JPH05321835A - 真空装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空部内を真空にするドライポンプの排ガス
を排ガス処理装置により排ガス処理して排気する真空装
置において、ドライポンプの背圧異常を迅速に発見する
と共に、生成物の配管への付着を防止し、生成物を一箇
所に集中させて除去を容易にする。 【構成】 ドライポンプ３と排ガス処理装置４（、４
ａ）との間における圧力を検出する圧力検出器６を設け
る。また、排気経路２に加熱手段１０を設けたり、生成
物推積室１２を設けたりする。 【効果】 圧力検出器６の検出値が異常に高い（大気圧
ないしはそれに近い）値になると異常と検知して警報を
発するようにできる。そして、配管２が加熱されるので
排ガスが結晶化せず、生成物推積室１２にのみ有効に生
成物が推積する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空装置、特に真空部
内を真空にするドライポンプの排ガスを排ガス処理装置
により排ガス処理して排気する真空装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】減圧ＣＶＤ装置、ドライエッチング装
置、蒸着装置等は、それを真空にする真空装置が必要で
ある。そして、半導体製造用の真空装置は、低汚染が不
可欠であるのでドライポンプが多く用いられる。

【０００３】また、半導体製造には有害、有毒なガスが
用いられることがあるので、排ガスをそのまま大気に放
つことが許されない場合が多い。そこで、ポンプ内にガ
スによる反応生成物をトラップする排ガス処理部を設け
たり、あるいはドライポンプの排気側に排ガス処理装置
を設け、ドライポンプの排ガスを排ガス処理装置を介し
て大気に排気するようにしている。

【０００４】しかし、ポンプ内にガスによる反応生成物
をトラップする排ガス処理部を設けるようにした真空装
置の場合には、排ガス処理部に反応生成物によるつまり
が生じ易く、ドライポンプの故障が発生し易いという問
題があり、ドライポンプの排気側に排ガス処理装置を設
けるタイプの真空装置の方が好ましいといえる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ドライポン
プの排気側に排ガス処理装置を設けるタイプの真空装置
において、排ガス処理装置に反応生成物のつまりが生じ
たり、更にはそれによって背圧、即ち、排気側の圧力が
高くなってドライポンプと排ガス処理装置との間をつな
ぐフレキシブルチューブに破れが生じたりすることが少
なくなかった。図７はドライポンプの排気側圧力の装置
稼動時間依存性を示すもので、装置稼動時間が長くなる
程圧力が高くなるのは、時間と共に排ガス処理装置に少
しずつ反応生成物によるつまりが生じてくるからであ
る。

【０００６】そして、若し、かかる異常に長く気付かな
いまま処理を続けると、ウェハが大量に不良になり、ま
た、チャンバ内を所定の真空度に戻すための復帰作業の
労力、時間も無視できないものとなる。更に、排ガス処
理されないガスがフレキシブルチューブの破れを通して
漏れた状態が続くと、安全、衛生が脅かされるというこ
とにもなる。しかるに、従来においてはかかる異常は、
ドライポンプが異常によりダウンするまでは発見できな
かった。また、配管に排ガスによる生成物が付着し、つ
まり易くなるという問題もあった。というのは、排ガス
が配管内を通ると配管内面に触れて温度が低くなり、結
晶化し、結晶化したものが配管内面に付着するという現
象が起きるからである。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、排気側の圧力異常をすみやかに発見
できるようにし、排ガス処理装置に異常原因がある場合
には排ガス処理装置を迅速に交換できるようにし、更に
は排気経路で排ガスが結晶化して排気経路内面に付着す
るのを防止し、また更には反応生成物を集中的に除去で
きるようにするのを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の真空装置は、
排気経路のドライポンプと排ガス処理装置との間におけ
る圧力を検出する圧力検出器を設けたことを特徴とす
る。請求項２の真空装置は、請求項１の真空装置におい
て、ドライポンプにバルブを介して排ガス処理装置を取
り付けたことを特徴とする。

【０００９】請求項３の真空装置は排気経路を加熱する
加熱手段を備えたことを特徴とする。請求項４の真空装
置は排気経路に排ガスから生成する生成物を堆積させる
生成物堆積室を設けたことを特徴とする。

【請求項１０】請求項５の真空装置は請求項４の真空装
置において、生成物堆積室を冷却する冷却手段を具備し
たことを特徴とする。請求項６の真空装置は請求項４又
は５の真空装置において、排気経路を加熱する加熱手段
を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１の真空装置によれば、ドライポンプの
排気側における排ガス処理装置での反応生成物のつま
り、排気経路での漏れ等があればドライポンプの排気側
の圧力が正常値よりも高い値になるので、そのことを圧
力検出器によって検知することができ、延いては異常を
迅速に検知できる。

【００１２】請求項２の真空装置によれば、バルブを介
して排ガス処理装置が取り付けられているので、圧力検
出器によって異常が検出されたときはそのバルブを止め
て排ガス処理装置を取り換え、その後、バルブを開くこ
とによって真空部の真空度の著しい低下を招くことなく
排ガス処理装置の交換ができる。尚、ドライポンプの排
気側に設けるバルブの数を複数にし、一つのバルブに本
来の排ガス処理装置を他のバルブに予備の排ガス処理装
置を取り付けておけば、バルブの開閉だけでドライポン
プの排気側圧力の異常の発生に迅速に対応できる。

【００１３】請求項３の真空装置によれば、排気経路を
加熱手段により加熱することができるので排ガスが途中
で結晶化して排気経路内面に付着することを防止するこ
とができ、延いては排気経路のつまりを防止することが
できる。

【００１４】請求項４の真空装置によれば、排気経路に
設けた生成物堆積室に排ガスによる生成物を優先的に堆
積させることができ、延いては生成物堆積室から反応生
成物をまとめて取り出すことができる。従って、メンテ
ナンスコストの低減を図ることができ、また、反応生成
ガスの大気中への漏洩をより効果的に防止することがで
きる。

【００１５】請求項５の真空装置によれば、生成物堆積
室を冷却手段により冷却するので、排ガスを生成物堆積
室内にてより効果的に結晶化させて生成物の堆積をより
有効に促すことができる。

【００１６】請求項６の真空装置によれば、生成物堆積
室を有した排気経路に加熱手段を設けたので、生成物堆
積室に効果的に生成物を堆積させることができると共
に、排ガスが結晶化して排気経路内面に付着することを
も有効に防止することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明真空装置を図示実施例に従って
詳細に説明する。図１は本発明真空装置の第１の実施例
を示す該略図である。図面において、１はドライエッチ
ング装置のチャンバー等の真空部、２はフレキシブルチ
ューブからなる排気経路、３は該排気経路２を介して真
空部１と連通されたドライポンプ、４はドライポンプ３
と排気経路２を介して連通された排ガス処理装置であ
り、この排ガス処理装置４から無害化されたガスが大気
に放出される。

【００１８】５はドライポンプ３の排気側の圧力を圧力
検出器６に伝える連通路、７は該連通路５に設けたバル
ブである。該バルブ７は、常時圧力検出器６にガスを接
しさせると圧力検出器６に反応生成物が付着することか
ら一定時間（例えば１０分間）間隔をおいて圧力検出器
６による圧力測定を行うこととし、測定を行わないとき
にはガスを圧力検出器６に接しさせないようにするため
設ける。このバルブ７の開閉は自動的に行われる。

【００１９】８は圧力検出器６の検出値が異常な範囲に
あるときに警告音及び警告光を発する警告器である。こ
の真空装置は、ドライポンプ３の排気側に異常がなけれ
ば、一定時間毎に圧力検出器７によって検出される圧力
は所定の低い値になっている。

【００２０】しかし、排ガス処理装置４に反応生成物に
よるつまりが生じたり、更にはそれによってドライポン
プ３の排気側の圧力が高まってフレキシブルチューブ２
に破れが生じそうになれば、圧力検出器７によって検出
される圧力は高い値になる。すると、警告器８によって
警告音、警告光が生じ、異常を認識できる。従って、異
常状態が発生すればすぐに発見でき、排気異常によりド
ライポンプ３がダウンする前に排気異常を発見すること
ができる。

【００２１】図２は本発明真空装置の第２の実施例を示
す概略図である。本真空装置は、ドライポンプ３の排気
側にバルブを複数９、９ａ設け、一方に現在使用する排
ガス処理装置４を設け、他方に予備の排ガス処理装置４
ａを設けたものである。

【００２２】本真空装置においては、通常時はバルブ９
を開き、バルブ９ａを閉じて排ガス処理装置４を使用す
る状態にし、ドライポンプ３の排気側の圧力に異常が起
きた場合にはバルブ９を閉じバルブ９ａを開いて予備の
排ガス処理装置４ａを使用する状態にし、そして、排ガ
ス処理装置４を新しいものと交換すれば、真空部１の圧
力を下げることなく正常復帰が可能になり、立ち上げに
長い時間を要するという虞れがなくなる。

【００２３】尚、ドライポンプ３に排ガス処理装置が連
結されるバルブとして単に１個のバルブ９のみを設け、
異常が起きた場合にはそのバルブ９を閉じて排ガス処理
装置４を交換し、その後そのバルブ９を開くようにして
も良い。この場合でも、交換作業を迅速に行えばドライ
ポンプ３の排気異常によるダウンを生じる前に正常状態
への復帰ができる。即ち、異常に対して比較的迅速な措
置を講じることができる。

【００２４】図３は本発明真空装置の第３の実施例を示
す概略図である。本実施例は排気経路２及びドライポン
プ３のまわりに加熱手段たるヒーター１０を設け、コン
トローラ内蔵電源１１によりヒーター１０に電流を供給
して排気経路２及びドライポンプ３を加熱できるように
すると共に、排気経路２のドライポンプ３と排ガス処理
装置４との間の部分に生成物堆積室１２を設けたもので
ある。

【００２５】生成物堆積室１２は例えば図４に示すよう
な構造を有する。即ち、排ガスが吸気側から排気側へ進
む過程でできるだけ堆積室内壁面に多く触れ、スムーズ
に進まないようにすると共に、堆積室内壁面を冷却する
冷却手段１３を設けたものである。この冷却手段１３は
冷却水を生成物堆積室１２の外側に設けた冷却水通路に
通すことにより冷却するものである。

【００２６】生成物堆積室１２を冷却（冷却温度例えば
１０〜２０℃）するのは、排ガスを冷却して結晶化させ
ることにより反応生成物を生成物堆積室１２内に堆積さ
せるためであり、排ガスが吸気側から排気側へ進む過程
でできるだけ堆積室内壁面に触れ、スムーズに進まない
ようにするのは、できるだけ多くの排ガスをトラップし
て結晶化させるためである。

【００２７】この生成物堆積室１２は反応生成物が一定
量貯ったらそれを取り出したり、あるいは生成物堆積室
自身を交換できるようになっている。従って、反応生成
物一箇所に集中させてそれを除去でき、メンテナンスが
容易になる。このように生成物堆積室１２を設けること
により排ガスの反応性成分を可及的に生成物堆積室１２
内のみに蓄積させ、無反応成分のみが排ガス処理装置４
を経て排気されるようにすることができる。従って、排
ガス処理装置４の負担が軽くなると共に、有害ガスの大
気への排気の虞れをより有効に防止することができ、安
全性が高まる。

【００２８】次に、排気経路２及びドライポンプ３をヒ
ーター１０で加熱するのは排気経路２及びドライポンプ
３において排ガスが結晶化して排気経路２、ドライポン
プ３の内面に付着してつまりが生じることを防止するた
めである。反応生成物の堆積が可及的に生成物堆積室１
２内においてのみ起きそれ以外の場所では起きないよう
にするためにこのようにされている。

【００２９】図５は各場所における温度を示す図であ
り、真空部１、排気経路２、ドライポンプ３は１００〜
７０℃に加熱されており、生成物堆積室１２は１０〜２
０℃に冷却されている。このような温度分布をすること
により、排気経路２、真空ポンプ３内における排ガスの
結晶化を防止することができると共に、生成物堆積室１
２内における排ガスの結晶化、反応生成物の堆積を促す
ことができる。

【００３０】図６は図３に示した真空装置の実施の前と
実施の後とでつまりによるメンテナンス回数がどのよう
に変化したかを示すメンテナンス回数の推移図である。
この図から明らかなように、実施前には毎月２乃至３回
必要としたメンテナンスが実施によって激減しており、
メンテナンス回数が０の月が多く、多い月でも１回で済
む。従って、メンテナンスコストの著しい低減を図るこ
とができた。

【００３１】尚、排気経路２等を加熱するヒーターは、
リボンヒーターであっても良いし、ランプヒーターであ
っても良い等、種類に特に制約はない。また、真空装置
の各場所の温度分布は必ずしも図５に示すようでなけれ
ばならないことはなく、エッチングガス等の種類、真空
装置の装置特性によって好ましい温度分布は異なる。

【００３２】また、上記実施例においては冷却手段とし
て水を使用しているが、より強力に冷却して生成物トラ
ップ効果を高めるために水に代えて液体窒素を用いるよ
うにしても良い。また、生成物堆積室１２内のガス通路
をより迷路化することにより更に生成物トラップ効果を
高めることができる。

【００３３】そして、図３に示す真空装置に、図１、図
２に示す真空装置に用いられているドライポンプ３の背
圧異常を圧力検出器６により検出する技術を組み合せて
も良い。このようにすれば、排気系の管理をより良好な
ものにできる。この場合には、２点鎖線に示すように圧
力検出器６をドライポンプ３と生成物堆積室１２との間
の部分の圧力を検出するように設け、異常が発生したと
き警告器８で警告音等が発生するようにする。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の真空装置は、排気経路のドラ
イポンプと排ガス処理装置との間における圧力を検出す
る圧力検出器を設けたことを特徴とするものである。従
って、請求項１の真空装置によれば、ドライポンプの排
気側に反応生成物のつまり、排ガスの漏れがあればドラ
イポンプの排気側の圧力が正常値よりも高い値になるの
で、そのことを圧力検出器によって検知することがで
き、延いては異常を迅速に検知できる。

【００３５】請求項２の真空装置は、ドライポンプの排
気経路にバルブを設け、該バルブに排ガス処理装置を取
り付けてなることを特徴とするものである。従って、請
求項２の真空装置によれば、バルブを介して排ガス処理
装置が取り付けられているので、圧力検出器によって異
常が検出されたときはそのバルブを止めて排ガス処理装
置を取り換えその後バルブを開けば真空部の真空度の著
しい低下を招くことなく排ガス処理装置の交換ができ
る。また、ドライポンプの排気側に設けるバルブの数を
複数にし、一つのバルブに本来の排ガス処理装置を他の
バルブに予備の排ガス処理装置を取り付けるようにした
場合には、バルブの開閉だけで異常に迅速に対応でき
る。

【００３６】請求項３の真空装置は排気経路を加熱する
加熱手段を備えたことを特徴とするものである。従っ
て、請求項３の真空装置によれば、排気経路を加熱手段
により加熱することができるので排ガスが途中で結晶化
して排気経路内面に付着することを防止することがで
き、延いては排気経路のつまりを防止することができ
る。

【００３７】請求項４の真空装置は排気経路に排ガスか
ら生成する生成物を堆積させる生成物堆積室を設けたこ
とを特徴とするものである。従って、請求項４の真空装
置によれば、排気経路にもうけた生成物堆積室に反応生
成物を堆積させることができ、延いては生成物堆積室か
ら反応生成物をまとめて取り出すことができる。従っ
て、メンテナンスコストの低減を図ることができ、ま
た、反応生成ガスの大気中への漏洩をより効果的に防止
することができる。

【００３８】請求項５の真空装置は請求項４の真空装置
において、生成物堆積室を冷却する冷却手段を具備した
ことを特徴とするものである。従って、請求項５の真空
装置によれば、生成物堆積室を冷却手段に寄り冷却する
ので、排ガスを生成物堆積室内にてより効果的に結晶化
して生成物の堆積をより有効に促すことができる。

【００３９】請求項６の真空装置は請求項４又は５の真
空装置において、排気経路を加熱する加熱手段を設けた
ことを特徴とするものである。従って、請求項６の真空
装置によれば、生成物堆積室を有した排気経路に加熱手
段を設けたので、生成物堆積室に効果的に生成物を堆積
させることができると共に、排ガスが結晶化して排気経
路内面に付着することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明真空装置の第１の実施例を示す概要図で
ある。

【図２】本発明真空装置の第２の実施例を示す概要図で
ある。

【図３】本発明真空装置の第３の実施例を示す概要図で
ある。

【図４】図３に示す真空装置の生成物堆積室の一例を示
す断面図である。

【図５】図３に示す真空装置の各場所における温度を示
す図である。

【図６】月当りの排気経路のつまりによるメンテナンス
回数の推移図である。

【図７】ドライポンプの背圧の装置稼動時間依存性を示
す図である。

【符号の説明】

１ 真空部 ２ 排気経路 ３ ドライポンプ ４、４ａ 排ガス処理装置 ６ 圧力検出器 ９、９ａ バルブ １０ 加熱手段 １２ 生成物堆積室 １３ 冷却手段 １４ 反応生成物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空部内を真空にするドライポンプの排
   ガスを排ガス処理装置により排ガス処理して排気する真
   空装置において、 排気経路の上記ドライポンプと排ガス処理装置との間に
   おける圧力を検出する圧力検出器を設けたことを特徴と
   する真空装置
2. 【請求項２】 ドライポンプの排気経路にバルブを設
   け、 上記バルブに排ガス処理装置を取り付けてなることを特
   徴とする請求項１記載の真空装置
3. 【請求項３】 真空部と該真空部内のガスを排気する排
   気経路と該排気経路に設けられた真空ポンプを有する真
   空装置において、 上記排気経路を加熱する加熱手段を備えたことを特徴と
   する真空装置
4. 【請求項４】 真空部と該真空部内のガスを排気する排
   気経路と該排気経路に設けられた真空ポンプを有する真
   空装置において、 上記排気経路に上記排ガスから生成する生成物を堆積さ
   せる生成物堆積室を設けたことを特徴とする真空装置
5. 【請求項５】 生成物堆積室を冷却する冷却手段を具備
   したことを特徴とする請求項４記載の真空装置
6. 【請求項６】 排気経路を加熱する加熱手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項４又は５記載の真空装置