【手続補正書】
【提出日】平成16年2月5日(2004.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】真空排気システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】ガスを導入する真空チャンバーと、該真空チャンバー内に導入したガスを排気する排気システムであって、
前記真空チャンバー内に導入したガスを排気し且つ所望の圧力に減圧する主真空ポンプを有する排気ラインと、前記主真空ポンプ後流側に設けたアダプティブプレッシャーコントロールバルブとを設け、該主真空ポンプ後流側に設けたアダプティブプレッシャーコントロールバルブで前記真空チャンバーを所望の圧力に調圧することを特徴とする真空排気システム。
【請求項２】ガスを導入する真空チャンバーと、該真空チャンバー内に導入したガスを排気する排気システムであって、
前記真空チャンバー内に導入したガスを排気し且つ所望の圧力に減圧する主真空ポンプを有する排気ラインと、前記主真空ポンプの回転数を変化させる回転数制御手段とを設け、該回転数制御手段で主真空ポンプの回転数を変化させることにより前記真空チャンバー内を所望の圧力に調圧することを特徴とする真空排気システム。
【請求項３】ガスを導入する真空チャンバーと、該真空チャンバー内に導入したガスを排気する排気システムであって、
前記真空チャンバー内に導入したガスを排気し且つ所望の圧力に減圧する主真空ポンプを有する排気ラインと、前記主真空ポンプ後流側に設けたアダプティブプレッシャーコントロールバルブと、該主真空ポンプの回転数を変化させる回転数制御手段とを設け、該主真空ポンプ後流側に設けたアダプティブプレッシャーコントロールバルブの動作と該回転数制御手段による主真空ポンプの回転数制御により前記真空チャンバーを所望の圧力に調圧することを特徴とする真空排気システム。
【請求項４】請求項１又は２又は３に記載の真空排気システムにおいて、
前記主真空ポンプの後流側に補助ポンプを設けたことを特徴とする真空排気システム。
【請求項５】請求項４に記載の真空排気システムにおいて、
前記排気ラインには、前記主真空ポンプ吸気側に設けられた前記真空チャンバー内を所望の圧力に調圧するアダプティブプレッシャーコントロールバルブと、該排気ラインを開閉するゲートバルブとを設けたことを特徴とする真空排気システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセス等で使用するプロセスガスを導入する真空チャンバーの真空排気システムのように、比較的大流量のガスを排気する用途に適する真空排気システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来のこの種の真空排気システムの構成を示す図である。排気ラインとしては、通常のプロセス時に真空チャンバー１内のガスを排気する主排気ラインＬ１と、真空チャンバー１の粗引き時や真空チャンバー１のドライクリーニング実施時に用いられる粗引きラインＬ２を有している。
【０００３】
主排気ラインＬ１にはアダプティブプレッシャーコントロールバルブ（以下、「ＡＰＣバルブ」と記す）２、ゲートバルブ３、主真空ポンプ４としてのターボ分子ポンプ、ゲートバルブ５が挿入接続、粗引きラインＬ２にはＡＰＣバルブ６、ゲートバルブ７が挿入接続されている。また、主排気ラインＬ１と粗引きラインＬ２の合流点１０より後流側に補助ポンプとしてドライ真空ポンプ８が接続されている。また、９は主真空ポンプ４のコントローラ、１１は真空チャンバー内の圧力を測定する真空計である。そして主真空ポンプ４の後流側は、特に調圧をする必要がなく、ＡＰＣバルブは配置されていない。
【０００４】
上記構成の真空排気システムにおいて、真空チャンバー１内に付着した生成物を除去するために行われる例えば、ＮＦ3ガスを用いるドライクリーニングを実施するときは、主真空ポンプ４が接続されている主排気ラインＬ１は閉止させて、粗引きラインＬ２を使用する。また、最近、主排気ラインＬ１の主真空ポンプ４の吸気側に配置されたＡＰＣバルブ２、ゲートバルブ３及び主真空ポンプ４のドライクリーニングも実施している。これは主真空ポンプ４を停止させ、ＡＰＣバルブ２及びゲートバルブ３を全開にして実施する方法である。
【０００５】
上記主真空ポンプ４を停止させ、ＡＰＣバルブ２及びゲートバルブ３を全開にしてＡＰＣバルブ２、ゲートバルブ３及び主真空ポンプ４をドライクリーニングする方法は、主真空ポンプ４を停止し、再起動させるのに時間がかかり、頻繁に実施することができないという問題があった。また、頻繁に実施したとしたら、本来のプロセスを実施する時間が低下し、その結果、スループットが低下するという問題もあった。
【０００６】
また、主真空ポンプ４は回転させたままで、真空チャンバー１内のクリーニングと主真空ポンプ４の吸気側のＡＰＣバルブ２、ゲートバルブ３及び主真空ポンプ４のドライクリーニングを同時に実施する方法として、主真空ポンプ４の吸気側のＡＰＣバルブ２で真空チャンバー１内の圧力を調整して、主真空ポンプ４で排気する方法もある。しかしながら、この方法は、ＡＰＣバルブ２の上流側はその圧力は高く、十分なクリーニング効果が得られるが、該ＡＰＣバルブ２の後流側はその圧力は低く、十分なクリーニング効果が得られないという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、真空チャンバー、主真空ポンプ、主真空ポンプの吸気側のＡＰＣバルブ及びゲートバルブのドライクリーニングを同時に実施し、十分なクリーニング効果を発揮できる真空排気システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ガスを導入する真空チャンバーと、該真空チャンバー内に導入したガスを排気する排気システムであって、真空チャンバー内に導入したガスを排気し且つ所望の圧力に減圧する主真空ポンプを有する排気ラインと、主真空ポンプ後流側に設けたＡＰＣバルブとを設け、該主真空ポンプ後流側に設けたＡＰＣバルブで前記真空チャンバーを所望の圧力に調圧することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、ガスを導入する真空チャンバーと、該真空チャンバー内に導入したガスを排気する排気システムであって、真空チャンバー内に導入したガスを排気し且つ所望の圧力に減圧する主真空ポンプを有する排気ラインと、主真空ポンプの回転数を変化させる回転数制御手段とを設け、該回転数制御手段で主真空ポンプの回転数を変化させることにより真空チャンバー内を所望の圧力に調圧することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、ガスを導入する真空チャンバーと、該真空チャンバー内に導入したガスを排気する排気システムであって、真空チャンバー内に導入したガスを排気し且つ所望の圧力に減圧する主真空ポンプを有する排気ラインと、主真空ポンプ後流側に設けたＡＰＣバルブと、該主真空ポンプの回転数を変化させる回転数制御手段とを設け、該主真空ポンプ後流側に設けたＡＰＣバルブの動作と該回転数制御手段による主真空ポンプの回転数制御により前記真空チャンバーを所望の圧力に調圧することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２又は３に記載の真空排気システムにおいて、主真空ポンプの後流側に補助ポンプを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の真空排気システムにおいて、排気ラインには、主真空ポンプ吸気側に設けられた真空チャンバー内を所望の圧力に調圧するアダプティブプレッシャーコントロールバルブと、該排気ラインを開閉するゲートバルブとを設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記のように主真空ポンプの後流側に設けたＡＰＣバルブで真空チャンバーを所望の圧力に調圧するか、又は主真空ポンプの回転数を変化させることにより真空チャンバー内を所望の圧力に調圧するか、又はこの両者で真空チャンバーを所望の圧力に調圧するので、例えば、真空チャンバーのドライクリーニングの場合では、真空ポンプを任意の回転数で回転させたまま、真空チャンバー、主真空ポンプ、主真空ポンプの吸気側のＡＰＣバルブ、ゲートバルブの圧力を高く保ち、十分なクリーニング効果を有するドライクリーニングを実施できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る真空排気システムの構成を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。排気ラインとしては、通常のプロセス時に真空チャンバー１内のガスを排気する主排気ラインＬ１と、真空チャンバー１の粗引き時や真空チャンバー１のドライクリーニング実施時に用いられる粗引きラインＬ２を有している点は図１の真空排気システムと同じである。
【００１５】
主排気ラインＬ１にはＡＰＣバルブ２、ゲートバルブ３、主真空ポンプ４としてのターボ分子ポンプが挿入接続され、更に主真空ポンプ４の後流側にＡＰＣバルブ１２、ゲートバルブ５が挿入接続されている。また、粗引きラインＬ２にはゲートバルブ７のみが挿入接続されている。主排気ラインＬ１と粗引きラインＬ２の合流点１０より後流側に補助ポンプとしてドライ真空ポンプ８が接続されている。
【００１６】
また、主真空ポンプ４内の圧力は真空計１１で測定され、主排気ラインＬ１内の圧力は真空計１３で測定され、主真空ポンプ４吸気側のＡＰＣバルブ２及び主真空ポンプ後流側のＡＰＣバルブ１２のコントロールに供される。また、主真空ポンプ４の回転数はコントローラ９により制御されるようになっている。
【００１７】
上記構成の真空排気システムにおいて、真空チャンバー１内を粗引きするときは、主排気ラインＬ１のゲートバルブ３及び５を閉じ、粗引きラインＬ２のゲートバルブ７を開いて、ドライ真空ポンプ８により、真空チャンバー１内を粗引きする（この時、主真空ポンプ４であるターボ分子ポンプは運転状態又は停止状態にある）。真空チャンバー１内が減圧され、所定の圧力に減圧されたら、ゲートバルブ７を閉じ、ゲートバルブ３及び５を開いて通常のプロセス運転に移る（この時、主真空ポンプ４であるターボ分子ポンプが停止状態である場合はターボ分子ポンプを運転する）。
【００１８】
主真空ポンプ４の後流側のＡＰＣバルブ１２により、その上流側の圧力を高めた場合、主真空ポンプ４は過負荷状態となり、条件によっては、主真空ポンプ４の稼動範囲を超えてしまうかもしれない。このとき主真空ポンプ４の回転数をコントローラ９により低下させれば、過負荷運転時の主真空ポンプ４のロータ温度やモータ温度の上昇を抑えることができる。
【００１９】
また、過負荷運転時の回転数変化（回転数低下）は、無負荷運転時の変化時間に比べ、大幅に短く、短時間で回転数の回転数変化（回転数低下）を得ることができる。また、主真空ポンプ４の後流側のＡＰＣバルブ１２だけの真空チャンバー１の調圧に比べ、主真空ポンプ４の回転数を変化させて低下させておけば、更に高い圧力の調圧も可能であり、上記した主真空ポンプ４吸気側のＡＰＣバルブ２の上流側圧力は高く、十分なクリーニング効果が得られるが、該ＡＰＣバルブ２の後流側の圧力は低く、十分なクリーニング効果が得られないという問題を解決できる。
【００２０】
主真空ポンプ４後流側のＡＰＣバルブ１２は、真空チャンバー１の圧力を直接調圧しても構わないし、主真空ポンプ４の回転数に対する真空チャンバー１内圧力と背圧の関係を予め求めておけば、主真空ポンプ４の背圧を調整することにより、真空チャンバー１内の圧力も調整することができる。
【００２１】
なお、上記例では主真空ポンプ４にターボ分子ポンプを用いる例を示したが、主真空ポンプ４はターボ分子ポンプに限定されるものではない。
【００２２】
また、本発明の主眼点は主真空ポンプ４の回転数と、該主真空ポンプ４の後流側に設けたＡＰＣバルブ１２による真空チャンバー１の圧力制御にある。よって、粗引きラインＬ２の有無や、粗引きラインＬ２が有る場合、粗引きラインＬ２に設置されるＡＰＣバルブ６の有無はどちらでも構わない。また、排気系の構成上、主真空ポンプ４吸気側のＡＰＣバルブ２とゲートバルブ３の位置は図２とは逆に配置してもよい。また、主真空ポンプ４後流側のＡＰＣバルブ１２とゲートバルブ５の位置も図２とは逆に配置してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が期待できる。
【００２４】
主真空ポンプの後流側に設けたＡＰＣバルブで真空チャンバーを所望の圧力に調圧するか、又は主真空ポンプの回転数を変化させることにより真空チャンバー内を所望の圧力に調圧するか、又はこの両者で真空チャンバーを所望の圧力に調圧するので、例えば真空チャンバーのドライクリーニングの場合では、真空ポンプを任意の回転数で回転させたまま、真空チャンバー、真空ポンの圧力を高く保ち、十分なクリーニング効果を有するドライクリーニングを実施できる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、更に、主真空ポンプ、主真空ポンプの吸気側のＡＰＣバルブ、ゲートバルブのドライクリーニングも同時に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の真空排気システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る真空排気システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１          真空チャンバー
２          ＡＰＣバルブ
３          ゲートバルブ
４          主真空ポンプ
５          ゲートバルブ
６          ＡＰＣバルブ
７          ゲートバルブ
８          ドライ真空ポンプ
９          コントローラ
１０        合流点
１１        真空計
１２        ＡＰＣバルブ
１３        真空計