JP6014215B2 - Particle capturing unit, method for manufacturing the particle capturing unit, and substrate processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、基板処理装置内を移動する不要な粒子を捕捉する粒子捕捉ユニット、該粒子捕捉ユニットの製造方法及び基板処理装置に関する。 The present invention relates to a particle capturing unit that captures unnecessary particles moving in a substrate processing apparatus, a method for manufacturing the particle capturing unit, and a substrate processing apparatus.
通常、半導体デバイス用のウエハや、液晶等のＦＰＤパネル、太陽電池等を製造するためのガラス基板等の基板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、チャンバ内壁のデポ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、基板処理装置の排気系によるチャンバ内のガスの排気と共にチャンバ内から除去することが行われている。 In general, a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate such as a wafer for a semiconductor device, an FPD panel such as a liquid crystal, a glass substrate for manufacturing a solar cell, etc. A chamber (hereinafter referred to as “chamber”). In this chamber, particles caused by reaction products generated in a deposit on the inner wall of the chamber or in a predetermined process are suspended. When these floating particles adhere to the wafer surface, a wiring short circuit occurs in a product manufactured from the wafer, for example, a semiconductor device, and the yield of the semiconductor device is reduced. Therefore, the particles in the chamber are removed from the chamber together with the exhaust of the gas in the chamber by the exhaust system of the substrate processing apparatus.
基板処理装置の排気系は、チャンバと排気プレートを介して連通する排気室（マニホールド）と、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及びマニホールドを連通する連通管とを有する。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、吸気したガスを高速で排気する。排気系は、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。 The exhaust system of the substrate processing apparatus includes an exhaust chamber (manifold) communicating with the chamber via an exhaust plate, and a turbo molecular pump (hereinafter referred to as “TMP”) that is an exhaust pump capable of realizing a high vacuum. ) And a communication pipe communicating the TMP and the manifold. The TMP has a rotating shaft arranged along the exhaust flow and a plurality of blade-shaped rotating blades protruding perpendicularly from the rotating shaft, and the rotating blades rotate at high speed around the rotating shaft, thereby The exhausted gas is exhausted at high speed. The exhaust system discharges the particles in the chamber together with the gas in the chamber by operating the TMP.
ところが、ＴＭＰの回転翼に付着したデポが剥離したり、ＴＭＰが吸気したガスに含まれるパーティクルや連通管を介してＴＭＰへ流れ込んだマニホールド内の残渣物がＴＭＰの回転翼と衝突して反跳することがある。回転翼から剥離したデポや回転翼と衝突し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、連通管内を逆流してチャンバ内に進入する。 However, the deposits attached to the TMP rotor blades peel off, or particles contained in the gas sucked by the TMP and the residues in the manifold that flow into the TMP via the communication pipe collide with the TMP rotor blades and recoil. There are things to do. Any particles that have collided with the depots and the rotating blades separated from the rotating blades are given large kinetic energy by the rotating blades rotating at high speed, and therefore flow backward in the communication pipe and enter the chamber.
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、反跳してきたパーティクルの殆どを再びＴＭＰへ向けて反射し、若しくは捕捉することができる。
しかしながら、上述した特許文献１に係る反射装置は排気管内を遮るように配されるため、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。また、特許文献１に係る捕捉機構は排気管の内面に沿って配置されるが、該捕捉機構に進入したパーティクルを捕捉するためには、進入したパーティクルが捕捉機構の構成材と衝突を繰り返して運動エネルギーを喪失させるために必要な所定の厚さが必要であり、結果として捕捉機構が排気管内へ迫り出すため、やはり、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。 However, since the reflection device according to Patent Document 1 described above is arranged so as to block the inside of the exhaust pipe, the conductance of the exhaust flow path is reduced to reduce the exhaust efficiency. Further, the capture mechanism according to Patent Document 1 is arranged along the inner surface of the exhaust pipe. In order to capture particles that have entered the capture mechanism, the entered particles repeatedly collide with the components of the capture mechanism. The predetermined thickness necessary for losing kinetic energy is required, and as a result, the trapping mechanism rushes into the exhaust pipe, so that the conductance of the exhaust flow path is also lowered to reduce the exhaust efficiency. When the exhaust efficiency is lowered, it takes time to evacuate the chamber, which causes problems such as a reduction in operating rate of the substrate processing apparatus.
また、捕捉機構の構成材として繊維から成る綿状体を使用することが上記特許文献１に
おいて開示されているが、綿状体からは繊維が欠落しやすく、該欠落した繊維の一部がＴＭＰに落下した場合、当該ＴＭＰの回転翼等を損傷させる虞があるという問題も生じる。
Moreover, although it is disclosed in the said patent document 1 to use the cotton-like body which consists of a fiber as a constituent material of a capture mechanism, a fiber is easily missing from a cotton-like body, and a part of this missing fiber is TMP. In the case of falling to the surface, there is a problem that the rotor blades of the TMP may be damaged.
本発明の目的は、排気効率の低下を防止するとともに、排気ポンプの回転翼等が損傷するのを防止することができる粒子捕捉ユニット、該粒子捕捉ユニットの製造方法及び基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a particle trapping unit, a method for manufacturing the particle trapping unit, and a substrate processing apparatus capable of preventing a reduction in exhaust efficiency and preventing damage to rotor blades of an exhaust pump. It is in.
上記目的を達成するために、本発明の粒子捕捉ユニットは、基板に所定の処理を施す処理室内のガスを高速回転する回転翼を有する排気ポンプによって排気する際、前記処理室及び前記排気ポンプを連通する排気管内に設けられ、前記回転翼によって反跳して飛来する粒子を捕捉する粒子捕捉ユニットであって、前記排気管の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニットと、前記排気ポンプの回転軸の延長線上に、前記回転軸の軸方向に沿って眺めたときに、前記回転軸を覆うように配置される円板状の第２のトラップユニットとを備え、前記第１のトラップユニットは、複数の第１の繊維状物からなる第１の層と、複数の第２の繊維状物からなる第２の層とを少なくとも有し、前記第１の繊維状物の太さは前記第２の繊維状物の太さよりも小さく、前記第１の層における前記第１の繊維状物の配置密度は前記第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高く、前記第２の層は前記第１の層及び前記粒子が飛来する空間の間に介在し、第２のトラップユニットは前記排気管内を横切るように配置されたステーに取り付けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the particle trapping unit of the present invention, when exhausting the gas in the processing chamber for performing a predetermined processing on the substrate by an exhaust pump having a rotating blade rotating at high speed, the processing chamber and the exhaust pump. A cylindrical trapping unit that is provided in a communicating exhaust pipe and captures particles that recoil and fly by the rotor blades, and is disposed along an inner peripheral surface of the exhaust pipe And a disc-shaped second trap unit arranged so as to cover the rotating shaft when viewed along the axial direction of the rotating shaft on an extension line of the rotating shaft of the exhaust pump, The first trap unit has at least a first layer made of a plurality of first fibrous materials and a second layer made of a plurality of second fibrous materials, and the first fibrous shape The thickness of the object is the second fibrous shape The arrangement density of the first fibrous material in the first layer is higher than the arrangement density of the second fibrous material in the second layer, and the second layer has the first density. The second trap unit is attached to a stay disposed so as to cross the inside of the exhaust pipe, and is interposed between the first layer and the space in which the particles fly.
上記目的を達成するために、本発明の粒子捕捉ユニットの製造方法は、基板に所定の処理を施す処理室内のガスを高速回転する回転翼を有する排気ポンプによって排気する際、前記処理室及び前記排気ポンプを連通する排気管内に設けられ、前記回転翼によって反跳して飛来する粒子を捕捉する粒子捕捉ユニットの製造方法であって、前記排気管の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニットを形成するステップと、前記排気ポンプの回転軸の延長線上に、前記回転軸の軸方向に沿って眺めたときに前記回転軸を覆うように、前記排気ポンプの回転軸の延長線上に配置される円板状の第２のトラップユニットを作成するステップと、前記第１のトラップユニットへ前記第２のトラップユニットを取り付けるステップとを有し、前記第１のトラップユニットを形成するステップは、複数の第１の繊維状物からなる第１の層及び複数の第２の繊維状物からなる第２の層を少なくとも形成するステップと、前記第２の層を前記第１の層及び前記粒子が飛来する空間の間に介在するように配置するステップと、前記第１の層及び前記第２の層を焼結によって焼き固めて互いに接合させるステップとを有し、前記第１の繊維状物の太さは前記第２の繊維状物の太さよりも小さく、前記第１の層における前記第１の繊維状物の配置密度は前記第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高く、前記前記第２のトラップユニットを取り付けるステップは、第２のトラップユニットを、前記排気管内を横切るように配置されたステーに取り付けることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method for producing a particle trapping unit of the present invention is configured such that when a gas in a processing chamber that performs a predetermined processing on a substrate is exhausted by an exhaust pump having a rotating blade that rotates at high speed, A method of manufacturing a particle capturing unit that is provided in an exhaust pipe that communicates with an exhaust pump and captures particles that rebound and fly by the rotor blades, and is disposed along an inner peripheral surface of the exhaust pipe A first trap unit, and a rotary shaft of the exhaust pump so as to cover the rotary shaft when viewed along an axial direction of the rotary shaft on an extension line of the rotary shaft of the exhaust pump Creating a disc-shaped second trap unit disposed on an extension of the first trap unit, and attaching the second trap unit to the first trap unit, The step of forming the first trap unit includes at least forming a first layer composed of a plurality of first fibrous materials and a second layer composed of a plurality of second fibrous materials; Disposing the two layers so as to intervene between the first layer and the space in which the particles fly, and sintering the first layer and the second layer by sintering and bonding them together. The thickness of the first fibrous material is smaller than the thickness of the second fibrous material, and the arrangement density of the first fibrous materials in the first layer is the second density. The step of attaching the second trap unit is higher than the arrangement density of the second fibrous materials in the layer, and the step of attaching the second trap unit is attaching the second trap unit to a stay arranged so as to cross the exhaust pipe. And
上記目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、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し、且つ前記処理室内のガスを排気する排気ポンプと、前記処理室及び前記排気ポンプを連通させる排気管と、前記排気管内に設けられる粒子捕捉ユニットとを備え、前記粒子捕捉ユニットは、前記排気管の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニットと、前記排気ポンプの回転軸の延長線上に、前記回転軸の軸方向に沿って眺めたときに、前記回転軸を覆うように配置される円板状の第２のトラップユニットとを有し、前記第１のトラップユニットは、複数の第１の繊維状物からなる第１の層と、複数の第２の繊維状物からなる第２の層とを少なくとも有し、前記第１の繊維状物の太さは前記第２の繊維状物の太さよりも小さく、前記第１の層における前記第１の繊維状物の配置密度は前記第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高く、前記第２の層は前記第１の層及び前記粒子が飛来する空間の間に介在し、前記第２のトラップユニットは前記排気管内を横切るように配置されたステーに取り付けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus of the present invention includes a processing chamber that performs a predetermined processing on a substrate, a rotary blade that rotates at high speed, and an exhaust pump that exhausts gas in the processing chamber, A first cylindrical tube disposed along the inner peripheral surface of the exhaust pipe is provided with an exhaust pipe communicating with the processing chamber and the exhaust pump, and a particle trapping unit provided in the exhaust pipe. And a disc-shaped second trap unit disposed so as to cover the rotation shaft when viewed along the axial direction of the rotation shaft on an extension line of the rotation shaft of the exhaust pump. And the first trap unit has at least a first layer made of a plurality of first fibrous materials and a second layer made of a plurality of second fibrous materials, The thickness of the fibrous material 1 is the second fibrous material The arrangement density of the first fibrous substance in the first layer is smaller than the thickness, and the arrangement density of the second fibrous substance in the second layer is higher, and the second layer is the first layer. layers and interposed between the space in which the particles flying, said second trap unit is characterized in that it is attached to a stay which is arranged to cross the exhaust pipe.
本発明によれば、複数の第１の繊維状物からなる第１の層と、複数の第２の繊維状物からなる第２の層とを少なくとも有し、第１の層を構成する第１の繊維状物の太さは第２の層を構成する第２の繊維状物の太さよりも小さく、第１の層における第１の繊維状物の配置密度は第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高いので、第１の層は粒子捕捉ユニットに進入して第２の層を通過した粒子を捕捉する。また、第２の層は第１の層及び粒子が飛来する空間の間に介在するので、第１の層で反射した粒子は第２の層における第２の繊維状物と衝突して運動エネルギーを失った上で第１の層へ跳ね返され、粒子が粒子捕捉ユニットから空間へ飛び出すことがない。その結果、粒子捕捉ユニットの厚さを大きくすることなく、粒子捕捉ユニットへ進入した粒子を確実に捕捉することができる。 According to the present invention, the first layer comprising at least a first layer made of a plurality of first fibrous materials and a second layer made of a plurality of second fibrous materials, and constituting the first layer. The thickness of one fibrous material is smaller than the thickness of the second fibrous material constituting the second layer, and the arrangement density of the first fibrous materials in the first layer is the second in the second layer. Therefore, the first layer enters the particle trapping unit and traps the particles that have passed through the second layer. Further, since the second layer is interposed between the first layer and the space in which the particles fly, the particles reflected by the first layer collide with the second fibrous material in the second layer and kinetic energy. The particles are rebounded to the first layer and the particles do not jump out of the particle trapping unit into the space. As a result, it is possible to reliably capture particles that have entered the particle capturing unit without increasing the thickness of the particle capturing unit.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施の形態に係る粒子捕捉ユニット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。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a substrate processing apparatus to which a particle trapping unit according to the present embodiment is applied.
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。 In FIG. 1, a substrate processing apparatus 10 configured as an etching processing apparatus that performs a reactive ion etching (hereinafter referred to as “RIE”) process on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W. Includes a chamber 11 (processing chamber) that is formed of a metal, for example, aluminum or stainless steel, and has a shape in which two large and small cylinders are stacked.
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。 A wafer W is placed in the chamber 11, and the lower electrode 12 as a wafer stage that moves up and down in the chamber 11 together with the placed wafer W, and the side portion of the lower electrode 12 that moves up and down are covered. A cylindrical cover 13 is arranged.
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（以下、「マニホールド」という。）１４を仕切る環状の排気プレート１５が配置され、マニホールド１４は、連通管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内の減圧の際にチャンバ１１内の圧力を制御する。排気プレート１５は処理空間Ｓとマニホールド１４を連通する複数のスリット状、若しくは円孔状の通気孔を有する。基板処理装置１０では、マニホールド１４、連通管１６及びＡＰＣバルブ１７が排気系を構成する。 An annular exhaust plate 15 that divides an exhaust chamber (hereinafter referred to as “manifold”) 14 from a processing space S, which is a space above the lower electrode 12, is disposed on the side of the lower electrode 12. 16 and an automatic pressure control valve (hereinafter referred to as “APC”) 17 which is a variable slide valve, and communicates with a TMP 18 which is an exhaust pump for evacuation. The TMP 18 depressurizes the inside of the chamber 11 until it is almost in a vacuum state, and the APC valve 17 controls the pressure in the chamber 11 at the time of depressurizing the chamber 11. The exhaust plate 15 has a plurality of slit-shaped or circular vent holes that communicate the processing space S and the manifold 14. In the substrate processing apparatus 10, the manifold 14, the communication pipe 16 and the APC valve 17 constitute an exhaust system.
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への供給効率を最大にする。 A lower high-frequency power source 19 is connected to the lower electrode 12 via a lower matching unit 20, and the lower high-frequency power source 19 applies a predetermined high-frequency power to the lower electrode 12. Further, the lower matching unit 20 reduces the reflection of the high frequency power from the lower electrode 12 to maximize the supply efficiency of the high frequency power to the lower electrode 12.
下部電極１２の上方には、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に内蔵された電極板（図示しない）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、直流電源から電極板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の周囲は環状のカバーリング２３によって覆われている。 Above the lower electrode 12, an ESC 21 for adsorbing the wafer W with electrostatic attraction is disposed. A DC power supply (not shown) is electrically connected to an electrode plate (not shown) built in the ESC 21. The ESC 21 sucks and holds the wafer W on its upper surface by a Coulomb force or a Johnson-Rahbek force generated by a DC voltage applied to the electrode plate from a DC power source. Further, an annular focus ring 22 made of silicon (Si) or the like is disposed on the periphery of the ESC 21, and the periphery of the focus ring 22 is covered with an annular cover ring 23.
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２５によって覆われてチャンバ１１内やマニホールド１４内の雰囲気から遮断される。 A support 24 that extends downward from the lower portion of the lower electrode 12 is disposed below the lower electrode 12. The support 24 supports the lower electrode 12 and raises and lowers the lower electrode 12. Further, the support 24 is covered with a bellows 25 and is shielded from the atmosphere in the chamber 11 and the manifold 14.
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。 In the substrate processing apparatus 10, when the wafer W is loaded into and unloaded from the chamber 11, the lower electrode 12 is lowered to the loading / unloading position of the wafer W, and when the wafer W is subjected to RIE processing, the lower electrode 12 is moved to the wafer 11. Ascend to the W processing position.
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。 A shower head 26 for supplying a processing gas, which will be described later, is disposed in the chamber 11 at the ceiling. The shower head 26 includes a disk-shaped upper electrode 28 having a large number of gas vent holes 27 facing the processing space S, and an electrode support body disposed above the upper electrode 28 and detachably supporting the upper electrode 28. 29.
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への供給効率を最大にする。 An upper high frequency power supply 30 is connected to the upper electrode 28 via an upper matching unit 31, and the upper high frequency power supply 30 applies a predetermined high frequency power to the upper electrode 28. Further, the upper matching unit 31 reduces the reflection of the high frequency power from the upper electrode 28 to maximize the supply efficiency of the high frequency power to the upper electrode 28.
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。バッファ室３２には、処理ガス導入管３３から、例えば、四フッ化炭素（ＣＦ４）の単独、又はＣＦ４とアルゴンガス（Ａｒ），酸素ガス（Ｏ２），四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）との組み合わせ等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。 A buffer chamber 32 is provided inside the electrode support 29, a processing gas introduction pipe 33 is connected to the buffer chamber 32, and a valve 34 is disposed in the middle of the processing gas introduction pipe 33. For example, carbon tetrafluoride (CF 4 ) alone or CF 4 and argon gas (Ar), oxygen gas (O 2 ), silicon tetrafluoride (SiF 4 ) is supplied to the buffer chamber 32 from a processing gas introduction pipe 33. ) And the like, and the introduced processing gas is supplied to the processing space S through the gas vent hole 27.
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、下部電極１２の上面に吸着保持されたウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングする。 In the chamber 11 of the substrate processing apparatus 10, as described above, high-frequency power is applied to the lower electrode 12 and the upper electrode 28, and high-density plasma is generated from the processing gas in the processing space S by the applied high-frequency power. Then, ions and radicals are generated. These generated radicals and ions physically or chemically etch the surface of the wafer W adsorbed and held on the upper surface of the lower electrode 12.
図２は、図１の基板処理装置におけるＡＰＣバルブ及びＴＭＰ近傍の拡大断面図であり、図３は、本実施の形態に係る粒子捕捉ユニットとしてのパーティクルトラップユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the APC valve and TMP in the substrate processing apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of a particle trap unit as a particle trap unit according to the present embodiment. It is.
図２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３５と、該回転軸３５を収容するように回転軸３５と平行に配置される円筒体３６と、回転軸３５から垂直に突出する複数のブレード状の回転翼３７と、円筒体３６の内周面から回転軸３５に向けて突出する複数のブレード状の静止翼３８とを備える。 In FIG. 2, the TMP 18 includes a rotating shaft 35 disposed in the vertical direction in the drawing, that is, along the direction of the exhaust flow, and a cylindrical body 36 disposed in parallel with the rotating shaft 35 so as to accommodate the rotating shaft 35. , A plurality of blade-like rotary blades 37 protruding vertically from the rotary shaft 35, and a plurality of blade-like stationary blades 38 protruding toward the rotary shaft 35 from the inner peripheral surface of the cylindrical body 36.
複数の回転翼３７は回転軸３５から放射状に突出して回転翼群を形成し、複数の静止翼３８は、円筒体３６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３５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３５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。 The plurality of rotary blades 37 project radially from the rotary shaft 35 to form a rotary blade group, and the plurality of stationary blades 38 are arranged at equal intervals on the same circumference of the inner peripheral surface of the cylindrical body 36, and the rotary shaft Projecting toward 35 forms a stationary blade group. In the TMP 18, there are a plurality of rotary blade groups and stationary blade groups, and each rotary blade group is arranged at equal intervals along the rotary shaft 35, and each stationary blade group is arranged between two adjacent rotary blade groups. .
一般的に、ＴＭＰ１８では最上の回転翼群が最上の静止翼群より図中上方に配置される。すなわち、最上の回転翼群が最上の静止翼群より連通管１６の近くへ配置される。ＴＭＰ１８は、回転翼３７を回転軸３５周りに高速回転させることにより、ガスを連通管１６からＴＭＰ１８の下側へ高速排気する。 In general, in the TMP 18, the uppermost rotary blade group is disposed above the uppermost stationary blade group in the figure. That is, the uppermost rotary blade group is disposed closer to the communication pipe 16 than the uppermost stationary blade group. The TMP 18 rotates the rotating blades 37 around the rotation shaft 35 at high speed, thereby exhausting the gas from the communication pipe 16 to the lower side of the TMP 18.
また、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間には比較的短い円筒状の排気管３９が設けられ、該排気管３９はＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８を連通させ、内部にパーティクル
トラップユニット４０（粒子捕捉ユニット）を有する。
A relatively short cylindrical exhaust pipe 39 is provided between the APC valve 17 and the TMP 18, and the exhaust pipe 39 allows the APC valve 17 and the TMP 18 to communicate with each other, and a particle trap unit 40 (particle trapping unit) is provided therein. Have.
図２及び図３において、パーティクルトラップユニット４０は、排気管３９の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニット４０ａ（円筒部分）と、ＴＭＰ１８の回転軸３５の延長線上に配置され、平面視で眺めた場合（図２中の白抜き矢印に沿って眺めた場合）、回転軸３５を覆うように配置される円板状の第２のトラップユニット４０ｂ（板状部分）とを有する。第２のトラップユニット４０ｂは排気管３９内を横切るように配置された棒状のステー４１へキャップねじ４２によって取り付けられる。第１のトラップユニット４０ａ及び第２のトラップユニット４０ｂは、それぞれ３層構造のメッシュ状部材４３（後述）からなり、進入したパーティクルＰを取り込んで捕捉する。 2 and 3, the particle trap unit 40 is disposed on the extended line of the cylindrical first trap unit 40 a (cylindrical portion) disposed along the inner peripheral surface of the exhaust pipe 39 and the rotating shaft 35 of the TMP 18. A disc-shaped second trap unit 40b (a plate-like portion) that is arranged so as to cover the rotating shaft 35 when viewed in plan view (when viewed along a hollow arrow in FIG. 2). And have. The second trap unit 40b is attached by a cap screw 42 to a rod-like stay 41 disposed so as to cross the exhaust pipe 39. Each of the first trap unit 40a and the second trap unit 40b includes a mesh member 43 (described later) having a three-layer structure, and takes in and captures the entering particles P.
具体的には、ＴＭＰ１８へ流れ込んだパーティクルＰは高速で回転する回転翼３７と衝突する際、回転翼３７の回転の接線方向の運動エネルギーを与えられて排気管３９の内周面に向けて反跳するが、第１のトラップユニット４０ａが排気管３９の内周面に沿って配置されるため、反跳したパーティクルＰは第１のトラップユニット４０ａに進入し、該第１のトラップユニット４０ａは進入したパーティクルＰを取り込んで捕捉する。 Specifically, when the particle P flowing into the TMP 18 collides with the rotating blade 37 rotating at a high speed, the particle P is given kinetic energy in the tangential direction of the rotation of the rotating blade 37 and reacts toward the inner peripheral surface of the exhaust pipe 39. Although the first trap unit 40a is arranged along the inner peripheral surface of the exhaust pipe 39, the recoiled particles P enter the first trap unit 40a, and the first trap unit 40a The entering particle P is captured and captured.
また、ＴＭＰ１８の回転軸３５に向けて流れ込むパーティクル（図示しない）はＴＭＰ１８の周りに付着してデポとなり、ＴＭＰ１８から排気管３９等へ向けて逆流するパーティクルの発生要因となるが、第２のトラップユニット４０ｂがＴＭＰ１８よりも排気に関して上流に配されるので、該第２のトラップユニット４０ｂはＴＭＰ１８の回転軸３５に向けて流れ込むパーティクルを取り込んで捕捉する。 In addition, particles (not shown) that flow toward the rotating shaft 35 of the TMP 18 adhere to the periphery of the TMP 18 and become a deposit, which causes generation of particles that flow backward from the TMP 18 toward the exhaust pipe 39 and the like. Since the unit 40b is arranged upstream of the TMP 18 with respect to the exhaust, the second trap unit 40b captures and captures particles flowing toward the rotating shaft 35 of the TMP 18.
なお、本実施の形態では第２のトラップユニット４０ｂをステー４１へキャップねじ４２によって固定したが、第２のトラップユニット４０ｂをステー４１へ固定するための手段はこれに限られず、接着剤等の固定可能な手段であれば他の手段であってもよく、また、ステー４１も、本実施の形態では棒状の部材からなるが、ステーの形態はこれに限られず、網状の部材等の第２のトラップユニット４０ｂを空間に保持可能な部材であれば他の形態からなっていてもよい。 In the present embodiment, the second trap unit 40b is fixed to the stay 41 with the cap screw 42. However, the means for fixing the second trap unit 40b to the stay 41 is not limited to this, and an adhesive or the like is used. Other means may be used as long as the means can be fixed, and the stay 41 is also formed of a rod-shaped member in the present embodiment, but the form of the stay is not limited to this, and a second member such as a net-like member may be used. As long as it is a member that can hold the trap unit 40b in the space, it may be formed in other forms.
図４は、図３における第１のトラップユニット及び第２のトラップユニットを構成するメッシュ状部材の構造を概略的に示す拡大断面図である。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of the mesh member constituting the first trap unit and the second trap unit in FIG.
図４において、メッシュ状部材４３は、太さが直径で０．２μｍ乃至３μｍの繊維状の第１のステンレス鋼４４ａが編み込まれて形成された第１のメッシュ状層４４（第１の層）と、太さが直径で３μｍ乃至３０μｍの繊維状の第２のステンレス鋼４５ａが編み込まれて形成された第２のメッシュ状層４５（第２の層）と、太さが直径で３０μｍ乃至４００μｍの繊維状の第３のステンレス鋼４６ａが編み込まれて形成された第３のメッシュ状層４６（第３の層）とを有する。 In FIG. 4, the mesh member 43 is a first mesh layer 44 (first layer) formed by weaving a fibrous first stainless steel 44 a having a diameter of 0.2 μm to 3 μm. A second mesh layer 45 (second layer) formed by weaving a fibrous second stainless steel 45a having a diameter of 3 to 30 μm, and a thickness of 30 to 400 μm. And a third mesh layer 46 (third layer) formed by weaving the fibrous third stainless steel 46a.
第１のメッシュ状層４４では第１のステンレス鋼４４ａが少なくとも二重に重ねられており、第２のメッシュ状層４５では第２のステンレス鋼４５ａが少なくとも二重に重ねられており、第３のメッシュ状層４６では第３のステンレス鋼４６ａが少なくとも二重に重ねられている。図中において、下方から第２のメッシュ状層４５、第１のメッシュ状層４４、第３のメッシュ状層４６の順番で積層され、メッシュ状部材４３全体の厚さは１ｍｍ以下に抑えられる。 In the first mesh layer 44, the first stainless steel 44a is at least double stacked, and in the second mesh layer 45, the second stainless steel 45a is at least double stacked. In the mesh layer 46, the third stainless steel 46a is overlapped at least twice. In the drawing, the second mesh layer 45, the first mesh layer 44, and the third mesh layer 46 are laminated in this order from the bottom, and the total thickness of the mesh member 43 is suppressed to 1 mm or less.
第１のトラップユニット４０ａにおいて、メッシュ状部材４３は第２のメッシュ状層４５が第１のメッシュ状層４４及び排気管３９の内部空間、すなわち、パーティクルＰ（粒子）が飛来する空間（以下、「パーティクル飛来空間」という。）の間に介在するように配置されるため、第２のメッシュ状層４５がパーティクル飛来空間に晒される。第３のメッシュ状層４６は第１のメッシュ状層４４を介して第２のメッシュ状層４５と対向するように配置されるため、第３のメッシュ状層４６は排気管３９の内周面と接し、パーティクル飛来空間に晒されない。 In the first trap unit 40a, the mesh member 43 has a second mesh layer 45 in the internal space of the first mesh layer 44 and the exhaust pipe 39, that is, a space in which particles P (particles) fly (hereinafter, referred to as the “mesh”). The second mesh layer 45 is exposed to the particle flying space. Since the third mesh layer 46 is disposed so as to face the second mesh layer 45 with the first mesh layer 44 interposed therebetween, the third mesh layer 46 is formed on the inner peripheral surface of the exhaust pipe 39. And is not exposed to the particle flying space.
また、第２のトラップユニット４０ｂにおいて、メッシュ状部材４３は、第２のメッシュ状層４５が排気管３９を流れるパーティクルＰを含む排気流と対向し且つ該排気流へ晒されるように配置される。第３のメッシュ状層４６は第１のメッシュ状層４４を介して第２のメッシュ状層４５と対向するように配置されるため、第３のメッシュ状層４６はステー４１に接する。このとき、第２のトラップユニット４０ｂはメッシュ状部材を使用し、且つ、厚みが１ｍｍ以下と薄いため、排気管３９における排気コンダクタンスの低下を抑制することができる。 Further, in the second trap unit 40b, the mesh member 43 is arranged so that the second mesh layer 45 is opposed to the exhaust flow containing the particles P flowing through the exhaust pipe 39 and is exposed to the exhaust flow. . Since the third mesh layer 46 is disposed so as to face the second mesh layer 45 with the first mesh layer 44 interposed therebetween, the third mesh layer 46 is in contact with the stay 41. At this time, since the second trap unit 40b uses a mesh-like member and is as thin as 1 mm or less, it is possible to suppress a decrease in exhaust conductance in the exhaust pipe 39.
第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂのメッシュ状部材４３では、第２のメッシュ状層４５がパーティクル飛来空間や排気流に晒されるため、パーティクルＰはまず第２のメッシュ状層４５へ進入する。進入したパーティクルＰの幾つかは第２のメッシュ状層４５において第２のステンレス鋼４５ａによって構成された編み目の開口部（隙間）に嵌って捕捉されるが、第２のメッシュ状層４５における第２のステンレス鋼４５ａの太さが大きく、第２のメッシュ状層４５で生じる隙間は大きいため、パーティクルＰの一部は第２のメッシュ状層４５を通過して第１のメッシュ状層４４へ到達する。 In the mesh-like member 43 of the first trap unit 40a or the second trap unit 40b, the second mesh-like layer 45 is exposed to the particle flying space or the exhaust flow, so that the particles P are first in the second mesh-like layer 45. Enter. Some of the particles P that have entered the second mesh layer 45 are captured by being fitted into the openings (gap) of the stitches formed by the second stainless steel 45a in the second mesh layer 45. Since the thickness of the second stainless steel 45 a is large and the gap generated in the second mesh layer 45 is large, a part of the particles P passes through the second mesh layer 45 to the first mesh layer 44. To reach.
第１のメッシュ状層４４における第１のステンレス鋼４４ａの太さは細いので、第１のメッシュ状層４４には小さな隙間しか生じず、第１のメッシュ状層４４へ到達したパーティクルＰは該第１のメッシュ状層４４を通過することができずに第１のメッシュ状層４４に留まり、第１のメッシュ状層４４において第１のステンレス鋼４４ａによって構成された編み目の開口部（隙間）に嵌って捕捉される。 Since the thickness of the first stainless steel 44a in the first mesh layer 44 is thin, only a small gap is generated in the first mesh layer 44, and the particles P reaching the first mesh layer 44 are The first mesh layer 44 cannot pass through the first mesh layer 44 and stays in the first mesh layer 44, and the first mesh layer 44 has a stitch opening (gap) formed by the first stainless steel 44a. It is caught and caught.
また、第１のメッシュ状層４４へ到達したパーティクルＰのうち幾つかのパーティクルＰは、第１のメッシュ状層４４の隙間に嵌ることなく、第１のステンレス鋼４４ａによって反射されてパーティクル飛来空間へ戻ろうとするが、第１のメッシュ状層４４及びパーティクル飛来空間の間には、第２のメッシュ状層４５が介在するので、反射したパーティクルＰは第２のメッシュ状層４５によって捕捉されるか、若しくは第２のメッシュ状層４５の第２のステンレス鋼４５ａと衝突して運動エネルギーを失った上で第１のメッシュ状層４４へ跳ね返される。該跳ね返されたパーティクルＰは運動エネルギーが小さいため、第１のメッシュ状層４４に到達した後、該第１のメッシュ状層４４から反射することがなく、第１のメッシュ状層４４に留まる。 In addition, some of the particles P that have reached the first mesh layer 44 are reflected by the first stainless steel 44a without being fitted into the gaps of the first mesh layer 44, and the particle flying space. However, since the second mesh layer 45 is interposed between the first mesh layer 44 and the particle flying space, the reflected particles P are captured by the second mesh layer 45. Alternatively, it collides with the second stainless steel 45a of the second mesh layer 45 and loses kinetic energy, and then rebounds to the first mesh layer 44. Since the bounced particles P have a small kinetic energy, they do not reflect from the first mesh layer 44 and stay on the first mesh layer 44 after reaching the first mesh layer 44.
したがって、メッシュ状部材４３へ進入したパーティクルＰが再びメッシュ状部材４３からパーティクル飛来空間へ戻ることは無く、メッシュ状部材４３は進入したパーティクルＰを確実に捕捉することができる。 Therefore, the particles P that have entered the mesh member 43 do not return from the mesh member 43 to the particle flying space, and the mesh member 43 can reliably capture the particles P that have entered.
また、第３のメッシュ状層４６を構成する第３のステンレス鋼４６ａの太さは、第１のメッシュ状層４４を構成する第１のステンレス鋼４４ａの太さや第２のメッシュ状層４５を構成する第２のステンレス鋼４５ａの太さよりも大きく、第３のメッシュ状層４６はメッシュ状部材４３の一部を構成するので、第３のメッシュ状層４６はメッシュ状部材４３の剛性の向上に寄与し、第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂが変形してパーティクル捕捉効率が低下するのを防止することができる。 The thickness of the third stainless steel 46 a constituting the third mesh layer 46 is the same as the thickness of the first stainless steel 44 a constituting the first mesh layer 44 or the second mesh layer 45. Since the third mesh layer 46 constitutes a part of the mesh member 43, the third mesh layer 46 is improved in rigidity of the mesh member 43. It is possible to prevent the first trap unit 40a and the second trap unit 40b from being deformed and lowering the particle capturing efficiency.
次に、本実施の形態に係る粒子捕捉ユニットの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the particle capturing unit according to the present embodiment will be described.
図５は、本実施の形態に係る粒子捕捉ユニットとしてのパーティクルトラップユニットにおける第１のトラップユニットの製造方法の工程図である。 FIG. 5 is a process diagram of the first trap unit manufacturing method in the particle trap unit as the particle trapping unit according to the present embodiment.
図５において、まず、複数の第１のステンレス鋼４４ａを編み込んで帯状の第１のメッシュ状層４４を形成し、複数の第２のステンレス鋼４５ａを編み込んで帯状の第２のメッシュ状層４５を形成し、複数の第３のステンレス鋼４６ａを編み込んで帯状の第３のメッシュ状層４６を形成する（図５（Ａ））（層形成ステップ）。 In FIG. 5, first, a plurality of first stainless steels 44 a are knitted to form a band-shaped first mesh layer 44, and a plurality of second stainless steels 45 a are knitted to form a band-shaped second mesh layer 45. And a plurality of third stainless steels 46a are knitted to form a strip-shaped third mesh layer 46 (FIG. 5A) (layer formation step).
次いで、帯状の第１のメッシュ状層４４、帯状の第２のメッシュ状層４５及び帯状の第３のメッシュ状層４６をほぼ同じ長さに切断し、第３のメッシュ状層４６に第１のメッシュ状層４４を重ね、さらに該第１のメッシュ状層４４に第２のメッシュ状層４５を重ねてメッシュ状部材４３を形成し、該メッシュ状部材４３を円筒形状へ成形する。このとき、該メッシュ状部材４３から製造される第１のトラップユニット４０ａが排気管３９へ配置された際、第２のメッシュ状層４５がパーティクル飛来空間へ晒されるように、円筒形状の最内周側へ第２のメッシュ状層４５を位置させる（図５（Ｂ））（成形ステップ）。 Next, the strip-shaped first mesh layer 44, the strip-shaped second mesh layer 45, and the strip-shaped third mesh layer 46 are cut into substantially the same length, and the first mesh layer 46 is cut into the first mesh layer 46. The mesh-like member 44 is overlapped, and the second mesh-like layer 45 is further overlapped with the first mesh-like layer 44 to form the mesh-like member 43, and the mesh-like member 43 is formed into a cylindrical shape. At this time, when the first trap unit 40a manufactured from the mesh member 43 is disposed in the exhaust pipe 39, the innermost cylindrical shape is arranged so that the second mesh layer 45 is exposed to the particle flying space. The second mesh layer 45 is positioned on the circumferential side (FIG. 5B) (forming step).
次いで、円筒形状へ成形されたメッシュ状部材４３を焼結によって焼き固めて互いに接合し、第１のトラップユニット４０ａを製造し、本処理を終了する（図５（Ｃ））。 Next, the mesh-shaped members 43 formed into a cylindrical shape are baked and hardened by sintering and joined together to manufacture the first trap unit 40a, and this processing is completed (FIG. 5C).
なお、第２のトラップユニット４０ｂも、帯状ではなく円形状に切断されること、及び円筒形状に成形されないこと以外は、図５の製造方法に従って製造される。 The second trap unit 40b is also manufactured according to the manufacturing method of FIG. 5 except that the second trap unit 40b is cut into a circular shape instead of a belt shape and is not formed into a cylindrical shape.
本実施の形態に係るパーティクルトラップユニット４０によれば、第１のトラップユニット４０ａ及び第２のトラップユニット４０ｂを構成するメッシュ状部材４３は、複数の第１のステンレス鋼４４ａからなる第１のメッシュ状層４４と、複数の第２のステンレス鋼４５ａからなる第２のメッシュ状層４５とを備え、第１のステンレス鋼４４ａの太さは第２のステンレス鋼４５ａの太さよりも小さく、第１のメッシュ状層４４における第１のステンレス鋼４４ａの配置密度は第２のメッシュ状層４５における第２のステンレス鋼４５ａの配置密度よりも高いので、第１のメッシュ状層４４はメッシュ状部材４３に進入して第２のメッシュ状層４５を通過したパーティクルＰを捕捉する。 According to the particle trap unit 40 according to the present embodiment, the mesh-like member 43 constituting the first trap unit 40a and the second trap unit 40b is a first mesh made of a plurality of first stainless steels 44a. And a second mesh layer 45 made of a plurality of second stainless steels 45a, the first stainless steel 44a having a thickness smaller than that of the second stainless steel 45a. Since the arrangement density of the first stainless steel 44 a in the mesh layer 44 is higher than the arrangement density of the second stainless steel 45 a in the second mesh layer 45, the first mesh layer 44 is the mesh member 43. The particles P entering the second mesh layer 45 and passing through the second mesh layer 45 are captured.
また、第２のメッシュ状層４５は第１のメッシュ状層４４及びパーティクル飛来空間の間に介在するので、第２のメッシュ状層４５を通過して第１のメッシュ状層４４で反射したパーティクルＰは第２のメッシュ状層４５における第２のステンレス鋼４５ａと衝突して運動エネルギーを失った上で第１のメッシュ状層４４へ跳ね返されるため、パーティクルＰがメッシュ状部材４３から空間へ飛び出すことがない。 In addition, since the second mesh layer 45 is interposed between the first mesh layer 44 and the particle flying space, the particles that have passed through the second mesh layer 45 and reflected by the first mesh layer 44 are reflected. Since P collides with the second stainless steel 45a in the second mesh layer 45 and loses kinetic energy and is bounced back to the first mesh layer 44, the particles P jump out of the mesh member 43 into the space. There is nothing.
その結果、メッシュ状部材４３の厚さを大きくすることなく、例えば、メッシュ状部材４３の厚さを１ｍｍ以下に設定してもメッシュ状部材４３へ進入したパーティクルＰを確実に捕捉することができる。 As a result, without increasing the thickness of the mesh member 43, for example, even if the thickness of the mesh member 43 is set to 1 mm or less, the particles P that have entered the mesh member 43 can be reliably captured. .
さらに、パーティクルトラップユニット４０の第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂにおいて第３のメッシュ状層４６、第１のメッシュ状層４４及び第２のメッシュ状層４５は焼結によって焼き固められて互いに接合しているので、第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂは高い剛性を有する。したがって、第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂを支持するフレームを設ける必要がないので、パーティクルトラップユニット４０が空間へ迫り出すのを防止することができる。その結果、パーティクルトラップユニット４０は排気効率の低下を防止することができる。 Further, in the first trap unit 40a and the second trap unit 40b of the particle trap unit 40, the third mesh layer 46, the first mesh layer 44, and the second mesh layer 45 are baked and hardened by sintering. Therefore, the first trap unit 40a and the second trap unit 40b have high rigidity. Therefore, since it is not necessary to provide a frame that supports the first trap unit 40a and the second trap unit 40b, the particle trap unit 40 can be prevented from approaching into the space. As a result, the particle trap unit 40 can prevent a reduction in exhaust efficiency.
また、メッシュ状部材４３は焼結されるため、第１のメッシュ状層４４を構成する第１のステンレス鋼４４ａの一部、第２のメッシュ状層４５を構成する第２のステンレス鋼４５ａの一部や第３のメッシュ状層４６を構成する第３のステンレス鋼４６ａの一部が欠落することがない。その結果、欠落したステンレス鋼の一部がＴＭＰ１８の回転翼３７と衝突して反跳することがないので、異物の処理室内への進入を確実に防止することができるとともに、ＴＭＰ１８の回転翼３７等が損傷するのを防止することができる。 Further, since the mesh member 43 is sintered, a part of the first stainless steel 44a constituting the first mesh layer 44 and the second stainless steel 45a constituting the second mesh layer 45 are formed. A part or part of the third stainless steel 46 a constituting the third mesh layer 46 is not lost. As a result, a part of the missing stainless steel does not collide with the rotor blades 37 of the TMP 18 and recoil, so that it is possible to surely prevent foreign matter from entering the processing chamber and also the rotor blades 37 of the TMP 18. Etc. can be prevented from being damaged.
さらに、第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂではメッシュ状部材４３を所望の形状へ変形させた後、第３のメッシュ状層４６、第１のメッシュ状層４４及び第２のメッシュ状層４５を焼結によって焼き固めるので、所望の形状を容易に実現することができる。 Further, in the first trap unit 40a and the second trap unit 40b, the mesh member 43 is deformed into a desired shape, and then the third mesh layer 46, the first mesh layer 44, and the second mesh are formed. Since the layer 45 is baked and hardened by sintering, a desired shape can be easily realized.
さらに、第１のメッシュ状層４４、第２のメッシュ状層４５及び第３のメッシュ状層４６はステンレス鋼からなるので、或る程度の伸びや歪みを許容する。したがって、焼結前においてメッシュ状部材４３を所望の形状に変形させる際、第１のメッシュ状層４４、第２のメッシュ状層４５及び第３のメッシュ状層４６の一部が破断するのを抑制することができ、もって、パーティクルトラップユニット４０の製造を容易にすることができる。 Furthermore, since the first mesh layer 44, the second mesh layer 45, and the third mesh layer 46 are made of stainless steel , a certain degree of elongation or distortion is allowed. Therefore, when the mesh member 43 is deformed into a desired shape before sintering, the first mesh layer 44, the second mesh layer 45, and the third mesh layer 46 are partially broken. Thus, the manufacture of the particle trap unit 40 can be facilitated.
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。 Although the present invention has been described using the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、図６に示すように、パーティクルトラップユニット４０において、メッシュ状部材４３によって構成され、第１のトラップユニット４０ａから排気管３９の内側に向けて第１のトラップユニット４０ａの半径方向に沿って突出する複数の板状の突出部分４０ｃを設けてもよい。各突出部分４０ｃは回転翼３７の回転の接線方向の運動エネルギーを与えられたパーティクルＰの進行を阻害するので、回転翼３７から反跳するパーティクルＰの捕捉効率をより向上することができる。なお、各突出部分４０ｃは排気管３９の中心まで延伸される必要はなく、第１のトラップユニット４０ａからの突出量はパーティクルＰの発生量や回転翼３７の回転速度等に基づいて変更されてもよい。 For example, as shown in FIG. 6, the particle trap unit 40 is configured by a mesh-like member 43, and extends in the radial direction of the first trap unit 40 a from the first trap unit 40 a toward the inside of the exhaust pipe 39. You may provide the some plate-shaped protrusion part 40c which protrudes. Since each protruding portion 40c inhibits the progress of the particles P given the kinetic energy in the tangential direction of the rotation of the rotating blades 37, the capturing efficiency of the particles P that recoil from the rotating blades 37 can be further improved. Each projecting portion 40c does not need to be extended to the center of the exhaust pipe 39, and the projecting amount from the first trap unit 40a is changed based on the amount of particles P generated, the rotational speed of the rotary blade 37, or the like. Also good.
メッシュ状部材４３は必ずしも第３のメッシュ状層４６を有する必要はなく、少なくとも第１のメッシュ状層４４及び第２のメッシュ状層４５を有し、第２のメッシュ状層４５がパーティクル飛来空間に晒されていればよい。また、メッシュ状部材４３を構成する層の数も３に限られず、例えば、図７に示すように、第２のメッシュ状層４５及びパーティクル飛来空間の間に他の第３のメッシュ状層４６を介在させてもよい。これにより、第１のトラップユニット４０ａや第２のトラップユニット４０ｂの剛性をより向上することができる。 The mesh member 43 does not necessarily have to have the third mesh layer 46, but has at least the first mesh layer 44 and the second mesh layer 45, and the second mesh layer 45 is a particle flying space. It only has to be exposed to. Further, the number of layers constituting the mesh member 43 is not limited to three. For example, as shown in FIG. 7, another third mesh layer 46 is interposed between the second mesh layer 45 and the particle flying space. May be interposed. Thereby, the rigidity of the 1st trap unit 40a and the 2nd trap unit 40b can be improved more.
さらに、第１のメッシュ状層４４を２つの第２のメッシュ状層４５で挟む込む構造としてもよく、これにより、一方向のみならず双方向から飛来する粒子を捕捉することができる。この場合においても、補強材としての第３のメッシュ状層４６を第１のメッシュ状層４４及び２つの第２のメッシュ状層４５からなる積層構造の片側に設けてもよく、または、上記積層構造の両側に設けて該積層構造を挟み込むようにしてもよい。 Further, the first mesh layer 44 may be sandwiched between two second mesh layers 45, whereby particles flying from both directions can be captured. In this case as well, the third mesh layer 46 as a reinforcing material may be provided on one side of the laminated structure composed of the first mesh layer 44 and the two second mesh layers 45, or the above laminated layer. It may be provided on both sides of the structure so as to sandwich the laminated structure.
また、第１のメッシュ状層４４、第２のメッシュ状層４５や第３のメッシュ状層４６を構成する繊維状物としては上述したステンレス鋼だけでなく、他の焼結可能な金属を用いることができ、さらに、アルミナ等のセラミックスを用いることもできる。 Further, as the fibrous material constituting the first mesh layer 44, the second mesh layer 45, and the third mesh layer 46, not only the above-described stainless steel but also other sinterable metals are used. Furthermore, ceramics such as alumina can also be used.
メッシュ状部材４３からなるパーティクルトラップユニットは、基板処理装置１０にお
いて排気管３９だけでなく、排気系を構成する構成要素、例えば、マニホールド１４、連通管１６及びＡＰＣバルブ１７、又はＴＭＰ１８における排気流に晒される箇所であれば、いずれの箇所においても配置することができ、さらに、配置する場所に応じてパーティクルトラップユニットの形状や構成を変更することができる。本実施の形態においてはエッチング処理装置に適用する場合について説明したが、適用される装置はこれに限られず、ＣＶＤ装置やアッシング装置等の他の処理を行う基板処理装置にも適用可能である。
The particle trap unit composed of the mesh member 43 is not limited to the exhaust pipe 39 in the substrate processing apparatus 10, but is used for the exhaust flow in components constituting the exhaust system, such as the manifold 14, the communication pipe 16 and the APC valve 17, or the TMP 18. As long as it is exposed, it can be placed at any location, and the shape and configuration of the particle trap unit can be changed according to the location. In this embodiment, the case where the present invention is applied to an etching processing apparatus has been described. However, the apparatus to be applied is not limited to this, and the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that performs other processes such as a CVD apparatus or an ashing apparatus.
また、基板処理装置１０だけでなく、凡そ減圧空間をパーティクルが飛来する箇所を有する装置であれば、当該装置に適用することができる。例えば、図８に示すように、基板処理装置の処理室４７及び搬送室（トランスファチャンバ）４８を仕切るゲートバルブ４９の近傍においてパーティクルトラップユニット５０をトランスファチャンバ４８の内壁面に沿って配置してもよい。 In addition to the substrate processing apparatus 10, any apparatus having a portion where particles fly in a reduced pressure space can be applied to the apparatus. For example, as shown in FIG. 8, a particle trap unit 50 may be disposed along the inner wall surface of the transfer chamber 48 in the vicinity of the gate valve 49 that partitions the processing chamber 47 and the transfer chamber (transfer chamber) 48 of the substrate processing apparatus. Good.
Ｐ パーティクル
Ｗ ウエハ
１１ チャンバ
１８ ＴＭＰ
３７ 回転翼
３９ 排気管
４０，５０ パーティクルトラップユニット
４０ａ 第１のトラップユニット
４０ｂ 第２のトラップユニット
４０ｃ 突出部分
４４ 第１のメッシュ状層
４４ａ 第１のステンレス鋼
４５ 第２のメッシュ状層
４５ａ 第２のステンレス鋼
４６ 第３のメッシュ状層
４６ａ 第３のステンレス鋼
P Particle W Wafer 11 Chamber 18 TMP
37 rotor blade 39 exhaust pipe 40, 50 particle trap unit 40a first trap unit 40b second trap unit 40c projecting portion 44 first mesh layer 44a first stainless steel 45 second mesh layer 45a second Stainless steel 46 Third mesh layer 46a Third stainless steel
Claims (10)
前記排気管の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニットと、
前記排気ポンプの回転軸の延長線上に、前記回転軸の軸方向に沿って眺めたときに、前記回転軸を覆うように配置される円板状の第２のトラップユニットとを備え、
前記第１のトラップユニットは、複数の第１の繊維状物からなる第１の層と、複数の第２の繊維状物からなる第２の層とを少なくとも有し、
前記第１の繊維状物の太さは前記第２の繊維状物の太さよりも小さく、前記第１の層における前記第１の繊維状物の配置密度は前記第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高く、
前記第２の層は前記第１の層及び前記粒子が飛来する空間の間に介在し、
第２のトラップユニットは前記排気管内を横切るように配置されたステーに取り付けられることを特徴とする粒子捕捉ユニット。 When exhausting the gas in the processing chamber for performing a predetermined process on the substrate by an exhaust pump having a rotary blade that rotates at high speed, the gas is recoiled by the rotary blade provided in the exhaust pipe that communicates with the processing chamber and the exhaust pump. A particle capturing unit for capturing flying particles,
A cylindrical first trap unit disposed along the inner peripheral surface of the exhaust pipe;
A disc-shaped second trap unit disposed on the extension line of the rotary shaft of the exhaust pump so as to cover the rotary shaft when viewed along the axial direction of the rotary shaft;
The first trap unit has at least a first layer made of a plurality of first fibrous materials and a second layer made of a plurality of second fibrous materials,
The thickness of the first fibrous material is smaller than the thickness of the second fibrous material, and the arrangement density of the first fibrous material in the first layer is the second density in the second layer. Higher than the arrangement density of the fibrous material,
The second layer is interposed between the first layer and the space in which the particles fly,
The particle trapping unit, wherein the second trap unit is attached to a stay arranged so as to cross the exhaust pipe.
前記排気管の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニットを形成するステップと、
前記排気ポンプの回転軸の延長線上に、前記回転軸の軸方向に沿って眺めたときに前記回転軸を覆うように、前記排気ポンプの回転軸の延長線上に配置される円板状の第２のトラップユニットを作成するステップと、
前記第１のトラップユニットへ前記第２のトラップユニットを取り付けるステップとを有し、
前記第１のトラップユニットを形成するステップは、
複数の第１の繊維状物からなる第１の層及び複数の第２の繊維状物からなる第２の層を少なくとも形成するステップと、
前記第２の層を前記第１の層及び前記粒子が飛来する空間の間に介在するように配置するステップと、
前記第１の層及び前記第２の層を焼結によって焼き固めて互いに接合させるステップとを有し、
前記第１の繊維状物の太さは前記第２の繊維状物の太さよりも小さく、前記第１の層における前記第１の繊維状物の配置密度は前記第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高く、
前記前記第２のトラップユニットを取り付けるステップは、第２のトラップユニットを、前記排気管内を横切るように配置されたステーに取り付けることを特徴とする粒子捕捉ユニットの製造方法。 When exhausting the gas in the processing chamber for performing a predetermined process on the substrate by an exhaust pump having a rotary blade that rotates at high speed, the gas is recoiled by the rotary blade provided in the exhaust pipe that communicates with the processing chamber and the exhaust pump. A method for producing a particle capturing unit for capturing flying particles,
Forming a cylindrical first trap unit disposed along the inner peripheral surface of the exhaust pipe;
A disk-shaped first line disposed on the extension line of the rotary shaft of the exhaust pump so as to cover the rotary axis when viewed along the axial direction of the rotary shaft on the extension line of the rotary shaft of the exhaust pump. Creating two trap units;
Attaching the second trap unit to the first trap unit;
Forming the first trap unit comprises:
Forming at least a first layer composed of a plurality of first fibrous materials and a second layer composed of a plurality of second fibrous materials;
Disposing the second layer so as to be interposed between the first layer and the space in which the particles fly;
Bake the first layer and the second layer by sintering and bond together.
The thickness of the first fibrous material is smaller than the thickness of the second fibrous material, and the arrangement density of the first fibrous material in the first layer is the second density in the second layer. Higher than the arrangement density of the fibrous material,
The step of attaching the second trap unit comprises attaching the second trap unit to a stay arranged so as to cross the exhaust pipe.
高速回転する回転翼を有し、且つ前記処理室内のガスを排気する排気ポンプと、
前記処理室及び前記排気ポンプを連通させる排気管と、
前記排気管内に設けられる粒子捕捉ユニットとを備え、
前記粒子捕捉ユニットは、
前記排気管の内周面に沿って配置される円筒状の第１のトラップユニットと、
前記排気ポンプの回転軸の延長線上に、前記回転軸の軸方向に沿って眺めたときに、前記回転軸を覆うように配置される円板状の第２のトラップユニットとを有し、
前記第１のトラップユニットは、複数の第１の繊維状物からなる第１の層と、複数の第２の繊維状物からなる第２の層とを少なくとも有し、
前記第１の繊維状物の太さは前記第２の繊維状物の太さよりも小さく、前記第１の層における前記第１の繊維状物の配置密度は前記第２の層における第２の繊維状物の配置密度よりも高く、
前記第２の層は前記第１の層及び前記粒子が飛来する空間の間に介在し、
前記第２のトラップユニットは前記排気管内を横切るように配置されたステーに取り付けられることを特徴とする基板処理装置。 A processing chamber for performing predetermined processing on the substrate;
An exhaust pump having a rotating blade rotating at high speed and exhausting gas in the processing chamber;
An exhaust pipe communicating the processing chamber and the exhaust pump;
A particle capturing unit provided in the exhaust pipe,
The particle capture unit comprises:
A cylindrical first trap unit disposed along the inner peripheral surface of the exhaust pipe;
A disc-shaped second trap unit disposed on the extended line of the rotary shaft of the exhaust pump so as to cover the rotary shaft when viewed along the axial direction of the rotary shaft;
The first trap unit has at least a first layer made of a plurality of first fibrous materials and a second layer made of a plurality of second fibrous materials,
The thickness of the first fibrous material is smaller than the thickness of the second fibrous material, and the arrangement density of the first fibrous material in the first layer is the second density in the second layer. Higher than the arrangement density of the fibrous material,
The second layer is interposed between the first layer and the space in which the particles fly ,
The substrate processing apparatus, wherein the second trap unit is attached to a stay disposed so as to cross the exhaust pipe.
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