JPH01151918A - 真空排気系用微粒子捕集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、真空室と真空ポンプとの間に設置され、真空
室に存するダスト等の微粒子を真空ポンプに到達する前
に捕集する真空排気系用微粒子捕集装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、ＣＶＤ　（化学気相成長）等の多量にダスト等の
微粒子（粉）を発生する装置においては、真空ポンプ保
護のために、排気通路にメツシュを介在させて排気ガス
中のダスト等の微粒子を付着させる方法が採られていた
。しかし、真空中ではレイノズル数は小さく、上記のよ
うな方法はほとんどブラウン効果に頼っているため捕集
効率が悪かった。

上記のような欠点を解消する手段として先に例えば第３
図に示すような熱泳動式の捕集装置を提案した（特願昭
６２−９７５２１号）。

第３図に示す捕集装置は外側円筒体１と内側円筒体２と
から成る二重円筒型の容器３を有し、この二重円筒型の
容器３に設けられた流入管４はバルブ５を介して例えば
成膜装置の真空室６に接続され、また二重円筒型の容器
３に設けられた流出管７はバルブ８を介して低真空また
は中真空を形成し得る真空ポンプ９に接続され、上記外
側円筒体１と内側円筒体２との間に流入管４から流出管
７へ通じる気体の流路１０が形成され、外側円筒体１は
その外側に加熱用ヒータ１１を取り付けて高温壁として
機能させ、また内側円筒体２はその内部に冷却水パイプ
１２を介して冷却水を供給することにより低温壁として
機能させると共に、捕集装置を通過するに必要な圧力差
を小さくし、また気体中の微粒子を全て捕集できるよう
に、外側円筒体１および内側円筒体２の断面積および長
さを適当に保つように構成されている。なお、第２図に
おいて１３はバルブ１４．１５を介して真空室６と真空
ポンプ９とを結ぶバイパス配管である。

このように構成された捕集装置において、真空ポンプ９
が作動されると、真空室６内のガスは流入管４、二重円
筒型の容器３内の気体の流路１０および流出管７を通っ
て真空ポンプ９へと吸引されるが、気体の流路１０は高
温壁と低温壁とを対向させて設けしかも流入管４より断
面積を大きく形成されているので、真空ポンプ９で吸引
されるガス中のダスト等の微粒子は、高温壁と低温壁と
の温度勾配を有する流路１０内で高温側から低温側へと
熱泳動現象によりある速度で移動して低温壁すなわち内
側円筒体２に付着する。この微粒子の移動速度は、圧力
が低いほど小さい温度勾配で同一の速度となるので、外
側円１！Ｊ＃１と内側円筒＃２との間隔を大きく取り、
温度勾配が小さくなった場合つまり流路１０の断面積を
大きくした場合であっても十分にガス中の微粒子を低温
壁に吸着して捕集することができる。しかも、流路断面
積は流入管４の断面積より大きいので、微粒子収集のた
めの圧力差が小さくて済み、そのため比較的高い真空度
の得られる真空ポンプにも使用でき、可及的に真空室内
の圧力を低くすることが可能になる。

［発明が解決しようとする問題点］ 先に提案した熱泳動を利用した捕集装置は、従来のもの
よりも効率が良いなど多くの長所を有しているが、ダス
ト等の微粒子がある程度付着すると、掃除をする必要が
あり、そのためには分解して微粒子を除去する必要があ
った。

しかしながら、一般に半導体製造装置等、ダスト等の粉
を発生し易いプロセスで使用するガスは非常に活性で、
反応性に富んでいるなめに、通常は安全を確保するため
に全て最終段に除害装置を設けている。

このような系で、ダスト等の微粒子と一緒に未反応のま
まガスが吸着していた場合、装置を分解してそれを大気
にさらすということは甚だ危険である。そのため通常は
Ｎ２ガスなどを用いて未反応の活性な成分を十分にパー
ジしている。従って吸着したダスト等の微粒子を除去に
非常に手間が掛かるという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような従来の熱泳動式の捕集
装置のもつ問題点を解決して、低圧のガス中のダスト等
の微粒子を圧力差を高めることなしに十分に捕集でき、
製作が容易で比較的高い真空度の得られる真空ボン１を
使用でき、しかも装置を分解する必要なしに吸着微粒子
を除去できる保守の容易な真空排気系用微粒子捕集装置
、を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明による真空排気系用微粒子捕集装置は、上述の問
題点を解決するなめに、真空室と真空ポンプとの間に接
続され、真空ポンプで吸引されるガス中の微粒子を、高
温壁と低温壁の温度勾配を有する流路内で熱泳動現象に
より移動させて低温壁に付着させるようにした熱泳動式
微粒子トラップに、上記熱泳動式微粒子ドラッグ内へ気
体流を高い流速で吹き込む気体流発生装置と、上記気体
流発生装置から吹き込まれた気体流を排出させる排出管
とをそれぞれバルブを介して接続したことを特徴として
いる。

［作　　　用］ このように構成した本発明の真空排気系用微粒子捕集装
置においては、熱泳動式微粒子トラップのクリーニング
が必要となった時に、熱泳動式微粒子トラップの真空室
側および真空ボング側のそれぞれのバルブを閉じて熱泳
動式微粒子トラップを切り離した状態で、バルブを介し
て取り付けられた気体流発生装置から高い流速（少なく
とも１０ｍ／ｓｅｃ以上）で熱泳動式微粒子トラップ内
へ吹き込むことにより低温壁に付着したダスト等の微粒
子はガスと共にその風力で取り除かれ、バルブを介して
取り付けられた排出管から排出され得る。

排出管を通って排出されるダスト等の微粒子やガスを含
んだ気体流は除害装置に運ばれ処理され得る。

こうしてクリーニング操作を行なった後、気体流発生装
置および排出管のバルブを閉じ、熱泳動式微粒子トラッ
プの真空室側および真空ポンプ側のそれぞれのバルブを
開くことにより再び熱泳動式微粒子トラップによるダス
ト等の微粒子の捕集作業が開始され得る。

このように、本発明の装置ではＣＶＤのような成膜プロ
セスで発生したダスト等の微粒子が捕集装置の低温壁に
多量に付着した段階において真空室と真空ポンプに通じ
る管路のバルブを閉じ、気体流発生装置および排出管に
通じる管路のバルブを開くことにより装置を分解せずに
低温壁に多量に付着したダスト等の微粒子の除去が行わ
れる。

［実　施　例］ 以下、添付図面の第１図および第２図を参照して本発明
の実施例について説明する。

第１図には本発明の一実施例による真空排気系用微粒子
捕集装置の要部を概略的に示し、微粒子トラップ本体は
第３図に示した熱泳動式微粒子トラップと実施質的に同
じ構造をらち、従って対応する部分は第３図で用いた符
号で示す、すなわち、第１図の装置において、熱泳動式
微粒子トラップ本体は外側円筒体１と内側円筒体２とか
ら成る二重円筒型の容器３で構成され、外側円筒体１と
内側円筒体２との間に流入管４から流出管７へ通じる気
体の流路１０が形成され、外側円筒体１はその外側に加
熱用ヒータ１１を取り付けて高温壁として機能させ、ま
た内側円筒体２はその内部に冷却水パイプ１２を介して
冷却水を供給することにより低温壁として機能させると
共に、捕集装置を通過するに必要な圧力差を小さくし、
また気体中の微粒子を全て捕集できるように、外側円筒
体１および内側円筒体２の断面積および長さを適当に保
つように構成されている。すなわち気体の流路１０は高
温壁と低温壁とを対向させて設けしかも流入管４より断
面積を大きく形成され、ガス中のダスト等の微粒子が、
高温壁と低温壁との温度勾配を有する流路１０内で高温
側から低温側へと熱泳動現象によりある速度で移動して
低温壁すなわち内側円筒体２に付着するようにされてい
る。

本発明では、このように構成しな熱泳動式微粒子トラッ
プ本体の上部にバルブ１６を介して送風機１７が接続さ
れ、この送風機１７によりトラップ本体内の気体の流路
１０に高い流速で空気を吹き込むようにされている。ま
たトラップ本体の底部にはバルブ１８を介して排出管１
９が接続され、この排出管１９は適当な除害装置（図示
してない）に接続される。

このように構成した図示し実施例の動作において、真空
室から吸い込んだガス中のダスト等の微粒子が低温壁に
多量に付着してトラップ本体内をクリーニングする必要
が生じた際には、真空排気系のバルブ５．８を閉じてト
ラップ本体を真空排気系から切り離す、この状態で送風
機側のバルブ１６および排出管側のバルブ１８を開け、
送風機１７により空気流をトラップ本体内の流路１０に
吹き込む。

この場合、トラップ本体内の流路１０に吹き込まれる空
気流は低温壁に付着したダスト等の微粒子を剥がし取る
のに十分な力を与えることのてきる流速（例えば１０ｎ
／ｓｅｃ以上）をもつようにされる。

トラップ本体内の流路１０に吹き込まれた空気流によっ
て低温壁から剥がされたダスト等の微粒子はこの空気流
にのってトラップ本体の底部から排出管１９を通って除
害装置へ運ばれる。

第２図には、取り扱うダスト等の微粒子が危険性のない
場合に有利に用いられ得る本発明の変形例を示し、この
変形例では送風機２０、バルブ２１、トラップ本体２２
、バルブ２３およびフィルタ２４から成る閉じたクリー
ニング系として構成され、送風機２０からトラッ、プ本
体２２内に吹き込まれた空気流によって剥がされたダス
ト等の微粒子はフィルタ２４において除去される。

ところで、図示実施例では、トラップ本体として二重円
筒型構造のものを用いているが、熱泳動式のものであれ
ばいかなる形式のものでも使用できる。

また送風機の代わりに例えば高圧ガスを充填した高圧ガ
ス源を使用し、圧力差により風力を生じさせ、ある風速
以上でガスを吹き込むようにすることもできる。

さらに図示実施例ではクリーニング用ガスとして空気を
使用したが、好ましくは窒素等の不活性ガスが使用され
得る。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明の真空排気系用微粒子
捕集装置によれば、熱泳動式微粒子トラップに対して熱
泳動式微粒子トラップ内へ気体流を高い流速で吹き込む
気体流発生装置と気体流発生装置から吹き込まれた気体
流を排出させる排出管とから成るクリーニング系を設け
、このクリーニング系をバルブの切替え操作で簡単にク
リーニングモードにすることができるようにしたことに
より、トラップ自体を分解する必要なしに安全かつ短時
間で内部のクリーニング作業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による真空排気系用微粒子捕
集装置の要部を示す概略断面図、第２図は本発明の変形
例を示す概略線図、第３図は先に提案された捕集装置の
要部を示す概略断面図である。 図　　　中 １：外側円筒体（高温壁） ２：内側円筒体（低温壁） ３：二重円筒型の容器（トラップ） １０：気体の流路 １６：バルブ １７：送風機 １８：バルブ １９：排出管 ２０：単風機 ２１：バルブ ２２ニドラップ本体 ２３：バルブ ２４：フィルタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空室と真空ポンプとの間に接続され、真空ポンプ
   で吸引されるガス中の微粒子を、高温壁と低温壁の温度
   勾配を有する流路内で熱泳動現象により移動させて低温
   壁に付着させるようにした熱泳動式微粒子トラップと、
   この熱泳動式微粒子トラップにバルブを介して接続され
   、上記熱泳動式微粒子トラップ内へ気体流を高い流速で
   吹き込む気体流発生装置と、上記熱泳動式微粒子トラッ
   プにバルブを介して接続され、上記気体流発生装置から
   吹き込まれた気体流を排出させる排出管とから成ること
   を特徴とする真空排気系用微粒子捕集装置。 ２、熱泳動式微粒子トラップ内へ気体流を高い流速で吹
   き込む気体流発生装置が送風機から成る特許請求の範囲
   第１項に記載の真空排気系用微粒子捕集装置。 ３、送風機から熱泳動式微粒子トラップ内へ吹き込まれ
   た気体流を排出させる排出管がフィルタ装置を介して上
   記送風機に接続される特許請求の範囲第２項に記載の真
   空排気系用微粒子捕集装置。 ４、熱泳動式微粒子トラップ内へ気体流を高い流速で吹
   き込む気体流発生装置が高圧不活性ガス源から成る特許
   請求の範囲第１項に記載の真空排気系用微粒子捕集装置
   。