JP2022094570A

JP2022094570A - Break filter

Info

Publication number: JP2022094570A
Application number: JP2020207527A
Authority: JP
Inventors: 聖一福岡; Seiichi Fukuoka
Original assignee: Coorstek KK
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-06-27

Abstract

To provide a break filter which makes vent gas gentle and uniformly disperses the vent gas, and can suppress soaring of particles, in which the break filter has such a configuration that a silicon carbide porous body and an alumina porous body are arranged on a surface on an inner side of a device of the silicon carbide porous body, and accordingly has such characteristics as to uniformly jet the vent gas and suppress soaring of particles in a load lock, and has such filtration characteristics as to remove the particles contained in the vent gas, and is not affected by atmosphere gas, and accordingly the characteristics are maintained even by long-term use.SOLUTION: A break filter is composed of a silicon carbide porous body, and an alumina porous body arranged on a surface on a device inner side on one side of the silicon carbide porous body.SELECTED DRAWING: Figure 3A

Description

本発明は、半導体製造装置における真空破壊用ブレイクフィルタに関し、詳しくは、半導体製造用の処理装置（容器）を真空破壊して大気圧に復する際、急激な圧力変動を抑制するために、ロードロック室のガス導入口に設置されるブレイクフィルタに関する。 The present invention relates to a break filter for vacuum breaking in a semiconductor manufacturing apparatus. Specifically, the present invention is loaded in order to suppress sudden pressure fluctuations when vacuum breaking a processing apparatus (container) for semiconductor manufacturing and returning to atmospheric pressure. Regarding the break filter installed at the gas inlet of the lock room.

半導体製造工程においては、処理装置（容器）内部を減圧し、真空（減圧）下で熱処理が行われる。そして、この熱処理が終了すると、前記処理装置を真空状態から大気圧まで戻し、半導体ウェハの取り出しがなされる。 In the semiconductor manufacturing process, the inside of the processing apparatus (container) is depressurized and heat treatment is performed under vacuum (decompression). Then, when this heat treatment is completed, the processing apparatus is returned from the vacuum state to the atmospheric pressure, and the semiconductor wafer is taken out.

このような半導体処理装置にあっては、被処理ウェハを外部から搬入、または処理後のウェハを外部へ搬出する際に、その処理装置内の雰囲気を外部雰囲気に合わせることになるため、通常、ガス導入口とガス排気口とが設けられている。そして、ガス排気口によって、処理装置内の雰囲気ガスを排出して真空状態にし、一方、ガス導入口によって、ガスを導入して真空状態を解除するように構成されている。 In such a semiconductor processing apparatus, when the wafer to be processed is carried in from the outside or the processed wafer is carried out to the outside, the atmosphere inside the processing apparatus is adjusted to the external atmosphere. A gas inlet and a gas exhaust port are provided. The gas exhaust port is configured to discharge the atmospheric gas in the processing device to create a vacuum state, while the gas introduction port is configured to introduce gas to release the vacuum state.

この半導体処理装置の概略構成を、図１に基づいて説明する。
図１に示すように、半導体処理装置５０には、排気用の開閉弁５２と並列に微調整弁５３が備えられ、排気開始にあたって微調整弁５３を操作することでスロー排気が実現される。そして、半導体処理装置５０内部を減圧し、真空下で熱処理が行われる。なお、図中の符号Ｗは被処理ウェハである。 The schematic configuration of this semiconductor processing apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the semiconductor processing apparatus 50 is provided with a fine adjustment valve 53 in parallel with an on-off valve 52 for exhaust gas, and slow exhaust gas is realized by operating the fine adjustment valve 53 at the start of exhaust gas. Then, the inside of the semiconductor processing apparatus 50 is depressurized, and the heat treatment is performed under vacuum. The reference numeral W in the figure is the wafer to be processed.

半導体処理装置５０には、ガスを導入して真空状態を解除するブレイクフィルタ（ガス導入装置）６０が設けられている。この半導体処理装置５０内部の真空状態を解除するには、まず開閉弁５１を開放することにより、ブレイクフィルタ６０を介して処理装置内に、ガスを導入する。 The semiconductor processing device 50 is provided with a break filter (gas introduction device) 60 that introduces gas to release the vacuum state. In order to release the vacuum state inside the semiconductor processing device 50, first, the on-off valve 51 is opened to introduce gas into the processing device via the break filter 60.

このとき、ブレイクフィルタ６０が抵抗となり、処理装置内に流入するガスの流速が減速されて徐々に真空状態が解除される。このように、流入するガスの流速が減速されることにより、処理装置内のパーティクルの舞い上がりや結露の発生が抑制される。 At this time, the break filter 60 becomes a resistance, the flow velocity of the gas flowing into the processing apparatus is decelerated, and the vacuum state is gradually released. By slowing down the flow velocity of the inflowing gas in this way, the flying up of particles in the processing apparatus and the generation of dew condensation are suppressed.

ブレイクフィルタ６０は、図２に示すように、円筒状のフィルタエレメント６１が、一対の金属製スペーサ６２ａ、６２ｂ間にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製ガスケット６３を介して装着されている。また、金属製中空状で周囲に多数の通気口６４が穿設された通気パイプ６５が設けられ、スペーサ６２ｂ及びフィルタエレメント６１を貫通している。 As shown in FIG. 2, the break filter 60 has a cylindrical filter element 61 mounted between a pair of metal spacers 62a and 62b via a polytetrafluoroethylene (PTFE) gasket 63. Further, a ventilation pipe 65 having a hollow metal shape and having a large number of ventilation holes 64 formed around it is provided and penetrates the spacer 62b and the filter element 61.

このブレイクフィルタ６０によって真空状態を解除するには、まず開閉弁５１が開放されて、ガスがスペーサ６２ｂ側の通気パイプ６５から導入される。このガスは通気口６４及びフィルタエレメント６１を介して処理装置内に導入されるが、このときフィルタエレメント６１が抵抗となり、流速が減速されて徐々に真空状態が解除される。
このように、ガスは、処理装置内へ流れ込む速度が減速され、処理装置内のパーティクルの舞い上がりや結露の発生が抑制される。 In order to release the vacuum state by the break filter 60, the on-off valve 51 is first opened, and gas is introduced from the ventilation pipe 65 on the spacer 62b side. This gas is introduced into the processing apparatus via the vent 64 and the filter element 61. At this time, the filter element 61 becomes a resistance, the flow velocity is decelerated, and the vacuum state is gradually released.
In this way, the speed at which the gas flows into the processing device is slowed down, and the flying up of particles in the processing device and the generation of dew condensation are suppressed.

ところで、ブレイクフィルタ（ガス導入装置）６０には、処理装置から漏れ出る反応ガスや処理装置内で反応により生じたラジカルなどの反応種に対する耐食性、ベントガスに含まれるパーティクルを除去するろ過特性、ベントガスを均一に噴出しロードロック内のパーティクルを舞い上がらせない特性が求められることから、フィルタエレメント６１の材質にはニッケルなどの耐食性金属や、アルミナまたは炭化ケイ素など微細孔を持つセラミックス多孔体が用いられる。また、特許文献１では、ドライエッチング装置の反応ガスを供給するシャワープレートの材質として、アルミナあるいは炭化ケイ素である多孔質板を用いることにより反応ガスが均一に供給されることが開示されている。 By the way, the break filter (gas introduction device) 60 is provided with corrosion resistance to reaction species such as reaction gas leaking from the processing device and radicals generated by the reaction in the processing device, filtration characteristics for removing particles contained in the bent gas, and bent gas. Since the property of uniformly ejecting particles in the load lock is required to prevent the particles from flying up, a corrosion-resistant metal such as nickel or a ceramic porous body having fine pores such as alumina or silicon carbide is used as the material of the filter element 61. Further, Patent Document 1 discloses that the reaction gas is uniformly supplied by using a porous plate made of alumina or silicon carbide as the material of the shower plate for supplying the reaction gas of the dry etching apparatus.

特開平４－３７１２４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-37124

しかしながら、多孔体においても反応ガスやラジカルなどの反応種による腐食を完全に防ぐことは不可能で、アルミナの多孔体ではガスとの反応により生じた生成物により細孔が閉塞したり、炭化ケイ素の多孔体の場合は、炭化ケイ素と反応ガスやラジカルとの反応生成物が揮散して細孔が大きくなり、ベントガスの流れが不均一になってロードロック内のパーティクルを舞い上げたりベント時間が変化する問題があった。 However, it is not possible to completely prevent corrosion by reactive species such as reaction gas and radicals even in the porous body, and in the porous body of alumina, the pores are clogged by the product generated by the reaction with the gas, and silicon carbide is used. In the case of a porous body, the reaction product of silicon carbide and the reaction gas or radicals volatilizes and the pores become larger, the flow of the vent gas becomes uneven, and the particles in the load lock are blown up or the vent time. There was a changing problem.

そこで、本発明では、炭化ケイ素多孔体と、炭化ケイ素多孔体の装置内側で反応ガスやラジカルなどの反応種に晒される面に配置したアルミナ多孔体とからなり、ベントガスの流れを低減して均一に拡散し、パーティクルの舞い上がりを防ぐことができるブレイクフィルタを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, the silicon carbide porous body is composed of the silicon carbide porous body and the alumina porous body arranged on the surface of the silicon carbide porous body exposed to the reaction species such as reaction gas and radicals, and the flow of the bent gas is reduced to be uniform. The purpose is to provide a break filter that can diffuse to silicon and prevent particles from flying up.

本発明のブレイクフィルタは、炭化ケイ素多孔体と、炭化ケイ素多孔体の装置内側となる面に配置されたアルミナ多孔体とからなることを特徴とする。
また、本発明のブレイクフィルタは、炭化ケイ素多孔体と、アルミナ多孔体からなり、外気側に炭化ケイ素多孔体が配置され、装置内雰囲気に接する部位がアルミナ多孔体からなることを特徴とする。
炭化ケイ素多孔体とアルミナ多孔体がともに板状で、２枚を重ねて用いることが好ましい。
炭化ケイ素多孔体の平均気孔径よりも、アルミナ多孔体の平均気孔径が大きいことが好ましい。 The break filter of the present invention is characterized by comprising a silicon carbide porous body and an alumina porous body arranged on an inner surface of the silicon carbide porous body.
Further, the break filter of the present invention is characterized in that it is composed of a silicon carbide porous body and an alumina porous body, the silicon carbide porous body is arranged on the outside air side, and the portion in contact with the atmosphere inside the apparatus is made of the alumina porous body.
It is preferable that both the silicon carbide porous body and the alumina porous body are plate-shaped, and two sheets are stacked and used.
It is preferable that the average pore diameter of the alumina porous body is larger than the average pore diameter of the silicon carbide porous body.

本発明のブレイクフィルタは、炭化ケイ素多孔体とその外側で装置内側となる面にアルミナ多孔体を配置することで、ベントガスを均一に噴出し、ロードロック内のパーティクルの舞い上がりを防ぐことができる。また、ベントガスに含まれるパーティクルを除去するろ過特性を有する。前記ブレイクフィルタのこのような特性は、ベントガスの供給に長期間晒されても維持される。 In the break filter of the present invention, by arranging the porous silicon carbide and the porous alumina on the outer surface of the porous body inside the apparatus, the bent gas can be uniformly ejected and the particles in the load lock can be prevented from flying up. In addition, it has a filtration property that removes particles contained in the bent gas. Such characteristics of the break filter are maintained even after long-term exposure to the supply of bent gas.

図１は、半導体処理装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a semiconductor processing apparatus. 図２は、ブレイクフィルタの概略構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a break filter. 図３Ａは実施例１のブレイクフィルタの概略断面図である。FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the break filter of the first embodiment. 図３Ｂは比較例１のブレイクフィルタの概略断面図である。FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the break filter of Comparative Example 1.

以下、本発明のブレイクフィルタ６０について、詳細に説明する。
本発明のブレイクフィルタ６０は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）多孔体２と、前記炭化ケイ素多孔体２の片側で装置内部側の面に配置されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）多孔体３とからなる。
前記装置とは半導体ウェハの製造の真空プロセスにおいて、真空の処理装置（容器）５０と大気側との間での被処理ウェハの搬送のために設置されたロードロック室のことである。ロードロック室では、被処理基板が装置内に搬入出されるたびに、大気圧および真空の切り替えが行われる。 Hereinafter, the break filter 60 of the present invention will be described in detail.
The break filter 60 of the present invention comprises a silicon carbide (SiC) porous body 2 and an alumina (Al ₂ O ₃ ) porous body 3 arranged on one side of the silicon carbide porous body 2 on the inner surface of the apparatus.
The device is a load lock chamber installed for transporting a wafer to be processed between the vacuum processing device (container) 50 and the atmosphere side in the vacuum process of manufacturing a semiconductor wafer. In the load lock chamber, the atmospheric pressure and the vacuum are switched each time the substrate to be processed is carried in and out of the apparatus.

炭化ケイ素多孔体２は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなり、複数の炭化ケイ素粒子が結合して骨格をなし、それらの間に多数の気孔が形成されている。炭化ケイ素多孔体２の平均気孔径は、通常１～６μｍであり、好ましくは３～５μｍである。また、気孔率は３５～５５％程度である。炭化ケイ素多孔体２、および後述するアルミナ多孔体３の平均気孔径および気孔率は、水銀圧入法を用いて測定する。 The silicon carbide porous body 2 is made of silicon carbide (SiC), and a plurality of silicon carbide particles are bonded to form a skeleton, and a large number of pores are formed between them. The average pore diameter of the silicon carbide porous body 2 is usually 1 to 6 μm, preferably 3 to 5 μm. The porosity is about 35 to 55%. The average pore diameter and porosity of the silicon carbide porous body 2 and the alumina porous body 3 described later are measured by using a mercury intrusion method.

平均気孔径が１μｍ未満の場合、圧力損失が大きく、ガスやパーティクルの供給量が少なくなる。そのため、大気圧に到達するまでの時間が長くなる。一方、平均気孔径が６μｍより大きいと、パーティクル捕集性能、およびパーティクル舞い上がり防止機能が低下し、ウェハ製造歩留まりの低下という問題が生じる。 When the average pore diameter is less than 1 μm, the pressure loss is large and the supply amount of gas and particles is small. Therefore, it takes a long time to reach the atmospheric pressure. On the other hand, if the average pore diameter is larger than 6 μm, the particle collection performance and the particle flying prevention function are deteriorated, which causes a problem that the wafer manufacturing yield is lowered.

気孔率が３５％より小さいと、ガス等の供給量が少なくなり、大気圧に到達するまでに時間を要する。一方、気孔率が５５％より大きいと、パーティクル舞い上がり防止性能の低下により、ウェハ製造の歩留まりが低下する。 If the porosity is less than 35%, the amount of gas or the like supplied is small, and it takes time to reach the atmospheric pressure. On the other hand, when the porosity is larger than 55%, the yield of wafer manufacturing is lowered due to the deterioration of the particle flying prevention performance.

炭化ケイ素多孔体２の細孔容積は、０．１～０．３ｍｌ／ｇ程度、比表面積は０．１～０．３ｍ²／ｇ程度であることが好ましい。 The pore volume of the silicon carbide porous body 2 is preferably about 0.1 to 0.3 ml / g, and the specific surface area is preferably about 0.1 to 0.3 m ² / g.

隣接する炭化ケイ素粒子同士は面接触し、その接触部にネック部が形成される。このネック部によりろ過材として使用するに耐える充分な強度を持たせることができる。 Adjacent silicon carbide particles come into surface contact with each other, and a neck portion is formed at the contact portion. This neck portion can be provided with sufficient strength to withstand use as a filter material.

アルミナ多孔体３は、原料となる結晶性アルミナ粉末にバインダーや造孔材を添加し、焼成することにより、形成される。
結晶性アルミナ粉末には、α－アルミナ粉体、β－アルミナ粉体およびγ－アルミナ粉体のいずれも用いることができるが、コストが安く、取り扱いの容易なα－アルミナ粉体が好ましい。これらのアルミナ粉体の平均粒子径としては、得られるアルミナ多孔体３の粒径が５～３０μｍ程度となるようなものであればよく、平均粒子径が異なる混合体を組み合わせて用いてもよい。例えば、平均粒子径が３μｍ以上のアルミナ粉体１００重量部に対して、平均粒子径が３μｍ未満のアルミナ粉体１０～５００重量部の混合体は、圧壊強度および形状性において優れた多孔体を形成する。また、アルミナ粉体は、微小な一次粒子の集合体であってもよい。 The alumina porous body 3 is formed by adding a binder or a pore-forming material to the crystalline alumina powder as a raw material and firing the mixture.
As the crystalline alumina powder, any of α-alumina powder, β-alumina powder and γ-alumina powder can be used, but α-alumina powder, which is inexpensive and easy to handle, is preferable. The average particle size of these alumina powders may be any as long as the particle size of the obtained alumina porous body 3 is about 5 to 30 μm, and mixtures having different average particle sizes may be used in combination. .. For example, a mixture of 10 to 500 parts by weight of alumina powder having an average particle diameter of less than 3 μm with respect to 100 parts by weight of alumina powder having an average particle diameter of 3 μm or more produces a porous body having excellent crushing strength and shape. Form. Further, the alumina powder may be an aggregate of fine primary particles.

アルミナ多孔体３の平均気孔径は、炭化ケイ素多孔体２の平均気孔径よりも大きい８～２５μｍが好ましく、１０～２０μｍがより好ましい。アルミナ多孔体３の平均気孔径を炭化ケイ素多孔体２の平均気孔径よりも大きくすることで、炭化ケイ素多孔体２の小さな気孔でガスやパーティクルの供給量を調節しながら、アルミナ多孔体３の低い反応性により、ガスやパーティクルに起因する気孔の崩壊や破裂を防ぎ、ベントガスの流れの均一性を維持することができる。
アルミナ多孔体が装置側に配置されることで、装置内の反応性ガスと炭化ケイ素多孔体が直接接触して気孔径が拡大することを防ぐことができるとともに、アルミナ多孔体は、たとえガスとの反応により生じた生成物により細孔が閉塞しても予め炭化ケイ素多孔体よりも大きな気孔径が設定されているので、閉塞することは無く、通気は安定したものとなる。 The average pore diameter of the alumina porous body 3 is preferably 8 to 25 μm, which is larger than the average pore diameter of the silicon carbide porous body 2, and more preferably 10 to 20 μm. By making the average pore diameter of the alumina porous body 3 larger than the average pore diameter of the silicon carbide porous body 2, the small pores of the silicon carbide porous body 2 adjust the supply amount of gas and particles while adjusting the supply amount of gas and particles of the alumina porous body 3. Due to its low reactivity, it is possible to prevent the collapse and rupture of pores caused by gas and particles, and to maintain the uniformity of the flow of bent gas.
By arranging the alumina porous body on the device side, it is possible to prevent the reactive gas in the device from coming into direct contact with the silicon carbide porous body and expanding the pore diameter, and the alumina porous body can be used even if it is a gas. Even if the pores are clogged by the product produced by the above reaction, the pore diameter is set larger than that of the silicon carbide porous body in advance, so that the pores are not clogged and the aeration is stable.

また、アルミナ多孔体３の気孔率は２０～４０％程度である。
アルミナ多孔体３の細孔容積は、０．０５～０．１５ｍｌ／ｇ程度、比表面積は０．０１～０．１０ｍ²／ｇ程度であることが好ましい。 Further, the porosity of the alumina porous body 3 is about 20 to 40%.
The pore volume of the alumina porous body 3 is preferably about 0.05 to 0.15 ml / g, and the specific surface area is preferably about 0.01 to 0.10 m ² / g.

前記のとおり、本発明のブレイクフィルタ６０は、炭化ケイ素多孔体２とアルミナ多孔体３とからなる。前記ブレイクフィルタ６０の形状は、通常は板状や円板状などであるが、これらの形状に限定されることはなく、例えば、円筒体であってもよい。その場合、アルミナ多孔体３の円筒を作製し、アルミナ多孔体３の円筒にできるだけ隙間が小さくなるように炭化ケイ素多孔体２の円筒を挿入することでブレイクフィルタ６０を作製する。なお、炭化ケイ素円筒体をまず焼成し、その後、表面にアルミナ層を成形して焼成する方法もありうるが、この方法では、アルミナと炭化ケイ素との熱膨張率の違いにより、焼成後に界面の気孔を壊さずに維持することが難しい。 As described above, the break filter 60 of the present invention comprises a silicon carbide porous body 2 and an alumina porous body 3. The shape of the break filter 60 is usually a plate shape, a disk shape, or the like, but the shape is not limited to these shapes, and may be, for example, a cylindrical body. In that case, a cylinder of the porous alumina body 3 is manufactured, and a break filter 60 is manufactured by inserting the cylinder of the porous silicon carbide 2 into the cylinder of the porous alumina body 3 so that the gap is as small as possible. It should be noted that there may be a method in which the silicon carbide cylinder is first fired, and then an alumina layer is formed on the surface and then fired. However, in this method, due to the difference in the coefficient of thermal expansion between alumina and silicon carbide, the interface is formed after firing. Difficult to maintain without breaking the pores.

炭化ケイ素多孔体２とアルミナ多孔体３とは、それぞれ板状の多孔体を作製した後、２枚重ねて使用してもよいし、一体的に製造してもよい。 The silicon carbide porous body 2 and the alumina porous body 3 may be used by stacking two sheets after producing a plate-shaped porous body, or may be integrally manufactured.

２枚重ねる場合、前記ブレイクフィルタ６０は、炭化ケイ素多孔体２の上にアルミナ多孔体３を載せるだけでよい。その場合、強度に優れる炭化ケイ素多孔体２に対して反応ガスやラジカルに対して反応性が低いアルミナ多孔体３を装置内側の面に用い、炭化ケイ素多孔体を隠すようにする。このとき、炭化ケイ素多孔体２およびアルミナ多孔体３は板状で、炭化ケイ素多孔体２の厚みは０．５～３ｍｍであり、アルミナ多孔体３の厚みは１～５ｍｍであり、炭化ケイ素多孔体２とアルミナ多孔体３との厚みの比率は１：０．５～５の範囲である。 In the case of stacking two sheets, the break filter 60 only needs to place the alumina porous body 3 on the silicon carbide porous body 2. In that case, an alumina porous body 3 having a low reactivity with a reaction gas or a radical with respect to the silicon carbide porous body 2 having an excellent strength is used for the inner surface of the apparatus so as to hide the silicon carbide porous body. At this time, the silicon carbide porous body 2 and the alumina porous body 3 are plate-shaped, the thickness of the silicon carbide porous body 2 is 0.5 to 3 mm, the thickness of the alumina porous body 3 is 1 to 5 mm, and the silicon carbide porous body 3 is porous. The thickness ratio between the body 2 and the porous alumina body 3 is in the range of 1: 0.5 to 5.

このように形成された炭化ケイ素多孔体２とアルミナ多孔体３とからなるブレイクフィルタ６０を用いることにより、充分なガス流量を確保しつつ、パーティクルを捕集し、パーティクル舞い上がりを充分に防止することができる。 By using the break filter 60 composed of the silicon carbide porous body 2 and the alumina porous body 3 thus formed, particles are collected while ensuring a sufficient gas flow rate, and particles are sufficiently prevented from flying up. Can be done.

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明は下記に示す実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
図３Ａに示すように、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍおよび平均気孔径３μｍの板状の炭化ケイ素多孔体２と、その外側に直径５０ｍｍ、厚さ２ｍｍおよび平均気孔径１５μｍのアルミナ多孔体３とを接触させて配置し、ＰＴＦＥ製ガスケットを介してステンレスケーシング４に組み込み、特開２０２０－８１９１１号公報に記載のように液体窒素中で－１９６℃で冷やしたステンレスリング４１をステンレスケーシング４に嵌め込み、二枚の多孔体を固定してブレイクフィルタ６０とした。エッチング装置のロードロックに取り付け使用したところ、アルミナ多孔体３の気孔表面に反応ガス種との化合物が生成したが、炭化ケイ素多孔体２に変化はなく、ベントガス噴出の均一性が維持されていた。
実施例１では、おおよそ１年間使用したブレイクフィルタの状態であり、耐久性があることがわかった。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to the examples shown below.
[Example 1]
As shown in FIG. 3A, a plate-shaped silicon carbide porous body 2 having a diameter of 50 mm, a thickness of 3 mm and an average pore diameter of 3 μm, and an alumina porous body 3 having a diameter of 50 mm, a thickness of 2 mm and an average pore diameter of 15 μm are provided on the outside thereof. The stainless steel ring 41, which was placed in contact with each other, incorporated into the stainless steel casing 4 via a gasket made of PTFE, and cooled at -196 ° C. in liquid nitrogen as described in JP-A-2020-81911, was fitted into the stainless steel casing 4. The two porous bodies were fixed to form a break filter 60. When it was attached to the load lock of the etching apparatus and used, a compound with the reaction gas species was generated on the pore surface of the alumina porous body 3, but there was no change in the silicon carbide porous body 2, and the uniformity of the bent gas ejection was maintained. ..
In Example 1, it was found to be durable because it was in the state of a break filter that had been used for about one year.

［比較例１］
図３Ｂに示すように、直径５０ｍｍ、厚さ４ｍｍおよび平均気孔径３μｍの板状の炭化ケイ素多孔体２をＰＴＦＥ製ガスケットを介してステンレスケーシング４に組み込み、実施例１と同様に冷やしたステンレスリングを用いて固定し、ブレイクフィルタとした。エッチング装置のロードロックに取り付け使用したところ、局所的に炭化ケイ素多孔体２の気孔表面で反応ガス種との反応より炭化ケイ素が分解、揮散して気孔径が大きくなり、ベントガスの噴出が大きくなりパーティクル舞い上がり特性が低下した。なお、比較例１もおおよそ１年間使用したブレイクフィルタの状態である。 [Comparative Example 1]
As shown in FIG. 3B, a plate-shaped silicon carbide porous body 2 having a diameter of 50 mm, a thickness of 4 mm, and an average pore diameter of 3 μm was incorporated into a stainless steel casing 4 via a PTFE gasket, and cooled in the same manner as in Example 1. Was fixed to form a break filter. When it was attached to the load lock of the etching device and used, silicon carbide decomposed and volatilized locally on the pore surface of the silicon carbide porous body 2 due to the reaction with the reaction gas species, the pore diameter became large, and the ejection of bent gas became large. The flying-up characteristics of particles have decreased. Comparative Example 1 is also a state of the break filter used for about one year.

［比較例２］
比較例２の炭化ケイ素多孔体２を平均気孔径が５μｍのアルミナ多孔体に代えて、同じように試験をした。局所的にアルミナ多孔体３の気孔表面で反応ガス種との反応より生じた生成物により細孔が閉塞しベントガスの噴出が不均一となり、さらに使用を継続すると細孔の閉塞が著しくなりベントできなくなった。 [Comparative Example 2]
The silicon carbide porous body 2 of Comparative Example 2 was replaced with an alumina porous body having an average pore diameter of 5 μm, and the same test was performed. Locally, the pores are clogged by the product generated by the reaction with the reaction gas species on the pore surface of the alumina porous body 3, and the ejection of the bent gas becomes non-uniform. lost.

Ｗ被処理ウェハ
２炭化ケイ素多孔体
３アルミナ多孔体
４ステンレスケーシング
４１ステンレスリング
５０半導体処理装置
５１ガス導入用の開閉弁
５２排気用の開閉弁
５３微調整弁
６０ブレイクフィルタ
６１フィルタエレメント
６２ａ、６２ｂ一対の金属製スペーサ
６３ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製ガスケット
６３ａ、６３ｂ一対のＰＴＦＥ製ガスケット
６４通気口
６５通気パイプ W Towel to be processed 2 Porous silicon carbide 3 Porous alumina 4 Stainless steel gasket 41 Stainless steel ring 50 Semiconductor processing equipment 51 On-off valve for gas introduction 52 On-off valve for exhaust 53 Fine adjustment valve 60 Break filter 61 Filter elements 62a, 62b Pair Metal spacer 63 Polytetrafluoroethylene (PTFE) gaskets 63a, 63b Pair of PTFE gaskets 64 Vents 65 Vent pipes

Claims

炭化ケイ素多孔体と、炭化ケイ素多孔体の装置内側となる面に配置されたアルミナ多孔体とからなるブレイクフィルタ。 A break filter composed of a silicon carbide porous body and an alumina porous body arranged on the inner surface of the silicon carbide porous body.

炭化ケイ素多孔体と、アルミナ多孔体からなり、外気側に炭化ケイ素多孔体が配置され、装置内雰囲気に接する部位がアルミナ多孔体からなることを特徴とするブレイクフィルタ。 A break filter composed of a silicon carbide porous body and an alumina porous body, in which the silicon carbide porous body is arranged on the outside air side, and the portion in contact with the atmosphere inside the device is made of the alumina porous body.

炭化ケイ素多孔体とアルミナ多孔体がともに板状で、２枚を重ねて用いることを特徴とする請求項２記載のブレイクフィルタ。 The break filter according to claim 2, wherein both the silicon carbide porous body and the alumina porous body are plate-shaped, and two sheets are used in layers.

炭化ケイ素多孔体の平均気孔径よりも、アルミナ多孔体の平均気孔径が大きいことを特徴とする請求項２乃至３のいずれか記載のブレイクフィルタ。 The break filter according to any one of claims 2 to 3, wherein the average pore diameter of the porous alumina body is larger than the average pore diameter of the porous silicon carbide.