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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-31
(54)【発明の名称】ガス処理装置及び真空ライン
(51)【国際特許分類】
H01L 21/31 20060101AFI20230724BHJP
B01D 53/46 20060101ALI20230724BHJP
B01D 53/72 20060101ALI20230724BHJP
B01D 53/78 20060101ALI20230724BHJP
B01D 53/81 20060101ALI20230724BHJP
F04B 41/06 20060101ALI20230724BHJP
【ＦＩ】
H01L21/31 F
B01D53/46 ZAB
B01D53/72
B01D53/78
B01D53/81
F04B41/06
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023501031
(86)(22)【出願日】2021-06-23
(85)【翻訳文提出日】2023-02-20
(86)【国際出願番号】 EP2021067230
(87)【国際公開番号】W WO2022008253
(87)【国際公開日】2022-01-13
(31)【優先権主張番号】2007250
(32)【優先日】2020-07-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511148259
【氏名又は名称】ファイファー バキユーム
(74)【代理人】
【識別番号】110003292
【氏名又は名称】弁理士法人三栄国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】エマニュエル ボージョン
【テーマコード（参考）】
3H076
4D002
5F045
【Ｆターム（参考）】
3H076AA38
3H076BB28
3H076BB34
3H076CC44
3H076CC91
4D002AA22
4D002AA40
4D002AC07
4D002BA02
4D002BA04
4D002BA05
4D002CA01
4D002EA01
4D002GA01
4D002GA03
4D002GB02
4D002GB04
4D002GB20
5F045AC01
5F045AC02
5F045AC09
5F045BB20
5F045EG01
5F045EG07
5F045GB06
(57)【要約】
【課題】可燃性及び／又は爆発性ガスを搬送する、ポンプ装置及び真空ラインの安全性を高める。
【解決手段】少なくとも１つの粗引きポンプ装置（１０）によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置（６）であって、前記ガス処理装置（６）は、ガス処理室（２６）と、少なくとも１つの粗引きポンプ装置（１０）の吐出口（８）をガス処理室（２６）の入口（９）に接続するように構成された少なくとも１つの排気管（７）とを備え、前記ガス処理装置（６）は、前記少なくとも１つの排気管（７）内の圧力を下げるように構成された少なくとも１つの補助ポンプ装置（１３）をさらに含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室（２６）の入口（９）から、１ｍ未満、例えば５０cｍ未満に位置している。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも１つの粗引きポンプ装置（１０）によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置（６）であって、前記ガス処理装置（６）は、ガス処理室（２６）と、少なくとも１つの粗引きポンプ装置（１０）の吐出口（８）をガス処理室（２６）の入口（９）に接続するように構成された少なくとも１つの排気管（７）とを備え、前記ガス処理装置（６）は、前記少なくとも１つの排気管（７）内の圧力を下げるように構成された少なくとも１つの補助ポンプ装置（１３）をさらに含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室（２６）の入口（９）から、１ｍ未満、例えば５０cｍ未満に位置している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの粗引きポンプ装置（１０）によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置（６）であって、前記ガス処理装置（６）は、１つのガス処理室（２６）と、前記少なくとも１つの粗引きポンプ装置（１０）の吐出口（８）を前記ガス処理室（２６）の入口（９）に接続するように構成された少なくとも１つの排気管（７）とを備え、
前記ガス処理装置（６）は、さらに、前記少なくとも１つの排気管（７）内の圧力を下げるように構成された少なくとも１つの補助ポンプ装置（１３）を含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室（２６）の入口（９）から１ｍ未満、例えば５０ｃｍ未満に位置することを特徴とするガス処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載のガス処理装置（６）において、前記補助ポンプ装置（１３）が前記ガス処理室（２６）内に設けられていることを特徴とするガス処理装置。
【請求項3】
請求項１又は２のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記補助ポンプ装置（１３）が、前記ガス処理室（２６）のバーナー（２３）のヘッドに取り付けられたベンチュリガスジェットポンプを含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記排気管（７）と前記補助ポンプ装置（１３）との間に介在する少なくとも１つのバイパス装置（２５）を含み、
前記バイパス装置は、
前記排気管（７）に接続された入口ポート（２５ａ）、
前記ガス処理室（２６）に接続されている前記補助ポンプ装置（１３）に接続された第１の出口ポート（２５ｂ）、
前記ガス処理室（２６）をバイパスするように構成された第２の出口ポート（２５c）、及び
前記入口ポート（２５ａ）を前記第１の出口ポート（２５ｂ）又は前記第２の出口ポート（２５ｃ）と連通させるように構成された制御部材を備えていることを特徴とするガス処理装置。
【請求項5】
請求項４に記載のガス処理装置（６）において、前記バイパス装置（２５）は、制御可能な三方弁であることを特徴とするガス処理装置。
【請求項6】
請求項４又は５のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、少なくとも２つの前記バイパス装置（２５）を有し、
前記第１の出口ポート（２５ｂ）の各々が、前記１つの補助ポンプ装置（１３）を介して前記１つのガス処理室（２６）に接続されており、
前記各バイパス装置は、
前記粗引きポンプ装置（１０）のそれぞれの前記吐出口（８）に配置された少なくとも２つの隔離弁（３３）と、
前記隔離弁（３３）と、該隔離弁（３３）の下流の前記粗引きポンプ装置（１０）のそれぞれの前記吐出口（８）に配置された第１の圧力センサ（１６）とに接続された１つの処理ユニット（３２）とを備え、
前記処理ユニット（３２）は、前記隔離弁（３３）が開いている前記排気管（７）の前記第１の圧力センサ（１６）からの測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するために、所定の期間、１つの前記遮断弁を除く他の全ての前記隔離弁（３３）を閉鎖する制御を行うように構成されていることを特徴とするガス処理装置。
【請求項7】
請求項４～６のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記バイパス装置（２５）の少なくとも１つの前記第２の出口ポート（２５ｃ）に接続され、前記第２の出口ポート（２５ｃ）の圧力を下げるように構成された、少なくとも１つの追加補助ポンプ装置（２７）を含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項8】
請求項７に記載のガス処理装置（６）であって、前記第２の出口ポート（２５ｃ）内の圧力を測定するように構成された第２の圧力センサ（２８）と、
前記第２の圧力センサ（２８）に接続され、圧力測定値が所定の閾値を超えたときに警告を生成するように構成された１つの処理ユニット（３２）を含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項9】
請求項７又は８のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記追加補助ポンプ装置（２７）内及び／又は前記追加補助ポンプ装置（２７）の出口（３０）に中性ガスを注入するように構成された少なくとも１つの中性ガス注入装置（２９）を含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項10】
請求項７～９のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記追加補助ポンプ装置（２７）のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニット（３２）を含み、
前記ポンプ速度は、
前記制御部材が前記入口ポート（２５ａ）を前記第２の出口ポート（２５ｃ）と連通させないときは、第１の速度であり、
少なくとも１つの前記制御部材が前記入口ポート（２５ａ）を前記第２の出口ポート（２５ｃ）と連通させるときは、第２の速度であり、
前記第２の速度は前記第１の速度よりも高速であることを特徴とするガス処理装置。
【請求項11】
請求項７～１０のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記追加補助ポンプ装置（２７）のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニット（３２）を含み、
前記ポンプ速度は、
前記粗引きポンプ装置 （１０）の前記吐出口（８）の前記第１の圧力センサ（１６）からの少なくとも１つの測定値が閾値以下である場合、第１の速度であり、
前記測定値が前記閾値を超えたときは、第２の速度であり、
前記第２の速度は前記第１の速度よりも高速であることを特徴とするガス処理装置。
【請求項12】
請求項７～１１のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記追加補助ポンプ装置（２７）のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニット（３２）を含み、
前記ポンプ速度は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下である場合、第１の速度であり、
前記可燃性ガス又は前記堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第２の速度になり、
前記第２の速度は前記第１の速度よりも高速であることを特徴とするガス処理装置。
【請求項13】
請求項７～１２のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記追加補助ポンプ装置（２７）は、ウォータージェットポンプ及び／又はベンチュリガスジェットポンプ及び／又は液封ポンプ及び／又はドライ真空ポンプ及び／又はベーンポンプを含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項14】
請求項７～１３のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、過圧の場合に前記追加補助ポンプ装置（２７）をバイパスするように構成されたバイパス管（１４）を含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項15】
請求項１～１４のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記補助ポンプ装置（１３）が、ウォータージェットポンプ及び／又はベンチュリガスジェットポンプ及び／又は液封ポンプ及び／又はドライ真空ポンプ及び／又はベーンポンプであることを特徴とするガス処理装置。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記ガス処理室（２６）が、バーナー（２３）、及び／又は電気システム、及び／又はプラズマ、及び／又は洗浄塔（２４）、及び／又は化学吸着式及び／又は物理吸着式のカートリッジを含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記補助ポンプ装置（１３）がベンチュリガスジェットポンプを含み、その駆動ガスが燃料及び／又は燃焼剤及び／又は中性ガスを含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項18】
請求項１～１７のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、前記ベンチュリガスジェットポンプが、前記駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項19】
請求項１～１８のいずれか一項に記載のガス処理装置（６）において、過圧の場合に前記補助ポンプ装置（１３）をバイパスするように構成されたバイパス管（１４）を含むことを特徴とするガス処理装置。
【請求項20】
請求項１～１９のいずれか一項に記載の前記ガス処理装置（６）を少なくとも１つ含むことを特徴とする真空ライン（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス処理装置及びこのガス処理装置を備えた真空ラインに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体、フラットパネルディスプレイ、及び太陽電池の製造業界における製造方法では処理ガスを使用するが、この処理ガスは、通常、粗引き真空ポンプを通過した後、ガス処理装置によって処理される。
これらの製造方法の幾つかは、真空ラインで運ばれる処理ガスが可燃性及び／又は爆発性であるため、危険であると言われている。処理ガスの例として、水素、シラン、ＴＥＯＳ及び水素化物を挙げることができる。
これらの製造方法の幾つかは、真空ラインで運ばれる処理ガスが可燃性及び／又は爆発性であるため、危険であると言われている。処理ガスの例として、水素、シラン、ＴＥＯＳ及び水素化物を挙げることができる。
【0003】
これらの危険なガス種に加えて、真空ラインには、還元された固体種、つまり、シリコン粉塵やポリシランポリマー等の酸化されていない固体種の堆積物が存在する可能性もある。これらの堆積物は、時間の経過とともに蓄積し、さらなる危険な状態の出現を促進する可能性がある。一部の非酸化堆積物は、とても燃えやすい。それらは、特に、突然のポンプ搬送による強力なガス流により、又は単にメンテナンス中のオペレータによる管又は真空ポンプの通気により、発火する可能性がある。
一部の爆発は、非常に大量のエネルギーが放出されるため、特に破壊的なものになる可能性がある。これは特に、連鎖爆発の場合である。その最初の爆発は、まず可燃性ガスによって開始される。そして、この爆発は、管内に潜在的に存在する還元された固体種の堆積物を掻き回し、これらの可燃性の固体堆積物は、爆発による衝撃波によってかき混ぜられ、順番に「超爆発」で爆発する。
したがって、人身事故や製造装置の損傷のリスクが非常に高くなる。
一部の爆発は、非常に大量のエネルギーが放出されるため、特に破壊的なものになる可能性がある。これは特に、連鎖爆発の場合である。その最初の爆発は、まず可燃性ガスによって開始される。そして、この爆発は、管内に潜在的に存在する還元された固体種の堆積物を掻き回し、これらの可燃性の固体堆積物は、爆発による衝撃波によってかき混ぜられ、順番に「超爆発」で爆発する。
したがって、人身事故や製造装置の損傷のリスクが非常に高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この問題に関して現在使用されている対処方法は、ポンプ搬送されたガスを中性ガス、通常は窒素ガスで、継続的に希釈することである。中性ガスの流量は、最も好ましくないポンプ搬送状況にも対応できるように、安全マージンを加えて決定される。
【0005】
ただし、この解決策には多くの欠点がある。
第１に、真空ラインにおける大量の窒素ガスの供給には、このガス消費に伴う追加コストが発生し、そしてまた、大量の希釈ガスの流れを処理するために、真空ポンプ、加熱装置、及びガス処理装置のエネルギー消費が発生する。
さらに、ガスの希釈によって引き起こされる真空ラインの冷却は、特に加熱要素のコストと故障のリスクという、他の欠点をもたらす。この大量の中性ガスの供給には、ガス処理装置と粗引きポンプ装置の過剰評価も必要である。
希釈窒素はさらに、ガス処理装置内で、ＮＯ２等の、窒素酸化物又は「ＮＯＸ」の生成をもたらす。この窒素酸化物は毒性があり、処理が必要な大気汚染物質を構成する。
最後に、最近の幾つかの製造プロセスでは、真空ポンプの排気能力が不十分であるか、ガス処理装置の処理能力が不十分であるため、希釈ガスの増加が不十分になりつつある。そのため、この解決策が限界に達していることが観察されている。これらの極端な動作条件では、真空ポンプ又はガス処理装置の信頼性に関する問題が発生する可能性がある。
第１に、真空ラインにおける大量の窒素ガスの供給には、このガス消費に伴う追加コストが発生し、そしてまた、大量の希釈ガスの流れを処理するために、真空ポンプ、加熱装置、及びガス処理装置のエネルギー消費が発生する。
さらに、ガスの希釈によって引き起こされる真空ラインの冷却は、特に加熱要素のコストと故障のリスクという、他の欠点をもたらす。この大量の中性ガスの供給には、ガス処理装置と粗引きポンプ装置の過剰評価も必要である。
希釈窒素はさらに、ガス処理装置内で、ＮＯ２等の、窒素酸化物又は「ＮＯＸ」の生成をもたらす。この窒素酸化物は毒性があり、処理が必要な大気汚染物質を構成する。
最後に、最近の幾つかの製造プロセスでは、真空ポンプの排気能力が不十分であるか、ガス処理装置の処理能力が不十分であるため、希釈ガスの増加が不十分になりつつある。そのため、この解決策が限界に達していることが観察されている。これらの極端な動作条件では、真空ポンプ又はガス処理装置の信頼性に関する問題が発生する可能性がある。
【0006】
別の解決策は、特に前駆体の熱分解を防ぎ、化学反応を最小限に抑えるために、管と真空ポンプの温度を下げることである。ただし、結露による析出のリスクを防ぐために、高温を維持することも重要である。
【0007】
もう１つの問題は、一部の製造プロセス、特に半導体産業で、ますます不安定な前駆体を使用する傾向があることである。基板パターンはますます薄くなり、基板はますます厚くなる、すなわち、基板パターンは多くのプロセスステップで生成される多くの層を有している。基板のチップに損傷を与える危険性がある熱収支を下げるために、より低い温度で分解する新世代の分子が使用されている。その欠点は、これらの分子が真空ラインに簡単に堆積することであり、これによりかなりの量の堆積物が生じる可能性がある。
【0008】
さらに、一部の使用済みの凝縮性ガス種は固化して固体の副生成物になり、特に層の形で、真空ポンプ又は管の可動部分又は静的部分に堆積し、これが真空ラインの詰まりにつながる可能性がある。
【0009】
本発明の１つの目的は、可燃性ガス及び／又は爆発性ガスを搬送するポンプ装置及び真空ラインの安全性を高めることである。
本発明の他の目的は、凝縮性種の堆積物の存在を減らすこと、又は排気管やポンプ装置内において、低温で分解する前駆体の分解を遅らせる若しくは最小限に抑えることである。
本発明の他の目的は、凝縮性種の堆積物の存在を減らすこと、又は排気管やポンプ装置内において、低温で分解する前駆体の分解を遅らせる若しくは最小限に抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的を達成するために、
本発明は、少なくとも１つの粗引きポンプ装置によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置に関するものであり、
前記ガス処理装置は、
１つのガス処理室と、前記少なくとも１つの粗引きポンプ装置の吐出口を前記ガス処理室の入口に接続するように構成された少なくとも１つの排気管とを備え、
さらに、前記ガス処理装置は、前記少なくとも１つの排気管内の圧力を下げるように構成された少なくとも１つの補助ポンプ装置を含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室の入口から１ｍ未満、例えば５０ｃｍ未満に位置することを特徴とする。
本発明は、少なくとも１つの粗引きポンプ装置によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置に関するものであり、
前記ガス処理装置は、
１つのガス処理室と、前記少なくとも１つの粗引きポンプ装置の吐出口を前記ガス処理室の入口に接続するように構成された少なくとも１つの排気管とを備え、
さらに、前記ガス処理装置は、前記少なくとも１つの排気管内の圧力を下げるように構成された少なくとも１つの補助ポンプ装置を含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室の入口から１ｍ未満、例えば５０ｃｍ未満に位置することを特徴とする。
【0011】
排気管内の圧力を下げると、真空ラインを安全にする。またこれと同時に、排気管とポンプ装置内の凝縮性種の堆積を防ぐことができる。これにより、真空ラインの加熱温度を減らすことができる。真空ラインの加熱温度を下げると、熱分解を防ぐことができるため、ポンプ装置での前駆体の変換と化学活性の反応速度が低下し、望ましくない反応を減らすことができる。加熱温度を下げることで、潤滑剤の品質を維持し、ポンプ装置の機械部品、特にベアリングの信頼性を向上させることもできる。したがって、メンテナンス作業の間隔を延ばすことができる。
さらに、排気管内の圧力を下げると、希釈ガスの消費量を制限することが可能になり、これにより、ポンプ装置及びガス処理装置のエネルギー消費量を削減し、処理装置内の窒素酸化物の形成を最小限に抑えるか、さらには排除することさえ可能になる。
真空ライン内の圧力を下げると、粗引きポンプ装置内の圧力も下がり、これにより、粗引きポンプ装置のサイズを縮小し、強度が低く、したがって安価な材料を使用することが可能になる。
さらに、排気管内の圧力を下げると、希釈ガスの消費量を制限することが可能になり、これにより、ポンプ装置及びガス処理装置のエネルギー消費量を削減し、処理装置内の窒素酸化物の形成を最小限に抑えるか、さらには排除することさえ可能になる。
真空ライン内の圧力を下げると、粗引きポンプ装置内の圧力も下がり、これにより、粗引きポンプ装置のサイズを縮小し、強度が低く、したがって安価な材料を使用することが可能になる。
【0012】
前記ガス処理装置は、単独で、又は組み合わせて、以下に説明する特徴の１つ又は複数をさらに含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室に取り付けることができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室のバーナーのヘッドに取り付けられたベンチュリガスジェットポンプを含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室に取り付けることができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室のバーナーのヘッドに取り付けられたベンチュリガスジェットポンプを含むことができる。
【0013】
前記ガス処理装置は、前記排気管と前記補助ポンプ装置との間に介在する少なくとも１つのバイパス装置を含むことができ、このバイパス装置は、
前記排気管に接続された入口ポート、
前記ガス処理室に接続されている前記補助ポンプ装置に接続された第１の出口ポート、
前記ガス処理室をバイパスするように構成された第２の出口ポート、及び
前記入口ポートを前記第１の出口ポート又は前記第２の出口ポートと連通させるように構成された制御部材を含んでいる。
前記バイパス装置は、制御可能な三方弁とすることもできる。
前記排気管に接続された入口ポート、
前記ガス処理室に接続されている前記補助ポンプ装置に接続された第１の出口ポート、
前記ガス処理室をバイパスするように構成された第２の出口ポート、及び
前記入口ポートを前記第１の出口ポート又は前記第２の出口ポートと連通させるように構成された制御部材を含んでいる。
前記バイパス装置は、制御可能な三方弁とすることもできる。
【0014】
もし、前記ガス処理装置が少なくとも２つの前記バイパス装置を含み、その第１の出口ポートが前記補助ポンプ装置を介して前記ガス処理室に接続されている場合、このガス処理装置は、
前記粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された少なくとも２つの隔離弁と、
前記隔離弁に接続され、前記隔離弁の下流にある複数の粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された第１の圧力センサに接続された１つの処理ユニットを含み、
前記処理ユニットは、前記遮断弁が開いている１つの前記排気管の第１の圧力センサからの測定値が所定の閾値を超えた場合に警報を発するために、所定の期間、１つの前記遮断弁を除く他の全ての遮断弁を閉鎖する制御を行うように構成されている。
前記ガス処理装置は、前記バイパス装置の少なくとも１つの第２の出口ポートに接続され、前記第２の出口ポートの圧力を下げるように構成された、少なくとも１つの追加補助ポンプ装置を含むことができる。
前記粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された少なくとも２つの隔離弁と、
前記隔離弁に接続され、前記隔離弁の下流にある複数の粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された第１の圧力センサに接続された１つの処理ユニットを含み、
前記処理ユニットは、前記遮断弁が開いている１つの前記排気管の第１の圧力センサからの測定値が所定の閾値を超えた場合に警報を発するために、所定の期間、１つの前記遮断弁を除く他の全ての遮断弁を閉鎖する制御を行うように構成されている。
前記ガス処理装置は、前記バイパス装置の少なくとも１つの第２の出口ポートに接続され、前記第２の出口ポートの圧力を下げるように構成された、少なくとも１つの追加補助ポンプ装置を含むことができる。
【0015】
前記ガス処理装置は、以下を含むことができる：
前記第２の出口ポート内の圧力を測定するように構成された第２の圧力センサ、及び
前記第２の圧力センサに接続され、圧力測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成された１つの処理ユニット。
前記ガス処理装置は、中性ガスを前記追加補助ポンプ装置内及び／又は前記追加補助ポンプ装置の出口に注入するように構成された、少なくとも１つの中性ガス注入装置を含むことができる。
前記第２の出口ポート内の圧力を測定するように構成された第２の圧力センサ、及び
前記第２の圧力センサに接続され、圧力測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成された１つの処理ユニット。
前記ガス処理装置は、中性ガスを前記追加補助ポンプ装置内及び／又は前記追加補助ポンプ装置の出口に注入するように構成された、少なくとも１つの中性ガス注入装置を含むことができる。
【0016】
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、入口ポートを第２の出口ポートと連通させる前記制御部材がない場合、第１の速度とし、
少なくとも１つの前記制御部材が入口ポートを第２の出口ポートと連通させるとき、第２の速度とし、第２の速度は第１の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、粗引きポンプ装置の吐出口に設けられた第１の圧力センサからの少なくとも１つの測定値が閾値以下である場合、第１の速度とし、
前記測定値が閾値を超えると、第２の速度に変更され、第２の速度は第１の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下になると、第１の速度になり、
可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第２の速度になり、前記第２の速度は前記第１の速度よりも高速である。
前記ポンプ速度は、入口ポートを第２の出口ポートと連通させる前記制御部材がない場合、第１の速度とし、
少なくとも１つの前記制御部材が入口ポートを第２の出口ポートと連通させるとき、第２の速度とし、第２の速度は第１の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、粗引きポンプ装置の吐出口に設けられた第１の圧力センサからの少なくとも１つの測定値が閾値以下である場合、第１の速度とし、
前記測定値が閾値を超えると、第２の速度に変更され、第２の速度は第１の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された１つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下になると、第１の速度になり、
可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第２の速度になり、前記第２の速度は前記第１の速度よりも高速である。
【0017】
前記補助ポンプ装置及び／又は前記追加補助ポンプ装置は、ウォータージェットポンプ及び／又はベンチュリガスジェットポンプ及び／又は液封ポンプ及び／又はドライ真空ポンプ及び／又はベーンポンプを含むことができる。
前記ガス処理室は、バーナー、及び／又は電気システム、及び／又はプラズマ、及び／又は洗浄塔、及び／又は化学吸着式及び／又は物理吸着式のカートリッジを含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、ベンチュリガスジェットポンプを含むことができ、その駆動ガスは、燃料及び／又は燃焼剤及び／又は中性ガスを含む。
前記ベンチュリガスジェットポンプは、前記駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことができる。
前記真空ラインは、過圧の場合に前記補助ポンプ装置及び／又は追加補助ポンプ装置をバイパスするように構成されたバイパス管を含むことができる。
本発明は、上述のガス処理装置を含む真空ラインにも関する。
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下の説明から明らかになるであろう。
前記ガス処理室は、バーナー、及び／又は電気システム、及び／又はプラズマ、及び／又は洗浄塔、及び／又は化学吸着式及び／又は物理吸着式のカートリッジを含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、ベンチュリガスジェットポンプを含むことができ、その駆動ガスは、燃料及び／又は燃焼剤及び／又は中性ガスを含む。
前記ベンチュリガスジェットポンプは、前記駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことができる。
前記真空ラインは、過圧の場合に前記補助ポンプ装置及び／又は追加補助ポンプ装置をバイパスするように構成されたバイパス管を含むことができる。
本発明は、上述のガス処理装置を含む真空ラインにも関する。
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明を理解するために必要な構成要素のみが示されている、生産設備の一例の概略図である。
【図2A】本発明の真空ラインの１つの変形例の概略図である。
【図2B】本発明の真空ラインの別の変形例の概略図である。
【図2C】本発明の真空ラインの別の変形例の概略図である。
【図2D】本発明の真空ラインの別の例の概略図である。
【図2E】本発明の真空ラインの他の例の概略図である。
【図3】水素の濃度Ｃの関数としての爆発圧力Ｐ（ｍｂａｒ単位）を示すグラフである。（記号は測定値を表し、実線は理論値を表している。）
【図4】本発明の真空ラインの他の例の概略図である。
【図5】本発明の真空ラインの他の例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
各図において、同一の要素には同一の参照番号が付されている。
以下の実施形態は例示である。以下の説明は１つ又は複数の実施形態に言及しているが、これは、各言及が同じ実施形態に関連すること、又は特徴が単一の実施形態のみに適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の個々の特徴を組み合わせたり交換したりして、他の実施形態を提供することもできる。粗引き真空ポンプとは、気体を吸入し、移送し、大気圧で排出するように構成された容積式真空ポンプを意味する。粗引き真空ポンプのロータには、ルーツ、クロー、スクリュー、ベーン、又はスクロールの各タイプがある。粗引き真空ポンプは、大気圧でも起動できるように構成されている。
以下の実施形態は例示である。以下の説明は１つ又は複数の実施形態に言及しているが、これは、各言及が同じ実施形態に関連すること、又は特徴が単一の実施形態のみに適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の個々の特徴を組み合わせたり交換したりして、他の実施形態を提供することもできる。粗引き真空ポンプとは、気体を吸入し、移送し、大気圧で排出するように構成された容積式真空ポンプを意味する。粗引き真空ポンプのロータには、ルーツ、クロー、スクリュー、ベーン、又はスクロールの各タイプがある。粗引き真空ポンプは、大気圧でも起動できるように構成されている。
【0020】
２つのルーツロータを使用して排気対象の気体を取り込み、移送し、排出するように構成された容積式真空ポンプは、ルーツ又はルーツブロワー真空ポンプとして定義される。ルーツ真空ポンプは、粗引き真空ポンプの上流に直列に設けられている。ロータは、ルーツ真空ポンプのモータによって回転する２つのシャフトに保持されている。
ルーツ真空ポンプは、主に、ポンプ搬送能力が高く、公差が大きいため、排気ステージの寸法が大きいという点、及びルーツ真空ポンプは大気圧では排出できないため、粗引き真空ポンプの上流に直列に取り付けて使用する必要があるという点で、粗引き真空ポンプとは異なる。
「上流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して他の構成要素の前方に配置される構成要素であると定義される。対照的に「下流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して後方に配置される構成要素であると定義される。
ルーツ真空ポンプは、主に、ポンプ搬送能力が高く、公差が大きいため、排気ステージの寸法が大きいという点、及びルーツ真空ポンプは大気圧では排出できないため、粗引き真空ポンプの上流に直列に取り付けて使用する必要があるという点で、粗引き真空ポンプとは異なる。
「上流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して他の構成要素の前方に配置される構成要素であると定義される。対照的に「下流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して後方に配置される構成要素であると定義される。
【0021】
図１は、本発明を理解するために必要な構成要素のみが示されている、生産設備の一例の概略図である。
生産設備１は、１つ又は複数の真空ライン４に接続された、１つ又は複数のプロセスチャンバ３を備える半導体製造装置２を含んでいる。プロセスチャンバ３は、半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ、又は光起電力パネル等の１つ又は複数の基板を受け入れるのに適している。
１つの真空ライン４は、少なくとも１つのプロセスチャンバ３に接続された１つ又は複数のポンプ装置５と、１つ又は複数のガス処理装置６とを含んでおり、このガス処理装置６は、少なくとも１つの粗引きポンプ装置１０の吐出口８をガス処理装置６のガス処理室２６の入口９に接続する１つ又は複数の排気管７を含んでいる。図１の実施例では、１つの半導体製造装置２が示されており、そのプロセスチャンバ３は真空ライン４に接続されている。排気管７は、長さを変えることができる。粗引きポンプ装置１０の吐出口とガス処理室２６の入口９との間で、排気管は１～４ｍの長さを有する。
生産設備１は、１つ又は複数の真空ライン４に接続された、１つ又は複数のプロセスチャンバ３を備える半導体製造装置２を含んでいる。プロセスチャンバ３は、半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ、又は光起電力パネル等の１つ又は複数の基板を受け入れるのに適している。
１つの真空ライン４は、少なくとも１つのプロセスチャンバ３に接続された１つ又は複数のポンプ装置５と、１つ又は複数のガス処理装置６とを含んでおり、このガス処理装置６は、少なくとも１つの粗引きポンプ装置１０の吐出口８をガス処理装置６のガス処理室２６の入口９に接続する１つ又は複数の排気管７を含んでいる。図１の実施例では、１つの半導体製造装置２が示されており、そのプロセスチャンバ３は真空ライン４に接続されている。排気管７は、長さを変えることができる。粗引きポンプ装置１０の吐出口とガス処理室２６の入口９との間で、排気管は１～４ｍの長さを有する。
【0022】
ポンプ装置５は、少なくとも１つの粗引きポンプ装置１０を含み、ポンプ搬送されたガスを、吐出口８において、大気圧で、又は大気圧よりも高い圧力、特に、最大１，２００ｍｂａｒ（１２０，０００Ｐａ）でも排出できるように構成されている。また、粗引きポンプ装置１０は、ポンプ搬送されたガスを大気圧よりも低い圧力で排出することもできる。
ポンプ装置５はまた、プロセスチャンバ３と粗引きポンプ装置１０との間に介在する、ポンプ搬送されたガスの流れの方向で粗引きポンプ装置１０の上流に直列に配置された、少なくとも１つの高真空ポンプ装置を含むことができる。この高真空ポンプ装置には、ルーツ真空ポンプ１１及び／又はターボ分子真空ポンプ１２が含まれる。
ガス処理室２６は、粗引きポンプ装置１０によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されている。
ポンプ装置５はまた、プロセスチャンバ３と粗引きポンプ装置１０との間に介在する、ポンプ搬送されたガスの流れの方向で粗引きポンプ装置１０の上流に直列に配置された、少なくとも１つの高真空ポンプ装置を含むことができる。この高真空ポンプ装置には、ルーツ真空ポンプ１１及び／又はターボ分子真空ポンプ１２が含まれる。
ガス処理室２６は、粗引きポンプ装置１０によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されている。
【0023】
ガス処理室２６は、それ自体既知の方法で、例えば、炭化水素の燃焼による高温での熱反応を生成するように構成されたバーナー２３、及び／又は加熱抵抗器による高温での熱反応を起こすように構成された電気システム、及び／又はプラズマ、及び／又はスクラバー、及び／又は化学吸着式及び／又は物理吸着式のカートリッジを含んでいる。
【0024】
図１に示す例示的な実施形態によれば、ガス処理室２６は、バーナー２３と、ガスの流れ方向でバーナー２３の下流に直列に配置された洗浄塔２４とを含んでいる。バーナー２３は、燃焼バーナー、電気バーナー又はプラズマバーナーである。酸素又は空気等の反応性ガスがポンプ搬送されたガスに追加され、バーナー２３によって、非常に高い温度に加熱され、新しい化学反応性の可溶性種の形成が活性化され、その後洗浄塔２４によって捕捉される。解離した高温ガスを互いに再結合させたり逆平衡させたりするのではなく、ガスを急速に冷却して化学平衡を遮断するために、水噴射ノズル（一般にクエンチノズルとしても知られている）によってバーナー２３内に、ミストを発生させることができる。
洗浄塔２４は、例えば、ポンプ搬送されたガスが水流に対して向流で上昇する充填カラムを含んでいる。ガス処理装置６の出口３１で、ガスを大気中又は製造プラントの中央洗浄塔に排出することができる。
洗浄塔２４は、例えば、ポンプ搬送されたガスが水流に対して向流で上昇する充填カラムを含んでいる。ガス処理装置６の出口３１で、ガスを大気中又は製造プラントの中央洗浄塔に排出することができる。
【0025】
ガス処理装置６は、さらに、少なくとも１つの排気管７内の圧力を下げるように構成された、少なくとも１つの補助ポンプ装置１３を含んでいる（図１、図４、図５参照）。
この補助ポンプ装置１３は、任意のタイプのものとすることができる。これには、例えば、図１に示すようなウォータージェットポンプ（又はウォーターブラスト）のほかに、及び／又はベンチュリガスジェットポンプ、及び／又は液封ポンプ、及び／又はルーツ型、クロー型等のドライ真空ポンプ、及び／又はスクリュー真空ポンプ、及び／又はベーン型及び／又はスクロール型及び／又はメンブレン型又はダイヤフラム型のポンプが含まれる。
もし、補助ポンプ装置１３がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、圧力の低下を引き起こすために注入される駆動ガスには、窒素等の中性ガスを含めることができる。次いで、前記駆動ガスは、排気管７から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈することに寄与する。この駆動ガスには、メタン等の燃料及び／又は燃焼剤を含むことができる。駆動ガスはまた、ガス処理装置６のバーナー２３の効率を低下させず、窒素酸化物を発生させることなく、排気管７から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈するのにも寄与する。
この補助ポンプ装置１３は、任意のタイプのものとすることができる。これには、例えば、図１に示すようなウォータージェットポンプ（又はウォーターブラスト）のほかに、及び／又はベンチュリガスジェットポンプ、及び／又は液封ポンプ、及び／又はルーツ型、クロー型等のドライ真空ポンプ、及び／又はスクリュー真空ポンプ、及び／又はベーン型及び／又はスクロール型及び／又はメンブレン型又はダイヤフラム型のポンプが含まれる。
もし、補助ポンプ装置１３がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、圧力の低下を引き起こすために注入される駆動ガスには、窒素等の中性ガスを含めることができる。次いで、前記駆動ガスは、排気管７から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈することに寄与する。この駆動ガスには、メタン等の燃料及び／又は燃焼剤を含むことができる。駆動ガスはまた、ガス処理装置６のバーナー２３の効率を低下させず、窒素酸化物を発生させることなく、排気管７から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈するのにも寄与する。
【0026】
ベンチュリガスジェットポンプは、駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことができる。駆動ガスは、例えば５００℃以上等の、５０℃を超える温度まで加熱することができる。駆動ガスを加熱することにより、ガス処理装置６のバーナー２３の効率を向上させ、ジェットポンプ出口での粉体の堆積を防止することができる。駆動ガスは、例えば、ガス処理室２６又はポンプ装置５の高温部分と接触する熱交換器によって加熱することができ、これにより電力消費を低減することが可能になる。
【0027】
ガスジェットポンプは電力を消費しないメリットがある。それはコンパクトで軽量であるため、ポンプ装置５又はガス処理装置６に容易に組み込むことができる（図２Ａ参照）。
もし、補助ポンプ装置１３がドライ真空ポンプを含む場合、補助真空ポンプ１３のパージガスは、窒素などの中性ガス、及び／又はメタンなどの燃料、及び／又は燃焼剤を含むことができる。パージガスは、例えば、ガス処理室２６又はポンプ装置５の高温部分と接触する熱交換器によって、５００℃を超える等、５０℃を超える温度までさらに加熱することができる。
少なくとも１つの補助ポンプ装置１３は、ガス処理室２６の入口９に、すなわち、１ｍ未満、例えば５０ｃｍ未満の距離に位置する。これは一般に、バーナーの入口９が一般に地面から１．５０ｍ以上離れた位置にあるので、補助ポンプ装置１３を上に置く必要があるためである。
もし、補助ポンプ装置１３がドライ真空ポンプを含む場合、補助真空ポンプ１３のパージガスは、窒素などの中性ガス、及び／又はメタンなどの燃料、及び／又は燃焼剤を含むことができる。パージガスは、例えば、ガス処理室２６又はポンプ装置５の高温部分と接触する熱交換器によって、５００℃を超える等、５０℃を超える温度までさらに加熱することができる。
少なくとも１つの補助ポンプ装置１３は、ガス処理室２６の入口９に、すなわち、１ｍ未満、例えば５０ｃｍ未満の距離に位置する。これは一般に、バーナーの入口９が一般に地面から１．５０ｍ以上離れた位置にあるので、補助ポンプ装置１３を上に置く必要があるためである。
【0028】
一般に、補助ポンプ装置１３のポンプ能力は、粗引きポンプ装置１０のポンプ能力よりも小さいことが好ましく、例えば、５ｍ３／ｈより大きく、及び／又は１００ｍ３／ｈ未満である。これらの条件では、特にドライ真空ポンプ又は液封ポンプ又はベーンポンプを含む補助ポンプ装置１３は、ガス処理室２６の入口９のできるだけ近くに配置できる（図２Ａ参照）ように十分に軽量であり、例えばガス処理室２６内に配置しても（図２Ｂ参照）、何のリスクもなく、特別な取り扱い手段も必要としない。
ベンチュリガスジェットポンプタイプの補助ポンプ装置１３は、例えば、ガス処理装置６のバーナー２３のヘッドに取り付けられる（図２Ｂ参照）。この場合、ガス処理室２６内に取り付けられた単一の補助ポンプ装置１３は、幾つかの排気管７内の圧力を下げることを可能にする（図５参照）。駆動ガスの燃焼剤である燃料は、その後、バーナーに火炎を供給するガスとなる。
ベンチュリガスジェットポンプタイプの補助ポンプ装置１３は、例えば、ガス処理装置６のバーナー２３のヘッドに取り付けられる（図２Ｂ参照）。この場合、ガス処理室２６内に取り付けられた単一の補助ポンプ装置１３は、幾つかの排気管７内の圧力を下げることを可能にする（図５参照）。駆動ガスの燃焼剤である燃料は、その後、バーナーに火炎を供給するガスとなる。
【0029】
真空ライン４は、さらに、過圧の場合に、補助ポンプ装置１３及び／又は以下に見られるように、追加補助ポンプ装置２７をバイパスするように構成された少なくとも１つのバイパス管１４を含むことができる（図２Ｃ、図４、図５参照）。
このバイパス管１４は、補助ポンプ装置１３又は追加補助ポンプ装置２７をバイパスする管と、この管内に配置され、逆止弁／弁の両側の圧力差に応じて開閉するように構成された制御可能な弁又は逆止弁とを含んでいる。このバイパス管１４は、特に強力なガス流のポンプ搬送の場合、又は補助ポンプ装置の故障の場合に、補助ポンプ装置１３や追加補助ポンプ装置２７が引き起こす可能性のあるポンプ搬送能力の制限を防止するために、これらの補助ポンプ装置１３や追加補助ポンプ装置２７をバイパスすることを可能にする。
バイパス管１４は、ガス処理装置６をバイパスすることもできるが（図２Ｄ参照）、これは、危険なガス種なしに、大気圧で大量の空気を排出している間だけである。この場合、バイパス管１４には、通常開いている、すなわち、信号がない場合又は故障の場合に開いている制御可能な弁が設けられている。この弁は、プロセスガスがプロセスチャンバ内に導入されないとき、このプロセスチャンバ３から生じるドライコンタクトによってのみ閉じるように制御することができる。
このバイパス管１４は、補助ポンプ装置１３又は追加補助ポンプ装置２７をバイパスする管と、この管内に配置され、逆止弁／弁の両側の圧力差に応じて開閉するように構成された制御可能な弁又は逆止弁とを含んでいる。このバイパス管１４は、特に強力なガス流のポンプ搬送の場合、又は補助ポンプ装置の故障の場合に、補助ポンプ装置１３や追加補助ポンプ装置２７が引き起こす可能性のあるポンプ搬送能力の制限を防止するために、これらの補助ポンプ装置１３や追加補助ポンプ装置２７をバイパスすることを可能にする。
バイパス管１４は、ガス処理装置６をバイパスすることもできるが（図２Ｄ参照）、これは、危険なガス種なしに、大気圧で大量の空気を排出している間だけである。この場合、バイパス管１４には、通常開いている、すなわち、信号がない場合又は故障の場合に開いている制御可能な弁が設けられている。この弁は、プロセスガスがプロセスチャンバ内に導入されないとき、このプロセスチャンバ３から生じるドライコンタクトによってのみ閉じるように制御することができる。
【0030】
補助真空ポンプ１３及び／又は追加補助ポンプ装置２７がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、これはバイパス管１４の逆止弁に組み込むことができる（図２Ｅ参照）。この逆止弁の可動シャッターには、ベンチュリ貫通通路がある。この逆止弁は、駆動ガスがベンチュリ通路の入口で注入されるとき、逆止弁が補助真空ポンプ１３又は追加補助ポンプ装置２７のジェットポンプを形成する、閉位置を採用することができる。
逆止弁はまた、この逆止弁のいずれかの側の圧力差が逆止弁の負荷閾値よりも大きい場合、ポンプ搬送されたガスがベンチュリ貫通通路をバイパスする開位置を採用することもできる。
逆止弁はまた、この逆止弁のいずれかの側の圧力差が逆止弁の負荷閾値よりも大きい場合、ポンプ搬送されたガスがベンチュリ貫通通路をバイパスする開位置を採用することもできる。
【0031】
図１に戻って、真空ライン４は、さらに、希釈ガス注入装置１５、排気管７内の圧力を測定するように構成された第１の圧力センサ１６、及び第１の圧力センサ１６に接続された１つの制御ユニット１７を含んでいる。
希釈ガス注入装置１５は、窒素などの中性ガスなどの希釈ガスを、排気管７内及び／又は粗引きポンプ装置１０内及び／又は補助ポンプ装置１３内に注入するように構成されている。希釈ガスは、例えば、粗引きポンプ装置１０の入口及び／又は吐出口８で、及び／又は粗引きポンプ装置１０の多段粗引き真空ポンプの最後の２つのポンプ段に注入される。
希釈ガス注入装置１５は、窒素などの中性ガスなどの希釈ガスを、排気管７内及び／又は粗引きポンプ装置１０内及び／又は補助ポンプ装置１３内に注入するように構成されている。希釈ガスは、例えば、粗引きポンプ装置１０の入口及び／又は吐出口８で、及び／又は粗引きポンプ装置１０の多段粗引き真空ポンプの最後の２つのポンプ段に注入される。
【0032】
第１の圧力センサ１６は、例えば、粗引きポンプ装置１０の吐出口８の付近に配置される。
制御ユニット１７は、コントローラ、マイクロコントローラ、メモリ、及び真空ラインを制御する方法を実施可能なコンピュータプログラムを含む。この制御ユニットは、たとえば、コンピュータ又はプログラマブルロジックコントローラである。
制御ユニット１７は、第１の圧力センサ１６によって測定された圧力の関数として、第１の動作モード又は第２の動作モードにしたがって、補助ポンプ装置１３及び希釈ガス注入装置１５を制御するように構成できる。
第１の動作モードでは、排気管７内の圧力は、２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下に維持される。
制御ユニット１７は、コントローラ、マイクロコントローラ、メモリ、及び真空ラインを制御する方法を実施可能なコンピュータプログラムを含む。この制御ユニットは、たとえば、コンピュータ又はプログラマブルロジックコントローラである。
制御ユニット１７は、第１の圧力センサ１６によって測定された圧力の関数として、第１の動作モード又は第２の動作モードにしたがって、補助ポンプ装置１３及び希釈ガス注入装置１５を制御するように構成できる。
第１の動作モードでは、排気管７内の圧力は、２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下に維持される。
【0033】
排気管７内の圧力を下げることができる補助ポンプ装置１３は、連続的又は断続的にポンプ搬送するように制御することができる。
例えば、補助ポンプ装置１３は、ベンチュリガスジェットポンプを含み、制御ユニット１７は、圧力を下げるためにジェットポンプの駆動ガスを制御するように構成されている。
例えば、補助ポンプ装置１３は、ベンチュリガスジェットポンプを含み、制御ユニット１７は、圧力を下げるためにジェットポンプの駆動ガスを制御するように構成されている。
【0034】
他の例によれば、補助ポンプ装置１３はウォータージェットポンプを含み、制御ユニット１７は、圧力を下げることを可能にするウォータージェットポンプの駆動液を制御するように構成されている（図１参照）。
この場合、一実施形態によれば、補助ポンプ装置１３はさらに流体ポンプ１９を含み、この流体ポンプの出口は、ウォータージェットポンプに駆動液を供給するために、制御ユニット１７によって制御されるように構成されている。流体ポンプ１９の入口は、例えば、ガス処理装置６の洗浄塔２４内の洗浄槽２２の液体と連通するようにして配置される。次に、ガス処理装置６は、補助ポンプ装置１３のウォータージェットポンプとガス処理装置６のバーナー２３の入口９との間に介在する、ガス／水分離器２０を含むことができる。液体残留物は、プランジャーチューブ２１を介して洗浄槽２２に排出することができる。
したがって、最適な動作モードである第１の動作モードでは、デフォルトでは、排気管内の圧力は、排気管７内を搬送される殆どの可燃性ガスの発火条件よりも低く維持される。
この場合、一実施形態によれば、補助ポンプ装置１３はさらに流体ポンプ１９を含み、この流体ポンプの出口は、ウォータージェットポンプに駆動液を供給するために、制御ユニット１７によって制御されるように構成されている。流体ポンプ１９の入口は、例えば、ガス処理装置６の洗浄塔２４内の洗浄槽２２の液体と連通するようにして配置される。次に、ガス処理装置６は、補助ポンプ装置１３のウォータージェットポンプとガス処理装置６のバーナー２３の入口９との間に介在する、ガス／水分離器２０を含むことができる。液体残留物は、プランジャーチューブ２１を介して洗浄槽２２に排出することができる。
したがって、最適な動作モードである第１の動作モードでは、デフォルトでは、排気管内の圧力は、排気管７内を搬送される殆どの可燃性ガスの発火条件よりも低く維持される。
【0035】
これは、図３の例を参照するとよりよく理解できる。
図３は、爆発前のさまざまな初期圧力値に対する水素の濃度（空気中の分子分率）の関数として爆発圧力Ｐをミリバール単位でグラフ化したものである。（記号は測定値を表し、実線は理論値を表している。）
白三角が１００ｍｂａｒ（１０，０００Ｐａ）、白四角が１５０ｍｂａｒ（１５，０００Ｐａ）、白菱形が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）、黒丸形が３００ｍｂａｒ（３０，０００Ｐａ）、黒三角が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）、黒四角が７５０ｍｂａｒ（７５，０００Ｐａ）、黒菱形が１，０００ｍｂａｒ（１００，０００Ｐａ）である。
図３によれば、１００ｍｂａｒ（１０，０００Ｐａ）、１５０ｍｂａｒ（１５，０００Ｐａ）、及び２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）の水素ガスの圧力に対して、化学量論的条件下での爆発圧力が、つまり、最も深刻な爆発につながる可能性がある場合の爆発圧力が、１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００Ｐａ）未満のままである。
このようにして、ガス爆発を防止することができる安全な条件のセットが、粗引きポンプ装置１０及び排気管７内に確立される。排気管内が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下の圧力の場合、化学量論的条件下での点火によって発生する圧力（爆発圧力とも呼ばれる）は、容易に抑えることができる、すなわち、ポンプ装置５又は配管に重大な機械的損傷を引き起こさない、と考えられている。
図３は、爆発前のさまざまな初期圧力値に対する水素の濃度（空気中の分子分率）の関数として爆発圧力Ｐをミリバール単位でグラフ化したものである。（記号は測定値を表し、実線は理論値を表している。）
白三角が１００ｍｂａｒ（１０，０００Ｐａ）、白四角が１５０ｍｂａｒ（１５，０００Ｐａ）、白菱形が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）、黒丸形が３００ｍｂａｒ（３０，０００Ｐａ）、黒三角が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）、黒四角が７５０ｍｂａｒ（７５，０００Ｐａ）、黒菱形が１，０００ｍｂａｒ（１００，０００Ｐａ）である。
図３によれば、１００ｍｂａｒ（１０，０００Ｐａ）、１５０ｍｂａｒ（１５，０００Ｐａ）、及び２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）の水素ガスの圧力に対して、化学量論的条件下での爆発圧力が、つまり、最も深刻な爆発につながる可能性がある場合の爆発圧力が、１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００Ｐａ）未満のままである。
このようにして、ガス爆発を防止することができる安全な条件のセットが、粗引きポンプ装置１０及び排気管７内に確立される。排気管内が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下の圧力の場合、化学量論的条件下での点火によって発生する圧力（爆発圧力とも呼ばれる）は、容易に抑えることができる、すなわち、ポンプ装置５又は配管に重大な機械的損傷を引き起こさない、と考えられている。
【0036】
図３は水素ガスに関する特定のケースに関するものであるが、同じ挙動が全ての可燃性ガスで観察される。すなわち、化学量論的条件下での爆発圧力、つまり、最も深刻な爆発につながる可能性のある爆発圧力が、１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００Ｐａ）未満に留まる。
【0037】
さらに、第１の動作モードでは、２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）未満の圧力の真空レベルによって安全性が確保されるため、可燃性及び／又は爆発条件の範囲外になるように希釈ガスを注入する必要はない。したがって、制御ユニット１７は、排気管７又はポンプ装置５への希釈ガスの注入を停止するように制御することができる。
また、制御ユニット１７が、第１の動作モードにおいて、粗引きポンプ装置１０へのパージガスの注入を停止するように装置を構成することもできる。これにより、排気管７内を低圧に維持するのがより容易になる。
また、制御ユニット１７が、第１の動作モードにおいて、粗引きポンプ装置１０へのパージガスの注入を停止するように装置を構成することもできる。これにより、排気管７内を低圧に維持するのがより容易になる。
【0038】
制御ユニット１７は、排気管内の圧力を２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）未満に下げることができない場合、第２の動作モードに切り替えられるように構成されている。
この第２の動作モードでは、排気管７内の圧力は２０，０００Ｐａより大きい。制御ユニット１７はさらに、希釈ガス注入装置１５によって、排気管７又はポンプ装置５への希釈ガスの注入を制御するように構成されている。
この第２の動作モードは、「劣化した」動作モードと見なすことができ、可燃性のリスクは希釈によって制御できる。
制御ユニット１７は、第２の動作モードにおいて排気管７又はポンプ装置５のガスの流れに導入される希釈ガスの流量が、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管内の圧力の関数として、及びポンプ搬送される可燃性ガスに関する情報の関数として決定され、点火（又は爆発圧力）によって生成される圧力が特に化学量論的条件下、つまり、最悪の可燃性ガス濃度条件でも、１６０，０００Ｐａ（１，６００ｍｂａｒ）未満に留まるように構成することができる。
この第２の動作モードでは、排気管７内の圧力は２０，０００Ｐａより大きい。制御ユニット１７はさらに、希釈ガス注入装置１５によって、排気管７又はポンプ装置５への希釈ガスの注入を制御するように構成されている。
この第２の動作モードは、「劣化した」動作モードと見なすことができ、可燃性のリスクは希釈によって制御できる。
制御ユニット１７は、第２の動作モードにおいて排気管７又はポンプ装置５のガスの流れに導入される希釈ガスの流量が、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管内の圧力の関数として、及びポンプ搬送される可燃性ガスに関する情報の関数として決定され、点火（又は爆発圧力）によって生成される圧力が特に化学量論的条件下、つまり、最悪の可燃性ガス濃度条件でも、１６０，０００Ｐａ（１，６００ｍｂａｒ）未満に留まるように構成することができる。
【0039】
例えば、図３を参照すると、第１の圧力センサ１６によって測定された爆発前の初期圧力が３００ｍｂａｒ（３０，０００Ｐａ）（黒丸形）であるとき、化学量論的条件下での３２％の［Ｈ２］濃度を、目標の［Ｈ２］濃度まで下げる必要がある。つまり、排気管内の圧力が１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００Ｐａ）の爆発圧力を超えないようにするために、中性ガスで希釈して［Ｈ２］濃度を１５％まで下げる必要がある。
図３の別の例によれば、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管内の圧力が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）（黒三角形）であるとき、排気管内を爆発未満の１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００Ｐａ）の圧力に留めるために、化学量論的条件下での濃度を、希釈によって６～７％に低減されなければならない。
希釈前の可燃性ガス濃度は、プロセスチャンバ３内に導入される可燃性ガスの最大流量の値に基づいて、ユーザによって事前に決定される。
図３の別の例によれば、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管内の圧力が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）（黒三角形）であるとき、排気管内を爆発未満の１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００Ｐａ）の圧力に留めるために、化学量論的条件下での濃度を、希釈によって６～７％に低減されなければならない。
希釈前の可燃性ガス濃度は、プロセスチャンバ３内に導入される可燃性ガスの最大流量の値に基づいて、ユーザによって事前に決定される。
【0040】
可燃性ガスが複数存在する場合、中性ガスの希釈率は、プロセスチャンバ３に同時に注入される可燃性ガスの最大流量に基づいて決定される。
より具体的には、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管内の圧力の関数として、図３のグラフによって示されるように、各ガスに固有のデータテーブルを使用して、各可燃性ガスについて希釈率が最初に別々に決定される。データテーブルは、制御ユニット１７に記憶することができる。次いで、各ガスの（得られるべき）希釈された目標濃度が、プロセスチャンバ３に同時に導入される全ての可燃性ガスについて再計算される。同時に注入された全てのガスは、それぞれの濃度の低下に相互に寄与する。
より具体的には、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管内の圧力の関数として、図３のグラフによって示されるように、各ガスに固有のデータテーブルを使用して、各可燃性ガスについて希釈率が最初に別々に決定される。データテーブルは、制御ユニット１７に記憶することができる。次いで、各ガスの（得られるべき）希釈された目標濃度が、プロセスチャンバ３に同時に導入される全ての可燃性ガスについて再計算される。同時に注入された全てのガスは、それぞれの濃度の低下に相互に寄与する。
【0041】
したがって、希釈率は可燃性／爆発性ガスの量（又は流量、圧力）の関数として調整され、点火によって生成される排気管内の圧力（又は爆発圧力）が、１６０，０００Ｐａ（１，６００ｍｂａｒ）未満に維持される。
さらに、希釈ガスは、燃料及び／又は中性ガスを含むことができる。制御ユニット１７は、レシピなどの、プロセスチャンバ３に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、希釈ガスの燃料及び中性ガスの量及び割合を、決定するように構成することができる。
例えば、ＴＥＯＳ前駆体ガスによる堆積ステップとＮＦ３ガスによるクリーニングステップとを交互に行うレシピの場合、この情報にアクセスできる制御ユニット１７は、堆積中に噴射される燃料の量を増加させることができる。これにより、ＴＥＯＳ残基の可溶性種への変換を容易にすることができる。
この情報は、バーナー２３の火炎温度を制御するためにも使用できる。
制御ユニット１７はさらに、測定された圧力が５０，０００Ｐａ（５００ｍｂａｒ）を超える場合、排気管７及び／又はポンプ装置５への、高流量の希釈ガスの注入を制御するように構成することができる。この高流量の希釈ガスは、ポンプ装置５に優先的に注入することができ、場合によっては同時に排気管７にも注入することもできる。
さらに、希釈ガスは、燃料及び／又は中性ガスを含むことができる。制御ユニット１７は、レシピなどの、プロセスチャンバ３に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、希釈ガスの燃料及び中性ガスの量及び割合を、決定するように構成することができる。
例えば、ＴＥＯＳ前駆体ガスによる堆積ステップとＮＦ３ガスによるクリーニングステップとを交互に行うレシピの場合、この情報にアクセスできる制御ユニット１７は、堆積中に噴射される燃料の量を増加させることができる。これにより、ＴＥＯＳ残基の可溶性種への変換を容易にすることができる。
この情報は、バーナー２３の火炎温度を制御するためにも使用できる。
制御ユニット１７はさらに、測定された圧力が５０，０００Ｐａ（５００ｍｂａｒ）を超える場合、排気管７及び／又はポンプ装置５への、高流量の希釈ガスの注入を制御するように構成することができる。この高流量の希釈ガスは、ポンプ装置５に優先的に注入することができ、場合によっては同時に排気管７にも注入することもできる。
【0042】
高流量の希釈ガスの値は、例えば、プロセスチャンバ３に注入できる可燃性ガスの最大流量の関数として予め決定されている。この情報は、プロセスチャンバに導入された可燃性ガスの最大流量の値に基づいて、ユーザによって事前に決定される。高流量の希釈ガスは、例えば、可燃性ガス濃度が爆発下限界（ＬＥＬ）の２５％未満になるように予め定められる。
したがって、例えばプロセスチャンバ３内で実施されるレシピの最悪の条件の関数に加えて、さらに、ＬＥＬの２５％によって提供される安全マージンにより、最も不利なポンプ搬送状況であっても安全が確保される。これは、極端な状況で時折使用される緊急動作モードである。先行技術ではこの緊急動作モードに相当するものが恒久的に実施され、過度の窒素消費をもたらしている。したがって、本実施例における最大希釈は不定期に実施されるものであり、希釈ガスの消費量とエネルギー予算を節約できる。
したがって、例えばプロセスチャンバ３内で実施されるレシピの最悪の条件の関数に加えて、さらに、ＬＥＬの２５％によって提供される安全マージンにより、最も不利なポンプ搬送状況であっても安全が確保される。これは、極端な状況で時折使用される緊急動作モードである。先行技術ではこの緊急動作モードに相当するものが恒久的に実施され、過度の窒素消費をもたらしている。したがって、本実施例における最大希釈は不定期に実施されるものであり、希釈ガスの消費量とエネルギー予算を節約できる。
【0043】
図３を参照すると、水素圧力が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）を超えた場合、水素 ［Ｈ２］の濃度は、排気管７内で１％未満の値、つまり、従来技術で推奨されている爆発限界（ＬＥＬ）の２５％未満の値まで減少する可能性がある。
したがって、第１の動作モードでは、制御ユニット１７は、排気管７内の圧力を２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下に維持する。
もし、排気管７内で測定された圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下のままである場合には、制御ユニットは第１の動作モードのままである。
もし、補助ポンプ装置１３で２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）未満の圧力を維持することが不可能な場合、特に補助ポンプ装置１３の容量が不十分なためにこの圧力を維持できない場合、制御ユニットは第２の動作モードに切り替わる。
したがって、第１の動作モードでは、制御ユニット１７は、排気管７内の圧力を２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下に維持する。
もし、排気管７内で測定された圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）以下のままである場合には、制御ユニットは第１の動作モードのままである。
もし、補助ポンプ装置１３で２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）未満の圧力を維持することが不可能な場合、特に補助ポンプ装置１３の容量が不十分なためにこの圧力を維持できない場合、制御ユニットは第２の動作モードに切り替わる。
【0044】
第２の動作モードでは、制御ユニット１７は、排気管７又はポンプ装置５への希釈ガスの注入を制御する。
圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）と５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）の間にある場合、排気管７又はポンプ装置５に注入される希釈ガスの流量は、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管の圧力の関数として、又はプロセスチャンバ３に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、決定できる。これにより、化学量論的条件等の最も厳しい爆発条件でも、爆発圧力が１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００ Ｐａ）未満に維持される。
圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）と５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）の間にある場合、排気管７又はポンプ装置５に注入される希釈ガスの流量は、第１の圧力センサ１６によって測定された排気管の圧力の関数として、又はプロセスチャンバ３に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、決定できる。これにより、化学量論的条件等の最も厳しい爆発条件でも、爆発圧力が１，６００ｍｂａｒ（１６０，０００ Ｐａ）未満に維持される。
【0045】
したがって、排気管７内の圧力は、最初に補助ポンプ装置１３の容量によって管理され、次に、排気管７内で測定された圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）より大きく５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）未満である場合には、排気管７内で測定された圧力の関数として、及び、プロセスチャンバ３に導入される可燃性ガスに関する情報によって管理される。
もし、第２の動作モードで、測定された排気管内の圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）未満に戻ると、制御ユニットは第１の動作モードに戻る。
もし、排気管の圧力が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）を超える場合、最も不利なポンプ搬送状況でも安全なものにするために、安全マージンを加えた所定の高流量の値の希釈ガスを、たとえば粗引きポンプ装置１０に直接注入することができる。
もし、第２の動作モードで、測定された排気管内の圧力が２００ｍｂａｒ（２０，０００Ｐａ）未満に戻ると、制御ユニットは第１の動作モードに戻る。
もし、排気管の圧力が５００ｍｂａｒ（５０，０００Ｐａ）を超える場合、最も不利なポンプ搬送状況でも安全なものにするために、安全マージンを加えた所定の高流量の値の希釈ガスを、たとえば粗引きポンプ装置１０に直接注入することができる。
【0046】
以上述べたことから、排気管７内の圧力を低下させることにより、希釈ガスの注入を、最も危険な状況にのみ制限することが可能になることが理解されるであろう。真空ライン４を安全なものにすると同時に、排気管の圧力を下げることにより、排気管７内の凝縮性種の堆積を防ぐことができ、その結果、真空ラインの加熱の要求を減らすことができる。さらに、真空ラインの加熱の要求を減らすことにより、熱分解を回避することも可能になり、したがって、ポンプ装置５内の熱に敏感な前駆体の変換を低減することが可能になる。
この低圧と低温の組み合わせにより、化学活性の動力学を低下させることも可能になり、それにより、それらが排出ライン４の構成要素に対して腐食性であるか詰まらせる可能性があるかどうかにかかわらず、望ましくない化学反応を低下させることができる。加熱の要求を減らすことにより、潤滑剤の品質を維持し、ポンプ装置５の機械部品、特に軸受の信頼性を向上させることも可能になる。
したがって、保守作業の間隔を大幅に延ばすことができ、これにより、排出ライン４の経済的収益性と生産設備の稼働時間が改善される。さらに、経済的な観点から、高価な貴金属の使用も減らすことができる。粗引き真空ポンプ装置１０の構成要素は、設計及び材料の両方に関して標準化することができ、それにより粗引き真空ポンプ装置の構成要素の提供が簡素化され、普遍的なものとなる。
この低圧と低温の組み合わせにより、化学活性の動力学を低下させることも可能になり、それにより、それらが排出ライン４の構成要素に対して腐食性であるか詰まらせる可能性があるかどうかにかかわらず、望ましくない化学反応を低下させることができる。加熱の要求を減らすことにより、潤滑剤の品質を維持し、ポンプ装置５の機械部品、特に軸受の信頼性を向上させることも可能になる。
したがって、保守作業の間隔を大幅に延ばすことができ、これにより、排出ライン４の経済的収益性と生産設備の稼働時間が改善される。さらに、経済的な観点から、高価な貴金属の使用も減らすことができる。粗引き真空ポンプ装置１０の構成要素は、設計及び材料の両方に関して標準化することができ、それにより粗引き真空ポンプ装置の構成要素の提供が簡素化され、普遍的なものとなる。
【0047】
さらに、希釈ガスの消費量が制限され、これによりポンプ装置５のエネルギー消費量を削減することも可能になり、同時に、ガス処理装置６のエネルギー消費を低減し、ガス処理装置６内での窒素酸化物の形成を最小限に抑える、又は排除さえする。
【0048】
図１に示される例示的な実施形態によれば、ガス処理装置６はまた、排気管７と補助ポンプ装置１３との間に介在する少なくとも１つのバイパス装置２５を含むことができる。
このバイパス装置２５は、排気管７に接続された入口ポート２５ａと、補助ポンプ装置１３に接続されさらに処理室２６に接続された第１の出口ポート２５ｂと、処理室２６をバイパスするように構成された第２の出口ポート２５ｃと、入口ポート２５ａを第１の出口ポート２５ｂ又は第２の出口ポート２５ｃと連通させるように構成された制御部材とを備えている。バイパス装置２５は、例えば、制御可能な三方弁である。
このバイパス装置２５は、ポンプ搬送されたガスを処理する必要がない場合にのみ、第２の出口ポート２５ｃを介して、補助ポンプ装置１３及び処理室２６をバイパスすることを可能にする。したがって、ポンプ搬送されたガスを、製造プラントの中央の洗浄塔に向けることができる。
このバイパス装置２５は、排気管７に接続された入口ポート２５ａと、補助ポンプ装置１３に接続されさらに処理室２６に接続された第１の出口ポート２５ｂと、処理室２６をバイパスするように構成された第２の出口ポート２５ｃと、入口ポート２５ａを第１の出口ポート２５ｂ又は第２の出口ポート２５ｃと連通させるように構成された制御部材とを備えている。バイパス装置２５は、例えば、制御可能な三方弁である。
このバイパス装置２５は、ポンプ搬送されたガスを処理する必要がない場合にのみ、第２の出口ポート２５ｃを介して、補助ポンプ装置１３及び処理室２６をバイパスすることを可能にする。したがって、ポンプ搬送されたガスを、製造プラントの中央の洗浄塔に向けることができる。
【0049】
この制御部材は手動部材とすることができる。保守オペレータは、保守中に制御部材を操作して、例えばチャンバの保守作業中にガスを処理室２６から迂回させることができる。このように、例えばバーナー２３の故障又はメンテナンスの場合、ポンプ搬送されたガスはバイパス装置２５によって方向を変えることができる。
制御部材は、例えば、プロセスチャンバ３の状態（処理中、停止又は待機中）などのプロセスチャンバ３からの情報の項目、あるいは、ガスを処理する必要があるかどうかを示す情報項目などに応じて、第１又は第２の出口ポート２５ｂ、２５ｃを選択することができる。例えば、停止又は待機中のプロセスチャンバ３から来るガスは処理することができないので、したがって、バイパス装置２５を介してバーナー２３をバイパスする。ドライコンタクトや空気圧制御などの情報は、制御部材の切り替えを直接制御できる。
制御部材は、例えば、プロセスチャンバ３の状態（処理中、停止又は待機中）などのプロセスチャンバ３からの情報の項目、あるいは、ガスを処理する必要があるかどうかを示す情報項目などに応じて、第１又は第２の出口ポート２５ｂ、２５ｃを選択することができる。例えば、停止又は待機中のプロセスチャンバ３から来るガスは処理することができないので、したがって、バイパス装置２５を介してバーナー２３をバイパスする。ドライコンタクトや空気圧制御などの情報は、制御部材の切り替えを直接制御できる。
【0050】
例えば、１つのプロセスチャンバ３毎に１つのバイパス装置２５があり、１つの製造装置２毎に幾つかのプロセスチャンバ３がある。
さらに、単一の処理室２６に、複数のプロセスチャンバ３、したがって複数のバイパス装置２５を接続することができる（図４参照）。
さらに、複数のバイパス装置２５の各第２の出口ポート２５ｃを、１つの共通パイプ３５に結合することができる。
さらに、単一の処理室２６に、複数のプロセスチャンバ３、したがって複数のバイパス装置２５を接続することができる（図４参照）。
さらに、複数のバイパス装置２５の各第２の出口ポート２５ｃを、１つの共通パイプ３５に結合することができる。
【0051】
ガス処理装置６は、さらに、バイパス装置２５の少なくとも１つの第２の出口ポート２５ｃに接続され、前記第２の出口ポート２５ｃ内の圧力を下げるように構成された少なくとも１つの追加補助ポンプ装置２７を含むことができる。第２の出口ポート２５ｃ内の圧力を低下させることにより、化学反応の速度を低下させることが可能になり、腐食を制限する。さらに、圧力が、ガスの爆発及び可燃性条件から離れる。デポジットが減るため、メンテナンスが少なくなる。
【0052】
追加補助ポンプ装置２７は、任意のタイプのものとすることができる。それは、例えば、ウォータージェットポンプ及び／又はベンチュリガスジェットポンプ及び／又は液封ポンプでも良い。あるいはまた、ルーツ型、クロー型及び／又はスクリュー型の真空ポンプ、及び／又はベーン型及び／又はスクロール型及び／又はメンブレン型又はダイヤフラム型のポンプでも良い。
追加補助ポンプ装置２７の出口３０は、ガスを中央の洗浄塔に搬送するために、例えば、処理室２６の出口３１と結合されている。
追加補助ポンプ装置２７の出口３０は、ガスを中央の洗浄塔に搬送するために、例えば、処理室２６の出口３１と結合されている。
【0053】
ガス処理装置６は、コントローラ、マイクロコントローラ、メモリ、及びコンピュータ又はプログラマブルロジックコントローラなどのコンピュータプログラムを含む、１つの処理ユニット３２を含むことができる。それは、真空ライン４の制御ユニット１７と同じユニットでも良い。
例示的な一実施形態によれば、ガス処理装置６は、第２の出口ポート２５ｃ内の圧力を測定するように構成された第２の圧力センサ２８を含んでいる。処理ユニット３２は、第２の圧力センサ２８に接続することができ、この第２の圧力センサ２８からの測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成することができる。所定の閾値は、例えば、最適な動作条件での第２の圧力センサ２８からの測定値であり、これは、例えば、クリーニング保守の直後に取得される。この閾値を超えることは、例えばパイプの詰まり及び／又はパイプ内の漏れの存在による、第２の出口ポート２５ｃ内の圧力の異常な増加を反映している可能性がある。
例示的な一実施形態によれば、ガス処理装置６は、第２の出口ポート２５ｃ内の圧力を測定するように構成された第２の圧力センサ２８を含んでいる。処理ユニット３２は、第２の圧力センサ２８に接続することができ、この第２の圧力センサ２８からの測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成することができる。所定の閾値は、例えば、最適な動作条件での第２の圧力センサ２８からの測定値であり、これは、例えば、クリーニング保守の直後に取得される。この閾値を超えることは、例えばパイプの詰まり及び／又はパイプ内の漏れの存在による、第２の出口ポート２５ｃ内の圧力の異常な増加を反映している可能性がある。
【0054】
同様に、処理ユニット３２は、粗引きポンプ装置１０の吐出口８の第１の圧力センサ１６に接続することができ、この第１の圧力センサ１６からの測定値が所定の閾値を超えた場合、入口ポート２５ａに接続された排気管７の詰まり及び／又は漏れを防止するために、警報を発するように構成することができる。
処理ユニット３２は、幾つか（少なくとも２つ）のバイパス装置２５がガス処理室２６に接続されている場合に、漏れを有する又は詰まっている入口ポート２５ａに接続された、１つの排気管７を特定できるように構成される。
この目的のために、ガス処理装置６は、粗引きポンプ装置１０のそれぞれの吐出口８に配置され入口ポート２５ａに接続された少なくとも２つの隔離弁３３を含み、また、粗引きポンプ装置１０のそれぞれの入口に配置された少なくとも２つの隔離弁３４を含んでいる。
処理ユニット３２は、幾つか（少なくとも２つ）のバイパス装置２５がガス処理室２６に接続されている場合に、漏れを有する又は詰まっている入口ポート２５ａに接続された、１つの排気管７を特定できるように構成される。
この目的のために、ガス処理装置６は、粗引きポンプ装置１０のそれぞれの吐出口８に配置され入口ポート２５ａに接続された少なくとも２つの隔離弁３３を含み、また、粗引きポンプ装置１０のそれぞれの入口に配置された少なくとも２つの隔離弁３４を含んでいる。
【0055】
これらの隔離弁３３は、通常は開いている、すなわち、信号がない場合又は障害が発生した場合には開いている。さらに、これらの隔離弁は、プロセスガスがプロセスチャンバ３に導入されないときにだけ閉じるように制御される。
処理ユニット３２は、各隔離弁３３、該当する場合は各隔離弁３４、及び各粗引きポンプ装置１０の各吐出口８の各第１の圧力センサ１６に接続されている。各第１の圧力センサ１６は、それぞれの隔離弁３３の下流に配置されている。
通常の動作モードでは、各隔離弁３３、３４は開いている。
診断モードでは、処理ユニット３２は、その完全性がチェックされる特定の排気管７上の隔離バルブを除いて、他の全ての隔離弁３３を、所定の期間、例えば、数分のオーダの間、閉鎖するように制御する。
処理ユニット３２はまた、上流の隔離弁３４の閉鎖及び／又は粗引きポンプ装置１０の停止を制御し、及び／又は粗引きポンプ装置１０へのパージガスの供給を停止することができる。
処理ユニット３２は、隔離弁３３が開いている１つの排気管７の第１の圧力センサ１６からの測定値を所定の閾値と比較する。前述のように、この所定の閾値は、例えば、洗浄メンテナンス後に同じ動作条件で得られた第１の圧力センサ１６からの測定値に基づいている。第１の圧力センサ１６からの測定値が所定の閾値を超えると、処理ユニット３２は警報を発する。次いで、残りの各排気管７についても試験が繰り返される。したがって、幾つかの排気管７のうちの１つに故障があるかどうかを識別することが可能である。
処理ユニット３２は、各隔離弁３３、該当する場合は各隔離弁３４、及び各粗引きポンプ装置１０の各吐出口８の各第１の圧力センサ１６に接続されている。各第１の圧力センサ１６は、それぞれの隔離弁３３の下流に配置されている。
通常の動作モードでは、各隔離弁３３、３４は開いている。
診断モードでは、処理ユニット３２は、その完全性がチェックされる特定の排気管７上の隔離バルブを除いて、他の全ての隔離弁３３を、所定の期間、例えば、数分のオーダの間、閉鎖するように制御する。
処理ユニット３２はまた、上流の隔離弁３４の閉鎖及び／又は粗引きポンプ装置１０の停止を制御し、及び／又は粗引きポンプ装置１０へのパージガスの供給を停止することができる。
処理ユニット３２は、隔離弁３３が開いている１つの排気管７の第１の圧力センサ１６からの測定値を所定の閾値と比較する。前述のように、この所定の閾値は、例えば、洗浄メンテナンス後に同じ動作条件で得られた第１の圧力センサ１６からの測定値に基づいている。第１の圧力センサ１６からの測定値が所定の閾値を超えると、処理ユニット３２は警報を発する。次いで、残りの各排気管７についても試験が繰り返される。したがって、幾つかの排気管７のうちの１つに故障があるかどうかを識別することが可能である。
【0056】
一実施形態によれば、ガス処理装置６は、窒素などの中性ガスを追加補助ポンプ装置２７内及び／又は追加補助ポンプ装置２７の出口３０に注入するように構成された少なくとも１つの中性ガス噴射装置２９を含んでいる。中性ガスは、ポンプ搬送されたガスを希釈して、それを可燃性又は爆発条件から遠ざけることができる。
この中性ガスは、注入前に、例えば、ガス処理室２６の高温部分と接触する熱交換器によって、例えば５００℃以上など、５０℃以上に加熱することができる。例えば、追加補助ポンプ装置２７がドライ真空ポンプを含む場合、中性ガス噴射装置２９は、ドライ真空ポンプのパージガスによって形成することができる。追加補助ポンプ装置２７がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、中性ガス噴射装置２９は駆動ガスによって形成することができる。
追加補助ポンプ装置２７は、継続的に稼働することができる。
この中性ガスは、注入前に、例えば、ガス処理室２６の高温部分と接触する熱交換器によって、例えば５００℃以上など、５０℃以上に加熱することができる。例えば、追加補助ポンプ装置２７がドライ真空ポンプを含む場合、中性ガス噴射装置２９は、ドライ真空ポンプのパージガスによって形成することができる。追加補助ポンプ装置２７がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、中性ガス噴射装置２９は駆動ガスによって形成することができる。
追加補助ポンプ装置２７は、継続的に稼働することができる。
【0057】
別の実施例によれば、追加補助ポンプ装置２７を始動するための準備がなされる。例えば、バイパス装置２５の複数の制御部材の少なくとも１つの入口ポート２５ａを第２の出口ポート２５ｃと連通させてガス処理室２６をバイパスさせ、及び／又は第２の圧力センサ２８及び／又は第２の出口ポート２５ｃに接続された共通パイプ３５に配置された可燃性ガスセンサの測定値、及び／又はプロセスチャンバ３から来る情報の項目の関数として、追加補助ポンプ装置の始動の準備がなされる。
処理ユニット３２は、入口ポート２５ａを第２の出口ポート２５ｃに接続された共通パイプ３５と連通させる、複数のバイパス装置２５の数の関数として、追加補助ポンプ装置２７のポンプ速度を制御するように構成することができる。
ポンプ速度には、少なくとも２つの別々のポンプ速度があり、例えば、第１の速度及び第２の速度があり、第２の速度は第１の速度よりも高速である。
ドライ真空ポンプの追加補助ポンプ装置２７の場合、第２のポンプ速度は、第１のポンプ速度を決定する回転速度よりも例えば少なくとも２０％高速、又は少なくとも５０％高速の回転速度とする。
この構成により、少なくとも１つの第２の出口ポート２５ｃを通過するポンプ搬送されるガスがほとんどないとき、エネルギー（又はジェットポンプの場合は駆動ガス）を節約することができる。
処理ユニット３２は、入口ポート２５ａを第２の出口ポート２５ｃに接続された共通パイプ３５と連通させる、複数のバイパス装置２５の数の関数として、追加補助ポンプ装置２７のポンプ速度を制御するように構成することができる。
ポンプ速度には、少なくとも２つの別々のポンプ速度があり、例えば、第１の速度及び第２の速度があり、第２の速度は第１の速度よりも高速である。
ドライ真空ポンプの追加補助ポンプ装置２７の場合、第２のポンプ速度は、第１のポンプ速度を決定する回転速度よりも例えば少なくとも２０％高速、又は少なくとも５０％高速の回転速度とする。
この構成により、少なくとも１つの第２の出口ポート２５ｃを通過するポンプ搬送されるガスがほとんどないとき、エネルギー（又はジェットポンプの場合は駆動ガス）を節約することができる。
【0058】
処理ユニット３２は、例えば、制御部材が入口ポート２５ａを第２の出口ポート２５ｃと連通させない場合、ポンプ速度を第１の速度に制御し、少なくとも１つの制御部材が入口ポート２５ａを第２の出口ポート２５ｃと連通させるとき、ポンプ速度を第２の速度に制御するように構成される。
【0059】
別の例によれば、処理ユニット３２は、追加補助ポンプ装置２７のポンプ速度を、粗引きポンプ装置１０の吐出口８の第１の圧力センサ１６からの少なくとも１つの測定値が所定の閾値以下である場合には第１の速度とし、この測定値が前記閾値を超えると第２の速度に移行するように制御するよう構成できる。
別の例によれば、処理ユニット３２は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下である場合、追加補助ポンプ装置２７のポンプ速度を第１の速度に制御するように構成される。そして、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第１の速度よりも高速の第２の速度に移行する。
別の例によれば、処理ユニット３２は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下である場合、追加補助ポンプ装置２７のポンプ速度を第１の速度に制御するように構成される。そして、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第１の速度よりも高速の第２の速度に移行する。
【0060】
可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度は、例えば、ガスセンサ、又はプロセスチャンバ３から来る情報、特にプロセスのレシピで定義された情報報によって得られる。処理ユニット３２は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が増加すると、ポンプ速度を増加させる。
【符号の説明】
【0061】
１ 生産設備
２ 半導体製造装置
３ プロセスチャンバ
４ 真空ライン（排出ライン）
５ ポンプ装置
６ ガス処理装置
７ 排気管
８ 吐出口
９ 入口
１０ 粗引き真空ポンプ装置
１１ 高真空ポンプ装置（ルーツ真空ポンプ）
１２ 高真空ポンプ装置（ターボ分子真空ポンプ）
１３ 補助ポンプ装置
１４ バイパス管
１５ 希釈ガス注入装置
１６ 第１の圧力センサ
１７ 制御ユニット
１９ 流体ポンプ
２０ ガス／水分離器
２１ プランジャーチューブ
２２ 槽
２３ バーナー
２４ 洗浄塔
２５ バイパス装置
２６ ガス処理室
２７ 追加補助ポンプ装置
２８ 第２の圧力センサ
２９ 中性ガス噴射装置
３０ 追加補助ポンプ装置の出口
３１ ガス処理室の出口
３２ 処理ユニット
３３ 隔離弁
３４ 隔離弁
３５ 共通パイプ
２ 半導体製造装置
３ プロセスチャンバ
４ 真空ライン（排出ライン）
５ ポンプ装置
６ ガス処理装置
７ 排気管
８ 吐出口
９ 入口
１０ 粗引き真空ポンプ装置
１１ 高真空ポンプ装置（ルーツ真空ポンプ）
１２ 高真空ポンプ装置（ターボ分子真空ポンプ）
１３ 補助ポンプ装置
１４ バイパス管
１５ 希釈ガス注入装置
１６ 第１の圧力センサ
１７ 制御ユニット
１９ 流体ポンプ
２０ ガス／水分離器
２１ プランジャーチューブ
２２ 槽
２３ バーナー
２４ 洗浄塔
２５ バイパス装置
２６ ガス処理室
２７ 追加補助ポンプ装置
２８ 第２の圧力センサ
２９ 中性ガス噴射装置
３０ 追加補助ポンプ装置の出口
３１ ガス処理室の出口
３２ 処理ユニット
３３ 隔離弁
３４ 隔離弁
３５ 共通パイプ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】