(57)【要約】  【課題】  除害のコストを削減できる真空装置及び除害システムを提供する。  【解決手段】  真空ポンプ１１により真空にした処理槽１０内に反応ガスを供給してワークの加工を行う加工工程と、処理槽１０内にクリーニング用ガスを供給してワークのクリーニングを行うクリーニング工程とを交互に行う真空装置１において、加工工程時に反応ガスを希釈する希釈用ガスを真空ポンプ１１に供給する第１、第２供給経路１４、１５を設け、クリーニング工程時に第１供給経路１４の希釈用ガス供給弁１４ａを閉じて希釈用ガスの供給量を加工工程時よりも少なくした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ポンプにより真空にされた処理槽内に反応ガスを供給してワークの加工を行う加工工程と、前記処理槽内にクリーニング用ガスを供給してワークのクリーニングを行うクリーニング工程とを行う真空装置において、前記加工工程時に前記反応ガスを希釈する希釈用ガスを前記真空ポンプに供給し、前記クリーニング工程時の前記希釈用ガスの供給量を前記加工工程時よりも少なくしたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
前記希釈用ガスを前記真空ポンプに供給する第１、第２供給経路を設け、前記加工工程時に第１、第２供給経路を開くとともに、前記クリーニング工程時に第１供給経路を閉じたことを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
【請求項３】
前記クリーニング用ガスがＰＦＣから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空装置。
【請求項４】
前記クリーニング工程時に前記真空ポンプから排気されるＰＦＣの濃度を１〜５％にしたことを特徴とする請求項３に記載の真空装置。
【請求項５】
前記希釈用ガスが窒素から成り、前記加工工程時の前記希釈用ガスの供給量を４０〜１０５Ｌ／分にしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の真空装置。
【請求項６】
前記クリーニング工程時の前記希釈用ガスの供給量を１０〜２５Ｌ／分にしたことを特徴とする請求項５に記載の真空装置。
【請求項７】
前記加工工程によりワークのＣＶＤまたはエッチングを行うことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の真空装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の真空装置と、前記真空装置の排気側に接続して前記反応ガスを除害する第１除害装置と、前記真空装置の排気側に接続して前記クリーニング用ガスを除害する第２除害装置とを備えたことを特徴とする除害システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空の処理槽にガスを供給してワークの加工及びクリーニングを行う真空装置に関する。また本発明は、真空装置の排気を除害する除害システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の真空装置は特許文献１に開示されている。この真空装置は真空ポンプにより真空にされる処理槽を有している。処理槽には半導体基板や液晶パネル用ガラス等のワークが配され、処理槽にＳｉＨ4等の反応ガスを供給して成膜やエッチング等の加工工程が行われる。また、処理槽にＣ2Ｆ6（パーフルオロエタン）等から成るクリーニング用ガスを供給して加工後のワークのクリーニング工程が行われる。
【０００３】
処理槽と真空ポンプとの間には加工工程時及びクリーニング工程時の排気を希釈する窒素等の希釈用ガスの供給経路が設けられる。例えば、反応ガスがＳｉＨ4から成る場合に、ＳｉＨ4の濃度が０．６６〜９５．３Ｖｏｌ％の広範囲において爆発組成となる。また、反応ガスがＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）から成る場合に、ＴＥＯＳの濃度が０．２％以上で爆発組成となる。このため、希釈用ガスにより排ガスを希釈して爆発限度以下の濃度で真空装置から排気される。また、希釈用ガスにより真空ポンプの駆動部のシールが行われる。
【０００４】
真空装置から排気された反応ガス及びクリーニング用ガスはそれぞれ除害装置に導かれる。図５は真空装置の排気を除害する除害システムを示す構成図である。除害システム３０は真空装置１〜６及び除害装置２１〜２４から成っている。真空装置１〜３は連結され、ワークを順次送って異なる加工を行うことができる。真空装置４〜６も同様に連結され、ワークが順次送られる。
【０００５】
真空装置１〜３の排気経路Ａ１、Ｂ１はそれぞれ除害装置２１、２３に接続される。真空装置４〜６の排気経路Ａ２、Ｂ２はそれぞれ除害装置２２、２４に接続される。除害装置２１、２２により反応ガスが除害され、除害装置２３、２４によりクリーニング用ガスが除害される。これにより、地球温暖化等の環境破壊を防止することができる。
【特許文献１】特開平７−１１９６３３号公報（第２頁−第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
除害装置２１〜２４の処理能力は一般に約２００Ｌ／分であり、加工工程時及びクリーニング工程時の希釈用ガスの供給量は防爆のために真空装置１〜６それぞれに付き約６５Ｌ／分必要である。このため、連結された真空装置１〜３に対して反応ガス及びクリーニング用ガスを除害する除害装置２１、２３がそれぞれ１台ずつ必要になる。同様に、連結された真空装置４〜６に対して反応ガス及びクリーニング用ガスを除害する除害装置２２、２４がそれぞれ１台ずつ必要になる。従って、多くの台数の除害装置が設置され、排ガスの除害にかかるコストが高くなる問題があった。
【０００７】
本発明は、除害のコストを削減できる真空装置及び除害システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、真空ポンプにより真空にされた処理槽内に反応ガスを供給してワークの加工を行う加工工程と、前記処理槽内にクリーニング用ガスを供給してワークのクリーニングを行うクリーニング工程とを行う真空装置において、前記加工工程時に前記反応ガスを希釈する希釈用ガスを前記真空ポンプに供給し、前記クリーニング工程時の前記希釈用ガスの供給量を前記加工工程時よりも少なくしたことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、処理槽には半導体基板や液晶パネル等のワークが配され、処理槽にＳｉＨ4等の反応ガスを供給して成膜やエッチング等の加工工程が行われる。真空ポンプには窒素等の希釈用ガスが供給され、真空ポンプがシールされるとともに反応ガスが希釈して排気される。また、処理槽にＣ2Ｆ6等のクリーニング用ガスを供給して加工後のワークのクリーニングが行われる。真空ポンプには加工工程時よりも少ない量の希釈用ガスが供給され、真空ポンプがシールされるとともにクリーニング用ガスが希釈して排気される。
【００１０】
また本発明は、上記構成の真空装置において、前記希釈用ガスを前記真空ポンプに供給する第１、第２供給経路を設け、前記加工工程時に第１、第２供給経路を開くとともに、前記クリーニング工程時に第１供給経路を閉じたことを特徴としている。この構成によると、加工工程時には第１、第２供給経路が開かれて反応ガスが希釈される。クリーニング工程時には第１供給経路が閉じられ、第２供給経路を開いてクリーニング用ガスが希釈される。
【００１１】
また本発明は、上記構成の真空装置において、前記クリーニング用ガスがＰＦＣ（パーフルオロカーボン）から成ることを特徴としている。この構成によると、パーフルオロメタン、パーフルオロエタン、パーフルオロプロパン、パーフルオロブタン、パーフルオロペンタン、パーフルオロヘキサン等が処理槽に供給され、ワークのクリーニングが行われる。
【００１２】
また本発明は、上記構成の真空装置において、前記クリーニング工程時に前記真空ポンプから排気されるＰＦＣの濃度を１〜５％にしたことを特徴としている。この構成によると、処理槽に供給されるＰＦＣは真空ポンプに流入して希釈用ガスにより１〜５％に希釈して排気される。
【００１３】
また本発明は、上記構成の真空装置において、前記希釈用ガスが窒素から成り、前記加工工程時の前記希釈用ガスの供給量を４０〜１０５Ｌ／分にしたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の真空装置において、前記クリーニング工程時の前記希釈用ガスの供給量を１０〜２５Ｌ／分にしたことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の真空装置において、前記加工工程によりＣＶＤまたはエッチングを行うことを特徴としている。この構成によると、処理槽に反応ガスを供給してＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やドライエッチングが行われる。
【００１６】
また本発明の除害システムは、上記各構成の真空装置と、前記真空装置の排気側に接続して前記反応ガスを除害する第１除害装置と、前記真空装置の排気側に接続して前記クリーニング用ガスを除害する第２除害装置とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、クリーニング工程時の希釈用ガスの供給量を加工工程よりも少なくしたので、クリーニング用ガスを除害する除害装置の台数及び設置面積を減らすことができる。従って、真空装置の排気を除害する除害システムのコストを削減することができる。また、希釈用ガスの使用量を削減して真空装置による加工品の製造コストを削減することができる。
【００１８】
また本発明によると、真空ポンプに希釈用ガスを供給する第１、第２供給経路を設け、クリーニング工程時に第１供給経路を閉じたので、簡単に希釈用ガスの供給量を可変することができる。
【００１９】
また本発明によると、クリーニング用ガスがＰＦＣから成るので、爆発の危険がなく、クリーニング工程時の希釈用ガスの供給量を減少させることができる。
【００２０】
また本発明によると、クリーニング工程時に真空ポンプから排気されるＰＦＣの濃度を１〜５％にしたので、除害装置によりＰＦＣを効率よく除害することができる。
【００２１】
また本発明によると、加工工程時の窒素から成る希釈用ガスの供給量を４０〜１０５Ｌ／分にしたので、反応ガスを充分希釈して爆発を防止することができる。
【００２２】
また本発明によると、クリーニング工程時の希釈用ガスの供給量を１０〜２５Ｌ／分にしたので、クリーニング用ガスを効率よく除害できるとともに真空ポンプのシールを確実に行うことができる。
【００２３】
また本発明によると、加工工程によりＣＶＤまたはエッチングを行うので、半導体装置や液晶パネルのＣＶＤ加工やエッチング加工を行う際の排気を低コストで除害することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図５に示す従来例と同一の部分は同一の符号を付している。図１は一実施形態の真空装置を示す構成図である。真空装置１は真空ポンプ１１により真空にされる処理槽１０を有している。処理槽１０には半導体基板や液晶パネル用ガラス基板等のワークが配される。真空装置１は処理槽１０内でワークを送って処理する枚葉式であってもよく、ワークをバッチ処理するバッチ式であってもよい。
【００２５】
処理槽１０にはＳｉＨ4等の反応ガスを供給する反応ガス供給経路１２が設けられる。反応ガス供給経路１２は反応ガス供給弁１２ａにより開閉される。また、処理槽１０にはクリーニング用ガスを供給するクリーニング用ガス供給経路１３が設けられる。クリーニング用ガス供給経路１３はクリーニング用ガス供給弁１３ａにより開閉される。クリーニング用ガスとして、パーフルオロメタン、パーフルオロエタン、パーフルオロプロパン、パーフルオロブタン、パーフルオロペンタン、パーフルオロヘキサン等のＰＦＣが用いられる。
【００２６】
真空ポンプ１１には希釈用ガスを供給する第１、第２供給経路１４、１５が設けられる。第１、第２供給経路１４、１５はそれぞれ希釈ガス第１、第２供給弁１４ａ、１５ａにより開閉される。また、真空ポンプ１１には排気ダクト１６が設けられる。排気ダクト１６は分岐し、一方に反応ガス排気弁１６ａが設けられ、他方にクリーニング用ガス排気弁１６ｂが設けられる。反応ガス排気弁１６ａはワークの加工中に開いて反応ガスを排気する。クリーニング用ガス排気弁１６ｂはワークのクリーニング中に開いてクリーニング用ガスを排気する。
【００２７】
図２は真空装置１のブロック図を示している。真空装置１には各部を制御する制御部１８が設けられる。制御部１８の制御信号により反応ガス供給弁１２ａ、クリーニング用ガス供給弁１３ａ、希釈ガス第１供給弁１４ａ、希釈ガス第２供給弁１５ａ、反応ガス排気弁１６ａ、クリーニング用ガス排気弁１６ｂの開閉が制御される。
【００２８】
上記構成の真空装置１において、真空ポンプ１１の駆動により処理槽１０が真空に維持される。制御部１８の制御によりクリーニング用ガス供給弁１３ａを閉じて反応ガス供給弁１２ａを開き、処理槽１０には反応ガス供給経路１２を介してＳｉＨ4等から成る反応ガスが供給される。これにより、ＣＶＤやドライエッチングによってワークを加工する加工工程が行われる。
【００２９】
この時、制御部１８の制御によりクリーニング用ガス排気弁１６ｂが閉じられ、希釈ガス第１、第２供給弁１４ａ、１５ａ及び反応ガス排気弁１６ａが開かれる。真空ポンプ１１には第１供給経路１４から約５０Ｌ／分の流量で窒素等の希釈用ガスが供給され、第２供給経路１５から約１５Ｌ／分の流量で希釈用ガスが供給される。これにより、矢印Ｄ１に示すように、反応ガスを爆発限度以下の濃度に希釈して排気ダクト１６から排気するとともに真空ポンプ１１内の駆動部のシールが行われる。
【００３０】
真空ポンプ１１には第１、第２供給経路１４、１５からそれぞれ３０〜８０Ｌ／分、１０〜２５Ｌ／分の流量で、合計４０〜１０５Ｌ／分の流量の希釈用ガスを供給するとよい。これにより、ＳｉＨ4等の反応ガスを爆発限度以下の濃度に充分希釈することができる。
【００３１】
加工工程が終了すると、制御部１８の制御により反応ガス供給弁１２ａを閉じてクリーニング用ガス供給弁１３ａを開き、処理槽１０にはクリーニング用ガス供給経路１３を介してＣ2Ｆ6等から成るクリーニング用ガスが供給される。これにより、ワークをクリーニングするクリーニング工程が行われる。
【００３２】
この時、図３に示すように、制御部１８の制御により第１供給弁１４ａ及び反応ガス排気弁１６ａが閉じられ、希釈ガス第２供給弁１５ａ及びクリーニング用ガス排気弁１６ｂが開かれる。真空ポンプ１１には第２供給経路１５から約１５Ｌ／分の流量で窒素等の希釈用ガスが供給される。これにより、矢印Ｄ２に示すように、クリーニング用ガスを１〜５％の濃度に希釈して排気ダクト１６から排気するとともに真空ポンプ１１内の駆動部のシールが行われる。
【００３３】
クリーニング用ガスを１〜５％の濃度にすることにより、排ガスを除害する除害装置の処理能力に適合させてクリーニング用ガスを効率よく除害することができる。また、真空ポンプ１１には第２供給経路１５から１０〜２５Ｌ／分の流量で窒素等の希釈用ガスを供給するとよい。これにより、真空ポンプ１１を確実にシールすることができる。
【００３４】
図４は真空装置１の排気を除害する除害システムを示すブロック図である。この除害システム３０は真空装置１と同様の真空装置２〜６が設けられる。真空装置１〜３は連結され、ワークを順次送って異なる加工を行うようになっている。真空装置４〜６も同様に連結してワークが順次送られる。
【００３５】
真空装置１〜３の排気ダクト１６に接続された反応ガスの排気経路Ａ１は反応ガスを除害する除害装置２１に接続される。真空装置４〜６の排気ダクト１６に接続された反応ガスの排気経路Ａ２は除害装置２２に接続される。真空装置１〜６の排気ダクト１６に接続されたクリーニング用ガスの排気経路Ｂ１、Ｂ２はクリーニング用ガスを除害する除害装置２３に接続される。除害装置２１〜２３は固体吸着剤による吸着、火炎燃焼による熱分解、電熱加熱方式による酸化過熱等により反応ガス及びクリーニング用ガスを除害する。
【００３６】
除害装置２１〜２３の処理能力は一般に約２００Ｌ／分であり、加工工程時の希釈用ガスの供給量は上記したように真空装置１〜６それぞれに付き約６５Ｌ／分である。このため、連結された真空装置１〜３に対して反応ガスを除害する除害装置２１が１台必要になる。同様に、連結された枚葉式の真空装置４〜６に対して反応ガス除害する除害装置２２が１台必要になる。
【００３７】
また、クリーニング工程時の希釈用ガスの供給量は上記したように真空装置１〜６それぞれに付き約１５Ｌ／分である。このため、連結された真空装置１〜３及び真空装置４〜６に対してクリーニング用ガスを除害する除害装置２３を１台設ければよい。これにより、反応ガス及びクリーニング用ガスを除害して地球温暖化等の環境破壊を防止することができる。
【００３８】
尚、クリーニング用ガスとしてＣ2Ｆ6を用いて希釈用ガスとして窒素を用い、希釈用ガスの流量を１５Ｌ／分、排ガス中のクリーニング用ガスの濃度を１．３％として除害装置２３から大気に放出される排ガスを組成分析した。その結果、クリーニング用ガスの除害率を９５％以上確保することができ、充分除害することができた。
【００３９】
本実施形態によると、クリーニング工程時に真空ポンプ１１に供給される希釈用ガスの供給量を加工工程時よりも少なくしたので、クリーニング用ガスを除害する除害装置２３の台数及び設置面積を減らすことができる。従って、真空装置１〜６の排気を除害する除害システムのコストを削減することができる。また、希釈用ガスの使用量を削減して真空装置１〜６による加工品の製造コストを削減することができる。
【００４０】
また、希釈用ガスを真空ポンプ１１に供給する第１、第２供給経路１４、１５を設け、クリーニング工程時に第１供給経路１４を閉じたので、簡単に希釈用ガスの供給量を可変することができる。尚、希釈用ガスを１本の配管により真空ポンプ１１に供給し、該配管を絞って希釈用ガスの供給量を可変してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によると、半導体装置や液晶パネル等のワークにＣＶＤやエッチング等を行う真空装置に利用することができる。また、真空装置の排気を除害する除害システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態の真空装置を示す構成図
【図２】本発明の実施形態の真空装置を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態の真空装置のクリーニング工程時の状態を示す構成図
【図４】本発明の実施形態の真空装置を有する除害システムを示す構成図
【図５】従来の真空装置を有する除害システムを示す構成図
【符号の説明】
【００４３】
１〜６  真空装置
１０    処理槽
１１    真空ポンプ
１２    反応ガス供給経路
１２ａ  反応ガス供給弁
１３    クリーニング用ガス供給経路
１３ａ  クリーニング用ガス供給弁
１４    第１供給経路
１４ａ  希釈用ガス第１供給弁
１５    第２供給経路
１５ａ  希釈用ガス第２供給弁
１６    排気ダクト
１６ａ  反応ガス排気弁
１６ｂ  クリーニング用ガス排気弁
１８    制御部
２１〜２４  除害装置
３０    除害システム
【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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