(57)【要約】  本開示は、真空チャンバを洗浄するためのシステムに関する。当該システムは、真空チャンバ及びコンプレッサを含む。真空チャンバは、注入口及び排出口を含む。コンプレッサは、排出口に接続された注入口側、及び注入口に接続された排出口側を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ（１１０）を洗浄するためのシステム（１００、２００、３００、４００、５００）であって、
注入口（１１１）及び排出口（１１２）を有する前記真空チャンバ、並びに
前記排出口（１１２）に接続された注入口側（１２１）、及び前記注入口（１１１）に接続された排出口側（１２２）を有するコンプレッサ（１２０）
を備えているシステム（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項２】
圧力上昇ユニット（２３０）をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記圧力上昇ユニットが、剛性配管、スロットル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記システムが、パージガス注入口（３４１）、パージガス排出口（３４２）、及びポンピングユニット（３４０）をさらに備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムが、圧力調節ユニット（４５０）をさらに備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムが、プラズマ源（５６０）をさらに備えている、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムが、前記真空チャンバ内の表面上の材料の脱着を促すように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記材料が、炭化水素、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記コンプレッサが、非接触型コンプレッサ、オイルフリーコンプレッサ、グリースフリーコンプレッサ、磁気駆動コンプレッサ、磁気浮上軸受コンプレッサ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コンプレッサが、１５から２０ｋＷの電力、及び／又は５から１０ｋＷの有効加熱力を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コンプレッサが、前記真空チャンバ内のパージガスを圧縮するように構成され、前記パージガスが、乾燥空気、Ｎ２、Ａｒ、Ｏ２、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
真空チャンバを洗浄するための方法であって、
パージガスを圧縮することと、
圧縮された前記パージガスで前記真空チャンバを加熱することと
を含む方法。
【請求項１３】
圧縮された前記パージガスを前記真空チャンバから少なくとも部分的に除去することと、
前記真空チャンバ内で１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から３００ｍｂａｒ（３．０＊１０４Ｐａ）のパージ圧力を保ちながら、清浄なパージガスを前記真空チャンバ内に導入することと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記真空チャンバ内での０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）から１ｍｂａｒ（１００Ｐａ）のプラズマ処理圧力において、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されたプラズマを前記真空チャンバ内に導入することをさらに含む、請求項１２又は１３に記載の方法。  
【請求項１５】
前記パージガス及び前記清浄なパージガスが、乾燥空気、Ｎ２、Ａｒ、Ｏ２、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から個別に選択される、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
真空チャンバを洗浄するコンプレッサの使用。
【請求項１７】
前記コンプレッサが、非接触型コンプレッサ、オイルフリーコンプレッサ、グリースフリーコンプレッサ、磁気駆動コンプレッサ、磁気浮上軸受コンプレッサ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、加熱によって、特に高温ガスを用いて、真空チャンバを洗浄することに言及する。実施形態は、真空チャンバを洗浄するためのシステム、真空チャンバを洗浄するための方法、及び真空チャンバを洗浄するコンプレッサの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーティングされた材料は、幾つかの用途及び幾つかの技術分野で使用され得る。例えば、コーティングされた材料は、半導体デバイスの製造などマイクロエレクトロニクス分野において使用され得る。さらに、ディスプレイ用基板もコーティングされ得る。さらなる用途には、絶縁パネル、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネル、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付き基板、カラーフィルタなどが含まれる。
【０００３】
基板上に層を堆積させる技法には、例えば、熱蒸着、化学気相堆積（ＣＶＤ）、及びスパッタリング堆積などの物理的気相堆積（ＰＶＤ）が含まれる。
【０００４】
堆積された層の品質に影響を与える一要因は、真空チャンバ内の真空の質、及び真空チャンバ内の汚染である。処理チャンバ、製造チャンバ、移送チャンバ、搬送チャンバ、保管チャンバ、及び組み立てチャンバは、汚染に対して非常に敏感である。このようなチャンバの内表面に人が触れると、炭化水素（ＨＣ）汚染が生じてしまうことが多く、炭化水素がチャンバ表面に吸収されてしまう。炭化水素による汚染は、製造デバイスの寿命を劇的に縮める。したがって、超清浄真空（ｕｌｔｒａ  ｃｌｅａｎ  ｖａｃｕｕｍ：ＵＣＶ）を実現し、汚染を避けるために、真空チャンバの内部のすべての表面に集中的な洗浄を施す必要がある。
【０００５】
人間のオペレーターよる内表面の湿式洗浄は、時間が非常にかかり、大きな労力を要する。さらに、人間のオペレーターは、システム内に炭化水素汚染を新たにもたらす場合があり、効果的に多くの表面に達しない恐れがある。さらに、洗浄によって、真空チャンバ内部の部品、すなわち、センサや電子部品等を損傷する恐れがある。
【０００６】
真空チャンバ洗浄の従来のアプローチには、プラズマ源処理も含まれる。しかしながら、プラズマ源洗浄の効率は、プラズマ源の注入口位置からの距離によって減少する。さらに、オゾンのような反応性プラズマガスを使用し過ぎると、チャンバの内部部分、例えば、シーリングを損傷してしまう場合がある。
【０００７】
以上の観点から、改善された、真空チャンバを洗浄するためのシステム、及び真空チャンバを洗浄するための方法が有益である。
【発明の概要】
【０００８】
以上の観点から、真空チャンバを洗浄するためのシステム、真空チャンバを洗浄するための方法、及び真空チャンバを洗浄するコンプレッサの使用が提供される。本開示のさらなる態様、利点、及び特徴は、特許請求の範囲、明細書、及び添付図面から明らかになる。
【０００９】
本開示の態様によれば、真空チャンバを洗浄するためのシステムが提供される。当該システムは、真空チャンバ及びコンプレッサを含む。真空チャンバは、注入口及び排出口を含む。コンプレッサは、排出口に接続された注入口側、及び注入口に接続された排出口側を含む。
【００１０】
本開示の別の態様によれば、真空チャンバを洗浄するための方法が提供される。当該方法は、パージガスを圧縮することを含む。さらに、当該方法は、圧縮されたパージガスで真空チャンバを加熱することを含む。
【００１１】
本開示の別の態様によれば、真空チャンバを洗浄するコンプレッサの使用が提供される。当該使用は、通常、非接触型コンプレッサ、オイルフリーコンプレッサ、グリースフリーコンプレッサ、磁気駆動コンプレッサ、磁気浮上軸受コンプレッサ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されたコンプレッサを使用することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができる。添付の図面は、本開示の実施形態に関し、以下において説明される。
【図１】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバ及びコンプレッサを備えているシステムを示す。
【図２】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバ、コンプレッサ、及び圧力上昇ユニットを備えているシステムを示す。
【図３】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバ、コンプレッサ、及びポンピングユニットを備えているシステムの概略図を示す。
【図４】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバ、コンプレッサ、ポンピングユニット、及び圧力調節ユニットを備えているシステムの概略図を示す。
【図５Ａ】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバ、コンプレッサ、及び遠隔プラズマ源を備えているシステムの概略図を示す。
【図５Ｂ】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバ、コンプレッサ、遠隔プラズマ源、及び内部プラズマ源を備えているシステムの概略図を示す。
【図６】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバを洗浄するための方法を示すフロー図である。
【図７】本明細書に記載された実施形態に係る、真空チャンバを洗浄するための方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
これより、様々な実施形態を詳細に参照する。それらの１つ又は複数の実施例は各図に示される。各実施例は、単なる説明として提示されており、限定を意味するものではない。例えば、一実施形態の一部として図示又は説明される特徴は、任意の他の実施形態において、又は、任意の他の実施形態と併せて使用して、さらに別の実施形態を生み出すことが可能である。本開示は、このような修正及び変形を含むことが意図される。
【００１４】
図面についての下記の説明の中では、同じ参照番号は、同じ又は類似の構成要素を表している。概括的に、個々の実施形態に関して相違点のみが説明される。他に特に規定がない限り、一実施形態の部分又は態様の説明は、別の実施形態の対応する部分又は態様に同様に適用される。
【００１５】
本開示では、システムとは、ガス接続している１つ又は複数の構成要素、例えば、閉鎖系であると理解するべきである。
【００１６】
図１に例示しているように、システム１００は、真空チャンバ１１０を備え得る。本開示では、真空チャンバは、基板の受け手（ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ）であると理解するべきである。例えば、真空チャンバは、ディスプレイ製造（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ）のために、大面積基板などの基板を製造、処理、移送、搬送、保管、又は組み立てするように構成され得る。真空チャンバを洗浄するためのシステムは、例えば、真空チャンバから（例えば、真空チャンバの内表面から）汚染物を除去するように構成されている。例えば、真空チャンバを洗浄するためのシステムは、真空チャンバ内の内表面上の材料の脱着を促すことができる。
【００１７】
本明細書に記載された実施形態は、システム内で製造されるデバイスの品質、及び真空チャンバ内の真空の品質に影響を及ぼし得る望ましくない汚染物を除去することができる。例えば、このような汚染物は、炭化水素、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
【００１８】
本開示では、炭化水素は、水素原子及び炭素原子から実質的になる有機化合物であり得る。例えば、炭化水素は、芳香族炭化水素、アルカン、アルケン、シクロアルカン、及びアルキン系化合物を含み得る。本明細書に開示された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、炭化水素は、ヒト由来であり得る。例えば、ヒト皮膚は、トリテルペンであるステロイド前駆体スクアレンを含み得る。さらに、ヒト皮膚は、容易に炭化水素に接触し、炭化水素を吸収し得る。例えば、ヒト皮膚は、ガソリン、スタイロフォーム、塗料、洗濯用洗剤、潤滑油、シャンプー、防腐剤、及び化粧品などの石油派生物を吸収し得る。
【００１９】
図１で例示的に示されているように、真空チャンバは、注入口１１１及び排出口１１２を有し得る。幾つかの実施形態によれば、注入口を排出口から離して配置することができる。したがって、注入口を介して真空チャンバ内に供給され、排出口を介して真空チャンバから除去されるガスは、真空チャンバ又は真空チャンバの少なくとも一部を通過する。例えば、注入口は、真空チャンバの排出口の反対側に配置され得る。真空チャンバは、第１の壁、及び第１の壁とは反対側の第２の壁を含み得る。第１の壁及び第２の壁は、第１の側壁及び第２の側壁であり得、第１の壁が上部壁であり、第２の壁が底部壁であり得る。注入口は、第１の壁に設けられてもよく、排出口は、反対側の第２の壁に設けられてもよい。注入口から入ったガスが、排出口から真空チャンバを出る前に、チャンバの大部分を通過すると有益である。
【００２０】
さらに、図１に例示しているように、システム１００は、コンプレッサ１２０を備え得る。コンプレッサは、注入口側１２１及び排出口側１２２を有し得る。注入口側１２１は、真空チャンバ１１０の排出口１１２に接続され得、排出口側１２２は、真空チャンバの注入口１１１に接続され得る。コンプレッサの注入口側１２１は、例えば、第１の導管１３１によって真空チャンバ１１０の排出口１１２に流体連結されている。コンプレッサの排出口側１２２は、例えば、第２の導管１３２によって真空チャンバ１１０の注入口１１１に流体連結されている。真空チャンバに連結されたコンプレッサ及び導管によってガス循環がもたらされ得る。
【００２１】
本明細書に記載された実施形態によれば、真空チャンバは、ディスプレイ製造用の真空チャンバである。真空チャンバは、その中で少なくともＧＥＮ４、特に少なくともＧＥＮ７．５のサイズの基板を格納するようなサイズをもつ。さらに、真空チャンバは、垂直基板搬送及び／又は垂直基板配向のために構成され得る。垂直基板配向により、圧縮されたパージガスを用いた洗浄が有益となるような長さ、幅、及び／又は高さの比となる。
【００２２】
コンプレッサは、例えば、第２の導管内でシステム内の圧力を上昇させ得る。コンプレッサは、ガスコンプレッサであり得る。例えば、コンプレッサは、システム内のガスの圧力を上昇させることができる。閉鎖系では、コンプレッサがガスの温度を上昇させることができる。コンプレッサは、システムを通してガスを搬送させることができる。例えば、コンプレッサは、真空チャンバ内で高温ガスを搬送することができる。
【００２３】
真空チャンバを洗浄するための方法を実施することができる、真空チャンバを洗浄するためのシステムを提供することができる。真空チャンバを洗浄するコンプレッサの使用を提供することができる。本明細書に記載された実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するためのシステムが提供される。当該システムは、注入口１１１及び排出口１１２を有する真空チャンバと、排出口１１２に接続された注入口側１２１、及び注入口１１１に接続された排出口側１２２を有するコンプレッサ１２０とを含む。コンプレッサは、システムの一部の中でガスの圧力を上昇させる。上昇圧力により、結果的にガスが加熱される。高温ガスは、真空チャンバを通るように案内される。高温ガスは、内部からの真空チャンバの壁及び／又は真空チャンバ内の構成要素を加熱する。真空チャンバの壁及び／又は真空チャンバ内の構成要素の上昇温度が、汚染物の脱着を促す。洗浄がもたらされ得る。
【００２４】
本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コンプレッサは、真空チャンバ内のパージガスを圧縮するように構成され得る。パージガスは、システムのガス洗浄領域であり得る。例えば、純ガス、複数のガスの混合物、乾燥ガス、又は複数のガスの乾燥混合物をパージガスとして使用してもよい。パージガスは、特に、コンプレッサによって導入された上昇温度という点で、真空チャンバ内で堆積された材料の脱着を促すことが可能であり得る。例えば、本明細書に開示された幾つかの実施形態によれば、パージガスは、真空チャンバの内表面に堆積された炭化水素又は水と相互作用し得る。本開示では、パージガスは、乾燥空気、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、酸素（Ｏ２）、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、オゾン（Ｏ３）、活性酸素種（ＲＯＳ）、及びこれらの任意の組み合わせから選択され得る。特に、パージガスは、Ｏ２を含み得る。例えば、本明細書に開示された幾つかの実施形態によれば、コンプレッサは、Ｏ２を圧縮するように構成され得る。さらに、本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、パージガスは、プロセス中に変動し得る。例えば、本開示では、コンプレッサは、代替のパージガスとして、Ｏ２及びＮ２、又はＯ２を圧縮するように構成され得る。さらに、パージガスは、Ｏ３又はＲＯＳであってもよい。Ｏ３又はＲＯＳは、ＵＶ−Ｃ  ＬＥＤランプなどの短波長紫外線ＵＶ−Ｃ光源を利用することによって生成することができる。
【００２５】
本開示では、乾燥空気は、水蒸気が少ない空気であると理解するべきである。例えば、幾つかの実施形態によれば、乾燥空気は、１０％未満の相対湿度を有し得、すなわち、システム内の所定の温度及び圧力で、水の平衡蒸気圧に対する水蒸気の分圧の割合が１０％未満である。
【００２６】
パージガスの清浄度以外に、真空チャンバ内の汚染を減らすには、追加的又は代替的に、利用するデバイスの清浄度が有益である。図１で例示されたコンプレッサ１２０は、グリースフリー及び／又はオイルフリーコンプレッサであり得る。圧力内で圧縮されたガスは、さらに汚染を導入しうるグリース又はオイルと混合することはできない。さらに、コンプレッサの軸受け又は駆動部は、無接触型であり得、すなわち、コンプレッサの可動部分は、他のコンプレッサ部品と機械的に接触していない。特に、コンプレッサは、磁気浮上駆動部、及び／又は磁気駆動軸受けを有し得る。無接触型可動部分によって、オイル又はグリースの必要性が減り、機械的摩擦による粒子生成がさらに減少し得る。
【００２７】
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる、本明細書に記載された実施形態によれば、コンプレッサは、非接触型コンプレッサ、オイルフリーコンプレッサ、グリースフリーコンプレッサ、磁気駆動コンプレッサ、磁気浮上軸受コンプレッサ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。
【００２８】
本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、コンプレッサは、約１５ｋＷから約２０ｋＷ（例えば、約１７ｋＷ）の電力を有し得る。さらに、コンプレッサは、約５ｋＷから約１０ｋＷの（例えば、約７ｋＷから約８ｋＷ）の有効加熱力（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｐｏｗｅｒ）を有し得る。本開示では、コンプレッサは、約５０００ｍ３／時間の名目上のポンピング速度を有し得る。さらに、コンプレッサは、約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）の圧力で、約４００Ｈｚから約６００Ｈｚ（例えば、約５５０Ｈｚ）の周波数を有し得る。例えば、コンプレッサは、ターボ送風機であり得る。
【００２９】
本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するためのシステムは、注入口及び排出口を有する真空チャンバ、並びに
排出口に接続された注入口側、及び注入口に接続された排出口側を有するコンプレッサを備え得る。図２で例示されたように、幾つかの実施形態によれば、システム２００は、配管、導管１３２、及び／又はスロットル２３０などの圧力上昇ユニットをさらに備え得る。
【００３０】
本開示では、圧力上昇ユニットは、ガス流に対して抵抗をもたらすよう構成された装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）であると理解することができる。この抵抗を克服するために、コンプレッサ１２０は、システム２００内で圧力を増加させる。例えば、本開示では、圧力上昇ユニットは、剛性配管などの配管システムであり得る。さらに、配管を熱的に絶縁することができる。
【００３１】
図２に示すように、本開示では、圧力上昇ユニットは、スロットル２３０であり得る。本開示では、スロットルは、流体の流れを管理するように構成された装置であると理解することができる。例えば、スロットルは、圧縮又は閉塞によってシステム内のガスの流れを管理することができる。図２に例示されているように、スロットル２３０は、真空チャンバ１１０の注入口１１１の近くに配置され得る。さらに、圧力上昇ユニットは、剛性配管、スロットル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され得る。
【００３２】
図１では、コンプレッサ１２０は、第１の導管１３１と第２の導管１３２との間に設けられる。コンプレッサ１２０は、真空チャンバ１１０の排出口１１２により近い処に設けられる。第１の導管１３１は、コンプレッサ１２０の排出口側１２２と真空チャンバ１１０の注入口１１１との間の第２の導管１３２より短い。第２の導管１３２（例えば、配管）の長さが昇圧をもたらす。昇圧によって、パージガスの加熱が行われる結果となる。図２では、コンプレッサ１２０の排出口側１２２と真空チャンバ１１０の注入口１１１との間の第２の導管１３２は、図１と比べてより短い。したがって、圧力を調節するためにスロットル２３０が設けられる。
【００３３】
図３で例示されているように、本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空チャンバ１１０を洗浄するためのシステム３００は、ガス注入口３４１、ガス排出口３４２、及びポンピングユニット３４０をさらに備え得る。通常運転の間、ガス注入口３４１、ガス排出口３４２、及びポンピングユニット３４０（例えば、真空ポンプ）は、真空チャンバ内に処理ガスを供給するように利用され得る。処理ガスは、例えば、堆積、エッチング等の間、基板を処理するためのガスであり得る。本開示の実施形態に係る真空チャンバの洗浄のために、ガス注入口３４１、ガス排出口３４２、及びポンピングユニット３４０を利用して、パージガスの挿入、パージガスの除去、又はパージガスの交換を行い、洗浄処理を行うことができる。したがって、パージガスシステムを設けることができる。
【００３４】
本開示では、ポンピングユニット（例えば、真空ポンプ）は、回転ポンプ、乾式スクリューポンプ、ターボ分子ポンプ、拡散ポンプであり得る。ポンピングユニットは、例えば、異なる種類の２つ以上のポンプの組み合わせをさらに含み得る。
【００３５】
図４で例示されているように、本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバ１１０を洗浄するためのシステム４００は、圧力調節ユニット４５０をさらに含み得る。例えば、真空チャンバを洗浄するためのシステムは、１つ又は複数の圧力調節ユニット４５０をさらに含み得る。例えば、本開示では、圧力調節ユニットは、ガス注入口３４１におけるガス流及び／又はガス排出口３４２におけるガス流を制御することができる。したがって、真空チャンバ内の圧力は、１つ又は複数の圧力調節ユニットで制御することができる。例として、本開示では、圧力調節ユニットは、調整可能なスロットルなどのスロットルであり得る。図４で例示されているように、圧力調節ユニット４５０をパージガス注入口３４１に近くに配置することができる。さらに、図４で例示されているように、圧力調節ユニット４５０は、パージガス排出口３４２又はポンピングユニット３４０の近くに配置され得る。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂで例示されているように、本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバ１１０を洗浄するためのシステム５００は、プラズマ源５６０をさらに含み得る。プラズマ源は、エネルギーを供給するように、すなわち、ガスを励起し、プラズマを生成するように構成されている。例えば、プラズマ源は、紫外ＵＶプラズマ源であり得る。
【００３７】
本明細書に開示された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、プラズマ源は、遠隔プラズマ源であり得る。例えば、プラズマ源は、真空チャンバから遠隔にあり、真空チャンバとガス接続し得る。図５Ａは、真空チャンバ１１０と流体連結している遠隔プラズマ源を示す。追加的又は代替的に、図５Ｂで例示されているように、遠隔プラズマ源は、真空チャンバを洗浄するためのシステムの導管においても設けてよい。他の実施例によると、追加的又は代替的に、プラズマ源は、真空チャンバの内部に配置され得る。例えば、プラズマ源は、真空チャンバ内部の内部プラズマ源であり得る。
【００３８】
上述のように、プラズマ源を用いた真空チャンバの洗浄は、プラズマ源から洗浄されるべき構成要素への距離が増すためにプラズマの洗浄効率が落ちるので、洗浄処理が劣化する結果となリ得るだけである。励起された原子及び分子の再組み合わせにより、プラズマの洗浄効率が著しく低下し得る。ただし、本明細書に記載された実施形態によると、パージガスコンプレッサとプラズマ源とを用いた洗浄の組み合わせが提供され得る。真空チャンバのパージガスコンプレッサ洗浄は、プラズマの利用によってさらに改善することができる。本開示では、真空チャンバを洗浄するためのシステムは、図３で例示されたパージガスシステム（３４０、３４１、３４２）と、図５Ａ及び図５Ｂで例示された１つ又は複数のプラズマ源５６０とをさらに含み得る。
【００３９】
さらに別の実施形態によると、真空チャンバ１１０の壁部分又は真空チャンバ内の構成要素からの脱着を促すために、ＵＶ源５７０がさらに設けられ得る。ＵＶ源５７０は、真空チャンバ１１０内に設けられてもよく、又は、ＵＶ源の電磁放射が真空チャンバ内に誘導されてもよい。
【００４０】
図６及び図７で例示されているように、本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するための方法が本明細書で開示されている。例えば、本開示では、真空チャンバを洗浄するための方法は、パージガスを圧縮すること（ボックス６１０）を含む。本開示では、パージガスを圧縮することは、パージガスの圧力を上昇させること、又は、パージガスの温度を上昇させることと理解することができる。例えば、約１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から約３００ｍｂａｒ（３．０＊１０４Ｐａ）（例えば、約１５０ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ））の範囲内の圧力に達するように、圧力を上昇させるために、パージガスを圧縮することができる。さらに、約２０℃の温度から約１００℃から約１２０℃の範囲内の温度に上昇させるために、パージガスを圧縮することができる。例として、パージガスは、磁気浮上駆動ターボ送風機（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ  ｄｒｉｖｅ  ｔｕｒｂｏ  ｂｌｏｗｅｒ）などのコンプレッサによって圧縮することができる。
【００４１】
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するための方法は、圧縮されたパージガスで真空チャンバを加熱すること（ボックス６１０）を含む。圧縮されたパージガスは、真空チャンバを加熱するために使用される。例えば、圧縮されたパージガスは、真空チャンバの内表面を約５０℃から約１５０℃の範囲内の温度に加熱するために使用され得る。例えば、真空チャンバの内表面は、約１００℃から約１５０℃、約１００℃から約１２０℃、約７０℃から約１２０℃、約７０℃から約１００℃、又は約５０℃から約１００℃の範囲内の温度に加熱することができる。さらに、圧縮されたパージガスは、真空チャンバの内部壁又は構成要素の加熱に使用され得る。
【００４２】
実施形態によると、真空チャンバを洗浄するための方法に使用される圧縮されたパージガス又は高温パージガスは、真空チャンバ内で堆積された材料の脱着を促すことが可能であり得る。例えば、本明細書に開示された幾つかの実施形態によれば、高温パージガスは、真空チャンバの内表面に堆積された炭化水素又は水と相互作用し得る。本開示では、高温パージガスは、乾燥空気、Ｎ２、Ａｒ、Ｏ２、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択され得る。特に、パージガスは、Ｏ２を含み得る。例えば、本明細書に開示された幾つかの実施形態によれば、高温パージガスは、Ｏ２であり得る。さらに、本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、パージガスは変動し得る。例えば、本開示では、真空チャンバを洗浄するための方法において高温パージガスを交替させるために、Ｏ２及びＮ２、又は、Ｏ２及び乾燥空気の１つ又は複数の反復を利用することができる。したがって、真空チャンバの内表面における汚染は、有益には、少なくとも高温パージガスによって脱着され得る。
【００４３】
図７で例示されているように、真空チャンバを洗浄するための方法は、パージガスを圧縮すること（ボックス７１０）と、圧縮されたパージガスで真空チャンバを加熱すること（ボックス７２０）とを含む。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するための方法は、真空チャンバから圧縮されたパージガス又は高温パージガスを少なくとも部分的に除去すること（ボックス７３０）をさらに含み得る。したがって、有益には、真空チャンバの内表面から脱着した材料を真空チャンバから少なくとも部分的に除去することができる。
【００４４】
図７で例示されているように、本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するための方法は、真空チャンバ内で約１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から約３００ｍｂａｒ（３．０＊１０４Ｐａ）の高温パージ圧力を維持しながら、清浄なパージガスを真空チャンバ内に導入すること（ボックス７４０）をさらに含み得る。
【００４５】
本開示では、高温パージ圧力は、真空チャンバを洗浄するためにシステム内の圧縮されたパージガス又は高温パージガスの圧力であると理解することができる。例えば、高温パージ圧力は、約１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から約３００ｍｂａｒ（３．０＊１０４Ｐａ）、約１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）、約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）から約２００ｍｂａｒ（２．０＊１０４Ｐａ）、約１８０ｍｂａｒ（１．８＊１０４Ｐａ）から約２４０ｍｂａｒ（２．４＊１０４Ｐａ）、約１９０ｍｂａｒ（１．９＊１０４Ｐａ）から約２００ｍｂａｒ（２．０＊１０４Ｐａ）の範囲内、又は約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）に維持することができる。
【００４６】
幾つかの実施形態によれば、清浄なパージガスは、乾燥空気、Ｎ２、Ａｒ、Ｏ２、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択され得る。特に、清浄なパージガスは、Ｏ２、Ｎ２、又はＯ２などの乾燥空気であり得る。
【００４７】
図７で例示されているように、本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するための方法は、オゾン（Ｏ３）プラズマ、活性酸素種（ＲＯＳ）プラズマ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されたプラズマを真空チャンバ内に導入すること（ボックス７５０）をさらに含み得る。本開示では、ＲＯＳは、酸素を含有する反応性化学種と理解するべきである。例えば、ＲＯＳは、過酸化物、超酸化物、ヒドロキシラジカル、又はシングレット酸素であり得る。本明細書に開示された任意の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、プラズマは、約０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）から約１ｍｂａｒ（１００Ｐａ）のプラズマ処理圧力で真空チャンバ内に導入され得る。
【００４８】
本開示では、プラズマ処理圧力は、真空チャンバを洗浄するための、システム内のプラズマの圧力と理解することができる。例えば、プラズマ処理圧力は、約０．５ｍｂａｒ（５０Ｐａ）から約０．９ｍｂａｒ（９０Ｐａ）、約０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）から約０．５ｍｂａｒ（５０Ｐａ）、又は約０．５ｍｂａｒ（５０Ｐａ）から約１ｍｂａｒ（１００Ｐａ）の範囲に保持され得る。
【００４９】
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、１つ又は複数の高温パージ処理（ボックス７４０）、或いは、１つ又は複数のプラズマ源処理（ボックス７５０）、若しくはその両方は、連続して又は交互に行うことができる。例えば、高温パージ処理（ボックス７４０）の後にプラズマ源処理（ボックス７５０）が続いてもよく、その逆も可能である。
【００５０】
さらに、幾つかの実施形態によると、パージガス又はプラズマは変動し得る。例えば、高温パージ圧力を真空チャンバ内で約１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から約３００ｍｂａｒ（３．０＊１０４Ｐａ）、約１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）、約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）から約２００ｍｂａｒ（２．０＊１０４Ｐａ）の範囲内、例えば、約１５０ｍｂａｒ（１．５＊１０４Ｐａ）、約２００ｍｂａｒ（２．０＊１０４Ｐａ）、又は約２４０ｍｂａｒ（２．４＊１０４Ｐａ）に維持しながら、パージガスを、Ｏ２とＮ２との間、或いはＯ２と乾燥空気との間、或いはＯ２とＯ３又はＲＯＳとの間で交換することができる。さらに、例えば、プラズマ処理圧力を真空チャンバ内で約０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）から約１ｍｂａｒ（１００Ｐａ）、例えば、約０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）、又は約１ｍｂａｒ（１００Ｐａ）に維持しながら、プラズマをＯ３とＲＯＳとの間で交換することができる。
【００５１】
本開示では、真空チャンバを洗浄するための方法は、真空チャンバ内の圧力を減少させることをさらに含み得る。例えば、当該方法は、真空チャンバ内の圧力を約１．０＊１０−７ｍｂａｒ（１．０＊１０−５Ｐａ）から約１．０＊１０−６ｍｂａｒ（１．０＊１０−４Ｐａ）の範囲内の値に減少させることを含み得る。特に、真空チャンバを洗浄するための方法は、最初に又は最終的に、真空チャンバ内の圧力を約１．０＊１０−６ｍｂａｒ（１．０＊１０−４Ｐａ）未満に減少させることを含み得る。減圧、パージガス挿入、及び高温パージガスを真空チャンバを通して供給するためのパージガス加熱は、幾つかのサイクル、例えば、２回以上（５回以上等）にわたって行うことができる。
【００５２】
本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によると、真空チャンバを洗浄するための方法は、人が触れずに行うことができる。新たに炭化水素を導入することを減らすことができる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバを洗浄するコンプレッサの使用がここで開示される。
【００５３】
以上の記述は、本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。
【００５４】
具体的には、記載された説明では、ベストモードを含む本開示を開示するために実施例が用いられている。さらに、記載された説明は、当業者が記載された主題を実施することを可能にし、それには、任意のデバイス又はシステムの作製及び使用、並びに任意の組み込まれた方法の実施が含まれる。前述において様々な特定の実施形態を開示してきたが、上述した実施形態の相互に非排他的な特徴は、互いに組み合わせることが可能である。特許性のある範囲は特許請求の範囲によって規定される。その他の実施例は、特許請求の範囲が、特許請求の範囲の文字通りの言葉と相違しない構造要素を有する場合、又は、特許請求の範囲が、特許請求の範囲の文字通りの言葉とは実質的な違いがない等価の構造要素を含む場合において、特許請求の範囲内にあるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月4日(2018.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ（１１０）を洗浄するためのシステム（１００、２００、３００、４００、５００）であって、
注入口（１１１）及び排出口（１１２）を有する前記真空チャンバ、
前記排出口（１１２）に接続された注入口側（１２１）、及び前記注入口（１１１）に接続された排出口側（１２２）を有するコンプレッサ（１２０）、並びに
パージガスの温度を上昇させるように構成された圧力上昇ユニット
を備えているシステム（１００、２００、３００、４００、５００）。
【請求項２】
圧力上昇ユニット（２３０）をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記圧力上昇ユニットが、剛性配管、スロットル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記システムが、パージガス注入口（３４１）、パージガス排出口（３４２）、及びポンピングユニット（３４０）をさらに備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムが、圧力調節ユニット（４５０）をさらに備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムが、プラズマ源（５６０）をさらに備えている、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記システムが、前記真空チャンバ内の表面上の材料の脱着を促すように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記材料が、炭化水素、水、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記コンプレッサが、非接触型コンプレッサ、オイルフリーコンプレッサ、グリースフリーコンプレッサ、磁気駆動コンプレッサ、磁気浮上軸受コンプレッサ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コンプレッサが、１５から２０ｋＷの電力及び５から１０ｋＷの有効加熱力のうちの少なくとも１つを有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コンプレッサが、前記真空チャンバ内のパージガスを圧縮するように構成され、前記パージガスが、乾燥空気、Ｎ２、Ａｒ、Ｏ２、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
真空チャンバを洗浄するための方法であって、
パージガスの温度を上昇させるために前記パージガスを圧縮することと、
圧縮された前記パージガスで前記真空チャンバを加熱することであって、前記パージガスが、前記パージガスの圧縮によって加熱される、前記真空チャンバを加熱することと
を含む方法。
【請求項１３】
圧縮された前記パージガスを前記真空チャンバから少なくとも部分的に除去することと、
前記真空チャンバ内で１００ｍｂａｒ（１．０＊１０４Ｐａ）から３００ｍｂａｒ（３．０＊１０４Ｐａ）のパージ圧力を保ちながら、清浄なパージガスを前記真空チャンバ内に導入することと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記真空チャンバ内での０．１ｍｂａｒ（１０Ｐａ）から１ｍｂａｒ（１００Ｐａ）のプラズマ処理圧力において、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されたプラズマを前記真空チャンバ内に導入することをさらに含む、請求項１２又は１３に記載の方法。  
【請求項１５】
前記パージガス及び前記清浄なパージガスが、乾燥空気、Ｎ２、Ａｒ、Ｏ２、Ｏ２／Ｎ２、Ｏ２／乾燥空気、Ｏ３、ＲＯＳ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から個別に選択される、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
真空チャンバを洗浄するための、コンプレッサと、パージガスの温度を上昇させるように構成された圧力上昇ユニットとの使用。
【請求項１７】
前記コンプレッサが、非接触型コンプレッサ、オイルフリーコンプレッサ、グリースフリーコンプレッサ、磁気駆動コンプレッサ、磁気浮上軸受コンプレッサ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載の使用。
【国際調査報告】
2020500412.tif 000011
2020500412.tif 000012
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