WO2004081381A1 - Pump - Google Patents

Pump Download PDF

Info

Publication number
WO2004081381A1
WO2004081381A1 PCT/JP2004/002858 JP2004002858W WO2004081381A1 WO 2004081381 A1 WO2004081381 A1 WO 2004081381A1 JP 2004002858 W JP2004002858 W JP 2004002858W WO 2004081381 A1 WO2004081381 A1 WO 2004081381A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aluminum
pump
vacuum
medium
vacuum pump
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/002858
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tadahiro Ohmi
Yasuyuki Shirai
Masafumi Kitano
Original Assignee
Tadahiro Ohmi
Yasuyuki Shirai
Masafumi Kitano
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tadahiro Ohmi, Yasuyuki Shirai, Masafumi Kitano filed Critical Tadahiro Ohmi
Priority to US10/548,764 priority Critical patent/US20060127245A1/en
Publication of WO2004081381A1 publication Critical patent/WO2004081381A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00Application
    • F04C2220/10Vacuum
    • F04C2220/12Dry running
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/90Improving properties of machine parts
    • F04C2230/92Surface treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2280/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion
    • F04C2280/04Preventing corrosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/90Alloys not otherwise provided for
    • F05C2201/903Aluminium alloy, e.g. AlCuMgPb F34,37
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0865Oxide ceramics
    • F05C2203/0869Aluminium oxide

Definitions

  • the present invention relates to a pump, and more particularly, to a vacuum pump used in a vacuum processing system and a method for manufacturing the same.
  • each of these systems uses a plurality of chambers and workpieces (wafers, glass substrates). It has a moving mechanism for transferring.
  • various processes such as formation of various coatings and etching are performed on the member to be processed in a state lower than the atmospheric pressure (that is, a vacuum state) in each chamber.
  • each chamber constituting the vacuum processing system is provided with a plurality of vacuum pumps for exhausting the inside of the chamber.
  • vacuum processing systems wafers, glass substrates, etc.—increase in size as the members to be processed increase in size, and their weight tends to be too heavy to be transported by ordinary transportation means.
  • a plasma processing system that performs plasma oxidation or oxygen radical oxidation in a specific chamber has been proposed, and a class-type vacuum processing system is used as the plasma processing system.
  • the gas to be evacuated is very reactive, so the vacuum pump itself must be made of a material that is not corroded by the highly reactive medium.
  • various pumps such as a turbo molecular pump, a cryopump, a booster pump, a dry pump, and a scroll pump are used as an exhaust vacuum pump.
  • These vacuum pumps include a vacuum pump member, such as a rotor, blade, shaft, gear, etc., housed in a casing having a suction port and a discharge port.
  • the vacuum pump member constituting the vacuum pump is made of an aluminum alloy such as duralumin or stainless steel, but an aluminum alloy is preferable in terms of reducing the weight of the vacuum pump.
  • vacuum pump made of an aluminum alloy when used as a vacuum pump for a plasma processing system, the inner wall of the vacuum pump is exposed to a medium such as ions and other active species and corrosive gas when various gases are dissociated by plasma.
  • Vacuum pumps made of aluminum alloys cannot be used in plasma processing systems due to corrosion.
  • vacuum pumps made of stainless steel also do not have sufficient corrosion resistance to media such as active species.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-216589
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-216589
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-21062 describes a cryopump provided with an anodized cryopanel.
  • coating of A 1 2 0 3 which is formed by anodic oxidation treatment is basically has also the surface a film of porous become uneven. Therefore, for example, C 1-based gas, relative to F-based gas, HC 1, H 2 S 0 4, reactive strong gases or chemical such as HF, corrosion resistance of the A 1 2 0 3 coatings anodized very Low.
  • the oxide coating on the surface of the anodized aluminum alloy is essentially This is due to the fact that it takes more time than necessary to evacuate to a predetermined degree of vacuum due to the problem of art gas and the presence of voids formed in the film because it is porous.
  • the nickel is a catalyst, for example a gas of S i H 4, B 2 H 6, PH 3, A s H 3, C 1 F 3 decomposes corrosive Promotes gas and product generation. Disclosure of the invention
  • Another object of the present invention is to provide a compact and lightweight vacuum pump. Still another object of the present invention is to provide a pump having high corrosion resistance to highly reactive gases or chemicals.
  • the pump of the present invention is characterized in that a portion exposed to a medium to be discharged is made of aluminum or an aluminum alloy, and has an oxide film oxidized by a plasma treatment.
  • oxide film oxidized by the plasma treatment examples include, for example, an oxide film oxidized by oxygen radicals generated by plasma.
  • an oxide film formed on a surface of aluminum or an aluminum alloy by a plasma treatment for example, oxygen radicals generated by plasma has a very dense and flat surface property.
  • oxygen radicals generated by plasma has a very dense and flat surface property.
  • the oxide film was strong and had improved corrosion resistance.
  • the evacuation time to a predetermined degree of reduced pressure can be reduced as compared with the conventional case. It was also found that the corrosion resistance was improved. Oxidation by oxygen radicals will be described later. Is done by doing
  • the member of the pump of the present invention may be made of aluminum or an aluminum alloy, and the surface of the vacuum pump member may have an oxide coating of aluminum or an aluminum alloy containing a trace amount of a rare gas component.
  • Krypton (Kr) gas and xenon (Xe) are particularly preferred as the noble gas.
  • the pump member of the present invention is made of an aluminum alloy containing at least one of aluminum, magnesium, stonium, and barium, and has an oxide film on a surface of the vacuum pump member;
  • the coating may include an aluminum oxide and at least one oxide of magnesium, strontium, or barium.
  • the aluminum alloy may contain at least zirconium, or may contain at least hafnium. When these are contained, the mechanical strength is improved.
  • the content of Fe eMn and Cr rZn in the aluminum alloy is not more than 0.01% by weight. If these metals are included, the corrosion resistance will deteriorate.
  • the present invention is not limited to this, and the surface of the base material formed of iron containing aluminum is subjected to plasma oxidation.
  • An aluminum oxide film formed by the treatment or the oxygen radical oxidation treatment may be formed on the surface.
  • a technique of forming an aluminum oxide film on the surface by selectively oxidizing aluminum contained in the base material by plasma treatment may be used.
  • Such a base material containing aluminum includes stainless steel.
  • a method for forming an aluminum oxide film on the surface of a necessary part of a pump member by plasma treatment or the like is described in Japanese Patent Application No. 2003-0284766.
  • the applied plasma processing method can be applied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an exhaust system for implementing an embodiment of the present invention.
  • 2 shows a back pump of the exhaust system of FIG. 1, wherein (a) is a sectional view and (b) is another sectional view.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a plasma processing apparatus used for the processing of the present invention.
  • a cluster type vacuum processing system is shown as a vacuum processing system to which the vacuum pump according to the present invention can be applied, and the vacuum processing system includes a plurality of reaction chambers (vacuum containers) 10, 1. 1, 1 and 2 and two drop chambers 13 and 14 and a transfer chamber 15 are provided.
  • each reaction chamber (vacuum vessel) 10, 11, 12 has one or more chambers to reduce the pressure or vacuum inside the reaction chamber (vacuum vessel) 10 1, 12.
  • Multiple high vacuum pumps 1, 2, 3; Booth evening pumps 4a, 5a, 6a, and back pumps (dry pumps) 4b, 5 located after the high vacuum pump b, 6b are provided.
  • the load lock chambers 13, 14, and the transfer chamber 15 also have booster pumps 7 a, 8 a, 9 a, and back pumps 7 b, 8 b, 9 b.
  • Valves 22, 23, and 24 are provided between the high vacuum pumps 1, 2, and 3 and the booster pumps 4a, 5a, and 6a.
  • turbo molecular pump screw pump
  • cryopump cryopump
  • mechanical booth Yuichi pump mechanical booth Yuichi pump
  • back pump dry pump
  • scroll pump the back pump (Fig. 2) will be described as an example.
  • An object to be processed such as c
  • the object which is carried into the door lock chamber 13
  • the transfer chamber 1 having a lopot (transport device) for transferring the object to be processed. Transferred to reaction chambers 10, 11, 12 via 5.
  • the workpiece is transferred from the reaction chambers 10, 11 and 12 to the mouth chamber 14 via the transfer chamber 15. Is done.
  • reaction chambers 10 and 1 are provided with heating means, such as a gas inlet and a heater, for introducing a predetermined gas under heating. A predetermined process such as film formation is performed.
  • At least one of the reaction chambers I and 12 is configured to perform a plasma oxidation process and an oxidation process using oxygen radicals.
  • the gas is decomposed into the reaction chamber to generate corrosive gas, and the corrosive gas is sequentially exhausted by the illustrated multiple-stage vacuum pump.
  • a 1 in FIG. 1 indicates a pipe between the high vacuum pumps 1, 2, and 3 and the booster pumps 4a, 5a, and 6a, and A 2 indicates a reaction chamber (vacuum vessel) 10,
  • the illustrated vacuum processing system is first placed in a standby state. In this standby state, the transfer chamber 15 and the reaction chambers (vacuum vessels) 10, 11, 12 are kept at reduced pressure or vacuum. .
  • a cassette containing a plurality of objects to be processed such as a plurality of objects, is loaded into the load lock chamber 13 from the atmosphere outside the vacuum processing system, and the load lock chamber 13 is evacuated.
  • a gate valve (not shown) between the load lock chamber 13 and the transfer cap 15 is opened, and the workpiece transfer port pot takes out one workpiece from the cassette by the transport ham. To transfer it to transfer.
  • the gate between the reaction chamber (vacuum container) 10 and the transfer chamber 15 is opened, and the object to be processed is placed on the stage in the reaction chamber (vacuum container) 10 by the transfer arm.
  • a predetermined process such as a film formation process
  • the processed object is transported. It is transferred to another reaction chamber 11, 12 or load lock chamber 14 by the transfer arm. After the treatment, it is finally transported from the mouth lock chamber 14 to the outside.
  • At least one of the reaction chambers 10, 11, and 12 from which an oxide layer is formed on a workpiece by plasma oxidation or oxygen radicals has high reactive gas. It is discharged to the back pump via the vacuum pump and the booth pump.
  • the present invention may be applied only to a vacuum pump that exhausts a reactive gas, but here, the high vacuum pumps 1, 2, 3, and a booster pump provided in all the reaction chambers 1, 2, and 3 are used. 4a to 9a and back pump (dry pump) 4b to 9b are all constituted by the vacuum pump of the present invention.
  • the illustrated vacuum pump includes a screw pump body A, which has a plurality of spiral land portions and grooves, and a pair of screw members rotating about two substantially parallel axes that mesh with each other. It has a mouth 25 and 26.
  • Screen screws 25, 26 are housed in casing 27, and are rotatably supported by bearings 35 at one end of shaft 28, which supports screw openings 25, 26. ing.
  • a timing gear 30 is attached to one end of the shaft 28, and a motor (not shown) is connected to the other end. When the shaft 28 is rotated by the motor, the pair of screw rotors 25, 26 is synchronously rotated via the timing gear 30.
  • a suction port 31 is formed at one end of a casing 27 for accommodating both screws 25, 26, and a discharge port 3 2 (at the other end of the casing 27).
  • Figure 2 (b)) is formed.
  • the suction port 31 is connected to the chamber side
  • the discharge port 32 is connected to the atmosphere side.
  • the motor rotates the screens 25 and 26 in synchronism, so that gas from the chamber side is sucked in from the suction port 31 and discharged from the discharge port 32.
  • the gas inside Exhausted.
  • a jacket 33 is formed in which a cavity is formed to allow cooling water to circulate. It is configured so that the heat generated by the gas based on the compression action on the two sides can be cooled.
  • a cover 34 is attached to one end of the casing 27 that houses the two openings 25, 26, and one end of a shaft 28 that supports one screw rotor 26. Is formed so as to protrude from the cover 34 and be directly connected to a rotating shaft of a motor described later. Further, a seal member 29 is provided between the bearing 35 and the screw rotors 25, 26.
  • the members of the back pump (dry pump) shown in Fig. 2 are all made of aluminum or aluminum alloy as the base material. Of these members, the rotors 25, 26, and Single 27, seal member 29, suction port 31, discharge port 32, etc. (and in some cases also shaft 28), are exposed to corrosive gases and chemicals during discharge of corrosive gases and chemicals. Is done. In this case, as the strong gas or chemical reactivity, eg, C 1-based gas, F-based gas, HC 1, H 2 S 0 4, HF and the like.
  • the strong gas or chemical reactivity eg, C 1-based gas, F-based gas, HC 1, H 2 S 0 4, HF and the like.
  • the illustrated plasma processing apparatus 1 performs processing of a vacuum pump member 40 shown in a rectangular shape. Shall be.
  • the plasma processing apparatus 1 has a cylindrical processing container 2 having a bottom and an open top made of, for example, an aluminum alloy, and the processing container 2 is grounded.
  • a susceptor 3 on which a vacuum pump member 40 is placed is provided at the bottom of the processing container 2.
  • the susceptor 3 is made of, for example, an aluminum alloy, and the heater 5 of the susceptor 3 generates heat by power supply from an AC power supply 4 provided outside the processing vessel 2. Heated to 0 ° C.
  • An exhaust device 41 such as a turbo molecular pump is connected to the bottom of the processing container 2 via an exhaust pipe 42, and the inside of the processing container 2 is exhausted by the exhaust device 41.
  • a supply pipe 44 for supplying a processing gas from a processing gas supply source 43 is provided on a side wall of the processing container 2.
  • the processing gas supply source 43 is connected to oxygen gas (02) and inert gas argon (Ar) gas supply sources 45 and 46, respectively.
  • a dielectric window 22 made of, for example, quartz glass is provided at an upper opening of the processing container 2 via a sealing material 21 such as an O-ring for ensuring airtightness.
  • a processing space S is formed in the processing container 2 by the dielectric window 22.
  • an antenna member 51 is provided above the dielectric window 22, an antenna member 51 is provided.
  • the antenna member 51 is, for example, a radial slot antenna 52 located at the lowermost surface, and a slow wave plate 53 located above the same.
  • the slow wave plate 53 is covered to protect the slow wave plate 53.
  • the radial slot antenna 52 is formed of a thin disk made of a conductive material, for example, copper, and a pair of slits having an acute angle close to a right angle are formed on the disk by being arranged concentrically. ing.
  • a bump 55 that forms a part of a conical shape made of a conductive material, for example, a metal is arranged.
  • the bump 55 is electrically connected to the inner conductor 56 a of the coaxial waveguide 56 composed of the inner conductor 56 a and the outer tube 56 b.
  • the coaxial waveguide 56 propagates, for example, a 2.45 GHz microwave generated by the microwave supply device 57 to the antenna member 51 through the coaxial waveguide 56 through the load matching device 58. It is configured to be.
  • a plasma processing method performed in the illustrated vacuum processing system 1 will be described. Will be explained. First, a vacuum pump member 40 formed of aluminum or an aluminum alloy is placed on the susceptor 3.
  • krypton-containing oxygen gas is supplied from a supply source 45, and plasma is generated in the processing vessel 2.
  • the vacuum pump member 40 is maintained at a temperature of 450 ° C. or less (preferably, 150 ° C. to 250 ° C.).
  • the plasma could be generated in the processing container 2 even when the vacuum pump member 40 was kept at room temperature (eg, 23 ° C.).
  • oxygen radicals were generated in the processing chamber 2, and the surface of the vacuum pump member 40 was oxidized by the oxygen radicals to form an oxide film.
  • oxide film produced by the oxidation treatment using oxygen radicals has no void was confirmed to be extremely dense and moreover the surface is coated flat A 1 2 0 3. This is because the surface of the aluminum or aluminum alloy was modified by oxygen radical.
  • oxide film containing a large amount of MgO and (A 1 2 0 3) can be formed on the aluminum alloy surface Was.
  • the oxide film containing Mg0 can improve corrosion resistance and strength.
  • the content of magnesium is desirably from 0.5% by weight to the maximum amount of solid solution (about 6.0% by weight).
  • oxygen radicals are generated by converting oxygen gas containing krypton into plasma, the content of magnesium can be as small as 0.5% by weight to 1.0% by weight. I got it.
  • an aluminum alloy containing stotium, barium, zirconium, and hafnium in addition to magnesium described above can be used.
  • the corrosion resistance and strength of the vacuum pump member 40 could be improved.
  • the vacuum pump member 40 having high corrosion resistance and high mechanical strength by suppressing alloy grain growth can be formed.
  • aluminum alloys often contain Fe, Mn, Cr, and Zn, and these usually lower the corrosion resistance of aluminum alloys. It is desirably 1% by weight or less. Note that Fe, Mn, Cr, and Zn in the aluminum alloy were removed by reducing the vacuum pump member 40 with hydrogen at a temperature of 450 ° C or less before performing the oxidation treatment. it can.
  • oxygen plasma may be generated using a gas obtained by mixing argon (Ar) gas with an oxygen-containing gas.
  • Ar argon
  • argon gas is easy to handle and inexpensive, so that the vacuum pump member 40 can be actually easily and inexpensively processed.
  • plasma oxidation treatment for example, oxidation treatment with oxygen radicals is performed.
  • Gas components will be included. This rare gas component suppresses the film stress of the oxide film and helps to improve the adhesion and reliability.
  • the plasma processing apparatus 1 described above used microwave plasma having a frequency of 2.45 GHz. Since the microwave plasma is a high-density and gentle plasma having a relatively low Vdc, the surface of the vacuum pump member 40 is radically oxidized without damaging the surface of the aluminum or aluminum alloy. An object film can be formed. Furthermore, in the example described above, only the case where the vacuum pump member 40 is formed of aluminum or an aluminum alloy has been described. However, the present invention is not limited to this, and is constituted by stainless steel containing aluminum. Similar results were obtained when an aluminum oxide film was formed on the surface of the vacuum pump member.
  • the pump to which the present invention is applied is not limited to the pump shown in FIG. 2 and is generally applied to a pump exposed to a highly corrosive gas or chemical solution. It is effective to apply a film containing aluminum oxide to the surface.
  • the pump according to the present invention can be used as a vacuum pump for evacuating each chamber in a vacuum processing system used for manufacturing semiconductor devices and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

A vacuum pump having a high corrosion resistance is disclosed. A member constituting the vacuum pump is composed of aluminum or an aluminum alloy, and the surface of the member is subjected to a plasma oxidation treatment such as an oxidation treatment using oxygen radicals, so that a dense and smooth aluminum oxide coating film is formed thereon.

Description

明 細 書 ポンプ 技術分野  Description Pump Technical Field
本発明は、 ポンプに関し、 特に、 真空処理システムに使用される真空ポンプ 及びその製造方法に関するものである。 背景技術  The present invention relates to a pump, and more particularly, to a vacuum pump used in a vacuum processing system and a method for manufacturing the same. Background art
一般に、 半導体装置等の製造に使用される真空処理システムには、 クラスタ タイプのシステムと、 インラインタイプのシステムがあり、 これらのシステム はいずれも複数のチャンバ及び被処理部材 (ウェハー、 ガラス基板) を移送す る移動機構を備えている。 これらの真空処理システムでは、 各チャンバにおい て大気圧より低い状態 (即ち、 真空状態) で、 被処理部材に種々の被膜形成、 エッチング等の各種の処理が施される。 この関係で、 真空処理システムを構成 する各チヤンバには、 チヤンバ内を排気する複数の真空ポンプが設けられてい る。 また、 真空処理システムは-. ウェハー、 ガラス基板等-. 被処理部材の大型 化と共に大きくなり、 重量も通常の運搬手段では運べない程、 重くなる傾向に ある。  In general, there are two types of vacuum processing systems used in the manufacture of semiconductor devices, such as a cluster type system and an inline type system. Each of these systems uses a plurality of chambers and workpieces (wafers, glass substrates). It has a moving mechanism for transferring. In these vacuum processing systems, various processes such as formation of various coatings and etching are performed on the member to be processed in a state lower than the atmospheric pressure (that is, a vacuum state) in each chamber. In this connection, each chamber constituting the vacuum processing system is provided with a plurality of vacuum pumps for exhausting the inside of the chamber. In addition, vacuum processing systems—wafers, glass substrates, etc.—increase in size as the members to be processed increase in size, and their weight tends to be too heavy to be transported by ordinary transportation means.
最近、 特定のチャンバ内でプラズマ酸化或いは酸素ラジカル酸化を行うブラ ズマ処理システムが提案されており、 当該プラズマ処理システムには、 クラス 夕タイプの真空処理システムが用いられている。 このようなプラズマ処理シス テムでは、 排気される媒体であるガス等は非常に反応性が強いため、 真空ボン プ自体、反応性の強い媒体によって腐食されない材料で構成される必要がある。 この種の処理システムには、 排気用真空ポンプとして、 ターボ分子ポンプ、 クライオポンプ、 ブースタ一ポンプ、 ドライポンプ、 及び、 スクロールポンプ 等、 種々のポンプが使用されている。 これらの真空ポンプは吸入ポートと吐出 ポートとを備えたケ一シング内に収容されたロータ、 ブレード、 シャフト、 ギ ァ等の真空ポンプ部材を含んでいる。 通常、 真空ポンプを構成する真空ポンプ部材はジュラルミン等のアルミ合金 或いはステンレススチール等によって形成されているが、 真空ポンプの軽量化 の点では、 アルミニウム合金が好ましい。 Recently, a plasma processing system that performs plasma oxidation or oxygen radical oxidation in a specific chamber has been proposed, and a class-type vacuum processing system is used as the plasma processing system. In such a plasma processing system, the gas to be evacuated is very reactive, so the vacuum pump itself must be made of a material that is not corroded by the highly reactive medium. In this type of processing system, various pumps such as a turbo molecular pump, a cryopump, a booster pump, a dry pump, and a scroll pump are used as an exhaust vacuum pump. These vacuum pumps include a vacuum pump member, such as a rotor, blade, shaft, gear, etc., housed in a casing having a suction port and a discharge port. Usually, the vacuum pump member constituting the vacuum pump is made of an aluminum alloy such as duralumin or stainless steel, but an aluminum alloy is preferable in terms of reducing the weight of the vacuum pump.
しかしながら、 アルミニウム合金によって形成された真空ポンプをプラズマ 処理システムの真空ポンプとして使用した場合、 プラズマによって各種ガスが 解離した際のイオンをはじめとする活性種、 腐食性ガス等の媒体によって真空 ポンプ内壁が腐食してしまうため、 アルミニウム合金によって形成された真空 ポンプはプラズマ処理システムには使用できない。 一方、 ステンレススチール によって形成された真空ポンプも、 活性種等の媒体に対して充分な耐食性が得 られない。 これらの問題 ίまプラズマ処理システムの真空ポンプに限ったもので はなく、 腐食性の媒体を排出するポンプ一般に言えることである。  However, when a vacuum pump made of an aluminum alloy is used as a vacuum pump for a plasma processing system, the inner wall of the vacuum pump is exposed to a medium such as ions and other active species and corrosive gas when various gases are dissociated by plasma. Vacuum pumps made of aluminum alloys cannot be used in plasma processing systems due to corrosion. On the other hand, vacuum pumps made of stainless steel also do not have sufficient corrosion resistance to media such as active species. These problems are not limited to vacuum pumps for plasma processing systems, but can be applied to pumps that discharge corrosive media in general.
更に、 特開平 7— 2 1 6 5 8 9号公報 (特許文献 1 ) に示されている陽極酸 化処理を真空ポンプに適用して、 アルミニウム或いはアルミニウム合金で形成 された部材の表面に、 耐食性のあるアルミナ膜 (Α 1 203) を形成することが 提案されている。 Furthermore, the anodic oxidation treatment disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-216589 (Patent Document 1) is applied to a vacuum pump, and the surface of a member formed of aluminum or an aluminum alloy is subjected to corrosion resistance. It has been proposed to form an alumina film (Α 1 2 0 3) with.
実際、 特開 2 0 0 3— 2 1 0 6 2号公報 (特許文献 2 ) には、 陽極酸化され たクライオパネルを供えたクライォポンプが記載されている。  In fact, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-21062 (Patent Document 2) describes a cryopump provided with an anodized cryopanel.
しかしながら、 陽極酸化処理によって形成された A 1 20 3の被膜は基本的に は多孔質の膜であり表面も凹凸状になっている。そのため、例えば C 1系ガス, F系ガス, H C 1 , H 2 S 04 , H F等の反応性の強いガスまたは薬液に対して、 陽極酸化処理された A 1 20 3被膜の耐食性は非常に低い。 However, coating of A 1 2 0 3 which is formed by anodic oxidation treatment is basically has also the surface a film of porous become uneven. Therefore, for example, C 1-based gas, relative to F-based gas, HC 1, H 2 S 0 4, reactive strong gases or chemical such as HF, corrosion resistance of the A 1 2 0 3 coatings anodized very Low.
また、 陽極酸化された A 1 23被膜に高温の水蒸気にあてるなどして、 膜の 分子に水分を吸い込ませて膨張させ、 空隙を埋めるなどの後処理が施すことも 行われている。 Also, in the A 1 23 coating anodized like shed in high temperature steam, is expanded by sucked moisture molecules of the membrane, it has also been possible to post-processing such as filling the voids performed.
しかしながら、 上記したような後処理が施されても、 一般的に高い減圧度で の処理が実施されるプラズマ装置用ガス排気真空ポンプ部材に、 陽極酸化処理 したアルミニウム合金を使用すると所定の減圧度に達するまで非常な時間を要 する。  However, even if the above-mentioned post-treatment is performed, the use of an anodized aluminum alloy for a gas exhaust vacuum pump member for a plasma apparatus, which generally performs a process at a high degree of reduced pressure, requires a certain degree of reduced pressure. It takes a very long time to reach.
これは、 陽極酸化処理したアルミニウム合金の表面の酸化物被膜が本質的に は多孔質であるため、 ァゥトガスの問題や膜内に形成されて残っている空隙の 存在により、 所定の減圧度まで真空引きするのに必要以上の時間がかかること に起因している。 This is because the oxide coating on the surface of the anodized aluminum alloy is essentially This is due to the fact that it takes more time than necessary to evacuate to a predetermined degree of vacuum due to the problem of art gas and the presence of voids formed in the film because it is porous.
また、 アルミニウム合金に無電解ニッケルメツキを施した場合、 ニッケルが 触媒となり、 例えば S i H4、 B 2H6、 P H3、 A s H3、 C 1 F 3のガスは分解し て腐食性ガス及び生成物の発生を促進する。 発明の開示 Further, when the aluminum alloy was subjected to electroless nickel plated, the nickel is a catalyst, for example a gas of S i H 4, B 2 H 6, PH 3, A s H 3, C 1 F 3 decomposes corrosive Promotes gas and product generation. Disclosure of the invention
それ故に本発明の目的は、 真空処理システムにおいて腐食性ガスに対して使 用可能な真空ポンプを提供することである。  It is therefore an object of the present invention to provide a vacuum pump that can be used for corrosive gases in a vacuum processing system.
本発明の他の目的は小型で且つ軽量な真空ポンプを提供することである。 本発明の更に他の目的は反応性の強いガスまたは薬液に対して高い耐食性を 有するポンプを提供することである。  Another object of the present invention is to provide a compact and lightweight vacuum pump. Still another object of the present invention is to provide a pump having high corrosion resistance to highly reactive gases or chemicals.
本発明のポンプは、 排出する媒体に曝される部分がアルミニウムまたはアル ミニゥム合金からなり、 且つ、 プラズマ処理によって酸化された酸化物被膜を 有することを特徴としている。  The pump of the present invention is characterized in that a portion exposed to a medium to be discharged is made of aluminum or an aluminum alloy, and has an oxide film oxidized by a plasma treatment.
前記プラズマ処理によって酸化された酸化物被膜としては 例えば、 プラズ マによって発生させた酸素ラジカルによって酸化された酸化物被膜を一例とし て挙げることができる。  Examples of the oxide film oxidized by the plasma treatment include, for example, an oxide film oxidized by oxygen radicals generated by plasma.
本発明者等の研究によれば、 プラズマ処理、 たとえばプラズマによって生成 された酸素ラジカルによってアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に成 膜された酸化物被膜は、極めて密でかつ表面がフラットな性質を有し、しかも、 膜内には空隙が殆ど存在しないものとなっていることが確認された。 また、 前 記酸化物被膜は強固で耐食性も向上していることがわかった。  According to the study of the present inventors, an oxide film formed on a surface of aluminum or an aluminum alloy by a plasma treatment, for example, oxygen radicals generated by plasma has a very dense and flat surface property. In addition, it was confirmed that there were almost no voids in the film. It was also found that the oxide film was strong and had improved corrosion resistance.
したがって、 このような被膜を有する部材をポンプ、 特に、 反応性の強い媒 体に接触するポンプ部材として使用することによって、 所定の減圧度までの真 空引き時間を従来よりも短縮することができ、 耐食性も向上することが判明し た。 酸素ラジカルによる酸化は、 後述するが、 たとえば酸素含有ガスをプラズ マ化してこれらアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面を該プラズマ処理 することによってなされる。 Therefore, by using a member having such a coating as a pump, in particular, a pump member that comes into contact with a highly reactive medium, the evacuation time to a predetermined degree of reduced pressure can be reduced as compared with the conventional case. It was also found that the corrosion resistance was improved. Oxidation by oxygen radicals will be described later. Is done by doing
また、 本発明のポンプの部材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からな り、 前記真空ポンプ部材表面には、 希ガス成分を微量含むアルミニウムまたは アルミニウム合金の酸化物被膜を有するものとしてもよい。  Further, the member of the pump of the present invention may be made of aluminum or an aluminum alloy, and the surface of the vacuum pump member may have an oxide coating of aluminum or an aluminum alloy containing a trace amount of a rare gas component.
希ガスが含まれることにより、 膜応力が抑制され、 密着力や信頼性が向上す る。 希ガスとしてはクリプトン (K r ) ガス、 キセノン (X e ) が特に好まし い。  By containing a rare gas, film stress is suppressed, and adhesion and reliability are improved. Krypton (Kr) gas and xenon (Xe) are particularly preferred as the noble gas.
さらにまた、 本発明のポンプ部材は、 アルミニウムにマグネシウム、 スト口 ンチウム又はバリウムのうちの少なくとも一つを含有するアルミニウム合金か らなり、 真空ポンプ部材表面には酸化物被膜を有し、 前記酸化物被膜はアルミ 二ゥムの酸化物と、 マグネシウム、 ストロンチウム又はバリウムの各酸化物の うちの少なくとも一つの酸化物とを含むものであってもよい。 かかるプラズマ 処理装置用の部材は、 耐食性がさらに向上している。  Furthermore, the pump member of the present invention is made of an aluminum alloy containing at least one of aluminum, magnesium, stonium, and barium, and has an oxide film on a surface of the vacuum pump member; The coating may include an aluminum oxide and at least one oxide of magnesium, strontium, or barium. The members for such a plasma processing apparatus have further improved corrosion resistance.
前記アルミニウム合金は、 少なくともジルコニウムを含有していたり、 ある いは少なくともハフニウムを含有するものであってもよい、 これらを含有して いる場合には、 機械的強度が向上する。  The aluminum alloy may contain at least zirconium, or may contain at least hafnium. When these are contained, the mechanical strength is improved.
さらにまた前記アルミニウム合金は F e ¾ M n , C r ¾ Z nの含有率が、 いずれも 0 . 0 1重量%以下であることが好ましい。 これらの金属を含んでい ると、 腐食耐性が劣化するからである。 Furthermore, it is preferable that the content of Fe eMn and Cr rZn in the aluminum alloy is not more than 0.01% by weight. If these metals are included, the corrosion resistance will deteriorate.
上記では、 真空ポンプ部材の母材をアルミニウムまたはアルミニウム合金を 使用した場合について説明したが、 本発明は何等これに限定されることなく、 アルミニウムを含む鉄によって形成された母材の表面をプラズマ酸化処理、 或 いは、 酸素ラジカル酸化処理によって形成されたアルミニウムの酸化物被膜を 表面に形成しても良い。 この場合、 プラズマ処理によって母材に含まれている アルミニウムを選択的に酸化することによってアルミニウム酸化膜を表面に形 成する技術を使用すれば良い。 このようなアルミニウムを含む母材として、 ス テンレススチール等がある。  In the above, the case where aluminum or aluminum alloy is used as the base material of the vacuum pump member has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the base material formed of iron containing aluminum is subjected to plasma oxidation. An aluminum oxide film formed by the treatment or the oxygen radical oxidation treatment may be formed on the surface. In this case, a technique of forming an aluminum oxide film on the surface by selectively oxidizing aluminum contained in the base material by plasma treatment may be used. Such a base material containing aluminum includes stainless steel.
ポンプ部材の必要部分の表面に、 プラズマ処理等によってアルミニウムの酸 化物被膜を形成する方法として、 特願 2 0 0 3— 0 2 8 4 7 6号明細書に記載 されたブラズマ処理方法が適用できる。 A method for forming an aluminum oxide film on the surface of a necessary part of a pump member by plasma treatment or the like is described in Japanese Patent Application No. 2003-0284766. The applied plasma processing method can be applied.
本発明によれば、 従来の陽極酸化処理された場合よりも、 密でかつ表面がフ ラッ卜な被膜が形成され、 しかも耐食性が向上する。 図面の簡単な説明  According to the present invention, a denser and flatter film is formed and the corrosion resistance is improved as compared with the case where the conventional anodizing treatment is performed. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は本発明の実施の形態を実施する排気システムを示すブロック図である。 図 2は図 1の排気システムのバックポンプを示し、 (a ) は一断面図であり、 ( b ) は他の断面図である。  FIG. 1 is a block diagram showing an exhaust system for implementing an embodiment of the present invention. 2 shows a back pump of the exhaust system of FIG. 1, wherein (a) is a sectional view and (b) is another sectional view.
図 3は本発明の処理に使用されるプラズマ処理装置を示す概略断面図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 3 is a schematic sectional view showing a plasma processing apparatus used for the processing of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施の形態について説明する。 図 1を参照すると、 本発明に 係る真空ポンプを適用できる真空処理システムとして、 クラスタタイプの真空 処理システムが示されており、当該真空処理システムは複数の反応チヤンバ(真 空容器) 1 0、 1 1、 1 2、 2つの口一ドロツクチャンバ 1 3、 1 4、 及び、 トランスファチャンバ 1 5とを有している。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Referring to FIG. 1, a cluster type vacuum processing system is shown as a vacuum processing system to which the vacuum pump according to the present invention can be applied, and the vacuum processing system includes a plurality of reaction chambers (vacuum containers) 10, 1. 1, 1 and 2 and two drop chambers 13 and 14 and a transfer chamber 15 are provided.
更に、 反応チャンバ (真空容器) 1 0 1 1、 1 2内部を減圧あるいは真空 状態にするために、 各反応チャンバ (真空容器) 1 0、 1 1、 1 2には、 それ ぞれ 1台あるいは複数台配置された高真空ポンプ 1、 2、 3、 前記高真空ボン プの後段に配置されたブース夕一ポンプ 4 a、 5 a、 6 a、 及び、 バックポン プ (ドライポンプ) 4 b、 5 b、 6 bが設けられている。 また、 図示された例 では、 ロードロックチャンバ 1 3、 1 4、 及び、 トランスファチャンバ 1 5に も、 ブースターポンプ 7 a、 8 a、 9 a、 バックポンプ 7 b、 8 b、 9 bがそ れぞれ接続されている。 また、 高真空ポンプ 1、 2、 3と、 ブースターポンプ 4 a、 5 a、 6 aとの間には、 バルブ 2 2、 2 3、 2 4が設けられている。 ターボ分子ポンプ(ネジ溝ポンプ)、 クライオポンプ、 メカニカルブース夕一 ポンプ、 バックポンプ (ドライポンプ) 及びスクロールポンプがある。 以下で は、 バックポンプ (図 2 ) を例にとって説明する。  In addition, each reaction chamber (vacuum vessel) 10, 11, 12 has one or more chambers to reduce the pressure or vacuum inside the reaction chamber (vacuum vessel) 10 1, 12. Multiple high vacuum pumps 1, 2, 3; Booth evening pumps 4a, 5a, 6a, and back pumps (dry pumps) 4b, 5 located after the high vacuum pump b, 6b are provided. In the illustrated example, the load lock chambers 13, 14, and the transfer chamber 15 also have booster pumps 7 a, 8 a, 9 a, and back pumps 7 b, 8 b, 9 b. Each is connected. Valves 22, 23, and 24 are provided between the high vacuum pumps 1, 2, and 3 and the booster pumps 4a, 5a, and 6a. There are turbo molecular pump (screw pump), cryopump, mechanical booth Yuichi pump, back pump (dry pump) and scroll pump. In the following, the back pump (Fig. 2) will be described as an example.
ここでは、 まず、 図 1に示された真空処理システムの動作を説明する。 ゥェ ハ等の被処理物はロードロックチャンバ 1 3に搬入され、 当該口一ドロックチ ヤンバ 1 3に搬入された被処理物は、被処理物を移送するロポッ卜 (搬送装置) を備えたトランスファチャンバ 1 5を介して反応チャンバ 1 0、 1 1、 1 2に 移送される。 また、 反応チャンバ 1 0、 1 1、 1 2で処理されると、 被処理物 は各反応チャンバ 1 0、 1 1、 1 2からトランスファチャンバ 1 5を介して口 一ドロツクチャンバ 1 4に移送される。 Here, first, the operation of the vacuum processing system shown in FIG. 1 will be described.ゥ An object to be processed, such as c, is carried into the load lock chamber 13, and the object, which is carried into the door lock chamber 13, is transferred to the transfer chamber 1 having a lopot (transport device) for transferring the object to be processed. Transferred to reaction chambers 10, 11, 12 via 5. When processed in the reaction chambers 10, 11 and 12, the workpiece is transferred from the reaction chambers 10, 11 and 12 to the mouth chamber 14 via the transfer chamber 15. Is done.
更に、 反応チャンパ (真空容器) 1 0、 1 1、 1 2には、 図示しないが、 ガ ス導入口及びヒータ等の加熱手段が設けられており、 加熱下で所定のガスを導 入しながら、 成膜等の所定の処理が行われる。 これらの反応チャンバ 1 0、 1 Although not shown, the reaction chambers (vacuum vessels) 10, 11, and 12 are provided with heating means, such as a gas inlet and a heater, for introducing a predetermined gas under heating. A predetermined process such as film formation is performed. These reaction chambers 10 and 1
I、 1 2のうち、 少なくとも 1つの反応チャンバでは、 プラズマ酸化処理、 酸 素ラジカルによる酸化処理が行われるように構成されている。 このような酸化 処理を行った場合、 反応チャンバには、 ガスが分解して腐食性ガスが発生し、 この腐食性ガスは図示された複数段の真空ポンプによって順次排気される。 尚、 図 1における A 1 は、 高真空ポンプ 1、 2、 3と、 ブースターポンプ 4 a、 5 a、 6 aとの間の配管を示し、 A 2は、 反応チャンバ(真空容器) 1 0、At least one of the reaction chambers I and 12 is configured to perform a plasma oxidation process and an oxidation process using oxygen radicals. When such an oxidation treatment is performed, the gas is decomposed into the reaction chamber to generate corrosive gas, and the corrosive gas is sequentially exhausted by the illustrated multiple-stage vacuum pump. In addition, A 1 in FIG. 1 indicates a pipe between the high vacuum pumps 1, 2, and 3 and the booster pumps 4a, 5a, and 6a, and A 2 indicates a reaction chamber (vacuum vessel) 10,
I I、 1 2と前記高真空ポンプ 1、 2、 3との間の配管を示している。 また、 図中の Rはクリーンルームを示す。 The piping between I, 12 and the high vacuum pumps 1, 2, 3 is shown. R in the figure indicates a clean room.
図示された真空処理システムは、 まず、 待機状態に置かれる。 この待機状態 では、 トランスファチヤバ 1 5、 反応チャンバ (真空容器) 1 0、 1 1、 1 2 は減圧あるいは真空状態に維持されている。 .  The illustrated vacuum processing system is first placed in a standby state. In this standby state, the transfer chamber 15 and the reaction chambers (vacuum vessels) 10, 11, 12 are kept at reduced pressure or vacuum. .
この状態で、 真空処理システム外部の大気中から複数のゥェ八等の被処理物 を入れたカセットがロードロックチャンバ 1 3に搬入され、 前記ロードロック チャンバ 1 3が真空引される。  In this state, a cassette containing a plurality of objects to be processed, such as a plurality of objects, is loaded into the load lock chamber 13 from the atmosphere outside the vacuum processing system, and the load lock chamber 13 is evacuated.
次に、 ロードロックチャンバ 1 3とトランスファチヤパ 1 5の間のゲート弁 (図示せず) が開き、 被処理物搬送用口ポットが搬送ァ一ムによりカセット内 の被処理物を一枚取り出してトランスファチヤバ 1 5に移動させる。  Next, a gate valve (not shown) between the load lock chamber 13 and the transfer cap 15 is opened, and the workpiece transfer port pot takes out one workpiece from the cassette by the transport ham. To transfer it to transfer.
その後、 反応チャンバ (真空容器) 1 0とトランスファチャンバ 1 5間のゲ —トを開け搬送アームにより被処理物を反応チャンバ (真空容器) 1 0内のス テ一ジ上に載置する。 成膜処理等の所定の処理後、 処理された被処理物は、 搬 送アームにより他の反応チャンバ 1 1、 1 2、 あるいはロードロックチャンバ 1 4に搬送される。 処理後、 最終的に口一ドロツクチャンバ 1 4から外部に搬 送される。 Thereafter, the gate between the reaction chamber (vacuum container) 10 and the transfer chamber 15 is opened, and the object to be processed is placed on the stage in the reaction chamber (vacuum container) 10 by the transfer arm. After a predetermined process such as a film formation process, the processed object is transported. It is transferred to another reaction chamber 11, 12 or load lock chamber 14 by the transfer arm. After the treatment, it is finally transported from the mouth lock chamber 14 to the outside.
上記した反応チャンバ 1 0、 1 1、 及び、 1 2のうち、 少なくとも、 プラズ マ酸化或いは酸素ラジカルによつて酸化物層を被処理物上に形成するチャンバ からは、 反応性の強いガスが高真空ポンプ及びブース夕一ポンプを介してバッ クポンプに吐出される。 本発明は、 反応性ガスの排気を行う真空ポンプだけに 適用されても良いが、 ここでは、 全ての反応チャンバ 1、 2、 3に設けられた 高真空ポンプ 1、 2、 3、 ブースタ一ポンプ 4 a〜9 a、 及び、 バックポンプ (ドライポンプ) 4 b〜 9 b全てが本発明の真空ポンプによって構成されてい る。  At least one of the reaction chambers 10, 11, and 12 from which an oxide layer is formed on a workpiece by plasma oxidation or oxygen radicals has high reactive gas. It is discharged to the back pump via the vacuum pump and the booth pump. The present invention may be applied only to a vacuum pump that exhausts a reactive gas, but here, the high vacuum pumps 1, 2, 3, and a booster pump provided in all the reaction chambers 1, 2, and 3 are used. 4a to 9a and back pump (dry pump) 4b to 9b are all constituted by the vacuum pump of the present invention.
図 2 ( a ) 及び ( b ) を参照して、 バックポンプ 4 b〜 9 bを例にとって本 発明の真空ポンプを説明する。 図示された真空ポンプはスクリューポンプ本体 Aを備え、 本体 Aは、 複数の螺旋状の陸部と溝部を有し、 互いにかみ合いなが ら実質的に平行な二軸の回りを回転する一対のスクリユー口一夕 2 5、 2 6を 有している。  2 (a) and 2 (b), the vacuum pump of the present invention will be described using back pumps 4b to 9b as an example. The illustrated vacuum pump includes a screw pump body A, which has a plurality of spiral land portions and grooves, and a pair of screw members rotating about two substantially parallel axes that mesh with each other. It has a mouth 25 and 26.
また、 スクリユーロー夕 2 5、 2 6は、 ケ一シング 2 7内に収納され、 スク リュー口一夕 2 5、 2 6を支持するシャフト 2 8の片端に軸受け 3 5によって 回転可能に支持されている。 シャフト 2 8の一端部には、 タイミングギア 3 0 が取り付けられ、 他端にはモータ (図示せず) が連結される。 シャフト 2 8が モータによって回転されると、 タイミングギア 3 0を介して一対のスクリュー ロータ 2 5、 2 6が同期して回転される。  Screen screws 25, 26 are housed in casing 27, and are rotatably supported by bearings 35 at one end of shaft 28, which supports screw openings 25, 26. ing. A timing gear 30 is attached to one end of the shaft 28, and a motor (not shown) is connected to the other end. When the shaft 28 is rotated by the motor, the pair of screw rotors 25, 26 is synchronously rotated via the timing gear 30.
両スクリユーロー夕 2 5、 2 6を収納するケーシング 2 7の一端部側には吸 入ポート 3 1が形成されており、 またケーシング 2 7の他端部側には吐出ポ一 卜 3 2 (図 2 ( b ) ) が形成されている。 この例では、 吸入ポ一ト 3 1がチャン バ側に接続され、 吐出ポート 3 2が大気側に接続される。 モータによりスクリ ユーロ一夕 2 5、 2 6が同期して回転することにより、 チャンバ側からの気体 が吸入ポート 3 1から吸入され、 吐出ポート 3 2から排出され、 結果として、 【内のガスが排気される。 図示されたケ一シング 2 7の吐出ポ一卜 3 2側には、 空洞部が形成されて冷 却用の水を循環させることができるジャケット 3 3が形成され、 特に、 吐出ポ ート 3 2側における圧縮作用に基づく気体の発熱を冷却できるように構成され ている。 A suction port 31 is formed at one end of a casing 27 for accommodating both screws 25, 26, and a discharge port 3 2 (at the other end of the casing 27). Figure 2 (b)) is formed. In this example, the suction port 31 is connected to the chamber side, and the discharge port 32 is connected to the atmosphere side. The motor rotates the screens 25 and 26 in synchronism, so that gas from the chamber side is sucked in from the suction port 31 and discharged from the discharge port 32. As a result, the gas inside Exhausted. On the discharge port 32 side of the illustrated casing 27, a jacket 33 is formed in which a cavity is formed to allow cooling water to circulate. It is configured so that the heat generated by the gas based on the compression action on the two sides can be cooled.
尚、 前記両口一夕 2 5、 2 6を収納するケーシング 2 7の片端部には、 カバ 一 3 4が取り付けられており、 また一方のスクリューロータ 2 6を支持するシ ャフト 2 8の一方は、 前記カバー 3 4から突出され、 後述するモー夕の回転軸 に直結されるように成されている。 更に、 前記軸受け 3 5とスクリユーロータ 2 5 , 2 6の間にはシール部材 2 9が設けられている。  In addition, a cover 34 is attached to one end of the casing 27 that houses the two openings 25, 26, and one end of a shaft 28 that supports one screw rotor 26. Is formed so as to protrude from the cover 34 and be directly connected to a rotating shaft of a motor described later. Further, a seal member 29 is provided between the bearing 35 and the screw rotors 25, 26.
図 2に示されたバックポンプ (ドライポンプ) の部材は全てアルミニウムま たはアルミ二ゥム合金を母材とした部材であるものとし、これらの部材のうち、 ロータ 2 5、 2 6、 ケ一シング 2 7、 シール部材 2 9、 吸入ポート 3 1、 吐出 ポート 3 2等 (場合によってはシャフ卜 2 8も) は、 腐食性ガス、 薬液の排出 中に、 これら腐食性ガス、 薬液に曝される。 この場合、 反応性の強いガスまた は薬液としては、 例えば、 C 1系ガス, F系ガス, H C 1, H 2 S 04 , H Fが 挙げられる。 The members of the back pump (dry pump) shown in Fig. 2 are all made of aluminum or aluminum alloy as the base material. Of these members, the rotors 25, 26, and Single 27, seal member 29, suction port 31, discharge port 32, etc. (and in some cases also shaft 28), are exposed to corrosive gases and chemicals during discharge of corrosive gases and chemicals. Is done. In this case, as the strong gas or chemical reactivity, eg, C 1-based gas, F-based gas, HC 1, H 2 S 0 4, HF and the like.
バックポンプを構成する全ての部材に対して本発明に係る処理を施すことに よって、 バックボンプ全体に耐食性を持たせることができるが. ここでは、 腐 食性ガスに曝される部材、 即ち、 口一夕 2 5、 2 6、 ケ一シング 2 7、 シール 部材 2 9、 吸入ポート 3 1、 吐出ポート 3 2の少なくともガスに曝される面が 本発明に係るプラズマ酸化処理または酸素ラジカル酸化処理され、結果として、 図 2 ( a )、 ( b ) に太線で示されたように、 アルミニウムの酸化物被膜が各部 材の表面に形成されている。 このように、 プラズマ酸化処理或いは酸素ラジカ ルによる酸化処理によって形成されたアルミニウムの酸化膜は、 空隙がなく、 極めて密でしかも表面がフラッ卜であると言う特徴を持っている。 このため、 反応性の高いガス等に対しても高い耐食性を維持することができる。  By performing the treatment according to the present invention on all members constituting the back pump, it is possible to impart corrosion resistance to the entire back pump. Here, members exposed to corrosive gas, that is, Evening 25, 26, casing 27, sealing member 29, at least the gas-exposed surface of the suction port 31 and the discharge port 32 exposed to gas according to the present invention, As a result, as shown in bold lines in FIGS. 2 (a) and (b), an aluminum oxide film is formed on the surface of each component. As described above, the aluminum oxide film formed by the plasma oxidation treatment or the oxidation treatment with oxygen radical has a feature that it has no voids, is extremely dense, and has a flat surface. For this reason, high corrosion resistance can be maintained even for highly reactive gases and the like.
図 3を参照して、 真空ポンプ部材に上記したアルミニウムの酸化物被膜をプ ラズマ処理装置 1を使用して形成する方法について説明する。 図示されたブラ ズマ処理装置 1は、 矩形形状で示された真空ポンプ部材 4 0の処理が行われる ものとする。 プラズマ処理装置 1は例えばアルミニウム合金からなる上部が開 口した有底円筒状の処理容器 2を有し、 当該処理容器 2は接地されている。 こ の処理容器 2の底部には、 真空ポンプ部材 4 0を載置するサセプタ 3が設けら れている。 このサセプ夕 3は例えばアルミニウム合金からなり、 処理容器 2の 外部に設けられた交流電源 4からの給電によつてサセプ夕 3のヒータ 5が発熱 し、 サセプタ 3上の真空ポンプ部材 4 0は 3 0 0 °Cまで加熱される。 With reference to FIG. 3, a method of forming the above-described aluminum oxide film on the vacuum pump member using the plasma processing apparatus 1 will be described. The illustrated plasma processing apparatus 1 performs processing of a vacuum pump member 40 shown in a rectangular shape. Shall be. The plasma processing apparatus 1 has a cylindrical processing container 2 having a bottom and an open top made of, for example, an aluminum alloy, and the processing container 2 is grounded. A susceptor 3 on which a vacuum pump member 40 is placed is provided at the bottom of the processing container 2. The susceptor 3 is made of, for example, an aluminum alloy, and the heater 5 of the susceptor 3 generates heat by power supply from an AC power supply 4 provided outside the processing vessel 2. Heated to 0 ° C.
処理容器 2の底部には、 排気管 4 2を介してターボ分子ポンプ等の排気装置 4 1が接続されており、この排気装置 4 1によって処理容器 2内は排気される。 また、 処理容器 2の側壁には、 処理ガス供給源 4 3から処理ガスを供給する供 給管 4 4が設けられている。本実施の形態において、処理ガス供給源 4 3には、 酸素ガス (0 2 ) 及び不活性ガスのアルゴン (A r ) ガスの各供給源 4 5、 4 6が接続されている。  An exhaust device 41 such as a turbo molecular pump is connected to the bottom of the processing container 2 via an exhaust pipe 42, and the inside of the processing container 2 is exhausted by the exhaust device 41. A supply pipe 44 for supplying a processing gas from a processing gas supply source 43 is provided on a side wall of the processing container 2. In the present embodiment, the processing gas supply source 43 is connected to oxygen gas (02) and inert gas argon (Ar) gas supply sources 45 and 46, respectively.
処理容器 2の上部開口には、 気密性を確保するための Oリング等のシール材 2 1を介して、 例えば、 石英ガラスからなる誘電体窓 2 2が設けられている。 この誘電体窓 2 2によって、 処理容器 2内に処理空間 Sが形成される。  A dielectric window 22 made of, for example, quartz glass is provided at an upper opening of the processing container 2 via a sealing material 21 such as an O-ring for ensuring airtightness. A processing space S is formed in the processing container 2 by the dielectric window 22.
誘電体窓 2 2の上方には、アンテナ部材 5 1が設けられている。この例では、 アンテナ部材 5 1は、 例えば、 最下面に位置するラジアルスロットアンテナ 5 2、 その上部に位置する遅波板 5 3 . 遅波板 5 3を覆って遅波板 5 3を保護す ると共に、 これを冷却するアンテナカバー 5 4によって構成されている。  Above the dielectric window 22, an antenna member 51 is provided. In this example, the antenna member 51 is, for example, a radial slot antenna 52 located at the lowermost surface, and a slow wave plate 53 located above the same. The slow wave plate 53 is covered to protect the slow wave plate 53. And an antenna cover 54 for cooling it.
ラジアルスロットアンテナ 5 2は、 導電性を有する材質、 例えば、 銅の薄い 円板からなり、 おりなす角度が直角に近い鋭角を持った一対のスリツトが同心 円状に整列して該円板に形成されている。  The radial slot antenna 52 is formed of a thin disk made of a conductive material, for example, copper, and a pair of slits having an acute angle close to a right angle are formed on the disk by being arranged concentrically. ing.
遅波板 5 3の中心には、 導電性を有する材質、 例えば、 金属によって構成さ れた円錐形の一部を構成するバンプ 5 5が配置されている。このバンプ 5 5は、 内側導体 5 6 aと外管 5 6 bとによって構成される同軸導波管 5 6の当該内側 導体 5 6 aと電気的に導通している。 同軸導波管 5 6はマイクロ波供給装置 5 7で発生させた例えば、 2 . 4 5 G H zのマイクロ波を負荷整合器 5 8を介して 同軸導波管 5 6を通じアンテナ部材 5 1に伝搬させるように構成されている。 次に、 図示された真空処理システム 1で行なわれるプラズマ処理方法につい て説明する。 まず、 アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成された 真空ポンプ部材 40がサセプ夕 3上に載置され、 この状態で、 クリプトンを含 有する酸素ガスが供給源 45から供給され、 処理容器 2内にプラズマが発生さ れる。 この場合、 真空ポンプ部材 40は 450°C以下 (好ましくは、 150°C 〜250。C) の温度に保たれる。 尚、 真空ポンプ部材 40を室温 (例えば、 2 3°C) に保った状態でも、 処理容器 2にプラズマを発生することができた。 プラズマが発生すると、 処理容器 2内には、 酸素ラジカルが発生して、 真空 ポンプ部材 40の表面は酸素ラジカルによって酸化され、 酸化物被膜が形成さ れた。 At the center of the slow wave plate 53, a bump 55 that forms a part of a conical shape made of a conductive material, for example, a metal is arranged. The bump 55 is electrically connected to the inner conductor 56 a of the coaxial waveguide 56 composed of the inner conductor 56 a and the outer tube 56 b. The coaxial waveguide 56 propagates, for example, a 2.45 GHz microwave generated by the microwave supply device 57 to the antenna member 51 through the coaxial waveguide 56 through the load matching device 58. It is configured to be. Next, a plasma processing method performed in the illustrated vacuum processing system 1 will be described. Will be explained. First, a vacuum pump member 40 formed of aluminum or an aluminum alloy is placed on the susceptor 3. In this state, krypton-containing oxygen gas is supplied from a supply source 45, and plasma is generated in the processing vessel 2. Is done. In this case, the vacuum pump member 40 is maintained at a temperature of 450 ° C. or less (preferably, 150 ° C. to 250 ° C.). The plasma could be generated in the processing container 2 even when the vacuum pump member 40 was kept at room temperature (eg, 23 ° C.). When the plasma was generated, oxygen radicals were generated in the processing chamber 2, and the surface of the vacuum pump member 40 was oxidized by the oxygen radicals to form an oxide film.
このように、 酸素ラジカルによる酸化処理によって生成された酸化物被膜は 空隙がなく、 極めて緻密でしかも表面がフラットな A 1203の被膜であること が確認された。 これは、 アルミニウムまたはアルミニゥム合金表面が酸素ラジ カルによって改質されたためである。 Thus, oxide film produced by the oxidation treatment using oxygen radicals has no void was confirmed to be extremely dense and moreover the surface is coated flat A 1 2 0 3. This is because the surface of the aluminum or aluminum alloy was modified by oxygen radical.
このときの反応式は以下のとおりである。  The reaction formula at this time is as follows.
2 A 1 + 30* → A 1203 2 A 1 + 30 * → A 1 2 0 3
更に、 マグネシウム (Mg) を含有したアルミニウム合金によって真空ボン プ部材 40を形成した場合、 酸素ラジカルによって、 MgOを多く含む酸化物 被膜 (A 1203) をアルミニウム合金表面に形成することができた。 このよう に M g 0を含む酸化物被膜は耐食性、 強度を向上させることができる。 この場 合のマグネシウムの含有率は、 0.5重量%〜固溶最大量 (約 6.0重量%) で あることが望ましい。 尚、 クリプトンを含有する酸素ガスをプラズマ化して酸 素ラジカルを発生させた場合、 マグネシウムの含有率は、 0.5重量%〜1.0 重量%のように極めて少ない含有率でも、 MgOを含む酸化物被膜を得ること ができた。 Furthermore, when forming a vacuum Bonn flop member 40 by an aluminum alloy containing magnesium (Mg), by oxygen radicals, oxide film containing a large amount of MgO and (A 1 2 0 3) can be formed on the aluminum alloy surface Was. Thus, the oxide film containing Mg0 can improve corrosion resistance and strength. In this case, the content of magnesium is desirably from 0.5% by weight to the maximum amount of solid solution (about 6.0% by weight). When oxygen radicals are generated by converting oxygen gas containing krypton into plasma, the content of magnesium can be as small as 0.5% by weight to 1.0% by weight. I got it.
アルミニウム合金としては、前述したマグネシウムのほか、スト口ンチウム、 バリウム、 ジルコニウム、 ハフニウムを含有するアルミニウム合金を使用する ことができる。 S rO、 B a 0を多く含む酸化物被膜をアルミニウム合金表面 に形成することによって、 真空ポンプ部材 40の耐食性、 強度を向上させるこ とができた。 また、 0 . 1〜0 . 1 5重量%程度のジルコニウムを含有するアルミニウム合 金を使用した場合、 合金粒成長を抑制して耐食性、 機械強度の高い真空ポンプ 部材 4 0を構成でき。 更に、 ハフニウムを 0 . 1〜0 . 1 5重量%含有するアル ミニゥム合金を使用しても、 合金粒成長を抑制して耐食性、 機械強度の高い真 空ボンプ部材が得られることが確認された。 As the aluminum alloy, an aluminum alloy containing stotium, barium, zirconium, and hafnium in addition to magnesium described above can be used. By forming an oxide film containing a large amount of SrO and Ba0 on the aluminum alloy surface, the corrosion resistance and strength of the vacuum pump member 40 could be improved. In addition, when aluminum alloy containing about 0.1 to 0.15% by weight of zirconium is used, the vacuum pump member 40 having high corrosion resistance and high mechanical strength by suppressing alloy grain growth can be formed. Furthermore, it has been confirmed that even if an aluminum alloy containing 0.1 to 0.15% by weight of hafnium is used, a vacuum pump member having high corrosion resistance and high mechanical strength can be obtained by suppressing alloy grain growth. .
一方、 アルミニウム合金中には、 F e、 M n、 C r、 Z nが含まれることが 多く、 これらは、 通常、 アルミニウム合金の耐食性を低下させるから、 これら の含有率はいずれも 0 . 0 1重量%以下であることが望ましい。 尚、 アルミニゥ ム合金中の F e、 M n、 C r、 Z nは、 酸化処理を行なう前に、 真空ポンプ部 材 4 0を 4 5 0 °C以下の温度で、 水素還元することにより除去できる。  On the other hand, aluminum alloys often contain Fe, Mn, Cr, and Zn, and these usually lower the corrosion resistance of aluminum alloys. It is desirably 1% by weight or less. Note that Fe, Mn, Cr, and Zn in the aluminum alloy were removed by reducing the vacuum pump member 40 with hydrogen at a temperature of 450 ° C or less before performing the oxidation treatment. it can.
プラズマによって酸素ラジカルを発生させる場合、 酸素含有ガスにクリプト ン (K r ) を混入させてプラズマを発生させる場合について説明したが、 これ は、 クリプトンガスを混入することによって、 高いエネルギー状態に励起され たクリプ卜ンが酸素分子と衝突し、 容易に 2つの酸素ラジカルを生成すること ができるからである。  In the case where oxygen radicals are generated by plasma, the case where krypton (Kr) is mixed into an oxygen-containing gas to generate plasma has been described.However, by mixing krypton gas, it is excited to a high energy state. This is because the crypton collides with oxygen molecules and can easily generate two oxygen radicals.
また、 酸素ラジカルを発生させるにあたり、 酸素含有ガスにアルゴン (A r ) ガスを混入したガスを用いて酸素プラズマを発生させるようにしても良い。 ァ ルゴンガスを用いた場合、 アルゴンガスは取り扱いが容易で、 且つ、 安価であ るので、 実際に真空ポンプ部材 4 0を容易且つ安価に処理できる。  In generating oxygen radicals, oxygen plasma may be generated using a gas obtained by mixing argon (Ar) gas with an oxygen-containing gas. When argon gas is used, argon gas is easy to handle and inexpensive, so that the vacuum pump member 40 can be actually easily and inexpensively processed.
上記したように、 クリプトン、 アルゴン等の希ガスを用いてプラズマを発生 させることにより、 プラズマ酸化処理、 例えば、 酸素ラジカルによる酸化処理 を行なった場合、 生成された酸化物被膜中には微量の希ガス成分が含まれるこ とになる。 この希ガス成分は、 酸化物被膜の膜応力を抑制し、 密着性、 信頼性 を向上させるのに役立つ。  As described above, when a plasma is generated using a rare gas such as krypton or argon, plasma oxidation treatment, for example, oxidation treatment with oxygen radicals is performed. Gas components will be included. This rare gas component suppresses the film stress of the oxide film and helps to improve the adhesion and reliability.
酸素プラズマを生成するプラズマソースとして、 上記したプラズマ処理装置 1では、 2 . 4 5 G H zの周波数のマイクロ波プラズマを使用した。 マイクロ 波プラズマは、高密度で且つ V d cが比較的低い穏やかなプラズマであるので、 アルミニウム、 アルミニウム合金の表面にダメージを与えることなく、 真空ポ ンプ部材 4 0の表面をラジカル酸化して、酸化物被膜を形成することができる。 更に、 上に述べた例では、 真空ポンプ部材 4 0をアルミニウムまたはアルミ ニゥム合金によって形成した場合についてのみ説明したが、 本発明は何等これ に限定されることなく、 アルミニウムを含有するステンレススチールによって 構成された真空ポンプ部材の表面にアルミニウム酸化物被膜を形成する場合に も同様な結果が得られた。 As the plasma source for generating oxygen plasma, the plasma processing apparatus 1 described above used microwave plasma having a frequency of 2.45 GHz. Since the microwave plasma is a high-density and gentle plasma having a relatively low Vdc, the surface of the vacuum pump member 40 is radically oxidized without damaging the surface of the aluminum or aluminum alloy. An object film can be formed. Furthermore, in the example described above, only the case where the vacuum pump member 40 is formed of aluminum or an aluminum alloy has been described. However, the present invention is not limited to this, and is constituted by stainless steel containing aluminum. Similar results were obtained when an aluminum oxide film was formed on the surface of the vacuum pump member.
また、 本発明が適用されるポンプとしては図 2に示すものに限定されず、 一 般に腐食性の大きいガスまたは薬液に曝されるポンプに適用され、 特に、 前記 ガスまたは薬液と接する部材表面にアルミニウム酸化物を含む被膜を施すこと で効果がある。 産業上の利用可能性  Further, the pump to which the present invention is applied is not limited to the pump shown in FIG. 2 and is generally applied to a pump exposed to a highly corrosive gas or chemical solution. It is effective to apply a film containing aluminum oxide to the surface. Industrial applicability
本発明に係るポンプは、 半導体装置等の製造に使用される真空処理システム において、 各チヤンバ内を排気するための真空ポンプとして利用できる。  INDUSTRIAL APPLICABILITY The pump according to the present invention can be used as a vacuum pump for evacuating each chamber in a vacuum processing system used for manufacturing semiconductor devices and the like.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 排気すべき気体の吸入口と前記気体の吐出口とを有するポンプであって、 前記気体に曝される部材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、 前 記部材はプラズマ処理によって酸化された酸化物被膜を表面層として有してい ることを特徴とするポンプ。 1. A pump having a suction port for a gas to be evacuated and a discharge port for the gas, wherein a member exposed to the gas is made of aluminum or an aluminum alloy, and the member is an oxide oxidized by plasma processing. A pump having a coating as a surface layer.
2 . 排出すべき媒体の吸入口と前記媒体の吐出口とを有するポンプであって、 前記媒体に曝される部材はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、 前 記部材は酸素ラジカルによって酸化された酸化物被膜を表面層として有してい ることを特徴とするポンプ。  2. A pump having a suction port for a medium to be discharged and a discharge port for the medium, wherein a member exposed to the medium is made of aluminum or an aluminum alloy, and the member is an oxide oxidized by oxygen radicals. A pump having a coating as a surface layer.
3 . 前記表面層は希ガス成分を微量含むアルミニウムまたはアルミニウム合 金の酸化物被膜であることを特徴とする請求項 1または 2記載のポンプ。  3. The pump according to claim 1, wherein the surface layer is an oxide film of aluminum or aluminum alloy containing a trace amount of a rare gas component.
4 . 前記希ガス成分は、 クリプトンまたはキセノンであることを特徴とする 請求項 3記載のポンプ。  4. The pump according to claim 3, wherein the rare gas component is krypton or xenon.
5 . 排気すべき気体の吸入口と前記気体の吐出口とを有するポンプであって、 前記気体に曝される部材はマグネシウム、 ストロンチウム、 バリウム、 ジルコ 二ゥム、 及ぴ、 ハフニウムからなる群から選ばれた少なくとも一つを含有する アルミニウム合金からなり、 前記部材は、 前記気体に曝される部分の表面層と して酸化物被膜を有し、 前記酸化物被膜はアルミニウムの酸化物を含んでいる ことを特徴とするポンプ。  5. A pump having a suction port for a gas to be evacuated and a discharge port for the gas, wherein the member exposed to the gas is selected from the group consisting of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium. An aluminum alloy containing at least one selected from the group consisting of: an aluminum alloy, the member having an oxide coating as a surface layer of a portion exposed to the gas, wherein the oxide coating contains an aluminum oxide; Pump.
6 . 前記酸化物被膜は、 更に、 マグネシウム、 ストロンチウム、 バリウム、 ジルコニウム、 及び、 ハフニゥムの各酸化物のうちの少なくとも一つの酸化物 とを含んでいることを特徴とする請求項 5記載のポンプ。  6. The pump according to claim 5, wherein the oxide film further includes at least one oxide of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium.
7 . 前記アルミニウム合金は、 F e , M n , C r , Z nの含有率がいずれも 0 . 0 1重量%以下であることを特徴とする、 請求項 1〜 5のいずれかに記載 のポンプ。  7. The aluminum alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of Fe, Mn, Cr, and Zn is 0.01% by weight or less. pump.
8 . 真空処理システムに使用され、 前記真空システムから排気すべき媒体に 曝される部材がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、 更に、 前記媒 体に曝される部分に、 プラズマ処理によって酸化された酸化物被膜を表面層と して有することを特徴とする真空ポンプ。 8. A member used in a vacuum processing system and exposed to a medium to be evacuated from the vacuum system is made of aluminum or an aluminum alloy, and a portion exposed to the medium has an oxide oxidized by plasma processing. Coating with surface layer A vacuum pump comprising:
9 . 真空処理システムに使用され、 前記真空処理システムから排気すべき媒 体に曝される部材がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、 更に、 前 記媒体に曝される部分に、 酸素ラジカルによって酸化された酸化物被膜を表面 層として有することを特徴とする真空ポンプ。  9. The member used in the vacuum processing system and exposed to the medium to be evacuated from the vacuum processing system is made of aluminum or an aluminum alloy, and the part exposed to the medium is oxidized by oxygen radicals. A vacuum pump having an oxide film as a surface layer.
1 0 . 前記表面層は希ガス成分を微量含むアルミニウムまたはアルミニウム 合金の酸化物被膜であることを特徴とする請求項 8または 9記載の真空ポンプ。 10. The vacuum pump according to claim 8, wherein the surface layer is an oxide film of aluminum or an aluminum alloy containing a trace amount of a rare gas component.
1 1 . 前記希ガス成分はクリプトンまたはキセノンであることを特徴とする 請求項 1 0に記載の真空ポンプ。 11. The vacuum pump according to claim 10, wherein the rare gas component is krypton or xenon.
1 2 . 真空処理システムに使用され、 前記真空システムから排気すべき媒体 に少なくとも一部が曝される真空ポンプであって、前記媒体に曝される部分に、 マグネシウム、 ストロンチウム、 バリウム、 ジルコニウム、 及び、 ハフニウム からなる群から選ばれた少なくとも一つを含有するアルミニウム合金からなり、 更に、 アルミニウムの酸化物を表面層として含んでいることを特徴とする真空 ポンプ。  12. A vacuum pump used in a vacuum processing system and at least partially exposed to a medium to be evacuated from the vacuum system, wherein magnesium, strontium, barium, zirconium, and A vacuum pump comprising an aluminum alloy containing at least one selected from the group consisting of: hafnium, and further comprising an aluminum oxide as a surface layer.
1 3 . 前記表面層は、 マグネシウム、 ストロンチウム、 バリウム、 ジルコ二 ゥム 及び ハフニウムの各酸化物のうちの少なくとも一つの酸化物を含んで いることを特徴とする請求項 1 2記載の真空ポンプ。  13. The vacuum pump according to claim 12, wherein the surface layer contains at least one oxide of magnesium, strontium, barium, zirconium, and hafnium.
1 4 . 前記アルミニウム合金は F e , M n , C r , Z nの含有率が、 いずれ も 0 . 0 1重量%以下であることを特徴とする請求項 1 2または 1 3に記載の 真空ポンプ。  14. The vacuum according to claim 12, wherein the aluminum alloy has a content of Fe, Mn, Cr, and Zn of 0.01 wt% or less. pump.
1 5 . 前記真空処理システムはプラズマ処理を行うプラズマ処理装置である ことを特徴とする請求項 8〜 1 4のいずれかに記載の真空ポンプ。  15. The vacuum pump according to any one of claims 8 to 14, wherein the vacuum processing system is a plasma processing apparatus that performs plasma processing.
1 6 . 前記媒体は反応性の強いガスまたは薬液であることを特徴とする請求 項 8〜1 5のいずれかに記載の真空ポンプ。  16. The vacuum pump according to any one of claims 8 to 15, wherein the medium is a highly reactive gas or chemical solution.
1 7 . 排出すべき媒体の吸入口と、 前記媒体の吐出口とを有するポンプであ つて、 前記媒体に曝されるポンプ部材はアルミニウムを含む鉄によって形成さ れ母材を有し、 プラズマ処理によって酸化された前記アルミニウムの酸化物被 膜を表面層として有していることを特徴とするポンプ。 17. A pump having a suction port for a medium to be discharged and a discharge port for the medium, wherein a pump member exposed to the medium has a base material formed of iron containing aluminum and has a plasma processing. A pump having, as a surface layer, an aluminum oxide film oxidized by the above.
1 8 . 排出すべき媒体の吸入口と、 前記媒体の吐出口とを有し、 前記媒体に 曝される部材はアルミニウムを含む鉄によって形成された母材を有し、 酸素ラ ジカルによって酸化された前記アルミニウムの酸化物被膜を表面層として有し ていることを特徴とするポンプ。 18. A member having a suction port for a medium to be discharged and a discharge port for the medium, and a member exposed to the medium has a base material formed of iron including aluminum, and is oxidized by oxygen radical. A pump having the aluminum oxide film as a surface layer.
1 9 . 前記母材はアルミニウムを 3〜 7重量%含有するステンレススチール であることを特徴とする請求項 1 7または 1 8記載のポンプ。  19. The pump according to claim 17, wherein the base material is stainless steel containing 3 to 7% by weight of aluminum.
2 0 . 前記表面層は希ガス成分を微量含む前記アルミニウムの酸化物被膜で あることを特徴とする請求項 1 7〜1 9のいずれかに記載のポンプ。  20. The pump according to any one of claims 17 to 19, wherein the surface layer is an oxide film of the aluminum containing a trace amount of a rare gas component.
2 1 . 前記アルミニウムの酸化物被膜は少なくとも前記媒体に曝される部分 の表面に形成されていることを特徴とする請求項 1 7〜2 0のいずれかに記載 のポンプ。  21. The pump according to claim 17, wherein the aluminum oxide film is formed on at least a surface of a portion exposed to the medium.
2 2 . 真空処理処理システムに使用され、 前記真空処理システムから排気す べき媒体に少なくとも一部が曝される部材がアルミニウムを含む鉄によって形 成された母材を有し、 プラズマ処理によって酸化された前記アルミニウムの酸 化物被膜を表面層として有していることを特徴とする真空ポンプ。  22. A member used in a vacuum processing system and at least partially exposed to a medium to be evacuated from the vacuum processing system has a base material formed of iron including aluminum, and is oxidized by plasma processing. A vacuum pump comprising the aluminum oxide film as a surface layer.
2 3 . 真空処理システムに使用され、 前記真空処理システムから排気すべき 媒体に少なくとも一部が曝される部材がアルミニウムを含む鉄によって形成さ れた母材を有し、 酸素ラジカルによって酸化された前記アルミニウムの酸化物 被膜を表面層として有していることを特徴とする真空ポンプ。 23. A member used in a vacuum processing system and at least partially exposed to a medium to be evacuated from the vacuum processing system has a base material formed of iron including aluminum, and has been oxidized by oxygen radicals. A vacuum pump having the aluminum oxide film as a surface layer.
2 4 . 前記母材はアルミニウムを 3〜 7重量%含有するステンレススチール であることを特徴とする請求項 2 2または 2 3記載の真空ポンプ。  24. The vacuum pump according to claim 22, wherein the base material is stainless steel containing 3 to 7% by weight of aluminum.
2 5 . 前記表面層は希ガス成分を微量含む前記アルミニウムの酸化物被膜で あることを特徴とする請求項 2 2〜2 4のいずれかに記載の真空ポンプ。 25. The vacuum pump according to any one of claims 22 to 24, wherein the surface layer is an oxide film of the aluminum containing a trace amount of a rare gas component.
2 6 . 前記アルミニウムの酸化物被膜は少なくとも前記媒体に曝される部分 の表面に形成されていることを特徴とする請求項 2 2〜2 5のいずれかに記載 の真空ポンプ。 26. The vacuum pump according to any one of claims 22 to 25, wherein the aluminum oxide coating is formed on at least a surface of a portion exposed to the medium.
2 7 . アルミニウムを含む鉄によって形成された母材を有し、 酸素ラジカル によって酸化された前記アルミニウムの酸化物被膜を表面層として有している ことを特徴とする真空ポンプ。 27. A vacuum pump having a base material formed of iron containing aluminum and having, as a surface layer, an oxide film of the aluminum oxidized by oxygen radicals.
2 8 . 前記アルミニウムの酸化物被膜は少なくとも前記媒体に曝される部分 の表面に形成されていることを特徴とする請求項 2 7記載の真空ポンプ。28. The vacuum pump according to claim 27, wherein the aluminum oxide film is formed on at least a surface of a portion exposed to the medium.
2 9 . 真空システムから排気される媒体に曝される真空ポンプ部材の製造方 法において、 前記真空ポンプ部材をアルミニウムを含む金属によって形成し、 当該真空ポンプ部材をプラズマ処理または酸素ラジカル雰囲気で処理して、 ァ ルミ二ゥムの酸化物被膜を形成することを特徴とする真空ポンプ部材の製造方 法。 29. In a method for manufacturing a vacuum pump member exposed to a medium exhausted from a vacuum system, the vacuum pump member is formed of a metal containing aluminum, and the vacuum pump member is subjected to a plasma treatment or an oxygen radical atmosphere. A method of manufacturing a vacuum pump member, comprising forming an oxide film of aluminum.
3 0 . 前記金属はアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴と する請求項 2 9記載の真空ポンプ部材の製造方法。  30. The method according to claim 29, wherein the metal is aluminum or an aluminum alloy.
3 1 . 前記金属はアルミニウムを 3〜 7重量%含むステンレススチールであ ることを特徴とする請求項 2 9記載の真空ポンプ部材の製造方法。  31. The method for manufacturing a vacuum pump member according to claim 29, wherein the metal is stainless steel containing 3 to 7% by weight of aluminum.
3 2 . アルミニウムを含む鉄によつて形成された母材を有し、 プラズマ処理 によって酸化された前記アルミニウムの酸化物被膜を表面層として有している ことを特徴とするポンプ。  32. A pump having a base material formed of iron containing aluminum and having, as a surface layer, an oxide film of the aluminum oxidized by plasma treatment.
3 3 . アルミニウムを含む鉄によって形成された母材を有し、 酸素ラジカル によって酸化された前記アルミニウムの酸化物被膜を表面層として有している ことを特徴とするポンプ。  33. A pump having a base material formed of iron containing aluminum and having, as a surface layer, an oxide film of the aluminum oxidized by oxygen radicals.
PCT/JP2004/002858 2003-03-12 2004-03-05 Pump WO2004081381A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/548,764 US20060127245A1 (en) 2003-03-12 2004-03-05 Pump

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003066689A JP4694771B2 (en) 2003-03-12 2003-03-12 Pump and pump member manufacturing method
JP2003-066689 2003-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004081381A1 true WO2004081381A1 (en) 2004-09-23

Family

ID=32984544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/002858 WO2004081381A1 (en) 2003-03-12 2004-03-05 Pump

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060127245A1 (en)
JP (1) JP4694771B2 (en)
TW (1) TWI374470B (en)
WO (1) WO2004081381A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109404277A (en) * 2018-11-30 2019-03-01 江阴爱尔姆真空设备有限公司 A kind of Anticorrosive screw arbor vacuum pump

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008088912A (en) * 2006-10-03 2008-04-17 Tohoku Univ Mechanical pump and its manufacturing method
DE102008042656A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 Ilmvac Gmbh Electric motor with encapsulated motor housing
US8840383B2 (en) * 2010-02-01 2014-09-23 Power Plus Products Ltd. Method and apparatus for improved, high-pressure, fluid pump
US20110189031A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Da Quan Zhang Method and apparatus for improved, high-pressure, fluid pump
PL2649277T3 (en) * 2010-12-10 2017-07-31 Ateliers Busch S.A. Vacuum pump for applications in vacuum packaging machines
GB2487376A (en) 2011-01-19 2012-07-25 Edwards Ltd Two material pump stator for corrosion resistance and thermal conductivity
DE102011105455A1 (en) * 2011-06-24 2013-01-10 Henkel Ag & Co. Kgaa Conversion-layer-free components of vacuum pumps
WO2013011635A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 国立大学法人東北大学 Screw rotor for gas-evacuation pump, manufacturing method therefor, gas-evacuation pump provided with said screw rotor, and manufacturing method and assembly method therefor
US20180058453A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Agilent Technologies, Inc. Hermetic vacuum pump isolation valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729898A (en) * 1993-07-15 1995-01-31 Tadahiro Omi Manufacture of semiconductor
JPH083138B2 (en) * 1990-03-22 1996-01-17 ワイケイケイ株式会社 Corrosion resistant aluminum base alloy
JPH11350083A (en) * 1998-06-11 1999-12-21 Nippon Steel Corp Corrosion resistant steel
JP2002257040A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Sharp Corp Vacuum exhaust device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3841724A (en) * 1972-10-19 1974-10-15 Du Pont Wear resistant frictionally contacting surfaces
DE3510982A1 (en) * 1985-03-22 1986-09-25 Schering AG, Berlin und Bergkamen, 1000 Berlin MANUFACTURE OF METALLIC STRUCTURES ON NON-CONDUCTORS
FR2630133B1 (en) * 1988-04-18 1993-09-24 Siderurgie Fse Inst Rech PROCESS FOR IMPROVING THE CORROSION RESISTANCE OF METAL MATERIALS
US4923000A (en) * 1989-03-03 1990-05-08 Microelectronics And Computer Technology Corporation Heat exchanger having piezoelectric fan means
IT1243864B (en) * 1990-10-24 1994-06-28 Donegani Guido Ist BODIES FORMED IN POLYMERIC MATERIAL WITH IMPROVED SURFACE CHARACTERISTICS AND PROCESS FOR THEIR OBTAINING.
EP0519079B1 (en) * 1991-01-08 1999-03-03 Fujitsu Limited Process for forming silicon oxide film
JP3308091B2 (en) * 1994-02-03 2002-07-29 東京エレクトロン株式会社 Surface treatment method and plasma treatment device
JP3739432B2 (en) * 1994-02-25 2006-01-25 ダイセル化学工業株式会社 Ozone cleavage reaction

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH083138B2 (en) * 1990-03-22 1996-01-17 ワイケイケイ株式会社 Corrosion resistant aluminum base alloy
JPH0729898A (en) * 1993-07-15 1995-01-31 Tadahiro Omi Manufacture of semiconductor
JPH11350083A (en) * 1998-06-11 1999-12-21 Nippon Steel Corp Corrosion resistant steel
JP2002257040A (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Sharp Corp Vacuum exhaust device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109404277A (en) * 2018-11-30 2019-03-01 江阴爱尔姆真空设备有限公司 A kind of Anticorrosive screw arbor vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
US20060127245A1 (en) 2006-06-15
JP4694771B2 (en) 2011-06-08
TW200425237A (en) 2004-11-16
JP2004278308A (en) 2004-10-07
TWI374470B (en) 2012-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5231441B2 (en) Plasma processing system and plasma processing method
JP5235736B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4579157B2 (en) Processing device and switching mechanism
WO2004081381A1 (en) Pump
WO2004027852A1 (en) Method for forming insulating film on substrate, method for manufacturing semiconductor device and substrate-processing apparatus
JPS60211061A (en) Ion-nitrifying method of aluminum material
JPH07176524A (en) Material for vacuum processing device and manufacture
JPH01319665A (en) Ion nitriding method for aluminum material
EP1626439A1 (en) Method of forming fluorinated carbon film
JP2005142234A5 (en)
JP2007092095A (en) Thin film deposition method, and thin film deposition apparatus
TWI240949B (en) Component for plasma processing apparatus, component for processing apparatus, plasma processing apparatus, processing apparatus, and plasma processing method
WO2004034455A1 (en) Plasma processing apparatus, processing vessel used in plasma processing apparatus, dielectric plate used in plasma processing apparatus
JP2003188172A (en) Method for processing substrate
JPH0192354A (en) Aluminum composite material excellent in corrosion resistance and its production
JP2000205181A (en) Vacuum pump
JP2002180256A (en) Surface treatment apparatus
JP5437014B2 (en) Turbo molecular pump and substrate processing apparatus
TWI758740B (en) Film forming device
JP4423087B2 (en) Sputtering apparatus and thin film forming method
JP4637556B2 (en) Film forming apparatus, composite wiring film forming apparatus including the film forming apparatus, and thin film manufacturing method
JP2011171468A (en) Thin film formation device and method for forming the thin film
JP4262126B2 (en) Insulating film formation method
CN117512516A (en) Preparation method of metal powder surface insulation layer
KR100733440B1 (en) Method of forming fluorinated carbon film

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006127245

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10548764

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10548764

Country of ref document: US