JPH09317645A - 真空排気システム - Google Patents

真空排気システム

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JPH09317645A
JPH09317645A JP15159096A JP15159096A JPH09317645A JP H09317645 A JPH09317645 A JP H09317645A JP 15159096 A JP15159096 A JP 15159096A JP 15159096 A JP15159096 A JP 15159096A JP H09317645 A JPH09317645 A JP H09317645A
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恵弘 新村
Hiroaki Ogamino
宏明 小神野
Hiroshi Hattori
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空ポンプの長寿命化、排ガス処理装置の省
容量化によって、運転の信頼性の向上、設備や運転コス
トの低減を図ることができる真空排気システムを提供す
る。 【解決手段】 プロセスチャンバ10とチャンバを排
気するための真空ポンプ12とを連通する排気配管14
に、プロセスチャンバ10からの排ガスの所定の活性成
分と反応してこれを不活性化する犠牲材料26を配し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
用の真空チャンバを真空にするために用いる真空排気シ
ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の真空排気システムを図8を参照し
て説明する。真空チャンバ10は、例えばエッチング装
置や化学気相成長装置(CVD)等の半導体製造装置の
プロセスチャンバであり、この真空チャンバ10は、配
管14を通じて真空ポンプ12に接続されている。真空
ポンプ12は、真空チャンバ10からのプロセスガスを
大気圧まで昇圧するためのもので、従来は油回転式ポン
プが、現在はドライポンプが主に使用されている。
【0003】真空チャンバ10が必要とする真空度が、
ドライポンプ12の到達真空度よりも高い場合には、ド
ライポンプの上流側にさらにターボ分子ポンプ等の超高
真空ポンプが配備されることもある。プロセスガスはプ
ロセスの種類により毒性や爆発性があるので、真空ポン
プ12の下流には排ガス処理装置22が配備されてい
る。大気圧まで昇圧されたプロセスガスのうち、上記の
ような大気に放出できないものは、ここで吸着、分解、
吸収等の処理を行い、無害なガスのみが放出される。な
お、配管14には必要に応じて適所にバルブが設けられ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の真
空排気システムにおいては、以下のような欠点がある プロセスガス又は反応副生成物のガス中に腐食性が
ある場合には、そのガスによって真空ポンプが腐食し、
寿命が短縮されるという欠点がある。例えば、Siをエ
ッチングする場合に、代表的なプロセスガスであるCF
4 とO2 を使用すると、プロセスチャンバからは、CF
4 とO2 の残ガスとともにSiF4 ,F2 ,CO,CO
2 の副生成物が真空ポンプにより排出される。このう
ち、特にF2 が強い腐食性があり(プロセス上の理由か
らFラジカルが含まれている)、真空ポンプを腐食す
る。
【0005】 また、反応副生成物の中に昇華温度の
高い物質がある場合、そのガスを真空ポンプが排気する
ので、昇圧途上でガスが固形化し、真空ポンプ内に析出
して故障の原因になる。例えば、アルミニウムのエッチ
ングを行うために、代表的なプロセスガスであるBCl
3 ,Cl2 を使用すると、プロセスチャバからは、BC
3 ,Cl2 のプロセスガスの残ガスとAlCl3 の反
応副生成物が真空ポンプにより排気される。このAlC
3 は、吸気側では分圧が低いので析出しないが、加圧
排気する途中での分圧が上昇し、真空ポンプ内で析出し
て真空ポンプの故障の原因となる。これは、SiNの成
膜を行うCVD装置から生じる(NH42SiF6やN
4Cl等の反応副生成物の場合も同様である。
【0006】 さらに、反応副生成物の中に、高温で
反応性のあるガスが含まれている場合に、そのガスが真
空ポンプ内で反応して、真空ポンプの故障の原因にな
る。例えば、タングステンの成膜を行うプラズマCVD
装置において、代表的なプロセスガスであるWF6 ,S
iH4 を用いると、プロセスチャンバからは、WF6
SiH4 の残ガスとHF,H2 の生成副産物が排出され
る。真空ポンプの中において圧力と温度が上昇するに伴
い、WF6 とSiH4 が反応してWが析出し、真空ポン
プの故障の原因となる。
【0007】 トラップされたプロセスガスが、再利
用されずに捨てられるのでランニングコストが高い。特
に、SiH4 のようなガスは高価であり、再利用するの
が望ましいが、前記従来の方法では、トラップ中に複数
種類のガスが混在するので、分離する作業に多くの手間
を要する。
【0008】 すべてのガスを排ガス処理装置に導入
して処理を行なうので、処理装置の規模が大きくなり、
膨大な設備コストが必要となるとともに、処理工程も複
雑になり、ランニングコストも高くなる。
【0009】これらのうち、については耐腐食性の真
空ポンプの開発、については、真空ポンプの温度を上
げる、或いはポンプ内に不活性気体を注入し分圧を下げ
て析出しないようにする等の対策が施されているが、こ
れらの改善策は、真空ポンプ側のみの改良であり、真空
排気システム全体として捉えていないので、充分な効果
を奏していない。また、については全く考慮すらさ
れていない。
【0010】本発明は以上の欠点に鑑みてなされたもの
であり、真空ポンプの長寿命化、排ガス処理装置の小容
量化によって、運転の信頼性の向上、設備や運転コスト
の低減を図ることができる真空排気システムを提供する
ことを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、プロセスチャンバと該チャンバを排気するための真
空ポンプとを連通する排気配管に、該プロセスチャンバ
からの排ガスの所定の活性成分と反応してこれを不活性
化する犠牲材料を配した反応トラップが設けられている
ことを特徴とする真空排気システムである。これによ
り、排ガス中に存在する活性成分が真空ポンプに流入す
る前に犠牲材料と反応し、より不活性な物質に変換され
るので、この成分が真空ポンプを腐食させたり、真空ポ
ンプ中で他の成分と反応して詰まりを生じるなどの事態
が防止される。
【0012】請求項2に記載の発明は、前記犠牲材料が
通気性を有して形成され、該通気性を持つ犠牲材料が上
記排気配管の流路を塞ぐように配されていることを特徴
とする請求項1に記載の真空排気システムである。この
場合、犠牲材料は真空ポンプの上流側に配置されてお
り、気体の流速が大きいので、通気性をある程度大きく
する必要がある。
【0013】請求項3に記載の発明は、前記犠牲材料と
真空ポンプの間に、上記所定成分と犠牲材料の反応によ
る生成物を排ガス中から除去する除去機構を設けたこと
を特徴とする請求項1に記載の真空排気システムであ
る。これにより、犠牲材料との反応による生成物が真空
ポンプに到達する前に除去されるので、真空ポンプが清
浄な状態で維持される。請求項4に記載の発明は、前記
除去機構が低温トラップであることを特徴とする請求項
3に記載の真空排気システムである。これにより、凝固
点が比較的高い反応生成物が凝結してトラップされ、除
去される。
【0014】請求項5に記載の発明は、前記真空ポンプ
は排気経路に潤滑油を用いないドライポンプであること
を特徴とする請求項1に記載の真空排気システムであ
る。このような真空ポンプは、構成部材が潤滑油で覆わ
れておらず、露出しているので、排ガスに含まれる腐食
性成分の影響を受けやすいので、本発明が特に有用であ
る。
【0015】請求項6に記載の発明は、前記反応トラッ
プが前記排気配管中に着脱自在に取り付けられているこ
とを特徴とする請求項2に記載の真空排気システムであ
るので、反応トラップの交換が容易であり、また、犠牲
材料の補給作業を反応トラップを排気配管から外した状
態で行なうことができる。
【0016】請求項7に記載の発明は、前記反応トラッ
プが前記排気配管中に2系統並列にかつ選択的に導通可
能に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の
真空排気システムであるので、これを切り換えて用いる
ことにより、犠牲材料の補給や交換の作業を排気ライン
を停止させることなく行なうことができる。
【0017】請求項9に記載の発明は、前記反応トラッ
プの前後の差圧を測定するセンサが設けられていること
を特徴とする請求項2に記載の真空排気システムであ
り、このセンサの指示によって、反応トラップ中の犠牲
材料の減少度合いや、あるいは詰まりの状態などを判断
することができる。
【0018】請求項10に記載の発明は、前記犠牲材料
がC,Si,Sからなるグループの少なくとも1つを含
むものであることを特徴とする請求項1に記載の真空排
気システムである。請求項11に記載の発明は、前記犠
牲材料が金属であることを特徴とする請求項1に記載の
真空排気システムである。
【0019】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
説明する。図1は本発明の基本的な実施例であって、真
空チャンバ10と真空ポンプ12を繋ぐ排気配管14に
反応トラップ20がバルブ18,20を介して設けられ
ている。真空ポンプ12の下流側には、排ガス処理装置
22が設けられている。
【0020】反応トラップ20は、図2に示すように、
筒状構造のケーシング24の内側に、犠牲材料26を収
容する容器28が設けられて構成されており、天板30
に流入口32が、ケーシング24外面に流出口34が設
けられている。この容器28は、図3(a)に示すよう
に、通気性を有するようにメッシュ状素材から構成され
た2つの筒36,38と、これらの間の空間の上面を覆
う天板40と、容器の下側全面を覆う底板42からなっ
ている。
【0021】犠牲材料26は、やはり、通気性を有する
ように、粒状、粉体状、針状、不定形の塊状、繊維状、
あるいは焼結体として形成されている。犠牲材料の素材
は、排ガス中の処理したい成分と反応性が高く、しかも
安定で加工が容易であるような素材を選択する。半導体
製造工程において問題となるのは処理対象のガスがフッ
素を含む場合が多いが、この場合は、C,Si,Sある
いはこれらの混合物が挙げられる。また、真空ポンプを
構成する素材と同一又は類似の金属は、犠牲材料として
有用である。
【0022】流入口32と流出口34には、それぞれ排
気配管接続用のフランジ44,46が設けられており、
容器28の内側空間には流入口32が連通し、これはバ
ルブ18を介して真空チャンバ10に接続されている。
また、容器28の外側空間、つまりケーシング24の内
側空間は上記の流出口34に連通しており、これはバル
ブ20を介して真空ポンプ12に接続されている。ま
た、ケーシング24の天板30は取り外し可能になって
おり、これにより犠牲材料26の補給や交換、又はケー
シング24内部の洗浄等が容易になっている。
【0023】図3(b)及び(c)は、犠牲材料26を
収容する容器の他の例を示すもので、(b)は内側の筒
38を短くして底部48,50もメッシュで構成してい
る。従って、容器28を通気する面積が大きいの、反応
効率も高く、圧力損失も少ない。図3(c)は、外側の
筒36の上側部分を通気性の無い筒板52で形成して、
下方側のみガスを流通させるようにしている。これによ
り、犠牲材料26が排ガスとの反応によって容器から失
われてしまう場合に、容器28の上部の犠牲材料が降下
して順次下部に供給され、反応が続行される。
【0024】図4は、本発明の他の実施例であって、ケ
ーシング24の下部に下側が細いテーパ部54が設けら
れている。これは、犠牲材料26と排ガスとの反応で固
体の生成物ができる場合に、これをテーパ部54に落と
して適宜下部の排出口56より排出するものである。こ
の場合、生成物の補足率を向上させるためには、ガスの
下降流れを利用することが好ましく、従って、図3
(c)の形式の犠牲材料容器28と組み合わせることが
有利である。
【0025】図5(a)は、この発明の他の実施例を示
すもので、筒状のケーシング60の内部に、通気性を有
するように板状に成形した犠牲材料62を取り付けたも
のである。この板状犠牲材料62は、メッシュ状のもの
を一層あるいは複数層重ねたもの、粒状、粉体状、針又
は棒状の部材を焼結等させたもの、板状部材に穴を形成
したもの等が、状況に応じて適宜選択可能である。ま
た、図5(b)は、板状の犠牲材料62を間にガス流路
となる隙間64を形成して層状に配置したものである。
これは、上記のような加工が難しい場合に好適に用いら
れる。
【0026】図6は、この発明の他の実施例であり、図
1の実施例の下流に温度トラップ70,72を設けたも
のである。これにより、排ガス中の成分が犠牲材料と反
応してできた生成物及び/又は犠牲材料と反応せずに残
存する成分を真空ポンプ12の前に除去するものであ
る。この例では、温度の異なる2つのトラップ70,7
2を設けているので、凝固点の異なる元素を分離してト
ラップすることができ、これを再生して用いる場合には
便利である。
【0027】図7は、この発明の他の実施例であり、そ
れぞれバルブ18,20を有する反応トラップ16を2
系統設けることにより、反応トラップ16の交換や犠牲
材料の補給を、排気ラインを止めることなく行なうこと
ができるようにしたものである。また、この例では反応
トラップ16の前後に差圧センサ24を設け、このセン
サ74の指示によって、反応トラップ中の犠牲材料の減
少度合いや、あるいは詰まりの状態などを判断すること
ができるようになっている。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、排ガス中に存在する活性成分を、これが真空ポンプ
に流入する前に犠牲材料と反応させ、より不活性な物質
に変換するので、この成分が真空ポンプを腐食させた
り、真空ポンプ中で他の成分と反応して詰まりを生じる
などの事態が防止される。従って、真空ポンプの長寿命
化、排ガス処理装置の省容量化によって、運転の信頼性
の向上、設備や運転コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の真空排気システムの全体
構成を示す図である。
【図2】この発明の要部である反応トラップの具体的構
成を示す図である。
【図3】犠牲材料容器の構成例を示す図である。
【図4】反応トラップの他の実施例を示す図である。
【図5】反応トラップのさらに他の実施例を示す図であ
る。
【図6】この発明の真空排気システムの他の実施例を示
す図である。
【図7】この発明の真空排気システムのさらに他の実施
例を示す図である。
【図8】従来の真空排気システムの全体構成を示す図で
ある。
【符号の説明】
10 プロセスチャンバ 12 真空ポンプ 14 排気配管 20 反応トラップ 26,62,64 犠牲材料 74 差圧センサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年6月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
フロントページの続き (72)発明者 服部 博 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロセスチャンバと該チャンバを排気す
    るための真空ポンプとを連通する排気配管に、該プロセ
    スチャンバからの排ガスの所定の活性成分と反応してこ
    れを不活性化する犠牲材料を配したことを特徴とする真
    空排気システム。
  2. 【請求項2】 前記犠牲材料が通気性を有し、上記排気
    配管の途中に配された反応トラップに収容されているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の真空排気システム。
  3. 【請求項3】 前記犠牲材料と真空ポンプの間に、上記
    所定成分と犠牲材料の反応による生成物を排ガス中から
    除去する除去機構を設けたことを特徴とする請求項1に
    記載の真空排気システム。
  4. 【請求項4】 前記除去機構は低温トラップであること
    を特徴とする請求項1に記載の真空排気システム。
  5. 【請求項5】 前記真空ポンプは排気経路に潤滑油を用
    いないドライポンプであることを特徴とする請求項1に
    記載の真空排気システム。
  6. 【請求項6】 前記反応トラップが前記排気配管中に着
    脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項2
    に記載の真空排気システム。
  7. 【請求項7】 前記反応トラップが前記排気配管中に2
    系統並列にかつ選択的に導通可能に接続されていること
    を特徴とする請求項2に記載の真空排気システム。
  8. 【請求項8】 前記反応トラップには、犠牲材料の残存
    量を示すセンサが設けられていることを特徴とする請求
    項2に記載の真空排気システム。
  9. 【請求項9】 前記反応トラップの前後の差圧を検出す
    るセンサが設けられていることを特徴とする請求項2に
    記載の真空排気システム。
  10. 【請求項10】 前記犠牲材料は、C,Si,Sからな
    るグループの少なくとも1つを含むものであることを特
    徴とする請求項1に記載の真空排気システム。
  11. 【請求項11】 前記犠牲材料は、金属であることを特
    徴とする請求項1に記載の真空排気システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001527158A (ja) * 1997-12-23 2001-12-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Cvd装置用ガストラップ
JP2009120965A (ja) * 2009-03-12 2009-06-04 Tokyo Electron Ltd トラップ装置
JP2021130874A (ja) * 2017-03-23 2021-09-09 キオクシア株式会社 半導体製造装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001527158A (ja) * 1997-12-23 2001-12-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Cvd装置用ガストラップ
JP2009120965A (ja) * 2009-03-12 2009-06-04 Tokyo Electron Ltd トラップ装置
JP2021130874A (ja) * 2017-03-23 2021-09-09 キオクシア株式会社 半導体製造装置

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