(57)【要約】  ロータと、ステータと、運転中にガスを受けるための入口と、ガスを排出するための排気部と、を備える真空ポンプ。ポンプはまた、ポンプのベースの開口部からポンプを通ってポンプの入口を軸方向に越えて開口部まで延びる軸方向通路を定める導管を有する。ロータ及びステータは、導管の周りに延び、制御可能な量だけ入口を覆い隠し、これによりポンプの入口コンダクタンスを制御するように構成されたプレートがあり、プレートは、導管が延びる中央部分に孔を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ポンプであって、
ロータと、
ステータと、
運転中にガスを受けるための入口と、
前記ガスを排出するための排気部と、
前記ポンプのベースの開口部から前記ポンプを通って前記ポンプの入口を軸方向に越えて開口部まで延びる軸方向通路を定める導管であって、前記導管の周りに前記ロータ及び前記ステータが延びる導管と、
前記入口を制御可能な量だけ覆い隠し、これにより前記ポンプの入口コンダクタンスを制御するように構成されたプレートと、
前記プレートを取り付けるためのシャフトであって、中空であり、前記軸方向通路の周りに延びるシャフトと、を備え、
前記プレートは前記導管が延びる中央部分に孔を備えている、
ことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記プレートは、前記ポンプの入口を越えて少なくとも幾つかの軸方向位置に延びる軸方向に移動可能なプレートを含み、前記プレートの軸方向位置の変化が、前記真空ポンプへのガスの入口コンダクタンスの変化を提供する、
請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記シャフト及び前記プレートの軸方向位置を変化させるための前記シャフトに関連するアクチュエータを備える、
請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記プレートが、前記ポンプの入口に面する表面上にＯリングを備えている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記シャフトがロータシャフトを備え、前記プレートが、前記入口に向かって前記ロータの端部に取り付けられ、前記ロータが、前記ステータに対して軸方向に移動可能であるように取り付けられている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記ロータは、電磁軸受を介して前記ポンプ内に配置され、前記軸受に関連する電磁石に供給される電流が、前記ロータ及び前記プレートの軸方向位置を制御する、
請求項５に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記ポンプが、前記軸方向通路と同軸でその周りに延びる前記シャフトに取り付けられた内側インペラと、シリンダに取り付けられる外側インペラとを備え、該シリンダが、前記内側及び外側インペラの周りに延びる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項８】
前記内側インペラ及び前記シャフトが回転可能に取り付けられて前記ロータを構成し、前記外側インペラ及びより大きな直径のシリンダが前記ステータを構成する、
請求項５又は６に従属する請求項７に記載の真空ポンプ。
【請求項９】
前記内側インペラ及び前記シャフトが前記ステータを構成し、前記外側インペラ及びより大きな直径のシリンダが回転可能に取り付けられる、
請求項１から４のいずれか１項に従属する請求項７に記載の真空ポンプ。
【請求項１０】
前記内側及び外側インペラの両方が、反対方向に回転するように取り付けられている、
請求項７に記載の真空ポンプ。
【請求項１１】
前記真空ポンプがターボ分子ポンプを備え、前記インペラがブレードを備えている、
請求項７から１０のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項１２】
前記真空ポンプが、前記プレートの軸方向位置を制御するように構成された制御回路を備える、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項１３】
前記制御回路が、前記真空ポンプによって生成された圧力を示す信号を受け取るように構成された入力を含み、前記制御回路が、前記信号の値に基づいて前記プレートの前記軸方向位置を制御するように構成される、
請求項１２に記載の真空ポンプ。
【請求項１４】
ポンプハウジングを備え、前記ポンプハウジングが、外側シリンダと、内側シリンダと、前記内側及び外側シリンダに垂直で且つ前記内側及び外側シリンダを接続するベースと、を含み、前記内側シリンダが、前記導管を含み、前記ベースから前記外側シリンダよりも更に延びる、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項１５】
前記ポンプ入口に向かう前記導管の端部が、基板取り付け装置を支持するための取り付け手段を備えている、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項１６】
前記ポンプが、前記ポンプの前記排気部と流体接続した入口を有する流れ制御ユニットを備え、前記流れ制御ユニットは、前記排気部で可変コンダクタンスを提供し、これにより前記ポンプの前記排気部にて流体圧力を制御するように構成される、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項１７】
前記流れ制御ユニットが更に、前記排気部での前記コンダクタンスの制御と併せて前記ポンプの速度を制御するように構成された制御回路を備える、
請求項１５に記載の真空ポンプ。
【請求項１８】
真空チャンバのための出口と、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のターボ分子真空ポンプとを備え、前記ターボ分子ポンプの入口が前記前記真空チャンバのための前記出口に接続されている、真空装置。
【請求項１９】
前記ポンプ入口の少なくとも一部にわたって前記導管を越えて基板マウントが延びる、請求項１８に記載の真空装置を備える真空チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、真空ポンプ及びこのようなポンプによって排気される真空チャンバに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空ポンプは、半導体ウェーハを製造するための半導体処理チャンバなどのチャンバを真空排気するのに使用される。このようなチャンバでは、ガス流の対称性と均一性が重要であり、不均一なガス流につながる対称性の欠如は、ウェーハ上に対応する不均一性を生じさせる。
【０００３】
チャンバの下の中央に配置されたターボ分子ポンプを備え、振り子バルブがポペットバルブに置き換えられたチャンバを提供することは知られている。このような配置により、ポンプ、バルブ、チャンバが全て同じ中心線上に配置される。これにより、ウェーハ周辺のガスの流れの均一さが向上し、ポンプ及びポンプへの排気ポートをウェーハの片側に配置することによって生じる非対称作用、並びにポンプ入口を片側から閉塞する振り子バルブによって生じる複合作用が低減される。
【０００４】
しかしながら、このような配置は、バルブプレートが支持体を必要とし、基板支持体又はウェーハチャックもまた幾らかの支持体を有し、冷却、加熱及び電力供給を必要とするので、円形基板支持体の直径に関して対称性をもたらさない。バルブプレートのドライブポストは直径が小さく、作用が少ない可能性がある。チャック支持体は、静電チャックカソードに冷却、加熱、及び電力を供給するため、より重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板にわたってより均一なガス流が提供されるように配置された真空ポンプ及びチャンバを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、真空ポンプであって、ロータと、ステータと、運転中にガスを受けるための入口と、上記ガスを排出するための排気部と、上記ポンプのベースの開口部から上記ポンプを通って上記ポンプの入口を軸方向に越えて開口部まで延びる軸方向通路を定める導管であって、導管の周りにロータ及びステータが延びる、導管と、入口を制御可能な量だけ覆い隠し、これにより上記ポンプの入口コンダクタンスを制御するように構成されたプレートと、上記プレートを取り付けるためのシャフトであって、シャフトが中空であり、軸方向通路の周りに延びる、シャフトと、を備え、上記プレートは、上記導管が延びる中央部分に孔を含む、真空ポンプを提供する。
【０００７】
本発明の発明者は、半導体エッチングプロセスなどの真空チャンバ内で実行される多くのプロセスが、高品質の結果を達成する場合には、基板にわたって均一なガス流を必要とすることを認識した。真空ポンプの入口の上に基板を取り付けると、基板にわたって均一なガス流れを提供するのに役立つが、ある程度までの支持部材及びより重要なことに基板に供給される電力及び制御がガスの流れを妨害し、均一性を低下させる。
【０００８】
ポンプを通って延びる軸方向通路を備えた真空ポンプは、基板マウントへのコネクタのための中央経路を提供し、基板マウントに必要な接続部を中央に提供することを可能にし、基板にわたってより均一なガス流をもたらす。
【０００９】
更に、ポンプ入口を制御可能な量だけ覆い隠すバルブプレートの追加により、迅速な圧力制御及び粒子の生成と放出の低減を提供しながら、均一な流れを可能がなる。更に、これはまた、プレートの周りに対称的な流れを提供し、ウェーハにわたるガスの流れの不均一性を低減する。プレートは平らな円形構造でもよいが、円錐形など他の形状でもよい点に留意されたい。一般に、ガスの流れの均一性を向上させるために、プレートは断面が円形であるのが有利である。
【００１０】
中空ポンプ及びバルブプレートの配置は、チャンバ内のガス流の不規則性を補償するために従来使用されているバッフルなどの流れ方向付け構成を省くか、又は少なくとも数を低減することを可能にし、これによりガス流への妨害を低減することができ、これは流れを妨げるだけでなく粒子の放出源としても機能することができる。
【００１１】
ポンプ入口を少なくとも部分的に覆い隠すプレートを有する中空ポンプ、入口コンダクタンス制御を提供するプレートの軸方向の移動は、ポンプへの入口コンダクタンス及びひいてはチャンバ内の圧力の効果的且つ迅速な制御、並びに基板上のより均一なガス流を提供する。
【００１２】
プレートは、少なくとも部分的に入口を覆い隠し、その動きにより、ガスがプレートの縁部の周りを流れるときに入口コンダクタンスの変化を生じさせる。一部の事例では、プレートは、全ての軸方向位置においてポンプの入口を越えて延びることができ、他の事例では、プレートは、幾つかの軸方向位置において入口を越えて延びることができる。軸方向の動きは、ポンプのシャフトに対して実質的に平行な動きである。プレートは、シャフトに取り付けられ、このシャフトは中空で、通路を定める導管の周りに延びる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、上記プレートは、上記入口に向かって上記ロータの端部に取り付けられ、上記ロータは、上記ステータに対して軸方向に移動可能であるように取り付けられる。この場合、プレートが取り付けられているシャフトは、ロータシャフトである。
【００１４】
幾つかの実施形態では、上記ロータは、電磁軸受を介してポンプに取り付けられるか、又はポンプ内に位置付けられ、上記軸受に関連する電磁石に供給される電流は、上記ロータ及び上記プレートの軸方向位置を制御する。
【００１５】
ターボ分子ポンプなどの一部のポンプは、磁気浮上ロータを有しており、従って、ロータの軸方向位置のある程度制御する。この磁気浮上は、真空を損なう可能性のある潤滑剤を必要とせずに、ポンプが低摩擦で高速で回転できるように使用される。
【００１６】
従来、磁気浮上の制御は、クリアランスを最大化してインペラが衝突する可能性を低減するためにインペラ間の中間点として選択できる最適又は好ましいポイントで、或いは、軸方向のクリアランスがポンプ効率に影響を与える場合、例えば、ターボポンプが、同じシャフトに取り付けられたジーグバーン（Ｓｉｅｇｂａｈｎ）抗力ステージによって担持されている場合、最大のポンプ効率を提供するポイントで、ステータに対するロータの位置を設定するのに使用される。実施形態は、ロータの１つの選択された好ましい位置を提供するのではなく、異なる入口コンダクタンスを提供するための異なる軸方向位置の選択肢を提供し、一部の事例では、軸方向位置をポンプによって生成される圧力の制御に使用できるようにするポンプ能力を提供するために、この軸方向制御を提供しようとする。このように、軸方向位置の制御を使用して、多くの追加部品を必要とせず、ポンプを小型で比較的低コストで維持でき、保守整備要件を増加させずに、このようなポンプによってチャンバ内で生成される圧力を急激に変化させることができる。更に、プレートの周りに対称的な流れが提供されて、均一な流れが保たれる。このようにして、ポンプによって生成される圧力を制御する費用効果が高く効率的で対称的な手段が実現される。
【００１７】
幾つかの実施形態では、上記ポンプは、上記シャフト及び上記プレートの軸方向位置を変化させるための、上記シャフトに関連するアクチュエータを備える。
【００１８】
プレートとロータの軸方向位置を別々に制御可能にすることは、有利とすることができる。このようにして、入口コンダクタンス制御は、ポンプインペラの最適回転位置から切り離される。更に、ロータとステータのインペラが衝突する可能性があることに起因して軸方向位置に制約がないため、軸方向位置の範囲をより大きくすることができる。このようなシステムでは、高速圧力制御及びプレート周りの対称的な流れの利点も提供される。この場合、プレートを取り付けるシャフトは、ロータシャフトではなく、それ自体が軸方向に制御可能な別個のシャフトである。
【００１９】
幾つかの実施形態では、上記プレートは、上記ポンプ入口に面する表面上にＯリングを含むが、他の実施形態では、Ｏリングは存在しない。
【００２０】
プレートがロータに取り付けられている場合、プレートはロータと共に回転し、ロータプレートにシールを提供することは実施可能でない場合がある。しかしながら、別個のシャフトに取り付けられている場合、プレートの軸方向の動きにより、プレートの表面とポンプ入口又はチャンバ出口が当接することができる。このようなシナリオでは、プレートの下面にあるＯリングシールを使用して、ポンプとチャンバを互いに効果的に分離することができる。これにより、ポンプが作動していないときでも、チャンバが密閉されて真空を保持可能にすることができる。
【００２１】
他の実施形態では、Ｏリングシールが提供されない場合がある。Ｏリングシールの潜在的な問題の１つは、迅速な圧力制御を提供するために必要とされるプレートの軸方向の移動速度に起因して発生する。プレートの加速が大きいと、Ｏリングシールが外れる可能性があり、プレートの加速を制限する要因となる可能性がある。従って、プレートにこのようなシールがないことが有利とすることができる。この点に関して、多くのシステムでは、洗浄のためにターボポンプを取り外すと、バルブ及びチャンバも洗浄される場合がある。このようなシステムでは、チャンバをポンプから密閉可能にする必要がない場合があるため、Ｏリングを使用しないことが有利とすることができる。
【００２２】
幾つかの実施形態では、上記真空ポンプは、上記プレートの軸方向位置を制御するように構成された制御回路を含む。
【００２３】
他の実施形態では、軸方向位置を制御するための制御回路は、真空ポンプの一部でない場合がある。
【００２４】
幾つかの実施形態では、上記制御回路は、上記真空ポンプによって生成された圧力を示す信号を受け取るように構成された入力を含み、上記制御回路は、上記信号の値に基づいて上記プレートの上記軸方向位置を制御するように構成される。
【００２５】
プレートの軸方向位置を使用して、入口コンダクタンス及びひいては真空ポンプによって生成される圧力を制御することができるので、制御回路は、一部の事例では、フィードバックループ及びセンサーから受信した、ポンプによって生成される圧力を示す信号を使用して、圧力の効果的な制御を提供することができる。ポンプが真空チャンバを圧送している場合、これは、恐らくはポンプ入口に隣接して又はポンプ入口にてチャンバ内で測定された圧力とすることができる。一部の事例では、フィードフォワードループが使用され、所望の圧力が特定の軸方向位置に等しくなる。相対的な軸方向位置は、最初に所望の圧力に関連する値に設定され、軸方向位置は、圧力センサーからの読み取り値に基づいて必要に応じて調整される。幾らかの調整が必要な場合、その圧力に対して更新された軸方向位置が保存される。
【００２６】
幾つかの実施形態では、真空ポンプは更に、ポンプハウジングを備え、上記ポンプハウジングは、外側シリンダ、内側シリンダ、及び上記内側シリンダ及び外側シリンダに垂直で且つこれらを接続するベースを含み、上記内側シリンダは、導管を含み、上記ベースから上記外側シリンダよりも更に延びる。
【００２７】
前述のように、ポンプを通る通路を有する利点は、カソードなどの基板マウントへの何らかの接続がポンプを通過し、基板マウントの下方でその中心に向かって到達することができることである。幾つかの実施形態では、上記ポンプ入口に向かう上記導管の端部は、カソードなどの基板マウントを取り付けるための取り付け手段を備える。これにより、それ自体が均一なガスの流れを妨げる可能性のある別個の基板支持体を必要とせずに、基板をポンプ入口の上に中央に取り付けることが可能となる。
【００２８】
幾つかの実施形態では、上記ポンプは、上記軸方向通路と同軸でその周りに延びるシャフトに取り付けられた内側インペラと、シリンダに取り付けられた外側インペラとを備え、該シリンダが、上記内側及び外側インペラの周りに延びる。
【００２９】
幾つかの実施形態では、上記内側インペラ及びシャフトは、回転可能に取り付けられ、上記ロータを構成し、上記外側インペラ及びより大きな直径のシリンダは、上記ステータを構成する。
【００３０】
他の実施形態では、上記内側インペラ及びシャフトは、上記ステータを構成し、上記外側インペラ及びより大きな直径のシリンダが回転可能に取り付けられる。
【００３１】
ポンプは、ポンプを通過する通路を有し、外側のインペラを回転させて内側インペラを静止させるようにすると好都合とすることができる。これにより、モータの取り付けがより簡単になり、また、内側インペラが取り付けられるシャフトにバルブプレートを取り付けることができるようになる。シャフトは、導管を形成することができ、このシャフト又は導管の軸方向の動きが、入口コンダクタンスを制御する。この場合、シャフトはまた、インペラを軸方向に移動させるが回転はしないため、プレートは、下面にＯリングを有することができる。
【００３２】
更に他の実施形態では、上記内側及び外側インペラの両方が、反対方向に回転するように取り付けられている。
【００３３】
幾つかの実施形態では、上記真空ポンプはターボ分子ポンプを備え、上記インペラは、ブレードを備える。他の実施形態では、ポンプは、ジーグバーン抗力ステージとすることができ、インペラはディスクとすることができ、又はシーグバーンステージによって担持されるターボポンプとすることができる。実施形態は、様々なタイプの真空ポンプ、特に中央にシャフトが取り付けられたものに適している。
【００３４】
幾つかの実施形態では、上記ポンプは、上記ポンプの上記排気部と流体接続した入口を有する流れ制御ユニットを備え、上記流れ制御ユニットは、上記排気部で可変コンダクタンスを提供し、これにより上記ポンプの上記排気部にて流体圧力を制御するように構成される。
【００３５】
ポンプによって提供されるチャンバ内の圧力を制御する代替及び／又は追加の方法は、入口コンダクタンスを変化させるためのプレートを提供するのではなく又は提供すると同時に、出口コンダクタンスを変化させることによって排気部をスロットル調整することである。これは、バッキングポンプの上流にあるターボ分子ポンプの排気部にて行うことができる。
【００３６】
幾つかの実施形態では、上記流れ制御ユニットは更に、上記コンダクタンスの制御と併せて、上記ポンプの速度を制御するように構成された制御回路を備える。
【００３７】
ターボ分子ポンプユニットの熱限界及び／又はモータ失速限界を超えることなく、より広い範囲のチャンバ圧力を提供するために、ポンプの回転速度の制御と併せて出口コンダクタンスの制御を提供することが有利とすることができる。このようにして、ポンプを保護しながら、より広い範囲の圧力制御を提供することができる。
【００３８】
第２の態様は、真空チャンバのための出口と、第１の態様によるターボ分子真空ポンプを備えた真空構成を提供する。
【００３９】
第３の態様は、第２の態様による真空構成を備えた真空チャンバを提供し、上記真空チャンバは、基板を取り付けるための基板マウントを備え、上記基板マウントは、上記導管の端部に取り付けられる。
【００４０】
幾つかの実施形態では、上記基板マウントはカソードを含む。
【００４１】
幾つかの実施形態では、上記基板マウントは、上記導管を越えて上記ポンプ入口の少なくとも一部にわたって延びる。
【００４２】
更に特定の好ましい態様が、添付の独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項の特徴は、必要に応じて、請求項に明示的に記載されているもの以外の組み合わせで、独立請求項の特徴と組み合わせることができる。
【００４３】
装置の特徴が、ある機能を提供するように動作可能であると説明される場合、これは、その機能を提供する装置の特徴、又はその機能を提供するように適合又は構成された装置の特徴を含むと理解されるであろう。
【００４４】
次に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】一実施形態による真空チャンバのポンプ及びベースを示す図である。
【図２】更なる実施形態による真空チャンバのポンプ及びベースを示す図である。
【図３】一実施形態による真空チャンバのロータ及びベースに取り付けられたバルブプレートを備えたポンプを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
実施形態についてより詳細に検討する前に、最初に概要を説明する。
【００４７】
中央に孔を備えたターボポンプは、またこのような孔を備えたポペットバルブと併せて使用することができる。これにより、幾つかの実施形態では、支持するドライブポストを孔の外径上に（そして、ロータの内径内に）配置することができる。このような場合、ガスの流れの中断はないか又は少なくとも極めて少なく、従って、何らかの非対称性を引き起こすことはない。孔の直径は、１０〜４５ｃｍとすることができる。ケーブルを基板マウントに配線するには１０ｃｍ以上の孔で十分であるが、基板全体を囲むには更に大きな孔で十分となる場合があり、基板を孔の直径内に収め、ポンプへのガスの流れを妨げないようにすることができる。他の実施形態では、基板マウントが孔を越えてポンプ入口にわたって延びることが有利とすることができ、このような場合、基板マウントは、ポンプの回転インペラによって偏向されてチャンバに戻る粒子からサンプルをある程度保護する。
【００４８】
ポペットバルブは、圧力制御又は遮断、或いはその両方に使用することができる。ターボポンプとチャンバ間の遮断は、チャンバの圧力を大気圧に上昇させることなく、ターボポンプを取り外すことを可能にするために設けられる。
【００４９】
小さな特徴サイズの用途での重要なエッチングにおいて、保守整備手順は、ターボポンプ及びバルブを取り外して、一体部品として共に交換する必要がある。これにより、遮断機能をターボポンプの排気部とフォアラインとの間に移動させることが可能となる。従って、ポペットバルブが良好なシールを用いて遮断を提供する必要がないようにすることができる。
【００５０】
バルブが移動できる速度を制限する要因は、バルブプレート内にＯリングを保持していることであるので、Ｏリングシールを有してないことは有利とすることができる。従って、Ｏリングを取り除くことで当該制限が排除され、バルブがより迅速に移動することが可能となる。機能上の目的のために、バルブは、Ｏリングなしで適切にシールすることができる。
【００５１】
ポンプ及びバルブの直径並びにチャンバ本体の開口部は、ポンプ入口が基板支持体に可能な限り近接できるように構成することができる。基板支持体内のフィードスルーチャネルは、基板支持体との間で電力、加熱/冷却媒体、制御及び測定信号を伝送する。基板支持体は真空であり、チャネルの下端は大気圧であるので、フィードスルーチャネルはシールされている。
【００５２】
基板支持体管体の下端は、ポンプのベースに取り付けることができ、ポンプのベースは、ポンプ側壁を介してチャンバ本体に取り付けることができる。
【００５３】
バルブは、シャフト又は管体を含む支持体を駆動する１又は複数のアクチュエータによって駆動される。
【００５４】
幾つかの実施形態では、ロータは、内側ではなく外側から駆動することができる。このような実施形態では、固定インペラは、内側ステータ管体に固定され、モータロータは、回転するインペラの外側周囲にある。このような場合、内側ステータ管体が、ポンプ入口を越えて延び、基板マウントへの電源ケーブル及び制御ケーブル用の導管を提供することができる。幾つかの実施形態では、インペラの両方のセットが回転する。インペラは、ターボ分子ポンプのブレード又はシーグバーンポンプのディスクとすることができる。
【００５５】
図１は、１つの実施形態による真空ポンプ構成を示している。真空ポンプ１０は、チャンバ２０のベース２２に接続されている。この実施形態ではターボ分子ポンプである真空ポンプ１０は、ポンプベース１１からウェーハを取り付ける基板支持体又はカソード２５まで、ポンプを通って延びる導管又はフィードスルーチャネル３０を有する。導管３０は、電気ケーブルが基板支持体２４を通過することができる空間を提供する。このようにして、ケーブルは、基板の中心下に到達し、チャンバ構成に非対称性を提供せず、これにより基板上の均一なガス流れを妨げることがない。
【００５６】
この実施形態では、ポンプ１０はまた、導管３２の周りに延在し、バルブ位置アクチュエータ１４を介して軸方向に移動可能なシャフト１３に取り付けられたポペットバルブプレート１２を備える。ポペットバルブプレート１２は、その軸方向位置に応じて量を変化させることにより、チャンバ２０の出口及びポンプ１０への入口を覆い隠す。軸方向位置は、バルブ位置アクチュエータ１４を介して制御される。このバルブ位置アクチュエータは、図示していない制御回路によって制御され、該制御回路は、チャンバ内の圧力センサーからの入力を有することができ、バルブプレートの位置を変更し、これにより入口コンダクタンス及びひいてはチャンバ内の圧力を変えることができる。ポンプ１０は、フィードスルーチャネル３０を囲む導管又は支持管体３２に接続されたベース１１を有する。導管又は支持管体３２は、ポンプ１０の側壁を越えてチャンバ内に延在し、基板支持体２４の支持を提供する。従って、チャック又は基板支持体２４は両方とも、中央で支持され、電力及び制御供給リード線のための中央フィードを有する。
【００５７】
この例では、ターボ分子ポンプが示されているが、ホルウェックポンプ又はシーグバーンポンプなどの中心シャフトを備えた他の真空ポンプも適用可能であり、中心を通る孔と軸方向に移動可能なバルブプレートとを備えることができる。
【００５８】
図２は、同様の実施形態を示しているが、この実施形態では、バルブプレート１２は、その下面にＯリング１５を有する。このＯリングは、バルブプレート１２が最も低い軸方向位置にあるときに、チャンバフロア２２とシールを形成する。このようにして、バルブプレート１２は、チャンバをシールして、チャンバ内の真空を保持することができる。図１の実施形態では、Ｏリングは存在しない。
【００５９】
図３は、更なる実施形態を示す。この実施形態では、ロータシャフトは、その上端にバルブプレート１２が取り付けられている。ロータは、スピンドル軸受４８を介して磁気浮上され、磁気浮上システムと連動する制御回路（図示せず）を用いて、ロータの垂直位置又は軸方向位置及びひいてはバルブプレート１２の位置を制御する。このようにして、チャンバ内の入口コンダクタンス及び圧力を制御することができる。利用可能な垂直方向移動の範囲は、軸受の磁気設計及びターボブレードクリアランスの磁気制限、並びにシーグバーン抗力ステージがある場合にはシーグバーンクリアランス及び性能特性によって決まる。この実施形態では、ロータブレード３５及びステータブレード３７を備えたジーグバーン抗力ステージが存在する。ロータ及びステータの相対的な軸方向移動は、これらのブレード間の相対的距離を変化させ、抗力ステージの性能に影響を与える。
【００６０】
この実施形態では、基板又はカソード支持体２４は、バルブプレート１２が収まることができる凹部を備えている。ポンプは、ロータシャフト内のチャネル１２を通るフィードを有し、ここを通ってケーブル１６が配線されて、基板マウント又は基板支持体２４と接続される。
【００６１】
他の実施形態では、チャンバの入口コンダクタンスを変化させる軸方向移動のために取り付けられたバルブプレートを有することに加えて、ターボポンプの出口コンダクタンスは、ターボポンプの排気部とバッキングポンプとの間に流れ制御手段を提供することによって変化させることができる。これは、バルブプレートに加えてチャンバ内の圧力制御を提供するのに使用でき、フィードスルーチャネルを備えたターボポンプと併せて使用して、中心に配置されたケーブルを介してターボポンプの入口の上方に取り付けられた基板ホルダーに電力及び制御を提供しながら、真空チャンバ内の圧力を排気及び制御し、ガスの流れへの妨害を低減することができる。
【００６２】
本発明の例示的な実施形態は、添付図面を参照しながら本明細書において詳細に開示してきたが、本発明は、この厳密な実施形態に限定されず、当業者であれば、特許請求の範囲及び均等物によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正を実施形態において行うことができる点は理解される。
【符号の説明】
【００６３】
１０  ターボ分子ポンプ
１１  ポンプベース
１２  バルブプレート
１３  バルブ支持体
１４  バルブ位置アクチュエータ
１５  Ｏリング
１６  ケーブル
２０  真空チャンバ
２２  真空チャンバベース
２４  基板マウント
３０  フィードスルーチャネル
３２  導管
３５  ロータブレード
３７  ステータブレード
４８  磁気浮上スピンドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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