(57)【要約】【課題】排気ライン内のガスに含まれたパーティクルを捕集するパーティクルの捕集方法及びパーティクルの捕集ユニット、並びにそれを備える基板処理装置を提供する。【解決手段】工程チェンバー内のガスは排気ラインを介して外部に排出され、ガス内に含まれたパーティクルは、捕集ユニットを介して捕集される。捕集ユニットは、捕集器と捕集器に接続した捕集ラインと、を備える。捕集器は、排気ライン内に設置されて流入口を介してパーティクルを捕集し、捕集ラインは、排気ラインを貫通して排気ラインの外部に延びる。流入口の直径は排気ラインの直径より小さく、排気ラインの中心部に設置される。捕集ユニットは、排気ライン上に設置されて、排気ラインの中心に向かって音波を発生させる音波発生器をさらに備える。【選択図】図２
2008177582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程が行われる工程チェンバーと、
前記工程チェンバーに接続されて、前記工程チェンバー内のガスを排気する排気ラインと、
前記排気ラインに接続され、前記排気ラインの内部を流れる前記ガス内に含まれたパーティクルを捕集する捕集ユニットと、を備え、
前記捕集ユニットは、
前記排気ライン内に設置され、前記パーティクルが流入する流入口を有する捕集器と、
前記捕集器に接続されて、前記排気ラインを貫通して前記排気ラインの外部に延びる捕集ラインと、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記流入口の直径は、前記排気ラインの内部直径より小さく、
前記流入口は、前記排気ラインの中心部に設置されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記捕集ユニットは、前記排気ライン上に設置され、前記排気ラインの内部に向かって音波を発生させる一つ以上の音波発生器をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記音波発生器は、前記排気ラインの同一横断面上に等間隔に配置されることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記排気ラインの断面は円形であり、
前記音波発生器は、前記排気ラインの中心軸を基準に９０度の間隔に配置されることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記排気ラインの断面は四角形であり、
前記音波発生器は、前記排気ラインの４面にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記捕集ユニットは、
前記捕集ラインの下端に接続され、前記捕集ラインを介して捕集された前記パーティクルが保存される捕集筒と、
前記捕集筒の上端に接続され、前記捕集筒を通過した前記ガスが流出される流出ラインと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記流出ラインは、前記排気ラインに接続されることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記捕集筒は、
前記捕集筒の内部に挿入されることによって、前記捕集筒の内部を上部空間と下部空間とに区画することができる遮断板と、
前記遮断板を前記捕集筒の内部に挿入するように駆動する駆動器と、を備えることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記捕集筒の下部には、前記捕集筒の下部空間に接近できる通路が形成され、
前記捕集筒は、前記通路の入口に設置されて、前記通路を開閉するドアを備えることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記捕集ユニットは、
前記捕集ライン上に設置され、前記捕集ラインの内部を流れるガスを運搬するポンプと、
前記捕集ライン上に設置され、前記捕集ラインの内部を流れるガスをフィルタリングするスクラバーと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
ガスを排気する排気ライン内に設置され、前記排気ラインの内部を流れる前記ガス内に含まれたパーティクルが捕集される流入口を有する捕集器と、
前記捕集器に接続されて、前記排気ラインを貫通して前記排気ラインの外部に延びる捕集ラインと、を備えることを特徴とする捕集ユニット。
【請求項１３】
前記流入口の直径は、前記排気ラインの内部直径より小さく、
前記流入口は、前記排気ラインの中心部に設置されることを特徴とする請求項１２に記載の捕集ユニット。
【請求項１４】
前記捕集ユニットは、前記排気ライン上に設置され、前記排気ラインの内部に向かって音波を発生させる一つ以上の音波発生器をさらに備えることを特徴とする請求項１２又は１３のいずれかに記載の捕集ユニット。
【請求項１５】
前記音波発生器は、前記排気ラインの同一横断面上に等間隔に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の捕集ユニット。
【請求項１６】
前記排気ラインの断面は円形であり、
前記音波発生器は、前記排気ラインの中心軸を基準に９０度の間隔に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の捕集ユニット。
【請求項１７】
前記捕集ユニットは、
前記捕集ラインの下端に接続され、前記捕集ラインを介して捕集された前記パーティクルが保存される捕集筒と、
前記捕集筒の上端に接続され、前記捕集筒を通過した前記ガスが流出される流出ラインと、をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の捕集ユニット。
【請求項１８】
前記流出ラインは、前記排気ラインに接続されることを特徴とする請求項１７に記載の捕集ユニット。
【請求項１９】
前記捕集筒は、
前記捕集筒の内部に挿入されることによって、前記捕集筒の内部を上部空間と下部空間とに区画することができる遮断板と、
前記遮断板を前記捕集筒の内部に挿入するように駆動する駆動器と、を備えることを特徴とする請求項１７に記載の捕集ユニット。
【請求項２０】
前記捕集筒の下部には、前記捕集筒の下部空間に接近できる通路が形成され、
前記捕集筒は、前記通路の入口に設置されて、前記通路を開閉するドアを備えることを特徴とする請求項１９に記載の捕集ユニット。
【請求項２１】
排気ラインの内部を流れるガス内に含まれたパーティクルを捕集する方法であって、
前記排気ライン内に捕集器を設置し、前記捕集器に形成された流入口を介して前記パーティクルを捕集することを特徴とするパーティクルの捕集方法。
【請求項２２】
前記流入口は、前記排気ラインの内部直径より小さな直径を有して前記排気ラインの中心部に設置され、
前記排気ライン上に設置された音波発生器を用いて、前記排気ラインの内部に向かって音波を発生させ、前記排気ラインの内壁付近に位置した前記パーティクルは、発生した前記音波によって前記排気ラインの中心に向かって移動した後に、前記流入口を介して捕集されることを特徴とする請求項２１に記載のパーティクルの捕集方法。
【請求項２３】
前記方法は、前記捕集器を介して捕集された前記パーティクルを前記捕集器と前記排気ラインの下部に設置された捕集筒とを接続する捕集ラインを介して前記捕集筒に保存するステップをさらに含み、
前記捕集器を介して前記パーティクルと共に前記捕集筒に流入した前記ガスは、前記捕集筒と前記排気ラインとを接続する流出ラインを介して前記排気ラインに回収されることを特徴とする請求項２１に記載のパーティクルの捕集方法。
【請求項２４】
前記方法は、遮断板を用いて前記パーティクルが保存された前記捕集筒内の下部空間を上部空間から遮断し、
前記下部空間内に保存された前記パーティクルを除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載のパーティクルの捕集方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーティクルの捕集方法及びパーティクルの捕集ユニット、並びにそれを備える基板処理装置に関し、さらに詳細には、排気ライン内のガスに含まれたパーティクルを捕集するパーティクルの捕集方法及びパーティクルの捕集ユニット、並びにそれを備える基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置は、半導体基板として用いられるシリコン基板上に電気的な回路を形成するファブ（Ｆａｂ）工程、ファブ工程で形成された半導体装置の電気的な特性を検査するＥＤＳ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｄｉｅ  ｓｏｒｔｉｎｇ）工程、及び半導体装置を各々エポキシ樹脂で密封し個別化させるためのパッケージ工程により製造される。
【０００３】
ファブ工程は、ウエハ上に薄膜を蒸着するための薄膜蒸着工程、薄膜を平坦化するための化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）工程、薄膜上にフォトレジストパターンを形成するためのリソグラフィ工程、フォトレジストパターンを用いて前記薄膜を電気的な特性を有するパターンに形成するためのエッチング工程、ウエハの所定領域にイオンを注入するイオン注入工程、ウエハ上の不純物を除去するための洗浄工程、及び洗浄されたウエハを乾燥する乾燥工程を含む。
【０００４】
ファブ工程では、各々の工程によって多様なガスと薬液が使用され、各々の工程設備内には、使用されたガス及び薬液を排出するための数多くの排気ラインが存在している。使用されたガス及び薬液は、排気ファンによって排気ラインの内部を流れ、屋根に設けられた最終処理システム内で処理された後に外部に排出される。
【０００５】
このように、使用されたガス及び薬液が円滑に排出されるためには、排気ラインの内部の圧力が安定した排気圧力に維持されなければならない。そのためには、排気ラインの内部に流体の流れを妨害する障害物があってはならない。しかしながら、工程設備から排出されたガス及び薬液は、空気及び周辺環境と反応して反応副産物を生成しており、生成された物質は、排気ラインの内壁に集まれて、圧力降下（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｄｒｏｐ）及び腐食を引き起こす。
【０００６】
特に、排気ラインの内部を流れる可燃性物質は、途中で反応して自然燃焼するおそれがある。可燃性物質が自然燃焼された場合に、燃焼反応によって排気ラインの内部にはパーティクルが発生し、発生したパーティクルは、排気ラインの内壁に集積されて問題を引き起こすことになる。
【特許文献１】特開平５−２６３２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、排気ラインの内壁にパーティクルが蒸着されるのを防止することができるパーティクルの捕集方法及びパーティクルの捕集ユニット、並びにそれを備える基板処理装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、排気の流れを円滑にすることができるパーティクルの捕集方法及びパーティクルの捕集ユニット、並びにそれを備える基板処理装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらに他の目的は、以下の詳細な説明と添付した図面からより明確になるはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成すべく、本発明によると、工程が行われる工程チェンバーと、前記工程チェンバーに接続されて、前記工程チェンバー内のガスを排気する排気ラインと、前記排気ラインに接続され、前記排気ラインの内部を流れる前記ガス内に含まれたパーティクルを捕集する捕集ユニットと、を備え、前記捕集ユニットは、前記排気ライン内に設置され、前記パーティクルが流入する流入口を有する捕集器と、前記捕集器に接続されて、前記排気ラインを貫通して前記排気ラインの外部に延びる捕集ラインと、を備える。
【００１１】
前記流入口の直径は、前記排気ラインの内部直径より小さく、前記流入口は、前記排気ラインの中心部に設置されうる。
【００１２】
前記捕集ユニットは、前記排気ライン上に設置され、前記排気ラインの内部に向かって音波を発生させる一つ以上の音波発生器をさらに備えることができ、前記音波発生器は、前記排気ラインの同一横断面上に等間隔に配置されうる。
【００１３】
このとき、前記排気ラインの断面は円形であり、前記音波発生器は、前記排気ラインの中心軸を基準に９０度の間隔に配置されることができ、前記排気ラインの断面は四角形であり、前記音波発生器は、前記排気ラインの４面にそれぞれ配置されうる。
【００１４】
前記捕集ユニットは、前記捕集ラインの下端に接続され、前記捕集ラインを介して捕集された前記パーティクルが保存される捕集筒と、前記捕集筒の上端に接続され、前記捕集筒を通過した前記ガスが流出される流出ラインと、をさらに備えることができ、前記流出ラインは、前記排気ラインに接続されうる。
【００１５】
前記捕集筒は、前記捕集筒の内部を上部空間と下部空間とに区画する遮断板と、前記遮断板を駆動して、前記捕集筒の下部空間を開放及び閉鎖する駆動器と、を備えることができる。
【００１６】
前記捕集筒の下部には、前記捕集筒の下部空間に接近できる通路が形成され、前記捕集筒は、前記通路の入口に設置されて、前記通路を開閉するドアを備えることができる。
【００１７】
前記捕集ユニットは、前記捕集ライン上に設置され、前記捕集ラインの内部を流れるガスを運搬するポンプと、前記捕集ライン上に設置され、前記捕集ラインの内部を流れるガスをフィルタリングするスクラバーとをさらに備えることができる。
【００１８】
また、上記の目的を達成すべく、本発明によると、ガスを排気する排気ライン内に設置され、前記排気ラインの内部を流れる前記ガス内に含まれたパーティクルが捕集される流入口を有する捕集器と、前記捕集器に接続されて、前記排気ラインを貫通して前記排気ラインの外部に延びる捕集ラインと、を備える。
【００１９】
本発明によると、排気ラインの内部を流れるガス内に含まれたパーティクルを捕集する方法は、前記排気ライン内に捕集器を設置し、前記捕集器に形成された流入口を介して前記パーティクルを捕集することを特徴とする。
【００２０】
前記流入口は、前記排気ラインの内部直径より小さな直径を有して前記排気ラインの中心部に設置され、前記排気ライン上に設置された音波発生器を用いて、前記排気ラインの内部に向かって音波を発生させ、前記排気ラインの内壁付近に位置した前記パーティクルは、発生した前記音波によって前記排気ラインの中心に向かって移動した後に、前記流入口を介して捕集されうる。
【００２１】
前記方法は、前記捕集器を介して捕集された前記パーティクルを前記捕集器と前記排気ラインの下部に設置された捕集筒とを接続する捕集ラインを介して前記捕集筒に保存するステップをさらに含み、前記捕集器を介して前記パーティクルと共に前記捕集筒に流入した前記ガスは、前記捕集筒と前記排気ラインとを接続する流出ラインを介して前記排気ラインに回収されうる。
【００２２】
前記方法は、遮断板を用いて前記パーティクルが保存された前記捕集筒内の下部空間を上部空間から遮断し、前記下部空間内に保存された前記パーティクルを除去するステップをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、排気ライン内のパーティクルを捕集でき、パーティクルが排気ラインの内壁に積まれるのを防止することができる。また、排気ライン内の圧力降下及び腐食を防止でき、工程チェンバー内のガスを円滑に排出することができる。
【００２４】
また、捕集筒を用いてパーティクルを安全に保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付した図１〜図１０を参考にしてさらに詳細に説明する。本発明の実施の形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施の形態に限定されるものと解釈されてはならない。本実施の形態は、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明をさらに詳細に説明するために提供されるものである。よって、図面に現れた各要素の形状は、より明確な説明を意図して誇張されうる。
【００２６】
図１は、本発明による基板処理装置１を概略的に示す図である。
【００２７】
図１に示すように、基板処理装置１は、複数のチェンバー１００ａ、１００ｂ、それぞれのチェンバー１００ａ、１００ｂに接続したサブ排気ライン２８０、及びサブ排気ライン２８０を接続するメイン排気ライン２９０を備える。本実施の形態では、第１チェンバー１００ａ及び第２チェンバー１００ｂが提供されると説明しているが、３つ以上のチェンバーが提供されることもできる。
【００２８】
第１チェンバー１００ａ及び第２チェンバー１００ｂは、それぞれウエハＷに対した工程が行われる空間を提供する。第１チェンバー１００ａと第２チェンバー１００ｂの内では、同じ工程が行われることもでき、互いに異なる工程が行われることもでき、第１チェンバー１００ａと第２チェンバー１００ｂ内で順次的な工程が行われることもできる。しかし、第１チェンバー１００ａと第２チェンバー１００ｂが同じ排気構造を有するので、以下では、第１チェンバー１００ａに対した排気構造のみを説明する。
【００２９】
第１チェンバー１００ａには、サブ排気ライン２８０が接続され、第１チェンバー１００ａ内部の反応ガス及び未反応ガス、反応副産物などは、サブ排気ライン２８０を介して一次的に排気される。サブ排気ライン２８０を介して反応ガスなどが排気される時期は、工程によって異なるが、第１チェンバー１００ａ内で工程が行われる間にも排気を行うことができ、第１チェンバー１００ａ内で工程が完了した以後にも排気を行うことができる。また、工程が行われる前にも排気を行うことができる。
【００３０】
サブ排気ライン２８０上には、ポンプ２８２及びスクラバー２８４が提供される。
【００３１】
複数のサブ排気ライン２８０は、メイン排気ライン２９０に接続され、サブ排気ライン２８０の内部の反応ガスなどは、メイン排気ライン２９０に集まる。メイン排気ライン２９０に集まった反応ガスなどは、屋根に設けられた最終処理システム内で処理された後に外部に排出される。最終処理システムは、反応ガスなどを最終的に処理して、排出される反応ガスなどが環境基準を満足するようにすることができる。
【００３２】
図２は、図１の第１チェンバー１００ａを概略的に示す図である。以下では、蒸着工程を行う蒸着チェンバーを例に挙げて説明しているが、第１チェンバー１００ａは、蒸着チェンバーに限定されず、エッチング工程又は洗浄工程を行うチェンバーでありうる。
【００３３】
第１チェンバー１００ａは、ウエハＷに対した工程が行われる空間を提供する。第１チェンバー１００ａは、石英（ｑｕａｒｔｚ）材質の内部チューブ１２０と外部チューブ１４０とを有する。内部チューブ１２０は、上下部が全て開放された円筒形の形状を有する。外部チューブ１４０は、内部チューブ１２０を取り囲み、これより一定距離が離隔するように設置され、下部が開放された円筒形の形状を有する。外部チューブ１４０の外側には、外部チューブ１４０を取り囲むように設置されたヒーター１６０が配置され、ヒーター１６０は、工程進行中に第１チェンバー１００ａの内部を工程温度に維持する。
【００３４】
工程が行われるウエハＷは、ボート３００に搭載される。ボート３００は、水平に置かれた上部板３１２及びこれと上下に対向するように位置する下部板３１４を有する。下部板３１４と上部板３１２との間には、複数の垂直支持台３２０が設置され、各々の垂直支持台３２０には、ウエハＷのエッジが挿入されるスロットが形成される。スロットは、各々の垂直支持台３２０に略５０〜１００個が形成される。下部板３１４の下には、防熱板３４２が提供される。防熱板３４２は、石英材質からなり、水平方向に設置される。ボート３００は、キャップ（ｃａｐ）３４４により支持される。キャップ３４４は、板形状に形成され、ボート３００が内部チューブ１２０内に挿入されると、プランジ２００の底面と接触されて、第１チェンバー１００ａの内部を外部から密閉させる。キャップ３４４には、駆動部３８０が装着される。駆動部３８０は、キャップ３４４を回転させるモータ３８２とキャップ３４４を上下に移動させるエレベータ３８４とを有する。エレベータ３８４は、モータ３８４ｃにより回転されるスクリュー３８４ｂ及びこれを挿入してスクリュー３８４ｂの回転により直線移動し、キャップ３４４と結合されるブラケット３８４ａを有する。
【００３５】
内部チューブ１２０と外部チューブ１４０とは、その下に位置するプランジ２００により支持される。プランジ２００の中央には通孔が形成され、この通孔を介して第１チェンバー１００ａは、その下に配置される控室（図示せず）と通じる。ウエハＷは、控室でボート３００に積載された後、内部チューブ１２０内に出入するようになる。プランジ２００には、外部チューブ１４０を支持する外側受け台２２２及び内部チューブ１２０を支持する内側受け台２２４が提供される。外側受け台２２２は、リング形状に形成され、プランジ２００の上端から外側方向に延びる。内側受け台は、リング形状にプランジ２００の内側壁から内側方向に延びる。プランジ２００の一方には、工程ガスを供給する供給管２４０と接続するポート２４２と、パージガスを供給する供給管２６０と接続するポート２４４とが形成される。プランジ２００の他方には、排気ライン２８０が接続される。排気ライン２８０を介して工程を行う際に、第１チェンバー１００ａの内部を低圧に維持し、第１チェンバー１００ａ内から発生した反応副産物などを強制に排気する。
【００３６】
工程ガスは、内部チューブ１２０の内側に流入して、上方向に流れつつボート３００に搭載されたウエハらＷ上に蒸着され、残留するガスは、内部チューブ１２０と外部チューブ１４０との間の空間に沿って下へ流れつつ、排気管２８０を介して外部に排気される。
【００３７】
図３は、本発明の一実施形態による捕集ユニットを概略的に示す図であり、図４〜図６は、図３のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
【００３８】
上述のように、反応ガス及び未反応ガス、及び反応副産物などは、サブ排気ライン２８０及びメイン排気ライン２９０を介して外部に排出される。このとき、反応ガスなどは、サブ排気ライン２８０又はメイン排気ライン２９０内で周辺環境と反応して、パーティクルを生成することができ、生成されたパーティクルは、内壁に堆積して圧力降下及び腐食の原因となる。特に、シラン（ＳｉＨ４）及び水素（Ｈ２）のような可燃性物質は、サブ排気ライン２８０又はメイン排気ライン２９０内で自然燃焼され、燃焼反応によって多量のパーティクルが発生する。そのため、圧力降下及び腐食を防止するために、パーティクルを除去する必要があり、捕集ユニットは、サブ排気ライン２８０又はメイン排気ライン２９０上に設置されて、内部のパーティクルを捕集する。以下では、メイン排気ライン２９０上に設置された捕集ユニットを説明しているが、捕集ユニットは、サブ排気ライン２８０上にも設置されることができ、サブ排気ライン２８０上に設置された捕集ユニットも、同じ構造を有し、同じ機能を遂行する。
【００３９】
一方、本実施形態では、第１チェンバー１００ａに対して一つのサブ排気ライン２８０が提供されると説明しているが、第１チェンバー１００ａには、複数のサブ排気ライン２８０が提供されることができ、複数のサブ排気ライン２８０は、第１チェンバー１００ａ内の反応ガスなどを区別して排出することができる。すなわち、一つのサブ排気ライン２８０は、酸性化合物を含む反応ガスを排出し、他の一つのサブ排気ライン２８０は、有機化合物を含む反応ガスを排出し、さらに他の一つのサブ排気ライン２８０は、可燃性物質を含む反応ガスを排出することができる。上述の捕集ユニットをサブ排気ライン２８０に設置する場合、可燃性物質を含む反応ガスを排出するサブ排気ライン２８０上に設置することが好ましい。上述のように、可燃性物質を含む反応ガスは、自然燃焼によって多量のパーティクルを生成し、該生成されたパーティクルは、サブ排気ライン２８０の内壁に堆積する。そのため、サブ排気ライン２８０内で自然燃焼によって生成されたパーティクルを特に捕集する必要がある。
【００４０】
また、生成されたパーティクルは、特にサブ排気ライン２８０又はメイン排気ライン２９０内の流量を調節するダンパー（ｄａｍｐｅｒ）、サブ排気ライン２８０とメイン排気ライン２９０とが接する地点のように、流体の流動方向が曲がる部分に集中的に蓄積される。したがって、捕集ユニットをダンパーの前段又は曲がる部分の前段に設置して、パーティクルがダンパー又は曲がる部分に堆積する以前に捕集ユニットを用いて捕集することが好ましい。
【００４１】
捕集ユニットは、捕集器４２０、捕集ライン４４０、捕集筒４６０、そして流出ライン４８０を備える。捕集器４２０は、メイン排気ライン２９０内に設置され、メイン排気ライン２９０内の流動方向と対向する方向に流入口４２２が形成される。捕集器４２０は、メイン排気ライン２９０内の流動方向に従って断面積が減少する形状を有し、捕集器４２０の内部に形成された流路も、メイン排気ライン２９０内の流動方向に沿って断面積が減少する。
【００４２】
流入口４２２の直径Ｍは、メイン排気ライン２９０の内径Ｄより小さく、流入口４２２は、メイン排気ライン２９０の中心に位置する。したがって、メイン排気ライン２９０内部の流れのうち、一部は、流入口４２２の内側に向け、他の一部は、流入口４２２の外側に向ける。すなわち、流入口４２２は、メイン排気ライン２９０内の流路を全て閉鎖せず、これによって、流入口４２２による圧力降下を最小化することができる。
【００４３】
メイン排気ライン２９０の下部には、捕集筒４６０が提供され、捕集器４２０と捕集筒４６０とは、捕集ライン４４０により接続される。捕集ライン４４０は、メイン排気ライン２９０の下部を貫通して、捕集筒４６０の上部面の一方に接続される。捕集筒４６０は、内部が空いており、捕集器４２０を介して捕集されたパーティクルが捕集筒４６０の内部に保存される。捕集筒４６０の側壁の上部には、後述する遮断板５２０が出入する通路４６２が形成され、捕集筒４６０の側壁の下部には、外部から捕集筒４６０の内部に接近できる入口４６４が形成される。入口４６４は、ドア４６８により開閉され、ドア４６８が開放されたときに入口４６４を介して捕集筒４６０の内部に接近できる。
【００４４】
捕集筒４６０の上部面の他方には、流出ライン４８０の下端が接続され、流出ライン４８０の上端は、メイン排気ライン２９０の下部に接続される。
【００４５】
捕集筒４６０は、開閉装置５００をさらに備え、開閉装置５００は、遮断板５２０及び駆動器５４０を備える。遮断板５２０は、通路４６２を介して捕集筒４６０の内部に出入し、通路４６２と対向する捕集筒４６０の側壁に接して、捕集筒４６０の内部を上部空間と下部空間とに区画する。捕集筒４６０の下部空間には、捕集器４２０を介して捕集されたパーティクルが保存され、遮断板５２０は、通路４６２と対向する捕集筒４６０の側壁に接して、捕集筒４６０の下部空間を上部空間から遮断する。遮断板５２０は、駆動器５４０によって直線移動して、捕集筒４６０の内部及び外部に出入できる。
【００４６】
メイン排気ライン２９０の外壁には、複数の音波発生器４９０が設置される。音波発生器は、メイン排気ライン２９０の内部に向かって音波を発生させ、メイン排気ライン２９０の内部のパーティクルをメイン排気ライン２９０の内部の中心に向かって移動させる。パーティクルは、一定の体積及び質量を有するので、音波発生器４９０から発生した音波に対して反応し、音波によって一定の方向へ移動する。したがって、音波の方向に従って、パーティクルは、メイン排気ライン２９０の内部の中心に向かって移動する。
【００４７】
音波発生器４９０は、メイン排気ライン２９０の同一横断面上に等間隔に配置される。図４に示すように、メイン排気ライン２９０が円状ダクト（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｄｕｃｔ）である場合に、音波発生器４９０は、メイン排気ライン２９０の上部及び下部、並びに両側部に設置されうる。このとき、音波発生器４９０は、メイン排気ライン２９０の中心軸を基準に９０゜の間隔をなす。また、図５に示すように、音波発生器４９０は、上部及び下部、並びに両側部と各々の間に設置されうる。このとき、音波発生器４９０は、メイン排気ライン２９０の中心軸を基準に４５゜の間隔をなす。一方、メイン排気ライン２９０が四角ダクトの場合に、図６に示すように、音波発生器４９０は、メイン排気ライン２９０の４個の面に設置されることができる。
【００４８】
図４〜図６に示すように、音波発生器４９０がメイン排気ライン２９０の中心に向かって音波を発生させると、パーティクルは、音波方向に従ってメイン排気ライン２９０の中心に向かって集まる。このとき、図４及び図６に示すように、４方向に音波発生器４９０を設置してパーティクルを集めることより、図５に示すように、８方向に音波発生器４９０を設置してパーティクルを集めることがはるかに効率的である。
【００４９】
一方、本実施形態では、最大８個の音波発生器４９０を設置すると説明しているが、音波発生器４９０の数は、本発明の範囲を限定せずに、音波発生器４９０の数及び位置は変形されうる。また、パーティクルの移動速度を制御するために、音波の出力を調節することができる。
【００５０】
図７〜図９は、図３の捕集ユニットを用いてパーティクルを捕集する様子を示す図である。以下では、図７〜図９を参考にしてパーティクルを捕集する様子を詳細に説明する。
【００５１】
図７に示すように、メイン排気ライン２９０内には、パーティクルを含むガスの流れが左側から右側へ形成され、捕集器４２０は、メイン排気ライン２９０内に設置される。捕集器４２０の流入口４２２は、ガスの流れ方向に対向するように位置する。
【００５２】
音波発生器４９０は、メイン排気ライン２９０の中心に向かって音波を発生させ、メイン排気ライン２９０の内壁の付近に位置したパーティクルは、音波発生器４９０を経由しつつメイン排気ライン２９０の中心に向かって移動する。したがって、パーティクルは、メイン排気ライン２９０の中心付近に集まり、排気ライン２９０の中心付近に集まったパーティクルは、排気ライン２９０の中心部に提供された流入口４２２を介して捕集器４２０の内部に流入する。
【００５３】
このとき、パーティクルを除いたガスの流れは、概して同様に維持されるので、流れの一部は、流入口４２２の内側に向け、他の一部は、流入口４２２の外側に向ける。
【００５４】
図８に示すように、遮断板５２０は、左側へ移動した状態であることから、捕集筒４６０の下部空間は開放される。このとき、捕集器４２０の内部に流入したパーティクル及びガスは、捕集ライン４４０を介して捕集筒４６０に流入し、ガスの流れは、捕集筒４６０の上部空間を経て流出ライン４８０に向ける。しかしながら、パーティクルは、一定の質量を有するので、捕集筒４６０の下部空間に沈殿される。捕集ライン４４０を通し捕集筒４６０に流入したパーティクル及びガスの流速は、流路の断面積が増加するにつれて減少する。したがって、質量を有するパーティクルは、流速が減少するにつれて捕集筒４６０の下部空間に沈殿される。したがって、パーティクルとガスとは分離され、パーティクルは、捕集筒４６０の内部に保存され、ガスは、流出ライン４８０を介して捕集筒４６０の外部に排出される。流出ライン４８０を介して排出されたガスは、メイン排気ライン２９０に回収される。
【００５５】
上述したように、メイン排気ライン２９０内のパーティクルを捕集することができ、パーティクルがメイン排気ライン２９０の内壁に積まれるのを防止することができる。したがって、メイン排気ライン２９０内の圧力降下及び腐食を防止することができ、第１チェンバー１００ａ内の反応ガス及び未反応ガスを円滑に排出できる。
【００５６】
また、流入口４２２は、メイン排気ライン２９０の内径より小さな直径を有するので、捕集器４２０によるメイン排気ライン２９０内の圧力降下を最小化させることができ、これによって別途のファンを使用しなくてもメイン排気ライン２９０を用いた排気が可能である。また、捕集筒４６０を用いてパーティクルを安全に保存することができる。
【００５７】
パーティクルが捕集筒４６０に十分に積まれた場合には、捕集筒４６０をクリーニングする必要がある。捕集筒４６０をクリーニングするためには、図９に示すように、駆動器５４０を用いて遮断板５２０を右側へ移動する。遮断板５２０は、通路４６２を介して右側へ移動し、通路４６２に対向する側壁に到達するまで移動する。遮断板５２０が側壁に到達すると、捕集筒４６０の下部空間は上部空間から遮断される。
【００５８】
次に、捕集筒４６０の側壁の下部に形成された入口４６４を介して、捕集筒４６０の下部空間をクリーニングする。ドア４６８を開放した後に入口４６４を介して捕集筒４６０の下部空間に接近でき、真空掃除機のような真空装備（図示せず）を用いて、下部空間に積まれたパーティクルを吸入してパーティクルを除去する。
【００５９】
図１０は、本発明の他の実施形態による捕集ユニットを概略的に示す図である。
【００６０】
図３に示す捕集ユニットとは異なり、流出ライン４８０ａは、メイン排気ライン２９０に接続されず、流出ライン４８０ａを介して捕集筒４６０の外部に排出されたガスは、先に説明した最終処理システム内で処理された後に外部に排出されうる。
【００６１】
流出ライン４８０ａ上には、ポンプ４８２及びスクラバー４８４が提供されうる。ポンプ２８２は、流出ライン４８０ａ内のガスを強制的に排出させ、スクラバー４８４は、流出ライン４８０ａの内部を流れるガスの有害成分を中和させる。
【００６２】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による基板処理装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の第１チェンバーを概略的に示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による捕集ユニットを概略的に示す図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
【図５】図３のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
【図６】図３のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
【図７】図３の捕集ユニットを用いてパーティクルを捕集する様子を示す図である。
【図８】図３の捕集ユニットを用いてパーティクルを捕集する様子を示す図である。
【図９】図３の捕集ユニットを用いてパーティクルを捕集する様子を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態による捕集ユニットを概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      基板処理装置
１００ａ、１００ｂ      チェンバー
２８０      サブ排気ライン
２９０      メイン排気ライン
４２０      捕集器
４２２      流入口
４４０      捕集ライン
４６０      捕集筒
４６２      通路
４６４      入口
４６８      ドア
４８０      流出ライン
４９０      音波発生器
５００      開閉装置
【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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