排気ポンプ
【課題】反跳したパーティクルの処理室内への侵入を防止することができる反射装置を提供する。
【解決手段】反射装置３６は、排気マニホールド１６の内部に配置され、ＴＭＰ１８に対向するように配置された円板状の第１の反射面部材４１と、該第１の反射面部材４１の周縁に配置され且つＴＭＰ１８の回転軸４３を指向するように面角度が設定された円環状の第２の反射面部材４２とから成る反射板３８を備える。
【解決手段】反射装置３６は、排気マニホールド１６の内部に配置され、ＴＭＰ１８に対向するように配置された円板状の第１の反射面部材４１と、該第１の反射面部材４１の周縁に配置され且つＴＭＰ１８の回転軸４３を指向するように面角度が設定された円環状の第２の反射面部材４２とから成る反射板３８を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ポンプに関し、特に、基板処理装置の処理室へのパーティクルの侵入を防止する排気ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体デバイス用のウエハ等の基板に所定の処理を施す基板処理装置は、基板を収容して所定の処理を施す処理室（以下、「チャンバ」という。）を備える。このチャンバ内には、チャンバ内壁の付着物や所定の処理において発生した反応生成物に起因するパーティクルが浮遊している。これら浮遊しているパーティクルが基板表面に付着すると、該基板から製造される製品、例えば、半導体デバイスにおいて配線短絡が発生し、半導体デバイスの歩留まりが低下する。そこで、チャンバ内のパーティクルを除去するために、基板処理装置は排気システムによってチャンバ内を排気する。
【０００３】
基板処理装置の排気システムは、高真空を実現可能な排気ポンプであるターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump）（以下、「ＴＭＰ」という。）と、該ＴＭＰ及びチャンバ内を連通する連通管とを有する。ＴＭＰは、排気流に沿って配置された回転軸と、該回転軸から直角に突出する複数のブレード状の回転翼とを有し、回転翼が回転軸を中心に高速回転することにより、回転翼前方のガスを回転翼後方に高速排気する。排気システムは、ＴＭＰを作動させることによってチャンバ内のパーティクルをチャンバ内ガスと共に排出する。
【０００４】
ところが、近年、チャンバ内に排気システムからパーティクルが逆流することが分かってきた。具体的には、ＴＭＰの回転翼に付着した付着物が剥離してチャンバ内へ逆流し、または、チャンバ内から排出されたパーティクルがＴＭＰの回転翼と衝突して反跳し、そのままチャンバ内へ逆流することが分かってきた。
【０００５】
回転翼から剥離した付着物及び回転翼によって反跳したパーティクルは、いずれも高速回転する回転翼によって大きな運動エネルギーを付与されるため、連通管の内壁との弾性衝突を繰り返し、連通管における排気流の存在にも拘わらずチャンバ内に侵入すると考えられている。
【０００６】
上述したパーティクルの逆流に関し、回転翼から剥離した付着物はＴＭＰの交換頻度を向上することによってその発生を未然に防止している（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】佐藤等, 「ターボ分子ポンプからの逆流パーティクルの可視化」, 日本工業出版株式会社, クリーンテクノロジー, ２００３．６, ｐ．２０〜２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、回転翼によって反跳したパーティクルは、パーティクルと回転翼との衝突が偶発的に発生するため、ＴＭＰの交換頻度を向上してもその発生を防止することができない。反跳したパーティクルは、上述したように連通管の内壁との弾性衝突を繰り返してチャンバ内に侵入し、基板表面に付着することによって、基板から製造される製品の歩留まりを低下させる。
【０００９】
また、チャンバ内壁の付着物やチャンバ内部品の付着物はチャンバの振動、チャンバ内を流れるガスの粘性力、又はチャンバ内の電界に起因する電磁応力等によって剥離するため、これらの付着物が剥離してパーティクルとなるタイミングは予測不可能である。一方、排気システムによるチャンバ内の排気は所定のタイミングにて行われるため、付着物が剥離するタイミングとチャンバ内の排気を行うタイミングとが異なる場合、チャンバ内からパーティクルが除去されない。
【００１０】
チャンバ内のパーティクルのうちプラズマによって負帯電したパーティクルをチャンバ内に配置した電極によって捕捉する方法が知られているが、この方法では帯電していないパーティクルを捕捉することができない。また、チャンバ内に電極を配置するためにはチャンバの構成を大きく変更する必要があるため、チャンバ内への電極の配置は困難である。
【００１１】
本発明の目的は、パーティクルの処理室内への侵入を防止することができる排気ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載のポンプは、基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を構成要素として備える排気ポンプであって、前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項２記載の排気ポンプは、基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、前記パーティクル捕捉機構は綿状体又は多孔質体から成ることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の排気ポンプは、請求項２記載の排気ポンプにおいて、前記綿状体はステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトから成ることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４記載の排気ポンプは、基板処理装置の処理室に接続され且つ回転翼及び該回転翼より前記処理室側に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、前記パーティクル捕捉機構は前記吸気部内に配置された粘着材から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の排気ポンプによれば、基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される回転翼よりも上流に配置された構成要素としての筒状の吸気部を備える排気ポンプが反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を吸気部内に備えるので、回転翼によって反跳したパーティクルを捕捉することができ、これにより、反跳したパーティクルの処理室内への侵入を防止することができる。
【００１７】
請求項４記載の排気ポンプによれば、基板処理装置の処理室に接続され且つ回転翼及び該回転翼より処理室側に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプが備えるパーティクル捕捉機構は吸気部内に配置された粘着材から成るので、パーティクル捕捉機構はパーティクルを確実に捕捉することができ、これにより、反跳したパーティクルの処理室内への侵入を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図２（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣバルブ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における反射装置の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図３（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣバルブ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるIII部の拡大断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【図９】本実施の形態に係る排気ポンプの変形例を示す図であり、図９（Ａ）は当該排気ポンプを示す断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中の矢視方向における反射板の平面図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１におけるバッフル板の通気孔の変形例を示す断面図であり、図１２（Ａ）は通気孔の第１の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｂ）は通気孔の第２の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｃ）は通気孔の第３の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｄ）は通気孔の第４の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｅ）は通気孔の第５の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｆ）は通気孔の第６の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｇ）は通気孔の第７の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｈ）は通気孔の第８の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係る連通管を適用した基板処理装置のチャンバ内におけるパーティクルの発生状況を確認した結果を示すグラフである。
【図１４】本発明の第１０の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】運動エネルギー低下機構としての複数の小部屋の集合体を示す図であり、図１５（Ａ）は複数の小部屋の集合体の概略構成を示す斜視図であり、図１５（Ｂ）は各小部屋に導入されたパーティクルと小部屋の壁面との衝突の様子を示す図である。
【図１６】ＴＭＰの吸気部及び反射板に配置されたステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を示す断面図である。
【図１７】排気マニホールド及び排気路の下流側部の内壁全面配置されたステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を示す断面図である。
【図１８】本発明の第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。
【図１９】本発明の第１２の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の第１３の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の第１５の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す図であり、図２２（Ａ）は同排気システムの断面図であり、図２２（Ｂ）は同排気システムの変形例の断面図である。
【図２３】チャンバの処理空間に存在するパーティクルを観測可能なＩＣＰＭの概略構成図である。
【図２４】ＩＣＰＭによって測定されたチャンバの処理空間に存在するパーティクルの数を示すグラフである。
【図２５】本発明の第１７の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２６】本発明の第１８の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。
【図２７】本発明の第１９の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す図であり、（Ａ）はＴＭＰの縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【００２２】
図１において、半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）に反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching）（以下、「ＲＩＥ」という。）処理を施すエッチング処理装置として構成される基板処理装置１０は、金属、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼からなる、大小２つの円筒が重ねられた形状を呈するチャンバ１１を備える。
【００２３】
該チャンバ１１内には、直径が例えば２００ｍｍのウエハＷを載置し、該載置されたウエハＷと共にチャンバ１１内を上下降するウエハステージとしての下部電極１２と、上下降する下部電極１２の側部を覆う円筒状のカバー１３とが配置され、チャンバ１１の側壁と、下部電極１２の側部又はカバー１３とにより、チャンバ１１内の気体をチャンバ１１の外へ排出する流路として機能する排気路１４が形成される。
【００２４】
該排気路１４の途中には、該排気路１４を上流側部１４ａと下流側部１４ｂに分ける環状のバッフル板１５が配置され、下流側部１４ｂは、排気マニホールド１６（連通管）及び可変式スライドバルブである自動圧力制御弁（Automatic Pressure Control）（以下、「ＡＰＣ」という。）バルブ１７を介して真空引き用の排気ポンプであるＴＭＰ１８に連通する。なお、ＡＰＣバルブ１７はバタフライバルブであってもよい。ＴＭＰ１８はチャンバ１１内をほぼ真空状態になるまで減圧し、ＡＰＣバルブ１７はチャンバ１１の減圧の際にチャンバ１１内の圧力を制御する。ここで、バッフル板１５は排気路１４の上流側部１４ａと下流側部１４ｂを連通する複数の円孔状の通気孔を有する。
【００２５】
上述した排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８は排気システムを構成する。
【００２６】
下部電極１２には下部高周波電源１９が下部整合器２０を介して接続されており、下部高周波電源１９は、所定の高周波電力を下部電極１２に印加する。また、下部整合器２０は、下部電極１２からの高周波電力の反射を低減して該高周波電力の下部電極１２への入射効率を最大にする。
【００２７】
下部電極１２の内部上方には、ウエハＷを静電吸着力で吸着するためのＥＳＣ２１が配置されている。ＥＳＣ２１には直流電源（図示しない）が電気的に接続されている。ＥＳＣ２１は、直流電源からＥＳＣ２１に印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハＷをその上面に吸着保持する。また、ＥＳＣ２１の周縁にはシリコン（Ｓｉ）等から成る円環状のフォーカスリング２２が配置され、該フォーカスリング２２は下部電極１２の上方に発生したイオンやラジカルをウエハＷに向けて収束させる。また、フォーカスリング２２の周囲は環状のカバーリング２３によって覆われている。
【００２８】
また、下部電極１２の下方には、該下部電極１２の下部から下方に向けて延設された支持体２４が配置されている。該支持体２４は下部電極１２を支持し、不図示のボールネジを回転させることによって下部電極１２を昇降させる。また、支持体２４は、周囲をベローズカバー２５によって覆われてチャンバ１１内の雰囲気から遮断される。
【００２９】
この基板処理装置１０では、チャンバ１１内へウエハＷが搬出入される場合、下部電極１２がウエハＷの搬出入位置まで下降し、ウエハＷにＲＩＥ処理が施される場合、下部電極１２がウエハＷの処理位置まで上昇する。
【００３０】
また、チャンバ１１の天井部には、チャンバ１１内に後述する処理ガスを供給するシャワーヘッド２６が配置されている。シャワーヘッド２６は、下部電極１２上方の空間である処理空間Ｓに面した多数のガス通気孔２７を有する円板状の上部電極（CEL）２８と、該上部電極２８の上方に配置され且つ上部電極２８を着脱可能に支持する電極支持体２９とを有する。
【００３１】
上部電極２８には、上部高周波電源３０が上部整合器３１を介して接続されており、上部高周波電源３０は、所定の高周波電力を上部電極２８に印加する。また、上部整合器３１は、上部電極２８からの高周波電力の反射を低減して該高周波電力の上部電極２８への入射効率を最大にする。
【００３２】
電極支持体２９の内部にはバッファ室３２が設けられ、このバッファ室３２には処理ガス導入管３３が接続されている。処理ガス導入管３３の途中にはバルブ３４が配置され、さらに、バルブ３４の上流にはフィルタ３５が配置されている。また、バッファ室３２には、例えば、処理ガス導入管３３から四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４），酸素ガス（Ｏ２），アルゴンガス（Ａｒ）及び四フッ化炭素（ＣＦ４）の単独、又は組み合わせからなる処理ガスが導入され、該導入された処理ガスはガス通気孔２７を介して処理空間Ｓに供給される。
【００３３】
この基板処理装置１０のチャンバ１１内では、上述したように、下部電極１２及び上部電極２８に高周波電力が印加され、該印加された高周波電力によって処理空間Ｓにおいて処理ガスから高密度のプラズマが発生し、イオンやラジカルが生成される。これら生成されたラジカルやイオンは、フォーカスリング２２によってウエハＷの表面に収束され、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングする。
【００３４】
図２は、本実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図２（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における反射装置の変形例を示す断面図である。なお、図２（Ａ）では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００３５】
図２（Ａ）において、反射装置３６は、排気マニホールド１６の内部にＡＰＣバルブ１７を介してＴＭＰ１８に対向するように配置される。具体的には、排気マニホールド１６における、ＡＰＣバルブ１７と接続するためのフランジ部１６ａの内側に配置される。
【００３６】
反射装置３６は、上下方向に沿って配置された円筒から成る反射板支持体３７と、反射板支持体３７の上側端部に配置された反射板３８とを備える。
【００３７】
反射板支持体３７は、上側端部を塞ぐ上板３７ａ（対向面）と、側面に開口する開口部３９と、下側端部において上記円筒の内部に向けて屈折するフランジ状の接合部４０とを有する。該接合部４０はフランジ部１６ａと接合することによって反射装置３６を排気マニホールド１６内部に接合する。また、開口部３９の開口面積は、排気マニホールド１６からＡＰＣバルブ１７への排気のコンダクタンスを低下させない大きさに設定される。
【００３８】
反射板３８は、ＴＭＰ１８に対向するように反射板支持体３７の上板３７ａの下面に接合された円板状の第１の反射面部材４１と、該第１の反射面部材４１の周縁に配置され且つＴＭＰ１８、特に、ＴＭＰ１８における回転軸４３を指向するように面角度が設定された円環状の第２の反射面部材４２とから成る。
【００３９】
ＴＭＰ１８は、図中上下方向、すなわち排気流の方向に沿って配置された回転軸４３と、該回転軸４３を収容するように回転軸４３と平行に配置される円筒状の本体４４と、回転軸４３から直角に突出する複数のブレード状の回転翼４５と、本体４４の内周面から回転軸４３に向けて突出する複数のブレード状の静止翼４６とを備える。
【００４０】
複数の回転翼４５は回転軸４３から放射状に突出して回転翼群を形成し、複数の静止翼４６は、本体４４の内周面の同一円周上において等間隔に配置され、且つ回転軸４３に向けて突出して静止翼群を形成する。ＴＭＰ１８では回転翼群と静止翼群とが複数存在し、各回転翼群は回転軸４３に沿って等間隔に配置され、各静止翼群は隣接する２つの回転翼群の間に配置される。
【００４１】
一般的に、ＴＭＰ１８では最上の回転翼群が最上の静止翼群より上側に配置される。すなわち、最上の回転翼群が最上の静止翼群よりチャンバ１１側に配置される。また、ＴＭＰ１８は、回転翼４５を回転軸４３を中心に高速回転させることにより、回転翼４５前方のガスをＴＭＰ１８の下側に高速排気するが、上述したように、最上の回転翼群が最上の静止翼群よりチャンバ１１側に配置されているため、チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ１８へ到達すると、高速回転する回転翼４５に衝突して上側、すなわち排気マニホールド１６へ向けて反跳する。
【００４２】
この反跳したパーティクルは排気マニホールド１６へ侵入し、反射装置３６の反射板３８に接触する。反射板３８の第１の反射面部材４１はＴＭＰ１８に対向し、第２の反射面部材４２はＴＭＰ１８の回転軸４３を指向するので、反射板３８に接触して反射するパーティクルは、ＴＭＰ１８へ向けて下降する。すなわち、反射装置３６は回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させる。
【００４３】
本実施の形態に係る反射装置によれば、反射装置３６は排気マニホールド１６内に配置され、ＴＭＰ１８に対向する第１の反射面部材４１とＴＭＰ１８の回転軸４３を指向する第２の反射面部材４２とから成る反射板３８を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。その結果、基板処理装置１０がＲＩＥ処理を施すウエハＷへのパーティクルの付着を防止してウエハＷの歩留まりを向上
することができる。また、反射装置３６は、反跳したパーティクルだけでなく、ＴＭＰ１８の回転翼４５から剥離した付着物も反跳したパーティクルと同様にＴＭＰ１８に向けて反射させることができる。さらに、反跳したパーティクルの反射によって、排気マニホールド１６の内壁へのパーティクル付着速度を低下させて、排気マニホールド１６の清掃頻度も低下させることができる。
【００４４】
上述した本実施の形態に係る反射装置では、反射板３８が円板状の第１の反射面部材４１と円環状の第２の反射面部材４２とによって構成されたが、反射板の形状はこれに限られず、例えば、図２（Ｂ）に示すように球面部材４７によって構成されてもよく、特に、該球面部材はＴＭＰ１８を指向する球面によって形成されるのが好ましい。ここで、本発明者等により、パーティクルは反射面に対して鏡面反射することが確認されている。したがって、反射板がＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材４７によって構成される場合には、反跳したパーティクルを回転翼４５に向けて効率よく反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る反射装置について説明する。
【００４６】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点で上述した第１の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００４７】
図３は、本実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図３（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるIII部の拡大断面図である。なお、図３
（Ａ）では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００４８】
図３（Ａ）において、反射装置４８は、図２（Ａ）の反射装置３６と同様に、排気マニホールド１６におけるフランジ部１６ａの内側に配置され、反射板支持体３７と、反射板支持体３７の上板３７ａに配置された凸状部材群４９（運動エネルギー低下機構）とを備える。
【００４９】
凸状部材群４９は、ＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５０から成り、各円錐部材５０は、隣接する円錐部材５０との間に存在する平面部が極小となるように配置される。また、円錐部材５０は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【００５０】
この反射装置４８では、図３（Ｂ）に示すように、排気マニホールド１６へ向けて反跳したパーティクルＰが、隣接する２つの円錐部材５０の間に侵入し、該２つの円錐部材５０の間において各円錐部材５０の側面と複数回衝突を繰り返す。パーティクルＰは側面と複数回衝突を繰り返す間に運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ１８へ向けて落下する。すなわち、反射装置４８は反跳したパーティクルＰの運動エネルギーを低下させる。
【００５１】
本実施の形態に係る反射装置によれば、反射装置４８は排気マニホールド１６内に配置され、ＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５０から成る凸状部材群４９を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルＰの運動エネルギーを、凸状部材群４９における円錐部材５０に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルＰをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００５２】
上述した本実施の形態に係る反射装置では、凸状部材群４９が複数の円錐部材５０からによって構成されたが、凸状部材群４９が他の凸形状の凸状部材、例えば、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれかの形状を呈する凸状部材よって構成されてもよい。これにより、凸状部材を容易に成形することができ、反射装置の製造コストを低減することができる。
【００５３】
上述した本実施の形態に係る反射装置は、凸状部材群４９でなく、複数の凹状部材からなる凹状部材群を備えていてもよく、この場合、回転翼４５によって反跳したパーティクルＰを凹状部材の凹形状に侵入させ、該侵入したパーティクルPの運動エネルギーを、凹
状部材に複数回衝突させることによって確実に低下させることができる。また、凹状部材の凹形状は、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれから成ってもよく、この場合、凹状部材を容易に成形することができ、反射装置の製造コストを低減することができる。
【００５４】
また、上述した本実施の形態に係る反射装置が、複数の凸状部材からなる凸状部材群ではなく、反射板支持体３７の上板３７ａに、ＴＭＰ１８に対向するように配置された衝撃吸収材、例えば、軟質ゴムから成る衝撃吸収部（図示しない）（運動エネルギー低下機構）を備えていてもよい。この場合、衝撃吸収部が反跳したパーティクルの運動エネルギーを吸収し、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００５６】
図４は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。本実施の形態に係る連通管は、図１における排気マニホールド１６と構成が基本的に同じであり、内部において後述する反射板５２を備える点で異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。なお、図４では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００５７】
図４において、排気マニホールド５１は、その内部において反射板５２（内壁の少なくとも１部）を備え、該反射板５２は、ＴＭＰ１８の上側を覆うように排気マニホールド５１の内壁から突出し、且つＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材５３から成る。また、反射板５２の大きさは、チャンバ１１からＡＰＣバルブ１７への排気のコンダクタンスを低下させない大きさに設定される。
【００５８】
チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ１８へ到達すると、高速回転する回転翼４５に衝突して排気マニホールド５１へ向けて反跳する。この反跳したパーティクルは排気マニホールド５１へ侵入し、排気マニホールド５１内の反射板５２に接触する。反射板５２はＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材５３から成るので、反射板５２に接触して反射するパーティクルは、ＴＭＰ１８へ向けて下降する。すなわち、反射板５２は回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させる。
【００５９】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド５１は内部に反射板５２を備え、該反射板５２はＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材５３から成るので、回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００６１】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第３の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点で上述した第３の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００６２】
図５は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【００６３】
図５において、排気マニホールド５４は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された凸状部材群５５（運動エネルギー低下機構）を備える。
【００６４】
凸状部材群５５は、排気マニホールド５４の内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５６から成り、各円錐部材５６は、隣接する円錐部材５６との間に存在する面が極小となるように配置される。また、円錐部材５６は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【００６５】
この排気マニホールド５４では、該排気マニホールド５４へ向けて反跳したパーティクルが、隣接する２つの円錐部材５６の間に侵入し、該２つの円錐部材５６の間において各円錐部材５６の側面と複数回衝突を繰り返す。パーティクルは側面と複数回衝突を繰り返す間に運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ１８へ向けて落下する。すなわち、排気マニホールド５４は反跳したパーティクルの運動エネルギーを低下させる。
【００６６】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド５４は、その内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５６から成る凸状部材群５５を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、凸状部材群５５における円錐部材５６に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００６７】
上述した本実施の形態に係る連通管では、凸状部材群５５が複数の円錐部材５６からによって構成されたが、凸状部材群５５が他の凸形状の凸状部材、例えば、角錐、円柱、角錐及び半球のいずれかの形状を呈する凸状部材よって構成されてもよい。これにより、凸状部材を容易に成形することができ、連通管の製造コストを低減することができる。
【００６８】
また、上述した本実施の形態にかかる連通管では、凸状部材群５５が内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置されたが、凸状部材群が内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。回転翼４５によって反跳したパーティクルの多くは、連通管の内壁においてＴＭＰ１８に対向する対向面に衝突するが、衝突したパーティクルは鏡面反射してＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置された凸状部材群によってもパーティクルの運動エネルギーを低下させることができる。
【００６９】
上述した本実施の形態に係る連通管は、凸状部材群５５でなく、複数の凹状部材からなる凹状部材群を備えていてもよく、この場合、回転翼４５によって反跳したパーティクルを凹状部材の凹形状に侵入させ、該侵入したパーティクルの運動エネルギーを、凹状部材に複数回衝突させることによって確実に低下させることができる。また、凹状部材の凹形状は、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれから成ってもよく、この場合、凹状部材を容易に成形することができ、連通管の製造コストを低減することができる。
【００７０】
また、上述した本実施の形態に係る連通管が、複数の凸状部材からなる凸状部材群ではなく、連通管の内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された衝撃吸収材、例えば、軟質ゴムから成る衝撃吸収部（図示しない）（運動エネルギー低下機構）を備えていてもよい。この場合、衝撃吸収部が反跳したパーティクルの運動エネルギーを吸収し、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【００７１】
なお、衝撃吸収部は内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。上述したように、回転翼４５によって反跳したパーティクルはＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置された衝撃吸収部によってもパーティクルの運動エネルギーを吸収することができる。
【００７２】
次に、本発明の第５の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００７３】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第４の実施の形態と基本的に同じであり、凸状部材群の代わりにフィン状部材群を備える点で上述した第４の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００７４】
図６は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【００７５】
図６において、排気マニホールド５７は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置されたフィン状部材群５８（運動エネルギー低下機構）を備える。
【００７６】
フィン状部材群５８は、排気マニホールド５７の内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数のフィン状部材５９から成る。また、フィン状部材５９は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【００７７】
この排気マニホールド５７では、該排気マニホールド５７へ向けて反跳したパーティクルが、隣接する２つのフィン状部材５９の間に侵入し、該２つのフィン状部材５９の間において各フィン状部材５９の側面と複数回衝突を繰り返す。パーティクルは側面と複数回衝突を繰り返す間に運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ１８へ向けて落下する。すなわち、排気マニホールド５７は反跳したパーティクルの運動エネルギーを低下させる。
【００７８】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド５７は、その内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数のフィン状部材５９から成るフィン状部材群５８を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、フィン状部材群５８におけるフィン状部材５９に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００７９】
なお、フィン状部材群は内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。上述したように、回転翼４５によって反跳したパーティクルはＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置されたフィン状部材群によってもパーティクルの運動エネルギーを低下させることができる。
【００８０】
次に、本発明の第６の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００８１】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第４の実施の形態と基本的に同じであり、凸状部材群の代わりに綿状体を備える点で上述した第４の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００８２】
図７は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【００８３】
図７において、排気マニホールド７４は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された綿状体７５（パーティクル捕捉機構）を備える。
【００８４】
綿状体７５は、線状金属（例えば、ステンレスフェルトやスチールウール）や化学繊維（例えば、フッ素樹脂のフェルト（具体的にはテフロン（登録商標）フェルト）やポリウレタン繊維）等の集合体であり、接着剤や排気マニホールド７４から突出するフック（図示しない）によって排気マニホールド７４の内壁面に接合される。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド(ＰＶＤＦ)、又はポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)等が該当する。
【００８５】
この排気マニホールド７４では、該排気マニホールド７４へ向けて反跳したパーティクルが綿状体７５内に侵入し、綿状体７５の綿状構造によって捕捉される。
【００８６】
図１３は、本実施の形態に係る連通管を適用した基板処理装置のチャンバ内におけるパーティクルの発生状況を確認した結果を示すグラフである。
【００８７】
図１３のグラフにおいて、縦軸はチャンバ内におけるパーティクル散乱光強度を示し、横軸は時間を示す。パーティクル散乱光強度はチャンバ１１内において観測されるパーティクルに起因する発光の強度であるため、該強度は回転翼４５によって反跳してチャンバ１１へ侵入したパーティクルの数に比例する。また、同グラフにおいて、対策前の散乱光強度は従来の排気マニホールドが適用される基板処理装置１０のチャンバ１１において観測される散乱光強度であり、対策後の散乱光強度は上述した排気マニホールド７４が適用される基板処理装置１０のチャンバ１１において観測される散乱光強度である。なお、散乱光強度は後述する図２２のＩＣＰＭ（In-chamber particle monitor）システムによっ
て計測された。
【００８８】
図１３のグラフに示すように、対策前では、ＡＰＣバルブ１７のＯＰＥＮ動作時及びＣＬＯＳＥ動作時において強い散乱光強度が観測されている。これはＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの開閉動作に伴い該バルブに付着しているデポが剥離して、ＴＭＰ１８へ落下し、さらに、ＴＭＰ１８において回転翼４５によって反跳され、排気マニホールドを逆流してチャンバ内にパーティクルとして侵入するためである。一方、対策後では、ＡＰＣバルブ１７のＯＰＥＮ動作時及びＣＬＯＳＥ動作時においても散乱光強度は殆ど変化せず、弱いままである。これは回転翼４５によって反跳されて排気マニホールドを逆流するパーティクルが綿状体７５の綿状構造によって捕捉されるため、チャンバ内に侵入しないためである。
【００８９】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド７４は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された綿状体７５を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、綿状体７５の綿状構造によって捕捉することができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。また、排気マニホールド７４は、綿状体７５によってパーティクルを捕捉するので、ＴＭＰ１８へ落下するパーティクルを減少させることができ、ＴＭＰ１８の回転翼４５等へのパーティクルの付着速度を低下させることができる。これにより、排気マニホールド７４は
ＴＭＰ１８の交換頻度や分解整備頻度を低下させることができる。
【００９０】
なお、綿状体は内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。上述したように、回転翼４５によって反跳したパーティクルはＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置された綿状体によってもパーティクルを捕捉することができる。
【００９１】
また、上述した本実施の形態に係る連通管では、パーティクル捕捉機構として綿状体が内面に配置されたが、パーティクル捕捉機構はこれに限られず、例えば、メッシュ状体の積層構造体やスポンジ等の多孔質体であってもよい。
【００９２】
次に、本発明の第７の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【００９３】
図８は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。本実施の形態に係る排気ポンプは、図１におけるＴＭＰ１８と構成が基本的に同じであり、後述する吸気部６１において反射板６２を備える点で異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。なお、図８では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００９４】
図８において、ＴＭＰ６０は、円筒状の本体４４の上側、すなわち最上の回転翼群よりもチャンバ１１側に配置される円筒状の吸気部６１と、該吸気部６１内に配置された反射板６２（反射装置）とを備える。吸気部６１の直径は本体４４の直径より小さく設定されるので、吸気部６１はＴＭＰ６０による排気量を制御する。また、反射板６２は、ＴＭＰ６０の最上の回転翼群に対向するように吸気部６１内の上側に配置された円板状の第１の反射面部材６３と、該第１の反射面部材６３の周縁に配置され且つＴＭＰ６０の回転翼４５、特に、回転軸４３を指向するように面角度が設定された円環状の第２の反射面部材６４とから成る。
【００９５】
このＴＭＰ６０では、回転翼４５によって吸気部６１へ反跳したパーティクルが反射板６２に接触する。反射板６２の第１の反射面部材６３はＴＭＰ６０の回転翼群に対向し、第２の反射面部材６４はＴＭＰ６０の回転軸４３を指向するので、反射板６２に接触して反射するパーティクルは、回転翼４５へ向けて下降する。すなわち、反射板６２は回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転翼４５に向けて反射させる。
【００９６】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、反射板６２はＴＭＰ６０の吸気部６１内に配置され、ＴＭＰ６０の回転翼群に対向する第１の反射面部材６３とＴＭＰ６０の回転軸４３を指向する第２の反射面部材６４とから成るので、回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転翼４５に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００９７】
上述した本実施の形態に係る排気ポンプでは、反射板６２が円板状の第１の反射面部材６３と円環状の第２の反射面部材６４とによって構成されたが、反射板の形状はこれに限られず、断面が円弧状の円環状部材によって構成されてもよい。
【００９８】
図９は、本実施の形態に係る排気ポンプの変形例を示す図であり、図９（Ａ）は当該排気ポンプを示す断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中の矢視方向における反射板の平面図である。
【００９９】
図９（Ａ）において、排気ポンプとしてのＴＭＰ６５は、吸気部６１の上側に配置された断面が円弧状の円環部材からなる反射板６６と、図９（Ａ）中の矢視方向に関する平面視において、反射板６６の中心穴位置に対応するように配置された反射部材６７とを備える。該反射部材６７は、円錐状部材であり、その先端が下側を指向するように配置されると共に、反射板６６から所定の距離だけ下側に配置される。
【０１００】
反射板６６及び反射部材６７は、回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転翼に反射するが、反射板６６と反射部材６７とは所定の距離だけ離れているので、ＴＭＰ６０内の排気のコンダクタンスを低下させることがない。したがって、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができるだけでなく、パーティクルの排出効率の低下を防止することができる。
【０１０１】
次に、本発明の第８の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【０１０２】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第７の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点で上述した第７の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１０３】
図１０は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【０１０４】
図１０において、ＴＭＰ６８は、吸気部６１の内壁に配置された凸状部材群６９（運動エネルギー低下機構）を備える。
【０１０５】
凸状部材群６９は、吸気部６１の内壁から吸気部６１の中心軸に向けて突出するように配置された複数の楔状部材７０から成り、各楔状部材７０は、ＴＭＰ６８の回転軸４３を指向する反射面を有し、隣接する楔状部材７０との間に存在する面が極小となるように配置される。また、楔状部材７０は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【０１０６】
このＴＭＰ６８では、回転翼４５によって吸気部６１へ反跳したパーティクルのうち、凸状部材群６９の楔状部材７０の反射面に接触したパーティクルは回転軸４３に向けて反射する。また、凸状部材群６９において隣接する２つの楔状部材７０の間に侵入したパーティクルは、該２つの楔状部材７０の間において各楔状部材７０の側面と複数回衝突を繰り返して運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ６８へ向けて落下する。すなわち、凸状部材群６９は、回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転軸４３に向けて反射させると共に、反跳したパーティクルの運動エネルギーを低下させる。
【０１０７】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、ＴＭＰ６８は、吸気部６１の内壁から吸気部６１の中心軸に向けて突出するように配置された複数の楔状部材７０から成り、各楔状部材７０はＴＭＰ６８の回転軸４３を指向する反射面を有するので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、凸状部材群６９における楔状部材７０に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができると共に、反跳したパーティクルを回転軸４３へ向けて反射させることができる。これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【０１０８】
上述した本実施の形態に係る排気ポンプでは、凸状部材群６９が複数の楔状部材７０からによって構成されたが、凸状部材群６９が他の凸形状の凸状部材、例えば、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれかの形状を呈する凸状部材よって構成されてもよい。これにより、凸状部材を容易に成形することができ、排気ポンプの製造コストを低減することができる。
【０１０９】
上述した本実施の形態に係る排気ポンプは、凸状部材群６９でなく、複数の凹状部材からなる凹状部材群を備えていてもよく、この場合、回転翼４５によって反跳したパーティクルを凹状部材の凹形状に侵入させ、該侵入したパーティクルの運動エネルギーを、凹状部材に複数回衝突させることによって確実に低下させることができる。また、凹状部材の凹形状は、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれから成ってもよく、この場合、凹状部材を容易に成形することができ、排気ポンプの製造コストを低減することができる。
【０１１０】
また、上述した本実施の形態に係る排気ポンプが、複数の楔状部材からなる凸状部材群ではなく、吸気部６１の内壁に配置された衝撃吸収材、例えば、軟質ゴムから成る衝撃吸収部（図示しない）（運動エネルギー低下機構）を備えていてもよい。この場合、衝撃吸収部が反跳したパーティクルの運動エネルギーを吸収し、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【０１１１】
次に、本発明の第９の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【０１１２】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第７の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えず、回転翼群と静止翼群の配置が変更されている点で上述した第７の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１１３】
図１１は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。なお、図１１では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【０１１４】
ＴＭＰ７１は、回転軸４３と、本体４４と、吸気部６１と、回転軸４３から直角に突出する複数のブレード状の回転翼７２と、本体４４の内周面から回転軸４３に向けて突出する複数のブレード状の静止翼７３とを備える。
【０１１５】
複数の回転翼７２は回転軸４３から放射状に突出して回転翼群を形成し、複数の静止翼７３は、本体４４の内周面の同一円周上において等間隔に配置され、且つ回転軸４３に向けて突出して静止翼群を形成する。ＴＭＰ７１は複数の回転翼群と静止翼群とを有し、各静止翼群は回転軸４３に沿って等間隔に配置され、各回転翼群は隣接する２つの静止翼群の間に配置される。また、ＴＭＰ７１では最上の静止翼群が最上の回転翼群より上側に配置される。すなわち、最上の静止翼群が最上の回転翼群よりチャンバ１１側に配置される。
【０１１６】
ここで、チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ７１へ到達すると、高速回転する回転翼７２に衝突して上側へ反跳するが、ＴＭＰ７１では最上の回転翼群の上側には最上の静止翼群が配置されているため、反跳したパーティクルは静止翼７３に衝突して回転翼７２に向けて反射される。
【０１１７】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、ＴＭＰ７１は複数の回転翼群と静止翼群とを有し、最上の静止翼群が最上の回転翼群よりチャンバ１１側に配置されるので、回転翼７２によって反跳したパーティクルを静止翼７３によって回転翼７２に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【０１１８】
なお、上述したＴＭＰ７１は、単独ではなく、図８における反射板６２、図９における反射板６６又は図１０における凸状部材群６９と容易に併用することができるため、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入防止の観点から、ＴＭＰ７１は反射板６２、反射板６６又は凸状部材群６９と併用するのが好ましい。
【０１１９】
次に、本発明の第１０の実施の形態に係る反射装置について説明する。なお、本実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置と基本的に同じであるため、説明を省略する。
【０１２０】
図１４は、本発明の第１０の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【０１２１】
図１４において、基板処理装置７６は、排気マニホールド１６内に配置された反跳パーティクル防止板７７（反射装置）を有する。
【０１２２】
反跳パーティクル防止板７７は、樹脂から成る板状体であり、平面によって形成される反射面７８を有し、該反射面７８はＴＭＰ１８における回転翼４５の回転面と鋭角をなす、すなわち、反射面７８はＴＭＰ１８を指向する。また、反跳パーティクル防止板７７の大きさは、チャンバ１１からＡＰＣバルブ１７への排気のコンダクタンスを低下させない大きさに設定される。
【０１２３】
チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ１８へ到達すると、高速回転する回転翼４５に衝突して排気マニホールド１６へ向けて反跳する。この反跳したパーティクルは排気マニホールド１６へ侵入し、排気マニホールド１６内の反跳パーティクル防止板７７に接触する。反跳パーティクル防止板７７はＴＭＰ１８を指向する反射面７８を有するので、反跳パーティクル防止板７７に接触したパーティクルは、ＴＭＰ１８へ向けて反射される。
【０１２４】
本実施の形態に係る反射装置によれば、排気マニホールド１６内に配置された反跳パーティクル防止板７７は、回転翼４５の回転面と鋭角をなしてＴＭＰ１８を指向する反射面７８を有するので、回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて確実に反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。また、反射面７８は平面によって形成されるので、反跳したパーティクルの反射方向を容易に制御することができると共に、該反跳パーティクル防止板７７を容易に製作することができ、これにより、反跳パーティクル防止板７７の製造コストを低減することができる。
【０１２５】
上述した各実施の形態に係る反射装置、連通管又は排気ポンプが適用される基板処理装置１０の排気システムでは、バッフル板１５の通気孔の形状が円孔であったが、バッフル板１５の通気孔の形状はこれに限られず、排気路１４の下流側部１４ｂから上流側部１４ａへのパーティクルの逆流を防止することができる形状であるのが好ましい。
【０１２６】
具体的には、図１２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、排気路１４の上流側部１４ａから下流側部１４ｂ、すなわち、チャンバ１１から排気マニホールド１６（５１，５４，５７）に向けて断面積が縮小する形状であってもよい。これにより、チャンバ１１からの排気のコンダクタンスを低下させることなく、チャンバ１１へのパーティクルの逆流を防止することができる。
【０１２７】
また、具体的には、図１２（Ｅ）乃至（Ｈ）に示すように、通気孔の中心軸が図中上から下へ向けて流れる排気流に対して平行ではなく、排気流の方向に対して斜めに開口する形状であってもよい。これにより、反跳したパーティクルと通気孔の内面を接触し易くし、通気孔の内面によってパーティクルを排気路１４の下流側部１４ｂへ反射させ、チャンバ１１へのパーティクルの逆流を防止することができる。
【０１２８】
また、上述した各実施の形態に係る反射装置、連通管及び排気ポンプは個別に基板処理装置１０に適用されたが、上記反射装置、連通管及び排気ポンプは自由に組み合わせることができ、例えば、基板処理装置１０に図２（Ａ）における反射装置３６、図５における排気マニホールド５４及び図１０におけるＴＭＰ６８を適用する等してもよい。
【０１２９】
また、上述した各実施の形態では、排気マニホールドやＴＭＰがパーティクルの反射装置、運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を有していたが、排気路１４の下流側部１４ｂが上述した各実施の形態における反射装置、運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を備えていてもよい。
【０１３０】
また、図１の基板処理装置１０において、本発明者等がチャンバ１１内に大量のパーティクルを発生させると共に、ＴＭＰの回転翼４５を高速回転させることによって意図的にパーティクルを反跳させたところ、パーティクルが排気マニホールドの内壁全面に付着しているのを確認した。これは反跳したパーティクルの動きがランダムであるためと考えられた。したがって、排気マニホールドの内壁全面に上述した運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を配置するのが好ましく、さらに、排気マニホールドだけでなくＴＭＰや排気路の下流側部の内壁全面に上述した運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を配置するのが好ましい。また、排気システムが反射装置を有する場合には、該反射装置の全面に上述した運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を配置するのが好ましい。
【０１３１】
排気マニホールド、ＴＭＰ及び排気路の下流側部の内壁全面に配置される運動エネルギー低下機構及びパーティクル捕捉機構は上述したものに限られず、以下に列挙するものから成っていてもよい。
１）繊維状物質がランダムに絡み合った材料、繊維状物質が特定のパターンで織り込まれた材料又は多数の小空間を有する材料（以下、「パーティクル捕捉材」という。）
２）パーティクルの衝突による衝撃を吸収することが可能な柔軟性を有する材料（以下、「衝撃吸収材」という。）
３）パーティクルが粘着可能な材料（以下、「粘着材」という。）
４）パーティクルが反跳する空間に向けて開口する複数の小部屋の集合体（図１５（Ａ）参照）や複数の溝の集合体（以下、「パーティクル導入構造体」という。）
パーティクル捕捉材では、該パーティクル捕捉材に侵入したパーティクルが繊維状物質や小空間の境界面との衝突を繰り返す。また、衝突の繰り返しによってパーティクルの飛行経路が延びるため、パーティクルとガス分子との摩擦が増加する。これにより、パーティクルの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルを捕捉することができる。
【０１３２】
衝撃吸収材では、パーティクルの衝突による衝撃を吸収することによってパーティクルの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルを捕捉することができる。また、衝撃吸収材を用いて繊維状物質がランダムに絡み合った構造又は多数の小空間を有する構造を構成することにより、該構造においてパーティクルと衝撃吸収材との衝突回数を増加させることができ、これにより、パーティクルの運動量を確実に低下させることができる。
【０１３３】
粘着材では、パーティクルが粘着材に粘着することによって直接的にパーティクルを捕捉することができる。
【０１３４】
パーティクル導入構造体では、小部屋や溝の内部に導入されたパーティクルと小部屋や溝の壁面との衝突を繰り返させる（図１５（Ｂ）参照。）ことによってパーティクルの運動量を低下させることができる。特に、パーティクル導入構造体をパーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材の表面に設けた場合、パーティクルがパーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材に到達する前に、当該パーティクルの運動量を低下させることができ、もって、パーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材が容易にパーティクルを捕捉することができる。さらには、小部屋や溝の表面にパーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材を設けてもよい。
【０１３５】
パーティクル導入構造体の小部屋の形状としては、図１５（Ａ）に示すような開口部が四角形状のものに限られず、壁面及び開口部を有するものであればよく、例えば、開口部が三角形状や六角形状のものであってもよい。開口部が六角形状であれば、パーティクル導入構造体はハニカム構造を有する。
【０１３６】
また、上述したパーティクル捕捉材、衝撃吸収材、粘着材及びパーティクル導入構造体の構成材料が耐熱性、耐プラズマ腐食性（耐ラジカル腐食性、耐イオン腐食性）、耐酸性及び排気システム内を流れる排気流に対する十分な剛性を有しているのが好ましい。構成材料の具体例としては、金属（ステンレス、アルミニウム、シリコン）、セラミックス（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、イットリウム（Ｙ２Ｏ３））、石英、有機化合物（ＰＩ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＴＣＦＥ，ＰＥＩ，ＣＦ系ゴム若しくはシリコン系ゴム）が挙げられる。また、所定の心材に酸化又は溶射等の表面処理を施したもの（イットリウム溶射物、アルミナ溶射物、アルマイト処理物）を用いてもよい。
【０１３７】
上述したパーティクル捕捉材、衝撃吸収材、粘着材及びパーティクル導入構造体のうち、パーティクルの捕捉効率が最も高いのは繊維状物質がランダムに絡み合った材料からなるパーティクル捕捉材である。したがって、パーティクルのチャンバ１１内への侵入防止の観点からは、図１６及び図１７に示すように、ＴＭＰ６０の吸気部６１、反射板６２、排気マニホールド１６、及び排気路１４の下流側部１４ｂの内壁全面に、例えば、ステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトからなるパーティクル捕捉機構７９を設けるのが好ましい。
【０１３８】
また、反跳するパーティクルはＴＭＰの回転翼から発生することから、パーティクル捕捉機構はＴＭＰの吸気部に設けるのが好ましく、特に、パーティクル捕捉材としてステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトを用いる場合、該ステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトからなるパーティクル捕捉機構は、ＴＭＰの吸気部だけでなく、ＴＭＰの本体内側面及び回転翼を離間させてＴＭＰの本体内側面に設けてもよい。
【０１３９】
本発明者等が、上述したパーティクル捕捉機構を設けた場合の効果を確認するために、まず、パーティクル捕捉機構を設けることなく基板処理装置１０において、下部電極１２上にウエハＷを載置し、ＴＭＰの回転翼４５を高速回転させた上で排気マニホールドに多数の疑似パーティクル（粒径１μｍのＳｉＯ２微粒子）を導入した後、ウエハＷの表面に付着していたパーティクルの数を計測したところ、その数は２０２個であった。これに対して、ステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を排気マニホールドの内壁全面に設けた後、下部電極１２上にウエハＷを載置し、ＴＭＰの回転翼４５を高速回転させた上で排気マニホールドに多数の疑似パーティクルを導入した後、ウエハＷの表面に付着していたパーティクルの数を計測したところ、その数は６個であった。これにより、ステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を排気マニホールドの内壁全面に設けるだけで、十分にパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができるのが分かった。
【０１４０】
次に、本発明の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。
【０１４１】
本発明者等が、本発明に先立ち基板処理装置１０を用いてＴＭＰに流入するパーティクルの発生原因を確認したところ、以下に述べる大気開放が主要因であることを見出した。
【０１４２】
具体的には、チャンバ１１の蓋（図示しない）を開放してチャンバ１１内を清掃する前に、該チャンバ１１内にＮ２ガスをシャワーヘッド２６から導入してチャンバ１１を大気開放する際、Ｎ２ガスの粘性流によって巻き上げられたチャンバ１１内のパーティクル（内壁から剥離したデポ等）が排気路１４及び排気マニホールド１６を経由してＡＰＣバルブ１７に到達する。このとき、ＡＰＣバルブ１７は排気マニホールド１６からＴＭＰ１８への排気経路を閉鎖している（閉じている）ため、ＡＰＣバルブ１７に到達したパーティクルはＡＰＣバルブ１７上（チャンバ１１側表面上）に堆積・付着する。チャンバ１１内の清掃が終了してチャンバ１１の蓋が閉じられた後、チャンバ１１内が排気路１４及び排気マニホールド１６を経由してＲＰ（Rotary Pump）（図示しない）によって粗真空引きされ、さらに、チャンバ１１内が所定の圧力まで減圧された後、ＡＰＣバルブ１７が開いて排気マニホールド１６とＴＭＰ１８とが連通するが、このとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルがＡＰＣバルブ１７から剥離してＴＭＰ１８へ流入する。
【０１４３】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。なお、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着するパーティクルの発生原因は上述した大気開放に限られず、例えば、排気マニホールド１６の内表面に付着したパーティクルの剥離も該当する。また、上記知見ではＡＰＣバルブ１７上にパーティクルが堆積・付着したが、パーティクルが堆積・付着するバルブは、ＡＰＣバルブ１７に限られず、パーティクルはチャンバ１１内にＮ２ガスを導入する際にチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を遮断する、チャンバ１１に最も近いバルブに堆積・付着するものと考えられた。すなわち、上記排気流路を流れるガスの流量を制限するバラフライバルブ（図示しない）や後述するアイソレーションバルブ等にもパーティクルが堆積・付着する可能性があると考えられた。
【０１４４】
まず、本発明の第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は基板処理装置１０に適用される。
【０１４５】
図１８は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。本処理は基板処理装置１０のチャンバ１１内壁等にデポが付着して該チャンバ１１内を清掃する必要がある場合、所定の枚数のウエハＷにエッチング処理を施す、或る生産ロットとこれに続く生産ロットとの間、又は基板処理装置１０のアイドリング状態が長時間続いた場合等に実行される。
【０１４６】
図１８において、まず、ＡＰＣバルブ１７が閉じてチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を閉鎖してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する（ステップＳ１０）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上にパーティクルが堆積・付着する。また、ＡＰＣバルブ１７が閉じた後、所定のタイミングでＴＭＰ１８（の回転翼４５の回転）は停止する。
【０１４７】
次いで、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムの粗真空引きを開始する（ステップＳ１１）。ここで、ＲＰはＴＭＰ１８の下流に配置されている。
【０１４８】
次いで、ＡＰＣバルブ１７が開閉を少なくとも１回以上、好ましくは２０回以上繰り返す（ステップＳ１２）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルは該ＡＰＣバルブ１７の開閉の繰り返しによって発生する振動等によって剥離する。また、このとき、ＴＭＰ１８は回転していないため、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＴＭＰ１８の回転翼４５と衝突しても運動エネルギーを与えられることなく、該パーティクルは反跳することがない。そして、パーティクルはＲＰが発生させる粗真空引きの排気流に乗ってＴＭＰ１８内を通過していく。
【０１４９】
次いで、チャンバ１１内が所定の圧力まで減圧されて粗真空引きが終了した（ステップＳ１３）後、ＡＰＣバルブ１７が開状態を維持し（ステップＳ１４）、次いで、ＴＭＰ１８が高速回転を開始してチャンバ１１内及び排気システムの高真空引きを開始する（ステップＳ１５）。
【０１５０】
次いで、チャンバ１１内の圧力が所定の低圧力まで低下された後、チャンバ１１内にウエハＷを搬入し（ステップＳ１６）、本処理を終了する。
【０１５１】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムを粗真空引きし、その後、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返す。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクルはＡＰＣバルブ１７の開閉の繰り返しによって発生する振動等によってＡＰＣバルブ１７から剥離し、粗真空引きの排気流によって除去される。これにより、粗真空引き後、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７からＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１５２】
上述したウエハ搬送前処理のステップＳ１２において、ＡＰＣバルブ１７からのパーティクルの剥離を促進するために、以下に列挙する剥離促進手法を採用するのが好ましい。１）放射ヒータ等を設け、該放射ヒータによってＡＰＣバルブ１７を加熱する
２）排気流路へ進退自在なブラシを設け、該ブラシによってＡＰＣバルブ１７をクリーニングする
３）ＡＰＣバルブ１７及び周辺部に加振する加振機構を設け、該加振機構によってＡＰＣバルブ１７を振動させる
４）ＡＰＣバルブ１７及び周辺部に電圧を印加可能な電源を設け、該電源によってＡＰＣバルブ１７に電磁応力を発生させる
５）ＡＰＣバルブ１７近傍に開口し且つＲＰに連通するバイパス排気ラインを設けると共に、チャンバ１１からＡＰＣバルブ１７への排気流路内にＮ２ガス導入に起因する衝撃波及びＮ２ガスによる粘性流を発生させ、衝撃波によってＡＰＣバルブ１７に堆積・付着するパーティクルを剥離させ、剥離したパーティクルを粘性流によってバイパス排気ラインを経由して排出する
上述した剥離促進手法を少なくとも１つ採用することにより、粗真空引き後、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７からＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを確実に無くすことができる。
【０１５３】
また、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返している間にＴＭＰ１８を低回転数で回転させてもよい。このとき、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＴＭＰ１８の回転翼４５と衝突しても運動エネルギーを殆ど与えられることなく、ＴＭＰ１８内を通過していく。また、ＴＭＰ１８の低速回転によって発生する負圧によってＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルをＴＭＰ１８へ確実に引き込むことができ、結果として、ＡＰＣバルブ１７にパーティクルが残るのを防止することができる。
【０１５４】
また、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返している間に、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルの一部がチャンバ１１からＡＰＣバルブ１７までの排気流路を逆流し、チャンバ１１内の圧力が所定の低圧力まで低下した後も該排気流路内を漂い、さらには排気マニホールド１６等の内壁に堆積する可能性がある。これに対応して、ステップＳ１１の後且つステップＳ１５の前においてＲＰによる粗真空引きを維持しつつ、大量のＮ２ガスをチャンバ１１内に導入することによって排気流路内に衝撃波及び粘性流を発生させるのが好ましい。衝撃波は排気マニホールド１６等の内壁に堆積するパーティクルを剥離させ、粘性流は剥離したパーティクルを巻き込み、該パーティクルは粗真空引きの排気流によって排気流路から除去される。これにより、ＡＰＣバルブ１７の開閉繰り返しに起因して排気流路内を漂うパーティクル等を確実に除去することができる。ここで、衝撃波を確実に発生させるためにはＮ２ガスを、該Ｎ２ガス導入時のチャンバ１１内の圧力の約２倍の圧力で導入する必要があり、さらに、粘性流を確実に発生させるためにはＮ２ガス導入後のチャンバ１１内の圧力を約５０Ｐａ以上に維持する必要がある。
【０１５５】
さらに、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返している間に、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルの一部がチャンバ１１の処理空間Ｓまで逆流する可能性があるため、ステップＳ１２において処理空間Ｓを排気路１４の下流側部１４ｂ、排気マニホールド１６及びＡＰＣバルブ１７からなる排気流路から隔離するのが好ましい。処理空間Ｓを排気流路から隔離する手法としては、バッフル板１５の通気孔を開閉自在に構成し、ステップＳ１２において該通気孔を閉鎖してもよく、排気流路においてＡＰＣバルブ１７及び処理空間Ｓの間に介在する開閉自在な開閉弁を設け、ステップＳ１２において該開閉弁を閉じてもよい。これにより、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルの一部が処理空間Ｓまで逆流するのを確実に防止することができる。
【０１５６】
上述した排気システムの洗浄方法が適用される排気システムではＡＰＣバルブ１７がＴＭＰ１８の上方に配置され、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＲＰによる粗真空引きの排気流及び重力によってＴＭＰ１８へ流入し、その後、排気システムから排出されたが、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８が水平方向に沿って縦列に配置されていてもよい。この場合、ステップＳ１２において、ＡＰＣバルブ１７が閉じるとＲＰの粗真空引きによってＡＰＣバルブ１７の下流側の圧力が同上流側の圧力より低下し、ＡＰＣバルブ１７が開くとＡＰＣバルブ１７の下流側及び上流側の間の圧力差により、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルがＴＭＰ１８へ向けて輸送される。輸送されたパーティクルはＲＰによる粗真空引きの排気流によって排気システムから排出される。また、このとき発生する圧力差によってＡＰＣバルブ１７からのパーティクルの剥離が促進される。
【０１５７】
また、上述した本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法では、開閉を繰り返すバルブがＡＰＣバルブ１７であったが、Ｎ２ガスを導入する際にチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を遮断する、チャンバ１１に最も近いバルブがＡＰＣバルブ１７以外のバルブ、例えば、アイソレーションバルブやバタフライバルブであれば、アイソレーションバルブやバタフライバルブの開閉を繰り返すのは言うまでもない。
【０１５８】
次に、本発明の第１２の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムは、ＡＰＣバルブの近傍にＮ２導入ライン及びバイパス排気ラインが開口する点で基板処理装置１０の排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点で第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１５９】
図１９は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【０１６０】
図１９において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８に加え、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍且つ側方に開口するＮ２導入ライン８０と、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍且つ
側方においてＮ２導入ライン８０の開口部と対向するように開口するバイパス排気ライン８１とを備える。具体的には、Ｎ２導入ライン８０及びバイパス排気ライン８１は共にＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側（チャンバ１１側）表面に向けて開口する。
【０１６１】
Ｎ２導入ライン８０はＮ２ガス供給部（図示しない）に接続され、所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に向けて導入する。また、バイパス排気ライン８１はＲＰに接続され、特に、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。
【０１６２】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップＳ１２の代わりに、Ｎ２導入ライン８０が所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に向けて導入すると共に、バイパス排気ライン８１がＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。このとき、Ｎ２導入ライン８０から導入されたＮ２ガスによってＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に粘性流（図中白抜きの矢印で示す。）が発生し、該粘性流はＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクルを剥離させ、さらに剥離したパーティクルを巻き込む。また、粘性流に巻き込まれたパーティクルはＲＰの粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８１を介して排気システムから排出される。
【０１６３】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムを粗真空引きし、その後、Ｎ２導入ライン８０がスライドバルブの上流側表面において粘性流を発生させ、バイパス排気ライン８１がスライドバルブの上流側表面上のガスを排気システムから排出する。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に堆積・付着したパーティクルは粘性流によってＡＰＣバルブ１７から剥離され、粗真空引きの排気流によって除去される。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１６４】
次に、本発明の第１３の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムは、ＡＰＣバルブの上流に排気流路から進退自在であって、パーティクルを捕捉して保持するバルブを備える点で基板処理装置１０の排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点等で第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１６５】
図２０は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【０１６６】
図２０において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８に加え、ＡＰＣバルブ１７の上流にチャンバ１１からＡＰＣバルブ１７までの排気流路から進退自在なパーティクル捕捉バルブ８２と、該パーティクル捕捉バルブ８２を収容可能なクリーニングチャンバ８３とを備える。パーティクル捕捉バルブ８２は、排気流路に進入した場合、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面をほぼ覆う一方、排気流路から退出した場合、クリーニングチャンバ８３に収容される。また、パーティクル捕捉バルブ８２は、パーティクル保持機構としてその周縁部
において上流側に突出する壁部８４を備える。
【０１６７】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する前に、パーティクル捕捉バルブ８２が排気流路に進入してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。ここで、パーティクル捕捉バルブ８２はその周縁部において上流側に突出する壁部８４を備えるので、排気流路をチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持する。また、図１８の処理におけるステップＳ１２の後且つステップＳ１５の前においてパーティクル捕捉バルブ８２が排気流路から退出する。このとき、パーティクル捕捉バルブ８２に保持されたパーティクルはクリーニングチャンバ８３にパーティクル捕捉バルブ８２と共に搬入されることによって排気経路から退出し、さらに、クリーニングチャンバ８３が備える洗浄機構（図示しない）によって排気システムの外部へ排出される。
【０１６８】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、パーティクル捕捉バルブ８２がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、パーティクル捕捉バルブ８２がチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持し、さらに、パーティクル捕捉バルブ８２はパーティクルを保持したまま排気流路から退出する。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１６９】
上述した本実施の形態では、パーティクル捕捉バルブ８２が、パーティクル保持機構として周縁部において上流側に突出する壁部８４を備えたが、パーティクル保持機構はこれに限られず、例えば、パーティクル捕捉バルブ８２の上流側表面に配置された、図１５（Ａ）に示すような、複数の小部屋の集合体や、パーティクル捕捉バルブ８２の上流側表面を覆う摩擦係数の高い部材も該当する。また、パーティクル捕捉バルブ８２そのものを摩擦係数の高い部材で構成してもよい。
【０１７０】
次に、本発明の第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムは、ＡＰＣバルブ及びＴＭＰの間にアイソレートバルブを備える点で基板処理装置１０の排気システムと異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１７１】
図２１は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【０１７２】
図２１において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７（処理室側に配置された開閉弁）及びＴＭＰ１８に加え、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間に配置されたアイソレートバルブ８５（排気ポンプ側に配置された開閉弁）を備える。アイソレートバルブ８５はＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断可能なスライドバルブを有する。また、排気システムはアイソレートバルブ８５のスライドバルブの近傍且つ側方に開口するバイパス排気ライン８６も備える。バイパス排気ライン８６はＲＰに接続され、アイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。
【０１７３】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップＳ１２の前にアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、バイパス排気ライン８６がＡＰＣバルブ１７からアイソレートバルブ８５までの排気流路の粗真空引きを開始する。このとき、開閉を繰り返すＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルは重力や粗真空引きの排気流によってＴＭＰ１８へ向けて流れるが、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断しているため、アイソレートバルブ８５のスライドバルブがパーティクルがＴＭＰ１８へ流入するのを阻止する。また、ＴＭＰ１８への流入を阻止されたパーティクルは粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。次いで、ステップＳ１３の後且つステップＳ１５の前においてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を回復する。
【０１７４】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、バイパス排気ライン８６がＡＰＣバルブ１７からアイソレートバルブ８５までの排気流路を粗真空引きし、その後、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返す。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルはＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返すことによってＡＰＣバルブ１７から剥離する。剥離したパーティクルは粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができる。
【０１７５】
また、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルは、粗真空引きの排気流によってＴＭＰ１８へ向けて流れるが、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断しているため、アイソレートバルブ８５のスライドバルブがパーティクルがＴＭＰ１８へ流入するのを阻止する。これにより、パーティクルのＴＭＰ１８への流入を確実に防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１７６】
なお、上述した本実施の形態では、排気システムにおいてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間に配置されたが、ＡＰＣバルブ１７がアイソレートバルブ８５及びＴＭＰ１８の間に配置されてもよい。この場合、パーティクルがアイソレートバルブ８５に堆積・付着し、アイソレートバルブ８５が開閉を繰り返す。また、ＡＰＣバルブ１７はアイソレートバルブ８５が開閉を繰り返す間、アイソレートバルブ８５及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。
【０１７７】
次に、本発明の第１５の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムはＮ２導入ラインを有する点で第１４の実施の形態における排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点で第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１４の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１７８】
図２２は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す図であり、図２２（Ａ）は同排気システムの断面図であり、図２２（Ｂ）は同排気システムの変形例の断面図である。
【０１７９】
図２２（Ａ）において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７、アイソレートバルブ８５、ＴＭＰ１８及びバイパス排気ライン８６に加え、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍に開口するＮ２導入ライン８７を備える。
【０１８０】
Ｎ２導入ライン８７はＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側（チャンバ１１側）表面に向けて開口する。また、Ｎ２導入ライン８７はＮ２ガス供給部（図示しない）に接続され、所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に向けて導入する。
【０１８１】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップＳ１２の前にアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。また、図１８の処理におけるステップＳ１２の代わりに、ＡＰＣバルブ１７が開いてチャンバ１１及びアイソレートバルブ８５の連通を回復し、Ｎ２導入ライン８７が所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブに向けて導入すると共に、バイパス排気ライン８６がアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。ＡＰＣバルブ１７が開いたとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルが剥離して粗真空引きの排気流によってアイソレートバルブ８５へ向けて流れる。また、このとき、Ｎ２導入ライン８７から導入されたＮ２ガスによってＡＰＣバルブ１７を通過し且つアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流が発生し、該粘性流はＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルを巻き込む。また、粘性流に巻き込まれたパーティクルは粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。次いで、ステップＳ１３の後且つステップＳ１５の前においてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を回復する。
【０１８２】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムを粗真空引きする。その後、ＡＰＣバルブ１７が開いてチャンバ１１及びアイソレートバルブ８５の連通を回復し、Ｎ２導入ライン８７がＡＰＣバルブ１７を通過し且つアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流を発生させ、バイパス排気ライン８６がＡＰＣバルブ１７からアイソレートバルブ８５までの排気流路を粗真空引きする。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７が開いたときに該ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルは粘性流に巻き込まれ、粗真空引きの排気流によって除去される。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１８３】
また、図２２（Ａ）に示す排気システムの変形例である排気システムは、図２２（Ｂ）に示すように、アイソレートバルブ８５のスライドバルブの近傍且つ側方に開口するＮ２導入ライン８７ａを備える。このＮ２導入ライン８７ａはアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面に向けて開口し、所定の圧力でＮ２ガスをアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面に向けて導入する。したがって、Ｎ２導入ライン８７はアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流を発生させる。
【０１８４】
上述した本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、図２２（Ｂ）に示す排気システムにも適用可能であり、これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１８５】
なお、上述した本実施の形態では、排気システムにおいてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間に配置されたが、ＡＰＣバルブ１７がアイソレートバルブ８５及びＴＭＰ１８の間に配置されてもよい。この場合、バイパス排気ライン８６及
びＮ２導入ライン８７はＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍に開口する。また、パーティクルがアイソレートバルブ８５に堆積・付着し、アイソレートバルブ８５が開いたときにパーティクルが剥離する。剥離したパーティクルはＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流に巻き込まれ、粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。
【０１８６】
次に、本発明の第１６の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムはアイソレートバルブが図２０におけるパーティクル捕捉バルブ８２と同様に構成されている点で第１４の実施の形態における排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点等で第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１４の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１８７】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップ１０をスキップし、アイソレートバルブが排気流路に進入してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。ここで、アイソレートバルブはその周縁部において上流側に突出する壁部を備えるので、排気流路をチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持する。また、図１８の処理におけるステップＳ１２の後且つステップＳ１５の前にアイソレートバルブが排気流路から退出する。このとき、アイソレートバルブに保持されたパーティクルはパーティクル捕捉バルブ８２と共に排気経路から退出し、さらに、クリーニングチャンバが備える洗浄機構によって排気システムの外部へ排出される。
【０１８８】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、アイソレートバルブがチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、アイソレートバルブがチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持し、さらに、アイソレートバルブはパーティクルを保持したまま排気流路から退出する。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１８９】
上述した本実施の形態では、アイソレートバルブが周縁部において上流側に突出する壁部８４を備えたが、アイソレートバルブが、図１５（Ａ）に示すような、複数の小部屋の集合体や、その上流側表面を覆う摩擦係数の高い部材を備えてもよいことは言うまでもない。
【０１９０】
なお、上述した第１１の実施の形態乃至第１６の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、ＡＰＣバルブやアイソレートバルブだけでなく、チャンバ１１からＴＭＰ１８まの排気流路に存在する全てのバルブに適用可能である。さらに、上述した第１１の実施の形態乃至第１６の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、上述した各実施の形態に係る反射装置、連通管及び排気ポンプと組み合わせて用いてもよい。
【０１９１】
本発明者等が、上述した図１８のウエハ搬入前処理を実行した場合の効果を確認するために、基板処理装置１０において同処理を実行した。このとき、ステップＳ１１の前においてＡＰＣバルブ１７のスライドバルブ上流側表面に多数の疑似パーティクル（粒径１μｍのＳｉＯ２微粒子）を散布した。
【０１９２】
その後、ＴＭＰ１８の高速回転を開始し、ＡＰＣバルブ１７の開閉を繰り返す度に、後述するＩＣＰＭ（In-Chamber Particle Monitor）によってチャンバ１１の処理空間Ｓまで反跳するパーティクルの数を計測した。なお、パーティクルの数の計測は２回行われた。
【０１９３】
図２３は、チャンバの処理空間に存在するパーティクルを観測可能なＩＣＰＭの概略構成図である。
【０１９４】
図２３において、ＩＣＰＭ９０は、チャンバ１１の側壁に下部電極１２を挟んで対称に配置された一対のレーザ光透過窓９１ａ，９１ｂ、及びレーザ光透過窓９１ａからレーザ光透過窓９１ｂまで照射されるレーザ光を側方から観察可能な、チャンバ１１の側壁に配置された観察窓９２を備えるチャンバ１１と、レーザ光透過窓９１ａ，９１ｂと直線上に配置された反射ミラー９３と、該反射ミラー９３に向けてレーザ光を照射するＳＨＧ−ＹＡＧレーザ光発振器９４と、該ＳＨＧ−ＹＡＧレーザ光発振器９４が照射するレーザ光のパルスを決定するパルス発生器９５と、観察窓９２を介してレーザ光透過窓９１ａからレーザ光透過窓９１ｂまで照射されるレーザ光の画像を撮影するＣＣＤカメラ９６と、ＩＣＰＭの各構成要素の動作を制御するＰＣ９７と、レーザ光透過窓９１ｂを通過してチャンバ１１外に照射されたレーザ光を吸収するビームダンパ９８とを備える。
【０１９５】
ＩＣＰＭ９０では、レーザ光透過窓９１ａからレーザ光透過窓９１ｂまで照射されるレーザ光を、反跳して処理空間Ｓに侵入したパーティクルが通過すると、散乱光が発生する。このときの散乱光強度はレーザ光を通過するパーティクルの数に比例する。
【０１９６】
図２４は、ＩＣＰＭによって測定されたチャンバの処理空間に存在するパーティクルの数を示すグラフである。
【０１９７】
図２４のグラフにおいて、横軸はＡＰＣバルブ１７の開閉回数を示し、縦軸は散乱光強度を示す。１回目の計測結果を「◆」で示し、２回目の計測結果を「▲」で示す。
【０１９８】
このグラフから、ＡＰＣバルブ１７の開閉を２回以上繰り返すと反跳するパーティクルが発生しないことが分かった。したがって、チャンバ１１にウエハを搬入する前に、ＡＰＣバルブ１７の開閉を繰り返すことにより、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルを除去することができ、もって、パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの侵入を防止することができるのが分かった。
【０１９９】
次に、本発明の第１７の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。なお、本実施の形態に係る基板処理装置は、反射装置の代わりにパーティクル捕捉部品を備える点で第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置と異なるのみである。したがって、第１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０２００】
図２５は、本発明の第１７の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【０２０１】
図２５において、基板処理装置１００は、チャンバ１１内を上下降する下部電極１２の側部を覆う円筒状の上部カバー１０１と、排気路１４の下流側部１４ｂの底面から立設されてベローズカバー２５の周囲を覆う下部カバー１０２とを備える。なお、下部カバー１０２は上部カバー１０１と同心に配置される。下部カバー１０２の外径は上部カバー１０１の内径より所定値だけ小さく設定され、下部電極１２が下降したときに、上部カバー１０１が下部カバー１０２と干渉するのを防止する。
【０２０２】
また、上述したように、下部カバー１０２の外径は上部カバー１０１の内径より所定値だけ小さく設定されるため、下部カバー１０２と上部カバー１０１との間には所定の隙間が生じ、処理空間Ｓにおいて発生し且つ排気路１４の下流側部１４ｂに流入したパーティクルＰが該所定の間隙を通過してベローズカバー２５（パーティクル発生源）に付着することがある。該ベローズカバー２５に付着したパーティクルＰは下部電極１２の上下降に伴い、ベローズカバー２５から剥離し、さらに所定の間隙を再び通過して下流側部１４ｂに飛散する（図中の矢印参照。）。
【０２０３】
本実施の形態では、これに鑑みてベローズカバー２５の周り、より具体的には下部カバー１０２の周りにパーティクル捕捉部品１０３を配置する。パーティクル捕捉部品１０３は排気路１４の下流側部１４ｂの底面から立設されて下部カバー１０２の周囲を覆う円筒状の心材１０４と、該心材１０４の表面を覆うように配置されたステンレスフェルト１０５（又はフッ素樹脂のフェルト）とから成る。また、心材１０４の高さは下部カバー１０２の高さより高く設定されているので、パーティクル捕捉部品１０３は所定の間隙を通過して下流側部１４ｂに飛散するパーティクルＰの飛散経路上に存在する。また、ステンレスフェルトは繊維状物質がランダムに絡み合った材料であるため、パーティクルを物理的に捕捉することができ、さらに、上述したように、パーティクルの捕捉効率が高い。したがって、パーティクル捕捉部品１０３は飛散したパーティクルＰを該パーティクルＰが帯電している、帯電していないに拘わらず効率良く捕捉することができる。
【０２０４】
パーティクル捕捉部品１０３における心材１０４を覆う要素の構成材料は、ステンレスフェルトに限られず、以下に列挙するものから成っていてもよい。
１）パーティクル捕捉材
２）衝撃吸収材
３）粘着材
パーティクル捕捉材では、該パーティクル捕捉材に侵入したパーティクルＰが繊維状物質や小空間の境界面との衝突を繰り返す。また、衝突の繰り返しによってパーティクルＰの飛行経路が延びるため、パーティクルＰとガス分子との摩擦が増加する。これにより、パーティクルＰの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルＰを捕捉することができる。
【０２０５】
衝撃吸収材では、パーティクルＰの衝突による衝撃を吸収することによってパーティクルＰの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルＰを捕捉することができる。また、衝撃吸収材を用いて繊維状物質がランダムに絡み合った構造又は多数の小空間を有する構造を構成することにより、該構造においてパーティクルＰと衝撃吸収材との衝突回数を増加させることができ、これにより、パーティクルＰの運動量を確実に低下させることができる。
【０２０６】
粘着材では、パーティクルＰが粘着材に粘着することによって直接的にパーティクルＰを捕捉することができる。
【０２０７】
また、上述したパーティクル捕捉材、衝撃吸収材及び粘着材の構成材料が耐熱性、耐プラズマ腐食性、耐酸性及び排気システム内を流れる排気流に対する十分な剛性を有しているのが好ましく、構成材料の具体例としては、金属（ステンレス、アルミニウム、シリコン）、セラミックス（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、イットリウム（Ｙ２Ｏ３））、石英、有機化合物（ＰＩ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＴＣＦＥ，ＰＥＩ，ＣＦ系ゴム若しくはシリコン系ゴム）が挙げられること、さらに、所定の心材に酸化又は溶射等の表面処理を施したもの（イットリウム溶射物、アルミナ溶射物、アルマイト処理物）を用いてもよいことは、上述した排気マニホールド、ＴＭＰ及び排気路の下流側部の内壁全面に配置される運動エネルギー低下機構及びパーティクル捕捉機構と同じである。
【０２０８】
本実施の形態に係る基板処理装置によれば、ベローズカバー２５から飛散するパーティクルＰの飛散経路上に、心材１０４と該心材１０４の表面を覆うステンレスフェルト１０５とから成るパーティクル捕捉部品１０３が配置されるので、帯電したパーティクルＰだけでなく帯電していないパーティクルＰも捕捉することができる。また、排気路１４の下流側部１４ｂにパーティクル捕捉部品１０３を配置するのみなので、チャンバ１１の構成を大きく変更することなく、チャンバ１１内のパーティクルＰを効率よく捕捉することができる。また、パーティクル捕捉部品１０３はＴＭＰ１８から反跳して排気路１４の下流側部１４ｂに侵入したパーティクルを捕捉することもできるため、該パーティクルの処理空間Ｓへの侵入を防止することができる。
【０２０９】
上述したパーティクル捕捉部品１０３の心材１０４は円筒形状を呈するが、心材１０４の形状はこれに限られず、棒形状であってもよい。この場合、複数の棒状のパーティクル捕捉部品が下部カバー１０２の周りを囲むように円周上に配置されるのが好ましい。
【０２１０】
本実施の形態に係る基板処理装置では、パーティクル発生源は可動部品であるベローズカバー２５であるとしたが、パーティクル発生源としての可動部品はこれに限られず、処理空間Ｓや排気路１４に配置される可動部品であってもよく、これらから飛散するパーティクルの飛散経路上、例えば、これらの可動部品の近傍にパーティクル捕捉部品を配置してもよい。
【０２１１】
また、パーティクル発生源は可動部品に限られず、処理空間Ｓや排気路１４に面する窪み、例えば、処理空間Ｓ内を外部から観察するために設けられることがあるビューポート（view port）１０６であってもよい。このような窪みには付着物が付着しやすく、該付着物がチャンバ１１の振動、チャンバ１１内を流れるガスの粘性力、又はチャンバ１１内の電界に起因する電磁応力等によって剥離してパーティクルとなり、そのまま飛散する。この場合、窪み（ビューポート１０６）の近傍にパーティクル捕捉部品を配置するが好ましい。
【０２１２】
本発明者等は、上述したパーティクル捕捉部品を設けた場合の効果を確認するために、以下の手順でウエハＷの表面に付着するパーティクルの個数を測定した。
１）まず、パーティクル捕捉部品が設けられていない基板処理装置１００のチャンバ１１にウエハＷを搬入する前に、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定した
２）チャンバ１１にウエハＷを搬入し、処理空間Ｓに開口するポート（図示しない）から処理空間Ｓにパーティクルを飛散させた
３）ウエハＷをチャンバ１１から搬出し、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定し、該測定された個数から上記１）で測定された個数を引いてパーティクルの増加数を求めた
４）次いで、処理空間Ｓにおいてポートからのパーティクルの飛散経路上にパーティクル捕捉部品を設置した。また、ウエハＷの表面を洗浄し、洗浄後においてウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定した
５）チャンバ１１にウエハＷを搬入し、処理空間Ｓに開口するポートから処理空間Ｓにパーティクルを飛散させた
６）ウエハＷをチャンバ１１から搬出し、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定し、該測定された個数から上記４）で測定された個数を引いてパーティクルの増加数を求めた
なお、上記１）〜６）で測定されるパーティクルの直径は０．１μｍ以上であった。
【０２１３】
以上の手順を実行した結果、パーティクル捕捉部品が設けられていない場合のパーティクルの増加数は２０２個であったのに対し、パーティクル捕捉部品が設けられている場合パーティクルの増加数は６個であった。これにより、パーティクル捕捉部品をポートからのパーティクルの飛散経路上に設けるだけで、チャンバ１１内のパーティクルを効率よく捕捉することができるのが分かった。
【０２１４】
次に、本発明の第１８の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、ＴＭＰの回転翼を回転させたままＡＰＣバルブの開閉を繰り返す点で第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０２１５】
図２６は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。本処理も、図１８の処理と同様、基板処理装置１０のチャンバ１１内壁等にデポが付着して該チャンバ１１内を清掃する必要がある場合、或る生産ロットとこれに続く生産ロットとの間、又は基板処理装置１０のアイドリング状態が長時間続いた場合等に実行される。
【０２１６】
図２６において、まず、ＴＭＰ１８の回転翼４５を高速で回転させたまま、ＡＰＣバルブ１７を閉じてチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を閉鎖してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する（ステップＳ３０）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上にパーティクルが堆積・付着する。なお、上述した図１８の処理と異なり、ここではＴＭＰ１８の回転翼４５の回転を停止することがない。
【０２１７】
次いで、チャンバ１１の蓋を閉じたまま、チャンバ１１内のパーティクルの除去（閉蓋チャンバ内クリーニング）を行う（ステップＳ３１）。チャンバ内クリーニングの方法としては、チャンバ１１内に急激にＮ２ガスを導入して衝撃波を発生させ、該衝撃波によってチャンバ１１の内壁からパーティクルを剥離させ、該剥離されたパーティクルを導入されたＮ２ガスの粘性流によってチャンバ１１から排出する方法、チャンバ１１の内壁に電圧を印加して電磁応力によってチャンバ１１の内壁からパーティクルを剥離させて除去する方法、又はチャンバ１１の内壁に高温のガスを吹きつけて熱応力によってチャンバ１１の内壁からパーティクルを剥離させて除去する方法等が該当する。
【０２１８】
次いで、排気路１４及び排気マニホールド１６内のパーティクルの除去（排気路等クリーニング）を行う（ステップＳ３２）。排気路等クリーニングの方法としては、上述したチャンバ内クリーニングの方法と同様の方法が該当する。
【０２１９】
次いで、ＡＰＣバルブ１７が開閉を少なくとも１回以上、好ましくは２０回以上繰り返す（ステップＳ３３）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルは該ＡＰＣバルブ１７の開閉の繰り返しによって発生する振動等によって剥離する。また、このとき、ＴＭＰ１８の回転翼４５は高速で回転しているため、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＴＭＰ１８の回転翼４５と衝突して反跳し、チャンバ１１内に侵入してチャンバ１１内に留まる。
【０２２０】
次いで、ステップＳ３１と同様の方法でチャンバ１１内のパーティクルの除去を行う（ステップＳ３４）、その後、チャンバ１１内にウエハＷを搬入し（ステップＳ３５）、本処理を終了する。
【０２２１】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＴＭＰ１８の回転翼４５を回転させたまま、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返し、その後、チャンバ１１内のパーティクルが除去されてチャンバ１１内にウエハＷが搬入される。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクルはＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返すことによってＡＰＣバルブ１７から剥離される。また、剥離されたパーティクルはＴＭＰ１８の内部へ侵入し、該侵入したパーティクルは回転する回転翼４５と衝突してチャンバ１１まで反跳するが、ウエハＷがチャンバ１１内に搬入される前に、チャンバ１１まで反跳したパーティクルはチャンバ１１内のパーティクル除去によって除去される。これにより、ウエハＷがチャンバ１１内に搬入されるまでにＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクル及びチャンバ１１内のパーティクルを除去することができる。その結果、ウエハＷのチャンバ１１内への搬入後において反跳するパーティクルの発生を防止することができ、パーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０２２２】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法では、ＴＭＰ１８の回転翼４５の回転を停止する必要がないので、時間を要するＴＭＰ１８の停止・起動処理を行う必要がなく、チャンバ１１のメンテナンスからウエハＷを搬入可能な状態までの復帰を迅速に行うことができる。
【０２２３】
次に、本発明の第１９の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【０２２４】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第７の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点及び一部の回転翼の形状が他の回転翼の形状と異なる点で上述した第７の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０２２５】
図２７は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す図であり、（Ａ）はＴＭＰの縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。なお、図２７では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【０２２６】
図２７（Ａ）及び（Ｂ）において、ＴＭＰ１０７は、図中上下方向、すなわち排気流の方向に沿って配置された円筒状の本体１１１と、該本体１１１の中心軸に沿って配置された回転軸１０８と、回転軸１０８から直角に突出する複数のブレード状の回転翼４５と、本体１１１の内周面から回転軸１０８に向けて突出する複数のブレード状の静止翼４６とを備える。
【０２２７】
回転軸１０８は上述した回転軸４３よりもＡＰＣバルブ１７（チャンバ１１）側への突出量が大きく、回転軸１０８のチャンバ１１側端部の近傍において複数の回転翼１０９が該回転軸１０８から突出する。すなわち、回転翼１０９は回転翼４５よりもチャンバ１１の近くに配置される。
【０２２８】
また、複数の回転翼１０９は回転軸１０８から放射状に突出して回転翼群を形成し、回転軸１０８を中心にして回転する。複数の回転翼１０９は回転翼１０９が回転する面内において円周方向に沿って等間隔に配置される。また、各回転翼１０９の回転の方向に関する前端１０９ａが本体１１１の内周面（内壁）を指向するように湾曲する。
【０２２９】
回転翼１０９の前端１０９ａと対向する本体１１１の内周面には綿状体１１０（パーティクル捕捉機構）が配置される。該綿状体１１０は上述した綿状体７５と同じ材料によって構成されるが、特に、ステンレスフェルト、フッ素樹脂のフェルト又はポリイミドの発泡体から構成されるのが好ましい。
【０２３０】
このＴＭＰ１０７では、本体１１０内に侵入したパーティクルＰは回転翼１０９の前端１０９ａと衝突するが、該前端１０９ａは本体１１１の内周面を指向するように湾曲するので、衝突したパーティクルＰは、図２７（Ｂ）に示すように、綿状体１１０に向けて反跳する。
【０２３１】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、回転翼１０９の回転の方向に関する前端１０９ａが本体１１１の内周面を指向するように湾曲する。チャンバ１１等から本体１１１内に侵入したパーティクルは回転翼１０９の前端１０９ａと衝突するが、該前端１０９ａは本体１１１の内周面を指向するように湾曲するので、前端１０９ａと衝突したパーティクルは本体１１１の内周面のみに向けて反跳する。その結果、パーティクルの処理室内への侵入を防止することができる。
【０２３２】
また、上述したＴＭＰ１０７では、回転翼１０９の前端１０９ａと対向する本体１１１の内周面に綿状体１１０が配置されるので、前端１０９ａと衝突したパーティクルは綿状体１１０に捕捉される。その結果、パーティクルの処理室内への侵入を確実に防止することができる。
【０２３３】
上述した各実施の形態では、基板処理装置が半導体デバイス製造装置としてのエッチング処理装置である場合について説明したが、本発明が適用可能な基板処理装置はこれに限られず、他のプラズマを用いる半導体デバイス製造装置、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）等を用いる成膜処理装置であってもよい。さらには、イオン注入処理装置、真空搬送装置、熱処理装置、分析装置、電子性加速器、ＦＰＤ（Flat Panel Display）製造装置、太陽電池製造装置、又は物理量分析装置としてのエッチング処理装置、成膜処理装置等のＴＭＰを用いる減圧処理装置であれば本発明を適用可能である。
【０２３４】
さらに、上述した実施の形態では、処理される基板が半導体ウエハであったが、処理される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ等のガラス基板であってもよい。
【０２３５】
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【０２３６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０２３７】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０２３８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０２３９】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【符号の説明】
【０２４０】
Ｓ 処理空間
Ｗ ウエハ
Ｐ パーティクル
１０，７６，１００ 基板処理装置
１１ チャンバ
１２ 下部電極
１３ カバー
１４ 排気路
１５ バッフル板
１６，５１，５４，５７，７４ 排気マニホールド
１６ａ フランジ部
１７ ＡＰＣ
１８，６０，６５，６８，７１，１０７ ＴＭＰ
１９ 下部高周波電源
２０ 下部整合器
２１ ＥＳＣ
２２ フォーカスリング
２３ カバーリング
２４ 支持体
２５ ベローズカバー
２６ シャワーヘッド
２７ ガス通気孔
２８ 上部電極
２９ 電極支持体
３０ 上部高周波電源
３１ 上部整合器
３２ バッファ室
３３ 処理ガス導入管
３４ バルブ
３５ フィルタ
３６，４８ 反射装置
３７ 反射板支持体
３７ａ 上板
３８，５２，６２，６６ 反射板
３９ 開口部
４０ 接合部
４１，６３ 第１の反射面部材
４２，６４ 第２の反射面部材
４３，１０８ 回転軸
４４，１１１ 本体
４５，７２，１０９ 回転翼
４６，７３ 静止翼
４７，５３ 球面部材
４９，５５，６９ 凸状部材群
５０，５６ 円錐部材
５８ フィン状部材群
５９ フィン状部材
６１ 吸気部
６７ 反射部材
７０ 楔状部材
７５，１１０ 綿状体
７７ 反跳パーティクル防止板
７８ 反射面
７９ パーティクル捕捉機構
８０，８７，８７ａ Ｎ２導入ライン
８１，８６ バイパス排気ライン
８２ パーティクル捕捉バルブ
８３ クリーニングチャンバ
８４ 壁部
８５ アイソレートバルブ
９０ ＩＣＰＭ
１０１ 上部カバー
１０２ 下部カバー
１０３ パーティクル捕捉部品
１０４ 心材
１０５ ステンレスフェルト
１０６ ビューポート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ポンプに関し、特に、基板処理装置の処理室へのパーティクルの侵入を防止する排気ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体デバイス用のウエハ等の基板に所定の処理を施す基板処理装置は、基板を収容して所定の処理を施す処理室（以下、「チャンバ」という。）を備える。このチャンバ内には、チャンバ内壁の付着物や所定の処理において発生した反応生成物に起因するパーティクルが浮遊している。これら浮遊しているパーティクルが基板表面に付着すると、該基板から製造される製品、例えば、半導体デバイスにおいて配線短絡が発生し、半導体デバイスの歩留まりが低下する。そこで、チャンバ内のパーティクルを除去するために、基板処理装置は排気システムによってチャンバ内を排気する。
【０００３】
基板処理装置の排気システムは、高真空を実現可能な排気ポンプであるターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump）（以下、「ＴＭＰ」という。）と、該ＴＭＰ及びチャンバ内を連通する連通管とを有する。ＴＭＰは、排気流に沿って配置された回転軸と、該回転軸から直角に突出する複数のブレード状の回転翼とを有し、回転翼が回転軸を中心に高速回転することにより、回転翼前方のガスを回転翼後方に高速排気する。排気システムは、ＴＭＰを作動させることによってチャンバ内のパーティクルをチャンバ内ガスと共に排出する。
【０００４】
ところが、近年、チャンバ内に排気システムからパーティクルが逆流することが分かってきた。具体的には、ＴＭＰの回転翼に付着した付着物が剥離してチャンバ内へ逆流し、または、チャンバ内から排出されたパーティクルがＴＭＰの回転翼と衝突して反跳し、そのままチャンバ内へ逆流することが分かってきた。
【０００５】
回転翼から剥離した付着物及び回転翼によって反跳したパーティクルは、いずれも高速回転する回転翼によって大きな運動エネルギーを付与されるため、連通管の内壁との弾性衝突を繰り返し、連通管における排気流の存在にも拘わらずチャンバ内に侵入すると考えられている。
【０００６】
上述したパーティクルの逆流に関し、回転翼から剥離した付着物はＴＭＰの交換頻度を向上することによってその発生を未然に防止している（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】佐藤等, 「ターボ分子ポンプからの逆流パーティクルの可視化」, 日本工業出版株式会社, クリーンテクノロジー, ２００３．６, ｐ．２０〜２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、回転翼によって反跳したパーティクルは、パーティクルと回転翼との衝突が偶発的に発生するため、ＴＭＰの交換頻度を向上してもその発生を防止することができない。反跳したパーティクルは、上述したように連通管の内壁との弾性衝突を繰り返してチャンバ内に侵入し、基板表面に付着することによって、基板から製造される製品の歩留まりを低下させる。
【０００９】
また、チャンバ内壁の付着物やチャンバ内部品の付着物はチャンバの振動、チャンバ内を流れるガスの粘性力、又はチャンバ内の電界に起因する電磁応力等によって剥離するため、これらの付着物が剥離してパーティクルとなるタイミングは予測不可能である。一方、排気システムによるチャンバ内の排気は所定のタイミングにて行われるため、付着物が剥離するタイミングとチャンバ内の排気を行うタイミングとが異なる場合、チャンバ内からパーティクルが除去されない。
【００１０】
チャンバ内のパーティクルのうちプラズマによって負帯電したパーティクルをチャンバ内に配置した電極によって捕捉する方法が知られているが、この方法では帯電していないパーティクルを捕捉することができない。また、チャンバ内に電極を配置するためにはチャンバの構成を大きく変更する必要があるため、チャンバ内への電極の配置は困難である。
【００１１】
本発明の目的は、パーティクルの処理室内への侵入を防止することができる排気ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載のポンプは、基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を構成要素として備える排気ポンプであって、前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項２記載の排気ポンプは、基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、前記パーティクル捕捉機構は綿状体又は多孔質体から成ることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の排気ポンプは、請求項２記載の排気ポンプにおいて、前記綿状体はステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトから成ることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４記載の排気ポンプは、基板処理装置の処理室に接続され且つ回転翼及び該回転翼より前記処理室側に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、前記パーティクル捕捉機構は前記吸気部内に配置された粘着材から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の排気ポンプによれば、基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される回転翼よりも上流に配置された構成要素としての筒状の吸気部を備える排気ポンプが反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を吸気部内に備えるので、回転翼によって反跳したパーティクルを捕捉することができ、これにより、反跳したパーティクルの処理室内への侵入を防止することができる。
【００１７】
請求項４記載の排気ポンプによれば、基板処理装置の処理室に接続され且つ回転翼及び該回転翼より処理室側に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプが備えるパーティクル捕捉機構は吸気部内に配置された粘着材から成るので、パーティクル捕捉機構はパーティクルを確実に捕捉することができ、これにより、反跳したパーティクルの処理室内への侵入を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図２（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣバルブ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における反射装置の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図３（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣバルブ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるIII部の拡大断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【図９】本実施の形態に係る排気ポンプの変形例を示す図であり、図９（Ａ）は当該排気ポンプを示す断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中の矢視方向における反射板の平面図である。
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【図１２】図１におけるバッフル板の通気孔の変形例を示す断面図であり、図１２（Ａ）は通気孔の第１の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｂ）は通気孔の第２の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｃ）は通気孔の第３の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｄ）は通気孔の第４の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｅ）は通気孔の第５の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｆ）は通気孔の第６の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｇ）は通気孔の第７の変形例を示す断面図であり、図１２（Ｈ）は通気孔の第８の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係る連通管を適用した基板処理装置のチャンバ内におけるパーティクルの発生状況を確認した結果を示すグラフである。
【図１４】本発明の第１０の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】運動エネルギー低下機構としての複数の小部屋の集合体を示す図であり、図１５（Ａ）は複数の小部屋の集合体の概略構成を示す斜視図であり、図１５（Ｂ）は各小部屋に導入されたパーティクルと小部屋の壁面との衝突の様子を示す図である。
【図１６】ＴＭＰの吸気部及び反射板に配置されたステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を示す断面図である。
【図１７】排気マニホールド及び排気路の下流側部の内壁全面配置されたステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を示す断面図である。
【図１８】本発明の第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。
【図１９】本発明の第１２の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の第１３の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の第１５の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す図であり、図２２（Ａ）は同排気システムの断面図であり、図２２（Ｂ）は同排気システムの変形例の断面図である。
【図２３】チャンバの処理空間に存在するパーティクルを観測可能なＩＣＰＭの概略構成図である。
【図２４】ＩＣＰＭによって測定されたチャンバの処理空間に存在するパーティクルの数を示すグラフである。
【図２５】本発明の第１７の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２６】本発明の第１８の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。
【図２７】本発明の第１９の実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す図であり、（Ａ）はＴＭＰの縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【００２２】
図１において、半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）に反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching）（以下、「ＲＩＥ」という。）処理を施すエッチング処理装置として構成される基板処理装置１０は、金属、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼からなる、大小２つの円筒が重ねられた形状を呈するチャンバ１１を備える。
【００２３】
該チャンバ１１内には、直径が例えば２００ｍｍのウエハＷを載置し、該載置されたウエハＷと共にチャンバ１１内を上下降するウエハステージとしての下部電極１２と、上下降する下部電極１２の側部を覆う円筒状のカバー１３とが配置され、チャンバ１１の側壁と、下部電極１２の側部又はカバー１３とにより、チャンバ１１内の気体をチャンバ１１の外へ排出する流路として機能する排気路１４が形成される。
【００２４】
該排気路１４の途中には、該排気路１４を上流側部１４ａと下流側部１４ｂに分ける環状のバッフル板１５が配置され、下流側部１４ｂは、排気マニホールド１６（連通管）及び可変式スライドバルブである自動圧力制御弁（Automatic Pressure Control）（以下、「ＡＰＣ」という。）バルブ１７を介して真空引き用の排気ポンプであるＴＭＰ１８に連通する。なお、ＡＰＣバルブ１７はバタフライバルブであってもよい。ＴＭＰ１８はチャンバ１１内をほぼ真空状態になるまで減圧し、ＡＰＣバルブ１７はチャンバ１１の減圧の際にチャンバ１１内の圧力を制御する。ここで、バッフル板１５は排気路１４の上流側部１４ａと下流側部１４ｂを連通する複数の円孔状の通気孔を有する。
【００２５】
上述した排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８は排気システムを構成する。
【００２６】
下部電極１２には下部高周波電源１９が下部整合器２０を介して接続されており、下部高周波電源１９は、所定の高周波電力を下部電極１２に印加する。また、下部整合器２０は、下部電極１２からの高周波電力の反射を低減して該高周波電力の下部電極１２への入射効率を最大にする。
【００２７】
下部電極１２の内部上方には、ウエハＷを静電吸着力で吸着するためのＥＳＣ２１が配置されている。ＥＳＣ２１には直流電源（図示しない）が電気的に接続されている。ＥＳＣ２１は、直流電源からＥＳＣ２１に印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハＷをその上面に吸着保持する。また、ＥＳＣ２１の周縁にはシリコン（Ｓｉ）等から成る円環状のフォーカスリング２２が配置され、該フォーカスリング２２は下部電極１２の上方に発生したイオンやラジカルをウエハＷに向けて収束させる。また、フォーカスリング２２の周囲は環状のカバーリング２３によって覆われている。
【００２８】
また、下部電極１２の下方には、該下部電極１２の下部から下方に向けて延設された支持体２４が配置されている。該支持体２４は下部電極１２を支持し、不図示のボールネジを回転させることによって下部電極１２を昇降させる。また、支持体２４は、周囲をベローズカバー２５によって覆われてチャンバ１１内の雰囲気から遮断される。
【００２９】
この基板処理装置１０では、チャンバ１１内へウエハＷが搬出入される場合、下部電極１２がウエハＷの搬出入位置まで下降し、ウエハＷにＲＩＥ処理が施される場合、下部電極１２がウエハＷの処理位置まで上昇する。
【００３０】
また、チャンバ１１の天井部には、チャンバ１１内に後述する処理ガスを供給するシャワーヘッド２６が配置されている。シャワーヘッド２６は、下部電極１２上方の空間である処理空間Ｓに面した多数のガス通気孔２７を有する円板状の上部電極（CEL）２８と、該上部電極２８の上方に配置され且つ上部電極２８を着脱可能に支持する電極支持体２９とを有する。
【００３１】
上部電極２８には、上部高周波電源３０が上部整合器３１を介して接続されており、上部高周波電源３０は、所定の高周波電力を上部電極２８に印加する。また、上部整合器３１は、上部電極２８からの高周波電力の反射を低減して該高周波電力の上部電極２８への入射効率を最大にする。
【００３２】
電極支持体２９の内部にはバッファ室３２が設けられ、このバッファ室３２には処理ガス導入管３３が接続されている。処理ガス導入管３３の途中にはバルブ３４が配置され、さらに、バルブ３４の上流にはフィルタ３５が配置されている。また、バッファ室３２には、例えば、処理ガス導入管３３から四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４），酸素ガス（Ｏ２），アルゴンガス（Ａｒ）及び四フッ化炭素（ＣＦ４）の単独、又は組み合わせからなる処理ガスが導入され、該導入された処理ガスはガス通気孔２７を介して処理空間Ｓに供給される。
【００３３】
この基板処理装置１０のチャンバ１１内では、上述したように、下部電極１２及び上部電極２８に高周波電力が印加され、該印加された高周波電力によって処理空間Ｓにおいて処理ガスから高密度のプラズマが発生し、イオンやラジカルが生成される。これら生成されたラジカルやイオンは、フォーカスリング２２によってウエハＷの表面に収束され、ウエハＷの表面を物理的又は化学的にエッチングする。
【００３４】
図２は、本実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図２（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における反射装置の変形例を示す断面図である。なお、図２（Ａ）では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００３５】
図２（Ａ）において、反射装置３６は、排気マニホールド１６の内部にＡＰＣバルブ１７を介してＴＭＰ１８に対向するように配置される。具体的には、排気マニホールド１６における、ＡＰＣバルブ１７と接続するためのフランジ部１６ａの内側に配置される。
【００３６】
反射装置３６は、上下方向に沿って配置された円筒から成る反射板支持体３７と、反射板支持体３７の上側端部に配置された反射板３８とを備える。
【００３７】
反射板支持体３７は、上側端部を塞ぐ上板３７ａ（対向面）と、側面に開口する開口部３９と、下側端部において上記円筒の内部に向けて屈折するフランジ状の接合部４０とを有する。該接合部４０はフランジ部１６ａと接合することによって反射装置３６を排気マニホールド１６内部に接合する。また、開口部３９の開口面積は、排気マニホールド１６からＡＰＣバルブ１７への排気のコンダクタンスを低下させない大きさに設定される。
【００３８】
反射板３８は、ＴＭＰ１８に対向するように反射板支持体３７の上板３７ａの下面に接合された円板状の第１の反射面部材４１と、該第１の反射面部材４１の周縁に配置され且つＴＭＰ１８、特に、ＴＭＰ１８における回転軸４３を指向するように面角度が設定された円環状の第２の反射面部材４２とから成る。
【００３９】
ＴＭＰ１８は、図中上下方向、すなわち排気流の方向に沿って配置された回転軸４３と、該回転軸４３を収容するように回転軸４３と平行に配置される円筒状の本体４４と、回転軸４３から直角に突出する複数のブレード状の回転翼４５と、本体４４の内周面から回転軸４３に向けて突出する複数のブレード状の静止翼４６とを備える。
【００４０】
複数の回転翼４５は回転軸４３から放射状に突出して回転翼群を形成し、複数の静止翼４６は、本体４４の内周面の同一円周上において等間隔に配置され、且つ回転軸４３に向けて突出して静止翼群を形成する。ＴＭＰ１８では回転翼群と静止翼群とが複数存在し、各回転翼群は回転軸４３に沿って等間隔に配置され、各静止翼群は隣接する２つの回転翼群の間に配置される。
【００４１】
一般的に、ＴＭＰ１８では最上の回転翼群が最上の静止翼群より上側に配置される。すなわち、最上の回転翼群が最上の静止翼群よりチャンバ１１側に配置される。また、ＴＭＰ１８は、回転翼４５を回転軸４３を中心に高速回転させることにより、回転翼４５前方のガスをＴＭＰ１８の下側に高速排気するが、上述したように、最上の回転翼群が最上の静止翼群よりチャンバ１１側に配置されているため、チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ１８へ到達すると、高速回転する回転翼４５に衝突して上側、すなわち排気マニホールド１６へ向けて反跳する。
【００４２】
この反跳したパーティクルは排気マニホールド１６へ侵入し、反射装置３６の反射板３８に接触する。反射板３８の第１の反射面部材４１はＴＭＰ１８に対向し、第２の反射面部材４２はＴＭＰ１８の回転軸４３を指向するので、反射板３８に接触して反射するパーティクルは、ＴＭＰ１８へ向けて下降する。すなわち、反射装置３６は回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させる。
【００４３】
本実施の形態に係る反射装置によれば、反射装置３６は排気マニホールド１６内に配置され、ＴＭＰ１８に対向する第１の反射面部材４１とＴＭＰ１８の回転軸４３を指向する第２の反射面部材４２とから成る反射板３８を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。その結果、基板処理装置１０がＲＩＥ処理を施すウエハＷへのパーティクルの付着を防止してウエハＷの歩留まりを向上
することができる。また、反射装置３６は、反跳したパーティクルだけでなく、ＴＭＰ１８の回転翼４５から剥離した付着物も反跳したパーティクルと同様にＴＭＰ１８に向けて反射させることができる。さらに、反跳したパーティクルの反射によって、排気マニホールド１６の内壁へのパーティクル付着速度を低下させて、排気マニホールド１６の清掃頻度も低下させることができる。
【００４４】
上述した本実施の形態に係る反射装置では、反射板３８が円板状の第１の反射面部材４１と円環状の第２の反射面部材４２とによって構成されたが、反射板の形状はこれに限られず、例えば、図２（Ｂ）に示すように球面部材４７によって構成されてもよく、特に、該球面部材はＴＭＰ１８を指向する球面によって形成されるのが好ましい。ここで、本発明者等により、パーティクルは反射面に対して鏡面反射することが確認されている。したがって、反射板がＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材４７によって構成される場合には、反跳したパーティクルを回転翼４５に向けて効率よく反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る反射装置について説明する。
【００４６】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点で上述した第１の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００４７】
図３は、本実施の形態に係る反射装置の概略構成を示す断面図であり、図３（Ａ）は当該反射装置、並びに図１における排気マニホールド、ＡＰＣ及びＴＭＰの位置関係を示す断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるIII部の拡大断面図である。なお、図３
（Ａ）では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００４８】
図３（Ａ）において、反射装置４８は、図２（Ａ）の反射装置３６と同様に、排気マニホールド１６におけるフランジ部１６ａの内側に配置され、反射板支持体３７と、反射板支持体３７の上板３７ａに配置された凸状部材群４９（運動エネルギー低下機構）とを備える。
【００４９】
凸状部材群４９は、ＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５０から成り、各円錐部材５０は、隣接する円錐部材５０との間に存在する平面部が極小となるように配置される。また、円錐部材５０は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【００５０】
この反射装置４８では、図３（Ｂ）に示すように、排気マニホールド１６へ向けて反跳したパーティクルＰが、隣接する２つの円錐部材５０の間に侵入し、該２つの円錐部材５０の間において各円錐部材５０の側面と複数回衝突を繰り返す。パーティクルＰは側面と複数回衝突を繰り返す間に運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ１８へ向けて落下する。すなわち、反射装置４８は反跳したパーティクルＰの運動エネルギーを低下させる。
【００５１】
本実施の形態に係る反射装置によれば、反射装置４８は排気マニホールド１６内に配置され、ＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５０から成る凸状部材群４９を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルＰの運動エネルギーを、凸状部材群４９における円錐部材５０に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルＰをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００５２】
上述した本実施の形態に係る反射装置では、凸状部材群４９が複数の円錐部材５０からによって構成されたが、凸状部材群４９が他の凸形状の凸状部材、例えば、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれかの形状を呈する凸状部材よって構成されてもよい。これにより、凸状部材を容易に成形することができ、反射装置の製造コストを低減することができる。
【００５３】
上述した本実施の形態に係る反射装置は、凸状部材群４９でなく、複数の凹状部材からなる凹状部材群を備えていてもよく、この場合、回転翼４５によって反跳したパーティクルＰを凹状部材の凹形状に侵入させ、該侵入したパーティクルPの運動エネルギーを、凹
状部材に複数回衝突させることによって確実に低下させることができる。また、凹状部材の凹形状は、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれから成ってもよく、この場合、凹状部材を容易に成形することができ、反射装置の製造コストを低減することができる。
【００５４】
また、上述した本実施の形態に係る反射装置が、複数の凸状部材からなる凸状部材群ではなく、反射板支持体３７の上板３７ａに、ＴＭＰ１８に対向するように配置された衝撃吸収材、例えば、軟質ゴムから成る衝撃吸収部（図示しない）（運動エネルギー低下機構）を備えていてもよい。この場合、衝撃吸収部が反跳したパーティクルの運動エネルギーを吸収し、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００５６】
図４は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。本実施の形態に係る連通管は、図１における排気マニホールド１６と構成が基本的に同じであり、内部において後述する反射板５２を備える点で異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。なお、図４では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００５７】
図４において、排気マニホールド５１は、その内部において反射板５２（内壁の少なくとも１部）を備え、該反射板５２は、ＴＭＰ１８の上側を覆うように排気マニホールド５１の内壁から突出し、且つＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材５３から成る。また、反射板５２の大きさは、チャンバ１１からＡＰＣバルブ１７への排気のコンダクタンスを低下させない大きさに設定される。
【００５８】
チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ１８へ到達すると、高速回転する回転翼４５に衝突して排気マニホールド５１へ向けて反跳する。この反跳したパーティクルは排気マニホールド５１へ侵入し、排気マニホールド５１内の反射板５２に接触する。反射板５２はＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材５３から成るので、反射板５２に接触して反射するパーティクルは、ＴＭＰ１８へ向けて下降する。すなわち、反射板５２は回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させる。
【００５９】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド５１は内部に反射板５２を備え、該反射板５２はＴＭＰ１８を指向する球面によって形成される球面部材５３から成るので、回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００６１】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第３の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点で上述した第３の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００６２】
図５は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【００６３】
図５において、排気マニホールド５４は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された凸状部材群５５（運動エネルギー低下機構）を備える。
【００６４】
凸状部材群５５は、排気マニホールド５４の内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５６から成り、各円錐部材５６は、隣接する円錐部材５６との間に存在する面が極小となるように配置される。また、円錐部材５６は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【００６５】
この排気マニホールド５４では、該排気マニホールド５４へ向けて反跳したパーティクルが、隣接する２つの円錐部材５６の間に侵入し、該２つの円錐部材５６の間において各円錐部材５６の側面と複数回衝突を繰り返す。パーティクルは側面と複数回衝突を繰り返す間に運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ１８へ向けて落下する。すなわち、排気マニホールド５４は反跳したパーティクルの運動エネルギーを低下させる。
【００６６】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド５４は、その内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数の円錐部材５６から成る凸状部材群５５を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、凸状部材群５５における円錐部材５６に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００６７】
上述した本実施の形態に係る連通管では、凸状部材群５５が複数の円錐部材５６からによって構成されたが、凸状部材群５５が他の凸形状の凸状部材、例えば、角錐、円柱、角錐及び半球のいずれかの形状を呈する凸状部材よって構成されてもよい。これにより、凸状部材を容易に成形することができ、連通管の製造コストを低減することができる。
【００６８】
また、上述した本実施の形態にかかる連通管では、凸状部材群５５が内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置されたが、凸状部材群が内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。回転翼４５によって反跳したパーティクルの多くは、連通管の内壁においてＴＭＰ１８に対向する対向面に衝突するが、衝突したパーティクルは鏡面反射してＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置された凸状部材群によってもパーティクルの運動エネルギーを低下させることができる。
【００６９】
上述した本実施の形態に係る連通管は、凸状部材群５５でなく、複数の凹状部材からなる凹状部材群を備えていてもよく、この場合、回転翼４５によって反跳したパーティクルを凹状部材の凹形状に侵入させ、該侵入したパーティクルの運動エネルギーを、凹状部材に複数回衝突させることによって確実に低下させることができる。また、凹状部材の凹形状は、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれから成ってもよく、この場合、凹状部材を容易に成形することができ、連通管の製造コストを低減することができる。
【００７０】
また、上述した本実施の形態に係る連通管が、複数の凸状部材からなる凸状部材群ではなく、連通管の内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された衝撃吸収材、例えば、軟質ゴムから成る衝撃吸収部（図示しない）（運動エネルギー低下機構）を備えていてもよい。この場合、衝撃吸収部が反跳したパーティクルの運動エネルギーを吸収し、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【００７１】
なお、衝撃吸収部は内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。上述したように、回転翼４５によって反跳したパーティクルはＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置された衝撃吸収部によってもパーティクルの運動エネルギーを吸収することができる。
【００７２】
次に、本発明の第５の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００７３】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第４の実施の形態と基本的に同じであり、凸状部材群の代わりにフィン状部材群を備える点で上述した第４の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００７４】
図６は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【００７５】
図６において、排気マニホールド５７は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置されたフィン状部材群５８（運動エネルギー低下機構）を備える。
【００７６】
フィン状部材群５８は、排気マニホールド５７の内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数のフィン状部材５９から成る。また、フィン状部材５９は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【００７７】
この排気マニホールド５７では、該排気マニホールド５７へ向けて反跳したパーティクルが、隣接する２つのフィン状部材５９の間に侵入し、該２つのフィン状部材５９の間において各フィン状部材５９の側面と複数回衝突を繰り返す。パーティクルは側面と複数回衝突を繰り返す間に運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ１８へ向けて落下する。すなわち、排気マニホールド５７は反跳したパーティクルの運動エネルギーを低下させる。
【００７８】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド５７は、その内壁からＴＭＰ１８に向けて突出するように配置された複数のフィン状部材５９から成るフィン状部材群５８を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、フィン状部材群５８におけるフィン状部材５９に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００７９】
なお、フィン状部材群は内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。上述したように、回転翼４５によって反跳したパーティクルはＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置されたフィン状部材群によってもパーティクルの運動エネルギーを低下させることができる。
【００８０】
次に、本発明の第６の実施の形態に係る連通管について説明する。
【００８１】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第４の実施の形態と基本的に同じであり、凸状部材群の代わりに綿状体を備える点で上述した第４の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００８２】
図７は、本実施の形態に係る連通管としての排気マニホールドの概略構成を示す断面図である。
【００８３】
図７において、排気マニホールド７４は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された綿状体７５（パーティクル捕捉機構）を備える。
【００８４】
綿状体７５は、線状金属（例えば、ステンレスフェルトやスチールウール）や化学繊維（例えば、フッ素樹脂のフェルト（具体的にはテフロン（登録商標）フェルト）やポリウレタン繊維）等の集合体であり、接着剤や排気マニホールド７４から突出するフック（図示しない）によって排気マニホールド７４の内壁面に接合される。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド(ＰＶＤＦ)、又はポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)等が該当する。
【００８５】
この排気マニホールド７４では、該排気マニホールド７４へ向けて反跳したパーティクルが綿状体７５内に侵入し、綿状体７５の綿状構造によって捕捉される。
【００８６】
図１３は、本実施の形態に係る連通管を適用した基板処理装置のチャンバ内におけるパーティクルの発生状況を確認した結果を示すグラフである。
【００８７】
図１３のグラフにおいて、縦軸はチャンバ内におけるパーティクル散乱光強度を示し、横軸は時間を示す。パーティクル散乱光強度はチャンバ１１内において観測されるパーティクルに起因する発光の強度であるため、該強度は回転翼４５によって反跳してチャンバ１１へ侵入したパーティクルの数に比例する。また、同グラフにおいて、対策前の散乱光強度は従来の排気マニホールドが適用される基板処理装置１０のチャンバ１１において観測される散乱光強度であり、対策後の散乱光強度は上述した排気マニホールド７４が適用される基板処理装置１０のチャンバ１１において観測される散乱光強度である。なお、散乱光強度は後述する図２２のＩＣＰＭ（In-chamber particle monitor）システムによっ
て計測された。
【００８８】
図１３のグラフに示すように、対策前では、ＡＰＣバルブ１７のＯＰＥＮ動作時及びＣＬＯＳＥ動作時において強い散乱光強度が観測されている。これはＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの開閉動作に伴い該バルブに付着しているデポが剥離して、ＴＭＰ１８へ落下し、さらに、ＴＭＰ１８において回転翼４５によって反跳され、排気マニホールドを逆流してチャンバ内にパーティクルとして侵入するためである。一方、対策後では、ＡＰＣバルブ１７のＯＰＥＮ動作時及びＣＬＯＳＥ動作時においても散乱光強度は殆ど変化せず、弱いままである。これは回転翼４５によって反跳されて排気マニホールドを逆流するパーティクルが綿状体７５の綿状構造によって捕捉されるため、チャンバ内に侵入しないためである。
【００８９】
本実施の形態に係る連通管によれば、排気マニホールド７４は、内壁におけるＴＭＰ１８に対向する対向面に配置された綿状体７５を備えるので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、綿状体７５の綿状構造によって捕捉することができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。また、排気マニホールド７４は、綿状体７５によってパーティクルを捕捉するので、ＴＭＰ１８へ落下するパーティクルを減少させることができ、ＴＭＰ１８の回転翼４５等へのパーティクルの付着速度を低下させることができる。これにより、排気マニホールド７４は
ＴＭＰ１８の交換頻度や分解整備頻度を低下させることができる。
【００９０】
なお、綿状体は内壁におけるＴＭＰ１８に対向しない面に配置されてもよい。上述したように、回転翼４５によって反跳したパーティクルはＴＭＰ１８に対向しない面にも衝突する。これにより、ＴＭＰ１８に対向しない面に配置された綿状体によってもパーティクルを捕捉することができる。
【００９１】
また、上述した本実施の形態に係る連通管では、パーティクル捕捉機構として綿状体が内面に配置されたが、パーティクル捕捉機構はこれに限られず、例えば、メッシュ状体の積層構造体やスポンジ等の多孔質体であってもよい。
【００９２】
次に、本発明の第７の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【００９３】
図８は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。本実施の形態に係る排気ポンプは、図１におけるＴＭＰ１８と構成が基本的に同じであり、後述する吸気部６１において反射板６２を備える点で異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。なお、図８では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【００９４】
図８において、ＴＭＰ６０は、円筒状の本体４４の上側、すなわち最上の回転翼群よりもチャンバ１１側に配置される円筒状の吸気部６１と、該吸気部６１内に配置された反射板６２（反射装置）とを備える。吸気部６１の直径は本体４４の直径より小さく設定されるので、吸気部６１はＴＭＰ６０による排気量を制御する。また、反射板６２は、ＴＭＰ６０の最上の回転翼群に対向するように吸気部６１内の上側に配置された円板状の第１の反射面部材６３と、該第１の反射面部材６３の周縁に配置され且つＴＭＰ６０の回転翼４５、特に、回転軸４３を指向するように面角度が設定された円環状の第２の反射面部材６４とから成る。
【００９５】
このＴＭＰ６０では、回転翼４５によって吸気部６１へ反跳したパーティクルが反射板６２に接触する。反射板６２の第１の反射面部材６３はＴＭＰ６０の回転翼群に対向し、第２の反射面部材６４はＴＭＰ６０の回転軸４３を指向するので、反射板６２に接触して反射するパーティクルは、回転翼４５へ向けて下降する。すなわち、反射板６２は回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転翼４５に向けて反射させる。
【００９６】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、反射板６２はＴＭＰ６０の吸気部６１内に配置され、ＴＭＰ６０の回転翼群に対向する第１の反射面部材６３とＴＭＰ６０の回転軸４３を指向する第２の反射面部材６４とから成るので、回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転翼４５に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【００９７】
上述した本実施の形態に係る排気ポンプでは、反射板６２が円板状の第１の反射面部材６３と円環状の第２の反射面部材６４とによって構成されたが、反射板の形状はこれに限られず、断面が円弧状の円環状部材によって構成されてもよい。
【００９８】
図９は、本実施の形態に係る排気ポンプの変形例を示す図であり、図９（Ａ）は当該排気ポンプを示す断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中の矢視方向における反射板の平面図である。
【００９９】
図９（Ａ）において、排気ポンプとしてのＴＭＰ６５は、吸気部６１の上側に配置された断面が円弧状の円環部材からなる反射板６６と、図９（Ａ）中の矢視方向に関する平面視において、反射板６６の中心穴位置に対応するように配置された反射部材６７とを備える。該反射部材６７は、円錐状部材であり、その先端が下側を指向するように配置されると共に、反射板６６から所定の距離だけ下側に配置される。
【０１００】
反射板６６及び反射部材６７は、回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転翼に反射するが、反射板６６と反射部材６７とは所定の距離だけ離れているので、ＴＭＰ６０内の排気のコンダクタンスを低下させることがない。したがって、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができるだけでなく、パーティクルの排出効率の低下を防止することができる。
【０１０１】
次に、本発明の第８の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【０１０２】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第７の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点で上述した第７の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１０３】
図１０は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。
【０１０４】
図１０において、ＴＭＰ６８は、吸気部６１の内壁に配置された凸状部材群６９（運動エネルギー低下機構）を備える。
【０１０５】
凸状部材群６９は、吸気部６１の内壁から吸気部６１の中心軸に向けて突出するように配置された複数の楔状部材７０から成り、各楔状部材７０は、ＴＭＰ６８の回転軸４３を指向する反射面を有し、隣接する楔状部材７０との間に存在する面が極小となるように配置される。また、楔状部材７０は、金属（例えば、ステンレスやアルミ）、樹脂、ゴム等のいずれから形成されてもよい。
【０１０６】
このＴＭＰ６８では、回転翼４５によって吸気部６１へ反跳したパーティクルのうち、凸状部材群６９の楔状部材７０の反射面に接触したパーティクルは回転軸４３に向けて反射する。また、凸状部材群６９において隣接する２つの楔状部材７０の間に侵入したパーティクルは、該２つの楔状部材７０の間において各楔状部材７０の側面と複数回衝突を繰り返して運動エネルギーを消耗し、やがてＴＭＰ６８へ向けて落下する。すなわち、凸状部材群６９は、回転翼４５によって反跳したパーティクルを回転軸４３に向けて反射させると共に、反跳したパーティクルの運動エネルギーを低下させる。
【０１０７】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、ＴＭＰ６８は、吸気部６１の内壁から吸気部６１の中心軸に向けて突出するように配置された複数の楔状部材７０から成り、各楔状部材７０はＴＭＰ６８の回転軸４３を指向する反射面を有するので、回転翼４５によって反跳したパーティクルの運動エネルギーを、凸状部材群６９における楔状部材７０に複数回衝突させることによって確実に低下させ、反跳したパーティクルをＴＭＰ１８へ向けて落下させることができると共に、反跳したパーティクルを回転軸４３へ向けて反射させることができる。これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。
【０１０８】
上述した本実施の形態に係る排気ポンプでは、凸状部材群６９が複数の楔状部材７０からによって構成されたが、凸状部材群６９が他の凸形状の凸状部材、例えば、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれかの形状を呈する凸状部材よって構成されてもよい。これにより、凸状部材を容易に成形することができ、排気ポンプの製造コストを低減することができる。
【０１０９】
上述した本実施の形態に係る排気ポンプは、凸状部材群６９でなく、複数の凹状部材からなる凹状部材群を備えていてもよく、この場合、回転翼４５によって反跳したパーティクルを凹状部材の凹形状に侵入させ、該侵入したパーティクルの運動エネルギーを、凹状部材に複数回衝突させることによって確実に低下させることができる。また、凹状部材の凹形状は、円錐、角錐、円柱、角柱及び半球のいずれから成ってもよく、この場合、凹状部材を容易に成形することができ、排気ポンプの製造コストを低減することができる。
【０１１０】
また、上述した本実施の形態に係る排気ポンプが、複数の楔状部材からなる凸状部材群ではなく、吸気部６１の内壁に配置された衝撃吸収材、例えば、軟質ゴムから成る衝撃吸収部（図示しない）（運動エネルギー低下機構）を備えていてもよい。この場合、衝撃吸収部が反跳したパーティクルの運動エネルギーを吸収し、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【０１１１】
次に、本発明の第９の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【０１１２】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第７の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えず、回転翼群と静止翼群の配置が変更されている点で上述した第７の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１１３】
図１１は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す断面図である。なお、図１１では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【０１１４】
ＴＭＰ７１は、回転軸４３と、本体４４と、吸気部６１と、回転軸４３から直角に突出する複数のブレード状の回転翼７２と、本体４４の内周面から回転軸４３に向けて突出する複数のブレード状の静止翼７３とを備える。
【０１１５】
複数の回転翼７２は回転軸４３から放射状に突出して回転翼群を形成し、複数の静止翼７３は、本体４４の内周面の同一円周上において等間隔に配置され、且つ回転軸４３に向けて突出して静止翼群を形成する。ＴＭＰ７１は複数の回転翼群と静止翼群とを有し、各静止翼群は回転軸４３に沿って等間隔に配置され、各回転翼群は隣接する２つの静止翼群の間に配置される。また、ＴＭＰ７１では最上の静止翼群が最上の回転翼群より上側に配置される。すなわち、最上の静止翼群が最上の回転翼群よりチャンバ１１側に配置される。
【０１１６】
ここで、チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ７１へ到達すると、高速回転する回転翼７２に衝突して上側へ反跳するが、ＴＭＰ７１では最上の回転翼群の上側には最上の静止翼群が配置されているため、反跳したパーティクルは静止翼７３に衝突して回転翼７２に向けて反射される。
【０１１７】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、ＴＭＰ７１は複数の回転翼群と静止翼群とを有し、最上の静止翼群が最上の回転翼群よりチャンバ１１側に配置されるので、回転翼７２によって反跳したパーティクルを静止翼７３によって回転翼７２に向けて反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を確実に防止することができる。
【０１１８】
なお、上述したＴＭＰ７１は、単独ではなく、図８における反射板６２、図９における反射板６６又は図１０における凸状部材群６９と容易に併用することができるため、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入防止の観点から、ＴＭＰ７１は反射板６２、反射板６６又は凸状部材群６９と併用するのが好ましい。
【０１１９】
次に、本発明の第１０の実施の形態に係る反射装置について説明する。なお、本実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置と基本的に同じであるため、説明を省略する。
【０１２０】
図１４は、本発明の第１０の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【０１２１】
図１４において、基板処理装置７６は、排気マニホールド１６内に配置された反跳パーティクル防止板７７（反射装置）を有する。
【０１２２】
反跳パーティクル防止板７７は、樹脂から成る板状体であり、平面によって形成される反射面７８を有し、該反射面７８はＴＭＰ１８における回転翼４５の回転面と鋭角をなす、すなわち、反射面７８はＴＭＰ１８を指向する。また、反跳パーティクル防止板７７の大きさは、チャンバ１１からＡＰＣバルブ１７への排気のコンダクタンスを低下させない大きさに設定される。
【０１２３】
チャンバ１１から排出されたパーティクルの一部は、ＴＭＰ１８へ到達すると、高速回転する回転翼４５に衝突して排気マニホールド１６へ向けて反跳する。この反跳したパーティクルは排気マニホールド１６へ侵入し、排気マニホールド１６内の反跳パーティクル防止板７７に接触する。反跳パーティクル防止板７７はＴＭＰ１８を指向する反射面７８を有するので、反跳パーティクル防止板７７に接触したパーティクルは、ＴＭＰ１８へ向けて反射される。
【０１２４】
本実施の形態に係る反射装置によれば、排気マニホールド１６内に配置された反跳パーティクル防止板７７は、回転翼４５の回転面と鋭角をなしてＴＭＰ１８を指向する反射面７８を有するので、回転翼４５によって反跳したパーティクルをＴＭＰ１８に向けて確実に反射させることができ、これにより、反跳したパーティクルのチャンバ１１への侵入を防止することができる。また、反射面７８は平面によって形成されるので、反跳したパーティクルの反射方向を容易に制御することができると共に、該反跳パーティクル防止板７７を容易に製作することができ、これにより、反跳パーティクル防止板７７の製造コストを低減することができる。
【０１２５】
上述した各実施の形態に係る反射装置、連通管又は排気ポンプが適用される基板処理装置１０の排気システムでは、バッフル板１５の通気孔の形状が円孔であったが、バッフル板１５の通気孔の形状はこれに限られず、排気路１４の下流側部１４ｂから上流側部１４ａへのパーティクルの逆流を防止することができる形状であるのが好ましい。
【０１２６】
具体的には、図１２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、排気路１４の上流側部１４ａから下流側部１４ｂ、すなわち、チャンバ１１から排気マニホールド１６（５１，５４，５７）に向けて断面積が縮小する形状であってもよい。これにより、チャンバ１１からの排気のコンダクタンスを低下させることなく、チャンバ１１へのパーティクルの逆流を防止することができる。
【０１２７】
また、具体的には、図１２（Ｅ）乃至（Ｈ）に示すように、通気孔の中心軸が図中上から下へ向けて流れる排気流に対して平行ではなく、排気流の方向に対して斜めに開口する形状であってもよい。これにより、反跳したパーティクルと通気孔の内面を接触し易くし、通気孔の内面によってパーティクルを排気路１４の下流側部１４ｂへ反射させ、チャンバ１１へのパーティクルの逆流を防止することができる。
【０１２８】
また、上述した各実施の形態に係る反射装置、連通管及び排気ポンプは個別に基板処理装置１０に適用されたが、上記反射装置、連通管及び排気ポンプは自由に組み合わせることができ、例えば、基板処理装置１０に図２（Ａ）における反射装置３６、図５における排気マニホールド５４及び図１０におけるＴＭＰ６８を適用する等してもよい。
【０１２９】
また、上述した各実施の形態では、排気マニホールドやＴＭＰがパーティクルの反射装置、運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を有していたが、排気路１４の下流側部１４ｂが上述した各実施の形態における反射装置、運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を備えていてもよい。
【０１３０】
また、図１の基板処理装置１０において、本発明者等がチャンバ１１内に大量のパーティクルを発生させると共に、ＴＭＰの回転翼４５を高速回転させることによって意図的にパーティクルを反跳させたところ、パーティクルが排気マニホールドの内壁全面に付着しているのを確認した。これは反跳したパーティクルの動きがランダムであるためと考えられた。したがって、排気マニホールドの内壁全面に上述した運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を配置するのが好ましく、さらに、排気マニホールドだけでなくＴＭＰや排気路の下流側部の内壁全面に上述した運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を配置するのが好ましい。また、排気システムが反射装置を有する場合には、該反射装置の全面に上述した運動エネルギー低下機構又はパーティクル捕捉機構を配置するのが好ましい。
【０１３１】
排気マニホールド、ＴＭＰ及び排気路の下流側部の内壁全面に配置される運動エネルギー低下機構及びパーティクル捕捉機構は上述したものに限られず、以下に列挙するものから成っていてもよい。
１）繊維状物質がランダムに絡み合った材料、繊維状物質が特定のパターンで織り込まれた材料又は多数の小空間を有する材料（以下、「パーティクル捕捉材」という。）
２）パーティクルの衝突による衝撃を吸収することが可能な柔軟性を有する材料（以下、「衝撃吸収材」という。）
３）パーティクルが粘着可能な材料（以下、「粘着材」という。）
４）パーティクルが反跳する空間に向けて開口する複数の小部屋の集合体（図１５（Ａ）参照）や複数の溝の集合体（以下、「パーティクル導入構造体」という。）
パーティクル捕捉材では、該パーティクル捕捉材に侵入したパーティクルが繊維状物質や小空間の境界面との衝突を繰り返す。また、衝突の繰り返しによってパーティクルの飛行経路が延びるため、パーティクルとガス分子との摩擦が増加する。これにより、パーティクルの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルを捕捉することができる。
【０１３２】
衝撃吸収材では、パーティクルの衝突による衝撃を吸収することによってパーティクルの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルを捕捉することができる。また、衝撃吸収材を用いて繊維状物質がランダムに絡み合った構造又は多数の小空間を有する構造を構成することにより、該構造においてパーティクルと衝撃吸収材との衝突回数を増加させることができ、これにより、パーティクルの運動量を確実に低下させることができる。
【０１３３】
粘着材では、パーティクルが粘着材に粘着することによって直接的にパーティクルを捕捉することができる。
【０１３４】
パーティクル導入構造体では、小部屋や溝の内部に導入されたパーティクルと小部屋や溝の壁面との衝突を繰り返させる（図１５（Ｂ）参照。）ことによってパーティクルの運動量を低下させることができる。特に、パーティクル導入構造体をパーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材の表面に設けた場合、パーティクルがパーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材に到達する前に、当該パーティクルの運動量を低下させることができ、もって、パーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材が容易にパーティクルを捕捉することができる。さらには、小部屋や溝の表面にパーティクル捕捉材、衝撃吸収材又は粘着材を設けてもよい。
【０１３５】
パーティクル導入構造体の小部屋の形状としては、図１５（Ａ）に示すような開口部が四角形状のものに限られず、壁面及び開口部を有するものであればよく、例えば、開口部が三角形状や六角形状のものであってもよい。開口部が六角形状であれば、パーティクル導入構造体はハニカム構造を有する。
【０１３６】
また、上述したパーティクル捕捉材、衝撃吸収材、粘着材及びパーティクル導入構造体の構成材料が耐熱性、耐プラズマ腐食性（耐ラジカル腐食性、耐イオン腐食性）、耐酸性及び排気システム内を流れる排気流に対する十分な剛性を有しているのが好ましい。構成材料の具体例としては、金属（ステンレス、アルミニウム、シリコン）、セラミックス（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、イットリウム（Ｙ２Ｏ３））、石英、有機化合物（ＰＩ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＴＣＦＥ，ＰＥＩ，ＣＦ系ゴム若しくはシリコン系ゴム）が挙げられる。また、所定の心材に酸化又は溶射等の表面処理を施したもの（イットリウム溶射物、アルミナ溶射物、アルマイト処理物）を用いてもよい。
【０１３７】
上述したパーティクル捕捉材、衝撃吸収材、粘着材及びパーティクル導入構造体のうち、パーティクルの捕捉効率が最も高いのは繊維状物質がランダムに絡み合った材料からなるパーティクル捕捉材である。したがって、パーティクルのチャンバ１１内への侵入防止の観点からは、図１６及び図１７に示すように、ＴＭＰ６０の吸気部６１、反射板６２、排気マニホールド１６、及び排気路１４の下流側部１４ｂの内壁全面に、例えば、ステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトからなるパーティクル捕捉機構７９を設けるのが好ましい。
【０１３８】
また、反跳するパーティクルはＴＭＰの回転翼から発生することから、パーティクル捕捉機構はＴＭＰの吸気部に設けるのが好ましく、特に、パーティクル捕捉材としてステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトを用いる場合、該ステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトからなるパーティクル捕捉機構は、ＴＭＰの吸気部だけでなく、ＴＭＰの本体内側面及び回転翼を離間させてＴＭＰの本体内側面に設けてもよい。
【０１３９】
本発明者等が、上述したパーティクル捕捉機構を設けた場合の効果を確認するために、まず、パーティクル捕捉機構を設けることなく基板処理装置１０において、下部電極１２上にウエハＷを載置し、ＴＭＰの回転翼４５を高速回転させた上で排気マニホールドに多数の疑似パーティクル（粒径１μｍのＳｉＯ２微粒子）を導入した後、ウエハＷの表面に付着していたパーティクルの数を計測したところ、その数は２０２個であった。これに対して、ステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を排気マニホールドの内壁全面に設けた後、下部電極１２上にウエハＷを載置し、ＴＭＰの回転翼４５を高速回転させた上で排気マニホールドに多数の疑似パーティクルを導入した後、ウエハＷの表面に付着していたパーティクルの数を計測したところ、その数は６個であった。これにより、ステンレスフェルトからなるパーティクル捕捉機構を排気マニホールドの内壁全面に設けるだけで、十分にパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができるのが分かった。
【０１４０】
次に、本発明の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。
【０１４１】
本発明者等が、本発明に先立ち基板処理装置１０を用いてＴＭＰに流入するパーティクルの発生原因を確認したところ、以下に述べる大気開放が主要因であることを見出した。
【０１４２】
具体的には、チャンバ１１の蓋（図示しない）を開放してチャンバ１１内を清掃する前に、該チャンバ１１内にＮ２ガスをシャワーヘッド２６から導入してチャンバ１１を大気開放する際、Ｎ２ガスの粘性流によって巻き上げられたチャンバ１１内のパーティクル（内壁から剥離したデポ等）が排気路１４及び排気マニホールド１６を経由してＡＰＣバルブ１７に到達する。このとき、ＡＰＣバルブ１７は排気マニホールド１６からＴＭＰ１８への排気経路を閉鎖している（閉じている）ため、ＡＰＣバルブ１７に到達したパーティクルはＡＰＣバルブ１７上（チャンバ１１側表面上）に堆積・付着する。チャンバ１１内の清掃が終了してチャンバ１１の蓋が閉じられた後、チャンバ１１内が排気路１４及び排気マニホールド１６を経由してＲＰ（Rotary Pump）（図示しない）によって粗真空引きされ、さらに、チャンバ１１内が所定の圧力まで減圧された後、ＡＰＣバルブ１７が開いて排気マニホールド１６とＴＭＰ１８とが連通するが、このとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルがＡＰＣバルブ１７から剥離してＴＭＰ１８へ流入する。
【０１４３】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。なお、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着するパーティクルの発生原因は上述した大気開放に限られず、例えば、排気マニホールド１６の内表面に付着したパーティクルの剥離も該当する。また、上記知見ではＡＰＣバルブ１７上にパーティクルが堆積・付着したが、パーティクルが堆積・付着するバルブは、ＡＰＣバルブ１７に限られず、パーティクルはチャンバ１１内にＮ２ガスを導入する際にチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を遮断する、チャンバ１１に最も近いバルブに堆積・付着するものと考えられた。すなわち、上記排気流路を流れるガスの流量を制限するバラフライバルブ（図示しない）や後述するアイソレーションバルブ等にもパーティクルが堆積・付着する可能性があると考えられた。
【０１４４】
まず、本発明の第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は基板処理装置１０に適用される。
【０１４５】
図１８は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。本処理は基板処理装置１０のチャンバ１１内壁等にデポが付着して該チャンバ１１内を清掃する必要がある場合、所定の枚数のウエハＷにエッチング処理を施す、或る生産ロットとこれに続く生産ロットとの間、又は基板処理装置１０のアイドリング状態が長時間続いた場合等に実行される。
【０１４６】
図１８において、まず、ＡＰＣバルブ１７が閉じてチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を閉鎖してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する（ステップＳ１０）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上にパーティクルが堆積・付着する。また、ＡＰＣバルブ１７が閉じた後、所定のタイミングでＴＭＰ１８（の回転翼４５の回転）は停止する。
【０１４７】
次いで、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムの粗真空引きを開始する（ステップＳ１１）。ここで、ＲＰはＴＭＰ１８の下流に配置されている。
【０１４８】
次いで、ＡＰＣバルブ１７が開閉を少なくとも１回以上、好ましくは２０回以上繰り返す（ステップＳ１２）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルは該ＡＰＣバルブ１７の開閉の繰り返しによって発生する振動等によって剥離する。また、このとき、ＴＭＰ１８は回転していないため、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＴＭＰ１８の回転翼４５と衝突しても運動エネルギーを与えられることなく、該パーティクルは反跳することがない。そして、パーティクルはＲＰが発生させる粗真空引きの排気流に乗ってＴＭＰ１８内を通過していく。
【０１４９】
次いで、チャンバ１１内が所定の圧力まで減圧されて粗真空引きが終了した（ステップＳ１３）後、ＡＰＣバルブ１７が開状態を維持し（ステップＳ１４）、次いで、ＴＭＰ１８が高速回転を開始してチャンバ１１内及び排気システムの高真空引きを開始する（ステップＳ１５）。
【０１５０】
次いで、チャンバ１１内の圧力が所定の低圧力まで低下された後、チャンバ１１内にウエハＷを搬入し（ステップＳ１６）、本処理を終了する。
【０１５１】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムを粗真空引きし、その後、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返す。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクルはＡＰＣバルブ１７の開閉の繰り返しによって発生する振動等によってＡＰＣバルブ１７から剥離し、粗真空引きの排気流によって除去される。これにより、粗真空引き後、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７からＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１５２】
上述したウエハ搬送前処理のステップＳ１２において、ＡＰＣバルブ１７からのパーティクルの剥離を促進するために、以下に列挙する剥離促進手法を採用するのが好ましい。１）放射ヒータ等を設け、該放射ヒータによってＡＰＣバルブ１７を加熱する
２）排気流路へ進退自在なブラシを設け、該ブラシによってＡＰＣバルブ１７をクリーニングする
３）ＡＰＣバルブ１７及び周辺部に加振する加振機構を設け、該加振機構によってＡＰＣバルブ１７を振動させる
４）ＡＰＣバルブ１７及び周辺部に電圧を印加可能な電源を設け、該電源によってＡＰＣバルブ１７に電磁応力を発生させる
５）ＡＰＣバルブ１７近傍に開口し且つＲＰに連通するバイパス排気ラインを設けると共に、チャンバ１１からＡＰＣバルブ１７への排気流路内にＮ２ガス導入に起因する衝撃波及びＮ２ガスによる粘性流を発生させ、衝撃波によってＡＰＣバルブ１７に堆積・付着するパーティクルを剥離させ、剥離したパーティクルを粘性流によってバイパス排気ラインを経由して排出する
上述した剥離促進手法を少なくとも１つ採用することにより、粗真空引き後、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７からＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを確実に無くすことができる。
【０１５３】
また、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返している間にＴＭＰ１８を低回転数で回転させてもよい。このとき、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＴＭＰ１８の回転翼４５と衝突しても運動エネルギーを殆ど与えられることなく、ＴＭＰ１８内を通過していく。また、ＴＭＰ１８の低速回転によって発生する負圧によってＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルをＴＭＰ１８へ確実に引き込むことができ、結果として、ＡＰＣバルブ１７にパーティクルが残るのを防止することができる。
【０１５４】
また、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返している間に、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルの一部がチャンバ１１からＡＰＣバルブ１７までの排気流路を逆流し、チャンバ１１内の圧力が所定の低圧力まで低下した後も該排気流路内を漂い、さらには排気マニホールド１６等の内壁に堆積する可能性がある。これに対応して、ステップＳ１１の後且つステップＳ１５の前においてＲＰによる粗真空引きを維持しつつ、大量のＮ２ガスをチャンバ１１内に導入することによって排気流路内に衝撃波及び粘性流を発生させるのが好ましい。衝撃波は排気マニホールド１６等の内壁に堆積するパーティクルを剥離させ、粘性流は剥離したパーティクルを巻き込み、該パーティクルは粗真空引きの排気流によって排気流路から除去される。これにより、ＡＰＣバルブ１７の開閉繰り返しに起因して排気流路内を漂うパーティクル等を確実に除去することができる。ここで、衝撃波を確実に発生させるためにはＮ２ガスを、該Ｎ２ガス導入時のチャンバ１１内の圧力の約２倍の圧力で導入する必要があり、さらに、粘性流を確実に発生させるためにはＮ２ガス導入後のチャンバ１１内の圧力を約５０Ｐａ以上に維持する必要がある。
【０１５５】
さらに、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返している間に、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルの一部がチャンバ１１の処理空間Ｓまで逆流する可能性があるため、ステップＳ１２において処理空間Ｓを排気路１４の下流側部１４ｂ、排気マニホールド１６及びＡＰＣバルブ１７からなる排気流路から隔離するのが好ましい。処理空間Ｓを排気流路から隔離する手法としては、バッフル板１５の通気孔を開閉自在に構成し、ステップＳ１２において該通気孔を閉鎖してもよく、排気流路においてＡＰＣバルブ１７及び処理空間Ｓの間に介在する開閉自在な開閉弁を設け、ステップＳ１２において該開閉弁を閉じてもよい。これにより、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルの一部が処理空間Ｓまで逆流するのを確実に防止することができる。
【０１５６】
上述した排気システムの洗浄方法が適用される排気システムではＡＰＣバルブ１７がＴＭＰ１８の上方に配置され、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＲＰによる粗真空引きの排気流及び重力によってＴＭＰ１８へ流入し、その後、排気システムから排出されたが、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８が水平方向に沿って縦列に配置されていてもよい。この場合、ステップＳ１２において、ＡＰＣバルブ１７が閉じるとＲＰの粗真空引きによってＡＰＣバルブ１７の下流側の圧力が同上流側の圧力より低下し、ＡＰＣバルブ１７が開くとＡＰＣバルブ１７の下流側及び上流側の間の圧力差により、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルがＴＭＰ１８へ向けて輸送される。輸送されたパーティクルはＲＰによる粗真空引きの排気流によって排気システムから排出される。また、このとき発生する圧力差によってＡＰＣバルブ１７からのパーティクルの剥離が促進される。
【０１５７】
また、上述した本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法では、開閉を繰り返すバルブがＡＰＣバルブ１７であったが、Ｎ２ガスを導入する際にチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を遮断する、チャンバ１１に最も近いバルブがＡＰＣバルブ１７以外のバルブ、例えば、アイソレーションバルブやバタフライバルブであれば、アイソレーションバルブやバタフライバルブの開閉を繰り返すのは言うまでもない。
【０１５８】
次に、本発明の第１２の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムは、ＡＰＣバルブの近傍にＮ２導入ライン及びバイパス排気ラインが開口する点で基板処理装置１０の排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点で第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１５９】
図１９は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【０１６０】
図１９において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８に加え、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍且つ側方に開口するＮ２導入ライン８０と、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍且つ
側方においてＮ２導入ライン８０の開口部と対向するように開口するバイパス排気ライン８１とを備える。具体的には、Ｎ２導入ライン８０及びバイパス排気ライン８１は共にＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側（チャンバ１１側）表面に向けて開口する。
【０１６１】
Ｎ２導入ライン８０はＮ２ガス供給部（図示しない）に接続され、所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に向けて導入する。また、バイパス排気ライン８１はＲＰに接続され、特に、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。
【０１６２】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップＳ１２の代わりに、Ｎ２導入ライン８０が所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に向けて導入すると共に、バイパス排気ライン８１がＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。このとき、Ｎ２導入ライン８０から導入されたＮ２ガスによってＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に粘性流（図中白抜きの矢印で示す。）が発生し、該粘性流はＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクルを剥離させ、さらに剥離したパーティクルを巻き込む。また、粘性流に巻き込まれたパーティクルはＲＰの粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８１を介して排気システムから排出される。
【０１６３】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムを粗真空引きし、その後、Ｎ２導入ライン８０がスライドバルブの上流側表面において粘性流を発生させ、バイパス排気ライン８１がスライドバルブの上流側表面上のガスを排気システムから排出する。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に堆積・付着したパーティクルは粘性流によってＡＰＣバルブ１７から剥離され、粗真空引きの排気流によって除去される。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１６４】
次に、本発明の第１３の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムは、ＡＰＣバルブの上流に排気流路から進退自在であって、パーティクルを捕捉して保持するバルブを備える点で基板処理装置１０の排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点等で第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１６５】
図２０は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【０１６６】
図２０において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８に加え、ＡＰＣバルブ１７の上流にチャンバ１１からＡＰＣバルブ１７までの排気流路から進退自在なパーティクル捕捉バルブ８２と、該パーティクル捕捉バルブ８２を収容可能なクリーニングチャンバ８３とを備える。パーティクル捕捉バルブ８２は、排気流路に進入した場合、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面をほぼ覆う一方、排気流路から退出した場合、クリーニングチャンバ８３に収容される。また、パーティクル捕捉バルブ８２は、パーティクル保持機構としてその周縁部
において上流側に突出する壁部８４を備える。
【０１６７】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する前に、パーティクル捕捉バルブ８２が排気流路に進入してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。ここで、パーティクル捕捉バルブ８２はその周縁部において上流側に突出する壁部８４を備えるので、排気流路をチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持する。また、図１８の処理におけるステップＳ１２の後且つステップＳ１５の前においてパーティクル捕捉バルブ８２が排気流路から退出する。このとき、パーティクル捕捉バルブ８２に保持されたパーティクルはクリーニングチャンバ８３にパーティクル捕捉バルブ８２と共に搬入されることによって排気経路から退出し、さらに、クリーニングチャンバ８３が備える洗浄機構（図示しない）によって排気システムの外部へ排出される。
【０１６８】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、パーティクル捕捉バルブ８２がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、パーティクル捕捉バルブ８２がチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持し、さらに、パーティクル捕捉バルブ８２はパーティクルを保持したまま排気流路から退出する。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１６９】
上述した本実施の形態では、パーティクル捕捉バルブ８２が、パーティクル保持機構として周縁部において上流側に突出する壁部８４を備えたが、パーティクル保持機構はこれに限られず、例えば、パーティクル捕捉バルブ８２の上流側表面に配置された、図１５（Ａ）に示すような、複数の小部屋の集合体や、パーティクル捕捉バルブ８２の上流側表面を覆う摩擦係数の高い部材も該当する。また、パーティクル捕捉バルブ８２そのものを摩擦係数の高い部材で構成してもよい。
【０１７０】
次に、本発明の第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムは、ＡＰＣバルブ及びＴＭＰの間にアイソレートバルブを備える点で基板処理装置１０の排気システムと異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１７１】
図２１は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す断面図である。
【０１７２】
図２１において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７（処理室側に配置された開閉弁）及びＴＭＰ１８に加え、ＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間に配置されたアイソレートバルブ８５（排気ポンプ側に配置された開閉弁）を備える。アイソレートバルブ８５はＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断可能なスライドバルブを有する。また、排気システムはアイソレートバルブ８５のスライドバルブの近傍且つ側方に開口するバイパス排気ライン８６も備える。バイパス排気ライン８６はＲＰに接続され、アイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。
【０１７３】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップＳ１２の前にアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、バイパス排気ライン８６がＡＰＣバルブ１７からアイソレートバルブ８５までの排気流路の粗真空引きを開始する。このとき、開閉を繰り返すＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルは重力や粗真空引きの排気流によってＴＭＰ１８へ向けて流れるが、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断しているため、アイソレートバルブ８５のスライドバルブがパーティクルがＴＭＰ１８へ流入するのを阻止する。また、ＴＭＰ１８への流入を阻止されたパーティクルは粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。次いで、ステップＳ１３の後且つステップＳ１５の前においてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を回復する。
【０１７４】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、バイパス排気ライン８６がＡＰＣバルブ１７からアイソレートバルブ８５までの排気流路を粗真空引きし、その後、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返す。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルはＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返すことによってＡＰＣバルブ１７から剥離する。剥離したパーティクルは粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができる。
【０１７５】
また、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルは、粗真空引きの排気流によってＴＭＰ１８へ向けて流れるが、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断しているため、アイソレートバルブ８５のスライドバルブがパーティクルがＴＭＰ１８へ流入するのを阻止する。これにより、パーティクルのＴＭＰ１８への流入を確実に防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１７６】
なお、上述した本実施の形態では、排気システムにおいてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間に配置されたが、ＡＰＣバルブ１７がアイソレートバルブ８５及びＴＭＰ１８の間に配置されてもよい。この場合、パーティクルがアイソレートバルブ８５に堆積・付着し、アイソレートバルブ８５が開閉を繰り返す。また、ＡＰＣバルブ１７はアイソレートバルブ８５が開閉を繰り返す間、アイソレートバルブ８５及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。
【０１７７】
次に、本発明の第１５の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムはＮ２導入ラインを有する点で第１４の実施の形態における排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点で第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１４の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１７８】
図２２は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムの概略構成を示す図であり、図２２（Ａ）は同排気システムの断面図であり、図２２（Ｂ）は同排気システムの変形例の断面図である。
【０１７９】
図２２（Ａ）において、排気システムは排気路１４、バッフル板１５、排気マニホールド１６、ＡＰＣバルブ１７、アイソレートバルブ８５、ＴＭＰ１８及びバイパス排気ライン８６に加え、ＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍に開口するＮ２導入ライン８７を備える。
【０１８０】
Ｎ２導入ライン８７はＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側（チャンバ１１側）表面に向けて開口する。また、Ｎ２導入ライン８７はＮ２ガス供給部（図示しない）に接続され、所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面に向けて導入する。
【０１８１】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップＳ１２の前にアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。また、図１８の処理におけるステップＳ１２の代わりに、ＡＰＣバルブ１７が開いてチャンバ１１及びアイソレートバルブ８５の連通を回復し、Ｎ２導入ライン８７が所定の圧力でＮ２ガスをＡＰＣバルブ１７のスライドバルブに向けて導入すると共に、バイパス排気ライン８６がアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上に存在するガスを排気システムから排出する。ＡＰＣバルブ１７が開いたとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルが剥離して粗真空引きの排気流によってアイソレートバルブ８５へ向けて流れる。また、このとき、Ｎ２導入ライン８７から導入されたＮ２ガスによってＡＰＣバルブ１７を通過し且つアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流が発生し、該粘性流はＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルを巻き込む。また、粘性流に巻き込まれたパーティクルは粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。次いで、ステップＳ１３の後且つステップＳ１５の前においてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を回復する。
【０１８２】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、アイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＲＰがチャンバ１１内及び排気システムを粗真空引きする。その後、ＡＰＣバルブ１７が開いてチャンバ１１及びアイソレートバルブ８５の連通を回復し、Ｎ２導入ライン８７がＡＰＣバルブ１７を通過し且つアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流を発生させ、バイパス排気ライン８６がＡＰＣバルブ１７からアイソレートバルブ８５までの排気流路を粗真空引きする。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７が開いたときに該ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルは粘性流に巻き込まれ、粗真空引きの排気流によって除去される。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１８３】
また、図２２（Ａ）に示す排気システムの変形例である排気システムは、図２２（Ｂ）に示すように、アイソレートバルブ８５のスライドバルブの近傍且つ側方に開口するＮ２導入ライン８７ａを備える。このＮ２導入ライン８７ａはアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面に向けて開口し、所定の圧力でＮ２ガスをアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面に向けて導入する。したがって、Ｎ２導入ライン８７はアイソレートバルブ８５のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流を発生させる。
【０１８４】
上述した本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、図２２（Ｂ）に示す排気システムにも適用可能であり、これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１８５】
なお、上述した本実施の形態では、排気システムにおいてアイソレートバルブ８５がＡＰＣバルブ１７及びＴＭＰ１８の間に配置されたが、ＡＰＣバルブ１７がアイソレートバルブ８５及びＴＭＰ１８の間に配置されてもよい。この場合、バイパス排気ライン８６及
びＮ２導入ライン８７はＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの近傍に開口する。また、パーティクルがアイソレートバルブ８５に堆積・付着し、アイソレートバルブ８５が開いたときにパーティクルが剥離する。剥離したパーティクルはＡＰＣバルブ１７のスライドバルブの上流側表面上を流れる粘性流に巻き込まれ、粗真空引きの排気流によってバイパス排気ライン８６を介して排気システムから排出される。
【０１８６】
次に、本発明の第１６の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法が適用される排気システムはアイソレートバルブが図２０におけるパーティクル捕捉バルブ８２と同様に構成されている点で第１４の実施の形態における排気システムと異なるのみであり、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法はＡＰＣバルブの開閉を繰り返さない点等で第１４の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１４の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０１８７】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理では、上述した図１８の処理におけるステップ１０をスキップし、アイソレートバルブが排気流路に進入してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する。ここで、アイソレートバルブはその周縁部において上流側に突出する壁部を備えるので、排気流路をチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持する。また、図１８の処理におけるステップＳ１２の後且つステップＳ１５の前にアイソレートバルブが排気流路から退出する。このとき、アイソレートバルブに保持されたパーティクルはパーティクル捕捉バルブ８２と共に排気経路から退出し、さらに、クリーニングチャンバが備える洗浄機構によって排気システムの外部へ排出される。
【０１８８】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、アイソレートバルブがチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、アイソレートバルブがチャンバ１１からＴＭＰ１８へ向けて流れるパーティクルを捕捉して保持し、さらに、アイソレートバルブはパーティクルを保持したまま排気流路から退出する。これにより、ＴＭＰ１８が高速回転を開始したときにＡＰＣバルブ１７から該ＴＭＰ１８へ流入するパーティクルを無くすことができるため、反跳するパーティクルの発生を防止してパーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０１８９】
上述した本実施の形態では、アイソレートバルブが周縁部において上流側に突出する壁部８４を備えたが、アイソレートバルブが、図１５（Ａ）に示すような、複数の小部屋の集合体や、その上流側表面を覆う摩擦係数の高い部材を備えてもよいことは言うまでもない。
【０１９０】
なお、上述した第１１の実施の形態乃至第１６の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、ＡＰＣバルブやアイソレートバルブだけでなく、チャンバ１１からＴＭＰ１８まの排気流路に存在する全てのバルブに適用可能である。さらに、上述した第１１の実施の形態乃至第１６の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、上述した各実施の形態に係る反射装置、連通管及び排気ポンプと組み合わせて用いてもよい。
【０１９１】
本発明者等が、上述した図１８のウエハ搬入前処理を実行した場合の効果を確認するために、基板処理装置１０において同処理を実行した。このとき、ステップＳ１１の前においてＡＰＣバルブ１７のスライドバルブ上流側表面に多数の疑似パーティクル（粒径１μｍのＳｉＯ２微粒子）を散布した。
【０１９２】
その後、ＴＭＰ１８の高速回転を開始し、ＡＰＣバルブ１７の開閉を繰り返す度に、後述するＩＣＰＭ（In-Chamber Particle Monitor）によってチャンバ１１の処理空間Ｓまで反跳するパーティクルの数を計測した。なお、パーティクルの数の計測は２回行われた。
【０１９３】
図２３は、チャンバの処理空間に存在するパーティクルを観測可能なＩＣＰＭの概略構成図である。
【０１９４】
図２３において、ＩＣＰＭ９０は、チャンバ１１の側壁に下部電極１２を挟んで対称に配置された一対のレーザ光透過窓９１ａ，９１ｂ、及びレーザ光透過窓９１ａからレーザ光透過窓９１ｂまで照射されるレーザ光を側方から観察可能な、チャンバ１１の側壁に配置された観察窓９２を備えるチャンバ１１と、レーザ光透過窓９１ａ，９１ｂと直線上に配置された反射ミラー９３と、該反射ミラー９３に向けてレーザ光を照射するＳＨＧ−ＹＡＧレーザ光発振器９４と、該ＳＨＧ−ＹＡＧレーザ光発振器９４が照射するレーザ光のパルスを決定するパルス発生器９５と、観察窓９２を介してレーザ光透過窓９１ａからレーザ光透過窓９１ｂまで照射されるレーザ光の画像を撮影するＣＣＤカメラ９６と、ＩＣＰＭの各構成要素の動作を制御するＰＣ９７と、レーザ光透過窓９１ｂを通過してチャンバ１１外に照射されたレーザ光を吸収するビームダンパ９８とを備える。
【０１９５】
ＩＣＰＭ９０では、レーザ光透過窓９１ａからレーザ光透過窓９１ｂまで照射されるレーザ光を、反跳して処理空間Ｓに侵入したパーティクルが通過すると、散乱光が発生する。このときの散乱光強度はレーザ光を通過するパーティクルの数に比例する。
【０１９６】
図２４は、ＩＣＰＭによって測定されたチャンバの処理空間に存在するパーティクルの数を示すグラフである。
【０１９７】
図２４のグラフにおいて、横軸はＡＰＣバルブ１７の開閉回数を示し、縦軸は散乱光強度を示す。１回目の計測結果を「◆」で示し、２回目の計測結果を「▲」で示す。
【０１９８】
このグラフから、ＡＰＣバルブ１７の開閉を２回以上繰り返すと反跳するパーティクルが発生しないことが分かった。したがって、チャンバ１１にウエハを搬入する前に、ＡＰＣバルブ１７の開閉を繰り返すことにより、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルを除去することができ、もって、パーティクルのチャンバ１１の処理空間Ｓへの侵入を防止することができるのが分かった。
【０１９９】
次に、本発明の第１７の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。なお、本実施の形態に係る基板処理装置は、反射装置の代わりにパーティクル捕捉部品を備える点で第１の実施の形態に係る反射装置が適用される基板処理装置と異なるのみである。したがって、第１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０２００】
図２５は、本発明の第１７の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【０２０１】
図２５において、基板処理装置１００は、チャンバ１１内を上下降する下部電極１２の側部を覆う円筒状の上部カバー１０１と、排気路１４の下流側部１４ｂの底面から立設されてベローズカバー２５の周囲を覆う下部カバー１０２とを備える。なお、下部カバー１０２は上部カバー１０１と同心に配置される。下部カバー１０２の外径は上部カバー１０１の内径より所定値だけ小さく設定され、下部電極１２が下降したときに、上部カバー１０１が下部カバー１０２と干渉するのを防止する。
【０２０２】
また、上述したように、下部カバー１０２の外径は上部カバー１０１の内径より所定値だけ小さく設定されるため、下部カバー１０２と上部カバー１０１との間には所定の隙間が生じ、処理空間Ｓにおいて発生し且つ排気路１４の下流側部１４ｂに流入したパーティクルＰが該所定の間隙を通過してベローズカバー２５（パーティクル発生源）に付着することがある。該ベローズカバー２５に付着したパーティクルＰは下部電極１２の上下降に伴い、ベローズカバー２５から剥離し、さらに所定の間隙を再び通過して下流側部１４ｂに飛散する（図中の矢印参照。）。
【０２０３】
本実施の形態では、これに鑑みてベローズカバー２５の周り、より具体的には下部カバー１０２の周りにパーティクル捕捉部品１０３を配置する。パーティクル捕捉部品１０３は排気路１４の下流側部１４ｂの底面から立設されて下部カバー１０２の周囲を覆う円筒状の心材１０４と、該心材１０４の表面を覆うように配置されたステンレスフェルト１０５（又はフッ素樹脂のフェルト）とから成る。また、心材１０４の高さは下部カバー１０２の高さより高く設定されているので、パーティクル捕捉部品１０３は所定の間隙を通過して下流側部１４ｂに飛散するパーティクルＰの飛散経路上に存在する。また、ステンレスフェルトは繊維状物質がランダムに絡み合った材料であるため、パーティクルを物理的に捕捉することができ、さらに、上述したように、パーティクルの捕捉効率が高い。したがって、パーティクル捕捉部品１０３は飛散したパーティクルＰを該パーティクルＰが帯電している、帯電していないに拘わらず効率良く捕捉することができる。
【０２０４】
パーティクル捕捉部品１０３における心材１０４を覆う要素の構成材料は、ステンレスフェルトに限られず、以下に列挙するものから成っていてもよい。
１）パーティクル捕捉材
２）衝撃吸収材
３）粘着材
パーティクル捕捉材では、該パーティクル捕捉材に侵入したパーティクルＰが繊維状物質や小空間の境界面との衝突を繰り返す。また、衝突の繰り返しによってパーティクルＰの飛行経路が延びるため、パーティクルＰとガス分子との摩擦が増加する。これにより、パーティクルＰの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルＰを捕捉することができる。
【０２０５】
衝撃吸収材では、パーティクルＰの衝突による衝撃を吸収することによってパーティクルＰの運動量を低下させることができ、結果としてパーティクルＰを捕捉することができる。また、衝撃吸収材を用いて繊維状物質がランダムに絡み合った構造又は多数の小空間を有する構造を構成することにより、該構造においてパーティクルＰと衝撃吸収材との衝突回数を増加させることができ、これにより、パーティクルＰの運動量を確実に低下させることができる。
【０２０６】
粘着材では、パーティクルＰが粘着材に粘着することによって直接的にパーティクルＰを捕捉することができる。
【０２０７】
また、上述したパーティクル捕捉材、衝撃吸収材及び粘着材の構成材料が耐熱性、耐プラズマ腐食性、耐酸性及び排気システム内を流れる排気流に対する十分な剛性を有しているのが好ましく、構成材料の具体例としては、金属（ステンレス、アルミニウム、シリコン）、セラミックス（アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、イットリウム（Ｙ２Ｏ３））、石英、有機化合物（ＰＩ，ＰＢＩ，ＰＴＦＥ，ＰＴＣＦＥ，ＰＥＩ，ＣＦ系ゴム若しくはシリコン系ゴム）が挙げられること、さらに、所定の心材に酸化又は溶射等の表面処理を施したもの（イットリウム溶射物、アルミナ溶射物、アルマイト処理物）を用いてもよいことは、上述した排気マニホールド、ＴＭＰ及び排気路の下流側部の内壁全面に配置される運動エネルギー低下機構及びパーティクル捕捉機構と同じである。
【０２０８】
本実施の形態に係る基板処理装置によれば、ベローズカバー２５から飛散するパーティクルＰの飛散経路上に、心材１０４と該心材１０４の表面を覆うステンレスフェルト１０５とから成るパーティクル捕捉部品１０３が配置されるので、帯電したパーティクルＰだけでなく帯電していないパーティクルＰも捕捉することができる。また、排気路１４の下流側部１４ｂにパーティクル捕捉部品１０３を配置するのみなので、チャンバ１１の構成を大きく変更することなく、チャンバ１１内のパーティクルＰを効率よく捕捉することができる。また、パーティクル捕捉部品１０３はＴＭＰ１８から反跳して排気路１４の下流側部１４ｂに侵入したパーティクルを捕捉することもできるため、該パーティクルの処理空間Ｓへの侵入を防止することができる。
【０２０９】
上述したパーティクル捕捉部品１０３の心材１０４は円筒形状を呈するが、心材１０４の形状はこれに限られず、棒形状であってもよい。この場合、複数の棒状のパーティクル捕捉部品が下部カバー１０２の周りを囲むように円周上に配置されるのが好ましい。
【０２１０】
本実施の形態に係る基板処理装置では、パーティクル発生源は可動部品であるベローズカバー２５であるとしたが、パーティクル発生源としての可動部品はこれに限られず、処理空間Ｓや排気路１４に配置される可動部品であってもよく、これらから飛散するパーティクルの飛散経路上、例えば、これらの可動部品の近傍にパーティクル捕捉部品を配置してもよい。
【０２１１】
また、パーティクル発生源は可動部品に限られず、処理空間Ｓや排気路１４に面する窪み、例えば、処理空間Ｓ内を外部から観察するために設けられることがあるビューポート（view port）１０６であってもよい。このような窪みには付着物が付着しやすく、該付着物がチャンバ１１の振動、チャンバ１１内を流れるガスの粘性力、又はチャンバ１１内の電界に起因する電磁応力等によって剥離してパーティクルとなり、そのまま飛散する。この場合、窪み（ビューポート１０６）の近傍にパーティクル捕捉部品を配置するが好ましい。
【０２１２】
本発明者等は、上述したパーティクル捕捉部品を設けた場合の効果を確認するために、以下の手順でウエハＷの表面に付着するパーティクルの個数を測定した。
１）まず、パーティクル捕捉部品が設けられていない基板処理装置１００のチャンバ１１にウエハＷを搬入する前に、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定した
２）チャンバ１１にウエハＷを搬入し、処理空間Ｓに開口するポート（図示しない）から処理空間Ｓにパーティクルを飛散させた
３）ウエハＷをチャンバ１１から搬出し、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定し、該測定された個数から上記１）で測定された個数を引いてパーティクルの増加数を求めた
４）次いで、処理空間Ｓにおいてポートからのパーティクルの飛散経路上にパーティクル捕捉部品を設置した。また、ウエハＷの表面を洗浄し、洗浄後においてウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定した
５）チャンバ１１にウエハＷを搬入し、処理空間Ｓに開口するポートから処理空間Ｓにパーティクルを飛散させた
６）ウエハＷをチャンバ１１から搬出し、ウエハＷの表面に付着しているパーティクルの個数を異物検査装置で測定し、該測定された個数から上記４）で測定された個数を引いてパーティクルの増加数を求めた
なお、上記１）〜６）で測定されるパーティクルの直径は０．１μｍ以上であった。
【０２１３】
以上の手順を実行した結果、パーティクル捕捉部品が設けられていない場合のパーティクルの増加数は２０２個であったのに対し、パーティクル捕捉部品が設けられている場合パーティクルの増加数は６個であった。これにより、パーティクル捕捉部品をポートからのパーティクルの飛散経路上に設けるだけで、チャンバ１１内のパーティクルを効率よく捕捉することができるのが分かった。
【０２１４】
次に、本発明の第１８の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法について説明する。なお、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法は、ＴＭＰの回転翼を回転させたままＡＰＣバルブの開閉を繰り返す点で第１１の実施の形態に係る排気システムの洗浄方法と異なるのみである。したがって、第１１の実施の形態と重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０２１５】
図２６は、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理のフローチャートである。本処理も、図１８の処理と同様、基板処理装置１０のチャンバ１１内壁等にデポが付着して該チャンバ１１内を清掃する必要がある場合、或る生産ロットとこれに続く生産ロットとの間、又は基板処理装置１０のアイドリング状態が長時間続いた場合等に実行される。
【０２１６】
図２６において、まず、ＴＭＰ１８の回転翼４５を高速で回転させたまま、ＡＰＣバルブ１７を閉じてチャンバ１１からＴＭＰ１８への排気流路を閉鎖してチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断する（ステップＳ３０）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上にパーティクルが堆積・付着する。なお、上述した図１８の処理と異なり、ここではＴＭＰ１８の回転翼４５の回転を停止することがない。
【０２１７】
次いで、チャンバ１１の蓋を閉じたまま、チャンバ１１内のパーティクルの除去（閉蓋チャンバ内クリーニング）を行う（ステップＳ３１）。チャンバ内クリーニングの方法としては、チャンバ１１内に急激にＮ２ガスを導入して衝撃波を発生させ、該衝撃波によってチャンバ１１の内壁からパーティクルを剥離させ、該剥離されたパーティクルを導入されたＮ２ガスの粘性流によってチャンバ１１から排出する方法、チャンバ１１の内壁に電圧を印加して電磁応力によってチャンバ１１の内壁からパーティクルを剥離させて除去する方法、又はチャンバ１１の内壁に高温のガスを吹きつけて熱応力によってチャンバ１１の内壁からパーティクルを剥離させて除去する方法等が該当する。
【０２１８】
次いで、排気路１４及び排気マニホールド１６内のパーティクルの除去（排気路等クリーニング）を行う（ステップＳ３２）。排気路等クリーニングの方法としては、上述したチャンバ内クリーニングの方法と同様の方法が該当する。
【０２１９】
次いで、ＡＰＣバルブ１７が開閉を少なくとも１回以上、好ましくは２０回以上繰り返す（ステップＳ３３）。このとき、ＡＰＣバルブ１７上に堆積・付着したパーティクルは該ＡＰＣバルブ１７の開閉の繰り返しによって発生する振動等によって剥離する。また、このとき、ＴＭＰ１８の回転翼４５は高速で回転しているため、ＡＰＣバルブ１７から剥離したパーティクルはＴＭＰ１８の回転翼４５と衝突して反跳し、チャンバ１１内に侵入してチャンバ１１内に留まる。
【０２２０】
次いで、ステップＳ３１と同様の方法でチャンバ１１内のパーティクルの除去を行う（ステップＳ３４）、その後、チャンバ１１内にウエハＷを搬入し（ステップＳ３５）、本処理を終了する。
【０２２１】
本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法としてのウエハ搬送前処理によれば、ＡＰＣバルブ１７がチャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断し、ＴＭＰ１８の回転翼４５を回転させたまま、ＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返し、その後、チャンバ１１内のパーティクルが除去されてチャンバ１１内にウエハＷが搬入される。チャンバ１１及びＴＭＰ１８の連通を遮断したＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクルはＡＰＣバルブ１７が開閉を繰り返すことによってＡＰＣバルブ１７から剥離される。また、剥離されたパーティクルはＴＭＰ１８の内部へ侵入し、該侵入したパーティクルは回転する回転翼４５と衝突してチャンバ１１まで反跳するが、ウエハＷがチャンバ１１内に搬入される前に、チャンバ１１まで反跳したパーティクルはチャンバ１１内のパーティクル除去によって除去される。これにより、ウエハＷがチャンバ１１内に搬入されるまでにＡＰＣバルブ１７に堆積・付着したパーティクル及びチャンバ１１内のパーティクルを除去することができる。その結果、ウエハＷのチャンバ１１内への搬入後において反跳するパーティクルの発生を防止することができ、パーティクルのチャンバ１１内への侵入を防止することができる。
【０２２２】
また、本実施の形態に係る排気システムの洗浄方法では、ＴＭＰ１８の回転翼４５の回転を停止する必要がないので、時間を要するＴＭＰ１８の停止・起動処理を行う必要がなく、チャンバ１１のメンテナンスからウエハＷを搬入可能な状態までの復帰を迅速に行うことができる。
【０２２３】
次に、本発明の第１９の実施の形態に係る排気ポンプについて説明する。
【０２２４】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第７の実施の形態と基本的に同じであり、反射板を備えない点及び一部の回転翼の形状が他の回転翼の形状と異なる点で上述した第７の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【０２２５】
図２７は、本実施の形態に係る排気ポンプとしてのＴＭＰの概略構成を示す図であり、（Ａ）はＴＭＰの縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。なお、図２７では、図中上方を「上側」と称し、図中下方を「下側」と称する。
【０２２６】
図２７（Ａ）及び（Ｂ）において、ＴＭＰ１０７は、図中上下方向、すなわち排気流の方向に沿って配置された円筒状の本体１１１と、該本体１１１の中心軸に沿って配置された回転軸１０８と、回転軸１０８から直角に突出する複数のブレード状の回転翼４５と、本体１１１の内周面から回転軸１０８に向けて突出する複数のブレード状の静止翼４６とを備える。
【０２２７】
回転軸１０８は上述した回転軸４３よりもＡＰＣバルブ１７（チャンバ１１）側への突出量が大きく、回転軸１０８のチャンバ１１側端部の近傍において複数の回転翼１０９が該回転軸１０８から突出する。すなわち、回転翼１０９は回転翼４５よりもチャンバ１１の近くに配置される。
【０２２８】
また、複数の回転翼１０９は回転軸１０８から放射状に突出して回転翼群を形成し、回転軸１０８を中心にして回転する。複数の回転翼１０９は回転翼１０９が回転する面内において円周方向に沿って等間隔に配置される。また、各回転翼１０９の回転の方向に関する前端１０９ａが本体１１１の内周面（内壁）を指向するように湾曲する。
【０２２９】
回転翼１０９の前端１０９ａと対向する本体１１１の内周面には綿状体１１０（パーティクル捕捉機構）が配置される。該綿状体１１０は上述した綿状体７５と同じ材料によって構成されるが、特に、ステンレスフェルト、フッ素樹脂のフェルト又はポリイミドの発泡体から構成されるのが好ましい。
【０２３０】
このＴＭＰ１０７では、本体１１０内に侵入したパーティクルＰは回転翼１０９の前端１０９ａと衝突するが、該前端１０９ａは本体１１１の内周面を指向するように湾曲するので、衝突したパーティクルＰは、図２７（Ｂ）に示すように、綿状体１１０に向けて反跳する。
【０２３１】
本実施の形態に係る排気ポンプによれば、回転翼１０９の回転の方向に関する前端１０９ａが本体１１１の内周面を指向するように湾曲する。チャンバ１１等から本体１１１内に侵入したパーティクルは回転翼１０９の前端１０９ａと衝突するが、該前端１０９ａは本体１１１の内周面を指向するように湾曲するので、前端１０９ａと衝突したパーティクルは本体１１１の内周面のみに向けて反跳する。その結果、パーティクルの処理室内への侵入を防止することができる。
【０２３２】
また、上述したＴＭＰ１０７では、回転翼１０９の前端１０９ａと対向する本体１１１の内周面に綿状体１１０が配置されるので、前端１０９ａと衝突したパーティクルは綿状体１１０に捕捉される。その結果、パーティクルの処理室内への侵入を確実に防止することができる。
【０２３３】
上述した各実施の形態では、基板処理装置が半導体デバイス製造装置としてのエッチング処理装置である場合について説明したが、本発明が適用可能な基板処理装置はこれに限られず、他のプラズマを用いる半導体デバイス製造装置、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）等を用いる成膜処理装置であってもよい。さらには、イオン注入処理装置、真空搬送装置、熱処理装置、分析装置、電子性加速器、ＦＰＤ（Flat Panel Display）製造装置、太陽電池製造装置、又は物理量分析装置としてのエッチング処理装置、成膜処理装置等のＴＭＰを用いる減圧処理装置であれば本発明を適用可能である。
【０２３４】
さらに、上述した実施の形態では、処理される基板が半導体ウエハであったが、処理される基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ等のガラス基板であってもよい。
【０２３５】
また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【０２３６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０２３７】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０２３８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０２３９】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【符号の説明】
【０２４０】
Ｓ 処理空間
Ｗ ウエハ
Ｐ パーティクル
１０，７６，１００ 基板処理装置
１１ チャンバ
１２ 下部電極
１３ カバー
１４ 排気路
１５ バッフル板
１６，５１，５４，５７，７４ 排気マニホールド
１６ａ フランジ部
１７ ＡＰＣ
１８，６０，６５，６８，７１，１０７ ＴＭＰ
１９ 下部高周波電源
２０ 下部整合器
２１ ＥＳＣ
２２ フォーカスリング
２３ カバーリング
２４ 支持体
２５ ベローズカバー
２６ シャワーヘッド
２７ ガス通気孔
２８ 上部電極
２９ 電極支持体
３０ 上部高周波電源
３１ 上部整合器
３２ バッファ室
３３ 処理ガス導入管
３４ バルブ
３５ フィルタ
３６，４８ 反射装置
３７ 反射板支持体
３７ａ 上板
３８，５２，６２，６６ 反射板
３９ 開口部
４０ 接合部
４１，６３ 第１の反射面部材
４２，６４ 第２の反射面部材
４３，１０８ 回転軸
４４，１１１ 本体
４５，７２，１０９ 回転翼
４６，７３ 静止翼
４７，５３ 球面部材
４９，５５，６９ 凸状部材群
５０，５６ 円錐部材
５８ フィン状部材群
５９ フィン状部材
６１ 吸気部
６７ 反射部材
７０ 楔状部材
７５，１１０ 綿状体
７７ 反跳パーティクル防止板
７８ 反射面
７９ パーティクル捕捉機構
８０，８７，８７ａ Ｎ２導入ライン
８１，８６ バイパス排気ライン
８２ パーティクル捕捉バルブ
８３ クリーニングチャンバ
８４ 壁部
８５ アイソレートバルブ
９０ ＩＣＰＭ
１０１ 上部カバー
１０２ 下部カバー
１０３ パーティクル捕捉部品
１０４ 心材
１０５ ステンレスフェルト
１０６ ビューポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を構成要素として備える排気ポンプであって、
前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備えることを特徴とする排気ポンプ。
【請求項２】
基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、
前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、
前記パーティクル捕捉機構は綿状体又は多孔質体から成ることを特徴とする排気ポンプ。
【請求項３】
前記綿状体はステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトから成ることを特徴とする請求項２記載の排気ポンプ。
【請求項４】
基板処理装置の処理室に接続され且つ回転翼及び該回転翼より前記処理室側に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、
反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、
前記パーティクル捕捉機構は前記吸気部内に配置された粘着材から成ることを特徴とする排気ポンプ。
【請求項１】
基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を構成要素として備える排気ポンプであって、
前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備えることを特徴とする排気ポンプ。
【請求項２】
基板処理装置の処理室に接続され且つ複数の回転翼及び排気流に関して最も上流側に配置される前記回転翼よりも上流に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、
前記吸気部内に配置されて、前記回転翼から反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、
前記パーティクル捕捉機構は綿状体又は多孔質体から成ることを特徴とする排気ポンプ。
【請求項３】
前記綿状体はステンレスフェルト又はフッ素樹脂のフェルトから成ることを特徴とする請求項２記載の排気ポンプ。
【請求項４】
基板処理装置の処理室に接続され且つ回転翼及び該回転翼より前記処理室側に配置された筒状の吸気部を備える排気ポンプであって、
反跳するパーティクルを捕捉するパーティクル捕捉機構を備え、
前記パーティクル捕捉機構は前記吸気部内に配置された粘着材から成ることを特徴とする排気ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１３−７３８３（Ｐ２０１３−７３８３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６８６９３（Ｐ２０１２−１６８６９３）
【出願日】平成２４年７月３０日（２０１２．７．３０）
【分割の表示】特願２０１２−９５５０６（Ｐ２０１２−９５５０６）の分割
【原出願日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【特許番号】特許第５０９５０３１号（Ｐ５０９５０３１）
【特許公報発行日】平成２４年１２月１２日（２０１２．１２．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月３０日（２０１２．７．３０）
【分割の表示】特願２０１２−９５５０６（Ｐ２０１２−９５５０６）の分割
【原出願日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【特許番号】特許第５０９５０３１号（Ｐ５０９５０３１）
【特許公報発行日】平成２４年１２月１２日（２０１２．１２．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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