(57)【要約】【課題】小型で安価でありながらも応答性に優れた圧力制御を行うことができる排気装置を提供すること。【解決手段】真空チャンバ１に接続される排気流路７に排気用のターボ分子ポンプ９およびドライポンプ１０を直列接続し、これらのポンプ９，１０によって真空チャンバ１内を排気することにより真空チャンバ１内の圧力を調整する排気装置において、前記ターボ分子ポンプ９に流量制御弁１１を備えたガス供給路１２を接続し、このガス供給路１２を介して前記ターボ分子ポンプ９に対してバラストガス１３を流量制御しつつ供給するようにした。【選択図】      図１
2004324480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバに接続される排気流路に排気用のターボ分子ポンプおよびドライポンプを直列接続し、これらのポンプによって真空チャンバ内を排気することにより真空チャンバ内の圧力を調整する真空チャンバの排気装置において、前記ターボ分子ポンプに流量制御弁を備えたガス供給路を接続し、このガス供給路を介して前記ターボ分子ポンプに対してバラストガスを流量制御しつつ供給するようにしたことを特徴とする真空チャンバの排気装置。
【請求項２】
真空チャンバに接続される排気流路に排気用のターボ分子ポンプおよびドライポンプを直列接続し、これらのポンプによって真空チャンバ内を排気することにより真空チャンバ内の圧力を調整する真空チャンバの排気装置において、前記ターボ分子ポンプとドライポンプとの間に可変絞りを設け、この可変絞りの絞り具合を調整することにより、前記ターボ分子ポンプの背圧制御を行うようにしたことを特徴とする真空チャンバの排気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造装置などに用いられる真空チャンバの排気装置（以下、単に排気装置という）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平７−３１６８２０号公報
例えば、基板に所定の薄膜を形成するような場合、原料ガスを真空チャンバ内に導入し、余剰のガスや他の反応ガスなどを排気するなどして真空チャンバ内の圧力を調整する必要がある。図３は、従来の排気装置を概略的に示すもので、この図において、１は真空チャンバで、その内部下方には基板２を水平状態で載置する陰極台３が設けられており、この陰極台３の上方には陽極４が設けられている。これら両電極３，４は図示していない高周波電源から電力供給を受ける。５は真空チャンバ１内に所定のガスを導入するガス導入口、６は余剰のガスや他の反応ガスなどを排出するガス排出口である。
【０００３】
７は前記ガス排出口６に接続される排気流路で、ゲートバルブとしてのスロットルバルブ８、ターボ分子ポンプ（Ｔｕｒｂｏ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｕｍｐ、以下、ＴＭＰという）９およびドライポンプ（Ｄｒｙ  Ｐｕｍｐ、以下、ＤＰという）１０がこの順で設けられ、その下流側は適宜の排気ガス処理装置（図示していない）に接続されている。なお、７ａはＴＭＰ９とＤＰ１０との間のガス流路である。
【０００４】
上記構成の排気装置においては、スロッルバルブ８におけるゲートプレートをモータによって駆動して、そのバルブ開度を適宜調節した状態で、ＴＭＰ９およびＤＰ１０を動作させることによって真空チャンバ１内を適宜の速度で排気し、真空チャンバ１内が所定の真空度にすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年においては、真空チャンバ１の容量も大きくなってきつつあり、このような真空チャンバ１を可及的に短い時間で所定の真空度にしたり、また、所定の真空度の真空チャンバ１を所定の圧力に短時間で戻したりして、前記真空チャンバ１の圧力制御を行うには、ＴＭＰ９の排気容量を大きくし、スロットルバルブ８により速い応答性が要求される。
【０００６】
しかしながら、ＴＭＰ９の排気容量を大きくするということは、それだけＴＭＰ９が構造的に大型化することにつながる。また、スロットルバルブ８の応答性をアップするには、ゲートプレートを駆動するモータとしてより大型のものを用いる必要がある。しかしながら、このようにすると、より高価なＴＭＰ９を用い、かつより大型より高価なスロットルバルブ８を用いる必要があり、それだけ排気装置として大型化するとともに高価になる。
【０００７】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、小型で安価でありながらも応答性に優れた圧力制御を行うことができる排気装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、真空チャンバに接続される排気流路に排気用のターボ分子ポンプおよびドライポンプを直列接続し、これらのポンプによって真空チャンバ内を排気することにより真空チャンバ内の圧力を調整する排気装置において、前記ターボ分子ポンプに流量制御弁を備えたガス供給路を接続し、このガス供給路を介して前記ターボ分子ポンプに対してバラストガスを流量制御しつつ供給するようにしている（請求項１）。
【０００９】
上記請求項１に記載の発明によれば、流量制御弁によって流量制御されたバラストガスを供給するようにしているので、簡易でありながらも確実に真空チャンバ内の圧力制御を行うことができる。
【００１０】
また、上記目的を達成するため、この発明では、真空チャンバに接続される排気流路に排気用のターボ分子ポンプおよびドライポンプを直列接続し、これらのポンプによって真空チャンバ内を排気することにより真空チャンバ内の圧力を調整する排気装置において、前記ターボ分子ポンプとドライポンプとの間に可変絞りを設け、この可変絞りの絞り具合を調整することにより、前記ターボ分子ポンプの背圧制御を行うようにしている（請求項２）。
【００１１】
上記請求項２に記載の発明によれば、ターボ分子ポンプの下流側に流量を可変的に制御する絞りを設けているので、ターボ分子ポンプの背圧制御が確実に行われる。
【００１２】
そして、上記いずれの発明においても、従来のこの種の排気装置と異なり、高価で大型なスロットルバルブを用いていないので、小型かつコンパクトな排気装置が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１は、この発明の第１の実施の形態を示すもので、この図において、図３における符号と同一符号は同一物を示している。この図１に示される排気装置においては、真空チャンバ１のガス排出口６に接続される排気流路７においてスロットルバルブ８を設けず、ＴＭＰ９に流量制御弁１１を備えたガス供給路１２を接続し、このガス供給路１２を介してＴＭＰ９に対してバラストガス１３を流量制御しつつ供給するように構成されている。
【００１４】
そして、この実施の形態においては、前記バラストガス１３としてエアー１３Ａを用いており、１４は不純物等を除去するフィルタである。また、この実施の形態においては、前記流量制御弁１１としてマスフローコントローラを用いている。
【００１５】
上記構成の排気装置においては、真空チャンバ１内を所定の真空度にまで真空引きするときは、ＴＭＰ９およびＤＰ１０を動作させることにより、真空チャンバ１内を所定の真空度まで到達させることができる。そして、真空チャンバ１内の圧力を所定の圧力にまで上昇させるときは、ガス供給路１２を介してＴＭＰ９に対してバラストガス１３をマスフローコントローラ１１によって流量制御しつつ供給することにより、ＤＰ１０の排気速度を低下させる。これによって、ＴＭＰ９とＤＰ１０との間の圧力が上昇し、これに伴って真空チャンバ１内の圧力が上昇し、当該真空チャンバ１内を所定の圧力にすることができる。
【００１６】
このように、上記第１の実施の形態においては、従来のこの種の排気装置と異なり、高価で大型なスロットルバルブを用いてなく、ＴＭＰ９に対してバラストガス１３を流量制御しつつ供給するだけであるので、排気装置全体の構成がきわめて簡略化され安価になるとともに、応答性も大幅に向上される。そして、上記実施の形態においては、ＴＭＰ９に供給されるバラストガス１３の流量制御ををマスフローコントローラ１１によって行うようにしているので、バラストガス１３として任意の量をＴＭＰ９に流すことができ、それだけ真空チャンバ１内の圧力を高精度で制御することができる。また、バラストガス１３としてエアー１３Ａを用いているので、ランニングコストも安価である。
【００１７】
図２は、この発明の第２の実施の形態を示すもので、この図において、図１および図３における符号と同一符号は同一物を示している。この図２に示される排気装置においては、ＴＭＰ９とＤＰ１０との間の排気流路７ａにガス流量を調整することができる可変絞り１５が設けられている。そして、この実施の形態においては、可変絞り１５はバタフライ弁で構成されている。
【００１８】
上記構成の排気装置においては、真空チャンバ１内を所定の真空度にまで真空引きするときは、バタフライ弁１５の開度を最大にした状態でＴＭＰ９およびＤＰ１０を動作させることにより、真空チャンバ１内を所定の真空度まで到達させることができる。そして、真空チャンバ１内の圧力を所定の圧力にまで上昇させるときは、バタフライ弁１５の開度を絞ってＴＭＰ９の排気量を制限することにより真空チャンバ１内の圧力を上昇しさせ、当該真空チャンバ１内を所定の圧力にするのである。
【００１９】
このように、上記第２の実施の形態においても、従来のこの種の排気装置と異なり、高価で大型なスロットルバルブを用いてなく、ＴＭＰ９とＤＰ１０との間に流量制御を可変できる可変絞り１５を設けているだけであるので、排気装置全体の構成がきわめて簡略化され安価になるとともに、応答性も大幅に向上される。なお、可変絞り１５としては上記バタフライ弁以外のニードル弁や電磁弁など各種の弁を用いることができるが、流量制御を連続的に行うことができるものがより好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明においては、真空チャンバの排気流路に、高価で大型なスロットルバルブを設けるのに代えて、前記排気流路に設けられるターボ分子ポンプに流量制御弁を備えたガス供給路を接続し、このガス供給路を介して前記ターボ分子ポンプに対してバラストガスを流量制御しつつ供給するようにしたり、あるいは、ターボ分子ポンプとドライポンプとの間に可変絞りを設け、この可変絞りの絞り具合を調整することにより、前記ターボ分子ポンプの背圧制御を行うようにしているので、排気流路の構成をきわめてコンパクトにかつ安価に構成することができるとともに、応答性に優れた圧力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る排気装置を概略的に示す図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態に係る排気装置を概略的に示す図である。
【図３】従来の排気装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１…真空チャンバ、７…排気流路、９…ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、１０…ドライポンプ（ＤＰ）、１１…流量制御弁、１２…ガス供給路、１３…バラストガス、１５…可変絞り。
【図１】
2004324480.tif 000003
【図２】
2004324480.tif 000004
【図３】
2004324480.tif 000005