JPS62136812A

JPS62136812A - 排気装置

Info

Publication number: JPS62136812A
Application number: JP27672985A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 宏中村; Masakuni Akiba; 秋葉　政邦; Akihiro Kobayashi; 明弘小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1987-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、排気技術、特に、半導体装置の製造に用いら
れる低圧化学気相成長装置の真空排気に適用して有効な
技術に関する。

［背景技術］たとえば、半導体装置の製造におけるウェハ処理工程に
おいては、ウェハの表面に所定の物質からなる薄膜を形
成させるため、低圧化学気相成長装置が用いられる場合
がある。

すなわち、複数のウェハが収納された反応室内を所定の
真空度および温度に保ちつつ、所定の組成の反応ガスを
供給し、反応ガスの熱分解などによって、気相中から所
定の物質をウェハ表面に堆積させるものである。

この場合、前記反応室内を所定の真空度にする方法とし
ては、たとえば、断面が繭形の回転子を歯車などで同期
して回転させることによって排気操作を行うメカニカル
ブースタポンプと油回転ポンプなどとを直列に接続して
排気装置を構成することが考えられる。

ところで、前記のようなメカニカルブースタポンプにお
いては、歯車の潤滑油蒸気などが回転子と歯車とを接続
する回転軸の軸受部を通じて内部に侵入し、メカニカル
ブースタポンプが接続される反応管の内部が汚染される
ことを防止するため、たとえば、歯車が収容される歯車
室をポツプ排気口と連通させ、歯車室内の潤滑油蒸気を
排気口側に排除することが考えられるが、排気口側に放
出された潤滑油蒸気などが、排気口と吸気口との圧力差
によって吸気口側に逆流し、吸気口に接続される反応管
などの汚染を防止できないという欠点があることを本発
明者は見いだした。

なお、低圧化学気相成長装置における排気技術について
説明されている文献としては、株式会社工業調査会、昭
和５６年１１月１０日発行「電子材料Ｊ　１９８２年別
冊Ｐ７５〜Ｐ８１がある。

［発明の目的］本発明の目的は、被排気部の汚染を防止することが可能
な排気技術を提供することにある。

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
。

［発明の概要］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
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、回転子を支持する回転軸の軸受部に、回転軸
を囲繞して形成された少な（とも一つの第１および第２
の溝部を軸方向に配設し、回転子から遠い側に位置され
る前記第１の溝部は、外部に設けられた気体供給部に連
通され、回転子側に位置される前記第２の溝部は、排気
口に連通される構造とすることにより、気体供給部から
第１の溝部に作用される気体圧によって、たとえば回転
軸端部に接続される一歯車などから発生される潤滑油蒸
気などが軸受部を通じて回転子側に侵入することを阻止
して、被排気部などが潤滑油蒸気などによって汚染され
ることを防止したものである。

また本発明は、回転子と歯車とを接続する回転軸の軸受
部に、回転軸を囲繞して形成され、気体供給部に連通さ
れる少なくとも一つの第３の溝部を設け、歯車が収容さ
れる歯車室は排気機構に接続される構造とすることによ
り、回転軸の軸受部に、回転子側から歯車側に向かう気
体流を形成し、逆方向の潤滑油蒸気の移動を阻止して、
吸気口に接続される被排気部などが潤滑油蒸気などによ
って汚染されることを防止したものである。

［実施例１］第１図（ａｌは、本発明の一実施例である排気装置の要
部を示す略断面図であり、同図山）は、前記図（ａｌに
おいて線ＩＢ−■Ｂで示される部分の略断面図である。

本体１の内部には、ロータ室２が設けられ、このロータ
室２の内部には、平行に設けられた回転軸３および回転
軸４によって、断面が繭形のロータ５およびロータ６　
（回転子）が回転自在に支持されている。

回転軸３および４の両端部には、歯車７ａ、歯車７ｂお
よび歯車８ａ、歯車８ｂが互いに噛合されるように設け
られ、回転軸３および４にそれぞれ固定されたロータ５
および６が、回転軸３の一端に接続されるモータ（図示
せず）によって所定の方向に同期して回転される構造と
されている。

ロータ室２には、吸気口９および排気口１ｏが設けられ
、ロータ５および６の同期した回転運動によって吸気口
９に接続される、たとえば低圧化学気相成長装置（図示
せず）の反応管などの被排気部の気体が排気口１０の側
に排出されるものである。

互いに噛合される歯車７ａ、８ａおよび歯車７ｂ、８ｂ
は、それぞれ歯車室１１および歯車室１２に収容されて
おり、歯車室１１および１２の内部に貯留された潤滑油
１３によって潤滑される構造とされている。

ロータ室２と歯車室１１および１２との間において回転
軸３および４が挿通される軸受部に、軸受部Ｌ２軸受部
Ｍ、軸受部Ｎには、ベアリング１４が装着されている。

この場合、前記軸受部に、　　Ｌ、　Ｍ、　Ｈには、該
軸受部に挿通される回転軸３および４を囲繞して形成さ
れた複数の溝部１５（第１の溝部）および複数の溝部１
６　（第２の溝部）が軸方向に配設されている。

そして、歯車室１１および１２の側に位置される溝部１
５は、外部に設けられた気体供給部１７に連通され、た
とえば不活性ガスや空気などの気体圧が作用されるとと
もに、ロータ室２の側に位置される溝部１６は、排気口
ｌＯに連通されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、軸受部に、　　Ｌ、　Ｍ、　Ｈに形成され歯車
室１１および１２の側に位置される溝部１５には、気体
供給部１７から所定の気体圧Ｐ１が作用されている。

次に、回転軸３がモータ（図示せず）によって回転され
、回転軸３に設けられた歯車７ａおよび７ｂに噛合され
る回転軸４の歯車８ａおよび８ｂによって、回転軸４は
回転軸３と同期して駆動され、回転軸３および４に固定
されたロータ５および６は同期して所定の方向に回転し
、吸気口９に接続された、たとえば低圧化学気相成長装
置の反応管（図示せず）などの内部の気体が排気口１０
の側に排出される排気振作が行われる。

ここで、通常の構造の排気装置においては、吸気口９の
側が比較的高真空になった場合、歯車室１１および１２
の内部において潤滑油１３から発生される潤滑油蒸気な
どが軸受部に、Ｌ、Ｍ、Ｎにおける回転軸３および４の
挿通部を通じてロータ室２の内部に侵入し、吸気口９を
介してロータ室２に接続される反応管などの被排気部を
汚染することは避けられないものである。

ところが、本実施例においては、軸受部に、Ｌ。

Ｍ、　Ｎに回転軸３およ２び４を囲繞して形成された複
数の溝部１５および溝部１６が軸方向に配設されており
、歯車室１１および１２の側に位置され、気体供給部に
連通される溝部１５に流入される気体圧Ｐ１と歯車室１
１および１２の内圧Ｐ２とが、Ｐ１≧Ｐ２とされ、排気
口１０に連通される溝部１６の圧力Ｐ３に対しては、Ｐ
Ｌ＞Ｐ３となるようにされている。

このため、歯車室１１および１２からロータ室２の方向
への潤滑油蒸気などの移動が阻止されるとともに、ロー
タ室２の側に移動する気体などは、ロータ室２の側に位
置され、排気口ＩＯに連通される溝部１６を通じて排気
口１０に速やかに排除され、ロータ室２すなわち吸気口
９の到達真空度を損なうことなく、吸気口９を介してロ
ータ室２に接続される、たとえば低圧化学気相成長装置
の反応管などの被排気部が、歯車室１１および１２など
から発生される潤滑油蒸気などによって汚染されること
が防止できる。

この結果、反応管の内部に収容されるウェハの汚染に起
因する歩留り低下が回避される。

［実施例２］第２図（ａｌは、本発明の他の実施例である排気装置の
要部を示す断面図であり、同図（ｂｌは、第２図（ａｌ
において線ＩｒＢ−Ｉ［Ｂで示される部分の略断面図で
ある。

本実施例２においては、歯車室１１および１２を、本体
１の外部に設けられた、たとえばロータリポンプなどの
排気手段１８に接続して減圧するとともに、軸受部に、
　　Ｌ、　Ｍ、　Ｎには、回転軸３および４を囲繞して
形成された複数の溝部１９（第３の溝部）を設け、咳溝
部１９は本体１の外部に設けられた気体供給部１７に接
続されているところが前記実施例１の場合と異なる。

このため、歯車室１１および１２を減圧しつつ溝部１９
に、気体供給部１７から所定の気体を流入させることに
より、溝部１９から歯車室１１および１２の方向に気体
流が形成され、歯車室１１および１２からロータ室２に
向かう潤滑油蒸気などの移動が阻止され、吸気口９を介
してロータ室２に接続される、たとえば低圧化学気相成
長装置の反応管などの被排気部が、歯車室１１および１
２などで発生される潤滑油蒸気などによって汚染される
ことが防止できる。

［効果］（ｌ）０回転子を支持する回転軸の軸受部に、該回転軸
を囲繞して形成された少なくとも一つの第１および第２
の溝部が軸方向に配設され、前記回転子から遠い側に位
置される前記第１の溝部は、気体供給部に連通され、前
記回転子側に位置される前記第２の溝部は、排気口に連
通される構造であるため、気体供給部から第１の溝部に
作用される気体圧によって、たとえば回転軸端部に接続
される歯車などから発生される潤滑油蒸気などが軸受部
を通じて回転子側に侵入することが阻止されるとともに
、第１の溝部から回転子側に流入する気体は排気口に連
通される第２の溝部を通じて速やかに排気口に排除でき
、回転子側の到達真空度を損なうことなく、排気装置に
接続される被排気部などが潤滑油蒸気などによって汚染
されることが防止できる。

（２）０回転子と歯車とを接続する回転軸の軸受部に、
該回転軸を囲繞して形成され、気体供給部に連通される
少なくとも一つの第３の溝部が設けられ、前記歯車が収
容される歯車室は排気手段に接続される構造であるため
、気体供給部から第３の溝部に気体を流入させつつ歯車
室を減圧して、回転子側から歯車室に向かう気流を軸受
部内に形成することにより、軸受部を通じて歯車室など
で発生された潤滑油蒸気などが回転子側に侵入すること
を阻止でき、排気装置に接続される被排気部などが潤滑
油蒸気などによって汚染されることが防止できる。

（３）、前記（ｌ）、（２）の結果、たとえば半導体装
置の製造において、排気装置が接続される、低圧化学気
相成長装置の反応管などが、潤滑油蒸気などによって汚
染されることが回避でき、反応管内に収容されるウェハ
の汚染に起因する歩留りの低下が回避される。

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。

〔利用分野〕

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
をその青畳となった利用分野である半導体装置の製造に
おける排気技術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く、被排気部を汚染すること
なく排気することが必要とされる技術に広く適用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（司は、本発明の一実施例である排気装置の要部
を示す略断面図、第１図（ｂｌは、前記図（ａｌにおいてｗＡ［Ｂ−ＩＢ
で示される部分の略断面図、第２図ｔａｌは、本発明の一実施例である排気装置の要
部を示す略断面図、第２図（ｂｌは、前記図＋ａｌにおいて線ＪＩＢ−ＩＩ
Ｂで示される部分の略断面図である。ｌ・・・本体、２・・・ロータ室、３．４・・・回転軸
、５．６・・・ロータ（回転子）、７ａ。７ｂ、８ａ、８ｂ・・・歯車、９・・・吸気口、ｌＯ・
・・排気口、１１．１２・・・歯車室、１３・・・潤滑
油、１４・・・ベアリング、１５・・・溝部（第１の溝
部）、１６・・・溝部（第２の溝部）、１７・・・気体
供給部、１８・・・排気手段、１９・・・溝部（第３の
溝部”）　、Ｋ、　Ｌ。Ｍ、　Ｎ・・・軸受部、Ｐｌ・・・第１の溝部に作用さ
れる気体圧、Ｐ２・・・歯車室の内圧、Ｐ３・・・排気
口に連通される第２の溝部の圧力。／７　　　　　　第　　１　　図ｆ第　　２　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、回転子を支持する回転軸の軸受部に、該回転軸を囲
繞して形成された少なくとも一つの第１および第２の溝
部が軸方向に配設され、前記回転子から遠い側に位置さ
れる前記第１の溝部は気体供給部に連通され、前記回転
子側に位置される前記第２の溝部は排気口に連通されて
いることを特徴とする排気装置。２、前記排気装置がメカニカルブースタポンプであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排気装置。３、前記排気装置が、半導体装置の製造に用いられる排
気装置であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の排気装置。４、回転子と歯車とを接続する回転軸の軸受部に、該回
転軸を囲繞して形成され、気体供給部に連通される少な
くとも一つの第３の溝部が設けられ、前記歯車が収容さ
れる歯車室は排気手段に接続されていることを特徴とす
る排気装置。５、前記排気装置がメカニカルブースタポンプであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の排気装置。６、前記排気装置が、半導体装置の製造に用いられる排
気装置であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
載の排気装置。