051】
誘電体窓22の上方には、アンテナ部材51が設けられている。この例では、アンテナ部材51は、例えば、最下面に位置するラジアルスロットアンテナ52、その上部に位置する遅波板53、遅波板53を覆って遅波板53を保護すると共に、これを冷却するアンテナカバー54によって構成されている。
【0052】
ラジアルスロットアンテナ52は、導電性を有する材質、例えば、銅の薄い円板からなり、おりなす角度が直角に近い鋭角を持った一対のスリットが同心円状に整列して該円板に形成されている。
【0053】
遅波板53の中心には、導電性を有する材質、例えば、金属によって構成された円錐形の一部を構成するバンプ55が配置されている。このバンプ55は、内側導体56aと外管56bとによって構成される同軸導波管56の当該内側導体56aと電気的に導通している。同軸導波管56はマイクロ波供給装置57で発生させた例えば、2.45GHzのマイクロ波を負荷整合器58を介して同軸導波管56を通じアンテナ部材51に伝搬させるように構成されている。
【0054】
次に、図示された真空処理システム1で行なわれるプラズマ処理方法について説明する。まず、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成された真空ポンプ部材40がサセプタ3上に載置され、この状態で、クリプトンを含有する酸素ガスが供給源45から供給され、処理容器2内にプラズマが発生される。この場合、真空ポンプ部材40は450℃以下(好ましくは、150℃〜250℃)の温度に保たれる。尚、真空ポンプ部材40を室温(例えば、23℃)に保った状態でも、処理容器2にプラズマを発生することができた。
【0055】
プラズマが発生すると、処理容器2内には、酸素ラジカルが発生して、真空ポンプ部材40の表面は酸素ラジカルによって酸化され、酸化物被膜が形成された。
【0056】
このように、酸素ラジカルによる酸化処理によって生成された酸化物被膜は空隙がなく、極めて緻密でしかも表面がフラットなAlの被膜であることが確認された。これは、アルミニウムまたはアルミニウム合金表面が酸素ラジカルによって改質されたためである。
【0057】
このときの反応式は以下のとおりである。
【0058】
2Al + 3O → Al
【0059】
更に、マグネシウム(Mg)を含有したアルミニウム合金によって真空ポンプ部材40を形成した場合、酸素ラジカルによって、MgOを多く含む酸化物被膜(Al)をアルミニウム合金表面に形成することができた。このようにMgOを含む酸化物被膜は耐食性、強度を向上させることができる。この場合のマグネシウムの含有率は、0.5重量%〜固溶最大量(約6.0重量%)であることが望ましい。尚、クリプトンを含有する酸素ガスをプラズマ化して酸素ラジカルを発生させた場合、マグネシウムの含有率は、0.5重量%〜1.0重量%のように極めて少ない含有率でも、MgOを含む酸化物被膜を得ることができた。
【0060】
アルミニウム合金としては、前述したマグネシウムのほか、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、ハフニウムを含有するアルミニウム合金を使用することができる。SrO、BaOを多く含む酸化物被膜をアルミニウム合金表面に形成することによって、真空ポンプ部材40の耐食性、強度を向上させることができた。
【0061】
また、0.1〜0.15重量%程度のジルコニウムを含有するアルミニウム合金を使用した場合、合金粒成長を抑制して耐食性、機械強度の高い真空ポンプ部材40を構成でき。更に、ハフニウムを0.1〜0.15重量%含有するアルミニウム合金を使用しても、合金粒成長を抑制して耐食性、機械強度の高い真空ポンプ部材が得られることが確認された。
【0062】
一方、アルミニウム合金中には、Fe、Mn、Cr、Znが含まれることが多く、これらは、通常、アルミニウム合金の耐食性を低下させるから、これらの含有率はいずれも0.01重量%以下であることが望ましい。尚、アルミニウム合金中のFe、Mn、Cr、Znは、酸化処理を行なう前に、真空ポンプ部材40を450℃以下の温度で、水素還元することにより除去できる。
【0063】
プラズマによって酸素ラジカルを発生させる場合、酸素含有ガスにクリプトン(Kr)を混入させてプラズマを発生させる場合について説明したが、これは、クリプトンガスを混入することによって、高いエネルギー状態に励起されたクリプトンが酸素分子と衝突し、容易に2つの酸素ラジカルを生成することができるからである。
【0064】
また、酸素ラジカルを発生させるにあたり、酸素含有ガスにアルゴン(Ar)ガスを混入したガスを用いて酸素プラズマを発生させるようにしても良い。アルゴンガスを用いた場合、アルゴンガスは取り扱いが容易で、且つ、安価であるので、実際に真空ポンプ部材40を容易且つ安価に処理できる。
【0065】
上記したように、クリプトン、アルゴン等の希ガスを用いてプラズマを発生させることにより、プラズマ酸化処理、例えば、酸素ラジカルによる酸化処理を行なった場合、生成された酸化物被膜中には微量の希ガス成分が含まれることになる。この希ガス成分は、酸化物被膜の膜応力を抑制し、密着性、信頼性を向上させるのに役立つ。
【0066】
酸素プラズマを生成するプラズマソースとして、上記したプラズマ処理装置1では、2.45GHzの周波数のマイクロ波プラズマを使用した。マイクロ波プラズマは、高密度で且つVdcが比較的低い穏やかなプラズマであるので、アルミニウム、アルミニウム合金の表面にダメージを与えることなく、真空ポンプ部材40の表面をラジカル酸化して、酸化物被膜を形成することができる。
【0067】
更に、上に述べた例では、真空ポンプ部材40をアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成した場合についてのみ説明したが、本発明は何等これに限定されることなく、アルミニウムを含有するステンレススティールによって構成された真空ポンプ部材の表面にアルミニウム酸化物被膜を形成する場合にも同様な結果が得られた。
【0068】
また、本発明が適用されるポンプとしては図2に示すものに限定されず、一般に腐食性の大きいガスまたは薬液に曝されるポンプに適用され、特に、前記ガスまたは薬液と接する部材表面にアルミニウム酸化物を含む被膜を施すことで効果がある。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば,従来の陽極酸化処理された場合よりも,密でかつ表面がフラットな被膜が形成され,しかも耐食性が向上している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を実施する排気システム図である。
【図2】(a)は本発明の実施の形態を実施する排気システムのバックポンプの一断面図である。
(b)は図1(a)に示されたバックポンプの他の断面図である。
【図3】本発明の処理に使用されるプラズマ処理装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1、2、3 高真空ポンプ
10、11、12 反応チャンバ
13、14 ロードロックチャンバ
15 トランスファチャンバ
4a〜9a ブースターポンプ
4b〜9b バックポンプ(ドライポンプ)
25,26 スクリューロータ
27 ケーシングリューロータ
28 シャフト
35 軸受け
29 シール部材
31 吸入ポート
32 吐出ポート
33 ジャケット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust pump, and more particularly, to a vacuum pump used in a vacuum processing system and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Generally, vacuum processing systems used for manufacturing semiconductor devices and the like include a cluster type system and an inline type system, and each of these systems includes a plurality of chambers and a member to be processed (wafer, glass substrate). It has a moving mechanism to transfer. In these vacuum processing systems, various processing such as formation of various films and etching are performed on a member to be processed in a state where each chamber is lower than atmospheric pressure (that is, in a vacuum state). In this relation, each chamber constituting the vacuum processing system is provided with a plurality of vacuum pumps for exhausting the inside of the chamber. In addition, the vacuum processing system becomes larger as a member to be processed such as a wafer and a glass substrate becomes larger, and the weight tends to become so heavy that it cannot be carried by a normal transportation means.
[0003]
Recently, a plasma processing system that performs plasma oxidation or oxygen radical oxidation in a specific chamber has been proposed, and a cluster type vacuum processing system is used for the plasma processing system. In such a plasma processing system, the gas to be exhausted is very reactive, so the vacuum pump itself needs to be made of a material that is not corroded by the reactive medium.
[0004]
In this type of processing system, various pumps such as a turbo molecular pump, a cryopump, a booster pump, a dry pump, and a scroll pump are used as an exhaust vacuum pump. These vacuum pumps include vacuum pump members such as rotors, blades, shafts, gears and the like housed in a casing having a suction port and a discharge port.
[0005]
Normally, the vacuum pump member constituting the vacuum pump is made of aluminum alloy such as duralumin or stainless steel, but aluminum alloy is preferable in terms of weight reduction of the vacuum pump.
[0006]
However, when a vacuum pump formed of an aluminum alloy is used as a vacuum pump of a plasma processing system, the inner wall of the vacuum pump is affected by a medium such as active species such as ions and corrosive gas when various gases are dissociated by plasma. Due to corrosion, vacuum pumps formed from aluminum alloys cannot be used in plasma processing systems. On the other hand, a vacuum pump formed of stainless steel cannot provide sufficient corrosion resistance against a medium such as active species. These problems are not limited to the vacuum pumps of the plasma processing system, but are generally applicable to pumps that discharge corrosive media.
[0007]
Further, the anodizing treatment disclosed in Patent Document 1 is applied to a vacuum pump to form a corrosion-resistant alumina film (Al 2 O 3 ) on the surface of a member formed of aluminum or an aluminum alloy. Proposed.
[0008]
In fact, Patent Document 2 describes a cryopump provided with an anodized cryopanel.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-216589
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-21062
[Problems to be solved by the invention]
However, the Al 2 O 3 film formed by anodization is basically a porous film, and the surface is uneven. For this reason, the corrosion resistance of the anodized Al 2 O 3 film is very low against a highly reactive gas or chemical such as Cl-based gas, F-based gas, HCl, H 2 SO 4 , and HF.
[0012]
In addition, post-treatment such as applying high temperature water vapor to the anodized Al 2 O 3 film to absorb moisture into the film molecules to expand and fill the voids is also performed.
[0013]
However, if an anodized aluminum alloy is used for the gas exhaust vacuum pump member for a plasma apparatus, which is generally subjected to processing at a high degree of decompression even after the above-described post-treatment, a predetermined degree of decompression is used. It takes a very long time to reach
[0014]
This is because the oxide film on the surface of the anodized aluminum alloy is essentially porous, so that the vacuum is reduced to a predetermined degree of vacuum due to outgassing problems and the presence of voids remaining in the film. This is because it takes more time than necessary to pull.
[0015]
In addition, when electroless nickel plating is applied to an aluminum alloy, nickel serves as a catalyst. For example, SiH 4 , B 2 H 6 , PH 3 , AsH 3 , and ClF 3 gases are decomposed to generate corrosive gases and products. Promote.
[0016]
This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the vacuum pump which can be used with respect to corrosive gas in a vacuum processing system.
[0017]
Another object of the present invention is to provide a vacuum pump that is small and lightweight.
[0018]
Still another object of the present invention is to provide a pump having high corrosion resistance against a highly reactive gas or chemical solution.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The pump of the present invention is characterized in that the portion exposed to the medium to be discharged is made of aluminum or an aluminum alloy and has an oxide film oxidized by plasma treatment.
[0020]
As an example of the oxide film oxidized by the plasma treatment, an oxide film oxidized by oxygen radicals generated by plasma can be given as an example.
[0021]
According to the study by the present inventors, an oxide film formed on the surface of aluminum or an aluminum alloy by plasma treatment, for example, oxygen radicals generated by plasma has a very dense and flat surface property. Moreover, it was confirmed that there were almost no voids in the film. It was also found that the oxide film was strong and improved in corrosion resistance.
[0022]
Therefore, by using a member having such a coating as a pump, in particular, as a pump member that comes into contact with a highly reactive medium, the time required for evacuation to a predetermined degree of decompression can be shortened compared to the conventional case, and the corrosion resistance. Was also found to improve. As will be described later, the oxidation with oxygen radicals is performed, for example, by converting the oxygen-containing gas into plasma and treating the surface of the aluminum or aluminum alloy with the plasma.
[0023]
Further, the pump member of the present invention may be made of aluminum or an aluminum alloy, and the surface of the vacuum pump member may have an oxide film of aluminum or aluminum alloy containing a trace amount of a rare gas component.
[0024]
By including the rare gas, the film stress is suppressed, and the adhesion and reliability are improved. As the rare gas, krypton (Kr) gas and xenon (Xe) are particularly preferable.
[0025]
Furthermore, the pump member of the present invention is made of an aluminum alloy containing at least one of magnesium, strontium, or barium in aluminum, and has an oxide film on the surface of the vacuum pump member. And at least one of the oxides of magnesium, strontium, and barium. Such a member for a plasma processing apparatus is further improved in corrosion resistance.
[0026]
The aluminum alloy may contain at least zirconium, or may contain at least hafnium. In the case of containing these, the mechanical strength is improved.
[0027]
Furthermore, the aluminum alloy preferably has a Fe, Mn, Cr, and Zn content of 0.01% by weight or less. This is because the corrosion resistance deteriorates when these metals are included.
[0028]
In the above description, the case where aluminum or an aluminum alloy is used as the base material of the vacuum pump member has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the base material formed of iron containing aluminum is subjected to plasma oxidation. An aluminum oxide film formed by treatment or oxygen radical oxidation treatment may be formed on the surface. In this case, a technique of forming an aluminum oxide film on the surface by selectively oxidizing aluminum contained in the base material by plasma treatment may be used. Examples of such a base material containing aluminum include stainless steel.
[0029]
As a method for forming an aluminum oxide film on the surface of a necessary portion of the pump member by plasma treatment or the like, a plasma treatment method described in Japanese Patent Application No. 2003-028476 can be applied.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Referring to FIG. 1, a cluster type vacuum processing system is shown as a vacuum processing system to which a vacuum pump according to the present invention can be applied. The vacuum processing system includes a plurality of reaction chambers (vacuum containers) 10, 11, 12. Two load lock chambers 13 and 14 and a transfer chamber 15 are provided.
[0031]
Further, in order to reduce the pressure in the reaction chambers (vacuum containers) 10, 11 and 12 or make them vacuum, each reaction chamber (vacuum container) 10, 11 and 12 is provided with one or more high vacuums. Pumps 1, 2, 3, booster pumps 4 a, 5 a, 6 a and back pumps (dry pumps) 4 b, 5 b, 6 b disposed after the high vacuum pump are provided. In the illustrated example, booster pumps 7a, 8a, 9a, and back pumps 7b, 8b, 9b are also connected to the load lock chambers 13, 14, and the transfer chamber 15, respectively. Valves 22, 23 and 24 are provided between the high vacuum pumps 1, 2 and 3 and the booster pumps 4a, 5a and 6a.
[0032]
There are turbo molecular pumps (screw groove pumps), cryopumps, mechanical booster pumps, back pumps (dry pumps), and scroll pumps. Hereinafter, the back pump (FIG. 2) will be described as an example.
[0033]
Here, the operation of the vacuum processing system shown in FIG. 1 will be described first. An object to be processed such as a wafer is loaded into the load lock chamber 13, and the object to be processed loaded into the load lock chamber 13 reacts via a transfer chamber 15 equipped with a robot (transport device) for transferring the object to be processed. It is transferred to the chambers 10, 11, 12. Further, when processed in the reaction chambers 10, 11, and 12, the object to be processed is transferred from the reaction chambers 10, 11, and 12 to the load lock chamber 14 through the transfer chamber 15.
[0034]
Furthermore, although not shown, the reaction chambers (vacuum containers) 10, 11, and 12 are provided with heating means such as a gas introduction port and a heater, and a film is formed while introducing a predetermined gas under heating. Predetermined processing is performed. Among these reaction chambers 10, 11, and 12, at least one reaction chamber is configured to perform plasma oxidation treatment and oxidation treatment with oxygen radicals. When such an oxidation treatment is performed, gas is decomposed in the reaction chamber to generate a corrosive gas, and the corrosive gas is sequentially exhausted by a plurality of stages of vacuum pumps illustrated.
[0035]
In FIG. 1, A1 indicates the piping between the high vacuum pumps 1, 2, 3 and the booster pumps 4a, 5a, 6a, and A2 indicates the reaction chambers (vacuum containers) 10, 11, 12 The piping between the vacuum pumps 1, 2, and 3 is shown. Moreover, R in the figure indicates a clean room.
[0036]
The illustrated vacuum processing system is first placed in a standby state. In this standby state, the transfer chamber 15 and the reaction chambers (vacuum containers) 10, 11, and 12 are maintained in a reduced pressure or vacuum state.
[0037]
In this state, a cassette containing a plurality of workpieces such as wafers is carried into the load lock chamber 13 from the atmosphere outside the vacuum processing system, and the load lock chamber 13 is evacuated.
[0038]
Next, a gate valve (not shown) between the load lock chamber 13 and the transfer chamber 15 is opened, and the workpiece transfer robot picks up the workpiece in the cassette by the transfer arm and moves to the transfer chamber 15. Let
[0039]
Thereafter, the gate between the reaction chamber (vacuum container) 10 and the transfer chamber 15 is opened, and the object to be processed is placed on the stage in the reaction chamber (vacuum container) 10 by the transfer arm. After a predetermined process such as a film forming process, the processed object is transferred to the other reaction chambers 11 and 12 or the load lock chamber 14 by the transfer arm. After the processing, it is finally transported from the load lock chamber 14 to the outside.
[0040]
Among the above reaction chambers 10, 11, and 12, at least from a chamber in which an oxide layer is formed on a workpiece by plasma oxidation or oxygen radicals, a highly reactive gas is supplied to a high vacuum pump and a booster pump. To the back pump. The present invention may be applied only to a vacuum pump that exhausts reactive gas, but here, high vacuum pumps 1, 2, 3, and booster pump 4a provided in all reaction chambers 1, 2, 3 are used. ˜9a and back pumps (dry pumps) 4b-9b are all constituted by the vacuum pump of the present invention.
[0041]
With reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b), the vacuum pump of the present invention will be described taking the back pumps 4b to 9b as examples. The illustrated vacuum pump includes a screw pump main body A. The main body A has a plurality of spiral land portions and groove portions, and a pair of screw rotors 25 that rotate about two parallel axes while meshing with each other. , 26.
[0042]
The screw rotors 25 and 26 are housed in a casing 27 and are rotatably supported by bearings 35 at one end of a shaft 28 that supports the screw rotors 25 and 26. A timing gear 30 is attached to one end of the shaft 28, and a motor (not shown) is connected to the other end. When the shaft 28 is rotated by the motor, the pair of screw rotors 25 and 26 are rotated in synchronization via the timing gear 30.
[0043]
A suction port 31 is formed on one end side of the casing 27 that houses the screw rotors 25 and 26, and a discharge port 32 (FIG. 2B) is formed on the other end side of the casing 27. Yes. In this example, the suction port 31 is connected to the chamber side, and the discharge port 32 is connected to the atmosphere side. By rotating the screw rotors 25 and 26 synchronously by the motor, the gas from the chamber side is sucked from the suction port 31 and discharged from the discharge port 32. As a result, the gas in the chamber is exhausted.
[0044]
On the discharge port 32 side of the casing 27 shown in the figure, a jacket 33 is formed in which a hollow portion is formed so that cooling water can be circulated. In particular, the heat generation of gas based on the compression action on the discharge port 32 side is generated. It is configured to be cooled.
[0045]
A cover 34 is attached to one end of a casing 27 that houses the rotors 25 and 26, and one of the shafts 28 that support one screw rotor 26 projects from the cover 34, which will be described later. The motor is directly connected to the rotating shaft of the motor. Further, a seal member 29 is provided between the bearing 35 and the screw rotors 25 and 26.
[0046]
The members of the back pump (dry pump) shown in FIG. 2 are all made of aluminum or aluminum alloy as a base material, and among these members, the rotors 25 and 26, the casing 27, the seal member 29, and the suction member The port 31, the discharge port 32, and the like (and the shaft 28 in some cases) are exposed to the corrosive gas and the chemical solution during the discharge of the corrosive gas and the chemical solution. In this case, examples of the highly reactive gas or chemical include Cl-based gas, F-based gas, HCl, H 2 SO 4 , and HF.
[0047]
By applying the treatment according to the present invention to all the members constituting the back pump, the entire back pump can be given corrosion resistance. Here, the member exposed to the corrosive gas, that is, the rotor 25 is used. 26, the casing 27, the seal member 29, the suction port 31, and the discharge port 32, at least the surfaces exposed to the gas are subjected to plasma oxidation treatment or oxygen radical oxidation treatment according to the present invention. As a result, as shown in FIG. As shown in bold lines in b), an aluminum oxide film is formed on the surface of each member. As described above, the aluminum oxide film formed by the plasma oxidation process or the oxidation process using oxygen radicals has a feature that it has no voids, is extremely dense, and has a flat surface. For this reason, high corrosion resistance can be maintained even for highly reactive gases.
[0048]
With reference to FIG. 3, a method for forming the above-described aluminum oxide film on the vacuum pump member using the plasma processing apparatus 1 will be described. The illustrated plasma processing apparatus 1 performs processing of the vacuum pump member 40 shown in a rectangular shape. The plasma processing apparatus 1 includes a bottomed cylindrical processing container 2 made of, for example, an aluminum alloy and having an open top, and the processing container 2 is grounded. A susceptor 3 on which the vacuum pump member 40 is placed is provided at the bottom of the processing container 2. The susceptor 3 is made of, for example, an aluminum alloy, and the heater 5 of the susceptor 3 generates heat by power supplied from the AC power supply 4 provided outside the processing container 2, and the vacuum pump member 40 on the susceptor 3 is heated to 300 ° C. .
[0049]
An exhaust device 41 such as a turbo molecular pump is connected to the bottom of the processing container 2 via an exhaust pipe 42, and the inside of the processing container 2 is exhausted by the exhaust device 41. Further, a supply pipe 44 for supplying a processing gas from a processing gas supply source 43 is provided on the side wall of the processing container 2. In the present embodiment, the processing gas supply source 43 is connected with respective supply sources 45 and 46 of oxygen gas (O 2) and inert gas argon (Ar) gas.
[0050]
A dielectric window 22 made of, for example, quartz glass is provided in the upper opening of the processing container 2 via a sealing material 21 such as an O-ring for ensuring airtightness. A processing space S is formed in the processing container 2 by the dielectric window 22.
[0051]
An antenna member 51 is provided above the dielectric window 22. In this example, the antenna member 51 covers, for example, the radial slot antenna 52 located on the lowermost surface, the slow wave plate 53 located on the upper part thereof, and the slow wave plate 53 to protect the slow wave plate 53 and cool it. The antenna cover 54 is configured.
[0052]
The radial slot antenna 52 is made of a conductive material, for example, a thin disk of copper, and a pair of slits having an acute angle close to a right angle are aligned concentrically and formed in the disk. .
[0053]
At the center of the slow wave plate 53, a bump 55 constituting a part of a conical shape made of a conductive material such as metal is disposed. The bump 55 is electrically connected to the inner conductor 56a of the coaxial waveguide 56 constituted by the inner conductor 56a and the outer tube 56b. The coaxial waveguide 56 is configured to propagate, for example, 2.45 GHz microwave generated by the microwave supply device 57 to the antenna member 51 through the coaxial waveguide 56 via the load matching device 58.
[0054]
Next, a plasma processing method performed in the illustrated vacuum processing system 1 will be described. First, a vacuum pump member 40 formed of aluminum or an aluminum alloy is placed on the susceptor 3. In this state, oxygen gas containing krypton is supplied from the supply source 45, and plasma is generated in the processing container 2. The In this case, the vacuum pump member 40 is maintained at a temperature of 450 ° C. or lower (preferably 150 ° C. to 250 ° C.). Note that plasma could be generated in the processing vessel 2 even when the vacuum pump member 40 was kept at room temperature (for example, 23 ° C.).
[0055]
When the plasma was generated, oxygen radicals were generated in the processing container 2, and the surface of the vacuum pump member 40 was oxidized by the oxygen radicals to form an oxide film.
[0056]
As described above, it was confirmed that the oxide film generated by the oxidation treatment with oxygen radicals was an Al 2 O 3 film having no voids, extremely dense and having a flat surface. This is because the surface of aluminum or aluminum alloy was modified by oxygen radicals.
[0057]
The reaction formula at this time is as follows.
[0058]
2Al + 3O * → Al 2 O 3
[0059]
Furthermore, when the vacuum pump member 40 is formed of an aluminum alloy containing magnesium (Mg), an oxide film (Al 2 O 3 ) containing a large amount of MgO can be formed on the aluminum alloy surface by oxygen radicals. Thus, the oxide film containing MgO can improve corrosion resistance and strength. In this case, the magnesium content is preferably 0.5% by weight to the maximum amount of solid solution (about 6.0% by weight). In addition, when oxygen radicals containing krypton are converted into plasma to generate oxygen radicals, the magnesium content is an oxidation containing MgO even at a very low content of 0.5% to 1.0% by weight. A physical coating could be obtained.
[0060]
As the aluminum alloy, aluminum alloys containing strontium, barium, zirconium, and hafnium can be used in addition to the above-described magnesium. The corrosion resistance and strength of the vacuum pump member 40 could be improved by forming an oxide film containing a large amount of SrO and BaO on the aluminum alloy surface.
[0061]
Further, when an aluminum alloy containing about 0.1 to 0.15% by weight of zirconium is used, the vacuum pump member 40 having high corrosion resistance and high mechanical strength can be configured by suppressing alloy grain growth. Further, it was confirmed that even when an aluminum alloy containing 0.1 to 0.15% by weight of hafnium was used, a vacuum pump member having high corrosion resistance and high mechanical strength was obtained by suppressing alloy grain growth.
[0062]
On the other hand, the aluminum alloy often contains Fe, Mn, Cr, and Zn, and these usually reduce the corrosion resistance of the aluminum alloy, so that their content is 0.01% by weight or less. It is desirable to be. Note that Fe, Mn, Cr, and Zn in the aluminum alloy can be removed by hydrogen reduction of the vacuum pump member 40 at a temperature of 450 ° C. or less before the oxidation treatment.
[0063]
In the case of generating oxygen radicals by plasma, the case of generating plasma by mixing krypton (Kr) into an oxygen-containing gas has been described. This is because krypton excited to a high energy state by mixing krypton gas. This is because it can collide with oxygen molecules and easily generate two oxygen radicals.
[0064]
In generating oxygen radicals, oxygen plasma may be generated using a gas in which argon (Ar) gas is mixed into an oxygen-containing gas. When argon gas is used, since argon gas is easy to handle and inexpensive, the vacuum pump member 40 can actually be processed easily and inexpensively.
[0065]
As described above, when plasma is generated using a rare gas such as krypton or argon, and plasma oxidation treatment, for example, oxidation treatment with oxygen radicals is performed, a small amount of rare oxide is contained in the generated oxide film. A gas component will be contained. This rare gas component is useful for suppressing the film stress of the oxide film and improving the adhesion and reliability.
[0066]
As the plasma source for generating oxygen plasma, the above-described plasma processing apparatus 1 uses microwave plasma having a frequency of 2.45 GHz. Since the microwave plasma is a gentle plasma with a high density and a relatively low Vdc, the surface of the vacuum pump member 40 is radically oxidized without damaging the surface of the aluminum or aluminum alloy, thereby forming an oxide film. Can be formed.
[0067]
Further, in the above-described example, only the case where the vacuum pump member 40 is formed of aluminum or an aluminum alloy has been described. However, the present invention is not limited to this, and is configured by a stainless steel containing aluminum. Similar results were obtained when an aluminum oxide film was formed on the surface of the vacuum pump member.
[0068]
Further, the pump to which the present invention is applied is not limited to the pump shown in FIG. 2, and is generally applied to a pump that is exposed to a highly corrosive gas or chemical solution. There is an effect by applying a film containing an oxide.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, a dense and flat coating film is formed and the corrosion resistance is improved as compared with the case of conventional anodizing treatment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exhaust system diagram for carrying out an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view of a back pump of an exhaust system for carrying out an embodiment of the present invention.
(B) is another cross-sectional view of the back pump shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a plasma processing apparatus used for the processing of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3 High vacuum pump 10, 11, 12 Reaction chamber 13, 14 Load lock chamber 15 Transfer chamber 4a-9a Booster pump 4b-9b Back pump (dry pump)
25, 26 Screw rotor 27 Casing Liu rotor 28 Shaft 35 Bearing 29 Seal member 31 Suction port 32 Discharge port 33 Jacket

Claims (11)

排気すべき気体の吸入口と前記気体の吐出口とを有する排気ポンプであって、前記気体に曝される部材はアルミニウム合金からなり、
排気された処理容器内で前記部材を450℃以下に保つと共に希ガス成分を含有する酸素ガスを供給し、マイクロ波プラズマ処理によって発生させた酸素ラジカルによって酸化された酸化物被膜を表面層として有し、該表面層は、希ガス成分を含むアルミニウム合金の酸化物被膜を含み、
前記部材は、酸化処理を行なう前に450℃以下の温度で水素還元されることにより、Fe、Mn、Cr、Znの含有率がいずれも0.01重量%以下であることを特徴とする排気ポンプ。
An exhaust pump having a gas suction port and a gas discharge port to be exhausted, wherein the member exposed to the gas is made of an aluminum alloy,
In the evacuated processing vessel, the member is kept at 450 ° C. or lower, oxygen gas containing a rare gas component is supplied, and an oxide film oxidized by oxygen radicals generated by microwave plasma processing is provided as a surface layer. And the surface layer includes an oxide film of an aluminum alloy containing a rare gas component,
The member is subjected to hydrogen reduction at a temperature of 450 ° C. or lower before the oxidation treatment, so that the contents of Fe, Mn, Cr, and Zn are all 0.01% by weight or less. pump.
前記希ガス成分は、クリプトンまたはキセノンであることを特徴とする請求項1に記載の排気ポンプ。The exhaust pump according to claim 1, wherein the rare gas component is krypton or xenon. 前記アルミニウム合金は、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、及び、ハフニウムからなる群から選ばれた少なくとも一つを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の排気ポンプ。 The exhaust pump according to claim 1 or 2, wherein the aluminum alloy contains at least one selected from the group consisting of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium. 前記酸化物被膜は、更に、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、及び、ハフニウムの各酸化物のうちの少なくとも一つの酸化物とを含んでいることを特徴とする請求項3に記載の排気ポンプ。The exhaust pump according to claim 3, wherein the oxide film further includes at least one oxide of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium oxides. 真空処理システムに使用され、前記真空システムから排気すべき媒体に曝される部材がアルミニウム合金からなり、排気された処理容器内で前記部材を450℃以下に保つと共に希ガス成分を含有する酸素ガスを供給し、前記媒体に曝される部分に、マイクロ波プラズマ処理によって発生させた酸素ラジカルによって酸化された酸化物被膜を表面層として有し、該表面層は、希ガス成分を含むアルミニウム合金の酸化物被膜を含み、
前記部材は、酸化処理を行なう前に450℃以下の温度で水素還元されることにより、Fe、Mn、Cr、Znの含有率がいずれも0.01重量%以下であることを特徴とする真空ポンプ。
A member used in a vacuum processing system and exposed to a medium to be evacuated from the vacuum system is made of an aluminum alloy, and the member is kept at 450 ° C. or lower in the evacuated processing container and contains an oxygen gas. supplying, to a portion to be exposed to the medium, the oxide film is oxidized by oxygen radicals generated by microwave plasma treatment was useful as a surface layer, the surface layer of aluminum alloy containing a rare gas component Including an oxide coating;
The member is subjected to hydrogen reduction at a temperature of 450 ° C. or less before the oxidation treatment, so that the contents of Fe, Mn, Cr, and Zn are all 0.01% by weight or less. pump.
前記希ガス成分はクリプトンまたはキセノンであることを特徴とする請求項に記載の真空ポンプ。The rare gas component is a vacuum pump according to claim 5, characterized in that krypton or xenon. 前記アルミニウム合金は、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、及び、ハフニウムからなる群から選ばれた少なくとも一つを含有することを特徴とする請求項5または6に記載の真空ポンプ。 The vacuum pump according to claim 5 or 6, wherein the aluminum alloy contains at least one selected from the group consisting of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium. 前記表面層は、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、ジルコニウム、及び、ハフニウムの各酸化物のうちの少なくとも一つの酸化物を含んでいることを特徴とする請求項7に記載の真空ポンプ。The vacuum pump according to claim 7, wherein the surface layer includes at least one oxide of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium. 前記真空処理システムはプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の真空ポンプ。The vacuum processing system, the vacuum pump according to any one of claims 5 to 8, characterized in that a plasma processing apparatus for performing plasma treatment. 前記媒体は、Cl系ガスまたは薬液、F系ガスまたは薬液、HClガスまたは薬液、H SO ガスまたは薬液、またはHFガスまたは薬液であることを特徴とする請求項5乃至9のいずれか一項に記載の真空ポンプ。The medium, Cl-based gas or chemical solution, F-based gas or chemical solution, HCl gas or chemical solution, H 2 SO 4 gas or chemical or any one of claims 5 to 9, characterized in that a HF gas or chemical solution, The vacuum pump according to item . 真空システムから排気される媒体に曝される真空ポンプ部材の製造方法において、
前記真空ポンプ部材をアルミニウム合金によって形成し、
前記真空ポンプ部材を、450℃以下の温度で水素還元することにより、Fe、Mn、Cr、Znの含有率をいずれも0.01重量%以下にし、
排気された処理容器内で前記真空ポンプ部材を450℃以下に保つと共に希ガス成分を含有する酸素ガスを供給し、マイクロ波プラズマ処理によって発生させた酸素ラジカルによって酸化することにより、アルミニウムの酸化物被膜を表面層として形成することを特徴とする真空ポンプ部材の製造方法。
In a method of manufacturing a vacuum pump member that is exposed to a medium exhausted from a vacuum system,
The vacuum pump member is formed of an aluminum alloy ;
By reducing the vacuum pump member with hydrogen at a temperature of 450 ° C. or less, the Fe, Mn, Cr, and Zn contents are all 0.01% by weight or less,
An oxide of aluminum is obtained by maintaining the vacuum pump member at 450 ° C. or less in the exhausted processing container and supplying oxygen gas containing a rare gas component and oxidizing it with oxygen radicals generated by microwave plasma processing. A method of manufacturing a vacuum pump member, wherein the coating film is formed as a surface layer .
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