(57)【要約】【課題】ポンプライフの向上が可能な排気システムを提供すること。【解決手段】実施形態の排気システムは、第１ポンプ部１ａと、第２ポンプ部１ｂと、シャフト３と、モーター４とを含む。前記第１ポンプ１ａは、第１排気室１１ａを含む。前記第１排気室１１ａには、第１吸気口１２ａと、第１排気口１３ａと、第１ローター１４ａとが設けられる。前記第２ポンプ部１ｂは、第２排気室１１ｂを含む。前記第２排気室１１ｂには、第２吸気口１２ｂと、第２排気口１３ｂと、第２ローター１４ｂとが設けられる。前記シャフト３は、前記第１ローター１４ａと前記第２ローター１４ｂとを連結する。前記モーター４は、前記第１ローター１４ａ、前記第２ローター１４ｂ、および前記シャフト３を回転させる。【選択図】図１
2018053790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１排気室と、前記第１排気室に設けられた第１吸気口、第１排気口、および第１ローターと、を含む第１ポンプ部と、
第２排気室と、前記第２排気室に設けられた第２吸気口、第２排気口、および第２ローターと、を含む第２ポンプ部と、
前記第１ローターと前記第２ローターとを連結するシャフトと、
前記第１ローター、前記第２ローター、および前記シャフトを回転させるモーターと、
を備えた、排気システム。
【請求項２】
前記第１ポンプ部の構造と前記第２ポンプ部の構造とは、対称である、請求項１記載の排気システム。
【請求項３】
前記第１吸気口は、
処理に使用されたガスを流すことが可能な第１バルブと、
第１洗浄剤を流すことが可能な第２バルブと、
に接続され、
前記第２吸気口は、
前記処理に使用されたガスを流すことが可能な第３バルブと、
前記第１洗浄剤を流すことが可能な第４バルブと、
に接続された、請求項１又は２に記載の排気システム。
【請求項４】
前記第１洗浄剤は、ガス又は液体である、請求項３記載の排気システム。
【請求項５】
被処理体に処理を施すチャンバと、
前記チャンバに前記処理に使用するガスを供給するガス供給機構と、
前記チャンバを排気する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の排気システムと、
を備えた、半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、排気システムおよび半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
減圧気相成長装置を利用した薄膜の形成方法として、２種類の材料ガスを交互にチャンバに流す、サイクリック導入が展開され始めている。サイクリック導入の場合、チャンバで消費される材料ガスの量は極めて少ない。このため、導入された材料ガスのほとんどが、チャンバから排気される。材料ガスは、ドライ真空ポンプなどのポンプを用いてチャンバから排気される。材料ガスがポンプに流れ込むと、ポンプ内には、材料ガスに起因した副生成物が発生する。副生成物は、ポンプを固着させたり、排気管を閉塞させたりするなど、ポンプライフの低下を引き起こす可能性がある。ポンプライフの向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２７６１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０５７０号公報
【特許文献３】特開平５−２９２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、ポンプライフの向上が可能な排気システムおよび半導体製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の排気システムは、第１ポンプ部と、第２ポンプ部と、シャフトと、モーターとを含む。前記第１ポンプは、第１排気室を含む。前記第１排気室には、第１吸気口と、第１排気口と、第１ローターとが設けられる。前記第２ポンプ部は、第２排気室を含む。前記第２排気室には、第２吸気口と、第２排気口と、第２ローターとが設けられる。前記シャフトは、前記第１ローターと前記第２ローターとを連結する。前記モーターは、前記第１ローター、前記第２ローター、および前記シャフトを回転させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態に係る排気システムを示す模式図である。
【図２】図２は、実施形態に係る排気システムを利用した真空ポンプの例を示す模式図である。
【図３】図３（ａ）は、図２中のIIIａ-IIIａ線に沿う断面図、図３（ｂ）は、図２中のIIIｂ-IIIｂ線に沿う断面図である。
【図４】図４は、図２、図３（ａ）、および（ｂ）に示す真空ポンプの排気経路を示す模式図である。
【図５】図５は、参考例と実施形態とを比較して示す模式図である。
【図６】図６は、真空ポンプを用いた半導体製造装置の第１例を示す模式ブロック図である。
【図７】図７は、運用方法の第１例を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は、運用方法の第２例を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、真空ポンプを用いた半導体製造装置の第２例を示す模式ブロック図である。
【図１０】図１０は、運用方法の第３例を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、第１変形例に係る排気システムを示す模式図である。
【図１２】図１２は、第２変形例に係る排気システムを示す模式図である。
【図１３】図１３は、真空ポンプを用いた半導体製造装置の第３例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ要素には同じ符号を付す。実施形態では、排気システムとして、例えば、真空ポンプを含み、例えば、減圧気相成長装置等の半導体製造装置に使用される排気システムを例示する。
【０００８】
＜排気システム＞
図１は、実施形態に係る排気システム１００を示す模式図である。図１は、排気システム１００の基本的な構成を概略的に示す。
【０００９】
図１に示すように、排気システム１００は、第１ポンプ部１ａと、第２ポンプ部１ｂと、シャフト３と、モーター４とを含む。
【００１０】
第１ポンプ部１ａは、第１排気室１１ａと、第１吸気口１２ａと、第１排気口１３ａと、第１ローター１４ａとを含む。第１吸気口１２ａ、第１排気口１３ａ、および第１ローター１４ａは、第１排気室１１ａに設けられる。
【００１１】
同様に、第２ポンプ部１ｂは、第２排気室１１ｂと、第２吸気口１２ｂと、第２排気口１３ｂと、第２ローター１４ｂとを含む。第２吸気口１２ｂ、第２排気口１３ｂ、および第２ローター１４ｂは、第２排気室１１ｂに設けられる。
【００１２】
第１吸気口１２ａおよび第２吸気口１２ｂは、例えば、減圧気相成長装置のチャンバ側に接続される。第１排気口１３ａおよび第２排気口１３ｂは、排気管側に接続される。
【００１３】
シャフト３は、第１ローター１４ａと第２ローター１４ｂとを連結する。モーター４は、第１ローター１４ａ、第２ローター１４ｂ、およびシャフト３を回転させる。第１ローター１４ａと第２ローター１４ｂとは、シャフト３によって同時に回転される。第１ローター１４ａの回転速度と、第２ローター１４ｂの回転速度は、例えば、同じである。
【００１４】
＜排気システムを利用した真空ポンプ＞
図２は、実施形態に係る排気システム１００を利用した真空ポンプの例を示す模式図である。図３（ａ）は、図２中のIIIａ-IIIａ線に沿う断面図、図３（ｂ）は、図２中のIIIｂ-IIIｂ線に沿う断面図である。図４は、図２、図３（ａ）、および（ｂ）に示す真空ポンプの排気経路を示す模式図である。
【００１５】
図２〜図４に示すように、真空ポンプ１０１は、例えば、ブースターポンプＢＰと、メインポンプＭＰとを含む。ブースターポンプＢＰおよびメインポンプＭＰは、図１に示した排気システム１００の基本的な構成を含む。ブースターポンプＢＰおよびメインポンプＭＰは、例えば、ドライポンプである。ブースターポンプＢＰおよびメインポンプＭＰは、例えば、半導体製造装置のチャンバと排気管との間に直列に接続される。例えば、ブースターポンプＢＰはチャンバ側に設けられ、メインポンプＭＰは排気管側に設けられる。
【００１６】
ブースターポンプＢＰは、例えば、ルーツ方式のポンプである。ルーツ方式のポンプは、第１排気室１１ａＢ内に、第１ローター１４ａとして、一対のローター１４１ａＢおよび１４２ａＢを含む。同じく第２排気室１１ｂＢ内に、第２ローター１４ｂとして、一対のローター１４１ｂＢおよび１４２ｂＢを含む。
【００１７】
ブースターポンプＢＰにおいて、シャフト３は、一対のシャフト３１Ｂおよび３２Ｂを含む。シャフト３１Ｂは、ローター１４１ａＢとローター１４１ｂＢとを連結する。シャフト３２Ｂは、ローター１４２ａＢとローター１４２ｂＢとを連結する。
【００１８】
ローター１４１ａＢ、１４１ｂＢ、およびシャフト３１Ｂは、ギアボックス５Ｂ内に設けられたギア（図示せず）を介して、ローター１４２ａＢ、１４２ｂＢ、およびシャフト３２Ｂに接続される。モーター４Ｂは、ローター１４１ａＢ、１４１ｂＢ、およびシャフト３１Ｂを回転させる。さらに、ギアボックス５Ｂ内のギア（図示せず）を介して、ローター１４２ａＢ、１４２ｂＢ、およびシャフト３２Ｂを回転させる。ローター１４２ａＢおよび１４２ｂＢは、ローター１４１ａＢおよび１４１ｂＢと逆方向に回転する。ローター１４２ａＢおよび１４２ｂＢの回転速度は、ローター１４１ａＢおよび１４１ｂＢの回転速度と、例えば、同じである。
【００１９】
メインポンプＭＰは、例えば、スクリュー方式のポンプである。スクリュー方式のポンプは、第１排気室１１ａＭ内に、第１ローター１４ａとして、一対のローター１４１ａＭおよび１４２ａＭを含む。同じく第２排気室１１ｂＭ内に、第２ローター１４ｂとして、一対のローター１４１ｂＭおよび１４２ｂＭを含む。
【００２０】
メインポンプＭＰにおいて、シャフト３は、一対のシャフト３１Ｍおよび３２Ｍを含む。シャフト３１Ｍは、ローター１４１ａＭとローター１４１ｂＭとを連結する。シャフト３２Ｍは、ローター１４２ａＭとローター１４２ｂＭとを連結する。
【００２１】
ローター１４１ａＭ、１４１ｂＭ、およびシャフト３１Ｍは、ギアボックス５Ｍ内に設けられたギア（図示せず）を介して、ローター１４２ａＭ、１４２ｂＭ、およびシャフト３２Ｍに接続される。モーター４Ｍは、ローター１４１ａＭ、１４１ｂＭ、およびシャフト３１Ｍを回転させる。さらに、ギアボックス５Ｍ内のギア（図示せず）を介して、ローター１４２ａＭ、１４２ｂＭ、およびシャフト３２Ｍを回転させる。ローター１４２ａＭおよび１４２ｂＭは、ローター１４１ａＭおよび１４１ｂＭと逆方向に回転する。回転速度は、ローター１４２ａＭおよび１４２ｂＭと、ローター１４１ａＭおよび１４１ｂＭとで、例えば、同じである。
【００２２】
ブースターポンプＢＰの第１吸気口１２ａＢおよび第２吸気口１２ｂＢは、チャンバ側に接続される。ブースターポンプＢＰの第１排気口１３ａＢおよび第２排気口１３ｂＢは、メインポンプＭＰの第１吸気口１２ａＭおよび第２吸気口１２ｂＭに接続される。メインポンプＭＰの第１排気口１３ａＭおよび第２排気口１３ｂＭは、排気管６に接続される。排気管６は、例えば、半導体装置製造工場に設置された工場内排気配管７に接続される。工場内排気配管７は、除害装置へ接続される。
【００２３】
真空ポンプ１０１では、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとが並列である。このため、図４に示すように、排気経路は、第１ポンプ部１ａを介した第１排気経路Ａと、第２ポンプ部１ｂを介した第２排気経路Ｂとが独立して存在する。
【００２４】
また、第１ポンプ部１ａの構造と第２ポンプ部１ｂの構造とは、例えば、対称である。図２および図４に示すように、実施形態の第１ポンプ部１ａと、第２ポンプ部１ｂとは、例えば、左右対称の構造である。このため、第１ポンプ部１ａの排気能力と、第２ポンプ部１ｂの排気能力とを、同等とすることができる。
【００２５】
実施形態の真空ポンプ１０１では、ブースターポンプＢＰをルーツ方式とし、メインポンプＭＰをスクリュー方式としているが、ルーツ方式とスクリュー方式との組み合わせは自由である。もちろん、ブースターポンプＢＰおよびメインポンプＭＰの双方をルーツ方式としてもよいし、双方をスクリュー方式としてもよい。ルーツ方式およびスクリュー方式とは異なった方式のポンプが用いられてもよい。
【００２６】
図５は、参考例と実施形態とを比較して示す模式図である。  
図５に示すように、実施形態の真空ポンプ１０１では、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとで、１台のモーター４と、１台のギアボックス５を共有する。このため、例えば、参考例のように、真空ポンプ１０１ａと真空ポンプ１０１ｂとの２台を、１つの平面上に並べて配置する場合に比較して、例えば、モーター４の１台分のスペースと、ギアボックス５の１台分のスペースとを節約することができる。したがって、真空ポンプ１０１は、真空ポンプ１０１ａおよび１０１ｂを、１つの平面上に並べて配置する場合に比較して、省スペース化が可能である。
【００２７】
図５には、真空ポンプ１０１、１０１ａ、および１０１ｂを、横に配置した例が示されているが、省スペース化の効果は、真空ポンプ１０１、１０１ａ、および１０１ｂを、縦に配置した場合でも、得ることができる。
【００２８】
＜半導体製造装置の第１例＞
図６は、真空ポンプ１０１を用いた半導体製造装置の第１例を示す模式ブロック図である。
【００２９】
図６に示すように、半導体製造装置２００は、チャンバ２０１と、ガス供給機構２０２と、真空ポンプ（排気システム）１０１と、制御部３００とを含む。チャンバ２０１には被処理体２０３が搬入され、搬入された被処理体２０３に対して処理が施される。被処理体２０３は、例えば、半導体ウェハである。半導体ウェハは、例えば、シリコンウェハである。処理の例は、例えば、成膜処理である。チャンバ２０１内では、例えば、シリコンウェハ上に、薄膜が成膜される。薄膜は、例えば、シリコン膜、酸化物膜、窒化物膜、酸窒化物膜等、半導体装置の製造に用いられる膜である。実施形態では、半導体製造装置２００の１つの例として、例えば、シリコン酸窒化物膜等を、減圧気相成長によって成膜することが可能な減圧気相成長装置を示す。
【００３０】
ガス供給機構２０２は、例えば、第１材料ガス供給源２１と、第２材料ガス供給源２２と、不活性ガス供給源２３と、洗浄ガス供給源２４とを含む。
【００３１】
第１材料ガス供給源２１は、第１材料ガスとして、例えば、シリコン材料ガスを、チャンバ２０１に供給する。シリコン材料ガスは、シリコンを含むガスであればよい。シリコンを含むガスの例としては、例えば、
ＤＣＳ（ジクロロシラン）を含むガス
ＨＣＤ（ヘキサクロロジシラン）を含むガス
３ＤＭＡＳ（トリスジメチルアミノシラン）を含むガス
ＤＩＰＡＳ（ジイソプロピルアミノシラン）を含むガス
を挙げることができる。第１材料ガス供給源２１は、上記ガスを、チャンバ２０１に同時に供給することも、上記ガスの少なくとも１つを選んで供給することも可能である。
【００３２】
第２材料ガス供給源２２は、第２材料ガスとして、例えば、シリコンを酸化、あるいは窒化、あるいは酸窒化することが可能な酸化性／窒化性のガスを、チャンバ２０１に供給する。酸化性／窒化性のガスは、酸素／窒素を含むガスであればよい。酸化性／窒化性のガスの例としては、例えば、
Ｏ２を含むガス
ＮＨ３を含むガス
を挙げることができる。第２材料ガス供給源２２も、第１材料ガス供給源２１と同様に、例えば、Ｏ２を含むガス、およびＮＨ３を含むガスを、チャンバ２０１に同時に供給することも、別々に供給することも可能である。
【００３３】
不活性ガス供給源２３は、不活性ガスを、チャンバ２０１に供給する。不活性ガスの例としては、例えば、Ｎ２ガスを挙げることができる。
【００３４】
洗浄ガス供給源２４は、洗浄ガスを、チャンバ２０１に供給する。洗浄ガスは、例えば、シリコン膜、シリコン酸化物膜、シリコン窒化物膜、およびシリコン酸窒化物膜等を除去することが可能なガスであればよい。そのような洗浄ガスの例としては、ハロゲンを含むガスを挙げることができる。洗浄ガスとして使用可能なハロゲンを含むガスの例としては、例えば、
ＣｌＦ３を含むガス
Ｆ２を含むガス
ＨＦを含むガス
を挙げることができる。洗浄ガス供給源２４は、上記ガスを、チャンバ２０１に同時に供給することも、上記ガスの少なくとも１つを選んで供給することも可能である。
【００３５】
チャンバ２０１のチャンバ排気口８１は、真空ポンプ１０１の吸気口に接続される。実施形態の半導体製造装置２００では、チャンバ排気口８１は、第１排気配管８２に接続される。
【００３６】
第１排気配管８２の途中には、自動圧力調整装置（ＡＰＣ）２０４が設けられる。第１排気配管８２のＡＰＣ２０４よりも下流の部分８２ｄは、第１吸気口１２ａＢに、第２排気配管８３ａを介して接続される。同様に、第１排気配管８２のＡＰＣ２０４よりも下流の部分８２ｄは、第２吸気口１２ｂＢに、第３排気配管８３ｂを介して接続される。下流とは、ＡＰＣ２０４と、真空ポンプ１０１の吸気口との間のことをいう。第２排気配管８３ａの途中には、バルブＶＥＣ１が設けられる。同様に、第３排気配管８３ｂの途中には、バルブＶＥＣ２が設けられる。バルブＶＥＣ１およびＶＥＣ２は、処理に使用されたガスを流すことが可能なバルブである。
【００３７】
実施形態の半導体製造装置２００では、不活性ガス供給源２３および洗浄ガス供給源２４が、チャンバ２０１に接続される。これとともに、不活性ガス供給源２３および洗浄ガス供給源２４が、例えば、ベントライン８４を介して真空ポンプ１０１にも接続される。不活性ガス供給源２３および洗浄ガス供給源２４は、第２排気配管８３ａの下流の部分８３ａｄと、第３排気配管８３ｂの下流の部分８３ｂｄとに接続される。第２排気配管８３ａの下流の部分８３ａｄは、バルブＶＥＣ１と第１吸気口１２ａＢとの間の部分である。同様に、第３排気配管８３ｂの下流の部分８３ｂｄは、バルブＶＥＣ２と第２吸気口１２ｂＢとの間の部分である。
【００３８】
ベントライン８４は、例えば、バルブＶＮＴ１を介して、第２排気配管８３ａの下流の部分８３ａｄに接続され、例えば、バルブＶＮＴ２を介して、第３排気配管８３ｂの下流の部分８３ｂｄに接続される。バルブＶＮＴ１およびＶＮＴ２は、洗浄ガスおよび／または不活性ガスを流すことが可能なバルブである。
【００３９】
制御部３００は、半導体製造装置２００を制御する。例えば、制御部３００は、真空ポンプ１０１、ガス供給機構２０２、バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２を制御する。例えば、制御部３００は、
・真空ポンプ１０１のオン／オフ、およびモーター回転数調節
・第１材料ガス供給源２１のガス供給開始／停止、およびガス流量調節
・第２材料ガス供給源２２のガス供給開始／停止、およびガス流量調節
・不活性ガス供給源２３のガス供給開始／停止、およびガス流量調節
・洗浄ガス供給源２４のガス供給開始／停止、およびガス流量調節
・バルブＶＥＣ１の開／閉、およびバルブ開度調節
・バルブＶＥＣ２の開／閉、およびバルブ開度調節
・バルブＶＮＴ１の開／閉、およびバルブ開度調節
・バルブＶＮＴ２の開／閉、および開度調節
等を、例えば、プロセスレシピに従って実行する。なお、制御部３００は、上記制御を、オペレータによる操作に従って実行することも可能である。
【００４０】
実施形態の排気システム１００を含む真空ポンプ１０１は、例えば、図６に示すような半導体製造装置２００に用いることができる。
【００４１】
図６に示したように、真空ポンプ１０１は、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとが並列である。このため、図４に示したように、排気経路は、第１ポンプ部１ａを介した第１排気経路Ａと、第２ポンプ部１ｂを介した第２排気経路Ｂとが独立して存在する。
【００４２】
このような真空ポンプ１０１を備えた半導体製造装置２００によれば、バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２の開閉制御により、例えば、以下のような運用方法(Ａ)〜(Ｃ)が可能である。
【００４３】
(Ａ)  第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、交互に使用する
(Ｂ)  第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、同時に使用する
(Ｃ)  第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、シリーズに使用する
＜運用方法の第１例＞
図７は、運用方法の第１例を示すタイミングチャートである。第１例は、運用方法(Ａ)、(Ｂ)を含む。第１例は、例えば、２種類の材料ガスを交互にチャンバに流す“サイクリック導入”の例である。
１．ロード(Load)
図７中の時刻ｔ０〜ｔ１に示すように、被処理体２０３、例えば、シリコンウェハをチャンバ２０１内へロードする。
【００４４】
ロードの際、チャンバ２０１内の圧力は、被処理体２０３のロードが可能な圧力、例えば、大気圧（ＡＰ）とされる。真空ポンプ１０１は、待機状態又は停止状態とされる。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００４５】
ＶＥＣ１：  Close
ＶＥＣ２：  Close
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
２．真空引き(Vacuum)
図７中の時刻ｔ１〜ｔ２に示すように、被処理体２０３をロードした後、チャンバ２０１内を真空引きする。
【００４６】
真空引きの際、真空ポンプ１０１は、作動状態とされる。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００４７】
ＶＥＣ１：  Open
ＶＥＣ２：  Open
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
バルブＶＥＣ１およびＶＥＣ２は、それぞれ“開(Open)”状態、例えば、“全開(Full open)”状態とされる。バルブＶＮＴ１およびＶＮＴ２は、それぞれ“閉(Close)”状態とされる。これにより、チャンバ２０１内は、真空ポンプ１０１の第１ポンプ部１ａおよび第２ポンプ部１ｂによって、排気される。
３．サイクリック工程(Cyclic)
図７中の時刻ｔ２〜ｔ６に示すように、チャンバ２０１を真空引きした後、薄膜の成膜工程に入る。本実施形態では、１つの例として、シリコン酸窒化膜の成膜を例示する。本実施形態のシリコン酸窒化膜の成膜は、サイクリック導入を用いる。サイクリック導入を用いたシリコン酸窒化膜の成膜では、例えば、
(ａ)シリコンの吸着
(ｂ)パージ
(ｃ)シリコンの酸窒化
(ｄ)パージ
を、設計された回数、繰り返す。これにより、設計された膜厚を持つシリコン酸窒化膜が、被処理体２０３上に成膜される。さらに、実施形態では、(ａ)工程を、
(ａ)シリコンの吸着およびポンプ部の洗浄
とし、(ｃ)工程を、
(ｃ)シリコンの酸窒化およびポンプ部の洗浄
とする。
【００４８】
(ａ)シリコンの吸着およびポンプ部の洗浄(ABSORB.&CLN.)
図７中の時刻ｔ２〜ｔ３に示すように、チャンバ２０１内において、被処理体２０３上に、シリコンを吸着させる。チャンバ２０１内には、ガス供給機構２０２から、第１材料ガスとして、シリコン材料ガスが供給される。
【００４９】
吸着および洗浄の際、真空ポンプ１０１は、作動状態とされる。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００５０】
ＶＥＣ１：  CONT.（開度調節）
ＶＥＣ２：  Close
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  CONT.（開度調節）
バルブＶＥＣ１は、“開度調節(CONT.)”状態とされる。バルブＶＥＣ２は、“閉(Close)”状態とされる。バルブＶＮＴ１は、“閉(Close)”状態とされる。バルブＶＮＴ２は、“開度調節(CONT.)”状態とされる。これにより、チャンバ２０１は、その内部の圧力が、例えば、大気圧（ＡＰ）以下の成膜圧力に調節されつつ、その内部にシリコン材料ガスが供給される。
【００５１】
チャンバ２０１内は、第１ポンプ部１ａによって排気される。第１ポンプ部１ａの第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭには、チャンバ２０１からシリコン材料ガスが流入する。
【００５２】
これに対して、第２ポンプ部１ｂは、チャンバ２０１内に接続されない。このため、第２ポンプ部１ｂの第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭには、シリコン材料ガスが流入しない。代わりに、実施形態では、第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭには、ガス供給機構２０２から、例えば、洗浄ガスを供給する。
【００５３】
(ｂ)パージ(Purge)
図７中の時刻ｔ３〜ｔ４に示すように、シリコンの吸着およびポンプ部の洗浄の後、チャンバ２０１内をパージする。
【００５４】
パージの際、真空ポンプ１０１は作動状態とされ、チャンバ２０１内には、ガス供給機構２０２から、例えば、不活性ガスが供給される。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００５５】
ＶＥＣ１：  Open
ＶＥＣ２：  Open
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
バルブＶＥＣ１およびＶＥＣ２は、それぞれ“開(Open)”状態、例えば、“全開(Full open)”状態とされる。バルブＶＮＴ１およびＶＮＴ２は、それぞれ“閉(Close)”状態とされる。これにより、チャンバ２０１内は、不活性ガスが供給されつつ、第１ポンプ部１ａおよび第２ポンプ部１ｂによって、排気される。
【００５６】
(ｃ)シリコンの酸窒化およびポンプ部の洗浄(Ox-Ni.&CLN.)
図７中の時刻ｔ４〜ｔ５に示すように、チャンバ２０１内において、被処理体２０３上に吸着されたシリコンを、酸窒化する。チャンバ２０１内には、ガス供給機構２０２から、第２材料ガスとして、酸化性／窒化性のガスが供給される。
【００５７】
酸窒化および洗浄の際、真空ポンプ１０１は、作動状態とされる。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００５８】
ＶＥＣ１：  Close
ＶＥＣ２：  CONT.（開度調節）
ＶＮＴ１：  CONT.（開度調節）
ＶＮＴ２：  Close
バルブＶＥＣ１は、“閉(Close)”状態とされる。バルブＶＥＣ２は、“開度調節(CONT.)”状態とされる。バルブＶＮＴ１は、“開度調節(CONT.)”状態とされる。バルブＶＮＴ２は、“閉(Close)”状態とされる。これにより、チャンバ２０１は、その内部の圧力が、例えば、大気圧（ＡＰ）以下の酸窒化圧力に調節されつつ、その内部に酸化性／窒化性のガスが供給される。
【００５９】
チャンバ２０１内は、第２ポンプ部１ｂによって排気される。第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭには、チャンバ２０１から酸化性／窒化性のガスが流入する。
【００６０】
酸窒化においては、第１ポンプ部１ａは、チャンバ２０１内に接続されない。このため、第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭには、酸化性／窒化性のガスが流入しない。代わりに、実施形態では、第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭには、ガス供給機構２０２から、例えば、洗浄ガスを供給する。
【００６１】
(ｄ)パージ(Purge)
図７中の時刻ｔ５〜ｔ６に示すように、シリコンの酸窒化およびポンプ部の洗浄の後、チャンバ２０１内を、(ｂ)パージと同様に、パージする。
【００６２】
パージの際、真空ポンプ１０１は作動状態とされ、チャンバ２０１内には、ガス供給機構２０２から、例えば、不活性ガスが供給される。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００６３】
ＶＥＣ１：  Open
ＶＥＣ２：  Open
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
バルブＶＥＣ１およびＶＥＣ２は、それぞれ“開(Open)”状態、例えば、“全開(Full open)”状態とされる。バルブＶＮＴ１およびＶＮＴ２は、それぞれ“閉(Close)”状態とされる。これにより、チャンバ２０１内は、不活性ガスが供給されつつ、第１ポンプ部１ａおよび第２ポンプ部１ｂによって、排気される。
【００６４】
実施形態では、図７に示すように、(ａ)工程〜(ｄ)工程を、設計された回数、繰り返す(Cyclic)。これにより、被処理体２０３上には、設計された膜厚のシリコン酸窒化膜が成膜される。
４．大気開放(Release)
図７中の時刻ｔ６〜ｔ７に示すように、サイクリック工程の後、チャンバ２０１内を大気開放する。
【００６５】
大気開放の際、真空ポンプ１０１は、待機状態又は停止状態とされる。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００６６】
ＶＥＣ１：  Close
ＶＥＣ２：  Close
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
５．アンロード(Unload)
図７中の時刻ｔ７〜ｔ８に示すように、チャンバ２０１内の圧力が、被処理体２０３のアンロードが可能な圧力、例えば、大気圧（ＡＰ）に復帰した後、被処理体２０３を、チャンバ２０１からアンロードする。
【００６７】
アンロードの際、真空ポンプ１０１は、待機状態又は停止状態とされる。バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、およびＶＮＴ２は、例えば、以下の通りに制御される。
【００６８】
ＶＥＣ１：  Close
ＶＥＣ２：  Close
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
このような運用方法の第１例は、図６に示した制御部３００の制御により実行される。運用方法の第１例では、チャンバ２０１内を、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、交互に使用して排気する。このため、第１ポンプ部１ａを使用してチャンバ２０１内を排気している間、第２ポンプ部１ｂについては、そのガス流路中に、洗浄ガスを流して洗浄することが可能となる。同様に、第２ポンプ部１ｂを使用してチャンバ２０１内を排気している間、第１ポンプ部１ａのガス流路中に、洗浄ガスを流して洗浄できる。
【００６９】
このような運用方法の第１例によれば、サイクリック工程の間、例えば、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂを、交互に洗浄することが可能となる。このため、例えば、第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭ、第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭ、排気管６など、真空ポンプ１０１のガス流路中への、材料ガスに起因した副生成物の発生を抑制することができる。したがって、真空ポンプ１０１の、副生成物の発生が少なく、ポンプが固着したり、排気管が閉塞したりすることを抑制でき、真空ポンプ１０１のポンプライフを向上できる、という利点を得ることができる。
【００７０】
さらに、運用方法の第１例によれば、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、同時に使用して、チャンバ２０１内を排気することもできる。例えば、図７中に示した時刻ｔ１〜ｔ２の間、時刻ｔ３〜ｔ４の間、および時刻ｔ５〜ｔ６の間である。第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、同時に使用することで、チャンバ２０１内を、第１ポンプ部１ａ又は第２ポンプ部１ｂを１つだけ使用して排気する場合に比較して、真空ポンプ１０１の排気能力を高めることができる。このように真空ポンプ１０１は、排気能力を、例えば、段階的に制御することも可能である。実施形態の真空ポンプ１０１によれば、その排気能力を、例えば、“高排気能力”および“低排気能力”の２段階で制御できる。
【００７１】
真空ポンプ１０１の排気能力を高めると、例えば、チャンバ２０１内の急速な排気が可能となる。チャンバ２０１内の急速な排気が可能となれば、プロセス中における排気工程、例えば、図７中の時刻ｔ１〜ｔ２に示される“真空引き(Vacuum)”、時刻ｔ３〜ｔ４および時刻ｔ５〜ｔ６に示される“パージ(Purge)”などに要する時間を短縮できる。さらに、真空ポンプ１０１によれば、チャンバ２０１内の真空度に、より高い真空度が要求された場合には、例えば、要求された高い真空度にも対応可能である。
【００７２】
実施形態に係る排気システム１００を含む真空ポンプ１０１によれば、運用方法の第１例により説明されたように、例えば、
(１)ポンプライフの向上が可能
(２)排気能力の向上が可能
という利点を、得ることもできる。
【００７３】
＜運用方法の第２例＞
図８は、運用方法の第２例を示すタイミングチャートである。第２例は、運用方法(Ｂ)、(Ｃ)を含む。
【００７４】
図８に示すように、第２例が、図７に示した第１例と異なるところは、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとを、シリーズに使用すること、である。実施形態において、“シリーズに使用する”は、例えば、チャンバ２０１内の排気に、１回目の成膜工程では第１ポンプ部１ａを使用し、２回目の成膜工程では第２ポンプ部１ｂを使用すること、を指す。あるいはチャンバ２０１の排気に、１〜ｎ回目の成膜工程では第１ポンプ部１ａを使用し、ｎ＋１〜２ｎ回目の成膜工程では第２ポンプ部１ｂを使用すること、を指す。第２例では、前者を例示する。
１．１回目の成膜工程
図８に示すように、第２例では、例えば、１回目の成膜工程の時刻ｔ２〜ｔ３に示す期間、および時刻ｔ４〜ｔ５に示す期間においては、第１ポンプ部１ａを使用してチャンバ２０１内を排気する。これらの期間、第２ポンプ部１ｂには、ガス供給機構２０２から、例えば、洗浄ガスが供給される。これにより、第２ポンプ部１ｂ中のガス流路、例えば、第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭの内部などが洗浄される（図８中のＣＬＮ．参照）。
【００７５】
なお、時刻ｔ２〜ｔ６に示すサイクリック工程の間、第２ポンプ部１ｂの洗浄が終了するなど、洗浄の必要性がなくなった場合、あるいは洗浄の必要がない場合には、第２ポンプ部１ｂには、ガス供給機構２０２から、洗浄ガスの代わりに不活性ガスを供給するようにしてもよい。
２．２回目の成膜工程
１回目の成膜工程が終了すると、２回目の成膜工程が開始される。２回目の成膜工程の時刻ｔ２〜ｔ３に示す期間、および時刻ｔ４〜ｔ５に示す期間は、第２ポンプ部１ｂを使用して、チャンバ２０１内を排気する。これらの期間、第１ポンプ部１ａには、ガス供給機構２０２から、例えば、洗浄ガスが供給される。これにより、１回目の成膜工程に使用された第１ポンプ部１ａにおいては、第１ポンプ部１ａ中のガス流路、例えば、第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭの内部などが洗浄される（図８中のＣＬＮ．参照）。
【００７６】
２回目の成膜工程中におけるサイクリック工程（時刻ｔ２〜ｔ６）の間、第１ポンプ部１ａの洗浄の必要性がなくなった場合には、第１ポンプ部１ａには、洗浄ガスに代えて不活性ガスを供給してもよい。
【００７７】
このような運用方法の第２例も、図６に示した制御部３００の制御により実行される。
【００７８】
第２例によれば、チャンバ２０１内を、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとをシリーズに使用して排気する。このため、第１ポンプ部１ａを使用している間、第２ポンプ部１ｂを洗浄できる。反対に、第２ポンプ部１ｂを使用している間、第１ポンプ部１ａを洗浄できる。したがって、第１例と同様に、第１ポンプ部１ａおよび第２ポンプ部１ｂのガス流路において、材料ガスに起因した副生成物の発生を抑制できる。
【００７９】
このような第２例においても、第１例と同様に、真空ポンプ１０１のガス流路中への副生成物の発生を抑制することができ、ポンプの固着や、排気管の閉塞を抑制できる。したがって、真空ポンプ１０１のポンプライフを向上できる、という利点を得ることができる。
【００８０】
＜半導体製造装置の第２例＞
図９は、真空ポンプ１０１を用いた半導体製造装置の第２例を示す模式ブロック図である。
【００８１】
図９に示すように、第２例に係る半導体製造装置２００ａが、図６に示した半導体製造装置２００と異なるところは、洗浄ガスに加えて、洗浄液の供給が可能な経路を、さらに備えていること、である。
【００８２】
例えば、半導体製造装置２００ａは、洗浄液供給機構２０５を含む。洗浄液供給機構２０５は、バルブＶ１を介して第２排気配管８３ａの下流の部分８３ａｄに接続され、バルブＶ２を介して第３排気配管８３ｂの下流の部分８３ｂｄに接続される。バルブＶ１およびＶ２は、洗浄液を流すことが可能なバルブである。
【００８３】
洗浄液としては、例えば、水や、薄膜のエッチングに使用されるエッチング液などを用いることができる。水としては、例えば、脱イオン水や電解イオン水の使用が可能である。
【００８４】
半導体製造装置２００ａの制御部３００ａは、図６に示した制御部３００に比較して、洗浄液供給機構２０５、バルブＶ１およびＶ２を、さらに制御する。例えば、制御部３００ａは、
・洗浄液供給機構２０５の洗浄液供給開始／停止、および洗浄液流量調節
・バルブＶ１の開／閉、および開度調節
・バルブＶ２の開／閉、および開度調節
等を、例えば、プロセスレシピに従って実行する。なお、制御部３００ａは、上記制御を、オペレータによる操作に従って実行することも可能である。
【００８５】
第２例に係る半導体製造装置２００ａによれば、真空ポンプ１０１を、洗浄ガスを用いた洗浄と、洗浄液を用いた洗浄との２つの洗浄方法を用いて洗浄できる。このため、洗浄ガスのみの洗浄に比較して、より清浄度が高めることが可能な洗浄を、真空ポンプ１０１に対して行うことができる。
【００８６】
なお、第２例に係る半導体製造装置２００ａは、洗浄液供給機構２０５を備えているが、洗浄液供給機構２０５を備える必要は必ずしもない。例えば、第２排気配管８３ａの下流の部分８３ａｄに接続されたバルブＶ１と、第３排気配管８３ｂの下流の部分８３ｂｄに接続されたバルブＶ２とを設け、必要に応じてバルブＶ１およびＶ２を開け、例えば、手動にて洗浄液を流すことも可能である。
【００８７】
第２例に係る半導体製造装置２００ａによれば、バルブＶ１およびＶ２の開閉制御により、例えば、以下の運用方法が可能である。
【００８８】
＜運用方法の第３例＞
図１０は、運用方法の第３例を示すタイミングチャートである。  
図１０に示すように、運用方法の第３例は、図７に示した運用方法の第１例に、洗浄液を用いた洗浄を、さらに組み合わせた例である。図１０に示す時刻ｔ０〜ｔ７の期間は、例えば、図７を参照して説明した運用方法と同じである。時刻ｔ０〜ｔ７の期間、バルブＶ１およびＶ２は、
Ｖ１：  Close
Ｖ２：  Close
に制御される。
【００８９】
時刻ｔ６において、第１ポンプ部１ａおよび第２ポンプ部１ｂを大気開放(Release)する。この後、時刻ｔ７において、第１ポンプ部１ａの第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭ、第２ポンプ部１ｂの第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭ内の圧力が高まり、洗浄液を用いた洗浄に適した圧力、例えば、大気圧（ＡＰ）に達したとする。この状態で、バルブＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、ＶＮＴ２、Ｖ１およびＶ２を、以下のように制御する。
【００９０】
ＶＥＣ１：  Close
ＶＥＣ２：  Close
ＶＮＴ１：  Close
ＶＮＴ２：  Close
Ｖ１：  Open
Ｖ２：  Open
これにより、時刻ｔ７〜ｔ８の期間、真空ポンプ１０１は、バルブＶＥＣ１およびＶＥＣ２によってチャンバ２０１と非接続とされる。同様に、真空ポンプ１０１は、バルブＶＮＴ１およびＶＮＴ２によってガス供給機構２０２と非接続とされる。真空ポンプ１０１は、洗浄液供給機構２０５に、バルブＶ１およびＶ２を介して接続される。この状態で、洗浄液を用いた真空ポンプ１０１の洗浄を行う。
１．アンロードおよび洗浄(Unload & CLN.)
図１０中の時刻ｔ７〜ｔ８に示すように、チャンバ２０１内においては、被処理体２０３のアンロードが行われる。洗浄液を用いた真空ポンプ１０１の洗浄は、例えば、被処理体２０３のアンロードと並行に行うことができる。
【００９１】
真空ポンプ１０１の洗浄に際し、洗浄液供給機構２０５から、洗浄液を第１ポンプ部１ａおよび第２ポンプ部１ｂに供給する。これにより、第１ポンプ部１ａにおいては、例えば、第１排気室１１ａＢおよび１１ａＭの内部などのガス流路が洗浄され、第２ポンプ部１ｂにおいては、例えば、第２排気室１１ｂＢおよび１１ｂＭの内部などのガス流路が洗浄される。
【００９２】
洗浄液を用いた洗浄において、真空ポンプ１０１の回転数は、例えば、排気工程中における回転数よりも低くされる。例えば、真空ポンプ１０１の回転数は、洗浄液が凍結しない回転数以下とされる。
【００９３】
このような運用方法の第３例は、図９に示した制御部３００ａの制御により実行される。
【００９４】
このような運用方法の第３例によれば、真空ポンプ１０１を、洗浄ガスを用いた洗浄と、洗浄液を用いた洗浄との２つの洗浄方法を用いて洗浄できる。このため、洗浄ガスのみの洗浄に比較して、真空ポンプ１０１のガス流路中の清浄度を、さらに高めることができる。
【００９５】
しかも、運用方法の第３例によれば、洗浄ガスを用いた洗浄と、洗浄液を用いた洗浄とが、成膜プロセス中に組み込まれる。このため、第２例に係る半導体製造装置２００ａでは、例えば、真空ポンプ１０１や排気管６を取り外し、分解して行う“メンテナンス”までの期間を延ばすこともできる。
【００９６】
このような半導体製造装置２００ａによれば、メンテナンスによる“運転停止期間”を少なくでき、装置の稼働効率も高まる、という利点も得ることができる。
【００９７】
運用方法の第３例は、運用方法の第１例に組み合わせた例で説明したが、運用方法の第３例は、運用方法の第２例に組み合わせることも可能である。
【００９８】
なお、運用方法の第３例では、洗浄液を用いた真空ポンプ１０１の洗浄を、例えば、被処理体２０３の“アンロード”と並行に行う例を示したが、被処理体２０３の“ロード”と並行して行うこともできる。
【００９９】
＜排気システムの第１変形例＞
図１１は、第１変形例に係る排気システム１００ａを示す模式図である。図１１においては、図１と同様に、排気システム１００ａの基本的な構成を概略的に示す。
【０１００】
図１１に示すように、第１変形例に係る排気システム１００ａが、図１に示した排気システム１００と異なるところは、第１排気口１３ａおよび第２排気口１３ｂを、個別に、例えば、工場内排気配管７に接続したこと、である。
【０１０１】
排気システム１００ａのように、第１排気口１３ａおよび第２排気口１３ｂは、例えば、真空ポンプ１０１の構成部品の１つである排気管６に、必ずしも共通に接続されなくてもよい。第１排気口１３ａおよび第２排気口１３ｂは、図１１に示したように、個別に、例えば、工場内排気配管７に接続することも可能である。あるいは、特に図示はしないが、個別に、工場内に設置された別々の排気配管に接続することも可能である。
【０１０２】
第１排気口１３ａおよび第２排気口１３ｂを、個別に、例えば、工場内排気配管７に接続する排気システム１００ａによれば、排気管６を省略できる。このため、排気管６に起因して、第１排気口１３ａおよび第２排気口１３ｂよりも後段の排気経路のコンダクタンスが、低下することを抑制できる。例えば、排気管６が細いと、排気管６が、排気経路中の“ボトルネック”となり、コンダクタンスを低下させる可能性がある。このため、真空ポンプ１０１の排気能力が、十分に発揮できない可能性がある。
【０１０３】
このような事情に対し、排気システム１００ａによれば、排気管６を設ける必要がないので、例えば、排気管６がボトルネックとなるような、排気経路のコンダクタンスの低下を抑制できる、という利点を、さらに得ることができる。
【０１０４】
＜排気システムの第２変形例＞
図１２は、第２変形例に係る排気システム１００ｂを示す模式図である。図１２においては、図１と同様に、排気システム１００ｂの基本的な構成を概略的に示す。
【０１０５】
図１２に示すように、第２変形例に係る排気システム１００ｂが、図１に示した排気システム１００と異なるところは、第１ポンプ部１ａの第１ハウジング１０２ａと、第２ポンプ部１ｂの第２ハウジング１０２ｂとの間に、ガス通路１０４を備えていること、である。ガス通路１０４は、例えば、第１ハウジング１０２ａおよび第２ハウジング１０２ｂそれぞれに、ライン状の“くぼみ”を設け、これら“くぼみ”を合わせ、ガスが流れることが可能な“空間”を得ることで、設けることができる。
【０１０６】
例えば、図１に示した実施形態の排気システム１００は、第１ローター１４ａと第２ローター１４ｂとが、シャフト３によって同時に回転される。第１ローター１４ａの回転速度と、第２ローター１４ｂの回転速度は、例えば、同じである。このため、第１排気室１１ａと第２排気室１１ｂとの間には、大きな圧力差は生じない。したがって、第１排気室１１ａと第２排気室１１ｂとの間には、高いシール性は、必ずしも必要とされない。このことは、第２変形例に係る排気システム１００ｂにおいても同様である。このため、第１ハウジング１０２ａと第２ハウジング１０２ｂとの間のシーリング１０５には、汎用的で、安価なものを用いることが可能である。ガス通路１０４は、例えば、シーリング１０４とシャフト３との間に設けられる。
【０１０７】
実施形態の排気システム１００、１００ａ、および１００ｂでは、第１ローター１４ａと第２ローター１４ｂとを回転させた状態で、第１排気室１１ａと第２排気室１１ｂとで“排気室洗浄”を、同時に行うこと、あるいは第１排気室１１ａと第２排気室１１ｂとで“チャンバ排気”と“排気室洗浄”とを、同時に行うことがある。例えば、図７、図８、および図１０に示した時刻ｔ２〜ｔ３の期間、時刻ｔ４〜ｔ５の期間、図１０に示した時刻ｔ７〜ｔ８の期間である。このため、ポンプ稼働中に、洗浄剤が、例えば、第１ハウジング１０２ａとシャフト３との間の微小な隙間、および第２ハウジング１０２ｂとシャフト３との間に生じた微小な隙間に沿って、浸入する可能性がある。
【０１０８】
このような洗浄剤の浸入を抑制したい場合には、排気システム１００ｂのように、第１ハウジング１０２ａと、第２ハウジング１０２ｂとの間に、ガス通路１０４を設けておくとよい。ガス通路１０４内には、第１ローター１４ａと第２ローター１４ｂとを回転させた状態で“排気室洗浄”を同時に行っている間、あるいは“チャンバ排気”と“排気室洗浄”とを同時に行っている間、ガス、例えば、不活性ガスが流される。あるいはガス通路１０４内の圧力が、第１排気室１１ａおよび第２排気室１１ｂの圧力よりも高められる。不活性ガスの１例は、窒素ガスである。不活性ガスを、ガス通路１０４に流す、あるいはガス通路１０４内の圧力を高くすることで、不活性ガスを、ガス通路１０４周囲の微小な隙間を介して、第１ハウジング１０２ａとシャフト３との間の微小な隙間、および第２ハウジング１０２ｂとシャフト３との間の微小な隙間に流すことができる。これにより、シャフト３の周囲への洗浄剤の浸入を抑制することができる。洗浄剤の浸入を抑制できる効果は、洗浄剤がガスであっても、液体であっても、どちらでも得ることができる。
【０１０９】
第２変形例に係る排気システム１００ｂによれば、第１ハウジング１０２ａと第２ハウジング１０２ｂとの間に、ガス通路１０４を備えているので、例えば、第１ハウジング１０２ａとシャフト３との間、および第２ハウジング１０２ｂとシャフト３との間への洗浄剤の浸入を抑制することができる。このため、例えば、洗浄剤の浸入に起因するような、予期せぬシャフト３の劣化進行等を、抑制することが可能となる。
【０１１０】
＜半導体製造装置の第３例＞
図１３は、真空ポンプを用いた半導体製造装置の第３例を示す模式図である。  
図１３に示すように、第３例に係る半導体製造装置２００ｂは、真空ポンプ１０１を、階上設置とした例である。半導体製造工場内において、真空ポンプ１０１は、通常、チャンバ２０１よりも下方、例えば、チャンバ２０１の階下に設置される。
【０１１１】
真空ポンプ１０１を、チャンバ２０１の階下に設置した場合、例えば、第２排気配管（図１３には第２排気配管８３ａを示す）の長さが、長くなる。このため、例えば、
・チャンバ２０１から真空ポンプ１０１までのガス流路が長くなりやすい
・チャンバ２０１から真空ポンプ１０１までのガス流路の長さの均一化が難しい
などの事情が生じる。これらの事情から、例えば、真空ポンプ１０１を階下に設置した場合には、ガス流路のコンダクタンス値の制御が難しくなる。
【０１１２】
これに対し、半導体製造装置２００ｂは、真空ポンプ１０１を階上に設置、例えば、真空ポンプ１０１を、チャンバ２０１と同じフロアに設置する。
【０１１３】
このような半導体製造装置２００ｂによれば、真空ポンプ１０１を階下に設置する場合に比較して、例えば、第２排気配管（図１３中の参照符号８３ａ参照）の長さを短くすることが可能となる。したがって、チャンバ２０１から真空ポンプ１０１までのガス流路の長さの短縮や、ガス流路の長さの均一化を図りやすく、コンダクタンス値の制御を容易化できる。
【０１１４】
半導体製造装置２００ｂによれば、真空ポンプ１０１の
(１)ポンプライフの向上が可能
(２)排気能力の向上が可能
という利点を得つつ、真空ポンプ１０１のガス流路のコンダクタンス値の制御性の向上に、有利である、という利点を、さらに得ることができる。
【０１１５】
以上、実施形態によれば、ポンプライフの向上が可能な排気システム、その排気システムを備えた半導体製造装置、および排気システムの運用方法を提供できる。
【０１１６】
以上、実施形態について説明した。しかし、実施形態は、上記実施形態に限られるものではない。これらの実施形態は、一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。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、および変更を行うことができる。
【０１１７】
例えば、実施形態では、ポンプ部として、第１ポンプ部１ａと第２ポンプ部１ｂとの２つを示したが、ポンプ部は、３つ以上備えられていてもよい。
【０１１８】
実施形態で説明した第１変形例に係る排気システム１００ａ、第２変形例に係る排気システム１００ｂは、例えば、半導体製造装置の第１例〜第３例のいずれにも適用することが可能である。
【０１１９】
実施形態で説明した運用方法の第１例は、運用方法の第２例と組み合わせることも可能である。もちろん、運用方法の第１例〜第３例を全て組み合わせることも可能である。
【０１２０】
実施形態に係る排気システム１００、１００ａ、１００ｂは、例えば、半導体製造装置の真空ポンプに限らず、真空ポンプを必要とする製造装置やシステムであれば、適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ａ…第１ポンプ部、
１ｂ…第２ポンプ部、
３、３１Ｂ、３２Ｂ、３１Ｍ、３２Ｍ…シャフト、
４、４Ｂ、４Ｍ…モーター、
５、５Ｂ、５Ｍ…ギアボックス、
６…排気管、
７…工場内排気配管、
１１…排気室
１１ａ、１１ａＢ、１１ａＭ…第１排気室、
１２ａ、１２ａＢ、１２ａＭ…第１吸気口、
１３ａ、１３ａＢ、１３ａＭ…第１排気口、
１４ａ、１４１ａＢ、１４２ａＢ、１４１ａＭ、１４２ａＭ…第１ローター、
１１ｂ、１１ｂＢ、１１ｂＭ…第２排気室、
１２ｂ、１２ｂＢ、１２ｂＭ…第２吸気口、
１３ｂ、１３ｂＢ、１３ｂＭ…第２排気口、
１４ｂ、１４１ｂＢ、１４２ｂＢ、１４１ｂＭ、１４２ｂＭ、…第２ローター、
２１…第１材料ガス供給源、
２２…第２材料ガス供給源、
２３…不活性ガス供給源、
２４…洗浄ガス供給源、
８１…チャンバ排気口、
８２…第１排気配管、
８２ｄ…第１排気配管８２のＡＰＣ２０４よりも下流の部分、
８３ａ…第２排気配管、
８３ａｄ…第２排気配管８３ａの下流の部分、
８３ｂ…第３排気配管、
８３ｂｄ…第３排気配管８３ｂの下流の部分、
８４…ベントライン、
１００、１００ａ、１００ｂ…排気システム、
１０１、１０１ａ、１０１ｂ…真空ポンプ、
１０２ａ…第１ハウジング、
１０２ｂ…第２ハウジング、
１０４…ガス通路、
１０５…シーリング、
２００、２００ａ、２００ｂ…半導体製造装置、
２０１…チャンバ、
２０２…ガス供給機構、
２０３…被処理体、
２０４…自動圧力調整装置（ＡＰＣ）、
２０５…洗浄液供給機構、
３００、３００ａ…制御部、
ＢＰ…ブースターポンプ、
ＭＰ…メインポンプ、
ＶＥＣ１、ＶＥＣ２、ＶＮＴ１、ＶＮＴ２、Ｖ１、Ｖ２…バルブ、
Ａ、Ｂ…排気経路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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