JPH0757298B2 - 真空排気系用微粒子捕集装置 - Google Patents
真空排気系用微粒子捕集装置Info
- Publication number
- JPH0757298B2 JPH0757298B2 JP62120320A JP12032087A JPH0757298B2 JP H0757298 B2 JPH0757298 B2 JP H0757298B2 JP 62120320 A JP62120320 A JP 62120320A JP 12032087 A JP12032087 A JP 12032087A JP H0757298 B2 JPH0757298 B2 JP H0757298B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- low temperature
- temperature wall
- fine particles
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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、該真
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
以前に収集する真空排気系用微粒子捕集装置に関する。
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
以前に収集する真空排気系用微粒子捕集装置に関する。
従来、例えばダストを多量に発生する成膜装置の真空室
を真空ポンプにより真空排気する場合、真空ポンプの保
護のために、排気通路にメツシユを介在させて該メツシ
ユに排気ガス中のダストを付着させるか、或いは該排気
通路の油の中を回転するドラムを設け、該ドラムの表面
又はドラム内に収めた小物体の表面に排気ガス中のダス
トを付着させることが行われていた。また超微粒子製造
装置では、生成した超微粒子を捕集室に堆積させて収集
していた。
を真空ポンプにより真空排気する場合、真空ポンプの保
護のために、排気通路にメツシユを介在させて該メツシ
ユに排気ガス中のダストを付着させるか、或いは該排気
通路の油の中を回転するドラムを設け、該ドラムの表面
又はドラム内に収めた小物体の表面に排気ガス中のダス
トを付着させることが行われていた。また超微粒子製造
装置では、生成した超微粒子を捕集室に堆積させて収集
していた。
ところが、上記のような従来のメツシユや油中を回転す
るドラムに排気ガスを通過させるものでは、排気ガスが
低圧であるためレイノルズ数が小さく、流れの状態が層
流で乱流拡散が期待できないため、ダストの収集はブラ
ウン拡散効果の作用に頼つていた。この場合、十分ダス
トを取り除くためには、排気通路を狭く形成し且つ成膜
装置に必要な流量を確保して排気ガスを流す必要がある
ため、排気ガスの通過のために大きな圧力差が必要にな
る。そのため真空吸引力が減殺されて真空室の圧力が上
昇するという不利をもたらす。しかし、必要となる圧力
差を余り小さくできないので、真空室と中真空ポンプと
の間にトラツプを設置することが難しい場合が多くな
り、真空ポンプの性能を劣化させないで高真空状態を得
ることができなくなるという不都合をもたらした。
るドラムに排気ガスを通過させるものでは、排気ガスが
低圧であるためレイノルズ数が小さく、流れの状態が層
流で乱流拡散が期待できないため、ダストの収集はブラ
ウン拡散効果の作用に頼つていた。この場合、十分ダス
トを取り除くためには、排気通路を狭く形成し且つ成膜
装置に必要な流量を確保して排気ガスを流す必要がある
ため、排気ガスの通過のために大きな圧力差が必要にな
る。そのため真空吸引力が減殺されて真空室の圧力が上
昇するという不利をもたらす。しかし、必要となる圧力
差を余り小さくできないので、真空室と中真空ポンプと
の間にトラツプを設置することが難しい場合が多くな
り、真空ポンプの性能を劣化させないで高真空状態を得
ることができなくなるという不都合をもたらした。
他方、外周に冷却用ジャケットを装着した筒状本体の一
端を被清浄エアの導入口として、ここに空気中の0.1μ
ｍ以上の径を有する微粒子を略完全に捕集しうるフィル
タを設け、筒状本体の内部に、環状の低温空間を介して
内筒を同心的に設け、該内筒の中央部にヒータを挿入し
てその内部空間を高温部とし、該内筒の周壁に、低温空
間と高温部とを連通させる空気導出窓を設けると共に、
該低温空間と高温部の各排気側の開口端を各別に区画し
て形成し、熱運動（熱泳動現象）を利用して微粒子を低
温空間に導いて取出口より取出すようにしたものが、既
に提案されていて公知である（実開昭61−121931号公報
参照）。しかしながら、このものは、熱泳動現象を大気
圧で使用されているので、粒径0.1μｍ以上の微粒子を
予めフィルタで取り去る必要があり、そのため、フィル
タ交換などの保守作業を必要とするなどの問題点があっ
た。
端を被清浄エアの導入口として、ここに空気中の0.1μ
ｍ以上の径を有する微粒子を略完全に捕集しうるフィル
タを設け、筒状本体の内部に、環状の低温空間を介して
内筒を同心的に設け、該内筒の中央部にヒータを挿入し
てその内部空間を高温部とし、該内筒の周壁に、低温空
間と高温部とを連通させる空気導出窓を設けると共に、
該低温空間と高温部の各排気側の開口端を各別に区画し
て形成し、熱運動（熱泳動現象）を利用して微粒子を低
温空間に導いて取出口より取出すようにしたものが、既
に提案されていて公知である（実開昭61−121931号公報
参照）。しかしながら、このものは、熱泳動現象を大気
圧で使用されているので、粒径0.1μｍ以上の微粒子を
予めフィルタで取り去る必要があり、そのため、フィル
タ交換などの保守作業を必要とするなどの問題点があっ
た。
上記の問題点に対処するために本出願人は、先に、第８
図に示すような、真空室11へ接続される流入管３と真空
ポンプ２へ接続される流出管４とにそれぞれ接続される
容器１内に、高温壁６と低温壁７とを２重円筒状に対向
して設け、これら両対向壁の間を流入管３から流出管４
への気体の流れる流路５とし、該流路５の断面積を前記
流入管３と断面積より大きく形成し、真空ポンプ２で吸
引されるガス中のダスト等の微粒子を高温壁６と低温壁
７の温度勾配を有する流路５中で高温側から低温側へと
熱泳動現象により或る速度で移動させて低温壁に付着し
て捕集させるようにした真空排気系微粒子トラツプを提
案した（特開昭63−264118号）。なお、図中、3a,4aは
真空フランジ、８はヒータ、９は冷却水パイプ、12はバ
イパス、13,14はバルブである。
図に示すような、真空室11へ接続される流入管３と真空
ポンプ２へ接続される流出管４とにそれぞれ接続される
容器１内に、高温壁６と低温壁７とを２重円筒状に対向
して設け、これら両対向壁の間を流入管３から流出管４
への気体の流れる流路５とし、該流路５の断面積を前記
流入管３と断面積より大きく形成し、真空ポンプ２で吸
引されるガス中のダスト等の微粒子を高温壁６と低温壁
７の温度勾配を有する流路５中で高温側から低温側へと
熱泳動現象により或る速度で移動させて低温壁に付着し
て捕集させるようにした真空排気系微粒子トラツプを提
案した（特開昭63−264118号）。なお、図中、3a,4aは
真空フランジ、８はヒータ、９は冷却水パイプ、12はバ
イパス、13,14はバルブである。
なお、上記提案されたものは、対向して設けられた高温
壁と低温壁とを２重円筒で形成されているが、該高温壁
と低温壁とを、平行隔壁の端部を交互に連通させて蛇行
した流路を形成するようにして構成したものも、既に提
案されている（特開昭63−190614号）。
壁と低温壁とを２重円筒で形成されているが、該高温壁
と低温壁とを、平行隔壁の端部を交互に連通させて蛇行
した流路を形成するようにして構成したものも、既に提
案されている（特開昭63−190614号）。
本出願人が先に提案した上記の熱泳動式微粒子トラツプ
を、N2200sccm（標準気圧でのcc/min）、O250sccm,Si2N
65sccm,成膜装置内の圧力0.3Torrで流したプラズマCVD
装置に適用した結果、縦軸に成膜装置の圧力（Torr）
を、横軸に時間（分）をとつた第９図の実線ａに示すよ
うに、トラツプのない場合（（点線ｂで示す）に比べ
て、遥かにポンプの寿命は延びたが、この実線ａにおい
ても後半の圧力の上昇が生じ、ポンプの目詰まりが起こ
つていることが分かる。
を、N2200sccm（標準気圧でのcc/min）、O250sccm,Si2N
65sccm,成膜装置内の圧力0.3Torrで流したプラズマCVD
装置に適用した結果、縦軸に成膜装置の圧力（Torr）
を、横軸に時間（分）をとつた第９図の実線ａに示すよ
うに、トラツプのない場合（（点線ｂで示す）に比べ
て、遥かにポンプの寿命は延びたが、この実線ａにおい
ても後半の圧力の上昇が生じ、ポンプの目詰まりが起こ
つていることが分かる。
これは、未反応のガスが、トラツプの途中で、十分な長
さが残つていない場所や、トラツプ後段においてポンプ
までの途中の配管などで反応し、微粒子となつたものが
ポンプの目詰まり原因になつたものである。
さが残つていない場所や、トラツプ後段においてポンプ
までの途中の配管などで反応し、微粒子となつたものが
ポンプの目詰まり原因になつたものである。
このように、上記のような原因に対しては、先に説明し
たトラツプだけでは防ぎきれないという問題点があつ
た。
たトラツプだけでは防ぎきれないという問題点があつ
た。
本発明は、フィルタを用いることはなく、未反応ガスを
極端に減少でき、殆んどを粒子にしてトラツプ（捕集）
できるようにした微粒子捕集装置を提供することを技術
的課題としている。
極端に減少でき、殆んどを粒子にしてトラツプ（捕集）
できるようにした微粒子捕集装置を提供することを技術
的課題としている。
従来技術の問題点及び先に提案した装置の技術的課題を
解決するために、第１番目の発明は、２重筒体の一方の
筒体を高温壁とし、他方の筒体を低温壁とし、該２重筒
体によって形成された高温壁と低温壁の温度勾配を有す
る流路中で微粒子を、熱泳動現象により高温側から低温
側へ移動させて除去するようにした装置において、上記
２重筒体の外側容器に、真空室へ接続される流入管と、
真空ポンプへ接続される流出管とをそれぞれ接続し、該
２重筒体間に形成される気体流路内の微粒子を、熱泳動
現象により低温壁に吸着させて捕集できるように構成し
た微粒子トラップを、２個以上直列状態に配管を介して
接続したことを特徴としている。
解決するために、第１番目の発明は、２重筒体の一方の
筒体を高温壁とし、他方の筒体を低温壁とし、該２重筒
体によって形成された高温壁と低温壁の温度勾配を有す
る流路中で微粒子を、熱泳動現象により高温側から低温
側へ移動させて除去するようにした装置において、上記
２重筒体の外側容器に、真空室へ接続される流入管と、
真空ポンプへ接続される流出管とをそれぞれ接続し、該
２重筒体間に形成される気体流路内の微粒子を、熱泳動
現象により低温壁に吸着させて捕集できるように構成し
た微粒子トラップを、２個以上直列状態に配管を介して
接続したことを特徴としている。
また第２番目の発明は、上記した第１番目の発明におけ
る、微粒子トラツプを２個以上直列に接続する接続配管
に放電機構を備え、未反応ガスを反応させて微粒子にす
るようにしたことを特徴としている。
る、微粒子トラツプを２個以上直列に接続する接続配管
に放電機構を備え、未反応ガスを反応させて微粒子にす
るようにしたことを特徴としている。
本発明の第１番目の発明は、上記のように構成されてい
るので、前段（１段目）トラツプの流入管を例えば成膜
装置の真空室に接続し、後段（最終段）トラツプの流出
管を真空ポンプに接続して該真空ポンプを作動させる
と、真空室内のガスは、各トラツプ内の流路を経て真空
ポンプへ吸引されるが、これらの流路は何れも高温壁と
低温壁とを対向さて二重筒体として形成されているの
で、真空ポンプで吸引されるガス中のダスト等の微粒子
は、高温壁と低温壁の温度勾配を有する流路中で、高温
側から低温側へと熱泳動現象により或る速度で移動して
低温壁に付着する。
るので、前段（１段目）トラツプの流入管を例えば成膜
装置の真空室に接続し、後段（最終段）トラツプの流出
管を真空ポンプに接続して該真空ポンプを作動させる
と、真空室内のガスは、各トラツプ内の流路を経て真空
ポンプへ吸引されるが、これらの流路は何れも高温壁と
低温壁とを対向さて二重筒体として形成されているの
で、真空ポンプで吸引されるガス中のダスト等の微粒子
は、高温壁と低温壁の温度勾配を有する流路中で、高温
側から低温側へと熱泳動現象により或る速度で移動して
低温壁に付着する。
この移動速度は、熱泳動速度と呼ばれ、次の形をもつ。
ここで、▽Ｔは気体の温度勾配、T0は微粒子が存在する
点の温度、νは気体の動粘性率、また、Ｆ（Kn）は、気
体の平均自由行程をλ、微粒子の半径をＲとするとき、
λ/R＝Knで定義されるクヌードセン数Knの関数で、Knが
小さいときは小さい値（2kg/kp程度、但しkg、kpは気体
及び微粒子の熱伝導率）をもつが、Kn＞１のときは、ほ
ぼ最大値0.55となる。なお、上式の熱泳動速度は、温度
が低下する方向に向くため、負の符号がついている。
点の温度、νは気体の動粘性率、また、Ｆ（Kn）は、気
体の平均自由行程をλ、微粒子の半径をＲとするとき、
λ/R＝Knで定義されるクヌードセン数Knの関数で、Knが
小さいときは小さい値（2kg/kp程度、但しkg、kpは気体
及び微粒子の熱伝導率）をもつが、Kn＞１のときは、ほ
ぼ最大値0.55となる。なお、上式の熱泳動速度は、温度
が低下する方向に向くため、負の符号がついている。
従って、当該トラップが低圧で利用されるときには、
（ｉ）熱泳動速度VTは動粘性率νに比例する。また、こ
の動粘性率は圧力に逆比例して増加する。（ii）圧力が
低くなる程、平均自由行程λが大きくなるから、Kn＞１
となるような圧力を用いることによって、Ｆ（Kn）の最
大値、即ち0.55のところが利用できることから、大気圧
で利用されるときの熱泳動速度よりも大きい熱泳動速度
が利用できる。
（ｉ）熱泳動速度VTは動粘性率νに比例する。また、こ
の動粘性率は圧力に逆比例して増加する。（ii）圧力が
低くなる程、平均自由行程λが大きくなるから、Kn＞１
となるような圧力を用いることによって、Ｆ（Kn）の最
大値、即ち0.55のところが利用できることから、大気圧
で利用されるときの熱泳動速度よりも大きい熱泳動速度
が利用できる。
この場合、当該トラップに流入するガス中には、種々の
直径の微粒子が含まれているが、その最大の直径をＡμ
ｍとし、使用ガスの平均自由行程λがA/2μｍとなる圧
力をPcとする（例えば、Ａ＝10、使用ガスが50℃の空気
のときはPcはほぼ10Torr）と、このトラップ内の圧力が
Pc以下であるときには、当該トラップ内の、どの直径の
微粒子も同一熱泳動速度VTをもつため、通過気体内のど
の直径の微粒子も殆んどすべて同装置で捕獲できる。ま
た、この微粒子の移動速度は、圧力が低い程小さい温度
勾配で同一の速度となるので、高温壁と低温壁の間隔を
大きく取つて温度勾配が小さくなつた場合、つまり流路
断面積を大きくした場合であつても、十分にガス中の微
粒子を低温壁に吸着して収集することができる。そして
各トラツプの容器内の流路断面積を流入管の断面積より
も大きくした場合、微粒子収集のための圧力差が小さく
して済むので、比較的高い真空度の得られる真空ポンプ
の吸込側に取付けて使用できる。
直径の微粒子が含まれているが、その最大の直径をＡμ
ｍとし、使用ガスの平均自由行程λがA/2μｍとなる圧
力をPcとする（例えば、Ａ＝10、使用ガスが50℃の空気
のときはPcはほぼ10Torr）と、このトラップ内の圧力が
Pc以下であるときには、当該トラップ内の、どの直径の
微粒子も同一熱泳動速度VTをもつため、通過気体内のど
の直径の微粒子も殆んどすべて同装置で捕獲できる。ま
た、この微粒子の移動速度は、圧力が低い程小さい温度
勾配で同一の速度となるので、高温壁と低温壁の間隔を
大きく取つて温度勾配が小さくなつた場合、つまり流路
断面積を大きくした場合であつても、十分にガス中の微
粒子を低温壁に吸着して収集することができる。そして
各トラツプの容器内の流路断面積を流入管の断面積より
も大きくした場合、微粒子収集のための圧力差が小さく
して済むので、比較的高い真空度の得られる真空ポンプ
の吸込側に取付けて使用できる。
上述したように、各段トラツプの作動により、前段のト
ラツプの出口部において未だ捕集されていない微粒子が
残つていても、直列状態に配管を介して接続された後段
トラツプによつて捕集される。
ラツプの出口部において未だ捕集されていない微粒子が
残つていても、直列状態に配管を介して接続された後段
トラツプによつて捕集される。
また第２番目の発明におけるように、上記接続配管に放
電機構を備えたものでは、真空室から排気されるガス中
に含まれる未反応ガスは、各トラツプを接続する配管に
備えられた放電機構により、積極的に反応されて微粒子
となるので、次段のトラツプで有効に捕集される。
電機構を備えたものでは、真空室から排気されるガス中
に含まれる未反応ガスは、各トラツプを接続する配管に
備えられた放電機構により、積極的に反応されて微粒子
となるので、次段のトラツプで有効に捕集される。
このようにして真空ポンプの目詰まりがなくなり、且つ
ポンプ油の寿命が大幅に伸びる。
ポンプ油の寿命が大幅に伸びる。
次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第１図は、第１番目の発明の一実施例を示す微粒子捕集
装置の側断面図であつて、図中、第８図に記載した符号
と同一の符号は同一ないし同類部分を示すものとする。
装置の側断面図であつて、図中、第８図に記載した符号
と同一の符号は同一ないし同類部分を示すものとする。
図において、1Aは、真空室11に接続された流入管3Aと、
後段トラツプに接続される流出管4Aとにそれぞれ接続さ
れる前段容器で、前段トラツプを形成し、該前段容器1A
は、ヒータ８が巻き付けられた高温の外筒６と、冷却水
パイプ９を内蔵した低温の内筒７の２重円筒からなり、
これらの両筒６と７との間には流路５が形成され、該流
路５は真空フランジを介して流入管3Aと流出管4Aに接続
されている。同様に、1Bは、前段トラツプに接続された
流入管3Bと、メカニカルブースタポンプ等の真空ポンプ
２に接続された流出管4Bにそれぞれ接続された後段容器
で、後段トラツプを形成し、該後段容器1Bも、高温の外
筒６と低温の内筒７の２重円筒からなり、両筒６と７の
間に流路5Bが形成されている。
後段トラツプに接続される流出管4Aとにそれぞれ接続さ
れる前段容器で、前段トラツプを形成し、該前段容器1A
は、ヒータ８が巻き付けられた高温の外筒６と、冷却水
パイプ９を内蔵した低温の内筒７の２重円筒からなり、
これらの両筒６と７との間には流路５が形成され、該流
路５は真空フランジを介して流入管3Aと流出管4Aに接続
されている。同様に、1Bは、前段トラツプに接続された
流入管3Bと、メカニカルブースタポンプ等の真空ポンプ
２に接続された流出管4Bにそれぞれ接続された後段容器
で、後段トラツプを形成し、該後段容器1Bも、高温の外
筒６と低温の内筒７の２重円筒からなり、両筒６と７の
間に流路5Bが形成されている。
第２図は、第２番目の発明の一実施例を示す側断面図で
あつて、前段容器1Aの流出管4Aと後段容器1Bの流入管3B
とを接続する配管15の途中に、放電機構20が備えられて
おり、この点で第１番目の発明の実施例と相違してい
る。
あつて、前段容器1Aの流出管4Aと後段容器1Bの流入管3B
とを接続する配管15の途中に、放電機構20が備えられて
おり、この点で第１番目の発明の実施例と相違してい
る。
第３図ないし第７図は、上記放電機構20の異なつた実施
例を示す要部説明図であつて、第３図に示されたもの
は、前段及び後段の両トラツプにそれぞれ接続された配
管15に、絶縁フランジ21を介して二つの電極22,22が対
向して設置されており、これらの両電極22,22には、交
流電源23から交流（高周波も含む）の高電圧が印加さ
れ、これらの両電極22,22間で放電させてプラズマを生
じさせるようになつている。なお、上記交流電源23の代
りに、電圧の直流電源を用いて直流放電させるようにし
てもよい。
例を示す要部説明図であつて、第３図に示されたもの
は、前段及び後段の両トラツプにそれぞれ接続された配
管15に、絶縁フランジ21を介して二つの電極22,22が対
向して設置されており、これらの両電極22,22には、交
流電源23から交流（高周波も含む）の高電圧が印加さ
れ、これらの両電極22,22間で放電させてプラズマを生
じさせるようになつている。なお、上記交流電源23の代
りに、電圧の直流電源を用いて直流放電させるようにし
てもよい。
この実施例によれば、両電極22,22間の放電によりプラ
ズマを生じ、未反応ガスの反応が促進される。
ズマを生じ、未反応ガスの反応が促進される。
第４図に示されたものは、前段及び後段の両トラツプに
それぞれ接続された配管15の内部に、絶縁材31を介して
陰極32が挿入して取付けられ、該陰極32と零電位にされ
た配管15との間にプラズマを生じるようにされている。
それぞれ接続された配管15の内部に、絶縁材31を介して
陰極32が挿入して取付けられ、該陰極32と零電位にされ
た配管15との間にプラズマを生じるようにされている。
第５図に示されたものは、前段及び後段の両トラツプに
それぞれ接続された配管15の一部に、絶縁フランジ41,4
1を介してそれぞれ絶縁された配管部42が介在するよう
にして設けられており、該絶縁された配管部42に高圧負
電圧を印加し、該配管部42と零電位にされた接続配管15
との間に放電させるようにしたホロー陰極方式が構成さ
れている。
それぞれ接続された配管15の一部に、絶縁フランジ41,4
1を介してそれぞれ絶縁された配管部42が介在するよう
にして設けられており、該絶縁された配管部42に高圧負
電圧を印加し、該配管部42と零電位にされた接続配管15
との間に放電させるようにしたホロー陰極方式が構成さ
れている。
第６図に示されたものは、前段及び後段の両トラツプに
それぞれ接続された配管15の一部51が誘電体で構成さ
れ、該誘電体配管部51の外側に高周波コイル52が巻かれ
ており、該高周波コイル52に高周波電源53より高周波電
圧を印加させて、空間に電界による電位勾配を生じさせ
て無電極放電させるようになつている。
それぞれ接続された配管15の一部51が誘電体で構成さ
れ、該誘電体配管部51の外側に高周波コイル52が巻かれ
ており、該高周波コイル52に高周波電源53より高周波電
圧を印加させて、空間に電界による電位勾配を生じさせ
て無電極放電させるようになつている。
第７図に示されたものは、前段及び後段の両トラツプに
それぞれ接続された配管15の一部61が誘電体（零えば石
英ガラス管）で構成され、該誘電体配管部61を取り囲む
ようにしてマイクロ波空胴共振器（導体で囲まれた内部
がマイクロ波の共振空間になつているもの）62を設け、
該マイクロ波空胴共振器62内部のマイクロ波により誘電
体配管内部にマイクロ波放電がおきるようになつてい
る。上記マイクロ波空胴共振器62は、第7A図に示すよう
に、通常導体でできた２個の空胴共振器箱62a,62bを、
配管61を挿んで矢印方向に嵌め合わせて構成され、これ
らの箱の中に入つている配管部61の内部でマイクロ波放
電がおきるようになつている。
それぞれ接続された配管15の一部61が誘電体（零えば石
英ガラス管）で構成され、該誘電体配管部61を取り囲む
ようにしてマイクロ波空胴共振器（導体で囲まれた内部
がマイクロ波の共振空間になつているもの）62を設け、
該マイクロ波空胴共振器62内部のマイクロ波により誘電
体配管内部にマイクロ波放電がおきるようになつてい
る。上記マイクロ波空胴共振器62は、第7A図に示すよう
に、通常導体でできた２個の空胴共振器箱62a,62bを、
配管61を挿んで矢印方向に嵌め合わせて構成され、これ
らの箱の中に入つている配管部61の内部でマイクロ波放
電がおきるようになつている。
第２図に示された実施例の放電機構20に、上記のような
各放電機構を適用してから真空ポンプ２を運転させる
と、真空室11から、ガスが流入管3A及び前段トラツプの
二重円筒容器1A内の流路5Aを経て流出管4Aへ流れる。上
記流路5Aは、例えば120℃の高温外筒６と、20℃の低温
内筒７との間に形成れているので、該流路5Aを流れるガ
スには、両筒６と７に直角の温度勾配が生じ、そのた
め、ガス中の微粒子は、高温外筒側から低温内筒側へ向
かつて或る速度で熱泳動により移動し、低温の内筒７の
壁面に付着する。この場合、流路5A内の圧力が低くなれ
ばなる程、小さい温度勾配でも微粒子の移動速度が同一
になる。従つて、低圧で流れるガスから微粒子を収集す
るために高温の外筒６と低温の内筒７との間隔を或る程
度大きくすることができる。このことは、内筒（円筒）
７の半径を自由にとれる点と相俟つて、流路5Aの断面積
を流入管3Aよりも任意に大きくすることが可能になる。
各放電機構を適用してから真空ポンプ２を運転させる
と、真空室11から、ガスが流入管3A及び前段トラツプの
二重円筒容器1A内の流路5Aを経て流出管4Aへ流れる。上
記流路5Aは、例えば120℃の高温外筒６と、20℃の低温
内筒７との間に形成れているので、該流路5Aを流れるガ
スには、両筒６と７に直角の温度勾配が生じ、そのた
め、ガス中の微粒子は、高温外筒側から低温内筒側へ向
かつて或る速度で熱泳動により移動し、低温の内筒７の
壁面に付着する。この場合、流路5A内の圧力が低くなれ
ばなる程、小さい温度勾配でも微粒子の移動速度が同一
になる。従つて、低圧で流れるガスから微粒子を収集す
るために高温の外筒６と低温の内筒７との間隔を或る程
度大きくすることができる。このことは、内筒（円筒）
７の半径を自由にとれる点と相俟つて、流路5Aの断面積
を流入管3Aよりも任意に大きくすることが可能になる。
上記のようにして前段トラツプの容器1A内を通過したガ
スは、微粒子の大部分が熱泳動現象により低温の内筒７
の壁面へ付着して捕集されるが、該ガス中に含まれる未
反応ガスは前段容器1Aを通過する。そして、流出管4Aと
後段トラツプの流入管3Bとを接続する配管15を通過中、
放電機構20によつて該未反応ガスは反応して粒子化され
る。該粒子化したガスは、前段容器1A内で捕集しきれな
かつた微粒子と一緒になつて、後段トラツプを構成する
２重円筒容器1B内で、上記した前段トラツプにおけると
同様にして、高温の外筒６から熱泳動により低温の内筒
７の壁面に付着して捕集（トラツプ）される。
スは、微粒子の大部分が熱泳動現象により低温の内筒７
の壁面へ付着して捕集されるが、該ガス中に含まれる未
反応ガスは前段容器1Aを通過する。そして、流出管4Aと
後段トラツプの流入管3Bとを接続する配管15を通過中、
放電機構20によつて該未反応ガスは反応して粒子化され
る。該粒子化したガスは、前段容器1A内で捕集しきれな
かつた微粒子と一緒になつて、後段トラツプを構成する
２重円筒容器1B内で、上記した前段トラツプにおけると
同様にして、高温の外筒６から熱泳動により低温の内筒
７の壁面に付着して捕集（トラツプ）される。
このようにして、未反応ガスは極端に減少でき、殆んど
粒子にして捕集できるので、真空ポンプ２の目詰まりを
皆無にすることができ、且つポンプ油の寿命も大幅に伸
ばすことができる。
粒子にして捕集できるので、真空ポンプ２の目詰まりを
皆無にすることができ、且つポンプ油の寿命も大幅に伸
ばすことができる。
上記した実施例において、直接に接続されるトラツプを
２個（２段）用いた装置について説明したが、使用条件
に応じて２個以上複数個（段）用いるようにすることは
勿論可能である。また、前段及び後段の両トラツプを接
続する配管に備えられる放電機構も、第３図〜第７図に
示された各実施例に限られるものではなく、ECR放電や
熱フイラメントを用いた放電等磁場を重畳させたものな
ど、放電さえできるものであれば、その方式は問わな
い。また、温度上昇が予想される場合は、適宜放電部を
冷却する。
２個（２段）用いた装置について説明したが、使用条件
に応じて２個以上複数個（段）用いるようにすることは
勿論可能である。また、前段及び後段の両トラツプを接
続する配管に備えられる放電機構も、第３図〜第７図に
示された各実施例に限られるものではなく、ECR放電や
熱フイラメントを用いた放電等磁場を重畳させたものな
ど、放電さえできるものであれば、その方式は問わな
い。また、温度上昇が予想される場合は、適宜放電部を
冷却する。
以上説明したように、第１番目の発明によれば、２重筒
体の一方の筒体を高温壁とし、他方の筒体を低温壁と
し、該２重筒体によって形成された高温壁と低温壁の温
度勾配を有する流路中で微粒子を、熱泳動現象により高
温側から低温側へ移動させて除去するようにした装置に
おいて、上記２重筒体の外側容器に、真空室へ接続され
る流入管と、真空ポンプへ接続される流出管とをそれぞ
れ接続し、該２重筒体間に形成される気体流路内の微粒
子を、熱泳動現象により低温壁に吸着させて捕集できる
ように構成した微粒子トラップを、２個以上直列状態に
配管を介して接続したことにより、次のような効果を奏
する。
体の一方の筒体を高温壁とし、他方の筒体を低温壁と
し、該２重筒体によって形成された高温壁と低温壁の温
度勾配を有する流路中で微粒子を、熱泳動現象により高
温側から低温側へ移動させて除去するようにした装置に
おいて、上記２重筒体の外側容器に、真空室へ接続され
る流入管と、真空ポンプへ接続される流出管とをそれぞ
れ接続し、該２重筒体間に形成される気体流路内の微粒
子を、熱泳動現象により低温壁に吸着させて捕集できる
ように構成した微粒子トラップを、２個以上直列状態に
配管を介して接続したことにより、次のような効果を奏
する。
（ｉ）熱泳動現象を低圧で利用するようにしたことによ
り、大きい熱泳動速度が利用でき、且つトラップ内のど
の直径の微粒子も同一の熱泳動速度をもつため、通過気
体内のどの直径の微粒子も、フィルタを用いることなく
殆んどすべて当該トラップで捕獲することができる。
り、大きい熱泳動速度が利用でき、且つトラップ内のど
の直径の微粒子も同一の熱泳動速度をもつため、通過気
体内のどの直径の微粒子も、フィルタを用いることなく
殆んどすべて当該トラップで捕獲することができる。
（ii）熱泳動速度が大きくなるため、小さい温度勾配で
気体中に存在する微粒子を殆んどすべて取り去ることが
できるので、高温壁と低温壁の間隔を大きくとって温度
勾配が小さくなった場合、つまり、流路断面積を大きく
した場合であっても、十分に気体中の微粒子を低温壁に
吸着して捕集することができる。
気体中に存在する微粒子を殆んどすべて取り去ることが
できるので、高温壁と低温壁の間隔を大きくとって温度
勾配が小さくなった場合、つまり、流路断面積を大きく
した場合であっても、十分に気体中の微粒子を低温壁に
吸着して捕集することができる。
（iii）上記収集のために圧力差が生ずることが殆んど
ないので、比較的高い真空度が得られる真空ポンプを使
用することができ、該真空ポンプのもつ性能を劣化させ
ることなく真空室内を高真空化することが可能になる。
ないので、比較的高い真空度が得られる真空ポンプを使
用することができ、該真空ポンプのもつ性能を劣化させ
ることなく真空室内を高真空化することが可能になる。
（iv）特に上記の微粒子トラップを２個以上直列に接続
したことにより、真空室からの排気ガス中に含まれるダ
スト等の微粒子を、より一層確実に、各トラップ内で熱
泳動現象により低温壁面に効率よく、安価に捕集するこ
とができる。
したことにより、真空室からの排気ガス中に含まれるダ
スト等の微粒子を、より一層確実に、各トラップ内で熱
泳動現象により低温壁面に効率よく、安価に捕集するこ
とができる。
また第２番目の発明によれば、未反応のガスは、すべ
て、接続配管に設けられた放電機構により反応して微粒
子にされ、後段トラツプで微粒子として捕集される。
て、接続配管に設けられた放電機構により反応して微粒
子にされ、後段トラツプで微粒子として捕集される。
従つて、真空ポンプに未反応のまま送られるガスは皆無
又は極めて微小になるので、該真空ポンプの寿命が通常
の不活性ガスを排気すると同様なだけ長くなり、且つポ
ンプ油の劣化もなくなる。
又は極めて微小になるので、該真空ポンプの寿命が通常
の不活性ガスを排気すると同様なだけ長くなり、且つポ
ンプ油の劣化もなくなる。
第１図は本発明の第１番目の発明の一実施例を示す微粒
子捕集装置の側断面図、第２図は第２番目の発明の一実
施例を示す側断面図、第３図ないし第７図及び第7A図は
第２番目の発明に用いられる放電機構の異なつた実施例
を示す要部説明図、第８図は先に提案されたトラツプの
側断面図、第９図は同じく性能比較線図である。 1A……前段容器,1B……後段容器,2……真空ポンプ,3A,3
B……流入管、4A,4B……流出管,5A,5B……流路,6……外
筒,7……内筒,8……ヒータ,9……冷却水パイプ,11……
真空室,15……接続配管,20……放電機構。
子捕集装置の側断面図、第２図は第２番目の発明の一実
施例を示す側断面図、第３図ないし第７図及び第7A図は
第２番目の発明に用いられる放電機構の異なつた実施例
を示す要部説明図、第８図は先に提案されたトラツプの
側断面図、第９図は同じく性能比較線図である。 1A……前段容器,1B……後段容器,2……真空ポンプ,3A,3
B……流入管、4A,4B……流出管,5A,5B……流路,6……外
筒,7……内筒,8……ヒータ,9……冷却水パイプ,11……
真空室,15……接続配管,20……放電機構。
Claims (6)
- 【請求項１】２重筒体の一方の筒体を高温壁とし、他方
の筒体を低温壁とし、該２重筒体によって形成された高
温壁と低温壁の温度勾配を有する流路中で微粒子を、熱
泳動現象により高温側から低温側へ移動させて除去する
ようにした装置において、上記２重筒体の外側容器に、
真空室へ接続される流入管と、真空ポンプへ接続される
流出管とをそれぞれ接続し、該２重筒体間に形成される
気体流路内の微粒子を、熱泳動現象により低温壁に吸着
させて捕集できるように構成した微粒子トラップを、２
個以上直列状態に配管を介して接続したことを特徴とす
る真空排気系用微粒子捕集装置。 - 【請求項２】２重筒体の一方の筒体を高温壁とし、他方
の筒体を低温壁とし、該２重筒体によって形成された高
温壁と低温壁の温度勾配を有する流路中で微粒子を、熱
泳動現象により高温側から低温側へ移動させて除去する
ようにした装置において、上記２重筒体の外側容器に、
真空室へ接続される流入管と、真空ポンプへ接続される
流出管とをそれぞれ接続し、該２重筒体間に形成される
気体流路内の微粒子を、熱泳動現象により低温壁に吸着
させて捕集できるように構成した微粒子トラップを、２
個以上直列状態に配管を介して接続し、該接続管に、未
反応ガスを反応させて微粒子にする放電機構を備えたこ
とを特徴とする真空排気系用微粒子捕集装置。 - 【請求項３】前記放電機構は、接続配管とは絶縁された
対向電極間に高電圧を印加して放電させるようになって
いる特許請求の範囲第２項記載の真空排気系用微粒子捕
集装置。 - 【請求項４】前記放電機構は、絶縁材を介して配管中に
挿入された陰極と配管との間にプラズマを生じさせるよ
うになっている特許請求の範囲第２項記載の真空排気系
用微粒子捕集装置。 - 【請求項５】前記放電機構は、配管の一部分を誘電体で
構成し、該誘電体の外側に巻かれた高周波コイルにより
放電させるようになっている特許請求の範囲第２項記載
の真空排気系用微粒子捕集装置。 - 【請求項６】前記放電機構は、配管の一部分を導電体で
構成し、該誘電体を取り囲むようにして設けられたマイ
クロ波空胴共振器内部のマイクロ波により、該誘電体内
部にマイクロ波放電がおきるようになっている特許請求
の範囲第２項記載の真空排気系用微粒子捕集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120320A JPH0757298B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 真空排気系用微粒子捕集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120320A JPH0757298B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 真空排気系用微粒子捕集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63287524A JPS63287524A (ja) | 1988-11-24 |
| JPH0757298B2 true JPH0757298B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=14783332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62120320A Expired - Lifetime JPH0757298B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | 真空排気系用微粒子捕集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757298B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6187072B1 (en) | 1995-09-25 | 2001-02-13 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions |
| US6332925B1 (en) | 1996-05-23 | 2001-12-25 | Ebara Corporation | Evacuation system |
| CN110104307B (zh) * | 2019-05-16 | 2020-06-30 | 温州青谷网络科技有限公司 | 一种枪式选矿筛样收集储存装置及使用方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS632100Y2 (ja) * | 1985-01-18 | 1988-01-20 |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62120320A patent/JPH0757298B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63287524A (ja) | 1988-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4816046A (en) | Fine particle collector trap for vacuum evacuating system | |
| JPS60114570A (ja) | プラズマｃｖｄ装置の排気系 | |
| US4832715A (en) | Fine particle collector arrangement for vacuum pumps | |
| WO2009009212A1 (en) | Methods and apparatus for the production of group iv nanoparticles in a flow-through plasma reactor | |
| JPH09321037A (ja) | 基板処理装置排出物からペルフルオロ化合物ガスを低減する方法及び装置 | |
| JPS58194759A (ja) | ガラス管内面を被覆するためのプラズマ法 | |
| JPH0757298B2 (ja) | 真空排気系用微粒子捕集装置 | |
| JPH07506289A (ja) | 反応性ガスを転換するための方法，乾式多段ポンプ，プラズマスクラバー | |
| JP3233489B2 (ja) | 弾性表面波素子およびその製造方法 | |
| US3357159A (en) | Dust concentrator | |
| JP3086956B2 (ja) | 沿面プラズマｃｖｄによる微粒子の気相合成方法及び装置 | |
| JP2635062B2 (ja) | 真空排気系用微粒子捕集装置 | |
| CN104548827B (zh) | 一种碳海绵热泳细粒子多用脱除器装置 | |
| JPS63310618A (ja) | 真空排気系用微粒子捕集装置 | |
| JP3506947B2 (ja) | 超微粒子分級装置 | |
| CN109956462A (zh) | 碳纳米颗粒制取系统、碳纳米颗粒气溶胶生成系统及方法 | |
| JP2002100608A (ja) | 半導体製造装置および半導体製造方法 | |
| US20180345295A1 (en) | Device and method for separating materials | |
| JPH0342009A (ja) | 真空排気系用微粒子トラツプ | |
| KR102357546B1 (ko) | 재료를 분리하기 위한 장치 및 방법 | |
| JPS63278519A (ja) | 真空排気系用微粒子捕集装置 | |
| JPH0352537B2 (ja) | ||
| CN113245387A (zh) | 一种电线电缆生产用具有磁吸促膜抗压的过油装置 | |
| SU1096234A1 (ru) | Устройство дл отделени ферромагнитных частиц от текучей среды | |
| JPS61114518A (ja) | プラズマ付着装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |