(57)【要約】  本発明は、装置チャージ−ディスチャージロック内の圧力を大気圧から大気圧より低い移送圧力に下げるための方法に関し、前記ロックは、少なくとも１つの基板が大気圧で配置されるチャンバを備え、前記方法は、ポンピングレートが限定されている一次ポンプを使用して、前記チャンバのターボ分子ポンピングを隔離しながら大気圧から第１の特性閾値への第１の一次ポンピングが実行される第１のステップ１０１と、ターボ分子ポンピングの隔離を維持しながら前記第１のステップの場合より速く第２の特性閾値への第２の一次ポンピングが実行される、前記第１のステップ１０１に続く第２のステップ１０２と、第１のポンピングから上流で前記ターボ分子ポンピングを使用して第２のポンピングが実行され、一次ポンプチャンバが隔離される、前記第２のステップ１０２に続く第３のステップ１０３とを備える。本発明はまた、本方法を実装するための装置に関する。
2012513111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置のロードロック内の圧力を大気圧から大気圧より低い移送圧力に下げるための方法であって、前記ロードロック（２）が、少なくとも１つの基板（４）がそこに大気圧で配置されるチャンバ（３）、ならびに、一次ポンプ（１４）、およびその取入れ口（１７）が第１の隔離弁（１８）を介してチャンバ（３）に接続され、その放出側（１９）が前記一次ポンプ（１４）の上流で一次ポンピング回路（２０）に接続されたターボ分子ポンプ（１５）を備えるガスポンピングシステム（１３）を含み、前記ガスポンピングシステム（１３）が、一方では前記第１の隔離弁（１８）の上流で前記チャンバ（３）と連通し、他方では前記一次ポンピング回路（２０）と連通する前記ターボ分子ポンプ（１５）のバイパス回路（２１）をさらに含み、前記バイパス回路（２１）が、アクティブ化されることが可能である流量限定手段を備える第２の隔離弁（２２）を含み、前記一次ポンピング回路（２０）が、ターボ分子ポンプ（１５）の放出側（１９）とバイパス回路（２１）との間に配置された第３の隔離弁（２３）を含み、前記方法が、
−  そのポンピング速度が限定されている前記一次ポンプ（１４）の前記バイパス回路（２１）を通して大気圧から第１の特性閾値への第１の一次ポンピングを実行するために、前記第１の隔離弁および第３の隔離弁（１８、２３）が閉じられ、流量限定手段がそのためにアクティブ化される前記第２の隔離弁（２２）が開かれ、前記作動中のターボ分子ポンプ（１５）の前記取入れ口（１７）が前記チャンバ（３）から隔離され、前記ターボ分子ポンプ（１５）の前記放出側（１９）が一次ポンプ（１４）から隔離される、第１のステップ（１０１）と、
−  ターボ分子ポンピングの隔離を維持しながら、第２の特性閾値への前記第１のステップの場合より高速な第２の一次ポンピングを実行するために、前記第２の隔離弁（２２）の流量限定手段がディセーブルにされる、前記第１のステップ（１０１）に続く第２のステップ（１０２）と、
−  一次ポンピングの上流で前記ターボ分子ポンピングによって二次ポンピングを実行するために、前記第１の隔離弁および第３の隔離弁（１８、２３）が開かれ、前記第２の隔離弁（２２）が閉じられ、チャンバ（３）が前記一次ポンプ（１４）から隔離されている、前記第２のステップ（１０２）に続く第３のステップ（１０３）と
を含む、方法。
【請求項２】
第３の特性閾値に達したとき、前記第１の隔離弁（１８）が閉じられ、流量限定手段がそのためにディセーブルにされた前記第２の隔離弁（２２）が一次ポンピングを回復するために開かれ、ターボ分子ポンプが隔離されている、前記第３のステップ（１０３）に続く第４のステップ（１０４）を含む、請求項１に記載の圧力を下げるための方法。
【請求項３】
前記第４のステップ（１０４）中に中性ガスが注入される、請求項２に記載の圧力を下げるための方法。
【請求項４】
前記第１のおよび／または第２のおよび／または第３の特性閾値が予め決められた時間間隔である、請求項１から３のいずれか一項に記載の圧力を下げるための方法。
【請求項５】
前記第１のおよび／または第２のおよび／または第３の特性閾値が予め決められた圧力レベルである、請求項１から４のいずれか一項に記載の圧力を下げるための方法。
【請求項６】
請求項２と組み合わせて考えられ、前記第２の一次ポンピングが、前記ロードロック（２）が基板（４）のアンローディングを要求する信号を受信したときに再開されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧力を下げるための方法。
【請求項７】
少なくとも１つの基板（４）の環境の圧力を大気圧から大気圧より低い移送圧力に下げるためのチャンバ（３）を備えるロードロック（２）、および、基板（４）を移送圧力でハンドリングチャンバ（５）の中に移送するために前記ロードロック（３）と連通する少なくとも１つのハンドリングチャンバ（５）を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の圧力を下げるための方法を実施するための装置であって、前記ロードロック（２）が、一次ポンプ（１４）を備えるガスポンピングシステム（１３）、およびその取入れ口（１７）が第１の隔離弁（１４）を介してチャンバ（３）に接続され、その放出側（１９）が前記一次ポンプ（１４）の上流で一次ポンピング回路（２０）に接続されるターボ分子ポンプ（１５）を含み、前記ガスポンピングシステム（１３）がまた、一方では前記第１の隔離弁（１８）の上流で前記チャンバ（３）と連通し、他方では前記一次ポンピング回路（２０）と連通する前記ターボ分子ポンプ（１５）のバイパス回路（２１）を含み、前記バイパス回路（２１）が、アクティブ化されることが可能である流量限定手段を備える第２の隔離弁（２２）を含み、前記一次ポンピング回路（２０）が、ターボ分子ポンプ（１５）の放出側（１９）とバイパス回路（２１）との間に配置された第３の隔離弁（２３）を含み、前記ガスポンピングシステム（１３）がまた、前記隔離弁（１８、２２、２３）を制御するための手段を含む、装置。
【請求項８】
第２の隔離弁（２２）が、第１のコンダクタンスを有する第１の主弁、および前記主弁から分岐し、前記第１のコンダクタンスより低い第２のコンダクタンスを有する第２の制限弁を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記チャンバ（３）内のガスの特性パラメータのセンサ（２５）の少なくとも１つの出力信号（２６）に応じて前記弁（１８、２２、２３）を制御するための処理ユニット（２４）を含む、請求項７および８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記第３の弁（２３）が、前記ターボ分子ポンプ（１５）の配送口と相互作用するために前記ターボ分子ポンプ（１５）の周辺ケーシングに組み込まれることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧で維持されているハンドリングチャンバに基板をローディングするために、およびそこから基板をアンローディングするために、基板ロードロック内の圧力を大気圧から低圧に下げるための方法に関する。本発明はまた、本方法の実施用に構成されたロードロックを含む装置、例えば半導体部品を製造するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの製造方法は、基板が装置の一部分のプロセスチャンバにおいて非常に低い圧力の制御された雰囲気において処理される重要なステップを含む。例えば、半導体部品製造方法では、プラズマエッチングまたは蒸着を実行するために半導体基板を非常に低い圧力で保持することが望ましい。
【０００３】
許容可能な生産速度を維持し、いかなる不純物または汚染物の存在をも回避するために、基板の周囲の雰囲気の圧力は、最初に、プロセスチャンバと連通するロードロックによって低いレベルに低減される。
【０００４】
この目的のために、ロードロックは、少なくとも１つの基板をローディングするために、エンクロージャの内部がクリーンルームまたは装置のミニエンバイロメントなどの大気圧の領域とそれによって連通する第１のドアを有する気密性チャンバを含む。前記ロードロックのチャンバは、チャンバ内の圧力をプロセスチャンバに存在する圧力と同様の適切な低レベルに下げることができるガスポンピングシステムに接続され、それによって基板がプロセスチャンバに移送されることを可能にする。前記ロードロックはまた、前記ロードロックの排気後に基板をプロセスチャンバまたは移送チャンバの中にアンローディングするための第２のドアを含む。
【０００５】
装置が複数のプロセスチャンバを備える場合は、ロードロックは低圧で保持されている移送チャンバと連通し、それに続いて移送チャンバが様々なプロセスチャンバの中に基板を送る。
【０００６】
したがって、ロードロックを使用することにより、大気圧から低い移送圧力に変えるために必要とされる時間を低減することが可能である。プロセスチャンバまたは移送チャンバ内の汚染物を低減することも可能である。
【０００７】
前記ロードロック内の圧力は、一般に２つの連続するステップにおいて漸進的に低減される。第１のステップでは、大気圧から第１の特性閾値への低速一次ポンピングが実行される。低速ポンピングは、基板の周囲の前記ロードロックのガス雰囲気に存在するいくつかの種類のガスの凝固を防止するために、例えば水の結晶の出現を防止するために、不可欠である。
【０００８】
第２のステップでは、ガス雰囲気がより高速な一次ポンピングによって移送に適した低圧にされる。しかし、移送圧力の残留ガス混合物に存在する水蒸気の分圧は、一次ポンピングシステムによってあまり十分には排気されないことが分かる。水蒸気は、基板にとって比較的有害である可能性があり、したがって、とりわけ半導体製造工程における基板の金属層の腐食の結果として、生産効率を低減する可能性がある。
【０００９】
さらに、ロードロック内の雰囲気の減圧中には、必ず基板の脱気が生じ、この脱気は、プロセスチャンバに基板が導入される前に十分に行われることが重要である。そうでない場合は、プロセスチャンバにおいて脱気が継続し、この基板導入後の脱気によって放出されるガスは、処理中に追加の汚染源を形成する。
【００１０】
国際特許第０１／８１６５１号は、適切な移送圧力に達するまでガスをポンピングするために、ポンピング回路によってロードロックに接続された一次ポンプを備えるガスポンピングシステムを開示している。ターボ分子ポンプが一次ポンプとロードロックとの間のポンピング回路に配置される。ロードロック内のガスのいかなる凝縮または凝固をも回避するように一次ポンプの速度を適応させるためにガス制御手段が提供される。ターボ分子ポンプは、ロードロックに接続された唯一のポンピング要素である。しかし、ターボ分子ポンプを使用して大気圧からポンピングすることは、ターボ分子ポンプの信頼性の問題を引き起こす可能性があり、ポンピングをかなりノイジーにすることが分かっている。さらに、ポンプの速度を適応させるために使用される一次ポンプの駆動手段は、実施するのが複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第０１／８１６５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、実施するのが簡単で、安価で、コンパクトであり、プロセスチャンバの中への基板の移送を遅らせることなく、低圧のプロセスチャンバまたは移送チャンバの中への残留水蒸気の伝播を回避するために残留水蒸気の量を低減しながら高圧でのいくつかの種類のガスの凝固を防止することができる装置のロードロック内の圧力を下げるための方法を提案することにより、従来技術の問題を解決することである。本方法はまた、移送圧力の基板の脱気を改善することを意図する。本発明はまた、本方法を実施するための装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的のために、本発明は、装置のロードロック内の圧力を大気圧から大気圧より低い移送圧力に下げるための方法を提案し、前記ロードロックは、少なくとも１つの基板が大気圧で配置されるチャンバを含み、ガスポンピングシステムは、一次ポンプ、およびその取入れ口が第１の隔離弁を介してチャンバに接続され、その放出（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）側が一次ポンプの上流で一次ポンピング回路に接続されるターボ分子ポンプを備え、ガスポンピングシステムは、一方では第１の隔離弁の上流でチャンバと連通し、他方では一次ポンピング回路と連通するターボ分子ポンプのバイパス回路をさらに含み、バイパス回路は、アクティブ化されることが可能である流量限定手段を備える第２の隔離弁を含み、一次ポンピング回路は、ターボ分子ポンプの放出側とバイパス回路との間に配置された第３の隔離弁を含み、本方法は：
−  そのポンピング速度が限定されている一次ポンプのバイパス回路を通して大気圧から第１の特性閾値への第１の一次ポンピングを実行するために、第１の隔離弁および第３の隔離弁が閉じられ、流量限定手段がそのためにアクティブ化される第２の隔離弁が開かれ、作動中のターボ分子ポンプの取入れ口がチャンバから隔離され、ターボ分子ポンプの放出側が一次ポンプから隔離される、第１のステップ、
−  ターボ分子ポンピングの隔離を維持しながら、第２の特性閾値への第１のステップの場合より高速な第２の一次ポンピングを実行するために、第２の隔離弁の流量限定手段がディセーブルにされる、第１のステップに続く第２のステップ、および、
−  一次ポンピングの上流でターボ分子ポンピングによって二次ポンピングを実行するために、第１の隔離弁および第３の隔離弁が開かれ、第２の隔離弁が閉じられ、チャンバが一次ポンプから隔離されている、第２のステップに続く第３のステップ、を含む。
【００１４】
これはロックチャンバ内の総圧力を急速に低減し、その結果として水蒸気分圧も低減される。さらに、ターボ分子ポンプの動作は絶えずフルスピードでかつ低圧で維持され、したがって、その耐用寿命を伸ばし、隔離弁が開かれたらすぐチャンバ内で直ちにポンピングが実行されることを可能にする。
【００１５】
個別にまたは組み合わせて考察される本方法の１つまたは複数の特徴によれば、
−  本方法は、第３の特性閾値に達したとき、一次ポンピングを再開するために、第１の隔離弁が閉じられ、流量限定手段がそのためにディセーブルにされた第２の隔離弁が開かれ、ターボ分子ポンプが隔離されている、第３のステップに続く第４のステップを含み
−  第４のステップ中に中性ガスが注入され、
−  第１のおよび／または第２のおよび／または第３の特性閾値は、予め決められた時間間隔であり、
−  第１のおよび／または第２のおよび／または第３の特性閾値は、予め決められた圧力レベルであり、
−  チャンバが基板のアンローディングを要求する信号を受信したとき、第２の一次ポンピングが再開される。
【００１６】
本発明はまた、少なくとも１つの基板の環境の圧力を大気圧から大気圧より低い移送圧力に下げるためのチャンバ、および基板を移送圧力でハンドリングチャンバの中に移送するためにロードロックと連通する少なくとも１つのハンドリングチャンバを備えるロードロックを含み、前記ロードロックは、一次ポンプ、ならびにその取入れ口が第１の隔離弁を介してチャンバに接続され、その放出側が一次ポンプの上流で一次ポンピング回路に接続されるターボ分子ポンプを備えるガスポンピングシステムを含み、ガスポンピングシステムはまた、一方では第１の隔離弁の上流でチャンバと連通し、他方では一次ポンピング回路と連通するターボ分子ポンプのバイパス回路を含み、バイパス回路は、アクティブ化されることが可能である流量限定手段を備える第２の隔離弁を含み、一次ポンピング回路は、ターボ分子ポンプの放出側とバイパス回路との間に配置された第３の隔離弁を含み、ガスポンピングシステムはまた、隔離弁を制御するための手段を含む、前述のように圧力を下げるための方法を実施するための装置を提案する。
【００１７】
個別にまたは組み合わせて考察される本装置の１つまたは複数の特徴によれば、
−  第２の隔離弁は、第１のコンダクタンスを有する第１の主弁、および、主弁から分岐した第１のコンダクタンスより低い第２のコンダクタンスを有する第２の制限弁を含み、
−  本装置は、チャンバのガスの特性パラメータのセンサの少なくとも１つの出力信号に応じて弁を制御するための処理ユニットを含み、
−  第３の弁は、ターボ分子ポンプの配送口と相互作用するためにターボ分子ポンプの周辺ケーシングに組み込まれる。
【００１８】
本発明の他の利点および特徴は、以下の説明および添付の図面を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ロードロック、および装置の一部分のハンドリングチャンバの概略図である。
【図２】半導体部品を製造するための装置の一部分の概略側面図である。
【図３】ロードロック内の圧力を下げるための方法の概略図である。
【図４】時間の関数としてのロードロック内の圧力低減の曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
これらの図面では、同一の要素は同じ参照数字を付けられる。明確を期すために、本方法に関連する要素は１００以上の数字を付けられる。
【００２１】
用語「一次真空圧力」は、一次ポンピングによって得られた約０．１パスカルより低い圧力を指す。用語「二次真空圧力」は、二次ターボ分子ポンピングによって得られた０．１パスカルより低い圧力を指す。
【００２２】
図１は、少なくとも１つの基板の環境圧力を大気圧から大気圧より低い移送圧力に下げるためのチャンバ３を備えるロードロック２を含む装置１の一部分を示す。
【００２３】
大気圧より低い移送圧力は、例えば、約０．０１パスカルの一次真空圧力である。
【００２４】
装置１はまた、矢印７の方向に移送圧力でハンドリングチャンバ５の中に基板４を移送するために、第１のロックドア６を介してロードロック２と連通する少なくとも１つのハンドリングチャンバ５を含む。
【００２５】
前記ロードロック２およびハンドリングチャンバ５は、とりわけ基板４を支持し移送するために使用される基板キャリア８および操作ロボット（図示せず）を含む。
【００２６】
チャンバ３は、気密性であり、少なくとも１つの基板４を矢印１０の方向にローディングするために、チャンバ３の内部がクリーンルームまたは装置（「装置フロントエンドモジュール」としても知られている）のためのミニエンバイロメントなどの大気圧の領域と連通するようにする第２のロックドア９を備える。
【００２７】
前記ロードロック２はまた、新しい基板のローディングを待っている間に、およびさらにハンドリングチャンバ２で処理された基板のローディング後に、チャンバ３の内部を大気圧に戻すために使用される大気圧を回復するための手段（図示せず）を含む。
【００２８】
したがって、ロードロック２は、大気圧から大気圧より低い移送圧力に変えるために必要とされる時間を低減し、プロセスチャンバまたは搬送チャンバ内の汚染を低減するために使用することができる。
【００２９】
装置１は、例えば半導体部品を製造するための装置の一部分である。この場合、ハンドリングチャンバ５は、プロセスチャンバまたは移送チャンバである。
【００３０】
簡単な（または「スタンドアロン」）装置の場合は、ハンドリングチャンバ５は、例えば約１０−３パスカルの二次真空圧力の制御された雰囲気における基板４の層において半導体がそこで蒸着またはエッチングされるプロセスチャンバである。
【００３１】
複合（または「クラスタ」）装置の場合は、装置は、１つまたは複数のプロセスチャンバを含むことができる。この場合は、ハンドリングチャンバ５は、移送チャンバである。使用中に、移送チャンバは、例えば約１０−２パスカルのプロセスチャンバの圧力と同じ程度の移送圧力に保持される。移送チャンバの雰囲気は、一次ポンプまたは二次ポンプによって窒素などの中性ガスの制御された雰囲気に維持される。移送チャンバは、移送圧力でロードロック２から基板４を受け取り、それを適切なプロセスチャンバに送る。
【００３２】
図２は、装置ミニエンバイロメント１１、ロードロック２、移送チャンバ５、およびプロセスチャンバ１２を含む、半導体部品を製造するための複合装置の一例を示す。
【００３３】
前記ロードロック２は、チャンバ内の圧力を下げるためにチャンバ３と連通するガスポンピングシステム１３（図１）を含む。
【００３４】
ガスポンピングシステム１３は、一次ポンプ１４、および矢印１６によって表されたポンピングされたガスの流れの方向に一次ポンプ１４の上流でターボ分子ポンプ１５を備える。一次ポンプ１４は、前記ロードロック２に専用のポンプでも、または移送チャンバ５など装置１の別のチャンバの一次ポンプでもよい。
【００３５】
ターボ分子ポンプ１５の取入れ口１７は、第１の隔離弁１８を介してチャンバ３に接続される。ターボ分子ポンプ１５の放出側１９は、一次ポンプ１４の取入れ口の上流で一次ポンピング回路２０に接続される。
【００３６】
ガスポンピングシステム１３はまた、一方では第１の隔離弁１８の上流でチャンバ３と連通し、他方では一次ポンピング回路２０と連通するターボ分子ポンプ１５のバイパス回路２１を含む。
【００３７】
バイパス回路２１は、アクティブ化されることが可能である流量限定手段を備える第２の隔離弁２２を含む。アクティブ化されると、流量限定手段は、一次ポンプ１４のポンピング速度が機械的に限定されることができるようにする。
【００３８】
例えば、第２の隔離弁２２は、第１のコンダクタンスを有する第１の主弁、および主弁から分岐し第１のコンダクタンスより低い第２のコンダクタンスを有する第２の制限弁を含む。
【００３９】
一次ポンピング回路２０はまた、ターボ分子ポンプ１５の放出側１９とバイパス回路２１との間に配置された第３の隔離弁２３を含む。
【００４０】
第３の弁２３は、第３の弁２３のプラグがターボ分子ポンプの配送口と直接相互作用するようにターボ分子ポンプ１５の周辺ケーシングに組み込むことも可能である。
【００４１】
Ａｌｃａｔｅｌ  Ｌｕｃｅｎｔによって市販されているＡＴＨ３０ポンプなどの小さいターボ分子ポンプを使用することができる。このポンプは、コンパクトであり、したがって、チャンバ３の近くに容易に配置されるという利点を有する。
【００４２】
次いで、第１の弁１８および第３の弁２３を閉じ、それによってとりわけターボ分子ポンプ１５の放出側１９において一次真空圧力を生成することにより、取入れ口１７および放出側１９における動作に関してターボ分子ポンプ１５を完全に隔離することが可能である。放出側１９におけるこの低圧は、ターボ分子ポンプ１５が、過剰電力消費なしに、および停止のリスクなしに、フルスピードで動作することができるようにする。
【００４３】
ガスポンピングシステム１３はまた、特性閾値に応じて隔離弁１８、２２、２３の開閉を制御するための手段を含む。
【００４４】
この目的のために、装置１は処理ユニット２４を含む。例えば、処理ユニット２４は、予め決められた時間間隔の経過に応じて弁１８、２２、２３の開閉を制御する。
【００４５】
他の実施例では、処理ユニット２４は、前記ロードロック２のチャンバ３のガスの特性パラメータを測定するためにチャンバ３に接続されたセンサ２５の少なくとも１つの出力信号２６に応じて弁１８、２２、２３を制御する。センサ２５の出力信号２６は、出力信号２６によって供給された特性閾値の値に応じて弁１８、２２、２３を制御するための処理ユニット２４に接続される。
【００４６】
例えば、センサ２５は、チャンバ３において設定された圧力を示すための圧力センサである。
【００４７】
チャンバ３内のガスの分圧の表示を提供することができるセンサ２５を有することも可能である。例えば、センサ２５は、チャンバ３内の水蒸気の分圧の表示を提供することができる。
【００４８】
特定の実施形態では、センサ２５は、間接的に励起されるセル、および、セル内にプラズマを形成するためにセルのまわりに配置された、発電機によって供給される電磁励起アンテナを含む。プラズマによって出された光放射がそれに続いてキャプチャされ、光学分光計に伝送される。伝送は、光ファイバまたは適切なコネクタによって提供されることが可能である。光学分光計は、検出された光スペクトルの出力信号２６を生成し、この出力信号２６は処理ユニット２４に伝送される。
【００４９】
他の実施形態では、センサ２５は質量分析計である。
【００５０】
装置１のロードロック２内の圧力の大気圧から低い移送圧力への低減は、少なくとも３つの連続したステップにおいて漸進的に実行される（図３に示されているプロセス１００参照）。
【００５１】
少なくとも１つの基板４は、最初、大気圧でチャンバ３に配置される。第１の隔離弁１８および第２の隔離弁２２が閉じられる。第３の隔離弁２３を閉じることも可能である。一次ポンプ１４およびターボ分子ポンプ１５は動作中である。
【００５２】
第１のステップ１０１では、大気圧から第１の特性閾値への第１の一次ポンピングが実行される。ポンピングは、そのポンピング速度が限定されている一次ポンプ１４のバイパス回路２１によって実行される。動作中のターボ分子ポンプ１５の取入れ口１７はチャンバ３から隔離され、ターボ分子ポンプ１５の放出側１９は一次ポンプ１４から隔離される。この目的のために、図１において考察された実施例では、第１の特性閾値に達するまで、第１の隔離弁１８および第３の隔離弁２３が閉じられ、第２の隔離弁２２が開かれ、第２の隔離弁２２の流量限定手段が、例えば第２のより低いコンダクタンスを有することにより、アクティブ化される。
【００５３】
したがって、第１のステップ１０１では、ターボ分子ポンプ１５は、大気圧から第１の一次の大気圧より低い圧力までの範囲のその圧力がターボ分子ポンプ１５に損害を与える可能性があるチャンバ３のガスおよびバイパス回路２１のガスから、完全に隔離される。
【００５４】
この第１のステップ１０１は、大気圧から、過度に急速な一次ポンピングによる汚染のリスクが存在しなくなる第１の特性閾値への低速一次ポンピングを実行することができるようにする。低速ポンピングによって、基板４の周囲のガス雰囲気に存在するいくつかの種類のガスの凝固を防止することができる。
【００５５】
第１のステップ１０１に続く第２のステップ１０２では、ターボ分子ポンプの隔離が維持されながら、第２の特性閾値への第２の一次ポンピングが第１のステップ１０１の場合より急速に実行される。
【００５６】
この目的のために、第１の隔離弁１８および第３の隔離弁２３は閉じられたままにされる。第２の特性閾値を超えるまで、第２の隔離弁２２は開かれたままにされ、流量限定手段は、例えば隔離弁２２に第２のコンダクタンスより大きい第１のコンダクタンスを持たせることにより、ディセーブルにされる。一次ポンプ１４のポンピング速度は、もはや限定されない。
【００５７】
第２の特性閾値は、ターボ分子ポンプ１５の取入れ口１７における圧力がその動作に影響を与えないほど十分に低い閾値に対応する。
【００５８】
したがって、第２のステップ１０２では、チャンバ３内の圧力が第１の大気圧より低い圧力から第２の一次真空圧力までの範囲にあるとき、ターボ分子ポンプ１５は、取入れ口１７および放出側１９において隔離されたままであり、その結果として、ターボ分子ポンプ１５の電力消費が限定され、その耐用寿命が増大される。
【００５９】
第２のステップに続く第３のステップ１０３では、第２のポンピングが一次ポンピングの上流でターボ分子ポンプによって実行され、チャンバ３が一次ポンピングから隔離される。この目的のために、第１の隔離弁１８および第３の隔離弁２３が開かれ、第２の隔離弁２２が閉じられる。
【００６０】
この第３のステップ１０３は、残留ガス混合物内の水蒸気の分圧を低減し、基板の脱気を加速し、したがって生産効率を上げる。
【００６１】
したがって、第３のステップ１０３において、チャンバ３内の圧力が十分に低いとき、そのフルスピードでの動作が維持されてきたターボ分子ポンプ１５は、チャンバ３内の圧力を直ちに下げることができる。
【００６２】
プロセス１００は、第３の特性閾値に達したとき、一次ポンピングが再開され、ターボ分子ポンピングが隔離されている、第３のステップ１０３に続く第４のステップ１０４を含むことができる。例えば、ハンドリングチャンバ５によって生成することができる基板４のアンローディングを要求する信号を前記ロードロック２が受信したとき、一次ポンピングが再開される。
【００６３】
この目的のために、例えば、第３のステップ１０３において第３の特性閾値を超えたとき、第１のより高いコンダクタンスを提供することにより、第１の隔離弁１８が閉じられ、第２の隔離弁２２が開かれ、第２の隔離弁２２の流量限定手段がディセーブルにされる。ターボ分子ポンプ１５の放出側１９が一次真空圧力で隔離されることを保証するために、第２の隔離弁２２を開く直前に第３の隔離弁２３を閉じることも可能である。
【００６４】
第４のステップ１０４は、基板４のガス雰囲気を適切な移送圧力にすることができるようにする。したがって、同じ移送圧力が保持されるので、ハンドリングチャンバ５におけるプロセスのステップは、基板４のエントリを可能にするように変更される必要がない。
【００６５】
第４のステップ１０４では、一次ポンピングへのガスの流れの方向を維持するために窒素などの中性ガスを注入することも可能である。
【００６６】
第１のおよび／または第２のおよび／または第３の特性閾値は、予め決められた時間間隔でよい。代替としてまたは追加として、第１のおよび／または第２のおよび／または第３の特性閾値は、予め決められた圧力レベルでもよい。
【００６７】
図４は、時間の関数としてのロードロック２における圧力低減の曲線Ｃを示すグラフである。
【００６８】
グラフ上の開始時間ｔ０において、基板４の雰囲気は、大気圧Ｐａにある。
【００６９】
第１のステップ１０１では、基板４の環境の圧力が、そのポンピング速度が限定されている一次ポンプ１４を使って、低速ポンピングによって大気圧より低い圧力Ｐ１に下げられる。例えば約５０パスカルの圧力Ｐ１は、それを超えるともはや過度に高速な一次ポンピングによる汚染のリスクがないと考えられる第１の特性閾値に対応する。
【００７０】
次いで、第２のステップ１０２において、基板４の環境の圧力が、そのポンピング速度がもはや限定されない一次ポンプ１４を使って、高速ポンピングによって、圧力Ｐ１より低い、大気圧より低い圧力Ｐ２に下げられる。したがって、高速一次ポンピングが開始されたとき、時間ｔ１において、圧力低減曲線の勾配にブレークがある。例えば約０．１パスカルの圧力Ｐ２は、ターボ分子ポンプがそれを超えるといかなる損害のリスクもなしにフルスピードで動作することができる第２の特性閾値に対応する。
【００７１】
次いで、第３のステップ１０３において、基板４の環境の圧力が二次ポンプ１５によって約１０−４パスカルの大気圧より低い圧力Ｐ３に低減される。圧力低減曲線の勾配における第２のブレークが、ターボ分子ポンプ１５によってポンピングが実行される時間ｔ２において観察される。
【００７２】
第４のステップでは、第３の特性閾値を超えたとき、時間ｔ３において、基板４の環境の圧力は、約１０−２パスカルの一次真空圧力に対応する移送圧力Ｐ４まで再度上昇する。圧力Ｐ４は、中性ガスの注入により一次ポンピングによって得られる。第３の特性閾値は、例えば、チャンバ３の圧力が大気圧より低い圧力Ｐ３に達した後の数秒の時間間隔Ｄの終りに対応する。
【００７３】
これは、遮蔽時間間隔において、チャンバ３内の総圧力を、その結果として水蒸気分圧を、急速に低減する。さらに、ターボ分子ポンプ１５は、絶え間なくフル動作速度で保持され、一次真空圧力だけで負荷がかかり、その結果として、耐用寿命が増大され、チャンバ３と連通するようにされると、時間または効率のロスがない。標準的なターボ分子ポンプ１５を使用することも可能である。
【００７４】
したがって、圧力を下げるための本方法は、実施するのが簡単で、安価であり、基板の状態を改善するために、移送圧力より低い圧力への急速な移行のために使用することができ、同時に、信頼性の工業的制約を満たして、ロードロックに高速のポンピングサイクルを提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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