(57)【要約】【課題】気体流に含まれる反応生成物を効率良く除去すること。【解決手段】トラップ装置は、空間を有する第１の筒状部材と、空間に着脱自在に配置され、気体流を流入させる上流側開口と、上流側開口から流入される気体流を流出させる下流側開口とを有する第２の筒状部材と、下流側開口を塞ぐように第２の筒状部材の内部に配置された下流側トラップ部材と、下流側トラップ部材と、第２の筒状部材の上流側開口との間に配置され、下流側トラップ部材に近づく向きに凹む凹部を有する上流側トラップ部材とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を有する第１の筒状部材と、
前記空間に着脱自在に配置され、気体流を流入させる上流側開口と、前記上流側開口から流入される前記気体流を流出させる下流側開口とを有する第２の筒状部材と、
前記下流側開口を塞ぐように前記第２の筒状部材の内部に配置された下流側トラップ部材と、
前記下流側トラップ部材と、前記第２の筒状部材の前記上流側開口との間に配置され、前記下流側トラップ部材に近づく向きに凹む凹部を有する上流側トラップ部材と
を備えたことを特徴とするトラップ装置。
【請求項２】
前記上流側トラップ部材は、前記凹部の径が前記下流側トラップ部材に近づく向きに沿って小さくなる形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のトラップ装置。
【請求項３】
前記上流側トラップ部材は、前記下流側トラップ部材に近づく向きに尖る円錐形状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトラップ装置。
【請求項４】
前記上流側トラップ部材は、前記下流側トラップ部材に近づく向きに沿って、前記下流側トラップ部材と、前記第２の筒状部材の前記上流側開口との間に複数配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のトラップ装置。
【請求項５】
複数の前記上流側トラップ部材の各々は、気体流を通過させる貫通孔を含み、
前記貫通孔の密度及び径の少なくともいずれか一方が複数の前記上流側トラップ部材の間で異なることを特徴とする請求項４に記載のトラップ装置。
【請求項６】
前記第１の筒状部材は、
前記第２の筒状部材の側方を囲繞する筒体と、
前記筒体の、前記第２の筒状部材の前記上流側開口側の端部を塞ぐように前記筒体に着脱自在に装着される上流側端壁と、
前記筒体の、前記第２の筒状部材の前記下流側開口側の端部を塞ぐように前記筒体に取り付けられ、前記筒体及び前記上流側壁とともに前記空間を構築する下流側端壁と
を有し、
前記下流側トラップ部材は、前記第２の筒状部材の内部において、前記下流側端壁から前記上流側端壁に向けて所定の距離だけ離間した位置に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のトラップ装置。
【請求項７】
被処理基板を処理するための処理容器と、
前記処理容器の内部を減圧するための排気装置と、
前記処理容器と前記排気装置とを接続する排気流路と、
前記排気流路に設けられたトラップ装置とを備えた基板処理装置であって、
前記トラップ装置は、
空間を有する第１の筒状部材と、
前記空間に着脱自在に配置され、気体流を流入させる上流側開口と、前記上流側開口から流入される前記気体流を流出させる下流側開口とを有する第２の筒状部材と、
前記下流側開口を塞ぐように前記第２の筒状部材の内部に配置された下流側トラップ部材と、
前記下流側トラップ部材と、前記第２の筒状部材の前記上流側開口との間に配置され、前記下流側トラップ部材に近づく向きに凹む凹部を有する上流側トラップ部材と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、トラップ装置及び基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造プロセスでは、薄膜の堆積又はエッチング等を目的としたプラズマ処理を実行する基板処理装置が広く用いられている。基板処理装置としては、例えば薄膜の堆積処理を行うプラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置や、エッチング処理を行うプラズマエッチング装置等のプラズマ処理装置が挙げられる。
【０００３】
基板処理装置は、例えば、被処理基板をプラズマ処理するための処理容器、処理容器の内部を減圧するための排気装置、及び、処理容器と排気装置とを接続する排気流路等を備える。
【０００４】
ところで、基板処理装置においては、排気流路を通流する気体流に処理容器内のプラズマ反応によって生じた反応生成物が含まれるので、気体流から反応生成物を除去することが望まれる。この点、特許文献１には、排気流路に接続された外側筒状部材に内側筒状部材を設置するとともに、内側筒状部材の下流側開口を塞ぐようにメッシュ状のトラップ媒体を配置し、トラップ媒体を用いて気体流中の反応生成物を捕捉する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４９４４３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の構造のように、内側筒状部材の下流側開口を塞ぐようにメッシュ状のトラップ媒体を配置するだけでは、気体流に含まれる反応生成物を効率良く除去することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係るトラップ装置は、空間を有する第１の筒状部材と、前記空間に着脱自在に配置され、気体流を流入させる上流側開口と、前記上流側開口から流入される前記気体流を流出させる下流側開口とを有する第２の筒状部材と、前記下流側開口を塞ぐように前記第２の筒状部材の内部に配置された下流側トラップ部材と、前記下流側トラップ部材と、前記第２の筒状部材の前記上流側開口との間に配置され、前記下流側トラップ部材に近づく向きに凹む凹部を有する上流側トラップ部材とを備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、気体流に含まれる反応生成物を効率良く除去することができるトラップ装置及び基板処理装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】図２は、一実施形態におけるトラップ装置の詳細な構成を示す断面図である。
【図３】図３は、一実施形態における上流側トラップ部材を内側筒状部材の上流側開口側から見た外観斜視図である。
【図４】図４は、一実施形態における上流側トラップ部材を下流側トラップ部材側から見た外観斜視図である。
【図５】図５は、一実施形態におけるトラップ装置の変形例の断面図である。
【図６】図６は、一実施形態におけるトラップ装置の変形例２の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して開示するトラップ装置及び基板処理装置について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、以下では、本願の開示する基板処理装置を、例えば薄膜の堆積処理を行うプラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）装置や、エッチング処理を行うプラズマエッチング装置等のプラズマ処理装置に適用する例について説明する。
【００１１】
開示するトラップ装置は、１つの実施形態において、空間を有する第１の筒状部材と、空間に着脱自在に配置され、気体流を流入させる上流側開口と、上流側開口から流入される気体流を流出させる下流側開口とを有する第２の筒状部材と、下流側開口を塞ぐように第２の筒状部材の内部に配置された下流側トラップ部材と、下流側トラップ部材と、第２の筒状部材の上流側開口との間に配置され、下流側トラップ部材に近づく向きに凹む凹部を有する上流側トラップ部材とを備えた。
【００１２】
開示するトラップ装置は、１つの実施形態において、上流側トラップ部材は、凹部の径が下流側トラップ部材に近づく向きに沿って小さくなる形状に形成される。
【００１３】
開示するトラップ装置は、１つの実施形態において、上流側トラップ部材は、下流側トラップ部材に近づく向きに尖る円錐形状に形成される。
【００１４】
開示するトラップ装置は、１つの実施形態において、上流側トラップ部材は、下流側トラップ部材に近づく向きに沿って、下流側トラップ部材と、第２の筒状部材の上流側開口との間に複数配置される。
【００１５】
開示するトラップ装置は、１つの実施形態において、複数の上流側トラップ部材の各々は、気体流を通過させる貫通孔を含み、貫通孔の密度及び径の少なくともいずれか一方が複数の上流側トラップ部材の間で異なる。
【００１６】
開示する基板処理装置は、１つの実施形態において、被処理基板を処理するための処理容器と、処理容器の内部を減圧するための排気装置と、処理容器と排気装置とを接続する排気流路と、排気流路に設けられたトラップ装置とを備えた基板処理装置であって、トラップ装置は、空間を有する第１の筒状部材と、空間に着脱自在に配置され、気体流を流入させる上流側開口と、上流側開口から流入される気体流を流出させる下流側開口とを有する第２の筒状部材と、下流側開口を塞ぐように第２の筒状部材の内部に配置された下流側トラップ部材と、下流側トラップ部材と、第２の筒状部材の上流側開口との間に配置され、下流側トラップ部材に近づく向きに凹む凹部を有する上流側トラップ部材とを備えた。
【００１７】
まず、プラズマ処理装置の全体構成について説明する。図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【００１８】
プラズマ処理装置は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理チャンバー（処理容器）１を有している。この処理チャンバー１は、円筒状とされ、例えばアルミニウム等から構成されており、プラズマ処理を行うためのプラズマ処理空間を画成している。処理チャンバー１内には、被処理基板である半導体ウエハＷが載置される下部電極２が設けられている。下部電極２は、その基材２ａが導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されている。この下部電極２は、絶縁板３を介して導体の支持台４に支持されている。下部電極２及び支持台４の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３ａが設けられている。
【００１９】
下部電極２の基材２ａには、第１の整合器１１ａを介して第１のＲＦ電源１０ａが接続され、また、第２の整合器１１ｂを介して第２のＲＦ電源１０ｂが接続されている。第１のＲＦ電源１０ａは、プラズマ発生用のものであり、この第１のＲＦ電源１０ａからは所定周波数（２７ＭＨｚ以上例えば４０ＭＨｚ）の高周波電力が下部電極２の基材２ａに供給されるようになっている。また、第２のＲＦ電源１０ｂは、イオン引き込み用（バイアス用）のものであり、この第２のＲＦ電源１０ｂからは第１のＲＦ電源１０ａより低い所定周波数（１３．５６ＭＨｚ以下、例えば３．２ＭＨｚ）の高周波電力が下部電極２の基材２ａに供給されるようになっている。
【００２０】
下部電極２の上方には、処理チャンバー１のプラズマ処理空間を介して下部電極２と対向するように、上部電極１６が設けられている。上部電極１６と下部電極２とは、一対の電極として機能するようになっている。上部電極１６と下部電極２との間の空間がプラズマを生成させるためのプラズマ処理空間となる。
【００２１】
支持台４の内部には、冷媒流路４ａが形成されており、冷媒流路４ａには、冷媒入口配管４ｂ、冷媒出口配管４ｃが接続されている。そして、冷媒流路４ａの中に適宜の冷媒、例えば冷却水等を循環させることによって、支持台４及び下部電極２を所定の温度に制御可能となっている。また、下部電極２等を貫通するように、半導体ウエハＷの裏面側にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス（バックサイドガス）を供給するためのバックサイドガス供給配管３０が設けられており、このバックサイドガス供給配管３０は、図示しないバックサイドガス供給源に接続されている。これらの構成によって、下部電極２の上面に載置された半導体ウエハＷを、所定の温度に制御可能となっている。
【００２２】
上部電極１６は、処理チャンバー１の天壁部分に設けられている。上部電極１６は、本体部１６ａと電極板をなす上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材４５を介して処理チャンバー１の上部に支持されている。本体部１６ａは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなり、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持できるように構成されている。
【００２３】
本体部１６ａの内部には、ガス拡散室１６ｃが設けられ、このガス拡散室１６ｃの下部に位置するように、本体部１６ａの底部には、多数のガス通流孔１６ｄが形成されている。また、上部天板１６ｂには、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔１６ｅが、上記したガス通流孔１６ｄと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室１６ｃに供給された処理ガスは、ガス通流孔１６ｄ及びガス導入孔１６ｅを介して処理チャンバー１内にシャワー状に分散されて供給されるようになっている。なお、本体部１６ａ等には、冷媒を循環させるための図示しない配管が設けられており、プラズマエッチング処理中に上部電極１６を所望温度に冷却できるようになっている。
【００２４】
本体部１６ａには、ガス拡散室１６ｃへ処理ガスを導入するためのガス導入口１６ｆが形成されている。このガス導入口１６ｆにはガス供給配管１５ａが接続されており、このガス供給配管１５ａの他端には、エッチング用の処理ガスを供給する処理ガス供給源１５が接続されている。ガス供給配管１５ａには、上流側から順にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ｂ、及び開閉弁Ｖ１が設けられている。そして、処理ガス供給源１５からプラズマエッチングのための処理ガスが、ガス供給配管１５ａを介してガス拡散室１６ｃに供給され、このガス拡散室１６ｃから、ガス通流孔１６ｄ及びガス導入孔１６ｅを介して処理チャンバー１内にシャワー状に分散されて供給される。
【００２５】
上部電極１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して可変直流電源５２が電気的に接続されている。この可変直流電源５２は、オン・オフスイッチ５３により給電のオン・オフが可能となっている。可変直流電源５２の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ５３のオン・オフは、後述するコントローラ６０によって制御されるようになっている。なお、後述のように、第１のＲＦ電源１０ａ、第２のＲＦ電源１０ｂから高周波が下部電極２に印加されてプラズマ処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じてコントローラ６０によりオン・オフスイッチ５３がオンとされ、上部電極１６に所定の直流電圧が印加される。
【００２６】
処理チャンバー１の側壁から上部電極１６の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体１ａが設けられている。この円筒状の接地導体１ａは、その上部に天壁を有している。
【００２７】
処理チャンバー１の底部には、排気口７１が形成されており、この排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気管７２は、処理チャンバー１と排気装置７３とを接続する排気流路である。排気装置７３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理チャンバー１内を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。処理チャンバー１内のプラズマ反応によって生じた生成物（以下「反応生成物」という）は、排気装置７３によって処理チャンバー１内が減圧されることによって、気体流と共に排気管７２を通流する。
【００２８】
また、排気管７２には、排気管７２を通流する気体流から反応生成物を除去するためのトラップ装置１００が設けられている。トラップ装置１００の詳細な構成については、後述する。
【００２９】
一方、処理チャンバー１の側壁には、半導体ウエハＷの搬入出口７４が設けられており、この搬入出口７４には、当該搬入出口７４を開閉するゲートバルブ７５が設けられている。
【００３０】
図中７６，７７は、着脱自在とされたデポシールドである。デポシールド７６は、処理チャンバー１の内壁面に沿って設けられ、処理チャンバー１にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止する役割を有し、このデポシールド７６の半導体ウエハＷと略同じ高さ位置には、直流的にグランドに接続された導電性部材（ＧＮＤブロック）７９が設けられており、これにより異常放電が防止される。
【００３１】
上記構成のプラズマ処理装置は、コントローラ６０によって、その動作が統括的に制御される。コントローラ６０には、ＣＰＵを備えプラズマ処理装置の各部を制御するプロセスコントローラと、ユーザインターフェースと、記憶部とが設けられている。
【００３２】
コントローラ６０のユーザインターフェースは、工程管理者がプラズマエッチング装置を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００３３】
コントローラ６０の記憶部には、プラズマエッチング装置で実行される各種処理をプロセスコントローラの制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、コントローラ６０のユーザインターフェースからの指示等にて任意のレシピを記憶部から呼び出してプロセスコントローラに実行させることで、コントローラ６０のプロセスコントローラの制御下で、プラズマエッチング装置での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、或いは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００３４】
次に、排気管７２に設けられたトラップ装置１００の詳細な構成について説明する。図２は、一実施形態におけるトラップ装置の詳細な構成を示す断面図である。図２の説明では、トラップ装置１００よりも処理チャンバー１の排気口７１側に位置する排気管７２を「上流側の排気管７２」と呼び、トラップ装置１００よりも排気装置７３側に位置する排気管７２を「下流側の排気管７２」と呼ぶものとする。
【００３５】
図２に示すように、トラップ装置１００は、内部空間Ｓを有する外側筒状部材１１０と、外側筒状部材１１０の内部空間Ｓに着脱自在に配置された内側筒状部材１２０とを有する。また、トラップ装置１００は、内側筒状部材１２０の内部に配置された下流側トラップ部材１３０及び上流側トラップ部材１４０を有する。
【００３６】
外側筒状部材１１０は、上流側端壁１１１と、筒体１１２と、下流側端壁１１３とを有する。上流側端壁１１１と、筒体１１２と、下流側端壁１１３とにより囲まれた空間が外側筒状部材１１０の内部空間Ｓを構築する。
【００３７】
上流側端壁１１１は、筒体１１２の、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａ側の端部を塞ぐように筒体１１２に着脱自在に装着される。より詳細には、上流側端壁１１１は、クランプ１１４を介して筒体１１２のフランジ部１１２ａに着脱自在に装着される。上流側端壁１１１の中央には、開口１１１ａが形成され、開口１１１ａには、上流側継ぎ手１１１ｂの基端が接続される。上流側継ぎ手１１１ｂの先端は、トラップ装置１００よりも処理チャンバー１の排気口７１側に位置する排気管７２、すなわち、上流側の排気管７２に接続される。上流側の排気管７２を通流する気体流は、上流側端壁１１１の上流側継ぎ手１１１ｂ及び開口１１１ａを介して、後述する内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａへ導入される。
【００３８】
筒体１１２は、内側筒状部材１２０の側方を囲繞する筒状の部材である。筒体１１２の一端には、フランジ部１１２ａが形成されている。フランジ部１１２ａの内壁１１２ａ−１は、後述する内側筒状部材１２０の外側面に近づく向きに膨出し、内側筒状部材１２０の外側面を支持する。
【００３９】
下流側端壁１１３は、筒体１１２のフランジ部１１２ａと反対側の端部、すなわち、筒体１１２の、内側筒状部材１２０の下流側開口１２０ｂ側の端部を塞ぐように筒体１１２に取り付けられる。下流側端壁１１３の中央には、開口１１３ａが形成され、開口１１３ａには、下流側継ぎ手１１３ｂの基端が接続される。下流側継ぎ手１１３ｂの先端は、トラップ装置１００よりも排気装置７３側に位置する排気管７２、すなわち、下流側の排気管７２に接続される。後述する内側筒状部材１２０の下流側開口１２０ｂから流出される気体流は、下流側端壁１１３の開口１１３ａ及び下流側継ぎ手１１３ｂを介して、下流側の排気管７２へ導入される。また、下流側端壁１１３の上流側端壁１１１側の表面には、内側筒状部材１２０の下流側開口１２０ｂ側の端部、すなわち、内側筒状部材１２０の底部を収容するための収容凹部１１３ｃが形成されている。
【００４０】
内側筒状部材１２０は、底部が下流側端壁１１３の収容凹部１１３ｃに収容され、外側面が筒体１１２のフランジ部１１２ａに支持され、かつ、上部が上流側端壁１１１に塞がれることによって、外側筒状部材１１０の内部空間Ｓに装着される。一方、内側筒状部材１２０は、上部が上流側端壁１１１から解放され、かつ、底部が下流側端壁１１３の収容凹部１１３ｃから解放されることによって、外側筒状部材１１０の内部空間Ｓから離脱される。
【００４１】
内側筒状部材１２０は、上流側開口１２０ａと、下流側開口１２０ｂとを有する。上流側開口１２０ａは、上流側端壁１１１の上流側継ぎ手１１１ｂ及び開口１１１ａを介して上流側の排気管７２から導入される気体流を流入させる。下流側開口１２０ｂは、上流側開口１２０ａから流入される気体流を下流側の排気管７２へ流出させる。
【００４２】
下流側トラップ部材１３０は、下流側開口１２０ｂを塞ぐように内側筒状部材１２０の内部に配置される。より詳細には、下流側トラップ部材１３０は、内側筒状部材１２０において、下流側端壁１１３から上流側端壁１１１に向けて離間しない位置に配置される。下流側トラップ部材１３０は、上流側開口１２０ａから流入される気体流を透過させるとともに、気体流に含まれる反応生成物を捕捉する機能を有する素材により形成される。例えば、下流側トラップ部材１３０は、金属製のメッシュ等を含む網目状の素材により形成される。
【００４３】
上流側トラップ部材１４０は、下流側トラップ部材１３０と、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａとの間に配置される。上流側トラップ部材１４０は、上流側開口１２０ａから流入される気体流を透過させるとともに、気体流に含まれる反応生成物を捕捉する機能を有する素材により形成される。例えば、上流側トラップ部材１４０は、パンチングメタル等の、気体流を通過させる貫通孔を含む素材により形成される。
【００４４】
図３は、一実施形態における上流側トラップ部材を内側筒状部材の上流側開口側から見た外観斜視図である。図４は、一実施形態における上流側トラップ部材を下流側トラップ部材側から見た外観斜視図である。
【００４５】
図２〜図４に示すように、上流側トラップ部材１４０は、環状の基部１４１と、環状の基部１４１に接合された凹部１４２とを有する。環状の基部１４１は、内側筒状部材１２０の内側面に溶接等により取り付けられる。
【００４６】
凹部１４２は、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに凹んでいる。言い換えると、凹部１４２は、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａから下流側トラップ部材１３０に向けて流入される気体流の流れ方向に沿って凹んでいる。凹部１４２には、気体流を通過させる複数の貫通孔１４２ａが形成される。貫通孔１４２ａの密度及び径は、上流側トラップ部材１４０が上流側開口１２０ａから流入される気体流を透過させるとともに、気体流に含まれる反応生成物を捕捉する機能を発揮するように、設定される。
【００４７】
また、上流側トラップ部材１４０は、凹部１４２の径Ｒが下流側トラップ部材１３０に近づく向きに沿って小さくなる形状に形成される。ここで、凹部１４２の径Ｒとは、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに延びる軸線Ｘが仮想的に設定された場合に、軸線Ｘに直交する仮想平面Ｐに投射される凹部１４２の断面の縁部のうち互いに対向する縁部どうしの幅を指す。一実施形態では、上流側トラップ部材１４０は、図２〜図４に示すように、下流側トラップ部材１３０に近づく向き、すなわち、軸線Ｘの延在する方向に尖る円錐形状に形成される。
【００４８】
次に、排気管７２に設けられたトラップ装置１００による作用の一例について説明する。処理チャンバー１内のプラズマ反応によって生じた反応生成物は、排気装置７３によって処理チャンバー１内が減圧されることによって、気体流と共に排気管７２を通流する。
【００４９】
続いて、トラップ装置１００よりも処理チャンバー１の排気口７１側に位置する排気管７２を通流する気体流は、上流側端壁１１１の上流側継ぎ手１１１ｂ及び開口１１１ａを介して、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａへ導入される。上流側トラップ部材１４０は、上流側開口１２０ａから流入される気体流を透過させるとともに、気体流に含まれる反応生成物を捕捉する。詳細には、上流側トラップ部材１４０は、凹部１４２の複数の貫通孔１４２ａによって気体流を透過させるとともに、凹部１４２の複数の貫通孔１４２ａ以外の部分によって気体流中の反応生成物を捕捉する。ここで、凹部１４２は、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに凹んでいる。これにより、上流側トラップ部材１４０から気体流に作用する、下流側トラップ部材１３０に近づく向きとは逆向きの力が抑制されるので、上流側トラップ部材１４０から上流側開口１２０ａへ向けた気体流の逆流が回避される。
【００５０】
続いて、上流側トラップ部材１４０を透過した気体流は、下流側トラップ部材１３０へ到達する。下流側トラップ部材１３０は、上流側トラップ部材１４０を透過した気体流を透過させるとともに、気体流に含まれる、上流側トラップ部材１４０により捕捉されなかった反応生成物を捕捉する。
【００５１】
続いて、上流側トラップ部材１４０及び下流側トラップ部材１３０を透過した気体流は、内側筒状部材１２０の下流側開口１２０ｂを経て、トラップ装置１００よりも排気装置７３側に位置する排気管７２へ流出する。
【００５２】
以上、一実施形態のトラップ装置によれば、内側筒状部材１２０の内部に下流側トラップ部材１３０を配置するとともに、下流側トラップ部材１３０と、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａとの間に、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに凹む凹部１４２を有する上流側トラップ部材１４０を配置した。このため、一実施形態のトラップ装置によれば、二重のトラップ部材を用いて気体流に含まれる反応生成物を捕捉しつつ、上流側トラップ部材１４０から気体流に作用する、下流側トラップ部材１３０に近づく向きとは逆向きの力を抑制することができる。その結果、一実施形態のトラップ装置によれば、気体流に含まれる反応生成物を効率良く除去することができる。
【００５３】
また、一実施形態のトラップ装置では、上流側トラップ部材１４０は、凹部１４２の径Ｒが下流側トラップ部材１３０に近づく向きに沿って小さくなる形状に形成される。このため、一実施形態のトラップ装置によれば、凹部１４２による反応生成物の捕捉能力を向上することができる。その結果、一実施形態のトラップ装置によれば、気体流に含まれる反応生成物をさらに効率良く除去することができる。
【００５４】
また、一実施形態のトラップ装置では、上流側トラップ部材１４０は、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに尖る円錐形状に形成される。ここで、上流側トラップ部材１４０がパンチングメタル等の金属により成形される場合、円錐形状は金属から容易に成形可能な形状の一つである。このため、一実施形態のトラップ装置によれば、上流側トラップ部材１４０の成形性を向上させつつ、凹部１４２による反応生成物の捕捉能力を向上することができる。その結果、一実施形態のトラップ装置によれば、装置の製造に伴う負担を削減しつつ、気体流に含まれる反応生成物を効率良く除去することができる。
【００５５】
（変形例１）
上記一実施形態では、下流側トラップ部材１３０と、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａとの間に一つの上流側トラップ部材１４０を配置するトラップ装置１００を一例として示したが、これには限られない。以下、トラップ装置の変形例１について説明する。図５は、一実施形態におけるトラップ装置の変形例１の断面図である。
【００５６】
図５に示すように、変形例１に係るトラップ装置１００では、上流側トラップ部材１４０は、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに沿って、下流側トラップ部材１３０と、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａとの間に複数配置される。本変形例１では、３個の上流側トラップ部材１４０が、下流側トラップ部材１３０に近づく向き、すなわち、軸線Ｘの延在する方向に沿って、配置される。図５では、３個の上流側トラップ部材１４０は、軸線Ｘの延在する方向に沿って内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａ側から、上流側トラップ部材１４０−１、上流側トラップ部材１４０−２及び上流側トラップ部材１４０−３で示されている。上流側トラップ部材１４０−１、上流側トラップ部材１４０−２及び上流側トラップ部材１４０−３の各々の凹部１４２には、気体流を通過させる複数の貫通孔１４２ａが形成される。本変形例１では、貫通孔１４２ａの密度及び径は、上流側トラップ部材１４０−１、上流側トラップ部材１４０−２及び上流側トラップ部材１４０−３の間で同一である。
【００５７】
以上、変形例１のトラップ装置によれば、内側筒状部材１２０の内部に下流側トラップ部材１３０を配置するとともに、下流側トラップ部材１３０に近づく向きに沿って、下流側トラップ部材１３０と、内側筒状部材１２０の上流側開口１２０ａとの間に上流側トラップ部材１４０を複数配置した。このため、変形例１のトラップ装置によれば、四重のトラップ部材を用いて気体流に含まれる反応生成物を捕捉しつつ、上流側トラップ部材１４０から気体流に作用する、下流側トラップ部材１３０に近づく向きとは逆向きの力を抑制することができる。その結果、変形例１のトラップ装置によれば、気体流に含まれる反応生成物をさらに効率良く除去することができる。
【００５８】
なお、上記変形例１では、貫通孔１４２ａの密度及び径は、上流側トラップ部材１４０−１、上流側トラップ部材１４０−２及び上流側トラップ部材１４０−３の間で同一である例を示したが、これには限られない。例えば、貫通孔１４２ａの密度及び径の少なくともいずれか一方が、上流側トラップ部材１４０−１、上流側トラップ部材１４０−２及び上流側トラップ部材１４０−３の間で異なることとしても良い。このようにすることによって、複数の上流側トラップ部材を透過する気体流の透過量や、複数の上流側トラップ部材によって捕捉される気体流中の反応生成物の捕捉量を微調整することが可能となる。
【００５９】
（変形例２）
また、上記一実施形態では、下流側トラップ部材１３０は、内側筒状部材１２０において、下流側端壁１１３から上流側端壁１１１に向けて離間しない位置に配置される例を示した、これには限られない。以下、トラップ装置の変形例２について説明する。図６は、一実施形態におけるトラップ装置の変形例２の断面図である。
【００６０】
図６に示すように、変形例２に係るトラップ装置１００では、下流側トラップ部材１３０は、内側筒状部材１２０の内部において、下流側端壁１１３から上流側端壁１１１に向けて所定の距離だけ離間した位置に配置される。ここで、所定の距離は、好ましくは、２５ｍｍ〜１００ｍｍである。
【００６１】
以上、変形例２のトラップ装置によれば、下流側トラップ部材１３０は、内側筒状部材１２０の内部において、下流側端壁１１３から上流側端壁１１１に向けて所定の距離だけ離間した位置に配置される。このため、変形例２のトラップ装置によれば、内側筒状部材１２０の内部における圧力損失を低減しつつ、気体流に含まれる反応生成物を効率良く除去することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  処理チャンバー（処理容器）
２  下部電極
２ａ  基材
５  フォーカスリング
６  静電チャック
６ａ  電極
６ｂ  絶縁層
１６  上部電極
７２  排気管（排気流路）
７３  排気装置
１００  トラップ装置
１１０  外側筒状部材（第１の筒状部材）
１２０  内側筒状部材（第２の筒状部材）
１２０ａ  上流側開口
１２０ｂ  下流側開口
１３０  下流側トラップ部材
１４０  上流側トラップ部材
１４２  凹部
１４２ａ  貫通孔
【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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