JPH11210621A - トラップ装置 - Google Patents
トラップ装置Info
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- JPH11210621A JPH11210621A JP2504198A JP2504198A JPH11210621A JP H11210621 A JPH11210621 A JP H11210621A JP 2504198 A JP2504198 A JP 2504198A JP 2504198 A JP2504198 A JP 2504198A JP H11210621 A JPH11210621 A JP H11210621A
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- Japan
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- flow path
- vacuum pump
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
るコンダクタンスを満たしながらトラップ効率を上げる
ことができ、真空ポンプの性能に影響すること無く、真
空ポンプの長寿命化、除害装置の保護を行って運転の信
頼性の向上を図り、さらに設備や運転コストの低減を図
ることができるトラップ装置を提供する。 【解決手段】 気密チャンバ10から真空ポンプ12に
より排気する排気経路14に配置され、排ガス中の生成
物を付着させて除去するトラップ部18を有するトラッ
プ装置において、前記トラップ部は、中心から外側に向
かって膨らむ上流側流路部分Uと、外側から中心側に向
かう下流側流路部分Dからなるトラップ流路40a,4
0b,40c,40dを有する。
Description
装置の真空チャンバを真空にするために用いる真空排気
システムにおいて用いられるトラップ装置に関する。
て説明する。ここにおいて、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
導体製造工程に用いるプロセスチャンバであり、この真
空チャンバ10は、排気配管14を通じて真空ポンプ1
2に接続されている。真空ポンプ12は、真空チャンバ
10からのプロセスの排気を大気圧に昇圧するためのも
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。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等の超高
真空ポンプが配置されていることもある。
毒性や爆発性があるので、そのまま大気に放出できな
い。そのため、真空ポンプ12の下流には排気処理装置
20が配置されている。大気圧まで昇圧されたプロセス
の排気のうち、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、吸収等の処理が行われて無害な
ガスのみが大気に放出される。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。
いては、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、昇圧途中
でガスが固形化し、真空ポンプ中に析出して真空ポンプ
の故障の原因になる欠点がある。
に、代表的なプロセスガスであるBCl3,Cl2を使用
すると、プロセスチャンバからは、BCl3,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AlCl3は、真空ポン
プの吸気側では分圧が低いので析出しないが、加圧排気
する途中で分圧が上昇し、真空ポンプ内で析出して固形
化し、ポンプ内壁に付着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(NH4)2SiF6やNH4Cl等の反応副生成物の場
合も同様である。
を加熱して真空ポンプ内部で固形物質が析出しないよう
にし、ガスの状態で真空ポンプを通過させる等の対策が
施されてきた。しかし、この対策では真空ポンプ内での
析出に対しては効果があるが、その結果として、その真
空ポンプの下流に配置される排気処理装置で固形化物が
析出し、充填層の目詰まりを生じさせる問題があった。
ラップ装置を取り付けて生成物を付着させ、固形化物を
生成する成分を先に除去して排気配管に備えられた各種
機器を保護することが考えられる。このようなトラップ
装置100として、図8又は図9に示すように、排気配
管中にその一部を形成する気密容器102を配置して、
その中に例えば板状のバッフル104(トラップ部)を
設ける構成が考えられる。バッフル104に一定量の析
出物が付着した時は、排気流路を切り換えてトラップの
洗浄や交換を行い、処理を継続させる。
トラップ装置はトラップ効率が悪く、排気中の大部分の
成分がトラップ部に付着することなくそのまま流れて、
下流の配管や各種機器に付着していた。これは、バッフ
ル104の構成が平行板状であるので排気とトラップ部
の接触が充分図られていないことによると考えられる。
プが部分的になされ、コンダクタンスが過度に低下した
り、詰まりを生じて排気の流れが不安定になったり、ト
ラップ部の交換や切り換えが円滑に行えないなどの不具
合が生じるのみでなく、構造が複雑になって製造やメン
テナンスのコストが上昇する。
であり、成膜処理等において、真空チャンバの許容する
コンダクタンスを満たしながらトラップ効率を上げるこ
とができ、それによって、真空ポンプの性能に影響する
こと無く、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護を行
って運転の信頼性の向上を図り、さらに装置設備や運転
コストの低減を図ることができるトラップ装置を提供す
ることを目的としている。
は、気密チャンバから真空ポンプにより排気する排気経
路に配置され、排ガス中の生成物を付着させて除去する
トラップ部を有するトラップ装置において、前記トラッ
プ部は、中心から外側に向かって膨らむ上流側流路部分
と、外側から中心側に向かう下流側流路部分からなるト
ラップ流路を有することを特徴とするトラップ装置であ
る。
い、下流側流路部分で内側に向かうように方向転換しな
がら流れるので、トラップ流路の壁に接触する機会が増
え、トラップ効率が向上する。流路が過度に複雑でない
ので、製造やメンテナンスコストが上昇することもな
く、また、コンダクタンスを過度に低下させることがな
いので、排気系へ与える影響も小さい。
路は、曲面により形成されていることを特徴とする請求
項1に記載のトラップ装置である。これにより、流路が
順次方向転換するので、直線的な流路の場合よりトラッ
プ効率が高い。
うにしてもよい。また、入口側に、気体の流れを案内す
る案内面部を設けるようにしてもよい。
ップ流路の下流側部分を部分的に少なくとも2つの流路
に区分していることを特徴とする請求項1に記載のトラ
ップ装置である。これにより、下流側での滞流時間を稼
ぐとともに気体と壁を接触しやすくして、全体としての
トラップ効率を向上させる。
は、前記排気流路に対して出し入れ可能に設けられてい
ることを特徴とする請求項1に記載のトラップ装置であ
る。これにより交換等が容易になるとともに、少なくと
も2つのトラップ部を用意しておき、一方でトラップ処
理しつつ他方を再生するようにして連続運転を可能にす
ることができる。
ら真空ポンプにより排気する排気経路に配置され、排ガ
ス中の生成物を付着させて除去するトラップ部を有する
トラップ装置において、前記トラップ部は、軸線が排気
流路に交差する円弧面状のトラップ面を有するバッフル
板を有することを特徴とするトラップ装置である。
の形態について説明する。図1ないし図3に示すのは、
この発明のトラップ装置の第1の実施の形態を示すもの
で、これは、図7に示す気密チャンバ10を真空ポンプ
12により排気する排気配管14の左右に隣接して再生
配管16が配置され、この排気配管14及び再生配管1
6に交差する方向に直進移動して切替可能に配置された
2つのトラップ部18が設けられている切替式トラップ
装置である。
と再生配管16に跨って配置された円筒状の容器22
と、この容器22を交差方向に貫通する軸体24と、こ
の軸体24を軸方向に往復移動させる駆動手段であるエ
アシリンダ26を備えている。容器22は、中央が開口
する隔壁27及び軸体24に取り付けられた仕切板28
によってトラップ室30と再生室32に仕切られてお
り、各部屋にはそれぞれ排気配管14又は再生配管16
が接続されている。
ーズ34が設けられてこれらの間の気密性を維持してい
る。また、隔壁27と仕切板28が接する箇所にはOリ
ング35が配置されて、トラップ室30と再生室32の
間の気密性を維持している。仕切板28は断熱性の高い
素材で形成されて、トラップ室30と再生室32の間の
熱移動を阻止するようにしている。
向して取り付けられた一対の端板36と、これら端板の
間に渡って設けられたバッフル板38a,38b,38
cとから構成されている。バッフル板38a,38b,
38cは左右対称に複数(図示例では6枚)が配置さ
れ、それぞれの間及び軸体24又は容器壁との間に、中
心から外側に向かって膨らむ上流側流路部分Uと、外側
から中心側に向かう下流側流路部分Dとを有するトラッ
プ流路40a,40b,40c,40dを形成してい
る。バッフル板38a,38b,38cは、この例で
は、円弧面部42と、上下の連絡部を形成する平面部4
4を有している。
板36はそれぞれ熱伝導性の良い材質から形成されてお
り、バッフル板38a,38b,38cは端板36を介
して軸体24との間の熱伝導により冷却されるようにな
っている。各バッフル板には、後述する再生の場合に付
着物の排出に用いる排出穴39が設けられている。
により形成され、内部に冷却用の熱媒体流路46が形成
されている。この熱媒体流路46には、液体窒素のよう
な液体又は冷却された空気又は水等の冷却用熱媒体が供
給される。
用を説明する。真空ポンプ12の作動により、チャンバ
10から排出された気体は排気配管14を介してトラッ
プ容器22に導入される。排気は、バッフル板38a,
38b,38cの間の湾曲したトラップ流路40a,4
0b,40cに沿って流れ、バッフル板38a,38
b,38cに当たって冷却される。冷却された排気中の
凝結しやすい成分はそこで析出し、析出した固形物は、
これらバッフル板の内外面に付着する。
0dが湾曲して形成されているので、排気中のガス分子
がトラップ面に当たる確率が高くなり、冷却されてトラ
ップされる効率も向上する。これは、冷却によるトラッ
プだけでなく、例えば粒子をトラップ面に吸着させるト
ラップでも同様である。所定量の固形物が付着したトラ
ップ部18は、エアシリンダ26の動作により再生室3
2に切り換えられて、高温ガスや洗浄液による再生処理
を受ける。切換のタイミングは、一定時間の処理後とす
るか、適当な圧力センサ、温度センサをトラップ部18
等に設けて、温度や差圧を検知して判断するようにして
も良い。
る。図4に示すバッフル部18は、軸体24を取り囲む
ように複数の円弧板状のバッフル板38a,38b,3
8c,38d,38eが配置され、これらのバッフル板
の間に湾曲したトラップ流路40a,40b,40c,
40dが多層に構成されている。これらの各流路の上流
側の入口50及び出口52の幅は、入口50側が広く鈍
角に開いており、出口52側は狭く開いており、これに
より、気体を特にバッフル部18の下流側部分で充分滞
流させてトラップ時間を稼ぐようにしている。
を周辺側の流路に分配する作用をする案内バッフル54
c,54d,54eが設けられている。これらの案内バ
ッフル54c,54d,54eは、この例では、円弧板
状のバッフル板38c,38d,38eの一部として、
すなわち、筒状のバッフル板に軸方向に延びるスリット
を形成することによって形成されているが、これに限る
わけではない。この例では、案内バッフル54c,54
d,54eは流れに沿って交互に配置されており、それ
により、気体の分配機能を高めている。
数のトラップ流路40a,40b,40c,40dが形
成されており、外側のトラップ流路の方が距離が大きく
従ってトラップ面積も大きい。従って、上記のようにト
ラップ面積が大きい外側のトラップ流路に気体を分配す
ることにより、全体のトラップ効率を向上させることが
できる。なお、各流路への気体の分配は、各流路のコン
ダクタンスによっても調整することができるので、例え
ば、外側の流路幅を内側より大きくすることにより、気
体流量分布を調整してもよい。
た他の実施の形態を示すもので、トラップ流路40a,
40bの下流側部分に各流路を2分する分割バッフル板
56a,56bを挿入して流路幅を狭め、ここに気体を
充分滞流させるようにしている。これにより、全流路の
幅を狭める場合に比べて過度にコンダクタンスを下げる
ことなく、気体の流れが安定した下流側部分でトラップ
時間を稼ぎ、全体としてのトラップ効率を向上させるこ
とができる。
のトラップ部を示すもので、図3の実施の形態と異なる
点は、中心から外側に向かって膨らむ上流側流路部分U
と、外側から中心側に向かう下流側流路部分Dとが、そ
れぞれ平坦なバッフル板58a,58b,58c,58
dによって形成されている点である。この実施の形態で
は、バッフル板の加工が容易で比較的低コストで、先の
実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。な
お、この実施の形態において、図4のような案内バッフ
ル板や、図5のような分割バッフル板を用いてもよいこ
とは言うまでもない。
部はケーシング内を直線的に移動して切り替えられるよ
うになっているが、ケーシングを環状に形成し、トラッ
プ部をロータリー運動させることによって移動させても
よい。この場合には1つの排気経路に対してトラップ部
を3つ以上設けて2つ以上の再生・洗浄経路で同時に再
生させることができる。通常、トラップのの速度より再
生の速度が遅いので、この点は特に有利である。また、
ロータリー式では2つのトラップ部の場合には再生経路
が1つで済むことになる。
態のバッフル部を有するトラップ装置を用いて、NH4
Clを捕捉する実験を行い、トラップ効率を比較した値
を表1に示す。 図3の形状による捕捉効率がよいことが分かった。ここ
で、このバッフルとチャンバの組み合わせによるトラッ
プ後のコンダクタンスは42200(L/min)(実
績値)となり、プロセスに与える影響はまったく無かっ
た。
ば、コンダクタンスを過度に低下させずに、トラップ効
率を上げることができ、それによって、排気システムの
真空ポンプの性能に影響すること無く、真空ポンプの長
寿命化、除害装置の保護等を行って排気システムの運転
の信頼性の向上を図り、半導体製造等の生産性向上に寄
与することができる。
示す断面図である。
ら見た断面図である。
図である。
ある。
ある。
図である。
板 40a,40b,40c,40d,40e トラップ
流路 54c,54d,54e 案内バッフル板 56a,56b 分割バッフル板 58a,58b,58c,58d バッフル板 U 上流側部分 D 下流側部分
Claims (5)
- 【請求項1】 気密チャンバから真空ポンプにより排気
する排気経路に配置され、排ガス中の生成物を付着させ
て除去するトラップ部を有するトラップ装置において、 前記トラップ部は、中心から外側に向かって膨らむ上流
側流路部分と、外側から中心側に向かう下流側流路部分
からなるトラップ流路を有することを特徴とするトラッ
プ装置。 - 【請求項2】 前記トラップ流路は、曲面により形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のトラップ装
置。 - 【請求項3】 いずれかのトラップ流路の下流側部分を
部分的に少なくとも2つの流路に区分していることを特
徴とする請求項1に記載のトラップ装置。 - 【請求項4】 前記トラップ部は、前記排気流路に対し
て出し入れ可能に設けられていることを特徴とする請求
項1に記載のトラップ装置。 - 【請求項5】 気密チャンバから真空ポンプにより排気
する排気経路に配置され、排ガス中の生成物を付着させ
て除去するトラップ部を有するトラップ装置において、 前記トラップ部は、軸線が排気流路に交差する円弧面状
のトラップ面を有するバッフル板を有することを特徴と
するトラップ装置。
Priority Applications (7)
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EP99901126A EP1050681A4 (en) | 1998-01-22 | 1999-01-21 | TRAP AND CASE SYSTEM |
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US09/485,616 US6368371B1 (en) | 1998-01-22 | 1999-01-21 | Trap device and trap system |
EP08002135A EP1914423A2 (en) | 1998-01-22 | 1999-01-21 | Trap apparatus and trap system |
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Publications (2)
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ID=12154840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3874524B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002206480A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-07-26 | Ebara Corp | 連続処理型トラップ装置 |
US6554879B1 (en) | 1999-08-03 | 2003-04-29 | Ebara Corporation | Trap apparatus |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP02504198A patent/JP3874524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6554879B1 (en) | 1999-08-03 | 2003-04-29 | Ebara Corporation | Trap apparatus |
JP2002206480A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-07-26 | Ebara Corp | 連続処理型トラップ装置 |
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JP3874524B2 (ja) | 2007-01-31 |
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