(57)【要約】  半導体製作の分野では、特にシリコンチップの製造に関して関連のポンプ装置の効率を改善する必要がある。少なくとも第１及び第２の真空ポンプであって、第１の真空ポンプ入口が第１の処理チャンバの出口と流体連通し、第２の真空ポンプ入口が第２の処理チャンバの出口と流体連通する上記少なくとも第１及び第２の真空ポンプと、少なくとも第１及び第２の弁モジュールであって、弁モジュールが、入口と、第１の出口と、第２の出口とを有する少なくとも三方弁であり、第１の弁モジュール入口が、第１の真空ポンプの出口と流体連通し、第２の弁装置入口が、第２の真空ポンプの出口と流体連通する上記少なくとも第１及び第２の弁モジュールと、少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインであって、第１の共通ポンピングラインが、第１及び第２の弁モジュールの両方の第１の出口と流体連通し、第２の共通ポンピングラインが、第１及び第２の弁モジュールの両方の第２の出口と流体連通する上記少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインとを含み、第１及び第２の真空ポンプが、２次真空ポンプであり、第１及び第２の共通ポンピングラインの各々が、第１及び／又は第２の弁モジュールを通じて流体連通している時に少なくとも第１及び第２の真空ポンプの各々に対して十分なポンピング容量を提供するために少なくともそれぞれの第１及び第２の１次真空ポンプを含み、共通ポンピングラインのうちの少なくとも１つが、軽減デバイスと流体連通している少なくとも第１及び第２の真空処理チャンバを排気するための真空ポンプ装置。【選択図】図１
2018503027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口及び出口を有する第１の１次ポンプ、及び、
該第１の１次ポンプの該入口に流体接続された第１の共通ポンピングラインであって、該第１の共通ポンピングラインが、半導体製作ツールを形成する処理チャンバの群内の少なくとも１つの真空処理チャンバに各々が流体接続可能である複数の第１の共通ポンピングライン入口を含み、該第１の１次ポンプ及び該第１の共通ポンピングラインが、使用時に堆積処理流れを取り扱う前記第１の１次ポンプ及び第１の共通ポンピングライングラインと、
入口及び出口を有する第２の１次ポンプ、及び、
該第２の１次ポンプの該入口に流体接続された第２の共通ポンピングラインであって、該第２の共通ポンピングラインが、前記半導体製作ツールを形成する処理チャンバの群内の少なくとも１つの処理チャンバに各々が流体接続可能である複数の第２のポンピングライン入口を含み、該第２の１次ポンプ及び該第２の共通ポンピングラインが、使用時に洗浄処理流れを取り扱う前記第２の１次ポンプ及び第２の共通ポンピングラインと、
を含むことを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の１次ポンプの各々が、それと流体連通して配置されたそれぞれの軽減モジュールを有することを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ装置。
【請求項３】
第１及び第２の共通ポンピングライン入口のそれぞれの対が、弁モジュールによって流体的に相互接続され、該弁モジュールは、次に、前記少なくとも１つの処理チャンバに流体接続可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空ポンプ装置。
【請求項４】
少なくとも１つの弁モジュールが、該弁モジュールの上流の堆積処理流れと洗浄処理流れとの混合を防止するフェイルセーフ装置を含むことを特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ装置。
【請求項５】
少なくとも１つの弁モジュールが、対応する処理チャンバに関連付けられたあらゆるブースターポンプの下流に位置付けられることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の真空ポンプ装置。
【請求項６】
前記第２の共通ポンピングラインは、前記第１の１次ポンプと選択的に流体接続可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の真空ポンプ装置。
【請求項７】
少なくとも１つの共通ポンピングラインが、少なくとも１つの他の真空ポンプ装置の共通ポンピングラインに流体接続可能な相互接続部材を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の真空ポンプ装置。
【請求項８】
１次ポンプと流体連通して配置された第１の端部と、それぞれの処理チャンバに該処理チャンバを最初に排気するために流体接続可能である抽気弁を含む第２の端部とを各々が有する１又は２以上のラフダウンポンピングラインを更に含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の真空ポンプ装置。
【請求項９】
複数の半導体製作ツールを備える半導体製作施設であって、
前記複数の半導体製作ツールの各々が、
複数の処理チャンバと、
入口及び出口を有する１次ポンプを含む真空ポンプ装置であって、該入口が、共通ポンピングラインに流体接続されており、該共通ポンピングラインが、少なくとも１つの対応する処理チャンバに各々が流体接続された複数のポンピングライン入口を含む前記真空ポンプ装置と、を含み、
１つの半導体製作ツールの前記真空ポンプ装置の前記共通ポンピングラインは、少なくとも１つの他の半導体製作ツールの該真空ポンプ装置の該共通ポンピングラインに流体接続されている、
ことを特徴とする半導体製作施設。
【請求項１０】
少なくとも第１及び第２の真空処理チャンバを排気するための真空ポンプ装置であって、
少なくとも第１及び第２の真空ポンプであって、該第１の真空ポンプの入口が、該第１の処理チャンバの出口と流体連通しており、該第２の真空ポンプの入口が、該第２の処理チャンバの出口と流体連通している前記少なくとも第１及び第２の真空ポンプと、
少なくとも第１及び第２の弁モジュールであって、該弁モジュールが、入口と、第１の出口と、第２の出口とを有する少なくとも三方弁モジュールであり、該第１の弁モジュール入口が、前記第１の真空ポンプの出口と流体連通しており、該第２の弁装置入口が、前記第２の真空ポンプの出口と流体連通している前記少なくとも第１及び第２の弁モジュールと、
少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインであって、該第１の共通ポンピングラインが、前記第１及び第２の弁モジュールの両方の前記第１の出口と流体連通しており、該第２の共通ポンピングラインが、該第１及び第２の弁モジュールの両方の前記第２の出口と流体連通している前記少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインと、
を含み、
前記第１及び第２の真空ポンプは、２次真空ポンプであり、前記第１及び第２の共通ポンピングラインの各々が、前記第１及び／又は第２の弁モジュールを通じて流体連通している時に該少なくとも第１及び第２の真空ポンプの各々に対して十分なポンピング容量を提供するために少なくともそれぞれの第１及び第２の１次真空ポンプを含み、
前記共通ポンピングラインのうちの少なくとも１つが、軽減デバイスと流体連通している、
ことを特徴とする真空ポンプ装置。
【請求項１１】
一般的に添付図面を参照して本明細書に説明するような及び／又は該添付図面に例示するような真空ポンプ装置。
【請求項１２】
一般的に添付図面を参照して本明細書に説明するような及び／又は該添付図面に例示するような半導体製作ツール。
【請求項１３】
一般的に添付図面を参照して本明細書に説明するような及び／又は該添付図面に例示するような半導体製作施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製作施設に使用するための真空ポンプ装置と、そのような真空ポンプ装置を含む半導体製作ツールと、そのような真空ポンプ装置を各々が含む複数の半導体製作ツールを含む半導体製作施設とに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空ポンプ装置は、半導体製作、例えば、シリコンチップ、フラットパネルディスプレイ、ソーラーパネル、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）の製造に関連して広範に使用されている。特にシリコンチップの製造に関連してそのようなポンプ装置の効率を改善する必要がある。
【０００３】
図４は、処理ツール８６のいくつかの処理チャンバ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを排気するための公知の真空ポンプ装置１を概略的に示している。図４に示す例では、各処理チャンバ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、少なくとも１つの２次ポンプ５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｃ、５２０ｄ、例えば、ルーツブースターポンプ及び／又はターボ分子ポンプと、１次ポンプ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、例えば、多段ルーツ、クロー、又はスクリュータイプの乾式真空ポンプとの両方によってそれぞれに排気される。例えば、第１の処理チャンバ２２ａは、第１の２次ポンプ５２０ａ及び第１の１次真空ポンプ１２ａと流体連通し、かつそれによって排気される。各処理チャンバ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにおいて複数の類似又は同一の処理段階を実行することは一般的であり、例えば、第１の処理段階は、堆積段階であり、第２の処理段階は、洗浄段階とすることができるであろう。あらゆる未使用処理ガス及び処理副産物は、それぞれの２次ポンプ５２０及び１次ポンプ１２を通過し、かつそこに搬送される全ての排気ガスを破壊することができなければならない単一タイプの軽減モジュール３に排出される。
【０００４】
処理ツール８６のいくつかの処理チャンバ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを排気するための別の公知の真空ポンプ装置５００を図５に概略的に示している。真空ポンプ装置５００は、入口１４及び出口１６を有する１次ポンプ１２を含み、かつ１次ポンプ入口１４に流体接続された共通ポンピングライン１８０を更に含み、共通ポンピングライン１８０は、複数のポンプライン入口２０を含み、その各々は、半導体処理ツール８６を形成する１群の処理チャンバ２２内の少なくとも１つの処理チャンバ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに流体接続可能である。各共通ポンピングライン入口２０は、使用中にそれぞれの処理チャンバ２２に流体接続される少なくとも１つのチャンバ接続ライン（前方ライン）と流体連通して配置される。各チャンバ接続ラインは、それに流体接続されて各それぞれのチャンバ２２（ａ−ｄ）を排気するためのルーツブースター及び／又はターボ分子ポンプのような少なくとも１つの２次ポンプ５２０（ａ−ｄ）を含む。
【０００５】
半導体製作ツール８６を形成する１群の真空処理チャンバ２２（ａ−ｄ）内の複数の真空処理チャンバ２２の各々に流体接続可能である共通ポンピングライン１８０の具備は、単一１次真空ポンプ１２が、与えられた製作ツールの処理チャンバの全てを受け持つことを可能にし、それによって図４に示すような従来の真空ポンプ装置に関連付けられたものと比較して真空ポンプ装置５００を設置するための資本コスト、並びに継続稼働コストの両方を低減する。各前方ライン内への少なくとも１つの第１の２次ポンプ５２０（ａ−ｄ）、例えば、ルーツブースターポンプ及び／又はターボ分子ポンプの包含は、１つのチャンバ２２の圧力変化が第２のチャンバ２２内の圧力に影響することを防止するのに役立ち、同じく共通ポンピングライン１８０内のいずれの圧力変化からも与えられたチャンバ２２（ａ−ｄ）内の圧力を緩衝するか又は保護する。
【０００６】
与えられた製作ツール８６の処理チャンバ２２を受け持つのに必要な１次真空ポンプ１２の数の減少は、真空ポンプ装置を収容するのに必要な空間も低減する。
【０００７】
真空ポンプ装置５００は、１次ポンプ１２と流体連通して配置された第１の軽減モジュール（デバイス）３を更に含む。そのような装置５００内の第１の軽減モジュール３はまた、与えられた製作ツール８６の処理チャンバ２２（ａ−ｄ）の全てからの処理流れを同時に処理することができるべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのような真空ポンプ装置及び軽減装置の効率を改善する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様において、本発明は、入口及び出口を有する第１の１次ポンプ、及び第１の１次ポンプの入口に流体接続された第１の共通ポンピングラインであって、第１の共通ポンピングラインが、半導体製作ツールを形成する処理チャンバの群内の少なくとも１つの真空処理チャンバに各々が流体接続可能である複数の第１の共通ポンピングライン入口を含み、第１の１次ポンプ及び第１の共通ポンピングラインが、使用時に堆積処理流れを取り扱う上記第１の共通ポンピングラインと、入口及び出口を有する第２の１次ポンプ、及び第２の１次ポンプの入口に流体接続された第２の共通ポンピングラインであって、第２の共通ポンピングラインが、半導体製作ツールを形成する処理チャンバの群内の少なくとも１つの処理チャンバに各々が流体接続可能である複数の第２のポンプライン入口を含み、第２の１次ポンプ及び第２の共通ポンピングラインが、使用時に洗浄処理流れを取り扱う上記第２の共通ポンピングラインとを含む真空ポンプ装置を提供する。
【００１０】
第１及び第２の１次ポンプと関連の第１及び第２の共通ポンピングラインとの包含は、図４に示す処理ツールと比較してコスト及び空間利用効率の改善を依然として提供し、一方、通過する処理流れの性質に応じてそれぞれの１次ポンプの最適化を可能にする。本発明は、それによって更なる効率節約を提供する。例えば、堆積ガスをポンピングするのに必要な１次ポンプは、多くの場合に、ポンピング機構内で回収されるテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）のような堆積排気ガスを防止するために、例えば、１００℃〜８０℃を超える温度で作動することが要求され、一方、ハロゲン化したエッチ／チャンバ洗浄ガスを排気する１次ポンプは、多くの場合に、ポンピング機構の腐食速度を低減するために、例えば、１０００℃〜８０℃よりも低温で稼働することが要求される。
【００１１】
好ましくは、第１及び第２の１次ポンプの各々は、それらと流体連通して配置されたそれぞれの軽減モジュールを有する。そのような配置は、そこを通過する処理流れ、すなわち、堆積又はエッチ／洗浄に応じて各軽減モジュールを最適化することを可能にし、それによってチャンバ又はチャンバの群から排出される全ての未使用処理ガス（前駆体）及び処理副産物を軽減するために設けられる単一軽減モジュールと比較して各軽減モジュールの最大効率を保証するのに役立つ。この配置を用いて、各軽減モジュールは、例えば、フッ素又は（ＴＥＯＳ）の軽減のために特別に設計されるように選択することができる。
【００１２】
任意的に、軽減モジュールは、プラズマベースのデバイス、火炎ベースのデバイス、及びオキシダイザのうちの１つであるか又はそれを含む：
【００１３】
プラズマ及び火炎ベースのデバイスは、特に水及び／又は酸素の存在下で、例えば、処理チャンバ内のエッチング処理又は処理チャンバ洗浄処理に続いてＣＦ4、ＮＦ3、ＳＦ6などのようなパーフルオロカーボン（ＰＦＣｓ）の望ましい分解を提供し、同じくシラン及びテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）のような堆積ガスから微細な乾燥粉末を生成する。しかし、堆積ガスを破壊するためにプラズマベースのデバイスに水及び／又は酸素を追加することは望ましくない。オキシダイザは、低減されたＮＯx排出量で処理ガス流れを有用に燃焼させる。
【００１４】
軽減モジュールは、１次ポンプの上流、１次ポンプの下流、及び１次ポンプのインターステージに位置付けることができる。
【００１５】
１次ポンプのうちの１つの上流又はインターステージに軽減モジュールを装着することは、ＰＦＣｓのようなエッチングガスを含む排気ガスが、それらが窒素パージで実質的に希釈される前に破壊されることを意味し、従って、軽減モジュールの電力要件を低減する。ガス希釈の増加に伴って軽減モジュールの電力要件が増すことは公知である。
【００１６】
１次ポンプのインターステージに軽減モジュールを配置することによって得られる処理流れの希釈を低減することに加えて、それはまた、約２００ｍｂａｒでの大気圧以下の軽減を可能にし、これは、爆発の可能性を有するいずれの流体もより低い圧力限界を有するので、処理チャンバから排出される可燃性流体（ＳｉＨ4、ＴＥＯＳなど）を処理する際の安全性を高める。更に、１次ポンプのインターステージでの配置は、コンパクトで効率的な方法で容易に設置可能である非常に統合された１次ポンプ及び軽減装置を提供する。
【００１７】
軽減モジュールを１次ポンプの下流に配置することは、熱交換器が例えばオキシダイザのすぐ後に続く必要性を回避するという利益を有する。
【００１８】
好ましくは、第１及び第２の共通ポンピングライン入口のそれぞれの対は、弁モジュールによって流体的に相互接続され、弁モジュールは、次に、少なくとも１つの処理チャンバに流体接続可能である。
【００１９】
弁モジュールの包含は、与えられた時間に処理チャンバから排出されている流体の組成に応じて、すなわち、チャンバ内でどの処理段階が行われているかに応じて、特定処理チャンバ排気を第１又は第２の共通ポンピングラインのいずれかに向けることを可能にする。ある意味で、それはまた、各チャンバからの２つの前方ラインの設置と比較して共通ポンピングラインと各対応する処理チャンバとの間に必要とされるパイプラインの量を低減し、従って、それに比例した設置コストの節約を提供する。
【００２０】
本発明の別の好ましい実施形態において、少なくとも１つの弁モジュールは、弁モジュールの上流での堆積処理流れと洗浄処理流れの偶発的な混合を防止するためにフェイルセーフ装置、例えば、一方向弁を含む。そのような装置は、真空ポンプ装置の安全な作動を保証するのに役立つ。
【００２１】
少なくとも１つの弁モジュールは、対応する処理チャンバに関連付けられた少なくとも１つの第１又は第２の２次ポンプのいずれかの下流に位置付けることができる。例えば、弁モジュールは、ターボ分子ポンプの下流であるが、与えられたチャンバ接続前方ライン内のルーツブースターポンプの上流に位置付けることができるであろう。少なくとも１つの弁モジュールは、好ましくは、処理ツールが圧力変動及び処理ガスの逆移動から保護されることを保証するために、ルーツブースターの下流に位置付けられる。
【００２２】
弁モジュールのそのような位置は、弁モジュールのサイズ及びコストを最小限にするのに役立つ。
【００２３】
好ましくは、第２の共通ポンピングラインは、第１の共通ポンピングラインから隔離して第１の１次ポンプと選択的に流体接続可能である。
【００２４】
必要に応じて第２の共通ポンピングラインを第１の１次ポンプと流体接続する機能は、第１の１次ポンプの選択的洗浄、すなわち、第１の１次ポンプからのあらゆる堆積処理副産物の除去を可能にする。エッチング又は洗浄処理副産物排気ガス（フッ化ガス）を選択的に第１の１次ポンプに通すことにより、内部真空ポンプ機構を定期的に洗浄することが可能である。すなわち、第１の１次ポンプに対して整備間隔間の時間が改善される。
【００２５】
主として洗浄段階ガス及びその腐食性副産物をポンピングするように設計された第２の１次ポンプは、好ましくは、その又は各ポンプの１又は２以上の部品に対して耐腐食性材料を利用することになる。これは、専用洗浄ガス１次ポンプを提供するという利点にもかかわらず、ポンプのコストをある一定程度まで増加させることになる。
【００２６】
しかし、第１の共通ポンピングライン（例えば、堆積処理副産物ガスをポンピングするのに使用される）を第２の共通ポンピングラインから隔離して第２の１次ポンプと選択的に流体接続して少量の「保護性」堆積物蓄積を可能にし、かつ内部真空ポンプ機構のような蓄積部材が腐食性ガスの影響を低減することを可能にすることも可能である。すなわち、第２の１次ポンプに対して耐腐食性の低いポンプが要求されることに備えるものである。
【００２７】
すなわち、本発明はまた、主として洗浄処理流れを取り扱うように構成された１次ポンプであって、ポンプの内部掃引容積と流体連通して位置する蓄積部材をそこに配置した上記ポンプと、堆積−洗浄サイクルを一緒に定める堆積段階及びそれに続く洗浄段階中にポンプを作動させるように構成された制御モジュールであって、制御モジュールが、堆積段階中に堆積処理流れをポンプの内部掃引容積を通して選択的に迂回させ、それによって堆積残留物が蓄積部材上に蓄積し、制御モジュールが、洗浄段階中に洗浄処理流れがポンプの内部掃引容積を通して流れることを可能にし、それによって洗浄処理流れが堆積残留物と反応して堆積残留物の少なくとも一部分を蓄積部材から除去し、制御モジュールが、蓄積部材への堆積残留物の蓄積及びそこからのその除去のうちの少なくとも一方をモニタし、そのモニタに応答して堆積処理残留物蓄積段階及び洗浄処理堆積物反応段階のうちの少なくとも一方の特性を制御して堆積−洗浄サイクルの終わりに残っている堆積残留物のレベルを制御する上記制御モジュールとを含む、半導体製作アセンブリに使用するための真空ポンプ装置を提供する。
【００２８】
制御モジュールにポンプの内部掃引容積を通して堆積処理流れを選択的に迂回させ、それによって堆積残留物が蓄積部材上に蓄積することは、洗浄段階中に、すなわち、本質的にポンプの通常作動中に、洗浄処理流れのあらゆる活発な成分、例えば、あらゆる未反応洗浄ガスがポンプの内部を攻撃するのではなく堆積残留物を優先的に攻撃することを意味する。
【００２９】
これに加えて、制御モジュールに蓄積部材への堆積残留物の蓄積及びそこからの除去のうちの少なくとも一方をモニタさせることは、堆積残留物の過度の蓄積（回避しないと、ポンピングクリアランスを充填してポンプの信頼性を低下させると考えられる）又は洗浄段階が完了する前の堆積残留物の完全な除去（回避しないと、いずれかの未反応洗浄ガスがポンプの内部を攻撃することを可能にすると考えられる）のうちのいずれかの一方又は両方を回避するのに役立つ。
【００３０】
更に、そのような機能は、ポンプのあらゆる部分に対して高価で耐腐食性の材料を使用することを必要とせずに提供され、従って、真空ポンプ装置のコストは過度には増加しない。
【００３１】
堆積残留物が蓄積する時にポンプ内の稼働クリアランスの減少によって引き起こされる異常を見つけるために、ポンプの温度プロファイル又はモータ電流プロファイルをモニタすることによって堆積物の厚みをモニタすることが可能である。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態において、蓄積部材は、それに結合した残留物厚みモニタを含み、制御モジュールは、残留物厚みモニタからの信号を解釈することによって蓄積部材への堆積残留物の蓄積及びそこからのその除去のうちの少なくとも一方をモニタして蓄積部材上の堆積残留物の厚みを決定する。
【００３３】
残留物厚みモニタの包含は、蓄積部材上の堆積残留物のレベルの比較的正確かつリアルタイムの表示を提供し、従って、望ましい量の堆積残留物が堆積−洗浄サイクルの終わりに蓄積部材上に残ることを保証する際に制御モジュールを助ける。
【００３４】
任意的に、制御モジュールは、堆積段階中にポンプを通過する堆積処理流れの容積を決定することにより、堆積残留物と洗浄ガス間の反応の化学量論を使用して蓄積部材上の堆積残留物の蓄積をモニタし、及び／又は制御モジュールは、洗浄段階中にポンプを通過する洗浄処理流れの容積を決定することにより、蓄積部材からの堆積残留物の除去をモニタする。
【００３５】
制御モジュールは、タイマーモジュールを含むことができ、制御モジュールは、堆積処理が流れる期間を決定することにより、蓄積部材上の堆積残留物の蓄積をモニタすることができ、及び／又は制御モジュールは、洗浄処理が流れる期間を決定することにより、蓄積部材からの堆積残留物の除去をモニタすることができる。
【００３６】
上述の装置は、ポンプに対して追加の修正をほとんど又は全く必要としない方法で蓄積部材上の堆積残留物の量を少なくとも推定する容易な手段を提供する。
【００３７】
好ましくは、蓄積部材は、冷却要素を含み、制御モジュールは、堆積段階中に冷却要素を選択的に作動させて蓄積部材を冷却し、それによって蓄積部材上の堆積残留物の蓄積速度を選択的に増加させるように構成される。
【００３８】
そのような装置は、制御モジュールが、望ましい時に、例えば、洗浄段階中に大容積の洗浄処理流れが予想されている事象において、蓄積部材上の堆積残留物のレベルを増加させることを可能にする。
【００３９】
本発明の別の好ましい実施形態において、蓄積部材は、加熱要素を含み、制御モジュールは、洗浄段階中に加熱要素を選択的に作動させて蓄積部材を加熱し、それによって蓄積部材からの堆積残留物の除去速度を選択的に増加するように構成される。
【００４０】
そのような装置は、制御モジュールが、望ましい時に、例えば、堆積残留物のレベルがポンプの信頼性に悪影響を及ぼし始める場合がある事象において、蓄積部材上の堆積残留物のレベルを低減することを可能にする。
【００４１】
蓄積部材は、ポンプに及び／又はポンピング機構の内面に取り付けられた個別の部材とすることができる。加熱及び冷却は、独立型加熱器及び冷却デバイスを使用して又は循環する冷却流体の温度を変化させることによるポンプの冷却回路を使用して達成することができる。
【００４２】
任意的に、制御モジュールは、蓄積部材への堆積残留物の蓄積及びそこからのその除去のうちの少なくとも一方をモニタし、そのモニタに応答して堆積処理残留物蓄積段階及び洗浄処理堆積物反応段階のうちの少なくとも一方の特性を制御して堆積−洗浄サイクルの終わりに残る堆積残留物のレベルを制御する。堆積−洗浄サイクルの終わりに蓄積部材上に堆積残留物を実質的に残さないことは、それが、洗浄処理流れから活発な成分を優先的に除去するのに必要であるものよりも多い堆積残留物が蓄積せず、従って、堆積処理流れ成分の不要な浪費が回避されることを意味するので有利である。
【００４３】
第１の１次ポンプ、すなわち、通常は堆積処理副産物をポンピングするように構成されたポンプ内の蓄積部材上に蓄積される堆積残留物の厚みをモニタし、第１の１次ポンプを通る洗浄ガスを堆積処理残留物がそこから実質的に除去されるまで選択的に迂回させることも可能であることは認められるであろう。
【００４４】
本発明の更に別の態様により、堆積−洗浄サイクルを一緒に定める堆積段階及びそれに続く洗浄段階中に、主として洗浄処理流れを取り扱うように構成されてポンプの内部掃引容積と流体連通して位置する蓄積部材をそこに配置したポンプを含む真空ポンプ装置を制御する方法を提供し、本方法は、（ａ）堆積段階中に堆積処理流れをポンプの内部掃引容積を通して選択的に迂回させ、それによって堆積残留物が蓄積部材上に堆積する段階、（ｂ）洗浄段階中に洗浄処理流れがポンプの内部掃引容積を通って流れることを可能にし、それによって洗浄処理流れが堆積残留物と反応して蓄積部材から堆積残留物の少なくとも一部分を除去する段階、（ｃ）蓄積部材への堆積残留物の蓄積及びそこからのその除去のうちの少なくとも一方をモニタする段階、及び（ｄ）そのモニタに応答して堆積処理残留物蓄積段階及び洗浄処理堆積物反応段階のうちの少なくとも一方の特性を制御して堆積−洗浄サイクルの終わりに残る堆積残留物のレベルを制御する段階を含む。
【００４５】
本発明の方法は、本発明の真空ポンプ装置の対応する特徴に関連付けられた利益を共有する。
【００４６】
しかし、上述のように、第１及び第２の共通ポンピングラインに関連付けられた第１及び第２の１次ポンプの両方は、より多くの場合に排気ガスが流体接続される第１及び第２の共通ポンピングラインをポンピングされる排気ガスに対する最適なポンピング機能及び整備間隔寿命に関して選択されることが好ましい。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態において、少なくとも第１又は第２の共通ポンピングラインは、少なくとも１つの他の真空ポンプ装置の共通ポンピングラインに流体接続可能な相互接続部材を含む。
【００４８】
本発明はまた、好ましくは、上述のように少なくとも２つのポンプ装置を含み、共通ポンピングラインの少なくとも１つは、それぞれの相互接続部材によって流体的に相互接続される。
【００４９】
それぞれの真空ポンプ装置の少なくとも第１又は第２の共通ポンピングラインを例えば弁装置を通じて流体的に相互接続させる機能は、例えば、半導体製作施設内にある程度の１次ポンプ及び／又は軽減モジュール冗長性を含めるオプションを提供し、全体製作施設の停止を必要とすることなく１次ポンプ又は軽減モジュールの故障又は保守を受け入れる。これに加えて、各共通ポンピングラインの相互接続パイプラインによって提供される追加の排気容積は、施設内のいずれの圧力変化に対してもある程度の緩衝作用を与えることができる。
【００５０】
真空ポンプ装置は、１又は２以上のラフダウンポンピングラインを更に含むことができ、各々は、第１又は第２の１次ポンプのうちの少なくとも１つと流体連通して配置された第１の端部と抽気弁を含む第２の端部とを有し、抽気弁は、それぞれの処理チャンバに流体接続可能であり、最初にその処理チャンバを排気する。
【００５１】
便宜的に、ラフダウンポンピングラインの第１の端部は、共通ポンピングラインのポンピングライン入口及び１次ポンプのインターステージのうちの一方を通じて１次ポンプと流体連通して配置される。
【００５２】
これに代えて、真空ポンプ装置は、１又は２以上のラフダウンポンピングラインを更に含むことができ、各弁モジュールは、追加の出口を有し、ラフダウンポンピングラインの第１の端部は、第３の又は更に別の１次ポンプを含む第３の共通ポンピングラインと流体連通して配置され、ラフダウンポンピングラインの第２の端部は、弁モジュールの追加の出口と流体連通する。
【００５３】
上述の特徴を有する１又は２以上のラフダウンポンピングラインの包含は、真空ポンプ装置内の圧力変動を最小限にするのに役立ち、これは、他の処理チャンバ内の処理を保護すると共に下流の軽減モジュールの摂動（混乱）を最小限にする。
【００５４】
本発明の更に別の態様により、複数の処理チャンバと、入口及び出口を有する１次ポンプを含む真空ポンプ装置であって、入口が、共通ポンピングラインに流体接続され、共通ポンピングラインが、複数のポンピングライン入口を含み、その各々が、少なくとも１つの対応する処理チャンバに流体接続された上記真空ポンプ装置とを各々が含む複数の半導体製作ツールを含み、１つの半導体製作ツールの真空ポンプ装置の共通ポンピングラインが、少なくとも１つの他の半導体製作ツールの真空ポンプ装置の共通ポンピングラインに流体接続された半導体製作施設（工場）を提供する。
【００５５】
それぞれの真空ポンプ装置の共通ポンピングライン（類似の／適合する排気ガス種／混合物をポンピングするのに使用される）を流体的に相互接続することは、半導体製作施設内にある程度の１次ポンプ及び／又は軽減モジュール冗長性を提供し、これは、例えば、全体製作施設又は特定処理ツールの停止を必要とせずに、施設が１次ポンプ及び／又は軽減モジュールの整備又は故障を受け入れることを可能にする。
【００５６】
本発明の更に別の態様により、少なくとも第１及び第２の真空処理チャンバを排気するための真空ポンプ装置を提供し、真空ポンプ装置は、少なくとも第１及び第２の真空ポンプであって、第１の真空ポンプ入口が、第１の処理チャンバの出口と流体連通し、第２の真空ポンプ入口が、第２の処理チャンバの出口と流体連通する上記少なくとも第１及び第２の真空ポンプと、少なくとも第１及び第２の弁モジュールであって、弁モジュールが、入口と、第１の出口と、第２の出口とを含む少なくとも三方弁であり、第１の弁モジュール入口が、第１の真空ポンプの出口と流体連通し、第２の弁装置入口が、第２の真空ポンプの出口と流体連通する上記少なくとも第１及び第２の弁モジュールと、少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインであって、第１の共通ポンピングラインが、第１及び第２の弁モジュールの両方の第１の出口と流体連通し、第２の共通ポンピングラインが、第１及び第２の弁モジュールの両方の第２の出口と流体連通する上記少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインとを含み、第１及び第２の真空ポンプは、２次真空ポンプであり、第１及び第２の共通ポンピングラインの各々は、第１及び／又は第２の弁モジュールを通じて流体連通している時に少なくとも第１及び第２の真空ポンプの各々に対して十分なポンピング容量を提供するように少なくともそれぞれの第１及び第２の１次真空ポンプを含み、共通ポンピングラインのうちの少なくとも１つは、軽減デバイスと流体連通している。
【００５７】
少なくとも２つの処理チャンバに対する少なくとも三方弁モジュールと、その弁モジュールと流体連通する複数の共通ポンピングラインとの具備は、異なる処理チャンバから排出された共通の処理流れ、すなわち、化学的に類似又は適合する未使用処理ガス（前駆体）とそれらの副産物とを弁モジュールを通じて共通ポンピングライン（導管）に向けることを可能にする。すなわち、各共通ポンピング導管（排気パイプ）に向けられた化学的に類似又は適合する未使用処理ガス（前駆体）及びそれらの副産物は、次に、その排気ガス流れタイプに対してより具体的な、適切な、従って効率的な軽減デバイス内で処理することができる。これに加えて、そのような装置の利用はまた、１次真空ポンプも特定の処理流れに対して最適化することができることを意味する。
【００５８】
共通ポンピングラインの各々に搬送される処理排気ガスを軽減モジュールに搬送される排気ガスに対して最適化された軽減モジュールに向けることができるように、第１の共通ポンピングラインは、第１の軽減デバイスと流体連通し、第２の共通ポンピングラインは、第２の軽減デバイスと流体連通することが好ましい。
【００５９】
少なくとも第１及び第２の真空ポンプは、好ましくは、ルーツブースター真空ポンプ及び／又は分子真空ポンプのうちの少なくとも一方から選択され、少なくとも第１及び第２の１次真空ポンプは、少なくとも第１及び第２の共通ポンピングラインの各々に向けられる排気ガスの組成及び流量に応じてクロー、ルーツ、スクリュー、スクロール、ロータリベーン、及び液体リング真空ポンプのうちの少なくとも１つから選択される。
【００６０】
弁を手動で制御することは可能であるが、真空ポンプ装置は、少なくとも第１及び／又は第２の真空処理チャンバから排気されるガスの組成を示す受信信号に応じて弁モジュール、真空ポンプ、及び軽減モジュールを制御するように構成されたコントローラを更に含むことが好ましい。これは、手動で処理をモニタして弁モジュールガスを切り換えるのと比べて、より効率的なソリューションを提供する。
【００６１】
ここで、以下の図面を参照して非限定的な例として本発明の好ましい実施形態の簡単な説明を続ける。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態による真空ポンプ装置の概略図である。
【図１ｂ】本発明の第１の実施形態による真空ポンプ装置の一部分の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による真空ポンプ装置の概略図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による真空ポンプ装置の概略図である。
【図４】公知の真空ポンプ装置の概略図である。
【図５】更に別の公知の真空ポンプ装置の概略図である。
【図６ａ】保護的堆積及び洗浄ポンプ装置の概略図である。
【図６ｂ】保護的堆積及び洗浄ポンプ装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
本発明の第１の実施形態による真空ポンプ装置は、参照番号７０によって一般的に示されている。
【００６４】
第１の真空ポンプ装置７０は、例えば、多段クロー及び／又はルーツ、スクリュー、スクロール、ロータリベーン、及び液体リング真空ポンプのうちの少なくとも１つから選択された第１の１次ポンプ７２を含み、第１の入口７４及び第１の出口７６を有する。第１の入口７４は、４つの第１のポンピングライン入口８０を含む第１の共通ポンピングライン７８に流体接続される。本発明の他の実施形態（図示せず）では、共通ポンピングライン７８は、４個より少ないか又は４個を超えるポンピングライン入口８０を含むことができる。各第１のポンピングライン入口８０は、使用時に第１の半導体製作ツール８６の一部を形成する１群の処理チャンバ内の単一処理チャンバ２２に流体接続される。
【００６５】
第１の半導体製作ツール８６はシリコンチップを製作するように構成されているが、同様にフラットパネルディスプレイ、ソーラーパネル、又はＬＥＤを製作するように構成することができる。図１、２、及び３に示すツール８６は、堆積段階及びチャンバ洗浄段階の両方が実行される化学気相成長ツール（ＣＶＤ）である。
【００６６】
第１の真空ポンプ装置７０はまた、例えば、多段クロー及び／又はルーツ、スクリュー、スクロール、ロータリベーン、及び液体リング真空ポンプのうちの少なくとも１つから同じく選択された第２の１次ポンプ８８を含み、第２の入口９０及び第２の出口９２を有する。第２の入口９０は、この例ではこれも４つの第２のポンピングライン入口９６を含む第２の共通ポンピングライン９４に流体接続される。各第２のポンピングライン入口は、使用時に第１の半導体製作ツール８６内の単一処理チャンバ２２に流体接続される。
【００６７】
第１及び第２のポンピングライン入口８０、９６のそれぞれの対９８、１００、１０２、１０４は、弁モジュール１０６によって流体的に相互接続され、それは、次に、使用時に対応する処理チャンバ２２に流体接続される。
【００６８】
各弁モジュール１０６は、その下流（すなわち、共通ポンピングライン７８、９４内）又は上流（すなわち、処理チャンバ内）での異なる、恐らくは適合性のない処理流れの混合を防止するために、一方向弁、機械的インターロック、又は電子ハンドシェイクのようなフェイルセーフ装置（図示せず）を含む。
【００６９】
図示の実施形態において、弁モジュール１０６は三方弁１０８を含む。しかし、他の実施形態において、弁モジュール１０６は、異なる弁装置、例えば、１対の単純弁及び２方向パイプライン分岐を含むことができる。
【００７０】
第１の真空ポンプ装置７０はまた、第１の１次ポンプ７２と流体連通して配置された第１の軽減モジュール１１０を含む。
【００７１】
第１の実施形態における第１の軽減モジュール１１０は、第１の１次ポンプ７２のインターステージポート１１４に配置されたＤＣプラズマデバイス１１２である。しかし、第１の軽減モジュール１１０はまた、真空ポンプ７２にある程度の保護を与えるためにＤＣプラズマデバイス１１２の下流に位置付けられた処理流れ冷却要素、すなわち、熱交換器（図示せず）及び粒子トラップ（図示せず）を含む。更に、第１の軽減モジュール１１０は、それを通してＤＣプラズマデバイス１１２によって作り出された粒子を追い出すために、例えば、窒素又は空気の導入を可能にするための流体入口（図示せず）を含むことができる。
【００７２】
本発明の他の実施形態において、第１の軽減モジュール１１０はまた、無線周波数（ＲＦ）プラズマデバイス、マイクロ波プラズマデバイス、又は火炎ベースのデバイスであるか又はそれを含むことができ、それは、これに代えて第１の１次ポンプ７２の上流又は下流に配置することができる。
【００７３】
これに加えて、第１の真空ポンプ装置７０は、第１の軽減モジュール１１０の下流にそれと流体連通して配置された第２の軽減モジュール１１６を含む。第２の軽減モジュール１１６は、湿式洗浄機１１８の形態である。
【００７４】
使用時に別の真空ポンプ装置（図示せず）の類似の第１の共通洗浄機ライン１２０に流体接続させることができる第１の共通洗浄機ライン１２０は、１次ポンプ７２を通して湿式洗浄機１１８を第１の軽減モジュール１１０と流体接続する。このようにして、単一湿式洗浄機１１８は、そうでなければ個別の第２の半導体製作ツール８６内にあるいくつかの第１の１次ポンプ７２を受け持つことができる。
【００７５】
第２の軽減モジュール１１６、すなわち、湿式洗浄機１１８はまた、第２の軽減モジュール１１６が第２の１次ポンプ８８の観点から「第１の」軽減モジュールを定めるように第２の１次ポンプ８８と流体連通して配置される。
【００７６】
第２の軽減モジュール１１６、すなわち、湿式洗浄機１１８は、第２の共通洗浄機ライン１２２によって第２の１次ポンプ８８に流体接続され、使用時に別の真空ポンプ装置（図示せず）の類似の第２の共通洗浄機ライン１２２に流体接続される。その結果、単一湿式洗浄機１１８はまた、そうでなければ個別の第２の半導体製作ツール８６内にあるいくつかの第２の１次ポンプ８８（上述のいくつかの第１の１次ポンプ７２と共に）を受け持つことができる。
【００７７】
これに代えて、第２の軽減モジュール１１６、すなわち、湿式洗浄機１１８は、単一の第１の１次ポンプ７２のみ及び／又は単一の第２の１次ポンプ８８のみに単に流体接続させることができる。
【００７８】
湿式洗浄機１１８は、静電ダストトラップ（図示せず）を更に含み、そこを通過するダスト粒子を捕捉することができる。
【００７９】
第１及び第２の軽減モジュール１１０、１１６は、４つの全ての処理チャンバ２２からの可能な全最大同時処理排気ガス／副産物ガス流れを軽減（処理）するのに十分な容量によって選択される。
【００８０】
第１及び第２の共通ポンピングライン７８、９４の各々は、第１及び第２の相互接続部材４６を更に含み、その各々は、使用時に別の真空ポンプ装置の対応する第１又は第２の共通ポンピングライン（図示せず）に流体接続される。本発明の他の実施形態において、第１及び第２の共通ポンピングライン７８、９４の一方又は他方は、そのような相互接続部材を２つよりも少なく又はそれよりも多く含むことができる。
【００８１】
相互接続部材の各々は、１つの共通ポンピングライン７８、９４を別の対応する共通ポンピングライン７８、９４から選択的に切り離すことができるように、単純弁４６の形態を取る。しかし、別タイプの相互接続部材も可能である。
【００８２】
上記に加えて、各それぞれの対９８、１００、１０２、１０４内の第１及び第２のポンピングライン入口８０、９６は、対応する弁モジュール１０６を通じてチャンバ接続ライン４８（前方ライン）と流体連通して配置される。
【００８３】
各チャンバ接続ライン４８は、使用時にそれぞれの処理チャンバ２２に流体接続される。
【００８４】
各チャンバ接続ライン４８はまた、ルーツ送風機５８の形態の第１の２次ポンプ５０及び／又はターボ分子ポンプ（図示せず）を少なくとも１つ含み、それは内部で流体接続される。第１の２次ポンプ５０は、それぞれ対応する弁モジュール１０６の上流に位置付けられ、有利なことに、対応する処理チャンバ２２と同じ床面６０に位置付けられて処理チャンバ２２に直接に装着される（すなわち、クリーンルーム内にある）。少なくとも第１の２次ポンプ５０の各々は、好ましくは、より高い排気圧力を生成する二段ルーツブースター真空ポンプ５８である（単一段のルーツ送風機に比べてその入口と出口間の圧縮比が高くなるので）。その二段送風機５８を使用することにより、単一段送風機で必要とされるよりも低い到達圧力定格を有する１次ポンプ７２、８８の使用が可能になる。更に、ルーツ送風機５８は、共通ポンピングライン７８、９４を通じて接続された他の処理チャンバの圧力変化によって生じる処理チャンバ内の圧力変動を低減する。
【００８５】
これに代えて、より高い排気速度を有する１次ポンプ７２、８８を代用するか又は二段ルーツ送風機５８と共に使用することができる。大容量の１次ポンプ７２、８８は、その回転数を変えることにより、及び／又はその入口に位置付けられた追加の流量制御弁４８３を使用して、共通ポンピングライン内の圧力を維持するか又は変えることができる。
【００８６】
第１の真空ポンプ装置７０はまた、使用時に対応する第２の半導体製作ツール８６と通信して第１の真空ポンプ装置７０の様々な領域内の処理流れ組成をモニタするコントローラ４８２を含む。
【００８７】
コントローラ４８２は、有利なことに、対応する第１又は第２の共通ポンピングライン７８、９４内の圧力を安定させるのに役立つように、第１及び／又は第２の１次ポンプ７２、８８の速度を制御する速度制御モジュールを含む。
【００８８】
コントローラはまた、弁１０６、軽減モジュール１１８、１１０、及び弁４８３を制御するように構成される。
【００８９】
コントローラ４８２は、特定のチャンバ２２からの排気ガスの組成を示す信号に応じて処理チャンバ２２からの排気ガスを弁１０６を通じてどの共通ポンピングライン７８、９４に向けるかを制御する。
【００９０】
第１の真空ポンプ装置７０はまた、第２の共通ポンピングライン９４と第１の１次ポンプ７２とを流体的に相互接続する洗浄接続ライン５０３を含む。洗浄接続ラインは、更に、処理流れが洗浄接続ライン５０３を通過することを選択的に可能にする弁部材５０１を含む。
【００９１】
必要に応じて第２の共通ポンピングライン９４を第１の１次ポンプ７２と隔離して流体接続する機能は、第１の１次ポンプ７２の選択的洗浄、すなわち、第１の１次ポンプ７２からの堆積処理副産物の除去を可能にする。第１の１次ポンプ７２を通じて隔離的にエッチング又は洗浄処理の副産物の排気ガス（フッ化ガス）を選択的に通過させることにより、内部真空ポンプ機構を定期的に洗浄することができる。
【００９２】
また、第１の共通ポンピングライン（例えば、堆積処理副産物ガスをポンピングするのに使用される）７８を第２の共通ポンピングライン９４から隔離して第２の１次ポンプ８８と選択的に流体接続させて、腐食性ガスの影響を低減するために第２の１次ポンプ８８の内部真空ポンプ機構に少量の「保護性」堆積物を蓄積させることも可能である。
【００９３】
この保護性堆積又はポンプ洗浄の概念は、図６ａ及び６ｂに詳細に示されている。
【００９４】
使用時に真空ポンプ装置６１０は、上述のように半導体製作アセンブリ６２２内にあり、このために図６ａでは半導体製作ツール６１６の処理チャンバ２２に流体接続されて示されている。真空ポンプ装置６１０はまた、その下流に流体接続された専用軽減モジュール１３６を有する。
【００９５】
本発明の他の実施形態において、真空ポンプ装置６１０は、共通の洗浄ガスポンプライン９４により、複数のそのような処理チャンバ２２に流体接続させることができる。実際、本発明の更に大きい利益は、真空ポンプ装置６１０が主として複数の処理チャンバ２２の各々からの洗浄処理流れを取り扱うように構成されている場合に達成される。
【００９６】
図６ｂに最も明瞭に示すように、真空ポンプ装置６１０は、主として洗浄処理流れ、例えば、フッ素のような洗浄ガスを取り扱うように構成されたポンプ８８を含む。
【００９７】
ポンプ８８は、その内部にポンプ８８の内部掃引容積６２２と流体連通する蓄積部材６１０を配置している。蓄積部材６１０は、冷却及び加熱サイクルを受けることのできるステンレス鋼のような金属又は耐腐食性プレートから形成することができる。蓄積部材は、単に冷却／加熱回路が真空ポンプ自体のものである排気機構の内面とすることができる。蓄積部材はまた、ポンプへの入口内に設けられた追加のプレート又は面とすることができる。
【００９８】
真空ポンプ装置６１０はまた、ポンプ８８と作動的に接続した制御モジュール４８２を含む。使用時に制御モジュール４８２は、堆積−洗浄サイクルを一緒に定める堆積段階及びそれに続く洗浄段階中にポンプ８８を作動させる。
【００９９】
蓄積部材６１０は、それに結合された残留物厚みモニタ６１６を含む。適切な残留物厚みモニタ６１６の１つのタイプは、水晶振動子膜厚モニタであるが、他の厚みモニタも可能である。
【０１００】
蓄積部材６１０はまた、冷却要素（図示せず）及び個別の加熱要素（図示せず）を含む。本発明の他の実施形態において、冷却及び加熱要素は、単一温度制御要素に組み合わせることができる。
【０１０１】
使用時に制御モジュール４８２は、堆積段階中に、例えば、堆積ポンプライン５０３に流体接続された弁５０１を通じてポンプ８８の内部掃引容積６２２を通して堆積処理流れを選択的に迂回させる。
【０１０２】
そのように流れている間に、堆積残留物、すなわち、堆積流れの反応性成分が蓄積部材６１０に蓄積する。
【０１０３】
制御モジュール４８２は、任意的に、堆積段階中に蓄積部材６１０内の冷却要素を選択的に作動させて蓄積部材６１０を冷却することができる。そのような蓄積部材６１０の冷却により、蓄積部材６１０上への堆積処理流れの凝縮が促進されるので、蓄積部材６１０に堆積残留物の蓄積する速度が増加する。
【０１０４】
それに続く洗浄段階中に、制御モジュール４８２は、例えば、弁５０１を作動させてポンプ８８をその関連する洗浄ガスポンプライン９４に流体接続させることより、洗浄処理流れがポンプ８８の内部掃引容積６２２を通って流れることを可能にする。
【０１０５】
ポンプ８８を通る洗浄処理流れが流れている間、例えば、洗浄処理流れ内に残る未反応洗浄ガスのような洗浄処理流れ内のいずれの腐食性の激しい成分も、堆積残留物と優先的に反応してそれを蓄積部材６１０から除去する。
【０１０６】
制御モジュール４８２は、この洗浄段階中に、任意的に、加熱要素を選択的に作動させて蓄積部材６１０を加熱することができる。蓄積部材６１０の温度を上げることにより、洗浄処理流れの堆積残留物との反応速度が増大するので、堆積残留物が蓄積部材６１０から除去される速度が増加する。
【０１０７】
各堆積及び洗浄段階中に、制御モジュール４８２は、蓄積部材６１０に対する堆積残留物の蓄積及び除去をそれぞれモニタする。より具体的には、図示の実施形態において、制御モジュール４８２は、残留物厚みモニタ６１６からの信号を解釈し、蓄積部材６１０上の堆積残留物の厚み及び従って蓄積部材６１０上に残る堆積残留物の全体的なレベルを決定する。
【０１０８】
本発明の他の実施形態において、制御モジュール４８２は、堆積残留物の蓄積又は蓄積部材６１０からの堆積残留物の除去のいずれか一方のみをモニタすることができる。
【０１０９】
本発明の更に別の他の実施形態（図示せず）では、制御モジュール４８２は、これに代えて、堆積残留物の蓄積及び／又は蓄積部材６１０からの堆積残留物の除去を堆積段階中にポンプを通過する堆積処理流れの量を決定し、及び／又は洗浄段階中にポンプを通過する洗浄処理流れの量を決定し、又は堆積処理が流れる期間を決定し、及び／又は洗浄処理が流れる期間を決定することによってモニタすることができる：
【０１１０】
図示の実施形態に戻ると、制御モジュール４８２は、これに加えて、堆積残留物の蓄積及び蓄積部材６１０からの除去の上述のモニタに応答して堆積残留物蓄積段階及び洗浄反応段階の各々の特性を変化させ、すなわち、堆積残留物蓄積段階中に蓄積部材６１０を冷却し、及び／又は洗浄ガス反応段階中に蓄積部材６１０を加熱して堆積−洗浄サイクルの終了時に蓄積部材６１０上に堆積残留物を実質的に残さないようにする。
【０１１１】
本発明の他の実施形態において、制御モジュール４８２は、堆積−洗浄サイクルの終了時に蓄積部材６１０上に堆積残留物の一部を残すように、又は堆積−洗浄サイクルの終了前に蓄積部材６１０から堆積残留物の全てを除去するように、堆積物残留物の蓄積段階及び洗浄ガス反応段階の一方又は他方の特性を変えることができる。
【０１１２】
第１の１次ポンプ７２、すなわち、通常は堆積処理副産物をポンピングするように構成されたポンプ内の蓄積部材上に蓄積された堆積残留物の厚みをモニタして、堆積処理残留物がそこから実質的に除去されるまで第１の１次ポンプ７２を通る洗浄ガスを迂回させることも可能であることは認められるであろう。
【０１１３】
再び図１を参照すると、使用中に第１の１次ポンプ７２及び第１の共通ポンピングライン７８は、堆積処理流れを取り扱う。第１の軽減モジュール１１０、例えば、ＤＣプラズマデバイス１１２は、大気圧以下での軽減中にシラン又はＴＥＯＳのような堆積ガスから微細な乾燥粉末を生成し、一方、第２の軽減モジュール１１６、例えば、第２の湿式洗浄機１１８は、下流の堆積処理流れ内の微細な乾燥粉末を回収する。
【０１１４】
その一方、使用中に第２の１次ポンプ８８及び第２の共通ポンピングライン９４は、第２の軽減モジュール１１６、すなわち、第２の湿式洗浄機１１８を使用して処理チャンバ洗浄処理流れを取り扱い、洗浄処理流れ内のフッ素とＨＦ、ＳｉＦ4、ＣＯＦ2のようなあらゆる他の水溶性ガスとを除去する。
【０１１５】
第１の真空ポンプ装置７０の一部が図１ｂに示されている。これは、処理段階が実行される前に最初に処理チャンバ２２を排気するのに使用されるラフダウンポンピングライン４８０ａ、４８０ｂに関して可能な２つのオプションを概略的に示している。
【０１１６】
第１のラフダウンポンピングライン４８０ａは、インターステージ１１４を通じて１次ポンプ７２と流体連通して配置された第１の端部を有する。各ラフダウンポンピングライン４８０ａの第２の端部は、使用時にそれぞれの処理チャンバ２２に流体接続された抽気弁４８１を含む。抽気弁及び第１のラフダウンポンピングライン４８０ａは、共通ポンピングライン７８、９４及び従って他の処理チャンバ２２及び軽減システム１１０、１１６、１１８を圧力変動から保護しながら制御された方法で処理チャンバを最初に排気するのに使用される。
【０１１７】
代替オプション（図示せず）は、ラフダウンポンピングライン４８０ａ及び抽気弁４８１の第１の端部が、共通ポンピングライン７８の追加の入口８０を通じて１次ポンプ７２（又は入口９６を通じて共通ポンピングライン９４及び１次ポンプ８８）と流体連通することである。ここでもまた、抽気弁及び第１のラフダウンポンピングライン４８０ａは、共通ポンピングライン７８及び従って他の処理チャンバ２２及び軽減システム１１０、１１６、１１８を圧力変動から保護しながら制御された方法で処理チャンバを最初に排気するのに使用される。
【０１１８】
代替の第２のラフポンプライン４８０ｂは、第３の１次ポンプ７２０を有する第３の共通ポンピングライン４８０ｃと流体連通して配置された第１の端部を有する。各弁モジュール１０６は、第２のラフポンプライン４８０ｂの第２の端部と流体連通する第３の出口を含む。すなわち、使用中に、最初に粗く処理チャンバを排気することを必要とする場合に、ガスは弁モジュール１０６及び第３の共通ポンピングライン４８０ｃを通じて第３の１次ポンプ７２０に搬送される。
【０１１９】
本発明の第２の実施形態による真空ポンプ装置１３０を図２に概略的に示している。
【０１２０】
第２の真空ポンプ装置１３０は、図１に示す第１の真空ポンプ装置７０に非常に類似しており、同様の特徴は同じ参照番号を共有する。
【０１２１】
しかし、第２の真空ポンプ装置１３０が第１の真空ポンプ装置７０と異なる１つの方式は、それが第１の１次ポンプ装置７２の下流に位置付けられた高温オキシダイザ１３２の形態で第１の軽減モジュール１１０を含むということである。本発明の更に別の実施形態において、高温オキシダイザ１３２は、第１の１次ポンプ７２のインターステージ１１４に位置付けることができる。
【０１２２】
第２の真空ポンプ装置１３０の更に別の相違点は、それが別々の第３の及び第４の湿式洗浄機１３４、１３６を含み、その各々が第１又は第２の１次ポンプ７２、８８のそれぞれの下流に流体接続されていることである。そのような構成により、処理しようとする処理流れの性質に応じて各湿式洗浄機１３４、１３６を更に最適化することが可能になる。
【０１２３】
より具体的には、第３の湿式洗浄機１３４は、高温オキシダイザ１３２の下流に配置されるので、第１の１次ポンプ７２の視点からは「第２の」軽減モジュールを定める。
【０１２４】
第３の湿式洗浄機１３４及び高温オキシダイザ１３２は、第１の共通洗浄機ライン１２０によって流体的に相互接続され、第１の共通洗浄機ライン１２０は、使用時に別の真空ポンプ装置（図示せず）の類似の第１の共通洗浄機ライン１２０に流体接続される。このようにして、単一の第３の湿式洗浄機１３４は、そうでなければ個別の第２の半導体製作ツール８６内にあるいくつかの第１の１次ポンプ７２を受け持つことができる。
【０１２５】
その一方、第４の湿式洗浄機１３６は、第２の１次ポンプ８８のすぐ下流に配置されるので、第２の１次ポンプ８８の視点からは「第１の」軽減モジュールを定める。
【０１２６】
使用時に別の真空ポンプ装置（図示せず）の類似の第２の共通洗浄機ライン１２２に流体接続される第２の湿式洗浄機ライン１２２は、第４の湿式洗浄機１３６を第２の１次ポンプ８８に流体接続させる。このようにして、単一の第４湿式洗浄機１３６は、そうでなければ個別の第２の半導体製作ツール８６内にあるいくつかの第２の１次ポンプ８８を受け持つことができる。すなわち、特定の共通ポンピングライン内のいくつかの真空ポンプ装置から搬送される（回収される）化学的に類似又は適合するガスは、単一又は複数の最適化された軽減デバイスによって受け持つことができる。いくつかの相互接続された共通ポンピングラインからの排気ガスを受け持つために複数の最適化された軽減デバイスを必要とする場合でも、本発明によって提供される冗長性は、図４及び５の非相互接続真空ポンプ装置と比較して、あらゆる時点で実質的にアクティブであるように要求される軽減デバイスの総数の低減を依然として達成する。
【０１２７】
これに加えて、第２の真空ポンプ装置１３０は、第１のブースターポンプ５０のうちの２つだけが対応する処理チャンバ２２と同じ床面６０にあり、かつ対応する処理チャンバ２２上に装着されるという点で、第１の真空ポンプ装置７０とは異なる。他の２つの第１のブースターポンプは、対応する処理チャンバ２２とは異なる床面に位置付けられ、すなわち、対応する処理チャンバ２２から遠くに離間される。
【０１２８】
他の点では、使用中に、第４の真空ポンプ装置１３０は、第１の真空ポンプ装置７０と本質的に同じ方法で作動し、すなわち、第１の１次ポンプ７２及び第１の共通ポンピングライン７８が堆積処理流れを取り扱い、第２の１次ポンプ８８及び第２の共通ポンピングライン９４が洗浄処理流れを取り扱う。
【０１２９】
図３は、処理ツール８６の少なくとも第１及び第２の真空処理チャンバ２２ａ及び２２ｂを排気するための第３の真空ポンプ装置を概略的に示している。各チャンバ２２ａ、２２ｂでは、少なくとも２つの処理段階、例えば、堆積段階及びチャンバ洗浄又はエッチング段階が実行される。真空ポンプ装置６００は、例えば、ルーツブースター及び／又はターボ分子ポンプのうちの少なくとも一方から選択された第１及び第２の２次真空ポンプ５０ａ、５０ｂをそれぞれ含む。第１の２次真空ポンプ５０ａは、入口５０１ａ及び出口５０２ａを有する。第１の２次ポンプ入口５０１ａは、第１の処理チャンバ２２ａの出口１０１ａと流体連通している。第２の２次真空ポンプ５０ｂは、入口５０１ｂ及び出口５０１ｂを有する。第２の２次ポンプ入口５０１ｂは、第２の処理チャンバ２２ｂの出口１０１ｂと流体連通している。装置６００はまた、第１及び第２の三方弁モジュール１０６ａ，１０６ｂを有する。第１の弁モジュール１０６ａは、入口１０７ａ、第１の出口１０８ａ、及び第２の出口１０９ａを含み、その第１の弁モジュール入口１０７ａは、第１の２次真空ポンプ５０ａの出口５０２ａと流体連通している。第２の弁モジュール１０６ｂは、入口１０７ｂ、第１の出口１０８ｂ、及び第２の出口１０９ｂを有する。第２の弁入口１０７ｂは、第２の２次真空ポンプ５０ｂの出口５０１ｂと流体連通している。この装置は、更に、第１及び第２の共通ポンピングラインそれぞれ７８、９４を有する。第１の共通ポンピングライン７８は、第１及び第２の弁モジュール１０６ａ、１０６ｂの両方の第１の出口１０８ａ、１０８ｂと流体連通している。第２の共通ポンピングライン９４は、第１及び第２の弁モジュール１０６ａ、１０６ｂの両方の第２の出口１０９ａ、１０９ｂと流体連通している。
【０１３０】
第１及び第２の共通ポンピングライン７８、９４は、例えば、多段クロー及び／又はルーツ、スクリュー、スクロール、ロータリベーン、及び液体リング真空ポンプのうちの少なくとも１つから選択され、かつ第１及び／又は第２の弁モジュール１０６ａ、１０６ｂを通じて流体連通した時に第１及び第２のチャンバ２２ａ、２２ｂを排気して第１及び第２の２次真空ポンプ５０ａ、５０ｂの各々を支援するのに十分なポンピング容量を提供するように選択されたそれぞれの第１及び第２の１次真空ポンプ７２、８８を有する。例えば、第１及び第２の三方弁モジュール１０６ａ及び１０６ｂが、第１及び第２の処理チャンバ２２ａ、２２ｂの両方を第１及び第２の２次ポンプ５０ａ、５０ｂを通じて第１の共通ポンピングライン７８と流体接続している場合（例えば、堆積段階が第１及び第２のチャンバ２２ａ、２２ｂで実行されているので）、第１の１次ポンプ７２は、各チャンバ２２ａ、２２ｂ内の圧力が確実に安定するのに十分なポンピング容量でなければならない。
【０１３１】
この目的のために、装置６００はまた、第１及び第２の三方弁の作動状態（チャンバ２２ａ、２２ｂから排出されたガスがいずれの共通ポンピングライン７８、９４へ搬送されるかを決定するために）と、各チャンバ２２ａ、２２ｂから排出されるガスの組成を示す処理ツール（又は中央情報システムのような同等なデバイス）からの信号に基づく第１及び／又は第２の１次ポンプの回転速度との両方を制御するコントローラ４８２を有する。
【０１３２】
これに加えて、第１及び第２の１次ポンプ７２、８８は、少なくとも第１及び第２の共通ポンピングライン７８、９４の各々に向けられる排気ガスの組成及び流量に応じて選択される。例えば、第１の共通ポンピングライン７８に搬送される適合ガスの第１のセットがＴＥＯＳ又はシランのような粉末生成ガスである場合に、使用される第１の１次ポンプ７２は、粉末が機構内に集まるのを防止するために、スクリューポンプ又は８０℃〜１００℃を超える温度で大量の窒素パージを使用して作動する多段式乾式真空ポンプを使用することができる。同様に、第２の共通ポンピングライン９４に搬送される適合ガスの第２のセットが、洗浄段階又はエッチング段階において使用されるようなハロゲン化ガスである場合に、第２の１次ポンプ８８は、８０℃〜１００℃未満の温度で作動される多段ルーツ又はクロー乾式ポンプとすることができる。
【０１３３】
共通ポンピングライン７８、９４の各々は、チャンバ２２ａ、２２ｂから共通ポンピングライン７８、９４の各々に搬送された排気ガスの軽減を最適化するように共に選択された軽減デバイス１００１、１００２とそれぞれ流体連通している。例えば、第１の軽減デバイスに搬送される適合ガスの第１のセットが、堆積段階で多くの場合に使用されるＳｉＨ4／Ｎ2Ｏ又はＴＥＯＳ／Ｏ3のような可燃性又は粉末生成ガスの場合に、ＤＣプラズマデバイスは、未反応前駆体ガス間の反応を完了させるために最も適切な軽減デバイスとすることができるが、第２の共通ポンピングライン９４に搬送される適合ガスの第２のセットが、チャンバ洗浄ガスとして多くの場合に使用されるＮＦ3／Ｆ2又はＰＦＣｓのいずれかであるようなハロゲン化ガスである場合に、第２の軽減デバイス１００１は、好ましくは、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6のようなＰＦＣｓを破壊するために酸素が供給されるＲＦプラズマデバイス（上述の堆積ガスに対しては安全ではない）とすることができる。
【０１３４】
コントローラ４８２はまた、第１及び／又は第２の軽減デバイス１００１、１００１を制御するように構成することができる（例えば、エネルギを節約するために、必要がない時にそれらをオフにする）。
【０１３５】
各処理チャンバ２２ａ、２２ｂに対してそれぞれ少なくとも三方弁モジュール１０６ａ、１０６ｂとその弁モジュール１０６ａ、１０６ｂの出口と流体連通する複数の共通ポンピングライン７８、９４の具備は、使用時に、共通の処理流れ、すなわち、化学的に類似の又は適合する未使用処理ガス（前駆体）と異なる処理チャンバ２２ａ、２２ｂから排出されたそれらの副産物とが弁モジュール１０６ａ，１０６ｂを通じて望ましい共通ポンピングライン７８、９４に向けられることを可能にする。すなわち、各共通ポンピング導管７８、９４４に向けられた化学的に類似の又は適合する未使用処理ガス及びそれらの副産物は、結果として、その排気ガス流れのタイプに対してより明確な、適切な、すなわち、効率的な軽減デバイス内で処理することができる。
【０１３６】
２よりも多い化学的に適合しない排気ガス種又は混合物が処理チャンバ２２ａ、２２ｂから排出される場合に、弁モジュール１０６ａ、１０６ｂは、対応する数の出口を有するように選択されることになり、かつ対応する数の共通ポンピングラインが必要であることになり、例えば、処理チャンバ２２ａ、２２ｂが３つの個別の段階を実行し、その全てが３つの異なるタイプの非適合ガス種を生成する場合に、弁モジュール１０６ａ、１０６ｂは３つの出口（図示せず）を有することになり、その全ては、特定の排気ガスをそれぞれ第１、第２、及び第３の１次ポンプと第１、第２、及び必要に応じて第３の軽減デバイスとを有する第１、第２、及び第３の共通ポンピングラインに搬送する。
【０１３７】
同様に、処理ツールが２よりも多い処理チャンバを含む場合に、各追加のチャンバは、少なくとも１つの三方弁モジュール１０６と、排気ガスを第１又は第２の（又は第３の）共通ポンピングライン７８、９４に搬送するためにそれに関連付けられた少なくとも１つの２次ポンプ５０とを有することになる。
【０１３８】
上述の例と同様に、共通ポンピングライン７８、９４のうちの少なくとも１つは、半導体製作プラント内の処理ツール間の１次ポンプと軽減デバイスとの両方のある程度の冗長性を可能にするために別の処理ツール（図示せず）の対応する共通ポンピングラインと流体連通することが有利である。
【符号の説明】
【０１３９】
２２  処理チャンバ
６０  床面
７０  第１の真空ポンプ装置
８６  処理ツール
１１０  第１の軽減モジュール
【図１】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【国際調査報告】
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