涡轮分子泵及其堆积物附着抑制方法、基板处理装置的制作方法

专利名称：涡轮分子泵及其堆积物附着抑制方法、基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及涡轮分子泵、基板处理装置以及涡轮分子泵的堆积物 附着抑制方法，特别涉及排出堆积物附着要因气体的涡轮分子泵。
背景技术：
通常，对半导体设备用的晶片实施等离子体处理的基板处理装置 具有收容晶片并实施规定处理的处理室(以下称为"腔室")。在该基板 处理装置中，当等离子体处理为蚀刻处理时，向腔室内导入作为处理气体的例如CF类气体，基于该CF类气体产生的等离子体应用于蚀刻 处理。在进行该蚀刻处理时，虽然等离子体与晶片的被蚀刻膜反应， 但是依然存在一部分未反应的处理气体。此外，通过等离子体与被蚀 刻膜的反应产生反应生成物，该产生的反应生成物气化与未反应的处 理气体混合。在蚀刻处理后，需要将单独的未反应的处理气体或者与气化的反 应生成物混合的未反应的处理气体从腔室内排出，为进行该排出而使 用与腔室连接的涡轮分子泵(Turbo Molecular Pump)。图8是简要表示现有技术的涡轮分子泵的结构的截面图。其中， 在图8中，从腔室的排气是从图中的上方向着下方流动。在图8中，涡轮分子泵80包括以沿着排气流的方向配置有旋转 轴的作为旋转体的转子81;以及收容该转子81的圆筒状的壳体82。 多个板状(叶片状)的旋转翼83从转子81相对于旋转轴垂直地突出， 此外，多个板状(叶片状)的定子翼84从壳体82的内周面向着转子 81相对于上述旋转轴垂直地突出。这些旋转翼83以及定子翼84构成 涡轮(turbine)。此夕卜，当转子81通过感应马达(induction motor)高 速旋转时，涡轮分子泵80将涡轮上游的气体高速地导向涡轮的下游。 导入至涡轮的下游的气体通过排气管85被排出至外部。从而，利用涡轮持续地将气体送入到涡轮分子泵80中的涡轮和排气管85之间的空间(以下成为"下部空间")LS。此外，因为排气管85 的容积比下部空间LS的容积小，因此利用涡轮送至下部空间LS的气 体滞留在该下部空间LS。其结果，下部空间LS的压力变高。此处， 涡轮分子泵80排出的气体为堆积物附着要因气体，下部空间LS的压 力若超过堆积物附着要因气体中的处理气体等的饱和蒸气压，则处理 气体的成分液化并且反应生成物凝固从而作为沉积物(堆积物)附着 在面向下部空间LS的转子81等的表面。因为该堆积物使涡轮分子泵 80的排气效率降低，此外在最不理想的情况下导致涡轮分子泵80固 定，所以有必要抑制沉积物的附着。在现有技术中，揭示有下述的涡轮分子泵作为抑制堆积物附着的 涡轮分子泵，即，在该涡轮分子泵内设置利用旋转产生涡电流的加热 装置，并且使起因于产生的涡电流的焦耳热传递至各构成部件(例如 专利文献l)。在该涡轮分子泵中，通过使各构成部件的温度上升，将 到达各构成部件表面的反应生成物以及处理气体气化，以此来抑制堆 积物的附着。专利文献1:日本特开平9一32794号公报然而，当利用来自于加热装置的热传递使各构成部件的温度上升 时，具有以下问题1. 因为使构成部件全体加热，因此构成部件的热膨胀量变大，有 可能导致构成部件破损。2. 若构成部件附着有堆积物，则堆积物形成隔热层，因此，不能 使堆积物的表面温度上升，不能抑制更新的堆积物附着在堆积物表面。3. 因为不能使不与加热装置物理接触的构成部件的温度上升，所 以不能抑制所有构成部件的堆积物的附着。艮口，来自于加热装置的热传递并不能可靠地抑制堆积物向构成部 件的附着。此外，堆积物的附着速度随着处理气体种类的不同而相异，因此， 在不能可靠地抑制堆积物向构成部件的附着的情况下，对涡轮分子泵 的交换时期的设定变得困难，从而不能稳定地运用涡轮分子泵乃至基 板处理装置。发明内容本发明的目的在于提供一种能够可靠地抑制堆积物向构成部件的 附着的涡轮分子泵、基板处理装置以及涡轮分子泵的堆积物附着抑制 方法。为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种涡轮分子泵，用于 从对基板实施处理的处理室排出堆积物附着要因气体，其包括具有 沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从该旋转体 相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从上述筒状 体中的与上述旋转体的相对面相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板 状的静止翼，上述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且上述多个 静止翼被分割成多个静止翼组，各个上述旋转翼组以及各个上述静止 翼组沿着上述旋转轴交互地配置，其特征在于该涡轮分子泵具有气 体供给口 ，该气体供给口相对于上述排气流在位于最下游侧的上述旋 转翼组的更上游侧开口，该气体供给口用于供给含有分子量大的气体 分子的堆积物附着抑制气体。本发明第二方面的涡轮分子泵，其特征在于在第一方面所述的涡轮分子泵中，上述分子量在氩的原子量以上。本发明第三方面的涡轮分子泵，其特征在于在第一或者第二方 面所述的涡轮分子泵中，上述堆积物附着抑制气体被加热至高温。本发明第四方面的涡轮分子泵，其特征在于在第一 第三方面 中任一方面所述的涡轮分子泵中，上述气体供给口除供给上述堆积物 附着抑制气体之外还供给清洁气体。本发明第五方面的涡轮分子泵，其特征在于在第四方面所述的 涡轮分子泵中，上述清洁气体由选自臭氧、氨气和三氟化氯中的至少 一种气体构成。为了实现上述目的，本发明第六方面提供一种涡轮分子泵，用于 从对基板实施处理的处理室排出堆积物附着要因气体，其包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从该旋转体 相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从上述筒状 体中的与上述旋转体的相对面相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板 状的静止翼，上述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且上述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个上述旋转翼组以及各个上述静止 翼组沿着上述旋转轴交互地配置，其特征在于该涡轮分子泵具有气 体供给口，该气体供给口相对于上述排气流在上述多个旋转翼组的更 下游侧与排气管连通，并且相对于上述排气流在位于最下游侧的上述 旋转翼组以及上述排气管之间开口，该气体供给口用于供给高温气体。为了实现上述目的，本发明第七方面提供一种基板处理装置，具 有对基板实施处理的处理室以及从该处理室排出堆积物附着要因气体 的涡轮分子泵，该基板处理装置的特征在于上述涡轮分子泵包括 具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从该旋 转体相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从上述 筒状体中的与上述旋转体的相对面相对于上述旋转轴垂直地突出的多 个板状的静止翼，上述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且上述 多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个上述旋转翼组以及各个上述 静止翼组沿着上述旋转轴交互地配置，上述涡轮分子泵还具有气体供 给口，该气体供给口相对于上述排气流在位于最下游侧的上述旋转翼 组的更上游侧开口，该气体供给口用于供给含有分子量大的气体分子 的堆积物附着抑制气体。为了实现上述目的，本发明第八方面提供一种基板处理装置，具 有对基板实施处理的处理室以及从该处理室排出堆积物附着要因气体 的涡轮分子泵，该基板处理装置的特征在于上述涡轮分子泵包括 具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从该旋 转体相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从上述 筒状体中的与上述旋转体的相对面相对于上述旋转轴垂直地突出的多 个板状的静止翼，上述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且上述 多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个上述旋转翼组以及各个上述 静止翼组沿着上述旋转轴交互地配置，该涡轮分子泵还具有气体供给 口，该气体供给口相对于上述排气流在上述多个旋转翼组的更下游侧 与排气管连通，并且相对于上述排气流在位于最下游侧的上述旋转翼 组以及上述排气管之间开口，该气体供给口用于供给高温气体。为了实现上述目的，本发明第九方面提供一种涡轮分子泵的堆积 物附着抑制方法，其中，上述涡轮分子泵通过开闭阀与对基板实施处理的处理室连接，用于从上述处理室排出堆积物附着要因气体，其包 括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从该旋转体相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从上述筒状体中的与上述旋转体的相对面相对于上述旋转轴垂直地突出 的多个板状的静止翼，上述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且 上述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个上述旋转翼组以及各个 上述静止翼组沿着上述旋转轴交互地配置，该堆积物附着抑制方法的特征在于，包括供给步骤，在关闭上述开闭阀的同时，从相对于上述排气流在位于最下游侧的上述旋转翼组的更上游侧供给含有分子量大的气体分子的堆积物附着抑制气体；以及处理步骤，在打开上述开闭阀的同时，对上述基板实施上述处理。本发明第十方面的堆积物附着抑制方法，其特征在于，在第九方面所述的堆积物附着抑制方法中，还包括检查步骤，在上述供给步 骤之前，对上述涡轮分子泵内的堆积物的附着状况进行检査；以及判断步骤，根据该检查结果对是否实施上述供给步骤进行判断。本发明第十一方面的堆积物附着抑制方法，其特征在于，在第九 或者第十方面所述的堆积物附着抑制方法中，在上述处理步骤中，从 相对于上述排气流在位于最下游侧的上述旋转翼组的更上游侧供给上 述堆积物附着抑制气体。为了实现上述目的，本发明第十二方面提供一种涡轮分子泵的堆 积物附着抑制方法，其中，上述涡轮分子泵通过开闭阀与对基板实施 处理的处理室连接，用于从上述处理室排出堆积物附着要因气体，其包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体； 从该旋转体相对于上述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及 从上述筒状体中的与上述旋转体的相对面相对于上述旋转轴垂直地突 出的多个板状的静止翼，上述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并 且上述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个上述旋转翼组以及各 个上述静止翼组沿着上述旋转轴交互地配置，上述涡轮分子泵相对于 所述排气流在所述多个旋转翼组的下游侧与排气管连通，该堆积物附 着抑制方法的特征在于，包括供给步骤，在关闭上述开闭阀的同时， 从相对于上述排气流在位于最下游侧的上述旋转翼组以及上述排气管之间供给高温气体；以及处理步骤，在打开上述开闭阀的同时，对上 述基板实施上述处理。 发明效果根据本发明第一方面的涡轮分子泵以及第七方面的基板处理装 置，相对于所述排气流在位于最下游侧的旋转翼组的更上游侧开口的 气体供给口用于供给含有分子量大的气体分子的堆积物附着抑制气 体。该供给的堆积物附着抑制气体中的分子量大的气体分子沿着排气 流流动与旋转翼接触。因为旋转翼高速旋转，所以该旋转翼与上述分 子量大的气体分子接触时产生摩擦热，利用该摩擦热对堆积物附着抑 制气体进行加热。因为该被加热的堆积物附着抑制气体与面向上述旋 转翼组下游侧的空间的所有构成部件接触，所以能够对该所有的构成 部件进行加热。其结果，能够抑制面向上述空间的所有的构成部件附 着有堆积物。此外，因为被加热的堆积物附着抑制气体与构成部件的 表面接触，所以只将构成部件的表面加热。由此，能够抑制构成部件 的热膨胀，而且能够防止构成部件的破损。而且，当在构成部件的表 面附着有堆积物时，通过使被加热的堆积物附着抑制气体与附着的堆 积物接触，而能够对该堆积物进行直接加热，从而，能够使堆积物气 化并将其除去。如上所述，能够可靠地抑制堆积物向构成部件的附着。 此外，通过这样，能够使涡轮分子泵的交换时期的设定变得容易，从 而能够稳定运用涡轮分子泵乃至基板处理装置。根据本发明第二方面的涡轮分子泵，因为堆积物附着抑制气体所 含有的气体分子的分子量在氩的原子量以上，所以能够旋转翼与该气 体分子接触时产生较大的摩擦热，从而能够可靠地对堆积物附着抑制 气体进行加热。根据本发明第三方面的涡轮分子泵，因为堆积物附着抑制气体被 加热至高温，所以，与只利用通过旋转翼与气体分子接触产生的摩擦 热进行加热的情况相比，能够更可靠地使堆积物附着抑制气体的温度 上升。其结果，能够可靠地使堆积物附着抑制气体所接触的构成部件 的表面温度上升。根据本发明第四方面的涡轮分子泵，因为供给口除供给堆积物附 着抑制气体之外还供给清洁气体，所以，当构成部件的表面附着有堆积物时，能够可靠地除去该堆积物。根据本发明第六方面的涡轮分子泵以及第八方面的基板处理装 置，相对于所述排气流在位于最下游侧的旋转翼组与排气管之间开口 的气体供给口供给高温气体。因为该供给的高温气体与面向上述旋转 翼组以及排气管之间的空间的所有构成部件接触，所以只对构成部件 的表面加热。由此，能够抑制构成部件的热膨胀，从而能够防止构成 部件的破损。而且，当在构成部件的表面附着有堆积物时，通过使高 温气体与附着的堆积物接触，而能够对该堆积物进行直接加热，从而， 能够使堆积物气化并将其除去。如上所述，能够可靠地抑制堆积物向 构成部件的附着。此外，通过这样，能够使涡轮分子泵的交换时期的 设定变得容易，从而能够稳定运用涡轮分子泵乃至基板处理装置。根据本发明第九方面的涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法，在对 基板实施处理之前，关闭开闭阀，从相对于排气流在位于最下游侧的 旋转翼组的更上游侧供给含有分子量大的气体分子的堆积物附着抑制 气体。此时，该供给的堆积物附着抑制气体中所含有的分子量大的气 体分子与旋转翼接触而产生摩擦热，利用该摩擦热对堆积物附着抑制 气体进行加热。该被加热的堆积物附着抑制气体与面向上述旋转翼组 下游侧的空间的构成部件接触，从而对该构成部件进行加热。其结果， 能够在对基板实施处理之前使构成部件的温度上升，即便在对基板进 行处理时堆积物附着要因气体在涡轮分子泵中流动，也能够可靠地抑 制堆积物向构成部件的附着。根据本发明第十方面的涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法，在进 行堆积物附着抑制气体的供给之前，对涡轮分子泵内的堆积物的附着 状况进行检查，并根据该检查结果对是否供给堆积物附着抑制气体进 行判断。由此，能够防止浪费地供给堆积物附着抑制气体，而且，能 够减少配置在涡轮分子泵下游的除害装置中所流动的堆积物附着抑制 气体的流量，因此能够使该除害装置的寿命得到延长。根据本发明第十一方面的涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法，在 对基板实施处理时，从相对于排气流在位于最下游侧的旋转翼组的更 上游侧供给堆积物附着抑制气体。由此，即便在对基板进行处理时在 堆积物附着要因气体流动的期间，也能够对构成部件进行加热，并且能够利用堆积物附着抑制气体稀释堆积物附着要因气体。其结果，能 够更加可靠地抑制堆积物向构成部件的附着。根据本发明第十二方面的涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法，在 对基板实施处理之前，关闭开闭阀，从相对于排气流在位于最下游侧 的旋转翼组与排气管之间供给高温气体。该被供给的高温气体与面向 上述旋转翼组和排气管之间的空间的构成部件接触来对该构成部件进 行加热。其结果，能够在对基板实施处理之前使构成部件的温度上升， 即便在对基板进行处理时堆积物附着要因气体在涡轮分子泵中流动， 也能够可靠地抑制堆积物向构成部件的附着。


图1是简要表示具有本发明第一实施方式所涉及的涡轮分子泵的 基板处理装置的结构的截面图。图2是简要表示图1中的涡轮分子泵的结构的截面图。 图3是用于说明堆积物附着抑制气体中的氩分子与旋转翼或者静 止翼接触的图。图4是表示在图2中的涡轮分子泵的下部空间反射的激光的图。 图5是作为本实施方式所涉及的涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法的堆积物附着抑制处理的流程图。图6是简要表示本发明第二实施方式所涉及的涡轮分子泵的结构的截面图。图7是是作为本实施方式所涉及的涡轮分子泵的堆积物附着抑制 方法的堆积物附着抑制处理的流程图。图8是简要表示现有技术的涡轮分子泵的结构的截面图。 标号说明W:晶片；10:基板处理装置；11:腔室；17: APC阀；18:涡 轮分子泵；36:旋转轴；37:转子；38:壳体；39:旋转翼；40:静 止翼；41:旋转翼组；42:静止翼组；43、 46:气体供给口 ； 44:激 光振荡器；45:检测器具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体实施方式
进行说明。 首先，对本发明的第一实施方式进行说明。图1是简要表示具有本发明第一实施方式所涉及的涡轮分子泵的 基板处理装置的结构的截面图。在图1中，对半导体设备用的晶片(以下简称为"晶片")w实施 反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching)(以下简称为"R正")处理的基 板处理装置10，具有由金属例如铝或者不锈钢构成的、呈大小两个圆 筒重叠形状的腔室ll (处理室)。在该腔室ll内配置有作为晶片台的下部电极12，其用于载置直 径例如为300mm的晶片W，并且与该载置的晶片W—起在腔室11内 上下升降；以及覆盖上下升降的下部电极12的侧部的圆筒状的盖体 13，通过腔室11的侧壁以及下部电极12的侧部或者盖体13形成排气 路14，该排气路14作为将腔室11内的气体排出至腔室11外的流路。在该排气路14的中途配置有将该排气路14分为上游侧部14a和 下游侧部14b的环状的排气板15，下游侧部14b通过作为连通管的排 气总管16以及作为可变式滑阀的自动压力控制阀(Adaptive Pressure Control valve)(以下称为"APC阀")17 (开闭阀)与作为抽真空用的 排气泵的涡轮分子泵18连通，在该涡轮分子泵18的下游侧通过排气 管19连接有干式泵以及除害装置(图中均未示出)。其中，APC阀17 也可以是蝶形阀(butterflyvalve)。下部电极12通过下部匹配器21与下部高频电源20连接，下部高 频电源20向下部电极12供给高频电力。此外，下部匹配器21降低来 自于下部电极12的高频电力的反射从而使该高频电力向下部电极12 的供给效率最大。此外，在下部电极12的上部以包围载置的晶片W的方式配置有 聚焦环22。聚焦环22将在下部电极12上方空间的处理空间S内产生 的等离子体收敛在晶片W上。在下部电极12的下方配置有从该下部电极12的下部向着下方延 伸设置的支撑部件23。支撑部件23用于支撑下部电极12并使下部电 极12进行升降。此外，支撑部件23通过波纹管盖(bellows cover) 24 覆盖其周围而与腔室11内的氛围相隔断。在腔室11的顶部配置有用于向处理空间S供给处理气体的喷淋头25。喷淋头25包括具有多个面向处理空间S的通气孔26的圆板状 的上部电极板27;可装卸地悬挂支撑在该上部电极板27上的圆柱状的 冷却板28;以及载置在该冷却板28上的圆板状的盖体29。上部电极板27通过上部匹配器31与上部高频电源30连接，上部 高频电源30向上部电极板27供给高频电力。在冷却板28的内部设置有缓冲室32，该缓冲室32与处理气体导 入管33连通。在处理气体导入管33的中途设置有阀门34，进一步在 阀门34的上游设置有过滤器35。此外，例如，从处理气体导入管33 向缓冲室32单独地导入四氟化硅(SiF4)、氧气(02)、氩气(Ar)以 及四氟化碳(CF4)中的一种或者它们组合而成的处理气体，该导入的 处理气体通过通气孔26被供给至处理空间S。在该基板处理装置10中，在向处理空间S供给处理气体的同时， 从下部电极12以及上部电极板27向处理空间S供给高频电力。此时， 基于处理气体产生高密度的等离子体。该等离子体通过聚焦环22被收 敛在晶片W的表面，对晶片W的表面实施RIE处理。在进行该RIE处理时，等离子体与晶片W的被蚀刻膜反应，但是 依然存在一部分未反应的处理气体。此外，通过等离子体与被蚀刻膜 的反应产生反应生成物。在常温下，该反应生成物作为堆积物附着在 腔室11内的各构成部件上，但是因为等离子体为高温，所以该反应生 成物气化而与未反应的处理气体混合在一起。然后，利用涡轮分子泵 18，通过排气路14、排气总管16以及APC阔17将单独的未反应的处 理气体或者混合有气化反应生成物的未反应的处理气体(以下包括两 者称为"沉积物附着要因气体")(堆积物附着要因气体)排出。图2是简要表示图1中的涡轮分子泵的结构的截面图。在图2中，涡轮分子泵18包括以沿着排气流的方向(图中上下 方向)配置有旋转轴36的作为旋转体的转子37;收容该转子37的壳 体38;从该转子37相对于旋转轴36垂直突出的多个板状(叶片状) 的旋转翼39;和从壳体38与转子37相对的面38a相对于旋转轴36垂 直突出的多个板状(叶片状)的静止翼40。多个旋转翼39被分割为多个旋转翼组41，多个静止翼40被分割为多个静止翼组42。在各旋转翼组41中，多个旋转翼39在相对于旋 转轴36垂直的同一平面内从转子37呈放射状突出，并且各旋转翼39 沿着转子37的旋转方向等间隔地配置。此外，在各静止翼组42中， 多个静止翼40在相对于旋转轴36垂直的同一平面内从壳体38的相对 面38a向旋转轴36突出，并且各静止翼40沿着转子37的旋转方向等 间隔地配置。各旋转翼组41以及各静止翼组42沿着旋转轴36交互配 置。在该涡轮分子泵18中，各旋转翼组41以及各静止翼组42构成涡 轮T。此外，涡轮分子泵18内置有感应马达(图未示出)，该感应马达 使转子37沿着旋转轴36的周围高速旋转(10000rpm以上)。此时，涡 轮T在图中上方以及图中下方之间产生压力差，利用该压力差使气体 从图中上方向图中下方高速地导入。因此，排气流从图中上方向图中 下方流动。以下，将图中上方称为"上游侧"，将图中下方称为"下游侧"。在涡轮T的下游侧具有气体被送入的下部空间LS (旋转翼组的下 游侧空间)，该下部空间LS与排气管19连通。由涡轮T送至下部空间 LS内的气体经由排气管19而流入到干式泵以及除害装置。此处，如上所述，若转子37高速旋转，则下部空间LS的压力变 高，因此，堆积附着要因气体中的反应生成物、处理气体的成分液化、 凝固，并作为沉积物(堆积物)附着在面向下部空间LS的涡轮分子泵 18的构成部件上。在本实施方式的涡轮分子泵18中，与其相对应，具有对与下部空 间LS相对的所有构成部件进行加热的结构。即，涡轮分子泵18具有 多个气体供给口43，该多个气体供给口43在转子37中，在相对于排 气流位于最下游侧的旋转翼组41的上游侧，具体而言，在从下游侧起 的第二个旋转翼组41以及第三个旋转翼组41之间开口。该气体供给 口 43供给包括分子量大的气体分子例如氩(Ar)分子的沉积物附着抑 制气体(堆积物附着抑制气体)。其中，各气体供给口 43沿着相对于 旋转轴36垂直的同一平面与转子37的表面相交的圆周等间隔地配置。从各气体供给口43供给的堆积物附着抑制气体中的氩分子沿着排 气流流动，如图3所示，沿着图中空心箭头，反复与高速旋转的各旋 转翼39、静止的各静止翼40接触。特别是，当与高速旋转的各旋转翼1639接触时，氩分子与各旋转翼39等摩擦而产生摩擦热。该摩擦热对沉 积物附着抑制气体进行加热。该被加热的沉积物附着抑制气体原封不动地被送入下部空间LS，对与下部空间LS相对的所有构成部件进行 加热。返回至图2，涡轮分子泵18具有向着下部空间LS射出激光L的 激光振荡器44以及接收照射的激光L的监测器45。从激光振荡器44 射出的激光L，如图4所示，反复相对于下部空间LS的构成部件的表 面进行反射，并入射到监测器45，此时，若与下部空间LS相对的构 成部件的表面附着有沉积物，则因为该沉积物吸收激光L的能量，导 致激光L的功率降低。因此，通过测量由检测器45检测出的激光L的 功率来检査沉积物附着状况。此处，为了提高激光L的反射效率，优选各构成部件的表面被反 射率高的物质所覆盖。作为反射率高的物质，例如有碳酸镁、银、氧 化钡、氧化铝、釉质(enamel)、珐琅。此外，为了提高反射率，优选 各构成部件的表面由铝电解研磨面、白色涂料面、白纸(奉书纸(高 级日本白纸)、吸收纸、制图纸(Kent paper)、淡黄色上等日本纸(torinoko paper))等构成。此外，当激光振荡器(Laser Oscillator) 44以高输出射出激光L时， 也可以关闭APC阀17隔断来自于涡轮T的上游侧的排气流，向下部 空间LS供给氧气。此时，氧气变化为臭氧，该臭氧通过还原来分解并 除去附着在构成部件的表面的堆积物。根据本实施方式的涡轮分子泵18，在相对于排气流位于最下游侧 的旋转翼组41的更上游侧开口的气体供给口 43供给含有氩分子的沉 积物附着抑制气体。该被供给的沉积物附着抑制气体中的氩分子沿着 排气流流动而与旋转翼39接触。因为旋转翼39高速旋转，所以该旋 转翼39与沉积物附着抑制气体中所含有的氩分子接触时产生摩擦热， 由该摩擦热加热沉积物附着抑制气体。因为被加热的沉积物附着抑制 气体与相对于下部空间LS的所有构成部件接触，所以对该全部构成部 件加热。其结果，能够抑制相对于下部空间LS的全部构成部件上附着 沉积物。此外，因为被加热的沉积物抑制气体与构成部件的表面接触，所以只对构成部件的表面加热。由此，能够抑制构成部件的热膨胀，而 且，能够抑制构成部件的破损。而且，当在构成部件的表面附着有沉积物时，因为被加热的沉积 物附着抑制气体与附着的沉积物接触，所以能够直接加热该沉积物， 而且能够使沉积物气化并将其除去。由此，能够可靠地抑制沉积物向构成部件的附着。此外，通过这 样，能够很容易地对涡轮分子泵18的交换时期进行设定，而且，能够 稳定地运行涡轮分子泵18乃至基板处理装置10。在该涡轮分子泵18中，因为从涡轮T的中途供给沉积物附着抑制气体，所以该沉积物附着抑制气体不会逆流至腔室11内，从而不会对RIE处理带来影响。此外，通过与氩分子接触而能够利用摩擦热对旋转 翼39进行加热，但是，因为是从涡轮T的中途供给沉积物附着抑制气 体，所以不是涡轮分子泵18所具有的全部旋转翼39被加热，从而能 够避免全部的旋转翼39因热膨胀而破损，并且能够避免涡轮T损坏。在上述涡轮分子泵18中，沉积物附着抑制气体所含有的分子量较 大的气体分子为氩分子，所含有的气体分子的分子量只要在氩的原子 量以上即可，由此，能够使旋转翼39与该气体分子接触时产生的摩擦 热变大，而且，能够可靠地对沉积物附着抑制气体进行加热。此处， 作为使用的气体分子，例如有氪分子、氙分子。此外，在上述地涡轮分子泵18中，也可以将沉积物附着抑制气体 加热至高温再进行供给，由此，与只利用旋转翼39和氩分子接触所生 成的摩擦热来进行加热的情况相比，能够可靠地使沉积物附着抑制气 体的温度上升。其结果，能够可靠地使沉积物附着抑制气体所接触的 构成部件表面的温度上升。而且，气体供给口 43也可以向沉积物附着抑制气体中添加清洁气 体进行供给，由此，当构成部件的表面附着有沉积物时，能够利用清 洁气体的洗净效果可靠地除去该沉积物。此处，清洁气体例如有臭氧、 氨气、三氟化氯。此外，在涡轮分子泵18中，也可以从涡轮T的上游侧进一步供给 高温气体。由此，不仅能够可靠地使构成部件的表面的温度上升，还 能够稀释沉积物附着要因气体，从而能够可靠地抑制沉积物向构成部件的附着。在上述涡轮分子泵18中，是从气体供给口 43供给作为沉积物附着抑制气体的含有氩分子的气体，但是也可以从气体供给口 43供给不 含有氩分子而是由氮气构成的高温气体。此时，因为被供给的高温气 体与相对于下部空间LS的全部构成部件接触，所以能够抑制在与下部 空间LS相对的全部构成部件上附着有沉积物。此外，在上述涡轮分子泵18中，气体供给口 43被设置在转子37 上，但是也可以将气体供给口 43设置为在壳体38的相对面38a开口。接着，对本发明第一实施方式所涉及的涡轮分子泵的堆积物附着 抑制方法进行说明。图5是作为本实施方式所涉及的涡轮分子泵的堆积物附着抑制方 法的堆积物附着抑制处理的流程图。在图5中，首先，为了在腔室11中进行晶片W的搬入搬出，而 关闭APC阀17，隔断腔室11与涡轮分子泵18的连通(步骤S51)， 从激光振荡器44向下部空间LS照射激光L，对附着在与下部空间LS 相对的构成部件的表面上的沉积物量进行测定(检查堆积物的附着状 况)(步骤S52)(检査步骤)。接着，在步骤S53中，判断测定的沉积物量是否比规定量多(判 断步骤)，该判断的结果为测定的沉积物量在规定量以下时，原样不动 进入到步骤S55，当测定的沉积物量比规定量多时，在涡轮分子泵18 中从转子37的气体供给口 43供给沉积物附着抑制气体(步骤S54)(供 给步骤)。接着，打开APC阀17，在腔室11内对晶片W进行RIE处理(步 骤S55)(处理步骤)，从而结束本处理。根据图5的处理，在对晶片W实施RIE处理之前，关闭APC阀 17，在涡轮分子泵18中从转子37的气体供给口 43供给沉积物附着抑 制气体。此时，被供给的沉积物附着抑制气体中所含有的氩分子与旋 转翼39接触时产生摩擦热，通过该摩擦热对沉积物附着抑制气体进行 加热。被加热的沉积物附着抑制气体与相对于下部空间LS的构成部件 接触从而对该构成部件进行加热。其结果，能够在对晶片W实施RIE 处理之前使构成部件的温度上升，在开始对晶片W实施RIE处理时，沉积物附着抑制气体在涡轮分子泵18内流动，能够可靠地抑制沉积物 向构成部件的附着。此外，在图5的处理中，在进行沉积物附着抑制气体的供给之前， 对附着在相对于下部空间LS的构成部件表面上的沉积物量进行测定， 根据该测定的结果来判断是否进行沉积物附着抑制气体的供给。由此， 能够防止浪费地进行沉积物附着抑制气体的供给，而且，因为能够减少经由排气管19配置在涡轮分子泵18的下游的除害装置的过滤器中 流动的沉积物附着抑制气体的流量，所以能够延长该除害装置的寿命。在上述图5的处理中，在对晶片W实施RIE处理时不从气体供给 口 43供给沉积物附着抑制气体，但是也可以在对晶片W实施RIE处 理时从气体供给口 43供给沉积物附着抑制气体。由此，即便在沉积物 附着要因气体在涡轮分子泵18内流动期间也能够对构成部件进行加 热，并且能够通过沉积物附着抑制气体来稀释沉积物附着要因气体。 其结果，能够更可靠地抑制沉积物向构成部件的附着。接着，对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，其结构、作用与上述第一实施方式基本相同， 只有转子37的气体供给口的开口位置以及从该气体供给口供给的气体 不同，所以，对于重复的结构和作用省略说明，在下面对不同的结构 和作用进行说明。图6是表示本发明实施方式所涉及的涡轮分子泵的结构的简要截 面图。在图6中，对于涡轮分子泵18而言，在转子37中，在相对于排 气流位于最下游侧的旋转翼组41以及排气管19之间开口，具体而言， 具有向着下部空间LS开口的多个气体供给口 46。该气体供给口 46供 给由高温的氮气构成的高温气体。其中，各气体供给口46与气体供给 口 43相同，在沿着相对于旋转轴36垂直的同一平面与转子37的表面 相交的圆周等间隔地配置。根据本实施方式所涉及的涡轮分子泵18，向着下部空间LS开口 的气体供给口 46供给高温气体。因为该被供给的高温气体与相对于下 部空间LS的全部构成部件接触，所以能够对该全部构成部件加热。其 结果，能够防止沉积物附着在与下部空间LS相对的全部构成部件上。此外，因为高温气体与构成部件的表面接触，所以只加热构成部 件的表面。由此，能够抑制构成部件的热膨胀，而且，能够防止构成 部件的破损。而且，当构成部件的表面附着有沉积物时，因为高温气体与附着 的沉积物接触，所以能够对该沉积物直接进行加热，而且能够使沉积 物气化并将其除去。通过以上内容，能够可靠地抑制沉积物向构成部件的附着。在上述涡轮分子泵18中，高温气体由高温的氮气构成，但是也可 以由高温的非活性气体例如氖气、氦气构成高温气体。接着，对本发明第二实施方式所涉及的涡轮分子泵的堆积物附着 抑制方法进行说明。图7是是作为本实施方式所涉及的涡轮分子泵的堆积物附着抑制 方法的堆积物附着抑制处理的流程图。在图7中，首先，为了在腔室11中进行晶片W的搬入搬出，而关闭APC阀17，隔断腔室11与涡轮分子泵18的连通(步骤S71)， 从激光振荡器44向下部空间LS照射激光L，对与下部空间LS相对的 构成部件的表面上附着的沉积物量进行测定。(步骤S72)。接着，在步骤S73中，对所测定的沉积物量是否比规定量多进行 判断，当该判断结果为所测定的沉积物量在规定量以下时，原样不动 地进入到步骤S75，当所测定的沉积物量比规定量多时，在涡轮分子泵 18中从转子37的气体供给口 46供给高温气体(步骤S74X供给步骤)。接着，打开APC阀门17，在腔室11内对晶片W进行RIE处理(步 骤S75)(处理步骤)，从而结束本处理。根据图7的RIE处理，在对晶片W实施RIE处理之前，关闭APC 阀17，从气体供给口46向下部空间LS供给高温气体。该被供给的高 温气体与相对于下部空间LS的构成部件接触来对该构成部件进行加 热。其结果，能够在对晶片W实施RIE处理之前使构成部件的温度上 升，在对晶片W实施RIE处理时，即便沉积物附着要因气体流动，也 能够可靠地抑制沉积物向构成部件的附着。在上述图7的处理中，在对晶片W实施R正处理时不从气体供给 口 46供给高温气体，但是也可以在对晶片W实施RIE处理时从气体供给口46供给高温气体。由此，在沉积物附着要因气体在涡轮分子泵 18内流动期间，也能够对构成部件进行加热，并且能够通过高温气体 来稀释沉积物附着要因气体。其结果，能够更可靠地抑制沉积物向构 成部件的附着。其中，也可以组合上述第一实施方式以及第二实施方式，即，转子37也可以同时具有气体供给口 43以及46。
权利要求
1.一种涡轮分子泵，用于从对基板实施处理的处理室排出堆积物附着要因气体，其包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从该旋转体相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从所述筒状体中的与所述旋转体的相对面相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的静止翼，所述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且所述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个所述旋转翼组以及各个所述静止翼组沿着所述旋转轴交互地配置，其特征在于该涡轮分子泵具有气体供给口，该气体供给口相对于所述排气流在位于最下游侧的所述旋转翼组的更上游侧开口，该气体供给口用于供给含有分子量大的气体分子的堆积物附着抑制气体。
2. 如权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于所述分子量在氩的原子量以上。
3. 如权利要求1或2所述的涡轮分子泵，其特征在于所述堆积物附着抑制气体被加热至高温。
4. 如权利要求1或2所述的涡轮分子泵，其特征在于所述气体供给口除供给所述堆积物附着抑制气体之外还供给清洁气体。
5. 如权利要求4所述的涡轮分子泵，其特征在于所述清洁气体由选自臭氧、氨气和三氟化氯中的至少一种构成。
6. —种涡轮分子泵，用于从对基板实施处理的处理室排出堆积物附着要因气体，其包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容该旋转体的筒状体；从 该旋转体相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从 所述筒状体中的与所述旋转体的相对面相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的静止翼，所述多个旋转翼被分割成多个旋转翼组，并且 所述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个所述旋转翼组以及各个 所述静止翼组沿着所述旋转轴交互地配置，其特征在于该涡轮分子泵具有气体供给口，该气体供给口相对于所述排气流 在所述多个旋转翼组的更下游侧与排气管连通，并且相对于所述排气 流在位于最下游侧的所述旋转翼组以及所述排气管之间开口，该气体 供给口用于供给高温气体。
7. —种基板处理装置，具有对基板实施处理的处理室以及用于从 该处理室排出堆积物附着要因气体的涡轮分子泵，该基板处理装置的 特征在于所述涡轮分子泵包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容 该旋转体的筒状体；从该旋转体相对于所述旋转轴垂直地突出的多个 板状的旋转翼；以及从所述筒状体中的与所述旋转体的相对面相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的静止翼，所述多个旋转翼被分割 成多个旋转翼组，并且所述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个 所述旋转翼组以及各个所述静止翼组沿着所述旋转轴交互地配置，所述涡轮分子泵还具有气体供给口 ，该气体供给口相对于所述排 气流在位于最下游侧的所述旋转翼组的更上游侧开口，该气体供给口 用于供给含有分子量大的气体分子的堆积物附着抑制气体。
8. —种基板处理装置，具有对基板实施处理的处理室以及用于从该处理室排出堆积物附着要因气体的涡轮分子泵，该基板处理装置的特征在于所述涡轮分子泵包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体；收容 该旋转体的筒状体；从该旋转体相对于所述旋转轴垂直地突出的多个 板状的旋转翼；以及从所述筒状体中的与所述旋转体的相对面相对于 所述旋转轴垂直地突出的多个板状的静止翼，所述多个旋转翼被分割 成多个旋转翼组，并且所述多个静止翼被分割成多个静止翼组，各个 所述旋转翼组以及各个所述静止翼组沿着所述旋转轴交互地配置，该涡轮分子泵还具有气体供给口 ，该气体供给口相对于所述排气流在所述多个旋转翼组的更下游侧与排气管连通，并且相对于所述排 气流在位于最下游侧的所述旋转翼组以及所述排气管之间开口，该气 体供给口用于供给高温气体。
9. 一种涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法，其中，所述涡轮分子 泵通过开闭阀与对基板实施处理的处理室连接，用于从所述处理室排 出堆积物附着要因气体，其包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体; 收容该旋转体的筒状体；从该旋转体相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的旋转翼；以及从所述筒状体中的与所述旋转体的相对面相对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的静止翼，所述多个旋转翼被 分割成多个旋转翼组，并且所述多个静止翼被分割成多个静止翼组， 各个所述旋转翼组以及各个所述静止翼组沿着所述旋转轴交互地配置，该堆积物附着抑制方法的特征在于，包括供给步骤，在关闭所述开闭阀的同时，从相对于所述排气流在位 于最下游侧的所述旋转翼组的更上游侧供给含有分子量大的气体分子的堆积物附着抑制气体；以及处理步骤，在打开所述开闭阀的同时，对所述基板实施所述处理。
10. 如权利要求9所述的堆积物附着抑制方法，其特征在于，还包括检査步骤，在所述供给步骤之前，对所述涡轮分子泵内的堆积物 的附着状况进行检查；以及判断步骤，根据该检查结果对是否实施所述供给步骤进行判断。
11. 如权利要求9或10所述的堆积物附着抑制方法，其特征在于 在所述处理步骤中，从相对于所述排气流在位于最下游侧的所述旋转翼组的更上游侧供给所述堆积物附着抑制气体。
12. —种涡轮分子泵的堆积物附着抑制方法，其中，所述涡轮分子 泵通过开闭阔与对基板实施处理的处理室连接，用于从所述处理室排 出堆积物附着要因气体，其包括具有沿着排气流的旋转轴的旋转体;收容该旋转体的筒状体；从该旋转体相对于所述旋转轴垂直地突出的 多个板状的旋转翼；以及从所述筒状体中的与所述旋转体的相对面相 对于所述旋转轴垂直地突出的多个板状的静止翼，所述多个旋转翼被 分割成多个旋转翼组，并且所述多个静止翼被分割成多个静止翼组， 各个所述旋转翼组以及各个所述静止翼组沿着所述旋转轴交互地配 置，所述涡轮分子泵相对于所述排气流在所述多个旋转翼组的下游侧与排气管连通，该堆积物附着抑制方法的特征在于，包括供给步骤，在关闭所述开闭阀的同时，从相对于所述排气流在位于最下游侧的所述旋转翼组以及所述排气管之间供给高温气体；以及 处理步骤，在打开所述开闭阀的同时，对所述基板实施所述处理。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制堆积物向构成部件附着的涡轮分子泵(18)，用于从腔室(11)排出堆积物附着要因气体，包括具有沿着排气流的旋转轴(36)的转子(37)；收容该转子(37)的壳体(38)；从该转子(37)相对于旋转轴(36)垂直突出的多个旋转翼(39)；和从壳体(38)相对于旋转轴(36)垂直突出的多个静止翼(40)，多个旋转翼(39)被分割成多个旋转翼组(41)，多个静止翼(40)被分割成多个静止翼组(42)，各旋转翼组(41)和各静止翼组(42)沿旋转轴(36)交互配置，从相对于排气流在比位于最下游侧的旋转翼组(41)的更上游侧开口的气体供给口(43)供给含氩分子的堆积物附着抑制气体。
文档编号H01L21/00GK101275574SQ20081008639
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月31日 优先权日2007年3月29日
发明者守屋刚, 山涌纯 申请人:东京毅力科创株式会社