JPH01315693A - Vacuum discharge pump - Google Patents

Vacuum discharge pump

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JPH01315693A
JPH01315693A JP14576688A JP14576688A JPH01315693A JP H01315693 A JPH01315693 A JP H01315693A JP 14576688 A JP14576688 A JP 14576688A JP 14576688 A JP14576688 A JP 14576688A JP H01315693 A JPH01315693 A JP H01315693A
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JP
Japan
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gas
vacuum
housing
pump
exhaust gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP14576688A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kimio Muramatsu
村松 公夫
Keiji Ueyama
植山 啓治
Kazuaki Fujiwara
和明 藤原
Kaichiro Kobayashi
嘉一郎 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Priority to JP14576688A priority Critical patent/JPH01315693A/en
Publication of JPH01315693A publication Critical patent/JPH01315693A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0092Removing solid or liquid contaminants from the gas under pumping, e.g. by filtering or deposition; Purging; Scrubbing; Cleaning

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a reaction product in exhaust gas from sticking to the inner surface of a housing for an oil-free vacuum pump by providing a means for heating reactive gas on the inner surface of the housing which makes into contact with the exhaust gas. CONSTITUTION:When a wafer 1 is set on a lower electrode 7 and then a processing chamber 2 is evacuated to a high vacuum by means of a vacuum evacuating device 15, etching gas is fed into a gas supply passage 14. Further, a high frequency power from a power source 12 is applied between electrodes 7, 8. Further, exhaust gas containing the etching gas is discharged from a discharge port 6 by means of the vacuum evacuation device 15, and is led successively into a gas cooling trap 34 and a dry type scrubber 36. In this arrangement, a panel hater 41 is disposed at the inner surface of a housing in a turbo- vacuum pump 20 constituting the vacuum evacuating device 15, which makes into contact with the exhaust gas. With this arrangement, it is possible to prevent a reaction product in the exhaust gas from sticking to the inner surface of the housing 21.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空排気技術、特番こ、オイルフリー真空ポ
ンプを用いて高真空を作り出す技術に関し、例えば、半
導体装置の製造工程において、ウェハに対して、プラズ
マ・エツチング処理を施す際に利用して有効な技術に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to vacuum evacuation technology, a special feature, and a technology for creating a high vacuum using an oil-free vacuum pump. In contrast, the present invention relates to techniques that are effective when performing plasma etching treatment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の製造工程において、ウェハ上の薄膜にエツ
チング処理を施すトライエツチング装置として、処理室
と、この処理室を高真空排気する真空排気装置と、処理
室の上下に配された平行平板電極と、処理室にエツチン
グガスを供給する供給路とを備えており、前記電極の下
部電極でウェハを保持するとともに、ウェハに対向する
上部電極に高周波電源をアノード結合し、両電極間に高
周波電力を印加するとともに、処理室を高真空排気する
ことにより、両電極間に形成されるプラズマと、処理室
に供給されるエンチングガスとによるプラズマ反応、お
よび電界内で加速されたイオンによってエツチング処理
を施すように構成されているアノード結合型プラズマ・
エツチング装置がある。
In the manufacturing process of semiconductor devices, a try-etching device that performs etching on a thin film on a wafer consists of a processing chamber, a vacuum evacuation device that evacuates the processing chamber to a high vacuum, and parallel plate electrodes arranged above and below the processing chamber. , and a supply path for supplying etching gas to the processing chamber.The lower electrode of the electrode holds the wafer, and the upper electrode facing the wafer is anode-coupled with a high-frequency power source, and the high-frequency power is applied between the two electrodes. At the same time, by evacuating the processing chamber to a high vacuum, etching processing is performed by a plasma reaction between the plasma formed between the two electrodes and the etching gas supplied to the processing chamber, and by ions accelerated within the electric field. Anode-coupled plasma consisting of
There is an etching device.

このようなドライエツチング装置に使用さ・れる真空排
気装置においては、メカニカル・ブースタ・ポンプおよ
びロータリー・ポンプが使用されているとともに、反応
生成物の大気への排出を防止するためにスクラバが使用
されている。
The vacuum evacuation equipment used in such dry etching equipment uses mechanical booster pumps and rotary pumps, as well as scrubbers to prevent reaction products from being discharged into the atmosphere. ing.

なお、ドライエツチング技術を述べである例としては、
株式会社工業調査会発行「電子材料1984年11月号
別冊」昭和59年11月20日発行 P97〜P101
、がある。
As an example of dry etching technology,
"Electronic Materials November 1984 Special Edition" published by Kogyo Research Association Co., Ltd., November 20, 1984, P97-P101
There is.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、このようなドライエツチング装置に使用される
真空排気装置においては、反応生成物のためにロータリ
ーポンプのオイルが劣化し、定期的な交換が必要になり
、そのうえ、ロータリーポンプに反応生成物が付着する
のを防止するために、トラップがメカニカル・ブースタ
・ポンプとロータリー・ポンプとの間に介設されている
が、真空排気経路に介設されているため、リークが発生
し易(、メンテナンスが面倒であるという問題点がある
However, in the vacuum evacuation equipment used in such dry etching equipment, the oil in the rotary pump deteriorates due to reaction products, requiring periodic replacement. A trap is installed between the mechanical booster pump and the rotary pump to prevent it from sticking, but since it is installed in the vacuum exhaust path, it is easy for leaks to occur (maintenance and The problem is that it is troublesome.

一方、高真空ポンプとして、油を使用しないオイルフリ
ー真空ポンプが複数種類知られている(例えば、特願昭
60−88624号明細書、特願昭59−189599
号明細書、特開昭60=21689号公報参照)。そこ
で、これらのオイルフリー真空ポンプを使用することに
より、オイル劣化現象の発生を未然に回避することが、
考えられる。
On the other hand, several types of oil-free vacuum pumps that do not use oil are known as high vacuum pumps (for example, Japanese Patent Application No. 60-88624, Japanese Patent Application No. 59-189599).
(Refer to the specification of Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-21689). Therefore, by using these oil-free vacuum pumps, it is possible to prevent oil deterioration from occurring.
Conceivable.

ところが、ドライエツチング装置にオイルフリー真空ポ
ンプを使用すると、エンチングガス等により異物が生成
され、この反応生成物がオイルフリー真空ポンプ内に堆
積し、故障の原因になるという問題点があることが、本
発明者によって明らかにされた。
However, when an oil-free vacuum pump is used in a dry etching device, there is a problem that foreign matter is generated by the etching gas, and this reaction product accumulates inside the oil-free vacuum pump, causing a malfunction. Revealed by the inventor.

本発明の目的は、反応生成物の付着による故障の発生を
防止することができる真空排気装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a vacuum evacuation device that can prevent failures due to adhesion of reaction products.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、オイルフリー真空ポンプのハウジング内面に
おける排気しようとしているガスと接触する部分に加熱
手段を敷設したものである。
That is, a heating means is installed in a portion of the inner surface of the housing of the oil-free vacuum pump that comes into contact with the gas to be evacuated.

〔作用〕[Effect]

前記した手段によれば、オイルフリー真空ポンプのハウ
ジングの内面に加熱手段が敷設されているため、排気し
ようとしているガス中の反応性ガスがハウジングの内面
に接触しても、反応生成物が付着することはなく、直ち
に排気される。したがって、反応生成物がハウジング内
面に堆積することはなく、その堆積によって派生する故
障は未然に防止されることになる。
According to the above-mentioned means, since the heating means is installed on the inner surface of the housing of the oil-free vacuum pump, even if the reactive gas in the gas to be exhausted comes into contact with the inner surface of the housing, reaction products will not adhere to it. It will not do anything and will be evacuated immediately. Therefore, reaction products do not accumulate on the inner surface of the housing, and failures caused by such accumulation are prevented.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例である真空排気装置が使用さ
れているドライエツチング装置を示す模式図、第2図は
それに使用されているオイルフリー真空ポンプの全体構
造を示す縦断面図、第3図(a)は第2図の遠心圧縮ポ
ンプ段の詳細を示す縦断面図、同図(b)および(c)
は第3図(a)の[lIb矢視図およびllc矢視図、
第4図(alは第2図の円周流圧縮ポンプ段の詳細を示
す縦断面図、同図(b)および(C)は第4図(a)の
IVb矢視図およびIVc矢視図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a dry etching device in which a vacuum evacuation device according to an embodiment of the present invention is used, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of an oil-free vacuum pump used therein. FIG. 3(a) is a vertical sectional view showing details of the centrifugal compression pump stage in FIG. 2, and FIG. 3(b) and (c)
are the [IIb arrow view and llc arrow view in FIG. 3(a),
Figure 4 (al is a vertical sectional view showing the details of the circumferential flow compression pump stage in Figure 2, and Figures (b) and (C) are views in the direction of the IVb arrow and IVc arrow in Figure 4(a). It is.

本実施例において、ドライエンチング装置は被処理物と
してのウェハlを処理するための処理室2を構成するチ
ャンバ3を備えており、チャンバ3はステンレス鋼等か
らなる本体4と蓋体5とから形成されている。チャンバ
本体4は下面が閉口し上面が閉塞した略円筒形状に形成
されており、蓋体5は略円盤形状に形成されているとと
もに、本体4の下面開口に着脱自在に被せられて処理室
2を密閉するようになっている。また、蓋体5には処理
室2内を排気するためのIJI−気口6が開設されてお
り、この排気口6には後記する真空排気装置が接続され
ている。
In this embodiment, the dry etching apparatus is equipped with a chamber 3 that constitutes a processing chamber 2 for processing a wafer l as an object to be processed. It is formed from. The chamber main body 4 is formed into a substantially cylindrical shape with a closed bottom and a closed top, and the lid 5 is formed into a substantially disk shape and is detachably placed over the bottom opening of the main body 4 to cover the processing chamber 2. It is designed to be sealed tightly. Further, an IJI-air port 6 for evacuating the inside of the processing chamber 2 is provided in the lid body 5, and a vacuum evacuation device to be described later is connected to this exhaust port 6.

処理室2内の下部および上部には一対の電極7.8が互
いに平行平板電極を構成するようにそれぞれ水平に配設
されている。下部電極7は蓋体5の底壁に絶縁体9を介
して摺動自在に挿入された支軸10により上下動可能に
支持されており、その上面においてウェハ1を載置状態
に保持し得るように構成されている。上部電極8は本体
4に絶縁材料からなるホルダ13を介して挿入された支
軸11により固定的に吊持されており、上部電極8には
高周波電源12がアノード結合されている。
A pair of electrodes 7.8 are horizontally disposed at the lower and upper portions of the processing chamber 2 so as to form parallel plate electrodes. The lower electrode 7 is vertically movably supported by a support shaft 10 slidably inserted into the bottom wall of the lid 5 via an insulator 9, and can hold the wafer 1 on its upper surface. It is configured as follows. The upper electrode 8 is fixedly suspended by a support shaft 11 inserted into the main body 4 via a holder 13 made of an insulating material, and a high frequency power source 12 is anode-coupled to the upper electrode 8.

また、ホルダ13の内部にはガス供給路14が処理ガス
としてのエツチングガス(例えば、B(1、、ccp、
等)を供給するように形成されており、供給路14の吹
き出し口であるエツチングガス導入口はエツチングガス
を上部電極8の背面空間に導入するように上部電極8の
背面に臨まされている。
Further, inside the holder 13, a gas supply path 14 is provided with an etching gas (for example, B(1, ccp,
etc.), and the etching gas inlet, which is the outlet of the supply path 14, faces the back surface of the upper electrode 8 so as to introduce the etching gas into the back space of the upper electrode 8.

真空排気装置15はいずれもオイルフリー真空ポンプを
用いて構成されている主ポンプ16および補助ポンプ2
0を備えており、主ポンプ16としては比較的高真空領
域において真空排気作用を呈するターボ分子ポンプが使
用されている。補助ポンプ20はターボ分子ポンプ16
の吐出側に接続されており、ターボ分子ポンプ16に対
する補助ポンプとしての役目を果たすため、大気圧付近
からの真空排気を実現すべく、第2図〜第4図に示され
ているように構成されている。
The vacuum evacuation device 15 includes a main pump 16 and an auxiliary pump 2, both of which are constructed using oil-free vacuum pumps.
As the main pump 16, a turbo-molecular pump that exhibits a vacuum evacuation action in a relatively high vacuum region is used. The auxiliary pump 20 is a turbo molecular pump 16
It is connected to the discharge side of the turbo molecular pump 16 and serves as an auxiliary pump for the turbo molecular pump 16, so it is configured as shown in FIGS. 2 to 4 in order to achieve vacuum evacuation from near atmospheric pressure. has been done.

すなわち、この真空ポンプ(以下、ターボ真空ポンプと
いう。)は、吸気口21Aおよび排気口21Bを有する
ハウジング21と、このハウジング21内に軸受25を
介して回転自在に支持された回転軸22と、吸気口21
A側がら排気口21B側に至る間のハウジング21内に
順次配設された遠心圧縮ポンプ段23および円周流圧縮
ポンプ段24とを備えている。回転軸22はこれに連結
したモータ30により駆動されるようになっており、モ
ータ30はインバータ31によりその回転数を制御され
るように構成されている。
That is, this vacuum pump (hereinafter referred to as a turbo vacuum pump) includes a housing 21 having an intake port 21A and an exhaust port 21B, a rotating shaft 22 rotatably supported within the housing 21 via a bearing 25, Intake port 21
It includes a centrifugal compression pump stage 23 and a circumferential flow compression pump stage 24 which are arranged in sequence within the housing 21 from the A side to the exhaust port 21B side. The rotating shaft 22 is driven by a motor 30 connected thereto, and the motor 30 is configured to have its rotation speed controlled by an inverter 31.

前記遠心圧縮ポンプ段23は、第3図(a) (b)に
示されているように、表面に回転方向に対して内向きの
羽根26が複数突設されているとともに、回転軸22に
取付けられているオープン羽根車23Aと、第3図(a
)(C)に示されているように、ハウジング2Iの内壁
に取付られているとともに、前記羽根車23Aの裏面(
羽根26が設けられていない面)と対向する面に回転方
向に対して内向きの羽根27を複数個突設されている固
定円板23Bとを交互に並列に配置されて構成されてい
る。
As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the centrifugal compression pump stage 23 has a plurality of vanes 26 protruding from its surface facing inward with respect to the rotational direction, and has a plurality of vanes 26 protruding from the rotating shaft 22. The attached open impeller 23A and Fig. 3(a)
)(C), it is attached to the inner wall of the housing 2I, and the back surface of the impeller 23A (
A fixed disk 23B having a plurality of blades 27 protruding inwardly with respect to the direction of rotation is arranged alternately in parallel on the opposing surface.

前記円周流圧縮ポンプ段24は、第4図(a)およびら
)に示されているように、回転軸22に取付けられてい
るとともに、外周面に複数個の羽根28を放射状に形成
されている羽根車24Aと、第3図(a)および(C)
に示されているように、ハウジング21の内壁に取付け
られ、かつ前記羽根車24Aの表面(羽根2日が設けら
れている面)と対向する面にU字状の溝29を有する固
定円板24Bとを交互に並列に配置して構成されている
とともに、第4図(alおよび(C)に示されているよ
うに、前記溝29の終端部に孔29aを穿設されて通風
路を形成されている。
As shown in FIGS. 4(a) and 4(a), the circumferential flow compression pump stage 24 is attached to a rotating shaft 22 and has a plurality of vanes 28 radially formed on its outer circumferential surface. The impeller 24A and FIGS. 3(a) and (C)
As shown in , a fixed disk is attached to the inner wall of the housing 21 and has a U-shaped groove 29 on the surface facing the surface of the impeller 24A (the surface on which the blades are provided). 24B are alternately arranged in parallel, and as shown in FIGS. 4A and 4C, a hole 29a is bored at the end of the groove 29 to form a ventilation path. It is formed.

ここで、この構成にかかるターボ真空ポンプの作用につ
いて説明する。
Here, the operation of the turbo vacuum pump according to this configuration will be explained.

ポンプ運転初期の過度状態においては、ポンプ内部は全
体が大気圧に近い高い圧力下にあり、気体の流れは粘性
流となるため、遠心圧縮ポンプ段23は遠心圧縮機とし
て作用する。すなわち、遠心圧縮ポンプ段羽根車23A
は圧縮機羽根車として働き、羽根車23Aと固定円板2
3Bの間の羽根27にはさまれて形成される流路は、流
れを外径から内径側に室内するリターンチャンネルとし
て働く、また、羽根車23Aが圧縮作用をするので、遠
心圧縮ポンプ段23としては、圧力損失部としてよりは
圧縮機として大291を流す作用を実行することになる
In a transient state at the beginning of pump operation, the entire inside of the pump is under a high pressure close to atmospheric pressure, and the gas flow becomes a viscous flow, so that the centrifugal compression pump stage 23 acts as a centrifugal compressor. That is, the centrifugal compression pump stage impeller 23A
acts as a compressor impeller, and the impeller 23A and fixed disk 2
The flow path formed between the blades 27 between the blades 3B acts as a return channel that directs the flow from the outer diameter to the inner diameter. Therefore, the function of flowing the large 291 is performed as a compressor rather than as a pressure loss section.

円周流圧縮ポンプ段24の圧縮比が大きくなって、円周
流圧縮ポンプ段の入口の圧力が充分に低くなった定常状
態、すなわち、この圧力が数T。
In a steady state, when the compression ratio of the circumferential flow compression pump stage 24 is increased and the pressure at the inlet of the circumferential flow compression pump stage is sufficiently low, that is, this pressure is several T.

rr以下になった定常状態においては、遠心圧縮ポンプ
段23の入口、すなわち、真空ポンプの吸気口21Aの
付近の気体の流れは、中間流ないしは分子流となり、遠
心圧縮ポンプ段23はジーグバーン分子ポンプとして作
用する。すなわち、羽根26を有する羽根車23Aは、
螺旋溝を加工した回転円板として作用し、固定円板23
Bの裏面(羽根27が設けられていない面)との組み合
わせで、内径側から外径側に向けて圧縮作用をするジー
グバーン分子ポンプとして働く。また、複数個の羽根2
7が設けられた固定円板23Bは、岬旋溝を加工した固
定円板として作用し、羽根車23Aの裏面〔羽根車26
が設けられていない面)、との組み合わせで、外径側か
ら内径側に向けて圧縮作用をするジーグバーン分子ポン
プとして働く。
In a steady state below rr, the gas flow near the inlet of the centrifugal compression pump stage 23, that is, the suction port 21A of the vacuum pump, becomes an intermediate flow or a molecular flow, and the centrifugal compression pump stage 23 becomes a Siegbahn molecular pump. Acts as. That is, the impeller 23A having the blades 26 is
It acts as a rotating disk with spiral grooves, and the fixed disk 23
In combination with the back surface of B (the surface on which the blades 27 are not provided), it functions as a Siegbahn molecular pump that compresses from the inner diameter side toward the outer diameter side. In addition, multiple blades 2
The fixed disk 23B provided with the impeller 23B acts as a fixed disk having a cape spiral groove formed thereon, and is attached to the back surface of the impeller 23A
When used in combination with the surface (without a surface), it acts as a Siegbahn molecular pump that compresses from the outer diameter side toward the inner diameter side.

同じく定常状態においては、円周流圧縮ポンプ段24に
流入する気体は遠心圧縮ポンプ段23において充分に圧
縮されているため、体積流量は殆ど零に近い。すなわち
、円周流圧縮ポンプ段24は、締切状態に近い状態で運
転されることになるが、円周流圧縮ポンプは締切状態で
高い圧縮比が得られるという特性があるため、少ない段
数で充分低い到達圧力に達する6 遠心圧縮ポンプ段23、並びに円周流圧縮ポンプ段24
の段数およびポンプ回転数は、定常運転状態において、
両段の境の圧力が粘性流と中間流との切替わり点、すな
わち、数Torrになるように設定される。通常、遠心
圧縮ポンプ段を1〜3段、円周流圧縮ポンプ段を6〜1
0段組み合わせるごとにより、ポンプの吸気口2+Aの
圧力は、後記するCVD処理を実現可能な10−3〜1
0−’Torrに達する。
Similarly, in the steady state, the gas flowing into the circumferential compression pump stage 24 is sufficiently compressed in the centrifugal compression pump stage 23, so that the volumetric flow rate is almost zero. In other words, the circumferential flow compression pump stage 24 is operated in a state close to the closed state, but since the circumferential flow compression pump has the characteristic of obtaining a high compression ratio in the closed state, a small number of stages is sufficient. Reaching a low ultimate pressure 6 Centrifugal compression pump stage 23 as well as circumferential flow compression pump stage 24
The number of stages and pump rotation speed are as follows under steady operating conditions:
The pressure at the boundary between the two stages is set to be the switching point between the viscous flow and the intermediate flow, that is, several Torr. Usually 1 to 3 centrifugal compression pump stages and 6 to 1 circumferential compression pump stages.
Depending on the combination of 0 stages, the pressure at the pump intake port 2+A will be between 10-3 and 1, which can realize the CVD process described later.
0-'Torr is reached.

前述により明らかなように、この真空ポンプによれば、
吸気口側に設けられた遠心圧縮段ポンプ段が、過度状態
においては遠心圧縮機として、定常状態においてはジー
グバーン分子ポンプとして働(という二重の作用をする
ので、排気口圧力を大気圧付近に保て、ポンプ運転初期
の過度状態において大きな排気速度が得られる。
As is clear from the above, according to this vacuum pump,
The centrifugal compression stage pump stage installed on the inlet side works as a centrifugal compressor in a transient state and as a Siegbahn molecular pump in a steady state (it has a dual function, so it keeps the exhaust port pressure close to atmospheric pressure). This allows a large pumping speed to be obtained in the transient state at the beginning of pump operation.

前記構成にかかるターボ真空ポンプ20の排気口21B
は配管32を介してガス冷)」トラップ34に流体的に
接続されており、配管32内には加熱手段としてのヒー
タ33が配7!32内を通過する排気ガスを所定温度に
加熱し得るように、排気口21[3から冷却トランプ3
4にかけて敷設されている。ヒータ33は温度コントロ
ーラ等(図示せず)により、配管32等に反応生成物が
付着するのを防止することができる所定温度、例えば、
約180 ’C以上にガスを加熱すべく、制御されるよ
うに構成されている。
Exhaust port 21B of the turbo vacuum pump 20 according to the above configuration
is fluidly connected to a trap 34 via a pipe 32, and a heater 33 as a heating means is provided in the pipe 32 to heat the exhaust gas passing through the pipe 7!32 to a predetermined temperature. As such, from the exhaust port 21 [3 to the cooling Trump 3
It is laid out over 4. The heater 33 is controlled by a temperature controller or the like (not shown) to a predetermined temperature that can prevent reaction products from adhering to the piping 32 or the like, for example,
It is configured to be controlled to heat the gas above about 180'C.

配管32が接続されているガス冷却トラップ34は冷媒
供給装置35からクリーンエアや窒素ガス等のような冷
媒を供給されることにより、配管32のヒータ33によ
り加熱された排気ガスを室温程度まで冷却するように構
成されている。
The gas cooling trap 34 to which the pipe 32 is connected cools the exhaust gas heated by the heater 33 of the pipe 32 to about room temperature by being supplied with a refrigerant such as clean air or nitrogen gas from the refrigerant supply device 35. is configured to do so.

ガス冷却トラップ34の出口には乾式スクラバ36が接
続されており、詳細な説明および図示は省略するが、こ
の乾式スクラバ36は排気ガスに慣性、衝突、遮り等を
作用させることにより、ガス中の反応生成物や異物を物
理的に捕集するように構成されている。
A dry scrubber 36 is connected to the outlet of the gas cooling trap 34, and although detailed explanation and illustration are omitted, this dry scrubber 36 applies inertia, collision, obstruction, etc. to the exhaust gas to remove the gas in the gas. It is configured to physically collect reaction products and foreign substances.

本実施例において、前記構成にかかるターボ真空ポンプ
20のハウジング21における内面には、加熱手段とし
てのパネルヒータ41が排気しようとしているガスと接
触するhI域であって、前記ポンプ作用を妨害しない領
域に配されて、断熱材42を介して敷設されている。こ
のパネルヒータ4■は温度コントローラ等(図示せず)
により、ハウジング21の内面に反応生成物が付着する
のを防止することができる所定の温度、例えば、エツチ
ングガスのY気圧に対応する温度、vJr a o ′
c以上にIJP気しようとしているガスを加熱すべくホ
制御されるように構成されている。
In this embodiment, the inner surface of the housing 21 of the turbo vacuum pump 20 according to the above configuration has an hI region where the panel heater 41 as a heating means comes into contact with the gas to be evacuated, and an area that does not interfere with the pumping action. , and is laid with a heat insulating material 42 in between. This panel heater 4■ is a temperature controller, etc. (not shown)
A predetermined temperature that can prevent reaction products from adhering to the inner surface of the housing 21, for example, a temperature corresponding to the Y atmospheric pressure of the etching gas, vJr ao'
It is configured to be controlled so as to heat the gas that is about to be heated above IJP.

次に作用を説明する。Next, the action will be explained.

ウェハlが下部電極7上に載置されて処理室2内が真空
排気装置15により高真空に〃L気されると、ガス供給
路14にエツチングガス(例えば、BCI、 、C(1
4等)が供給されてその吹出口から吹き出されるととも
に、画電極7.8間に高周波電力が電tX12により印
加される。ごれにより、プラズマエツチング反応および
イオンスパッタリングが惹起され、ウェハI上に被着さ
れたレジスト(図示せず)と下地との選択比により所望
のエツチング処理が施される。
When the wafer l is placed on the lower electrode 7 and the inside of the processing chamber 2 is brought to a high vacuum by the evacuation device 15, an etching gas (for example, BCI, C(1) is supplied to the gas supply path 14).
4, etc.) is supplied and blown out from the outlet, and at the same time, high frequency power is applied between the picture electrodes 7 and 8 by the electric current tX12. The dirt causes a plasma etching reaction and ion sputtering, and a desired etching process is performed depending on the selectivity between the resist (not shown) deposited on the wafer I and the underlying layer.

そして、処理室2に供給されたエツチングガスを含む排
気ガスは、真空排気装置I5により排気口6から排気さ
れて行き、ガス冷却トラップ34および乾式スクラバ3
6において反応生成物等を低減捕集処理された後、所定
の廃棄処理部へ排気されて行く。
Then, the exhaust gas containing the etching gas supplied to the processing chamber 2 is exhausted from the exhaust port 6 by the vacuum exhaust device I5, and is then exhausted from the gas cooling trap 34 and the dry scrubber 3.
After the reaction products and the like are reduced and collected in step 6, they are exhausted to a predetermined waste treatment section.

ところで、オイルフリー真空ポンプ20におけるハウジ
ング21の内面にパネルヒータ41が敷設されていない
場合、排気ガス中の反応生成物がハウジング21の内面
に付着するため、排気経路が急速に詰まってしまうとい
う問題点があることが、本発明者によって明らかにされ
た。
By the way, if the panel heater 41 is not installed on the inner surface of the housing 21 in the oil-free vacuum pump 20, reaction products in the exhaust gas will adhere to the inner surface of the housing 21, resulting in a problem that the exhaust path will quickly become clogged. The inventor has revealed that there is a point.

しかし、本実施例においては、ターボ真空ポンプ20の
ハウジング21における排気しようとしているガスと接
触する内面にはパネルヒータ41が敷設されており、こ
のヒータ41により排気ガス中のエツチングガスについ
ての蒸気圧に対応した所定の温度、例えば、約180°
C以上に加熱されるため、ハウジング21の内面に反応
生成物が付着することはない。すなわち、排気しようと
しているガス中のエツチングガスが高温を維持すること
により、反応生成物が生長ないしは微粉化しにくくなる
ためである。
However, in this embodiment, a panel heater 41 is installed on the inner surface of the housing 21 of the turbo vacuum pump 20 that comes into contact with the gas to be exhausted, and this heater 41 increases the vapor pressure of the etching gas in the exhaust gas. a predetermined temperature corresponding to, for example, about 180°
Since it is heated above C, reaction products do not adhere to the inner surface of the housing 21. That is, by maintaining the etching gas in the gas to be exhausted at a high temperature, it becomes difficult for the reaction products to grow or become pulverized.

前記実施例によれば次の効果が得られる。According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

(1)オイルフリー真空ポンプのハウジングにおける排
気しようとしているガスと接触する内面に反応性ガスを
加熱するための加熱手段を設けることにより、ハウジン
グ内に排気しようとしているガス中の反応生成物が付着
するのを防止することができるため、詰まり等による故
障の発生を防止することができ、排気状態を適正に維持
することができる。
(1) By providing a heating means for heating the reactive gas on the inner surface of the housing of the oil-free vacuum pump that comes into contact with the gas to be exhausted, reaction products in the gas to be exhausted adhere to the inside of the housing. Therefore, it is possible to prevent failures due to clogging, etc., and maintain proper exhaust conditions.

(2)オイルフリー真空ポンプの排気口に接続された配
管に排気ガスを加熱するための加熱手段を設けるととも
に、加熱手段の後段にガス冷却手段を設けることにより
、加熱された排気ガスを再び低温化させることができる
ため、スクラバの捕集作用を有効に発揮させることによ
り、排気ガスを適正に清浄化することができる。
(2) By providing a heating means for heating the exhaust gas in the piping connected to the exhaust port of the oil-free vacuum pump, and by providing a gas cooling means after the heating means, the heated exhaust gas is brought back to a low temperature. Therefore, by effectively exerting the collection action of the scrubber, the exhaust gas can be properly cleaned.

(3)オイルフリー真空ポンプのみの使用を実現するこ
とにより、反応生成物によるオイル劣化、それに伴うオ
イルの交換作業等を必然的に回避することができるため
、オイルの交換費用やメンテナンス等を抑制することが
でき、その結果、装置の稼働効率を高めることができ、
製造工程全体としての生産性を高めることができる。
(3) By realizing the use of only oil-free vacuum pumps, it is possible to avoid oil deterioration due to reaction products and the accompanying oil replacement work, thereby reducing oil replacement costs and maintenance. As a result, the operating efficiency of the equipment can be increased,
The productivity of the entire manufacturing process can be increased.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

例えば、オイルフリー真空ポンプのハウジング内面に敷
設する加熱手段としては、パネルヒータを使用するに限
らず、蒸気加熱配管等を使用してもよい。
For example, the heating means installed on the inner surface of the housing of the oil-free vacuum pump is not limited to a panel heater, but may also be a steam heating pipe or the like.

オイルフリー真空ポンプとしては、ターボ分子ポンプや
前記実施例のようなターボ型のオイルフリー真空ポンプ
を使用するに限らず、スクロール真空ポンプ等を使用し
てもよい。
The oil-free vacuum pump is not limited to a turbo-molecular pump or a turbo-type oil-free vacuum pump as in the above embodiments, but may also be a scroll vacuum pump or the like.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるドライエツチング装
置に使用される真空排気装置に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではな(、CVD装置
等の処理装置に使用される真空排気装置全般に適用する
ことができる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to a vacuum evacuation device used in a dry etching device, which is the background field of application, but the invention is not limited to this. The present invention can be applied to all vacuum evacuation devices used in processing equipment such as CVD equipment.

特に、本発明は処理ガスが使用される処理装置に接続さ
れる真空排気装置に適用して優れた効果を発揮する。
In particular, the present invention exhibits excellent effects when applied to a vacuum evacuation device connected to a processing device that uses processing gas.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

オイルフリー真空ポンプのハウジングにおける排気しよ
うとしているガスと接触する内面に反応性ガスを加熱す
るための加熱手段を設けることにより、ハウジング内に
排気しようとしているガス中の反応生成物がイ・1着す
るのを防止することができるため、詰まり等による故障
の発生を防止することができ、排気状態を適正に維持す
ることができる。
By providing a heating means for heating the reactive gas on the inner surface of the housing of the oil-free vacuum pump that comes into contact with the gas to be exhausted, the reaction products in the gas to be exhausted into the housing are Therefore, it is possible to prevent failures due to clogging, etc., and maintain proper exhaust conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例である真空排気装置が使用さ
れているドライエツチング装置を示す模弐図、 第2図はそれに使用されているオイルフリー真空ポンプ
の全体構造を示す縦断面図、 第3図(a)は第2図の遠心圧縮ポンプ段の詳細を示す
縦断面図、同図(b)および(C)は第3図(a)のm
b矢視図およびmc矢視図1 、 第4[ff1(a)は第2図の円周流圧縮ポンプ段
の詳細を示す縦断面図、同図(b)および(C)は第4
図(a)IVc矢視図である。 1・・・ウェハ(被処理物)、2・・・処理室、3・・
・チャンバ、4・・・本体、5・・・蓋体、6・・・排
気口、7・・・下部電極、8・・・下部電極(電源がア
ノード結合された電極)、9・・・絶縁体、l01II
・・・支軸、I2・・・高周波電源、I3・・・ホルダ
、14・・・ガス供給路、15・・・真空排気装置、1
6・・・ターボ分子ポンプC主ポンプ)、20・・・オ
イルフリー真空ポンプ(補助ポンプ)、21・・・ハウ
ジング、21A・・・吸気口、21B・・・排気口、2
2・・・回転軸、23・・・遠心圧縮ポンプ段、23A
・・・オープン形羽根車、23B・・・固定円板、24
・・・円周流圧縮ポンプ段、24Δ・・・羽根車、24
■3・・・固定円板、26.27.28・・・羽根、3
0・・・モータ、31・・・インバータ、32・・・配
管、33・・・ヒータ(加熱手段)、34・・・ガス冷
却トラップ(冷却手段)、35・・・冷媒供給装置、3
6・・・乾式スクラバ、41・・・パネルヒータ(加熱
手段)、42・・・断熱材。 N 区 Cつ 城
Fig. 1 is a schematic diagram showing a dry etching device in which a vacuum evacuation device according to an embodiment of the present invention is used, and Fig. 2 is a vertical sectional view showing the overall structure of an oil-free vacuum pump used therein. , Fig. 3(a) is a vertical sectional view showing details of the centrifugal compression pump stage in Fig. 2, and Fig. 3(b) and (C) are m in Fig. 3(a).
b arrow view and mc arrow view 1 and 4 [ff1 (a) is a vertical sectional view showing details of the circumferential flow compression pump stage in Fig. 2;
Figure (a) is a view in the direction of the IVc arrow. 1... Wafer (workpiece), 2... Processing chamber, 3...
・Chamber, 4...Main body, 5...Lid, 6...Exhaust port, 7...Lower electrode, 8...Lower electrode (electrode to which the power source is connected to the anode), 9... Insulator, l01II
... Support shaft, I2 ... High frequency power supply, I3 ... Holder, 14 ... Gas supply path, 15 ... Vacuum exhaust device, 1
6...Turbo molecular pump C main pump), 20...Oil-free vacuum pump (auxiliary pump), 21...Housing, 21A...Intake port, 21B...Exhaust port, 2
2...Rotating shaft, 23...Centrifugal compression pump stage, 23A
...Open impeller, 23B...Fixed disc, 24
... Circumferential flow compression pump stage, 24Δ... Impeller, 24
■3...Fixed disc, 26.27.28...Blade, 3
0... Motor, 31... Inverter, 32... Piping, 33... Heater (heating means), 34... Gas cooling trap (cooling means), 35... Refrigerant supply device, 3
6...Dry scrubber, 41...Panel heater (heating means), 42...Insulating material. N Ward C Castle

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、オイルフリー真空ポンプのハウジング内面における
排気しようとしているガスと接触する部分に加熱手段が
敷設されていることを特徴とする真空排気装置。 2、加熱手段が、排気ガス中の反応生成物を生成し易い
成分の蒸気圧に対応して温度制御されるように構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の真
空排気装置。 3、オイルフリー真空ポンプの排気口に加熱手段が、排
気ガスを加熱するように介設されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の真空排気装置。
[Scope of Claims] 1. A vacuum evacuation device characterized in that a heating means is installed in a portion of the inner surface of the housing of an oil-free vacuum pump that comes into contact with the gas to be evacuated. 2. The vacuum according to claim 1, wherein the heating means is configured to be temperature-controlled in accordance with the vapor pressure of a component in the exhaust gas that is likely to generate a reaction product. Exhaust device. 3. The vacuum evacuation device according to claim 1, wherein a heating means is provided at the exhaust port of the oil-free vacuum pump so as to heat the exhaust gas.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023090232A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-25 エドワーズ株式会社 Vacuum pump and insulation member for use in vacuum pump

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