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JP3553310B2 - Evacuation system - Google Patents
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JP3553310B2 JP07462097A JP7462097A JP3553310B2 JP 3553310 B2 JP3553310 B2 JP 3553310B2 JP 07462097 A JP07462097 A JP 07462097A JP 7462097 A JP7462097 A JP 7462097A JP 3553310 B2 JP3553310 B2 JP 3553310B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体製造装置等の真空チャンバを真空にするために用いる真空排気システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の真空排気システムを、図5を参照して説明する。ここにおいて、真空チャンバ101は、例えばエッチング装置や化学気相成長装置(CVD)等の半導体製造工程に用いるプロセスチャンバであり、この真空チャンバ101は、配管102を通じて真空ポンプ103に接続されている。真空ポンプ103は、真空チャンバ101からのプロセスの排ガスを大気圧まで昇圧するためのもので、従来は油回転式ポンプが、現在はドライポンプが主に使用されている。
【0003】
真空チャンバ101が必要とする真空度がドライポンプ103の到達真空度よりも高い場合には、ドライポンプの上流側にさらにターボ分子ポンプ等の超高真空ポンプが配置されることもある。プロセスの排ガスは、プロセスの種類により毒性や爆発性があるので、そのまま大気に放出できない。そのため、真空ポンプ103の下流には排ガス処理装置104が配備されている。大気圧まで昇圧されたプロセスの排ガスのうち、上記のような大気に放出できないものは、ここで吸着、分解、吸収等の処理が行われて無害なガスのみが大気に放出される。なお、配管102には必要に応じて適所にバルブが設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば半導体製造過程で使用されるCF やCなどのPFC(Perfluorocarbon)ガスは、人体には無害であるが、地球環境に対して有害である(地球温暖化係数が高い)ことが判っており、何らかの手法で大気への放出を防ぐことが望まれている。しかしながら、上記のような従来の真空排気システムでは、このPFCガスを排ガス処理装置で処理することができずに大気中に放出しており、この要望に応えることができないのが現状であった。
【0005】
また、真空ポンプにおいて反応副生成物が固化しないように希釈するため、ポンプ内部へN ガス等の不活性ガスをパージガスとして噴射しているが、このNガスもそのまま大気中に排出されるため、省エネルギーの観点から望ましくなかった。
【0006】
本発明は上述の事情に鑑みなされたものであり、PFCなどのガスの大気への放出を防止するとともに、パージ用ガスを節約して、環境保全、運転の信頼性と安全性の向上、更には設備や運転コストの低減を図ることができる真空排気システムを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、プロセスガスとしてPFCガスを用いた真空チャンバと、該真空チャンバを排気する真空ポンプと、該真空ポンプの下流側に配置した排ガス処理装置と、該排ガス処理装置のさらに下流側に配置されて該排ガス処理装置により処理できなかったPFCガスを貯蔵するガス貯蔵部とを有することを特徴とする真空排気システムである。
【0008】
これにより、例えば排ガスに含まれていて排ガス処理装置で処理できないPFCガス等をガス貯蔵部内に貯蔵して、この大気への放出を防止し、しかもこの純度を高くして、この再利用を図ることができる。
【0009】
真空チャンバは、例えば、CF やCなどのPFCガスを流す半導体製造装置用のプロセスチャンバである。真空ポンプとしては、油による逆拡散によるチャンバの汚染を防ぐために潤滑油を用いないドライポンプを用いるのが好ましい。ガス貯蔵部としては、ボンベのような圧縮容器、あるいは低温で凝縮させて貯蔵させるものや多孔質のガス吸収体のようなものが用いられる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、前記ガス貯蔵部は、低温によりPFCガスをトラップするものであることを特徴とする請求項1に記載の真空排気システムである。これにより、狭い空間を有効に利用して多量のガスを貯蔵でき、また、加熱して再生することも容易である。
【0013】
請求項3に記載の発明は、プロセスガスとしてPFCガスを用いた真空チャンバと、該真空チャンバを排気する真空ポンプと、該真空ポンプから排出されたPFCガスを回収し前記真空ポンプ内にパージ用ガスとして戻すパージ用ガスの循環ラインとを有することを特徴とする真空排気システムである。これにより、処理が難しいPFCガス等をポンプパージ用ガスとして再利用して、処理コストの低減とパージ用のガスの節約を図ることができる。
請求項4に記載の発明は、プロセスガスとしてPFCガスを用いた真空チャンバと、該真空チャンバを排気する真空ポンプと、該真空ポンプから排出され液化させて回収した液化ガスからPFCのみをガス化して再生する再生部と、前記再生部で再生したPFCガスを前記真空チャンバ内に原料ガスとして戻す原料ガスの循環ラインとを有することを特徴とする真空排気システムである。
請求項5に記載の発明は、前記真空ポンプの下流側に配置した排ガス処理装置を通過したPFCガスを回収するようにしたことを特徴とする請求項3または4に記載の真空排気システムである。
請求項6に記載の発明は、前記排ガス処理装置の下流側に該排ガス処理装置により処理できなかったPFCガスを貯蔵するガス貯蔵部を配置したことを特徴とする請求項5に記載の真空排気システムである。
請求項7に記載の発明は、前記排ガス処理装置の後段に前記ガス貯蔵部へのPFCガスの貯蔵を促進する圧縮機を設けたことを特徴とする請求項6に記載の真空排気システムである。
【0014】
請求項8に記載の発明は、前記循環ラインにPFCガスを加圧するための圧縮機を設けたことを特徴とする請求項3ないし7のいずれかに記載の真空排気システムである。
請求項9に記載の発明は、前記循環ラインに除湿器が設けたことを特徴とする請求項3ないし9のいずれかに記載の真空排気システムである。
請求項10に記載の発明は、前記循環ラインに固形物を除去するフィルタが設けたことを特徴とする請求項3ないし9のいずれかに記載の真空排気システムである。
請求項11に記載の発明は、前記真空ポンプの下流側にPFCガスを貯蔵するガス貯蔵部を配置し、前記ガス貯蔵部と前記真空ポンプとの間のPFCガス及び/または前記ガス貯蔵部に貯蔵されたPFCガスを回収するようにしたことを特徴とする請求項3または4に記載の真空排気システムである
請求項12に記載の発明は、前記ガス貯蔵部の前に該ガス貯蔵部へのPFCガスの貯蔵を促進する圧縮機を設けたことを特徴とする請求項11に記載の真空排気システムである。
請求項13に記載の発明は、前記循環ラインにPFCガスを加圧するための圧縮機を設けたことを特徴とする請求項11または12に記載の真空排気システムである。
請求項14に記載の発明は、前記循環ラインに除湿器を設けたことを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載の真空排気システムである。
請求項15に記載の発明は、前記循環ラインにフィルタを設けたことを特徴とする請求項11ないし14のいずれかに記載の真空排気システムである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図1において10は、例えば、半導体製造の工程において成膜やエッチング等の処理を行なうためのチャンバであり、ここでは、CF やCなどのPFCガスがプロセスガスとして用いられる。真空チャンバ10の排気経路12には真空ポンプ14が接続され、この真空ポンプ14の下流に排ガス処理装置16が設けられている。真空ポンプ14には、外部からN等の不活性ガスをパージガスとして供給する外部パージガスラインを設けてもよい。真空ポンプ14はこの例では一段であるが多段としても良い。
【0016】
排ガス処理装置16は、排ガス中の有毒成分を化学的あるいは物理的に処理するものである。例えば、CFとOをプロセスガスとして用いたSiOのドライエッチングでは、プロセス後にCF,O,CO,CO,F,SiF等が生成する。このうち、SiFとFは有毒であるので排ガス処理装置で処理され、排ガス処理装置16の下流にはCF,O,CO,COが排出される。該排ガス処理装置16の下流にはこのような成分、特にPFCガスのような安定なガスを貯蔵するためのガス貯蔵部18が配置されている。ガス貯蔵部18としては、ボンベのような高圧容器、あるいは多孔質のガス吸収体のようなものが用いられる。
【0017】
そして、ガス貯蔵部18と真空ポンプ14との間には、ガス貯蔵部18内に溜まったPFCガス等を真空ポンプ14内に戻して該ポンプ14のパージ用ガスとして使用するパージ用ガス循環ライン20が設けられている。このパージ用ガス循環ライン20には、除湿器22と、必要に応じて減圧弁(図示略)が設けられている。
【0018】
このような構成の真空排気システムにおいては、真空チャンバ10から排気されたPFCガスを含む排気ガスは排気経路12に沿って流れて排ガス処理装置16内に流入し、ここで多くの成分は除害処理されて人間や環境に対して無害な形態に変化する。この排ガス処理装置で処理することができないCF,O,CO,CO等の成分はガス貯蔵部18内に貯蔵される。なお、貯蔵を促進するために、除害装置16の後段にさらに圧縮機を設けてもよい。
【0019】
ガス貯蔵部18内に溜められたこれらのガスは、排ガス処理装置16によって不純物が取り除かれた状態になっており、このため、ガス貯蔵部18内に貯蔵された時点で材料ガスとして再利用することもできる。このようにして、排ガス中に含まれている地球環境に悪影響を及ぼすPFC等のガスを大気へ放出することを防止するとともに、これを回収して再利用に資することができる。
【0020】
そして、ガス貯蔵部18内に溜まったPFCガス等の一部は、除湿器22の流体抵抗に応じた流量で、あるいは流量調整弁により調整されて、パージ用ガス循環ライン20及び除湿器22を介して真空ポンプ14内の成分が固形化しやすい排気側の箇所に供給される。特にPFCガスは化学的に安定なガスであり、温度や圧力が変化しても析出したり変質したりせず、真空ポンプ14のパージ用ガスとして使用するには好適である。
【0021】
パージ用ガス循環ライン20から供給されるパージガスは除湿器22により、水分が除去されてドライな状態で真空ポンプ14に供給される。従って、真空ポンプ14、除害装置16、ガス貯蔵部18等の各部に水分による悪影響を及ぼすことがない。なお、必要に応じて外部パージガスラインを設けて、これからのN等の他の不活性ガスと併用してもよい。このようにガス貯蔵部18内に貯蔵されたPFCガスをパージ用ガスとして再利用することにより、他の不活性ガスを用意する手間が省け、または軽減される。
【0022】
図2は、この発明の第2の実施の形態を示すもので、このガス貯蔵部24は低温を用いてガスを液体又は固体の形でトラップして貯蔵するものである。ここでは、取扱いが容易であるように液化させている。すなわち、貯蔵容器24a内に排ガスの液化温度以下の所定の温度の冷媒を流通させる配管24bが設けられ、貯蔵容器24aの底部には、溜まった液化ガスの一部を再生部25の再生容器25に抜き出す排出ライン24cが設けられている。
【0023】
再生容器25aには再生するガスの気化温度以上の加熱媒体を流す配管25bが設けられ、また、再生したガスを除湿器22を介して真空ポンプ14に導く循環ライン20とが接続されている。循環ライン20には、必要に応じて、開閉・流量調整弁、抜き出しポンプ、気化用加熱器等を設けてもよい。
【0024】
この実施の形態の装置において、排ガス処理装置16の下流にCF(沸点:145゜K),O(90゜K),CO(82゜K),CO(195゜K)が排出される場合の例について説明する。配管24bに液化窒素を流すかあるいはヘリウム冷凍機を用いる等により、ガス貯蔵部24を110゜K程度にすると、CFとCOがトラップされ、O,COは図示しない放出口から放出される。液化したCFとCOは、その一部が排出ライン24cを介して再生部25の再生容器25aに導かれる。
【0025】
この液化ガスを再生部25で110゜K以上の温度で再生し、除湿器22を介してガス循環ライン20から真空ポンプ14に戻すことにより、これをパージガスとして用いることができる。
【0026】
図3はこの発明のさらに他の実施の形態を示すもので、排気経路12中、排ガス処理装置16と貯蔵容器24aの間に真空ポンプ14と接続する循環ライン20を設けたものである。この循環ライン20には、除湿器22、固形物用フィルタ26、及び圧縮機28が設けられている。これにより、排ガス処理装置16を通過したPFCガス等の一部を循環ラインに分岐させ、除湿と固形物の除去を行ってパージ用ガスとして真空ポンプ14に供給する。溜まった液化ガスは排出ライン24cを介して他の容器等に移して回収する。
【0027】
図4は、この発明の第4の実施の形態を示すもので、図2の装置の再生容器25aを除湿器22を介して真空チャンバ10に導く原料循環ライン30が接続されている。原料循環ライン30には、必要に応じて、開閉・流量調整弁、抜き出しポンプ、気化用加熱器等を設けてもよい。このような構成においては、液化ガスを再生部25で170゜K程度で再生することにより、CFのみがガス化して再生される。従って、処理の難しいPFCガスを原料として有効利用し、環境への悪影響の防止と、処理コスト、原料コストの低下を図ることができる。
【0028】
なお、上記においては、この発明の実施の形態の作用をPFCガスを例として説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、排ガス処理装置16での処理ができない、あるいは難しいようなガス成分であれば何を対象としてもよい。また、上記においては貯蔵部を1つのみ設けたが、2つを並列して切り替え可能に設けることにより、連続的に運転可能としてもよい。
【0029】
例えば、真空チャンバの処理の内容によってはPFCガスのような排ガス成分は排気されないが、真空ポンプ14のパージガスとしてNガスは使用される。このようなNガスも不活性であり、排ガス処理装置16を通過する。これは大気中に放出しても害はないが、Nガスのコストが嵩み、プロセスのコストを上げる。従って、図1ないし3の実施の形態の装置を、Nガスを対象として用いても良い。その場合も、液化温度等が異なるのみで本質的に工程は同じであるので詳しい説明を省略する。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、PFCガスのように排ガス処理装置で処理することが困難で、地球環境に悪影響を及ぼすガスが大気中に放出されてしまうことを防止することができる。また、ガス貯蔵部内に貯蔵したPFCガス等を真空ポンプのパージ用ガスとして再利用したり、純度の高い材料ガスとして再利用することにより、省エネルギー化を図り、運転コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の真空排気システムの構造を示す図である。
【図2】この発明の第2の実施の形態の真空排気システムの構造を示す図である。
【図3】この発明の第3の実施の形態の真空排気システムの構造を示す図である。
【図4】この発明の第4の実施の形態の真空排気システムの構造を示す図である。
【図5】従来の真空排気システムの構造を示す図である。
【符号の説明】
10 真空チャンバ
12 排気経路
14 真空ポンプ
16 排ガス処理装置
18 ガス貯蔵部
20 パージ用ガス循環ライン
22 除湿器
24 ガス貯蔵部
30 原料ガス循環ライン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum exhaust system used to evacuate a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
[0002]
[Prior art]
A conventional evacuation system will be described with reference to FIG. Here, the vacuum chamber 101 is a process chamber used for a semiconductor manufacturing process such as an etching apparatus or a chemical vapor deposition apparatus (CVD). The vacuum chamber 101 is connected to a vacuum pump 103 through a pipe 102. The vacuum pump 103 is for raising the pressure of the exhaust gas of the process from the vacuum chamber 101 to the atmospheric pressure. Conventionally, an oil rotary pump is used, and at present, a dry pump is mainly used.
[0003]
When the degree of vacuum required by the vacuum chamber 101 is higher than the ultimate degree of vacuum of the dry pump 103, an ultra-high vacuum pump such as a turbo molecular pump may be further arranged upstream of the dry pump. Exhaust gas from the process cannot be released to the atmosphere as it is because it is toxic or explosive depending on the type of process. Therefore, an exhaust gas treatment device 104 is provided downstream of the vacuum pump 103. Among the exhaust gas of the process whose pressure has been increased to the atmospheric pressure, those which cannot be released to the atmosphere as described above are subjected to treatments such as adsorption, decomposition, absorption and the like, and only harmless gases are released to the atmosphere. The pipe 102 is provided with a valve at an appropriate position as needed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, PFC (Perfluorocarbon) gas such as CF 4 or C 2 F 6 used in a semiconductor manufacturing process is harmless to the human body, but harmful to the global environment (has a high global warming potential). Therefore, it is desired to prevent the release to the atmosphere by some means. However, in the conventional evacuation system as described above, the PFC gas cannot be processed by the exhaust gas treatment device and is discharged into the atmosphere, and it has not been possible to meet this demand.
[0005]
In order to dilute the reaction by-products in the vacuum pump so as not to be solidified, an inert gas such as N 2 gas is injected into the pump as a purge gas, but this N 2 gas is also discharged to the atmosphere as it is. Therefore, it is not desirable from the viewpoint of energy saving.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the emission of gases such as PFC into the atmosphere, saves purging gas, protects the environment, improves the reliability and safety of operation, and furthermore, An object of the present invention is to provide a vacuum evacuation system capable of reducing equipment and operation costs.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a vacuum chamber using a PFC gas as a process gas, a vacuum pump for exhausting the vacuum chamber, an exhaust gas treatment device disposed downstream of the vacuum pump, and an exhaust gas treatment device. A gas storage unit disposed further downstream to store the PFC gas that could not be processed by the exhaust gas processing apparatus.
[0008]
Thereby, for example, PFC gas contained in the exhaust gas which cannot be processed by the exhaust gas treatment device is stored in the gas storage unit to prevent the release into the atmosphere, and furthermore, purify the same and promote its reuse. be able to.
[0009]
The vacuum chamber is, for example, a process chamber for a semiconductor manufacturing apparatus in which a PFC gas such as CF 4 or C 2 F 6 flows. As the vacuum pump, it is preferable to use a dry pump that does not use lubricating oil in order to prevent contamination of the chamber due to back diffusion by oil. As the gas storage unit, a compression container such as a cylinder, a storage unit that is condensed and stored at a low temperature, or a storage unit such as a porous gas absorber is used.
[0010]
The invention according to claim 2 is the vacuum evacuation system according to claim 1, wherein the gas storage unit traps the PFC gas at a low temperature. As a result, a large amount of gas can be stored by effectively utilizing the narrow space, and it is easy to regenerate by heating.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber using a PFC gas as a process gas, a vacuum pump for exhausting the vacuum chamber, and a PFC gas discharged from the vacuum pump for collecting and purging in the vacuum pump. A vacuum gas circulating line for purging gas returned as gas. This makes it possible to reuse a PFC gas or the like that is difficult to process as a pump purge gas, thereby reducing the processing cost and saving the purge gas.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vacuum chamber using a PFC gas as a process gas, a vacuum pump for exhausting the vacuum chamber, and gasification of only the PFC from a liquefied gas discharged from the vacuum pump and collected. A vacuum exhaust system comprising: a regenerating unit for regenerating PFC gas regenerated by the regenerating unit; and a circulating line for a source gas for returning the PFC gas regenerated as the source gas into the vacuum chamber.
The invention according to claim 5 is the vacuum exhaust system according to claim 3 or 4, wherein the PFC gas that has passed through an exhaust gas treatment device disposed downstream of the vacuum pump is recovered. .
The invention according to claim 6 is characterized in that a gas storage unit for storing PFC gas that cannot be treated by the exhaust gas treatment device is disposed downstream of the exhaust gas treatment device. System.
The invention according to claim 7 is the vacuum exhaust system according to claim 6, wherein a compressor for promoting storage of the PFC gas in the gas storage unit is provided downstream of the exhaust gas treatment device. .
[0014]
The invention according to claim 8 is the vacuum exhaust system according to any one of claims 3 to 7, wherein a compressor for pressurizing PFC gas is provided in the circulation line.
The invention according to claim 9 is the vacuum exhaust system according to any one of claims 3 to 9, wherein a dehumidifier is provided in the circulation line.
The invention described in claim 10 is the vacuum exhaust system according to any one of claims 3 to 9, wherein a filter for removing solid matter is provided in the circulation line.
According to an eleventh aspect of the present invention, a gas storage unit for storing a PFC gas is disposed downstream of the vacuum pump, and a PFC gas and / or a gas storage unit between the gas storage unit and the vacuum pump is provided. The vacuum evacuation system according to claim 3, wherein the stored PFC gas is recovered .
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the vacuum evacuation system according to the eleventh aspect, wherein a compressor for promoting storage of the PFC gas in the gas storage unit is provided in front of the gas storage unit. .
The invention according to claim 13 is the vacuum exhaust system according to claim 11 or 12, wherein a compressor for pressurizing PFC gas is provided in the circulation line.
The invention according to claim 14 is the vacuum exhaust system according to any one of claims 11 to 13, wherein a dehumidifier is provided in the circulation line.
The invention described in claim 15 is the vacuum exhaust system according to any one of claims 11 to 14, wherein a filter is provided in the circulation line.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a chamber for performing processes such as film formation and etching in a semiconductor manufacturing process. Here, a PFC gas such as CF 4 or C 2 F 6 is used as a process gas. A vacuum pump 14 is connected to the exhaust path 12 of the vacuum chamber 10, and an exhaust gas treatment device 16 is provided downstream of the vacuum pump 14. The vacuum pump 14 may be provided with an external purge gas line for supplying an inert gas such as N 2 from the outside as a purge gas. Although the vacuum pump 14 has one stage in this example, it may have multiple stages.
[0016]
The exhaust gas treatment device 16 chemically or physically treats toxic components in the exhaust gas. For example, in dry etching of SiO 2 using CF 4 and O 2 as process gases, CF 4 , O 2 , CO, CO 2 , F 2 , SiF 4 and the like are generated after the process. Of these, SiF 4 and F 2 are toxic and are treated by an exhaust gas treatment device, and CF 4 , O 2 , CO, and CO 2 are discharged downstream of the exhaust gas treatment device 16. Downstream of the exhaust gas treatment device 16 is disposed a gas storage unit 18 for storing such components, particularly a stable gas such as PFC gas. As the gas storage unit 18, a high-pressure container such as a cylinder or a porous gas absorber is used.
[0017]
A purge gas circulation line is provided between the gas storage unit 18 and the vacuum pump 14 for returning PFC gas and the like accumulated in the gas storage unit 18 to the vacuum pump 14 and using the same as a purge gas for the pump 14. 20 are provided. The purge gas circulation line 20 is provided with a dehumidifier 22 and, if necessary, a pressure reducing valve (not shown).
[0018]
In the vacuum exhaust system having such a configuration, the exhaust gas including the PFC gas exhausted from the vacuum chamber 10 flows along the exhaust path 12 and flows into the exhaust gas treatment device 16, where many components are removed. It is transformed into a form that is harmless to humans and the environment. Components such as CF 4 , O 2 , CO, and CO 2 that cannot be processed by the exhaust gas processing device are stored in the gas storage unit 18. In order to facilitate storage, a compressor may be further provided downstream of the abatement apparatus 16.
[0019]
These gases stored in the gas storage unit 18 are in a state in which impurities have been removed by the exhaust gas treatment device 16, and are therefore reused as a material gas when stored in the gas storage unit 18. You can also. In this way, it is possible to prevent a gas such as PFC contained in the exhaust gas, which has an adverse effect on the global environment, from being released into the atmosphere, and to recover and reuse the gas.
[0020]
Then, a part of the PFC gas or the like accumulated in the gas storage unit 18 is adjusted at a flow rate according to the fluid resistance of the dehumidifier 22 or by a flow rate regulating valve, so that the purge gas circulation line 20 and the dehumidifier 22 The components in the vacuum pump 14 are supplied to a portion on the exhaust side where the components are easily solidified. In particular, PFC gas is a chemically stable gas, does not precipitate or deteriorate even when the temperature or pressure changes, and is suitable for use as a purge gas for the vacuum pump 14.
[0021]
The purge gas supplied from the purge gas circulation line 20 is supplied to the vacuum pump 14 in a dry state with moisture removed by a dehumidifier 22. Therefore, the vacuum pump 14, the abatement apparatus 16, the gas storage unit 18 and the like are not adversely affected by moisture. Incidentally, by providing an external purge gas lines as necessary, it may be used in combination with other inert gas 2 such future N. By thus reusing the PFC gas stored in the gas storage unit 18 as a purge gas, the time and effort for preparing another inert gas can be omitted or reduced.
[0022]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which a gas storage unit 24 traps and stores gas in a liquid or solid form using a low temperature. Here, it is liquefied for easy handling. That is, storage container 24a piping 24b for circulating the refrigerant of the liquefaction temperature below the predetermined temperature of the exhaust gas is provided in the bottom of the storage container 24a is accumulated regeneration vessel partially reproducing section 25 a of the liquefied gas A discharge line 24c is provided at 25.
[0023]
The regeneration vessel 25a is provided with a pipe 25b through which a heating medium having a temperature equal to or higher than the vaporization temperature of the gas to be regenerated is provided, and is connected to the circulation line 20 for guiding the regenerated gas to the vacuum pump 14 via the dehumidifier 22. The circulation line 20 may be provided with an opening / closing / flow rate adjusting valve, an extraction pump, a vaporization heater, and the like, as necessary.
[0024]
In the apparatus of this embodiment, CF 4 (boiling point: 145 ° K), O 2 (90 ° K), CO (82 ° K), and CO 2 (195 ° K) are discharged downstream of the exhaust gas treatment device 16. The following describes an example of the case in which this is done. When the gas storage unit 24 is set to about 110 ° K by flowing liquefied nitrogen through the pipe 24b or using a helium refrigerator, CF 4 and CO 2 are trapped, and O 2 and CO are released from a discharge port (not shown). You. A part of the liquefied CF 4 and CO 2 is led to the regeneration container 25a of the regeneration unit 25 via the discharge line 24c.
[0025]
The liquefied gas is regenerated at a temperature of 110 ° K or more in the regenerating section 25 and returned to the vacuum pump 14 from the gas circulation line 20 via the dehumidifier 22, so that it can be used as a purge gas.
[0026]
FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention, in which a circulation line 20 connected to a vacuum pump 14 is provided in an exhaust path 12 between an exhaust gas treatment device 16 and a storage container 24a. The circulation line 20 is provided with a dehumidifier 22, a filter 26 for solid matter, and a compressor 28. As a result, a part of the PFC gas or the like that has passed through the exhaust gas treatment device 16 is branched into a circulation line, dehumidified and solid matter is removed, and supplied to the vacuum pump 14 as a purge gas. The accumulated liquefied gas is transferred to another container or the like via the discharge line 24c and collected.
[0027]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, in which a raw material circulation line 30 for guiding the regeneration container 25a of the apparatus of FIG. 2 to the vacuum chamber 10 via the dehumidifier 22 is connected. The raw material circulation line 30 may be provided with an opening / closing / flow rate adjusting valve, an extraction pump, a vaporization heater, and the like, as necessary. In such a configuration, only the CF 4 is gasified and regenerated by regenerating the liquefied gas in the regenerating section 25 at about 170 ° K. Therefore, it is possible to effectively use a PFC gas that is difficult to treat as a raw material, to prevent an adverse effect on the environment, and to reduce the processing cost and the raw material cost.
[0028]
In the above, the operation of the embodiment of the present invention has been described by using the PFC gas as an example. However, the present invention is not limited to this, and the processing in the exhaust gas processing apparatus 16 is impossible or difficult. Any gas component may be used. Although only one storage unit is provided in the above description, two storage units may be provided so as to be switchable in parallel to enable continuous operation.
[0029]
For example, an exhaust gas component such as a PFC gas is not exhausted depending on the contents of processing in the vacuum chamber, but N 2 gas is used as a purge gas of the vacuum pump 14. Such N 2 gas is also inert and passes through the exhaust gas treatment device 16. This is not harmful even if released into the atmosphere, Kasami cost of N 2 gas, raising the cost of the process. Therefore, the apparatus of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 may be used for N 2 gas. In this case also, the steps are essentially the same except for the liquefaction temperature and the like, and detailed description is omitted.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a gas, such as PFC gas, which is difficult to treat by an exhaust gas treatment device and has a bad influence on the global environment from being released into the atmosphere. . Further, by reusing the PFC gas or the like stored in the gas storage unit as a purge gas for a vacuum pump or as a high-purity material gas, it is possible to save energy and reduce operation costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a vacuum evacuation system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a vacuum evacuation system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a structure of a vacuum evacuation system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a structure of an evacuation system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a structure of a conventional evacuation system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vacuum chamber 12 Exhaust path 14 Vacuum pump 16 Exhaust gas treatment device 18 Gas storage unit 20 Purging gas circulation line 22 Dehumidifier 24 Gas storage unit 30 Raw material gas circulation line

Claims (15)

プロセスガスとしてPFCガスを用いた真空チャンバと、
該真空チャンバを排気する真空ポンプと、
該真空ポンプの下流側に配置した排ガス処理装置と、
該排ガス処理装置のさらに下流側に配置されて該排ガス処理装置により処理できなかったPFCガスを貯蔵するガス貯蔵部とを有することを特徴とする真空排気システム。
A vacuum chamber using PFC gas as a process gas ;
A vacuum pump that evacuates the vacuum chamber;
An exhaust gas treatment device disposed downstream of the vacuum pump;
A gas storage unit that is disposed further downstream of the exhaust gas treatment device and stores PFC gas that cannot be treated by the exhaust gas treatment device.
前記ガス貯蔵部は、低温によりPFCガスをトラップするものであることを特徴とする請求項1に記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to claim 1, wherein the gas storage unit traps the PFC gas at a low temperature. プロセスガスとしてPFCガスを用いた真空チャンバと、
該真空チャンバを排気する真空ポンプと、
該真空ポンプから排出されたPFCガスを回収し前記真空ポンプ内にパージ用ガスとして戻すパージ用ガスの循環ラインとを有することを特徴とする真空排気システム。
A vacuum chamber using PFC gas as a process gas ;
A vacuum pump that evacuates the vacuum chamber;
A vacuum gas circulating line for collecting a PFC gas discharged from the vacuum pump and returning the gas to the vacuum pump as a purge gas.
プロセスガスとしてPFCガスを用いた真空チャンバと、
該真空チャンバを排気する真空ポンプと、
該真空ポンプから排出され液化させて回収した液化ガスからPFCのみをガス化して再生する再生部と、
前記再生部で再生したPFCガスを前記真空チャンバ内に原料ガスとして戻す原料ガスの循環ラインとを有することを特徴とする真空排気システム。
A vacuum chamber using PFC gas as a process gas ;
A vacuum pump that evacuates the vacuum chamber;
A regeneration unit that gasifies and reproduces only PFC from the liquefied gas discharged from the vacuum pump and liquefied and collected;
An evacuation system comprising: a source gas circulation line that returns the PFC gas regenerated by the regenerating unit as the source gas into the vacuum chamber.
前記真空ポンプの下流側に配置した排ガス処理装置を通過したPFCガスを回収するようにしたことを特徴とする請求項3または4に記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to claim 3, wherein PFC gas that has passed through an exhaust gas treatment device disposed downstream of the vacuum pump is recovered. 前記排ガス処理装置の下流側に該排ガス処理装置により処理できなかったPFCガスを貯蔵するガス貯蔵部を配置したことを特徴とする請求項5に記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to claim 5, wherein a gas storage unit that stores PFC gas that cannot be processed by the exhaust gas processing device is disposed downstream of the exhaust gas processing device. 前記排ガス処理装置の後段に前記ガス貯蔵部へのPFCガスの貯蔵を促進する圧縮機を設けたことを特徴とする請求項6に記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to claim 6, wherein a compressor that promotes storage of the PFC gas in the gas storage unit is provided at a subsequent stage of the exhaust gas treatment device. 前記循環ラインにPFCガスを加圧するための圧縮機を設けたことを特徴とする請求項3ないし7のいずれかに記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to any one of claims 3 to 7, wherein a compressor for pressurizing the PFC gas is provided in the circulation line. 前記循環ラインに除湿器を設けたことを特徴とする請求項3ないし8のいずれかに記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to any one of claims 3 to 8, wherein a dehumidifier is provided in the circulation line. 前記循環ラインにフィルタを設けたことを特徴とする請求項3ないし9のいずれかに記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to any one of claims 3 to 9, wherein a filter is provided in the circulation line. 前記真空ポンプの下流側にPFCガスを貯蔵するガス貯蔵部を配置し、前記ガス貯蔵部と前記真空ポンプとの間のPFCガス及び/または前記ガス貯蔵部に貯蔵されたPFCガスを回収するようにしたことを特徴とする請求項3または4に記載の真空排気システム。A gas storage unit for storing a PFC gas is disposed downstream of the vacuum pump, and a PFC gas between the gas storage unit and the vacuum pump and / or a PFC gas stored in the gas storage unit is collected. The vacuum evacuation system according to claim 3 or 4, wherein: 前記ガス貯蔵部の前に該ガス貯蔵部へのPFCガスの貯蔵を促進する圧縮機を設けたことを特徴とする請求項11に記載の真空排気システム。The vacuum evacuation system according to claim 11, wherein a compressor that promotes storage of PFC gas in the gas storage unit is provided before the gas storage unit. 前記循環ラインにPFCガスを加圧するための圧縮機を設けたことを特徴とする請求項11または12に記載の真空排気システム。The vacuum exhaust system according to claim 11, wherein a compressor for pressurizing the PFC gas is provided in the circulation line. 前記循環ラインに除湿器を設けたことを特徴とする請求項11ないし13のいずれかに記載の真空排気システム。14. The vacuum exhaust system according to claim 11, wherein a dehumidifier is provided in the circulation line. 前記循環ラインにフィルタを設けたことを特徴とする請求項11ないし14のいずれかに記載の真空排気システム。The vacuum evacuation system according to any one of claims 11 to 14, wherein a filter is provided in the circulation line.
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