(57)【要約】【課題】  微粉末の補修効率が高く、かつ寿命が長い排気システムを提供する。【解決手段】  実施形態に係る排気システム２には、円筒形状を有するトラップ容器３が設けられる。トラップ装置３には、側壁３２が前記円筒形状の円周方向に可動するトラップ容器３１が設けられる。さらに、排気システム２には、前記円筒形状の軸方向に対して傾斜し、処理装置から真空ポンプにより排気する排気ガスを前記トラップ容器３１に流入する流入配管２２が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状を有するトラップ容器であって、側壁が前記円筒形状の円周方向に可動する前記トラップ容器と、
前記円筒形状の軸方向に対して傾斜し、処理装置から真空ポンプにより排気する排気ガスを前記トラップ容器に流入する流入配管と、
を備えた排気システム。
【請求項２】
前記トラップ容器の側壁の内側にフィンを設けたことを特徴とする請求項１に記載の排気システム。
【請求項３】
前記トラップ容器の側壁を覆うように前記トラップ容器の外側に外壁が設けられ、前記トラップ容器の側壁と、前記外壁との間で囲まれた空間にガスを流入することを特徴とする請求項１または２に記載の排気システム。
【請求項４】
前記トラップ容器の側壁の外側にフィンを設けたことを特徴とする請求項３に記載の排気システム。
【請求項５】
前記ガスは、前記円筒形状の軸方向に対して略垂直方向に流入されることを特徴とする請求項３または４に記載の排気システム。
【請求項６】
前記ガスは、冷却された不活性ガスであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の排気システム。
【請求項７】
前記トラップ容器の側壁は、電気的に制御することにより回転することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の排気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、排気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
成膜処理装置等の半導体製造装置から排出される排気ガスは、冷却することにより粉末になることがある。このような微粉末は、排気中の配管に堆積することがあるため、トラップ容器により微粉末をトラップする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６０１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、微粉末の補修効率が高く、かつ寿命が長い排気システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る排気システムには、円筒形状を有するトラップ容器であって、側壁が前記円筒形状の円周方向に可動するトラップ容器が設けられる。さらに、前記円筒形状の軸方向に対して傾斜し、処理装置から真空ポンプにより排気する排気ガスを前記トラップ容器に流入する流入配管が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る排気システムを説明する概略図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るトラップ装置を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るトラップ装置を示す断面図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るトラップ装置を示す断面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るトラップ装置を示す断面図。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る排気システムを説明する概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る排気システムを説明する概略図である。半導体製造装置１は、チャンバ１１とチャンバ１１に接続されたターボポンプ１２を有する。半導体製造装置１は、例えば成膜装置やドライエッチング装置である。ガスを用いた半導体ウェーハの処理がチャンバ１１内で行われる。チャンバ１１内で用いられたガスは、真空ポンプ、例えばターボポンプ１２によりチャンバ１１から排気される。
【０００９】
排気システム２は、真空ポンプとして、ドライポンプ２１が設けられる。ドライポンプ２１は、半導体製造装置１中のターボポンプ１２と接続されている。ドライポンプ２１は、半導体製造装置１から、排気されたガスを下流に排気する。ドライポンプ２１から排気されたガスは、流入配管２２を介してトラップ装置３に排気される。トラップ装置３において、排気されたガス中の微粉体が捕捉される。トラップ装置３から流出配管２３を通して、排気ガスが排気される。
【００１０】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るトラップ装置３を示す断面図である。図２（ａ）に、円筒形状の側壁３２を有するトラップ装置３中のトラップ容器３１の軸方向に対して垂直から見た断面図を示し、図２（ｂ）に、円筒形状の側壁３２を有するトラップ容器３１の軸方向から見た断面図を示す。
【００１１】
トラップ装置３には、円筒形状の側壁３２を有するトラップ容器３１が設けられる。円筒形状において、円筒方向をトラップ容器３１の軸方向とする。なお、円筒形状における円形状は、真円に限らず、楕円等中心から周まで半径が一定でないものも含むものとする。
【００１２】
トラップ容器３１の側壁３２は、円筒形状の円周方向に自在に可動するものである。
【００１３】
トラップ容器３１の外側には、トラップ容器３１を覆うように、トラップ装置３の外壁３３が設けられる。トラップ容器３１の側壁３２とトラップ装置３の外壁３３の間には空間が設けられ、排気ガスとは異なるガスを流入できる構造になっている。
【００１４】
トラップ容器３１の排気ガス流入側には、流入配管２２が接続される。流入配管２２は、トラップ容器３１の軸方向に対して傾斜してトラップ容器３１に接続されている。トラップ容器３１の軸方向に対する流入配管２２の角度を、図２のように、流入角θとすると、傾斜とは、０°＜θ≦９０°で定義される。流入配管２２は、トラップ容器３１における円筒部分の円状の端面に接続されても良く、また円筒の側壁３２に接続されてもよい。
【００１５】
トラップ容器３１の排気ガス流出側には、流出配管２３が接続される。流出配管２３は、好適にはトラップ容器３１の軸方向に対して傾斜しないことが望ましいが、傾斜したものであってもよい。
【００１６】
第１の実施形態に係るトラップ装置３において、流入配管２２が、トラップ容器３１の側壁３２に流入角θが９０°としたときの排気ガスの流れについてのシミュレーションを行った。シミュレーションの条件は、排気ガスを窒素（Ｎ２）ガスとして５０〜５００ｓｃｃｍの流量を、直径２７ｍｍの流入配管２２から流入圧１５０〜３００ｍＴｏｒｒで流入するとした。また、トラップ容器３１は、円筒方向の長さを２５０ｍｍとし、円筒の直径を６０ｍｍとした。
【００１７】
このシミュレーションの結果、トラップ容器３１に対して流入管を傾斜して接続させることにより、トラップ容器３１内で渦が発生し、排気ガスによりトラップ容器３１内は充満されることがわかった。これにより、トラップ容器３１の側壁３２に排気ガスに含まれる微粉体は、トラップ容器３１内の内部で偏りなく堆積される。
【００１８】
以上のように、本実施形態における排気システム２では、流入配管２２がトラップ容器３１の軸方向に対して傾斜してトラップ容器３１に接続される。これにより、トラップ容器３１内で、排気ガスによる渦が発生し、トラップ容器３１の側壁３２に排気ガスに含まれる微粉体は、トラップ容器３１内の内部で偏りなく堆積される。すなわち、目詰まりのなく高寿命な排気システム２を提供することができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による排気システムについて図３を用いて説明する。この第２の実施形態の構成について図２の第１の実施形態の排気システムの構成と同一部分は同一符号で示し、その詳細な説明を省略する。この第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、図２のトラップ容器３１の側壁３２にフィン３４が設けられている点である。
【００２０】
第２の実施形態による排気システムには、図３のように容器トラップの側壁３２に回転翼としてのフィン３４が設けられる。フィン３４は、図３のように複数設けられていてもよい。
【００２１】
フィン３４が設けられることにより、トラップ容器３１内の側壁３２における表面積が増加し、排気システム２の寿命を長くすることができる。フィン３４の形状は、例えば図３（ａ）に示すように、トラップ容器３１の軸方向に対して垂直方向から見て、排気ガスの進行方向に向かって高さが高くなる三角形状である。この場合、トラップ容器３１内の排気ガスは、フィン３４の表面に沿って、渦状に排気されるため、トラップ容器３１内に偏りなく排気ガス中の微粉体を堆積させることができる。なお、図３（ａ）において、フィン３４の断面形状は、三角形に限らず、四角形等であってもよい。
【００２２】
また、渦状の排気ガスがフィン３４の側面に衝突することにより、フィン３４を介して、トラップ容器３１の円周方向に可動な側壁３２を回転させることができる。これにより、排気ガスの渦の流れを強くし、排気ガス中の微粉体をトラップ容器３１の側壁３２に偏りなく堆積させることができる。
【００２３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による排気システムについて図４を用いて説明する。この第２の実施形態の構成について図２の第１の実施形態の排気システム２の構成と同一部分は同一符号で示し、その詳細な説明を省略する。この第３の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、図２のトラップ装置３の外壁３３にガス流入配管３５及びガス流出配管３６が接続されている点である。
【００２４】
第３の実施形態による排気システム２には、図４のようにトラップ装置３の外壁３３にガス流入配管３５及びガス流出配管３６が設けられる。ガス流入配管３５は、トラップ装置３の外壁３３に、例えばトラップ容器３１の軸方向に略垂直方向に接続される。ガス流出配管３６は、例えばトラップ装置３の外壁３３に、トラップ容器３１の軸方向と略水平方向に接続される。ガス流入配管３５とガス流出配管３６は、トラップ装置３の一端と他端にそれぞれ接続され、例えばガス流入配管３５は、トラップ装置３の排気ガスの流出側に、ガス流出配管３６は、トラップ装置３の排気ガスの流入側に接続される。
【００２５】
ガス流入配管３５から、トラップ容器３１の側壁３２とトラップ装置３の外壁３３とで囲まれる空間に冷却されたガスを流入させる。ガス流入配管３５から流入されるガスは、例えば冷却した窒素等の不活性ガスである。また、冷却されたガスを流入することにより、トラップ装置３を冷却することにより、微粉体の捕捉効率を向上させることができる。
【００２６】
図５に示すように、トラップ容器３１の側壁３２の外側にフィン３４が設けられていてもよい。これにより、流入された渦状に流れるガスはフィン３４に衝突し、トラップ容器３１の円周方向に可動なトラップ容器３１を回転させることができる。すなわち、排気ガスの渦の流れを強くし、排気ガス中の微粉体をトラップ容器３１の側壁３２に偏りなく堆積させることができる。
【００２７】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態による排気システムについて図６を用いて説明する。この第２の実施形態の構成について図３の第２の実施形態の排気システム２の構成と同一部分は同一符号で示し、その詳細な説明を省略する。この第４の実施形態が、第２の実施形態と異なる点は、図３のトラップ容器３１の側壁３２が、フィン３４により回転する代わりに、電動機構４により回転する点である。
【００２８】
図６に、本発明の第４の実施形態に係る排気システム２を説明する概略図を示す。トラップ容器３１の側壁３２上には、Ｎ極とＳ極に対応する一対の磁性体４１が設けられる。トラップ装置３の周囲には、トラップ装置３を取り囲むように、電磁コイル４２及びホール素子４３が設けられる。電磁コイル４２は、トラップ容器３１内に設けられた磁性体４１のＮ極とＳ極を切り換える。ホール素子４３は、磁極を検知し、電気信号に変換する。
【００２９】
電磁コイル４２及びホール素子４３と電気的に接続されるように、ドライバ５が設けられる。コントローラ６は、ドライバ５及び半導体製造装置１本体と電気的に接続されるように設けられる。半導体製造装置１が起動し、チャンバ１１内において、半導体ウェーハの処理が行われている場合には、コントローラ６及びドライバ５により、電磁コイル４２及びホール素子４３を制御し、トラップ容器３１の側壁３２を回転させる。これにより、トラップ容器３１内の排気ガスの渦の流れを強くし、排気ガス中の微粉体をトラップ容器３１の側壁３２に偏りなく堆積させることができる。
【００３０】
なお、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３１】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１…半導体製造装置
１１…チャンバ
１２…ターボポンプ
２…排気システム
２１…ドライポンプ
２２…流入配管
２３…流出配管
３…トラップ装置
３１…トラップ容器
３２…側壁
３３…外壁
３４、３６…フィン
３５…ガス流入配管
３６…ガス流出配管
４１…磁性体
４２…電磁コイル
４３…ホール素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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