(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密チャンバから真空ポンプにより排気する排気経路と、
該排気経路と再生経路に跨って配置されたトラップ・再生容器と、
該トラップ・再生容器の内部に前記排気経路と前記再生経路との間を切替え可能に配置されたトラップ部とを備え、
該トラップ部には、前記トラップ・再生容器の内周面と接触して前記排気経路と前記再生経路との間をシールするシール材を装着した弁体が配置され、
前記弁体は、互いに接離する方向に移動自在で、互いに対向して横断面Ｖ字状になるテーパ面を外周端面に有する一対の円板を有し、
前記シール材は、前記両テーパ面に当接し前記円板が互いに近づく方向に移動すると該テーパ面で押圧されて拡径するように配置されていることを特徴とする連続処理型トラップ装置。
【請求項２】
前記弁体の外周端部に前記シール材を二重に配置し、該シール材間の気密空間内の圧力変動を圧力センサで検出してシール材のシール性を監視するシール監視機構が備えられていることを特徴とする請求項１記載の連続処理型トラップ装置。
【請求項３】
前記弁体の外周端部に前記シール材を二重に配置し、該シール材間の気密空間内の流量変動をマスフローメータで検出してシール材のシール性を監視するシール監視機構が備えられていることを特徴とする請求項１記載の連続処理型トラップ装置
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の連続処理型トラップ装置の運転方法であって、
前記トラップ部の切替動作に先立って、前記各弁体の各一対の円板を互いに離れる方向に移動させて前記各シール材を該各一対の円板のテ−パ面に囲まれた領域に収納し、
前記トラップ部の移動が完了した後、前記各弁体の各一対の円板を互いに近づく方向に移動させて前記各シール材を該各一対の円板のテ−パ面で押圧して拡径し、前記各シール材を各一対の円板のテ−パ面及びトラップ・再生容器の内周面に密接させてシールすることを特徴とする連続処理型トラップ装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体製造装置等の真空チャンバを真空に排気する真空排気システムにおいて用いられるトラップ装置に係り、特に排気経路と再生経路との間を切替え可能に配置されたトラップ部を備えた連続処理型トラップ装置及び該トラップ装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の真空排気システムを、図１４を参照して説明する。ここにおいて、真空チャンバ１２１は、例えばエッチング装置や化学気相成長装置（ＣＶＤ）等の半導体製造工程に用いるプロセスチャンバであり、この真空チャンバ１２１は、配管１２２を通じて真空ポンプ１２３に接続されている。真空ポンプ１２３は、真空チャンバ１２１からのプロセスの排気ガスを大気圧まで昇圧するためのもので、従来は油回転式ポンプが、現在はドライポンプが主に使用されている。
【０００３】
真空チャンバ１２１が必要とする真空度が真空ポンプ１２３の到達真空度よりも高い場合には、真空ポンプ１２３の上流側に更にターボ分子ポンプ等の超高真空ポンプが配置される。真空ポンプ１２３の下流には排ガス処理装置１２４が配備されており、プロセスの種類により毒性や爆発性があってそのまま大気に放出できないガス成分は、ここで吸着、分解、吸収等の処理が行われて無害なガスのみが大気に放出される。なお、配管１２２には必要に応じて適所にバルブが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の真空排気システムにおいては、排気ガスに含まれる反応副生成物の中に昇華温度の高い物質がある場合、昇圧途中でガスが固形化し、真空ポンプ内に析出して真空ポンプの故障の原因になる欠点がある。
【０００５】
例えば、アルミニウムのエッチングを行うために、代表的なプロセスガスであるＢＣｌ３，Ｃｌ２を使用すると、プロセスチャンバからは、ＢＣｌ３，Ｃｌ２のプロセスガスの残ガスと共に、ＡｌＣｌ３の反応副生成物が真空ポンプにより排気される。
このうち、ＡｌＣｌ３は、真空ポンプの流入側では分圧が低いので析出しないが、加圧排気する途中で分圧が上昇し、真空ポンプ内で析出してポンプ内壁に付着し、真空ポンプの故障の原因となる。これは、ＳｉＮの成膜を行うＣＶＤ装置から生じる（ＮＨ４）２ＳｉＦ６やＮＨ４Ｃｌ等の反応副生成物の場合も同様である。
【０００６】
従来、この問題に対して、真空ポンプを加熱して真空ポンプ内部で固形化物質が析出しないようにし、ガスの状態で真空ポンプを通過させる等の対策が施されてきた。しかしこの対策では、真空ポンプ内での析出に対しては効果があるが、その結果として、その真空ポンプの下流に配置される排ガス処理装置で固形化物が析出し、充填層の目詰まりを生じさせる問題があった。
【０００７】
そこで、真空ポンプの上流、あるいは下流にトラップ装置を取り付け、このトラップ装置のトラップ部に生成物を付着させ、固形化物を生成する成分を先に除去して排気経路に設けられた各種機器を保護することが考えられる。しかしながら、従来のトラップ装置は、トラップ効率が一般に悪く、排気中の成分のおよそ６０％がトラップ部に付着することなくそのまま流れ、下流の配管や各種機器に付着していた。これは、トラップ装置の容器内壁とトラップ部との間のトラップ効率の悪い部分に排気が流れて処理されずに通過してしまうこと等の理由によると考えられる。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、真空チャンバ側で必要とするコンダクタンスを維持しながらトラップ効率を上げることができると共に、インラインでの反応生成物の再生処理を安定に行えるようにした連続処理型トラップ装置及び該トラップ装置の運転方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、気密チャンバから真空ポンプにより排気する排気経路と、該排気経路と再生経路に跨って配置されたトラップ・再生容器と、該トラップ・再生容器の内部に前記排気経路と前記再生経路との間を切替え可能に配置されたトラップ部とを備え、該トラップ部には、前記トラップ・再生容器の内周面と接触して前記排気経路と前記再生経路との間をシールするシール材を装着した弁体が配置され、前記弁体は、互いに接離する方向に移動自在で、互いに対向して横断面Ｖ字状になるテーパ面を外周端面に有する一対の円板を有し、前記シール材は、前記両テーパ面に当接し前記円板が互いに近づく方向に移動すると該テーパ面で押圧されて拡径するように配置されていることを特徴とする連続処理型トラップ装置である。
【００１０】
これにより、気密チャンバ内においてプロセス及び真空ポンプの性能に影響を与えないように排気ガスのコンダクタンスを維持しつつ、排ガス中の生成物に対するトラップ効率を高め、更に再生処理をインラインで行うことができる。そして、トラップ・再生容器内のトラップ室と再生室を気密にできるシール部を備えることで、排気ガス中の反応生成物捕捉と反応生成物除去（再生）を同時に且つ安定に行うことができる。これにより、装置のメンテナンスの負担を大幅に低減できる。
【００１１】
ここで、前記弁体の外周端面に二重にシール材を配置し、該シール材間の気密空間の圧力あるいは流量変動を監視してシール材のシール性を監視するシール監視機構を備えることが好ましい。更に、前記圧力あるいは流量変動を検出するために圧力センサを備えることが好ましく、またマスフローメータを用いて流量変動を検出するようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本発明の第１の実施の形態の連続処理型トラップ装置を示すもので、このトラップ装置１０は、気密チャンバ１２を真空ポンプ１４により排気する排気経路１６と、この排気経路１６に隣接して配置された再生経路１８に跨って配置されている。真空ポンプ１４は、この例では一段であるが多段としてもよい。真空ポンプ１４の後段には、排ガスを除害するための排ガス処理装置２０が設けられている。即ち、真空（気密）チャンバ１２から排気経路１６を通り、真空ポンプ１４により排気ガスが排出される。この途中に、トラップ装置１０が備えられてあり、排ガス中の生成物をトラップ（捕捉）する。
【００１３】
このトラップ装置１０は、トラップ・再生容器３２の内部の排気位置の両側に再生位置を設けたものである。排気位置には排気経路１６が、２つの再生位置にはそれぞれ再生経路１８が接続されている。気密チャンバ１２より排出された排気ガス中の反応生成物はトラップ装置１０のトラップ部３４ａで捕捉される。この時同時に、動作中のトラップ部３４ａとは別のトラップ部３４ｂにすでに捕捉された生成物が、洗浄液ライン２２より注入された液により洗浄され、乾燥ガスライン２４より導入されたガスにより乾燥され、初期状態にもどる。トラップ部３４ｂは洗浄・乾燥が完了した状態で排気経路１６に移動し排気ガス中の生成物捕捉を始める。洗浄液は例えば純水を、乾燥ガスは例えばピュアなＮ２ガスを使用することでトラップ・再生容器３２内をクリーンな状態に維持できる。
【００１４】
トラップ・再生容器３２内に配置された軸体３６には水や液体窒素等の冷媒で冷却することにより反応生成物を捕捉する２つのトラップ部３４ａ，３４ｂが設けられ、このトラップ部３４ａ，３４ｂの両側及び間に３個の弁体５０，５０，５０を配置している。弁体５０の外周面に形成されたシール装着溝にシール材５２が装着されている。これにより３つの弁体５０，５０，５０とトラップ・再生容器３２の内壁により、それぞれシール材５２によって気密にシールされた２つのトラップ・再生室５４，５４が区画形成されている。
【００１５】
この例では、制御バルブ２２ａ，２２ｂを備えた洗浄液ライン２２と制御バルブ２４ａ，２４ｂを備えた乾燥ガスライン２４が、２つの再生経路１８，１８に分岐してトラップ装置１０内に流入する。
【００１６】
この実施の形態によれば、図１に示す状態では、左側のトラップ部３４ｂが左側の再生経路１８内に位置して再生を受け、右側のトラップ部３４ａが排気経路１６内に位置してトラップ動作を行なう。次に、軸体３６を移動させて、左側のトラップ部３４ｂを排気経路１６内に位置させ、右側のトラップ部３４ａを右側の再生経路１８内に位置させて、それぞれトラップと再生動作を行なう。このように、再生とトラップ動作を切替えて行なうことにより、トラップの連続動作が可能となり、長時間の稼働においてもトラップの再生処理のために装置を止めたり、交換用のトラップを用意することなく、気密チャンバ１２の連続したトラップ処理を行うことができる。
【００１７】
連続処理型トラップ装置１０は、図２（ａ）に示すように、両端を塞板３０で気密的に閉塞した略円筒状のトラップ・再生容器３２と、トラップ・再生容器３２の軸線に沿ってこれを貫通する軸体３６と、トラップ・再生容器３２の内部に軸体３６に取り付けられて配置されたトラップ部３４ａ，３４ｂと、この軸体３６を軸線に沿って往復移動させる駆動手段であるエアシリンダ（図示せず）を備えている。トラップ・再生容器３２には、排気経路１６に連なる吸気口３８と排気口４０、洗浄液ライン２２に連なる洗浄液注入ポート４２と排出ポート４４、乾燥ガスライン２４に連なる乾燥ガスパージポート４６と排気ポート４８が設けられている。
【００１８】
軸体３６には、トラップ部３４ａ，３４ｂの両側に位置して外径がトラップ・再生容器３２の内径よりわずかに小さく設定された円板状の弁体５０，５０，５０が固着されている。この各弁体５０の外周端面には全周にわたるシール装着溝が形成され、これにシール材５２が装着されている。このシール材５２は、例えばＯリングあるいはキャップシール等が良い。この各シール材５２は、装着された時にシール装着溝とトラップ・再生容器３２の内周面によって圧縮されるような太さに設定され、シール材５２がトラップ・再生容器３２の内周面に密着することによって、トラップ・再生容器３２の内周面とシール材５２の外周面の間の隙間がシールされるようになっている。トラップ・再生容器３２の内周面をテフロン等でコーティングすることによって、より摺動し易くする事ができ、又耐薬品性を高くすることができる。
【００１９】
このような構造により、トラップ・再生容器３２の内部の一対の弁体５０，５０の間に、内部にトラップ部３４ａ，３４ｂを有する気密なトラップ・再生室５４が区画形成される。トラップ・再生室５４は、トラップ部３４ａが排気経路１６に対応する排気位置にある時にはトラップ室としての役割を、トラップ部３４ｂが再生経路１８に対応する再生位置にある時は再生室としての役割を果たすようになっている。
【００２０】
このように、シール材５２を弁体５０の外周端面に設けることで、トラップ・再生容器３２の側にトラップ位置と再生位置を区画するための部材を内周面から突出させて設ける必要が無い。従って、トラップ部３４ａ，３４ｂの外径ｄ１をトラップ・再生容器３２の内径ｄ２にほぼ等しく設定しても、その移動を妨げられることがない。このように、トラップ部３４ａ，３４ｂとトラップ・再生容器３２の間の隙間が小さいので、内部に導入された排気ガスの内、トラップ部３４ａ，３４ｂに接触せずにこれを迂回して流れてしまうものの割合を減少させることができ、トラップ効率を高めることができる。
【００２１】
トラップ部３４ａ，３４ｂは、例えば軸体３６に溶接等によって取り付けられた複数のバッフル板で構成され、軸体３６の内部に導入された液体窒素のような液体、冷却された空気又は水等の冷却用熱媒体によって冷却されるようになっている。なお、トラップ部３４ａ，３４ｂの所定位置に温度センサ（図示せず）が、また、排気経路１６のトラップ部３４ａの前後に圧力センサ（図示せず）が設けられ、これにより温度や差圧を検知することができるようになっている。
【００２２】
次に、前記のような構成の連続処理型トラップ装置の動作を説明する。図２に示すトラップ部３４ａが排気経路１６内に位置し、トラップ・再生室５４がトラップ室としての役割を果たす位置において、軸体３６内に液体窒素等の冷却用熱媒体を流すことによりトラップ部３４ａを冷却する。トラップ・再生室５４内に流入した排ガス中の特定の成分は、トラップ部３４ａに接触し、ここで析出し付着してトラップされる。
【００２３】
この時、トラップ部３４ａの外径ｄ１はトラップ・再生容器３２の内径ｄ２に近い値に設定されているので、内部に導入された排ガスの内、トラップ部３４ａを迂回して未接触のまま流出する量は少ない。従って、気密チャンバ１２内におけるプロセス及び真空ポンプ１４の性能に影響のない排ガスのコンダクタンスを維持しながら、排ガス中の生成物に対するトラップ効率を高めることができる。発明者等がＮＨ４Ｃｌのトラップ効率を試験した結果、９８％のトラップ効率が得られ、しかもコンダクタンスは半導体製造装置の運用に問題のない値であることが確かめられている。
【００２４】
トラップ処理が完了すると、トラップ部３４ａの冷却を停止し、エアシリンダを作動させて、軸体３６を移動させ、トラップ部３４ａを再生経路１８側に移動させる。このようにしてトラップ・再生室５４に洗浄液ライン２２と乾燥ガスライン２４を連通させた状態で、洗浄液注入ポート４２から洗浄液をトラップ・再生室５４内に注入する。トラップされた生成物は、洗浄液に溶解したり、その物理作用により剥離し、更にこれに同伴して除去され、排出ポート４４から排出される。洗浄完了後、乾燥ガスパージポート４６から乾燥用ガス、例えばＮ２ガスをトラップ・再生室５４内に供給し、トラップ部３４ａ及びトラップ・再生室５４の内部を乾燥させ、乾燥ガスは排気ポート４８から排気される。乾燥が終了すると、トラップ部３４ａを排気経路１６側に戻し、次のトラップ処理を行なう。
【００２５】
もちろん、トラップ・再生室５４は、弁体５０の外周面に装着したシール材５２を介して気密に保たれており、トラップや再生の際に外部からの汚染要素が排気経路１６や再生経路１８に侵入することが防止される。
【００２６】
シール材５２は停止時にはトラップ・再生容器３２の内面と密着し十分なシールを提供するが、移動中は弁体内に格納されることで、摺動による摩擦や、吸・排気口、洗浄液・乾燥用ガス注入排出口の段差部を通過する場合の衝撃を回避できる。
【００２７】
図３は、シール材を支持する弁体に外力を与え、シール材の突出・格納を行う機構についてのものである。ここで、弁体５０は、図３に詳細に示すように、一対の円板６０，６２を備え、この円板６０，６２は、軸体３６を移動往復させる駆動手段であるシリンダ（図示せず）の駆動に伴って相対的に接離する方向に移動するように構成されている。更に、円板６０に外方に拡がるようにテーパ面６０ａが形成され、円板６２には、該テーパ面６０ａと横断面Ｖ字状に外方に拡がるようにテーパ面６２ａが形成されている。そして、互いに対向するテーパ面６０ａ、６２ａに当接するように、シール材５２が配置されている。
【００２８】
これにより、図３（ａ）に示すように、一対の円板６０，６２が互いに離れる方向に移動した位置にいた時には、シール材５２がテーパ面６０ａ、６２ａに囲まれた領域に、その外周端部が僅かに外方に突出するように収納される。この状態から一対の円板６０，６２が互いに近づく方向に移動すると、図３（ｂ）に示すように、シール材５２がテーパ面６０ａ、６２ａで押圧されて拡径し、これによって、シール材５２がテーパ面６０ａ、６２ａ及びトラップ・再生容器３２の内周面の３面で、いわゆる三角溝と同じような状態で密接して、ここを確実にシールする。尚、図示の例は１個のシール材５２について説明したが、弁体５０の外周面に２個のシール材５２，５２を備えた二重シール構造についても、同様の機構を採用することができる。
【００２９】
このシール機構を備えたトラップ部の切換動作は次の通りである。シリンダ（図示せず）を駆動させて軸体３６を移動させる際に、この移動に先立って、各弁体５０の円板６０，６２を互いに離れる方向に移動させ、これによって、各シール材５２をテーパ面６０ａ、６２ａに囲まれた領域に収納する。そして、軸体３６のトラップ部の移動が完了した後、一対の円板６０，６２を互いに近づく方向に移動させ、これによって、各シール材５２をテーパ面６０ａ、６２ａで押圧して拡径し、各シール材５２をテーパ面６０ａ、６２ａ及びトラップ・再生容器３２の内周面の３面に密接させてシールする。
【００３０】
これにより、シール材５２を拡径させトラップ・再生容器３２の内周面に密接させることで、弁体５０の停止時（シール時）における十分な気密性を確保し、弁体５０の移動時にはシール材５２を縮径させ弁体５０の外周端面からの突出量を少なくすることで、シール材５２の弁体移動時における摺動による摩擦や、吸気口３８、排気口４０、洗浄液注入ポート４２及び排出ポート４４、乾燥ガスパージポート４６及び排気ポート４８等の段差部を通過する際の衝撃等の負荷を減らしてシール材５２の耐久性を上げることができる。
【００３１】
図４は、弁体５０，５０，５０に外力を与える手段としてトラップ・再生容器３２内にガスを注入するようにしたトラップ装置である。トラップ・再生容器３２に接続された洗浄液注入ポート４２あるいは乾燥ガスパージポート４６から加圧ガスＧが導入され、弁体５０を押し、シール材５２例えばＯリングを外周方向へ上述した機構によりせり出させる。トラップ・再生容器３２内の圧力はＡ部が真空、Ｂ部が加圧状態、Ｃ部が大気圧程度もしくは再生液圧または乾燥Ｎ２圧程度になっていて、各部分はシール材５２例えばＯリングによるシール時に気密に維持されている。加圧ガスＧは例えばピュアなＮ２を使用することでトラップ・再生容器３２内をよりクリーンな環境に維持できる。
【００３２】
図５は、トラップ装置における弁体の移動機構例を示す。加圧駆動部をトラップ・再生容器３２内から切り離し、弁体の駆動部をシリンダ７０ａ，７０ｂとして構成している。シリンダ７０ａ，７０ｂは、パッキン７１を備えたピストン７２ａ，７２ｂと、外囲器７３内を気密に維持するシール７４と、シリンダ内に圧縮ガスを吸気・排気させるポート７６，７７等を備え、トラップ部に使用している軸３６をシリンダ用ロッドとして構成している。
【００３３】
トラップ部の移動時は、例えば左へ弁体を移動する場合には、シリンダ７０ａ内のポート７６から圧縮ガスＧが導入され、ポート７７から排出される。同様に、シリンダ７０ｂ内のポート７７から圧縮ガスＧが導入され、ポート７６から排出される。これに伴い、ピストン７２ａ，７２ｂが左に移動し、軸３６に固定された弁体５０，５０，５０が左に移動する。移動中はシリンダ７０ｂの室７８の残圧の排気を例えばスピードコントローラーにより排気スピードを遅くさせるように制御し、ピストン７２ａと７２ｂを左右に広げる力が加わるようにすることで弁体５０，５０，５０を確実に開放状態にし、シール材５２（例えばＯリング）を格納させる。そして、シール材５２を格納した状態で弁体５０，５０，５０を移動させることができる。前記スピードコントローラーによる圧縮ガスの制御はダブルソレノイドバルブを使用した例であり、より確実にするために圧縮ガスの供給を弁体毎に個別にしてもよい。
【００３４】
移動完了後は、シリンダ７０ｂの室７９ｂ及びシリンダ７０ａの室７９ａに圧縮ガスが導入され、ピストン７２ａ及び７２ｂを押す。これに従い、弁体５０，５０，５０が収縮状態になり、シール材５２（例えばＯリング）を外周方向へせり出させてシール状態にする。弁体５０，５０，５０の右側への移動も同様である。弁体の移動と、そのシール状態の接離に使用される圧縮ガスは、パッキン７４によりトラップ・再生容器３２とは切り離され、確実に成される。シリンダとトラップ・再生容器は隔離されているため、駆動に使用する圧縮ガスがトラップ・再生容器内の真空度に影響を与えることはない。
【００３５】
尚、トラップ部の移動方法には、軸３６をモータにより往復動させる方法、別置きのシリンダにより駆動させる方法等があり、これらを用いてもよい（何れも図示せず）。
【００３６】
図６は、弁体に二重シールを施したトラップ装置を示す。弁体５０，５０，５０に設けられたシール材（例えばＯリング）を二重としている。シール材を二重に配置することにより、シール性が格段に向上する。更に、プロセスによってはその捕捉する対象の生成物を捕捉部以外に付着させないようにするため、真空排気ラインを加熱する必要がある。この場合には、シール材を二重に配置することでシール部の断熱効果を向上することができる。例えば、トラップ部３４ａが捕捉する生成物をトラップ・再生容器３２には付着させないようにするため、トラップ・再生容器３２をヒーターにより加熱する。この時同時に、トラップ部３４ｂ側は再生状態であり洗浄液が注入されトラップ・再生容器３２が冷やされる。この時、トラップ部３４ａは生成物捕捉中につき、室を取り囲む周囲の温度を下げられない。ここで図示するように二重シールにして弁体を分割した状態とすることで断熱し、トラップ部３４ａ側のシール材５２，５２を加温状態で維持することができる。
【００３７】
図７は、シール監視機構を備えたトラップ装置を示す。ここに示すのは、二重シール部のそれぞれのシール材５２ａ，５２ｂ間の空間の圧力変動を検出することで、シール部のシール性を監視する機構である。シール部は二重のシール材（例えばＯリング）５２ａ，５２ｂにより弁体円周面上に気密にされた気密空間８１，８１，８１を備えている。その各シール材間の気密空間８１，８１，８１に対して、トラップ・再生容器３２にはそれぞれシール監視配管８３，８３，８３，８３が取り付けられている。各シール監視配管８３は一本の管路８４にまとめられて圧力センサ８５に接続され、シール材がせりだしてシールが完了した時より圧力センサ８５によりシール部の気密空間８１，８１，８１の圧力の変動状態、即ち、シール性を監視する。この時左端の気密空間８１の場合はバルブ８７を、右端の空間８１の場合はバルブ８８を開いて監視する。尚、図示の例では各シール部内の３箇所を同時に監視しているが、各シール監視配管８３毎に単独に圧力センサを設けて各シール部の状態を監視するようにしてもよい。
【００３８】
シール部のシール性の監視としては、例えば真空ポンプ８９により真空状態を気密空間８１，８１，８１に作り出して、その圧力の変動を圧力センサ８５で検出することによりシール性を監視することができる。この時、弁体の移動時等のシール動作に入っていない時は、バルブ９０は閉じられ、シール監視機構は動作しない。尚、真空ポンプ８９の代わりにエジェクターにより低真空を維持させ、圧力の変動を監視してもよい。また、シール監視配管８３を排気口４０に接続して、プロセスを行わないタイミングでバルブ９０を開き気密空間８１，８１，８１を真空引きし、その後はバルブ９０を閉じて真空放置状態を圧力センサ８５で監視してもよい。
【００３９】
図８は、トラップ装置におけるシール監視機構の変形例を示す。この図に示すのは、二重のシール材間の気密空間８１，８１，８１を加圧状態にして、その圧力変動を圧力センサ８５で検出してシール部のシール性を監視する手段である。それぞれのシール監視配管８３に接続した配管９２より圧縮ガス（例えばＮ２ガス）を二重のシール材間の気密空間８１，８１，８１に導入して、この空間を加圧状態にする。そして、それぞれの気密空間がシール監視配管８３を介して圧力センサ８５に接続されているので、この圧力の変動をみることでシール部のシール性の監視ができる。尚、配管９２にマスフローメータ９４を接続して、これにより漏れ量の監視をしてシール性を監視してもよい。更にシール部の二重のシール材間の気密空間に加圧することで、真空排気系に隣接した再生系での洗浄液使用がより安全に行える。
【００４０】
次に、トラップ部の捕捉部の構成について説明する。この例のトラップ装置は、トラップ部の中心に向かって排気ガス中の生成物を吸着する捕捉効率を高める構造を備えている。
【００４１】
図９に示すのは、トラップ部の構成の一例である。このトラップ部は、ケーシング１０１内にディスク状の冷却体１０３を備え、その間に冷却用のフィン１０５が配置されている。排気生成物は冷却した捕捉部の入口部のフィン１０５ａに折出しやすい。このため、冷却フィン１０５ａを内部側にずらして構成し、生成物が付着しやすい部分をケーシング入口側から離している。これにより生成物の折出が捕捉部の内部にシフトし、捕捉した生成物が再生容器に移動中にケーシングに接触し、欠落したり、ケーシング１０１内部を損傷することが防止される。更に、捕捉した生成物が移動中にシール部に噛みこむといったことを防止できる。
【００４２】
図１０に示すトラップ部の構成例は、生成物捕捉部であるフィン１０５，１０５ａに温度勾配をつけて、生成物を捕捉部内部側に多く付着させるようにしたものである。フィン１０５、１０５ａの温度分布において、内側の軸体３６に近いほど温度が低くなるように設定されている。温度の勾配を付ける方法としては、捕捉部のフィンを支持する冷却体１０３に冷却ジャケット１０７を取り付け、その内部冷却剤流路において該冷却ジャケット１０７の洗浄液注入ポート４２側、排出ポート４４側への冷却剤の流れを抑制する方法がある。冷却剤は、軸体３６内部の配管を通って冷却ジャケットに供給される。また、フィン１０５，１０５ａの厚みを洗浄液注入ポート４２側、排出ポート４４側に近づくに従い図示するように細くする。これにより、排気生成物の洗浄液注入ポート４２側に於ける捕捉量を抑制し、軸体３６に近づくほどフィンの厚さを厚くすることにより捕捉の効率を増大させることができる。
【００４３】
図１１に示すトラップ部の構成例は、生成物捕捉部であるフィン１０５を、図示するように中心部に行くに従い、その厚さを厚くするようにしたものである。これにより、捕捉部内部側でフィン１０５の冷却温度を下げて、トラップ部の中心に向かって排気生成物を多く付着させることができる。
【００４４】
トラップ部の中心に向かって捕捉効率を上げるために、冷却ジャケット１０７の洗浄液注入ポート４２側、排出ポート４４側に接するフィン１０５ａ、１０５ｂを熱伝導率の低いセラミックなどで構成してもよい。冷却ジャケットに接合する方法は、溶接でもねじ止めでもよい。ねじ止めの場合は熱伝導率が下がるので好ましい。また、トラップ部の中心に位置するフィン１０５は熱伝導率の高い部材を使用すると捕捉効率が上がる。例えば、銅、ＳＵＳなどである。銅は耐腐食性にやや問題があるのでＮｉの無電解めっきを施すことが好ましい。更に冷却ジャケットもフィン１０５と同様に熱伝導率のよい材料で構成することが好ましい。
【００４５】
冷却ジャケット１０７の位置を捕捉部の中央に配置すれば、更に捕捉部の温度分布を制御しやすくできる。図１２は、冷却ジャケット１０７内の冷却剤流路を示す。冷却ジャケット内には冷却剤流入管１０８と排出管１０９がある。トラップ部の中心に向かって捕捉効率を上げるために冷却剤流れ量を冷却ジャケット１０７の中心部と該冷却ジャケット１０７の端部で差を持たせるとよい。中心部においては冷却剤流れ量を多くし、端部は冷却剤流れ量を少なくするように冷却ジャケット１０７の冷却剤流路を設定する。それにより、冷却ジャケット内で温度勾配ができ、冷却ジャケット１０７の中心部は温度が低く、端部に向かうにつれて温度が高くなる。また、冷却ジャケット１０７の中心部のみ積極的に冷却剤流れを作るため隔壁１１０を設けてもよい。隔壁１１０は複数の穴を設けて端部にも多少流れを起こすようにしてもよく、また、隔壁１１０に全く穴を設けなくてもよい。
【００４６】
図１３に冷却ジャケット１０７の他の例を示す。中心部に冷却剤流入管１１１と冷却剤排出管１１２を備え、隔壁１１３を介してその周りに更に冷却剤流入管１１５と冷却剤排出管１１６を備える。そして、内周側の冷却剤流入管１１１と外周側の冷却剤流入管１１５に温度の異なる流体を流すようにする。これにより、冷却ジャケットを内蔵した冷却体１０３の中心部と端部とで温度勾配が発生する。冷却体１０３には、フィン１０５，１０５ａが固定されているので、トラップ部の中心部で捕捉効率を上げることができる。冷却剤には、冷却水の他、冷媒（液体窒素）、ペルチェ素子を用いて冷却した流体を利用してもよい。更に、冷却媒体としてはガス状のものでもよい。
【００４７】
内周側の冷却剤流入管１１１と外周側の冷却剤流入管１１５に使用する流体は違う種類のものを用いてももちろんよい。排出管１１２，１１６から排出された暖められた流体はチラーなどを経由して熱交換を行い、再びトラップ部に循環させることが好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、トラップ装置のコンダクタンスを維持して所定の排気能力を確保しつつ、排ガス中の生成物のトラップ効率を高めることができる連続処理型トラップ装置が提供される。
【００４９】
更に、トラップ部の再生・トラップ動作への移動中に、捕捉した排気生成物がトラップ・再生容器に接触し、欠落したり、トラップ・再生容器内部を損傷させたり、あるいはシール部に噛みこむ等の問題が生じない。従って、安定した再生・トラップ動作を行う連続処理型トラップ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態のトラップ装置の全体の構成を示す図である。
【図２】  図１のトラップ装置の要部を示す断面図であり、（ａ）は軸方向に沿った断面を示し、（ｂ）は（ａ）のＡＡ線に沿った断面を示す。
【図３】  図２のトラップ装置に備えられているシール材拡径手段の要部を示す断面図で、（ａ）は弁体移動時を、（ｂ）は停止時（シール時）を示す。
【図４】  図２に示すトラップ装置の弁体の移動機構例を示す断面図である。
【図５】  図２に示すトラップ装置の他の弁体の移動機構例を示す断面図である。
【図６】  二重シール部を有する弁体を備えたトラップ装置の断面図である。
【図７】  シール監視機構を備えたトラップ装置の断面図である。
【図８】  図７の変形例のシール監視機構を備えたトラップ装置の断面図である。
【図９】    トラップ部の構成例の断面図である。
【図１０】  図９の変形例のトラップ部の構成例の断面図である。
【図１１】  図９の更に他の変形例のトラップ部の構成例の断面図である。
【図１２】  フィンを支持する構造体の冷却ジャケットの構造例を示す図である。
【図１３】  他の冷却ジャケットの構造例を示す図である。
【図１４】  従来の真空排気システムの構造を示す図である。
【符号の説明】
１０  トラップ装置
１２  気密チャンバ
１４  真空ポンプ
１６  排気経路
１８  再生経路
２０  排ガス処理装置
２２  洗浄液ライン
２４  乾燥ガスライン
３２  トラップ・再生容器
３４ａ，３４ｂ  トラップ部
３６  軸体
３８  吸気口
４０  排気口
４２  洗浄液注入ポート
４４  排出ポート
４６  乾燥ガスパージポート
４８  排気ポート
５０  弁体
５２，５２ａ，５２ｂ  シール材
５４  トラップ・再生室
６０  円板
６０ａ  同、テーパ面
６２  円板
６２ａ  同、テーパ面
８１  気密空間
８３  シール監視配管
８５  圧力センサ
８７，８８，９０  バルブ
８９  真空ポンプ
９２  配管
９４  マスフローメータ
１０１  ケーシング
１０３  冷却体
１０５，１０５ａ  冷却フィン
１０７  冷却ジャケット
【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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【図１４】
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