捕集装置和使用该捕集装置的排气系统、基板处理装置的制作方法

本发明涉及捕集装置和使用了该捕集装置的排气系统、以及基板处理装置。

背景技术：

以往以来，公知有设置于对基板实施成膜的成膜装置的排气系统而对排气中所含有的反应副生成物进行捕获的捕集装置(参照例如专利文献1)。

例如，专利文献1所记载的捕集装置构成为，具有气体导入口和气体排出口而壳体夹设于排气系统，设置有将壳体内分隔成多个室的分隔板，并且，以排气在多个室内依次流动的方式在分隔板形成有气体流通口，为了捕获反应副生成物，该捕集装置具备收容于各室内的捕集机构。并且，通过使排气经由各室依次流动，将反应副生成物高效地去除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－140357号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在专利文献1所记载的捕集装置中，为了将捕集到的反应副生成物去除，需要这样的装卸作业：使工艺装置停止而将捕集装置拆卸，从捕集装置将反应副生成物去除，并且对捕集装置进行清洗，再次设置捕集装置。由于该装卸作业，装置运转率降低，生产率降低，因此，不设置捕集装置，而定期地对排气系统的配管进行定期的分解清洗或使清洁用气体(氟系气体、以下称为“f系气体”。)相对于排气系统配管进行通气，不需装置分解而将副生成物去除，从而维持了装置运转环境。

在使用例如teos(四乙氧基硅烷，テトラエトキシン)等的cvd(化学气相沉积，chemicalvapordeposition)装置中，大量的副生成物附着于反应炉的排气系统的真空配管，但以那样的方法维持了装置运转环境。

然而，由f系气体通气进行的生成物去除与分解清洗相比，存在装置停止期间较短的特征，但f系气体只到达生成物的表面，因此，若生成物堆积较厚，则不能完全去除。另外，若附着到真空配管的上表面的生成物由于重力剥离而堆积于真空配管的下表面，则存在产生配管堵塞的情况。因此，存在如下问题：需要以生成物不向配管的下表面落下的程度的频度由f系气体通气进行生成物去除，该去除作业阻碍装置运转率的提高，使生产率降低。

因此，本发明的目的在于提供一种无需相对于排气系统进行装卸、且能够延长用于恰当地保持装置运转环境的清洁周期的捕集装置和使用了该捕集装置的排气系统、以及基板处理装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明的一技术方案的捕集装置具有设置于配管内的流路的捕集部，其中，所述捕集部具有相对于所述配管内的流路倾斜的倾斜面，在该倾斜面设置有多个开口。

本发明的其他技术方案的排气系统具有：多个排气系统配管，其借助凸缘连接起来；所述捕集装置，其固定地设置于该凸缘。

本发明的其他技术方案的基板处理装置具有：处理室；处理气体供给部件，其向该处理室供给处理气体；排气泵，其用于对该处理室进行排气；所述排气系统，其以与所述处理室和所述排气泵连接的方式设置于所述处理室与所述排气泵之间。

发明的效果

根据本发明，能够使维持装置运转环境所需的配管的清洁周期延长。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的捕集装置的一个例子的剖视图。

图2是表示将本实施方式的捕集装置设置于配管的情况下的捕集状态的一个例子的图。

图3是表示没有设置捕集装置的以往的清洁方法的图。图3的(a)是表示进行清洁之前的配管内的状态的图。图3的(b)是表示进行了清洁之后、或清洁过程中的配管内的状态的图。

图4是更详细地表示本发明的实施方式的捕集装置的一个例子的结构的图。图4的(a)是本发明的实施方式的捕集装置的从下底侧观察的主视图。图4的(b)是本发明的实施方式的捕集装置的仰视图。图4的(c)是发明的实施方式的捕集装置的从上底侧观察的主视图。图4的(d)是将图4的(b)的a－a剖视图和侧视图组合而成的图。图4的(e)是图4的(d)的部分b的放大图。

图5是表示本发明的实施方式的排气系统的一个例子的图。

图6是表示与图5不同的排气系统的一个例子的图。

图7是表示本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的图。

附图标记说明

10、捕集部；11、开口；12、12a、上底；13、下底；20、支承部；21、底面支承部；30、固定构件；50、51、捕集装置；60、60a、配管；61、流路；62、62a、内周面；63、凸缘；64、凸缘面；70、o形密封圈；80、夹具；90、反应副生成物；100、101、102、排气系统；110、处理室；130、处理气体供给部件；150、真空泵；200、基板处理装置。

具体实施方式

以下，参照附图进行用于实施本发明的形态的说明。

图1是表示本发明的实施方式的捕集装置的一个例子的剖视图。捕集装置50具有捕集部10、支承部20以及固定构件30。捕集装置50中的、捕集部10和支承部20设置于配管60的流路61内，固定构件30以被凸缘63的凸缘面64夹着的方式设置。此外，在图1中，配管60仅示出1个，但在使用多个配管60而沿着长度方向连结的情况下，相邻的配管60的凸缘面64彼此紧固而结合，构成较长的配管60。因而，在那样的情况下，固定构件30以夹入相邻的配管60的凸缘面64彼此之间的方式被固定。

捕集部10是用于捕集或捕获在配管60内生成的副生成物的部分，构成为呈相对于配管60的流路61倾斜的倾斜面。此外，流路61沿着配管60的内周面62，因此，捕集部10也呈相对于配管60的内周面62倾斜的倾斜面。

在图1中虽未图示，但在捕集部10设置有多个开口。并且，多个开口的合计的开口面积比捕集部10的没有形成开口的部分的非开口面积大。因而，捕集部10构成为开口部分比非开口部分宽的多孔板。另外，捕集部10优选构成为网格状。通过使捕集部10构成为网格状，妨碍在配管60中流动的气体的流动的担心变得非常少，不使通气性能降低，就可将捕集部10配置于配管60内。此外，配管60既可以是用于各种用途的配管60，也可以是例如排气用的配管60。一般而言，在基板处理装置等的排气系统配管，生成很多处理气体的反应所致的反应副生成物，需要捕集该反应副生成物的情况较多。因而，配管60也可以构成为排气系统配管。在该情况下，通气性能意味着排气性能。

在捕集部10设置有多个开口，通过例如将捕集部10构成为网格状，在配管60的流路61内流动的气体能够与捕集部10的实体部分(非开口部分)长期接触。即，若捕集部10是没有开口的板状，则于在图1中存在从左向右的气体的流动的情况下，气体仅碰到捕集部10的内侧的面，捕集部10的外侧的面(与配管60的内周面62相对的面)就隐藏在内侧的面的影子里，捕集部10的与气体接触的接触面积成为与单面相应的面积。然而，若在捕集部10设置有开口，则气体能够经由开口在捕集部10的两面往来，能够使气体与捕集部10的两面接触。这样一来，气体更多地碰到捕集部10的实体部分，能够使被捕集的反应副生成物增加。

另外，通过捕集部10形成有倾斜面，气体在捕集部10的左端碰到捕集部10后直到向右侧移动到捕集部10的右端为止始终与捕集部10持续接触，能够使长度方向上的与捕集部10接触的接触面积增加。也就是说，若捕集部10与流路61平行地设置，则气体只与捕集部10的左端接触，接触面积极小。另一方面，若将捕集部10与流路61垂直地设置，则气体与捕集部10接触的面积在捕集部10所存在的部位能够获得最大面积，但捕集部10成为长度方向上的点的存在，因此，通过了捕集部10的气体不会再与捕集部10接触。也就是说，气体与捕集部10之间的接触一瞬间就结束。

另一方面，若使捕集部10相对于配管60的流路61倾斜地设置，则在捕集部10的左端碰到捕集部10的倾斜面的气体沿着配管60的长度方向，气体可接触的面较长地存在、且气体经由开口可与捕集部10的两面接触，因此，气体较长地持续受到捕集部10对行进路线的阻碍，能够使副生成物效率良好地堆积于捕集部10的两面。

另外，优选捕集部10具有锥台状，进一步优选具有圆锥台的形状。通过将捕集部10的倾斜面构成为锥台状，能够构成相对于圆筒形或圆柱形的流路61呈360°回旋的倾斜面，能够使捕集部10的与气体接触的接触面积增加。此外，三棱锥台、四棱锥台、五棱锥台、六棱锥台这样的形状也能够在各侧面的整个面构成倾斜面，因此是与气体接触的接触效率较高的形状，但圆锥台的所有侧面构成在360°的范围内连续地相对于流路61倾斜的倾斜面，因此，圆锥台是与气体接触的接触效率最高的形状。因而，最优选捕集部10具有圆锥台的形状而构成。

此外，优选不是圆锥、棱锥等具有顶点的锥形，而是锥台状，是因为优选在锥台状的上底12形成开口。在捕集部10构成为例如网格状的情况下，最初几乎不妨碍配管60的流路61的气体的流动，但随着将反应副生成物捕捉于捕集部10，设置于倾斜面的开口逐渐被堵塞，产生妨碍气体的流动的风险。若是圆锥、棱锥的形状，则若生成物被捕集到捕集部10的顶端，则大幅度地堵塞流路61的中心，有可能妨碍气体的流动。另一方面，若是锥台状，则能够在上底12预先设置较大的开口，即使捕集部10捕集生成物，气体也能够通过上底12的开口，因此，不会大幅度地妨碍气体的流动。

同样地，通过在捕集部10的锥台状的下底13的部分也预先设置有开口，能够不妨碍气体的流动地捕集反应副生成物。在气体从左侧朝向右侧流动的情况下，捕集部10的从下底13的开口到上底12的开口的倾斜面成为气体最初所接触的面，因此，优选该倾斜面的倾斜角度恰当地设定。倾斜角度也受到配管60内的流路61的尺寸、流动的气体的种类的影响，因此，优选根据用途而恰当地设定。

另外，对于形成于捕集部10的开口的大小等，也优选考虑上述的流路61和气体的种类等而恰当地设定。

捕集部10的下底13的部分优选以与配管60的内周面62之间具有间隔的方式设置。如上所述，若反应副生成物堆积于捕集部10，则流路61堵塞，有可能妨碍气体的流动。若在捕集部10的倾斜面的外侧也设置有间隔，则气体能够通过外侧的环状的间隔，不会较大程度地妨碍气体的流动。

捕集部10构成为锥台状，在配管60是直线的配管的情况下，优选锥台状的顶点与配管60的流路61的中心一致。由此，即使在反应副生成物堆积到捕集部10的情况下，也能够形成关于配管60的流路61的中心对称的气体的流动。此外，锥台状并不存在顶点，但锥台状的形成是从圆锥、棱锥等锥形将顶端去除而成的形状，因此，也可以将通过原本的锥形的顶点的位置认为是锥台状的顶点。只要上底12和下底13是圆或正多边形，该顶点的位置就与它们的重心的位置一致，因此，也可以掌握上底12和下底13的重心。此外，对于配管60不是直线形状的情况随后论述。

另外，对于捕集部10的下底13的部分与配管60的内周面62之间的间隔，优选考虑流路61的尺寸、所流动的气体的种类等而适当设定成恰当的值。

捕集部10可以由各种材料形成，但也可以由例如不锈钢等金属材料形成。对于构成捕集部10的材料，也可以考虑用途等而使用恰当的材料。

支承部20是用于将捕集部10固定支承于配管60的流路61内的预定位置的支承构件。如图1所示，支承部20也可以构成为接合于例如捕集部10的下底13附近的内周面来支承捕集部10。支承部20具有例如可支承捕集部10的强度而构成为棒状，构成为在多点支承捕集部10。在图1中，支承部20从固定地设置于凸缘面64的固定构件30向配管60的流路61内延伸，与捕集部10的内周面的两点接合，支承着整个捕集部10。支承部20只要能够将捕集部10支承于流路61内的预定位置，可以设为各种结构，但出于不妨碍气体的流动的观点考虑，与捕集部10相反地，优选与气体之间的接触面积较小的形状。因而，相比以较大的面积具有与气体的流动垂直的面，优选的是：如图1所示那样具有棒状的形状，或即使是板状，也构成为面配置成与气体的流动平行的形状。

另外，支承部20只要能够恰当地支承捕集部10，就不管其个数如何，既可以是1个，也可以是多个。另外，对于构成支承部20的材料也没有特别限定，也可以由例如不锈钢等金属材料构成。

固定构件30是用于对支承部20进行固定支承的构件。对于固定构件30，为了对支承部20进行固定支承，也可以设置专用的固定构件30，但在本实施方式中，兼用了用于保持o形密封圈70的被称为内环的构件。即，固定构件30原本不是为了固定支承部20而设置的构件，是为了将o形密封圈70保持在凸缘面64彼此之间而设置的已有的构件。只要将支承部20固定于该原本存在的固定构件30，不追加任何新的零部件，另外，不对配管60施加改造，就能够对支承部20进行固定支承，借助支承部20对捕集部10进行固定支承。

此外，o形密封圈70是设置于凸缘面64彼此之间的密封构件的一个例子，也可以使用其他密封构件，即使是该情况下，只要将保持密封构件的构件用作用于对支承部20进行固定支承的固定构件30，不追加新的零部件，就能够固定支承部20。

这样，通过将以往以来设置于凸缘面64彼此之间的构件用作支承部20的固定构件30，能够防止成本增加，并且无需重新设置设置空间，能够将捕集装置50容易地装入而设置。

此外，由内环等构成的固定构件30也可以由例如不锈钢等金属材料形成。

如以上说明那样，本发明的实施方式的捕集装置50能够将固定构件30固定于配管60的凸缘面64，借助固定构件30所固定的支承部20而将与气体之间的接触面积较大的捕集部10设置于配管60内的流路61，能够容易地将捕集效果较大的捕集部10配置于配管60的流路61内。

图2是表示将本实施方式的捕集装置50设置于配管60的情况下的捕集状态的一个例子的图。如图2所示，反应副生成物90被捕集部10的两面捕集。反应副生成物90也附着于配管60的内周面62，但反应副生成物90被设置于流路61内的捕集部10的两面捕集，所以反应副生成物90的大多能够由捕集部10捕集，能够使附着于配管60的内周面62的反应副生成物90的量减少。由此，能够使反应副生成物90的附着分散于配管60的内周面62和捕集部10的所有的面，能够减薄各反应副生成物90的厚度。因而，在使f系气体流动而进行将反应副生成物90去除的清洁之际，能够将几乎所有的反应副生成物90去除，能够防止f系气体不到达反应副生成物90的内底这样的事态的产生。

图3是表示没有设置捕集装置50的以往的清洁方法的图。图3的(a)是表示进行清洁之前的配管60内的状态的图。捕集部10不存在，因此，反应副生成物90较厚地附着于配管60的内周面62上。

图3的(b)是表示在进行了清洁之后、或清洁过程中的配管60内的状态的图。若进行清洁，则f系气体进入配管60的内周面62与反应副生成物90之间，从而产生附着到配管60的内周面62的上表面的反应副生成物90向下表面落下的现象。也就是说，由于f系气体的供给，使反应副生成物90蚀刻而变得松动的结果，上表面的反应副生成物90的一部分在重力的作用下就落下。

若成为这样的状态，则成为在配管60的内周面62的下表面上堆积了较厚的反应副生成物90的状态，若其厚度过厚，则凭f系气体的供给就无法去除。这样一来，即使进行清洁，反应副生成物90的一部分也残留于配管60内，无法获得充分的清洁效果。另外，为了防止这样的反应副生成物90从上表面的落下，需要在反应副生成物90的厚度并不怎么厚的阶段进行清洁，不得不使清洁的频度变高，生产率就降低。

针对这一点，如在图1、2中进行了说明那样，根据本实施方式的捕集装置50，能够利用捕集部10的两面捕集反应副生成物90，因此，能够使附着于配管60的内周面62的反应副生成物90的厚度减薄。因而，只要使f系气体流向流路61，反应副生成物90的去除可变得容易，因此，可延长清洁周期。

图4是更详细地表示本发明的实施方式的捕集装置的一个例子的结构的图。图4的(a)是本发明的实施方式的捕集装置的从下底侧(左侧)观察的主视图，图4的(b)是本发明的实施方式的捕集装置的仰视图。图4的(c)是发明的实施方式的捕集装置的从上底侧观察的主视图，图4的(d)是将图4的(b)的a－a剖视图和侧视图组合而成的图。图4的(e)是图4的(d)的部分b的放大图。

如图4的(b)所示，捕集部10整体上具有圆锥台状，并且其面构成为网格状。因而，捕集部10具有很多格子状的实体部分和进入格子状的实体部分的大致正方形的开口11。整体上具有细长的沿着长度方向延伸的圆锥台状，在圆锥台的上底12的部分和下底13的部分分别形成有圆形的开口。

在比下底13进一步靠左侧的位置，支承部20沿着长度方向延伸。在图4中，示出了设置有3根支承部20的例子。另外，3根支承部20接合于固定构件30。而且，捕集部10的下底13的宽度(直径)比固定构件30的宽度(直径)小，成为在配管60的内周面62与下底13之间形成有间隙的结构。

如图4的(a)所示那样，支承部20以120°的间隔设置有3根。也可以如此以等间隔设置3根以上的支承部20。由此，能够平衡良好地使载荷分配于多个支承部20来支承捕集部10。

如图4的(b)所示那样，在底面的比上底12稍靠根部的部分设置有底面支承部21。底面支承部21是为了从底面支承上底12附近的顶端部分而设置的第2支承部。如图4的(b)所示，在捕集部10细长地构成的情况下，仅凭根部侧的支承部20有可能顶端部的支承也变得不充分，因此，也可以根据需要将底面支承部21设置于上底12附近。此外，如图4的(b)、(d)所示那样，底面支承部21具有板状的形状。上底12的直径比下底13的直径小(宽度较窄)，因此，即使将底面支承部21构成为与流路61垂直的板状，也不会妨碍流路61。

如图4的(c)所示那样，在上底12的底面的下方突出地设置有底面支承部21。底面支承部21的上端21a以沿着上底12的底面的方式形成为圆弧状。另外，底面支承部21的下端21b也以沿着配管60的内周面62的方式形成为圆弧状。

图4的(d)是以图4的(b)的a－a截面将捕集装置50剖切、并且直接表示从侧面可辨认的部分的图。此外，图4的(b)是仰视图，因此，在图4的(d)中，在捕集装置50向配管60内设置时，上下翻转。

如图4的(d)所示，支承部20接合于捕集部10的根部侧的内周面，支承部20接合固定于圆环状的固定构件30的内周面。另外，在捕集部10的顶端侧设置有底面支承部21，支承着捕集部10的底面。捕集部10具有圆锥台状，因此，具有与图4的(b)的仰视图相同的形状。

图4的(e)是图4的(d)的部分b的放大图。如图4的(e)所示，支承部20设置成顶端与捕集部10的内周面接触，根部端与固定构件30的内周面接触。这些可利用例如焊接接合，支承部20与捕集部10的内周面、以及支承部20与固定构件30的内周面分别利用焊接接合并固定。这样，例如，也可以将各零部件利用焊接接合。此外，对于接合的方法，也可以根据用途选择各种方法和手段。

图5是表示本发明的实施方式的排气系统的一个例子的图。在图5中，配管60以截面表示，捕集装置50以侧面表示。如图5所示，捕集装置50在相邻的配管60的凸缘面64彼此之间配置有o形密封圈70，支承部20被接合固定于保持该o形密封圈70的内环(固定构件30)。此外，为了将相对的凸缘面64彼此固定，设置有夹具80，从外侧将凸缘63夹入并固定。也就是说，内环和夹具80协作而隔着o形密封圈70地将凸缘面64彼此固定。并且，通过将内环作为固定构件30来用作用于固定支承部20的构件，能够在凸缘63附近设置1个捕集装置50。配管60彼此通过凸缘面64彼此接合而形成较长的配管60，因此，利用该结构，能够在1个配管60设置1个捕集装置50，能够根据配管60的整体的长度设置捕集装置50。如此构成的较长的配管60能够用于排气系统的配管，能够构成为排气系统100。

这样，本实施方式的排气系统100能够根据所连接的配管60的个数来设置捕集装置50，即使配管60较长，也能够实现较高的排气性能。

图6是表示与图5不同的排气系统的一个例子的图。图6所示的排气系统101的配管60a不是构成为直线状而是构成为曲线状。在这样的情况下，必然无法使捕集部10的圆锥台状的顶点(上底12和下底13的重心)与配管60a的中心轴线一致，但尽可能与配管60a的曲率相应并以捕集部10不与配管60a的内周面62a接触的方式配置，从而能够实现适合于配管60a的形状的可进行高效率的反应副生成物90的捕集的捕集装置51。此外，与这样的曲率相应的捕集部10的配置可通过对支承部20的配置、接合位置、长度等进行调整来构成。

另外，在图6中，捕集装置50、51的上底12、12a成为彼此相对的配置。这样，捕集装置50、51无需配置成相同的朝向，能够根据用途设为各种朝向的配置。在图1中，列举气体以从下底13向上底12的朝向流动的例子来进行了说明，但气体的流动即使是相反朝向，仅气体最初所碰到的面成为捕集部10的外周面，之后的气体的动作相同。也就是说，适当通过开口11且一边与捕集部10的倾斜面接触一边在两面往来而沿着捕集部10的长度方向流动。气体在捕集部10的两面流动，因此，倾斜的朝向与气体的流动之间的关系不对捕集的动作和捕集效率带来任何影响。因而，也可在相同的配管60、60a内以彼此相对的方式配置捕集装置50、51。此外，在图6中，配管60a的曲率较大，因此，准确而言，连接有3根配管，但只要是较长的配管，就可在1个配管60、60a内使捕集部10相对配置。

这样，排气系统100、101能够与配管60、60a的形状相应地效率良好地构成和配置捕集装置50、51。

图7是表示本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的图。本实施方式的基板处理装置200具备排气系统102、处理室110、基板载置台120、处理气体供给部件130、处理气体供给源140、真空泵150以及压力控制器160。

基板处理装置200在处理室110内将晶圆w等基板载置于基板载置台120上，利用处理气体供给部件130将从处理气体供给源140供给的处理气体向处理室110内供给，对晶圆w实施基板处理。并且，处理室110内利用经由排气系统102连接的真空泵150进行真空排气。此外，排气量可根据需要利用流量控制器160进行调整。此外，排气系统102使用在图5、6中进行了说明的排气系统100、101等来构成。即，是在配管60、60a内具备捕集装置50、51的排气系统100、101。

在这样的基板处理装置中，在向晶圆w上供给处理气体而进行了成膜、蚀刻等基板处理的情况下，在排气系统102的配管60、60a内生成反应副生成物90，但通过设置本实施方式的捕集装置50、51，能够捕集反应副生成物90。并且，反应副生成物90的量一变多，就使用f系气体对排气系统102的配管60、60a进行清洁，但如在图1、2中进行了说明那样，能够使清洁的周期长期化，能够提高生产率。

此外，基板处理室200的结构能够根据基板处理的内容设为各种结构。例如，基板处理装置200既可以是进行成膜的立式热处理装置，也可以是进行使用了ald(原子层沉积，atomiclayerdeposition)法的ald成膜的成膜装置。另外，既可以是cvd成膜装置，也可以是蚀刻装置等。能够适用于在排气系统102的配管60、60a内可产生反应副生成物90的所有装置。与此相伴，处理室、基板载置台120、处理气体供给部件130的结构也可以根据用途设为各种结构。例如，基板载置台120既可以是沿着纵方向隔开间隔地保持多张晶圆的晶圆舟皿，也可以是将多个晶圆沿着周向配置于旋转台上的结构。而且，处理气体供给部件既可以是喷嘴状的喷射器，也可以是喷头等。另外，也可以根据需要设置等离子体产生器。

这样，本实施方式的基板处理装置200能够用于各种用途。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述的实施方式，不脱离本发明的范围，就能够对上述的实施方式施加各种变形和置换。