KR102218496B1 - 트랩 장치 및 이것을 사용한 배기계, 그리고 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 배기계로부터의 탈착을 필요로 하지 않고, 또한 장치 가동 환경을 적절하게 유지하기 위한 클리닝 주기를 길게 할 수 있는 트랩 장치 및 이것을 사용한 배기계, 그리고 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
배관(60) 내의 유로(61)에 설치되는 트랩부(10)를 갖는 트랩 장치(50)이며,
상기 트랩부는, 상기 배관 내의 유로에 대해 경사면을 갖고, 당해 경사면에 복수의 개구(11)가 형성되어 있다.

Description

트랩 장치 및 이것을 사용한 배기계, 그리고 기판 처리 장치 {TRAP APPARATUS AND EXHAUST SYSTEM USING THE SAME, AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 트랩 장치 및 이것을 사용한 배기계, 그리고 기판 처리 장치에 관한 것이다.

종래부터, 기판에 성막을 실시하는 성막 장치의 배기 가스계에 설치되어, 배기 가스 중에 포함되는 반응 부생성물을 포획하는 트랩 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 트랩 장치는, 가스 도입구와 가스 배출구를 갖고 하우징이 배기 가스계에 개재 설치되고, 하우징 내를 복수의 방으로 구획하는 구획판이 설치됨과 함께, 배기 가스가 복수의 방 내를 차례로 흐르도록 구획판에 가스 유통구가 형성되고, 반응 부생성물을 포획하기 위해 각 방 내에 수용된 트랩 기구를 구비하도록 구성되어 있다. 그리고 배기 가스를 각 방에 걸쳐 차례로 흐르게 함으로써, 반응 부생성물을 효율적으로 제거한다.

일본 특허 공개 평10-140357호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 트랩 장치에서는, 트랩한 반응 부생성물을 제거하기 위해, 프로세스 장치를 정지하여 트랩 장치를 제거하고, 트랩 장치로부터 반응 부생성물을 제거함과 함께 트랩 장치를 세정하고, 트랩 장치를 다시 설치한다고 하는 탈착 작업이 필요해진다. 이러한 탈착 작업에 의해, 장치 가동률이 저하되어, 생성성이 저하되므로, 트랩 장치를 설치하지 않고, 정기적으로 배기계의 배관에 정기적인 분해 세정 또는 클리닝용 가스(불소계 가스, 이하 「F계 가스」라고 함)를 배기계 배관에 통기시켜, 장치 분해를 하지 않는 부생성물의 제거를 행함으로써, 장치 가동 환경을 유지하는 것이 행해지고 있다.

예를 들어, TEOS(테트라에톡신) 등을 사용하는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치에서는, 반응로의 배기계의 진공 배관에 대량의 부생성물이 부착되지만, 그러한 방법으로 장치 가동 환경을 유지하고 있다.

그러나, F계 가스 통기에 의한 생성물 제거는, 분해 세정에 비해 장치 정지 기간이 짧은 특징이 있지만, 생성물의 표면에밖에 F계 가스가 도달하지 않으므로, 생성물 퇴적이 두꺼우면 전부 제거할 수 없다. 또한, 진공 배관의 상면에 부착된 생성물이 중력에 의해 박리되어 진공 배관의 하면에 퇴적되면, 배관 폐색을 발생하는 경우가 있었다. 그로 인해, 생성물이 배관의 하면으로 낙하하지 않을 정도의 빈도로 F계 가스 통기에 의한 생성물 제거가 필요하고, 이러한 제거 작업이 장치 가동률의 향상을 저해하여, 생산성을 저하시켜 버린다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은, 배기계로부터의 탈착을 필요로 하지 않고, 또한 장치 가동 환경을 적절하게 유지하기 위한 클리닝 주기를 길게 할 수 있는 트랩 장치 및 이것을 사용한 배기계, 그리고 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관한 트랩 장치는, 배관 내의 유로에 설치되는 트랩부를 갖는 트랩 장치이며,

상기 트랩부는, 상기 배관 내의 유로에 대해 경사면을 갖고, 당해 경사면에 복수의 개구가 형성되어 있다.

본 발명의 다른 양태에 관한 배기계는, 플랜지를 개재하여 접속된 복수의 배기계 배관과,

당해 플랜지에 고정되어 설치된 상기 트랩 장치를 갖는다.

본 발명의 다른 양태에 관한 기판 처리 장치는, 처리실과,

당해 처리실에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단과,

당해 처리실을 배기하기 위한 배기 펌프와,

상기 처리실과 상기 배기 펌프 사이에 접속되어 설치된 상기 배기계를 갖는다.

본 발명에 따르면, 장치 가동 환경을 유지하는 데 필요한 배관의 클리닝 주기를 연장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 트랩 장치를 배관에 설치한 경우의 트랩 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 트랩 장치를 설치하지 않는 종래의 클리닝 방법을 도시한 도면이다. 도 3의 (a)는, 클리닝을 행하기 전의 배관 내의 상태를 도시한 도면이다. 도 3의 (b)는, 클리닝을 행한 후, 혹은 클리닝 중인 배관 내의 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 일례의 구성을 더욱 상세하게 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 하면 측으로부터의 정면도이다. 도 4의 (b)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 저면도이다. 도 4의 (c)는, 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 바닥측으로부터의 정면도이다. 도 4의 (d)는, 도 4의 (b)의 A-A 단면도와 측면도를 조합한 도면이다. 도 4의 (e)는, 도 4의 (d)의 부분 B의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 배기계의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5와는 상이한 배기계의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 일례를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 일례를 도시한 단면도이다. 트랩 장치(50)는, 트랩부(10)와, 지지부(20)와, 고정 부재(30)를 갖는다. 트랩 장치(50) 중, 트랩부(10) 및 지지부(20)는, 배관(60)의 유로(61) 내에 설치되고, 고정 부재(30)는 플랜지(63)의 플랜지면(64)에 끼워지도록 하여 설치된다. 또한, 도 1에 있어서는, 배관(60)이 1개만 도시되어 있지만, 배관(60)이 복수 사용되어 길이 방향으로 연결되는 경우, 인접하는 배관(60)의 플랜지면(64)끼리가 체결되어 결합되어, 긴 배관(60)을 구성한다. 따라서, 그러한 경우, 고정 부재(30)는, 인접하는 배관(60)의 플랜지면(64)끼리의 사이에 끼워 넣어지도록 하여 고정된다.

트랩부(10)는, 배관(60) 내에 생성된 부생성물을 포집 또는 포획하기 위한 부분이며, 배관(60)의 유로(61)에 대해 경사면을 이루도록 구성된다. 또한, 유로(61)는, 배관(60)의 내주면(62)을 따르고 있으므로, 트랩부(10)는 배관(60)의 내주면(62)에 대해서도 경사면을 이룬다.

도 1에 있어서는 도시되어 있지 않지만, 트랩부(10)에는 복수의 개구가 형성되어 있다. 그리고, 복수의 개구의 합계의 개구 면적은, 개구가 형성되어 있지 않은 비개구 면적보다 크다. 따라서, 트랩부(10)는 개구 부분의 쪽이 비개구 부분보다 넓은 다공판으로서 구성된다. 또한, 트랩부(10)는, 바람직하게는 메쉬 형상으로 구성된다. 트랩부(10)를 메쉬 형상으로 구성함으로써, 배관(60)을 흐르는 기체의 흐름을 방해할 우려가 매우 적어져, 통기 성능을 저하시키는 일 없이 트랩부(10)를 배관(60) 내에 배치하는 것이 가능해진다. 또한, 배관(60)은 다양한 용도로 사용되는 배관(60)이면 좋지만, 예를 들어 배기용 배관(60)이어도 된다. 일반적으로, 기판 처리 장치 등의 배기계 배관에는, 처리 가스의 반응에 의한 부반응 생성물이 많이 생성되어, 이러한 부반응 생성물의 포집이 필요해지는 경우가 많다. 따라서, 배관(60)은 배기계 배관으로서 구성되어도 된다. 이 경우, 통기 성능은 배기 성능인 것을 의미한다.

트랩부(10)에 복수의 개구를 형성하고, 예를 들어 트랩부(10)를 메쉬 형상으로 구성함으로써, 배관(60)의 유로(61) 내를 흐르는 가스는, 트랩부(10)의 실체 부분(비개구 부분)에 오래 접촉할 수 있다. 즉, 트랩부(10)가 개구가 없는 판상이면, 도 1에 있어서 좌측으로부터 우측을 향하는 가스의 흐름이 존재하는 경우, 트랩부(10)의 내측의 면에만 가스가 닿고, 트랩부(10)의 외측의 면(배관(60)의 내주면(62)과 대향하는 면)은 내측의 면의 그림자에 가려져 버려, 트랩부(10)의 가스와의 접촉 면적은 편면분의 면적이 된다. 그러나, 트랩부(10)에 개구를 형성하면, 가스는 트랩부(10)의 양면을, 개구를 경유하여 오갈 수 있어, 트랩부(10)의 양면에 가스를 접촉시킬 수 있다. 그렇게 하면, 트랩부(10)의 실체 부분에 가스가 많이 닿게 되어, 포집되는 반응 생성물을 증가시킬 수 있다.

또한, 트랩부(10)가 경사면을 형성하고 있음으로써, 가스는, 트랩부(10)의 좌측 단부에서 트랩부(10)에 닿고 나서, 트랩부(10)의 우측 단부에 우측으로 이동할 때까지 항상 트랩부(10)에 계속 접촉하게 되어, 길이 방향에 있어서의 트랩부(10)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 즉, 트랩부(10)가 유로(61)와 평행하게 설치되어 있으면, 가스는 트랩부(10)의 좌측 단부와만 접촉하게 되어, 접촉 면적은 매우 작다. 한편, 트랩부(10)를 유로(61)에 수직으로 설치하면, 트랩부(10)와 가스가 접촉하는 면적은, 트랩부(10)가 존재하는 개소에서는 최대 면적을 얻을 수 있지만, 트랩부(10)는 길이 방향에 있어서의 점의 존재로 되어 버리므로, 트랩부(10)를 통과한 가스는, 다시 트랩부(10)와 접촉하는 일은 없어진다. 즉, 순식간에 가스와 트랩부(10)의 접촉이 종료되어 버린다.

한편, 트랩부(10)를 배관(60)의 유로(61)에 대해 경사지게 하여 설치하면, 트랩부(10)의 좌측 단부에서 트랩부(10)의 경사면에 닿은 가스는, 배관(60)의 길이 방향을 따라 가스가 접촉 가능한 면이 길게 존재하고, 또한 가스는 개구를 통해 트랩부(10)의 양면에 접촉 가능하므로, 가스가 트랩부(10)에 의한 진로의 저해를 오래 받아, 효율적으로 부생성물을 트랩부(10)의 양면에 퇴적시킬 수 있다.

또한, 트랩부(10)는 뿔대 형상을 갖는 것이 바람직하고, 원뿔대의 형상을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 트랩부(10)의 경사면을 뿔대 형상으로 구성함으로써, 원통형 또는 원기둥형의 유로(61)에 대해 360°에 걸쳐 주회하는 경사면을 구성할 수 있어, 트랩부(10)의 가스와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 삼각뿔대, 사각뿔대, 오획뿔대, 육각뿔대와 같은 형상도, 각 측면의 전체면에 걸쳐 경사면을 구성할 수 있으므로, 가스와의 접촉 효율이 높은 형상이지만, 원뿔대는, 모든 측면이 연속적으로 360°에 걸쳐 유로(61)에 대해 경사면을 구성하므로, 가장 가스와의 접촉 효율이 높은 형상이다. 따라서, 트랩부(10)는, 원뿔대의 형상을 갖고 구성되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 원뿔, 각뿔 등의 정점을 갖는 뿔형이 아니라, 뿔대 형상의 쪽이 바람직한 것은, 뿔대 형상의 상면(12)에 개구를 형성하는 것이 바람직하기 때문이다. 트랩부(10)는, 예를 들어 메쉬 형상으로 구성한 경우에는, 처음에는 배관(60)의 유로(61)의 가스의 흐름을 방해하는 일은 거의 없지만, 부반응 생성물을 트랩부(10)에 포착함에 따라, 경사면에 형성된 개구가 폐색되어 가, 가스의 흐름을 방해할 우려가 발생한다. 원뿔이나 각뿔의 형상이면, 트랩부(10)의 선단까지 생성물이 포집되면, 유로(61)의 중심을 크게 폐색해 버려, 가스의 흐름을 방해할 우려가 있다. 한편, 뿔대 형상이면, 상면(12)에 큰 개구를 형성해 둘 수 있어, 트랩부(10)가 생성물을 포집해도, 가스는 상면(12)의 개구를 통과할 수 있으므로, 가스의 흐름을 크게 방해하는 일은 없다.

마찬가지로, 트랩부(10)의 뿔대 형상의 하면(13)의 부분에도 개구를 형성해 둠으로써, 가스의 흐름을 방해하는 일 없이 부반응 생성물을 포획할 수 있다. 하면(13)의 개구로부터, 상면(12)의 개구까지의 트랩부(10)의 경사면은, 가스가 좌측으로부터 우측을 향해 흐르는 경우에는, 처음에 가스가 접촉하는 면이 되므로, 그 경사면의 경사 각도가 적절해지도록 설정하는 것이 바람직하다. 경사 각도는, 배관(60) 내의 유로(61)의 치수, 흐르는 가스의 종류에도 영향을 받으므로, 용도에 따라서 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 트랩부(10)에 형성된 개구의 크기 등에 대해서도, 상술한 유로(61)와 가스의 종류 등을 고려하여 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.

트랩부(10)의 하면(12)의 부분은, 배관(60)의 내주면(62)과 간격을 갖도록 설치되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 트랩부(10)에 부반응 생성물이 퇴적되면, 유로(61)를 폐색하여, 가스의 흐름을 방해할 우려가 있다. 트랩부(10)의 경사면의 외측에도 간격이 마련되어 있으면, 가스는 외측의 환상의 간격을 통과할 수 있어, 가스의 흐름을 크게 방해하는 일이 없어진다.

트랩부(10)가 뿔대 형상으로 구성되고, 배관(60)이 직선적인 배관인 경우, 뿔대 형상의 정점은, 배관(60)의 유로(61)의 중심과 일치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 트랩부(10)에 부반응 생성물이 퇴적된 경우라도, 배관(60)의 유로(61)의 중심에 관하여 대칭인 가스의 흐름을 형성할 수 있다. 또한, 뿔대 형상에는 정점은 존재하지 않지만, 뿔대 형상의 형성은 원뿔, 각뿔 등의 뿔형으로부터 선단을 제거한 형상이므로, 원래의 뿔형의 정점을 통과하는 위치가 뿔대 형상의 정점이라고 생각해도 된다. 이 정점의 위치는, 상면(12) 및 하면(13)이 원 또는 정다각형이면, 그것들의 무게 중심의 위치와 일치하므로, 상면(12) 및 하면(13)의 무게 중심이라고 파악해도 된다. 또한, 배관(60)이 직선 형상이 아닌 경우에 대해서는, 후술한다.

또한, 트랩부(10) 하면(13)의 부분과 배관(60)의 내주면(62)의 간격에 대해서도, 유로(61)의 치수, 흐르게 할 가스의 종류 등을 고려하여, 적의 적절한 값으로 설정하는 것이 바람직하다.

트랩부(10)는, 다양한 재료로 구성되어도 되지만, 예를 들어 스테인리스 강 등의 금속 재료로 구성되어도 된다. 트랩부(10)를 구성하는 재료에 대해서도, 용도 등을 고려하여 적절한 재료를 사용하도록 해도 된다.

지지부(20)는, 트랩부(10)를 배관(60)의 유로(61) 내의 소정 위치에 고정 지지하기 위한 지지 부재이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 지지부(20)는, 예를 들어 트랩부(10)의 하면(13) 부근의 내주면에 접합되어 트랩부(10)를 지지하도록 구성되어도 된다. 지지부(20)는, 예를 들어 트랩부(10)를 지지 가능한 강도를 갖고 봉상으로 구성되고, 복수 점에 있어서 트랩부(10)를 지지하도록 구성된다. 도 1에 있어서는, 플랜지면(64)에 고정하여 설치된 고정 부재(30)로부터, 지지부(20)가 배관(60)의 유로(61) 내로 연장되어, 트랩부(10)의 내주면의 2점과 접합되어, 트랩부(10) 전체를 지지하고 있다. 지지부(20)는, 트랩부(10)를 유로(61) 내의 소정 위치에 지지할 수 있는 한, 다양한 구성으로 되어도 되지만, 가스의 흐름을 방해하지 않는 관점에서, 트랩부(10)와는 반대로, 가스와의 접촉 면적이 작은 형상의 쪽이 바람직하다. 따라서, 가스의 흐름에 대해 수직면을 넓은 면적으로 갖는 것보다, 도 1에 도시하는 바와 같이 봉상의 형상을 갖거나, 판상이라도 면이 가스의 흐름과 평행하게 되도록 배치되는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 지지부(20)는, 트랩부(10)를 적절하게 지지할 수 있으면 그 개수는 불문하며, 1개여도 되고, 복수여도 된다. 또한, 지지부(20)를 구성하는 재료에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 예를 들어 스테인리스 등의 금속 재료로 구성되어도 된다.

고정 부재(30)는, 지지부(20)를 고정 지지하기 위한 부재이다. 고정 부재(30)는, 지지부(20)를 고정 지지하기 위해 전용의 고정 부재(30)를 설치해도 되지만, 본 실시 형태에 있어서는, O-링(70)을 보유 지지하기 위한 이너 링이라고 불리는 부재를 겸용하고 있다. 즉, 고정 부재(30)는, 원래 지지부(20)를 고정하기 위해 설치되어 있는 부재가 아니라, O-링(70)을 플랜지면(64)끼리의 사이에 보유 지지하기 위해 설치되어 있는 기존의 부재이다. 이 원래 존재하는 고정 부재(30)에 지지부(20)를 고정하면, 무언가 새로운 부품을 추가하는 일 없이, 또한 배관(60)에 개조를 가하는 일 없이, 지지부(20)를 고정 지지하여, 지지부(20)를 통해 트랩부(10)를 고정 지지할 수 있다.

또한, O-링(70)은 플랜지면(64)끼리의 사이에 설치되는 시일 부재의 일례이며, 다른 시일 부재가 사용되어도 되지만, 그 경우라도, 시일 부재를 보유 지지하는 부재를, 지지부(20)를 고정 지지하기 위한 고정 부재(30)로서 사용하도록 하면, 새로운 부품을 추가하는 일 없이, 지지부(20)를 고정할 수 있다.

이와 같이, 종래부터 플랜지면(64)끼리의 사이에 설치되는 부재를 지지부(20)의 고정 부재(30)로서 사용함으로써, 비용 증가를 방지할 수 있음과 함께, 설치 스페이스를 새롭게 마련할 필요가 없어져, 트랩 장치(50)를 용이하게 조립하여 설치할 수 있다.

또한, 이너 링 등으로 구성되는 고정 부재(30)도, 예를 들어 스테인리스 등의 금속 재료로 구성되어도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치(50)는, 배관(60)의 플랜지면(64)에 고정 부재(30)를 고정하고, 고정 부재(30)에 고정된 지지부(20)를 통해 가스와의 접촉 면적이 큰 트랩부(10)를 배관(10) 내의 유로(61)에 설치할 수 있어, 용이하게 트랩 효과가 큰 트랩부(10)를 배관(10)의 유로(61) 내에 배치할 수 있다.

도 2는, 본 실시 형태에 관한 트랩 장치(50)를 배관(60)에 설치한 경우의 트랩 상태의 일례를 도시한 도면이다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 트랩부(10)의 양면에 부반응 생성물(90)이 포집된다. 배관(60)의 내주면(62)에도 부반응 생성물(90)은 부착되어 버리지만, 유로(61) 내에 설치된 트랩부(10)의 양면에 부반응 생성물(90)이 포집되므로, 부반응 생성물(90)의 대부분을 트랩부(10)에서 포집할 수 있어, 배관(60)의 내주면(62)에 부착되는 부반응 생성물(90)의 양을 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 배관(60)의 내주면(62) 및 트랩부(10)의 모든 면에 부반응 생성물(90)의 부착을 분산시킬 수 있어, 각 부반응 생성물(90)의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, F계 가스를 흐르게 하여 부반응 생성물(90)을 제거하는 클리닝을 행할 때, 거의 모든 부반응 생성물(90)을 제거할 수 있어, 부반응 생성물(90)의 심부에 F계 가스가 도달하지 않는다고 하는 사태의 발생을 방지할 수 있다.

도 3은, 트랩 장치(50)를 설치하지 않는 종래의 클리닝 방법을 도시한 도면이다. 도 3의 (a)는, 클리닝을 행하기 전의 배관(60) 내의 상태를 도시한 도면이다. 트랩부(10)가 존재하지 않기 때문에, 배관(60)의 내주면(62) 상에 두껍게 부반응 생성물(90)이 부착된다.

도 3의 (b)는, 클리닝을 행한 후, 또는 클리닝 중인 배관(60) 내의 상태를 도시한 도면이다. 클리닝을 행하면, F계 가스가 배관(60)의 내주면(62)과 부반응 생성물(90) 사이로 들어감으로써, 배관(60)의 내주면(62)의 상면에 부착된 부반응 생성물(90)이 하면으로 낙하해 버리는 현상이 발생한다. 즉, F계 가스의 공급에 의해, 부반응 생성물(90)이 에칭되어 완화되는 결과, 상면의 부반응 생성물(90)의 일부가 중력에 의해 낙하해 버린다.

이러한 상태로 되면, 배관(60)의 내주면(62)의 하면 상에 두꺼운 부반응 생성물(90)이 퇴적된 상태로 되고, 이 두께가 지나치게 두꺼우면, F계 가스의 공급으로는 제거할 수 없게 되어 버린다. 그렇게 하면, 클리닝을 행해도 배관(60) 내에 부반응 생성물(90)의 일부가 잔류하여, 충분한 클리닝 효과를 얻을 수 없다. 또한, 이러한 상면으로부터의 부반응 생성물(90)의 낙하를 방지하기 위해서는, 부반응 생성물(90)의 두께가 그다지 두꺼워지지 않은 단계에서 클리닝을 행할 필요가 발생하여, 클리닝의 빈도를 높게 할 수밖에 없어져, 생산성이 저하되어 버린다.

이 점에서, 도 1, 도 2에 있어서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 트랩 장치(50)에 따르면, 트랩부(10)의 양면에서 부반응 생성물(90)을 트랩할 수 있으므로, 배관(60)의 내주면(62)에 부착되는 부반응 생성물(90)의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, F계 가스를 유로(61)에 흐르게 하면 부반응 생성물(90)의 제거가 용이하게 가능해지므로, 클리닝 주기를 길게 하는 것이 가능해진다.

도 4는, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 일례의 구성을 더욱 상세하게 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 하면 측(좌측)으로부터의 정면도이고, 도 4의 (b)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 저면도이다. 도 4의 (c)는, 발명의 실시 형태에 관한 트랩 장치의 상면 측으로부터의 정면도이고, 도 4의 (d)는, 도 4의 (b)의 A-A 단면도와 측면도를 조합한 도면이다. 도 4의 (e)는 도 4의 (d)의 부분 B의 확대도이다.

도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 트랩부(10)는 전체적으로 원뿔대 형상을 가짐과 함께, 그 면은 메쉬 형상으로 구성되어 있다. 따라서, 트랩부(10)는, 격자 형상의 실체 부분과, 격자 형상의 실체 부분에 형성된 대략 정사각형의 개구(11)를 다수 갖는다. 전체적으로 가늘고 긴 길이 방향으로 연장된 원뿔대 형상을 갖고, 원뿔대의 상면(12)의 부분과 하면(13)의 부분에 각각 원형의 개구가 형성된다.

하면(13)보다 더욱 좌측에 지지부(20)가 길이 방향을 따라 연장된다. 도 4에 있어서는, 3개의 지지부(20)가 설치된 예가 도시되어 있다. 또한, 3개의 지지부(20)는, 고정 부재(30)에 접합되어 있다. 또한, 트랩부(10) 하면(13)의 폭(직경)은, 고정 부재(30)보다 작고, 배관(60)의 내주면(62)과 하면(13) 사이에 간극이 형성되는 구성으로 되어 있다.

도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 지지부(20)는 120°의 간격으로 3개 설치되어 있다. 이와 같이, 등간격으로 3개 이상의 지지부(20)를 설치하도록 해도 된다. 이에 의해, 밸런스 좋게 복수의 지지부(20)에 하중을 분배시켜 트랩부(10)를 지지할 수 있다.

도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 상면(12)보다 약간 근원 부근의 저면에는, 저면 지지부(21)가 설치되어 있다. 저면 지지부(21)는, 상면(12) 부근의 선단 부분을 저면으로부터 지지하기 위해 설치되는 제2 지지부이다. 도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 트랩부(10)가 가늘고 길게 구성된 경우에는, 근원측의 지지부(20)만으로는, 선단부의 지지가 불충분해질 우려도 있으므로, 필요에 따라서, 저면 지지부(21)를 상면(12) 부근에 설치하도록 해도 된다. 또한, 도 4의 (b), (d)에 도시되는 바와 같이, 저면 지지부(21)는 판상의 형상을 갖는다. 상면(12)은, 하면(13)과 비교하여 직경이 작으므로(폭이 좁으므로), 유로(61)에 수직인 판상으로 저면 지지부(21)를 구성해도, 유로(61)를 방해하는 일은 없다.

도 4의 (c)에 도시되는 바와 같이, 상면(12)의 저면의 하방으로 돌출되어 저면 지지부(21)가 설치되어 있다. 저면 지지부(21)의 상단부(21a)는 상면(12)의 저면을 따르도록 원호 형상으로 형성된다. 또한, 저면 지지부(21)의 하단부(21b)도, 배관(60)의 내주면(62)을 따르도록 원호 형상으로 형성된다.

도 4의 (d)는, 도 4의 (b)의 A-A 단면에서 트랩 장치(50)를 절단함과 함께, 측면으로부터 시인 가능한 부분을 그대로 도시한 도면이다. 또한, 도 4의 (b)는 저면도이므로, 도 4의 (d)는 트랩 장치(50)의 배관(60) 내에의 설치 시와 상하가 역전되어 있다.

도 4의 (d)에 도시되는 바와 같이, 트랩부(10)의 근원측의 내주면에 지지부(20)가 접합되고, 지지부(20)가 원환상의 고정 부재(30)의 내주면에 접합 고정되어 있다. 또한, 트랩부(10)의 선단측에는, 저면 지지부(21)가 설치되고, 트랩부(10)의 저면을 지지하고 있다. 트랩부(10)는, 원뿔대 형상을 가지므로, 도 4의 (b)의 저면도와 동일한 형상을 갖고 있다.

도 4의 (e)는, 도 4의 (d)의 부분 B의 확대도이다. 도 4의 (e)에 도시되는 바와 같이, 지지부(20)는 선단이 트랩부(10)의 내주면과 접촉하고, 근원 단부가 고정 부재(30)의 내주면에 접촉하도록 설치되어 있다. 이것들은, 예를 들어 용접에 의해 접합되고, 지지부(20)와 트랩부(10)의 내주면 및 지지부(20)와 고정 부재(30)의 내주면이, 각각 용접에 의해 접합되어, 고정된다. 이와 같이, 예를 들어 각 부품을 용접에 의해 접합해도 된다. 그 밖에, 접합 방법은, 용도에 따라서 다양한 방법 및 수단이 선택되어도 된다.

도 5는, 본 발명의 실시 형태에 관한 배기계의 일례를 도시한 도면이다. 도 5에 있어서, 배관(60)은 단면으로 도시되고, 트랩 장치(50)는 측면으로 도시되어 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 트랩 장치(50)는, 인접하는 배관(60)의 플랜지면(64)끼리의 사이에 O-링(70)이 배치되고, 이것을 보유 지지하는 이너 링(고정 부재(30))에 지지부(20)가 접합 고정된다. 또한, 대향하는 플랜지면(64)끼리를 고정하기 위해, 클램프(80)가 설치되고, 플랜지(63)를 외측으로부터 끼워 넣어 고정하고 있다. 즉, 이너 링과 클램프(80)로 협동하여, O-링(70)을 통해 플랜지면(64)끼리를 고정한다. 그리고, 이너 링을 고정 부재(30)로서 지지부(20)를 고정하기 위한 부재로서 사용함으로써, 플랜지(63) 부근에 1개의 트랩 장치(50)를 설치할 수 있다. 배관(60)끼리는, 플랜지면(64)끼리 접합하여 긴 배관(60)을 형성해 가므로, 이러한 구성에 의해, 1개의 배관(60)에 1개의 트랩 장치(50)를 설치할 수 있고, 배관(60)의 전체의 길이에 따라서 트랩 장치(50)를 설치할 수 있다. 이와 같이 하여 구성한 긴 배관(60)은, 배기계의 배관에 사용할 수 있고, 배기계(100)로서 구성할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 배기계(100)는, 접속하는 배관(60)의 개수에 따라서 트랩 장치(50)를 설치할 수 있어, 배관(60)이 길어져도, 높은 배기 성능을 실현할 수 있다.

도 6은, 도 5와는 상이한 배기계의 일례를 도시한 도면이다. 도 6에 도시하는 배기계(101)는, 배관(60a)이 직선 형상이 아닌 곡선 형상으로 구성되어 있다. 이러한 경우는, 트랩부(10)의 원뿔대 형상의 정점(상면(12) 및 하면(13)의 무게 중심)과 배관(60a)의 중심축을 반드시 일치시킬 수는 없지만, 배관(60a)의 곡률에 가능한 한 적합하게 하여, 트랩부(10)가 배관(60a)의 내주면(62a)에 접촉하지 않도록 배치함으로써, 배관(60a)의 형상에 적합한 고효율의 부반응 생성물(90)의 포집이 가능한 트랩 장치(51)를 실현할 수 있다. 또한, 이러한 곡률에 맞춘 트랩부(10)의 배치는, 지지부(20)의 배치, 접합 위치, 길이 등을 조정함으로써 구성 가능하다.

또한, 도 6에 있어서는, 트랩 장치(50, 51)의 상면(12, 12a)끼리가 서로 대향하는 배치로 되어 있다. 이와 같이, 트랩 장치(50, 51)는 동일한 방향으로 배치할 필요는 없고, 용도에 따라서 다양한 방향의 배치로 할 수 있다. 도 1에 있어서, 하면(13)으로부터 상면(12)의 방향으로 가스가 흐르는 예를 들어 설명하였지만, 가스의 흐름이 반대 방향이라도, 처음에 가스가 닿는 면이 트랩부(10)의 외주면으로 될 뿐이며, 그 후의 가스 거동은 마찬가지이다. 즉, 적절하게 개구(11)를 통과하면서, 트랩부(10)의 경사면에 접촉하면서 양면을 오가 트랩부(10)의 길이 방향을 따라 흘러간다. 트랩부(10)의 양면을 가스가 흐르므로, 경사의 방향과 가스의 흐름의 관계는, 트랩의 거동 및 트랩 효율에 전혀 영향을 미치지 않는다. 따라서, 동일한 배관(60, 60a) 내에 서로 대향하도록 트랩 장치(50, 51)를 배치하는 것도 가능하다. 또한, 도 6에 있어서는, 배관(60a)의 곡률이 크기 때문에, 정확하게는 3개의 배관이 접속되어 있지만, 긴 배관이면, 1개의 배관(60, 60a) 내에 트랩부(10)를 대향 배치시키는 것은 가능하다.

이와 같이, 배기계(100, 101)는, 배관(60, 60a)의 형상에 맞추어 효율적으로 트랩 장치(50, 51)를 구성 및 배치할 수 있다.

도 7은, 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 일례를 도시한 도면이다. 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(200)는, 배기계(102)와, 처리실(110)과, 기판 적재대(120)와, 처리 가스 공급 수단(130)과, 처리 가스 공급원(140)과, 진공 펌프(150)와, 압력 제어기(160)를 구비한다.

기판 처리 장치(200)는, 처리실(110) 내에서 웨이퍼(W) 등의 기판을 기판 적재대(120) 상에 적재하고, 처리 가스 공급원(140)으로부터 공급되는 처리 가스를 처리 가스 공급 수단(130)에 의해 처리실(110) 내에 공급하여, 웨이퍼(W)에 기판 처리를 실시한다. 그리고, 처리실(110) 내는, 배기계(102)를 통해 접속된 진공 펌프(150)에 의해 진공 배기된다. 또한, 배기량은, 필요에 따라서 유량 제어기(160)에 의해 조정된다. 또한, 배기계(102)는, 도 5, 도 6에서 설명한 배기계(100, 101) 등을 사용하여 구성된다. 즉, 배관(60, 60a) 내에 트랩 장치(50, 51)를 구비하는 배기계(100, 101)이다.

이러한 기판 처리 장치에 있어서, 웨이퍼(W) 상에 처리 가스를 공급하여 성막, 에칭 등의 기판 처리를 행한 경우, 배기계(102)의 배관(60, 60a) 내에 부반응 생성물(90)이 생성되지만, 본 실시 형태에 관한 트랩 장치(50, 51)를 설치함으로써, 부반응 생성물(90)을 포획할 수 있다. 그리고, 부반응 생성물(90)의 양이 많아지면, 배기계(102)의 배관(60, 60a)을, F계 가스를 사용하여 클리닝하지만, 도 1, 도 2에서 설명한 바와 같이, 클리닝의 주기를 장기화할 수 있어, 생산성을 높일 수 있다.

또한, 기판 처리실(200)의 구성은, 기판 처리의 내용에 따라서, 다양한 구성으로 할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(200)는, 성막을 행하는 종형 열처리 장치여도 되고, ALD(Atomic Layer Deposition)법을 이용한 ALD 성막을 행하는 성막 장치여도 된다. 또한, CVD 성막 장치여도 되고, 에칭 장치 등이어도 된다. 배기계(102)의 배관(60, 60a) 내에 부반응 생성물(90)이 발생할 수 있는 장치 전반에 적용할 수 있다. 이것에 수반하여, 처리실, 기판 적재대(120), 처리 가스 공급 수단(130)의 구성도, 용도에 따라서 다양한 구성으로 해도 된다. 예를 들어, 기판 적재대(120)는, 복수의 웨이퍼를 세로 방향으로 간격을 두고 복수 매 보유 지지하는 웨이퍼 보트여도 되고, 회전 테이블 상에 복수의 웨이퍼를 주위 방향을 따라 배치하는 구성이어도 된다. 또한, 처리 가스 공급 수단도, 노즐 형상의 인젝터여도 되고, 샤워 헤드 등이어도 된다. 또한, 필요에 따라서 플라즈마 발생기를 설치해도 된다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(200)는, 다양한 용도에 사용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 제한되는 일은 없고, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상술한 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.

10 : 트랩부
11 : 개구
12, 12a : 상면
13 : 하면
20 : 지지부
21 : 저면 지지부
30 : 고정 부재
50, 51 : 트랩 장치
60, 60a : 배관
61 : 유로
62, 62a : 내주면
63 : 플랜지
64 : 플랜지면
70 : O-링
80 : 클램프
90 : 부반응 생성물
100, 101, 102 : 배기계
110 : 처리실
130 : 처리 가스 공급 수단
150 : 진공 펌프
200 : 기판 처리 장치

Claims (20)

1. 배관 내의 유로에 설치되는 트랩부와, 당해 트랩부를 지지하는 지지부를 갖는 트랩 장치이며,
   상기 트랩부는, 상기 배관 내의 유로에 대해 경사면을 갖고, 당해 경사면에 복수의 개구가 형성되고,
   상기 경사면은, 뿔대 형상의 측면을 이루고,
   상기 지지부는, 인접하는 배관끼리가 접속되는 플랜지면끼리의 사이에 설치된 고정 부재에 고정 지지되어 있고,
   상기 배관의 내주면에 장착 고정되고, 상기 뿔대 형상의 상면 부근의 상기 경사면의 외주면을 지지하는 제2 지지부를 더 갖는, 트랩 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 뿔대 형상의 상면 및 하면의 부분에는 개구가 형성되어 있는, 트랩 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 뿔대 형상은, 원뿔대인, 트랩 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 뿔대 형상의 하면의 부분은, 상기 배관의 내주면으로부터 이격되어 설치되는, 트랩 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 경사면에 형성된 상기 복수의 개구는, 상기 경사면의 개구 면적이 비개구 면적보다 커지도록 형성되어 있는, 트랩 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복수의 개구는, 상기 경사면에 메쉬 형상으로 형성되어 있는, 트랩 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 트랩부는 금속 재료로 이루어지는, 트랩 장치.
8. 배관 내의 유로에 설치되는 트랩부와, 당해 트랩부를 지지하는 지지부를 갖는 트랩 장치이며,
   상기 트랩부는, 상기 배관 내의 유로에 대해 경사면을 갖고, 당해 경사면에 복수의 개구가 형성되고,
   상기 경사면은, 뿔대 형상의 측면을 이루고,
   상기 지지부는, 인접하는 배관끼리가 접속되는 플랜지면끼리의 사이에 설치된 고정 부재에 고정 지지되어 있고,
   상기 지지부는, 상기 뿔대 형상의 하면 부근의 상기 경사면의 내주면에 설치되어 있는, 트랩 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지부는, 복수 설치되어 있는, 트랩 장치.
10. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 플랜지면끼리의 사이에 설치되는 시일 부재를 보유 지지하기 위한 부재인, 트랩 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 시일 부재는 O-링이고,
    상기 고정 부재는 당해 O-링의 내주면을 보유 지지하는 원환상의 부재인, 트랩 장치.
12. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 뿔대 형상의 정점이, 상기 배관의 유로 중심과 일치하도록 상기 경사면이 상기 지지부에 의해 지지된, 트랩 장치.
13. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 배관이 구부러져 있을 때, 트랩부 중심의 일부가 상기 배관의 유로의 중심을 지나 상기 배관의 내주면에 비접촉으로 되도록 상기 지지부에 의해 지지된, 트랩 장치.
14. 플랜지를 개재하여 접속된 복수의 배기계 배관과,
    당해 플랜지에 고정되어 설치된 제1항 또는 제8항에 기재된 트랩 장치를 갖는, 배기계.
15. 제14항에 있어서,
    상기 트랩 장치는, 상기 복수의 배기계 배관에 각각 1개씩 설치된, 배기계.
16. 제14항에 있어서,
    상기 트랩 장치는, 상기 복수의 배기계 배관 중 1개의 배관 내에 상기 뿔대 형상의 상면이 서로 대향하도록 설치된, 배기계.
17. 처리실과,
    당해 처리실에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단과,
    당해 처리실을 배기하기 위한 배기 펌프와,
    상기 처리실과 상기 배기 펌프 사이에 접속되어 설치된 제14항에 기재된 배기계를 갖는, 기판 처리 장치.
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