CN114008736A - 多个真空腔室排气系统和抽空多个真空腔室的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种真空排气系统和抽空多个腔室（10）的方法。真空排气系统位于洁净间中，并且包括：多个分支工艺气体通道（14），每个分支工艺气体通道被配置成连接到相应的腔室（10）；以及共享工艺通道（16），该共享工艺通道由分支通道的汇合形成，并且被配置成提供共享的流体连通路径，以用于来自所述腔室中的每一个的工艺气体从洁净间流动到洁净间外部的工艺通道。还存在多个分支抽气通道（30），每个分支抽气通道被配置成连接到相应的腔室（10）和共享的抽气通道（32），该共享的抽气通道由分支抽气通道的汇合形成，并被配置成提供流体连通路径以用于流体在真空腔室（10）中的至少一个的抽气期间从洁净间流动到洁净间外部的抽气通道。

Description

多个真空腔室排气系统和抽空多个真空腔室的方法

技术领域

本发明涉及真空排气歧管以及用于从多个腔室，诸如半导体制造中使用的工艺腔室中抽出气体的方法和系统。

背景技术

半导体制造工厂具有多个位于洁净间中的真空腔室以减少污染的机会。它们需要在每个腔室内维持低的稳定压力。这常规地通过真空排气系统来完成，该真空排气系统包括附接到真空腔室的涡轮分子泵与附接到涡轮分子泵的排气装置的增压器和前级泵。前级泵和增压泵可以位于无尘室（subfab）中的洁净间外部，以减少洁净间内的污染和振动。

每个腔室内的半导体工艺是异步的、循环的和间歇的，其中被抽空的气体的类型和量随时间变化。由与工艺气体的反应产生的气体（反应产物气体）和工艺气体的残余物通过真空排气系统被排放到腔室的外部，在那里它们可以被馈送到消减系统。

因此，用于这种腔室的排气系统应该能够抽空不同的和不同量的气体，并生成和维持稳定的高真空。

现今生产中蚀刻系统的典型设置用于每个工艺腔室的专用前级泵。

希望跨多个半导体处理腔室共享泵，以减少与多个泵相关联的开销，同时仍在每个腔室内提供稳定的高真空。

发明内容

第一方面提供了一种真空排气系统，用于抽空位于洁净间内的多个腔室，所述真空排气系统包括：

多个分支工艺气体通道，每个分支工艺气体通道被配置成连接到相应的腔室；共享工艺通道，由所述分支通道的汇合形成，并被配置成提供共享流体连通路径以用于来自所述腔室中的每一个的工艺气体在处理期间从所述洁净间流动到所述洁净间外部的工艺通道；和多个分支抽气通道，每个分支抽气通道被配置成连接到相应的腔室；共享的抽气通道，由所述分支抽气通道的汇合形成，并被配置成提供流体连通路径以用于流体在所述真空腔室中的至少一个的抽气期间从所述洁净间流动到所述洁净间外部的抽气通道。

在诸如晶片蚀刻的半导体处理领域中，希望真空系统中的真空腔室匹配，使得在每个腔室中处理的晶片大体相同。为了实现这一点，每个腔室应该在工艺的相同阶段提供大体相同的真空环境。这一要求常规地通过为每个腔室提供相同的管道布置来解决，该管道布置为类似的泵进行馈送。本发明的发明人认识到，可以“自动”执行这种匹配的一种方式是在工具/洁净间内使用（一个或多个）共享泵和共享管道/通道。这种布置将提供真空管道和泵的自动匹配，并且还将在管道和泵方面有相当大的节省。尽管存在与在一个系统内共享泵相关联的优势，但也存在与此相关联的潜在的缺点。特别地，连接真空腔室与远程泵的共享管道提供了腔室之间的路径，使得一个腔室中的压力峰值将被传送到共享管道，并且可能影响其他腔室中的压力。在半导体处理系统中，不同的真空腔室通常在不同的时间执行不同的处理步骤，并且因此，不同腔室内的压力将在不同的时间变化。此外，它们将周期性地被排出，并且需要被抽回到操作的高真空。因此，在一个腔室或许由于排出和随后的抽气而经历压力峰值的情况下，这将影响共享管道中的真空，并且因此影响其他腔室中感觉到的真空。

本发明的发明人认识到共享泵的优势，并意识到通过提供用于在抽气期间泵送和用于在处理期间泵送的单独的泵送通道可以减轻缺点。因此，来自一个腔室的抽气的压力峰值与工艺气体共享通道隔离，并且因此不影响其他腔室中的压力。提供额外的抽气通道在硬件或空间方面的开销不像预期的那么大，因为抽气通道可以具有相对小的横截面，因为抽出的气体处于相对高的压力下。此外，这些通道不需要加热，因为它们不传导工艺气体。抽气和工艺气体通道二者都是共享通道，其中一个通道用于工艺气体离开洁净间，并且一个通道用于抽气期间抽出的气体。应该注意的是，由工艺通道传输的工艺气体包括馈送到腔室的工艺气体和腔室中反应的气体产物。

在一些实施例中，所述真空排气系统还包括用于抽空所述多个腔室的多个真空泵，所述多个真空泵被配置成连接到所述相应的多个真空腔室，所述多个分支工艺气体通道连接到所述多个真空泵的相应排气装置。

在一些实施例中，所述真空泵包括高真空真空泵，其被配置成在被抽空的气体的分子流区域中操作。

真空腔室可以具有附接到它们的高真空真空泵，诸如涡轮分子泵，其中腔室需要高真空，诸如在蚀刻工艺期间。在泵是涡轮分子泵的情况下，则特别重要的是：当涡轮分子泵的排气装置处的压力的变化影响其泵送速度并且因此影响其产生的真空时，在共享的工艺气体通道中维持稳态压力。

在一些实施例中，所述真空排气系统还包括被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作的工艺较低真空真空泵，所述工艺较低真空真空泵连接到位于所述洁净间外部的所述工艺通道；以及被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作的抽气真空泵，所述抽气真空泵连接到位于所述洁净间外部的所述抽气气体通道。

共享工艺气体通道和共享抽气气体通道的使用允许单个工艺真空泵和单个抽气真空泵位于洁净间外部。这些泵可以是高真空真空泵的前级泵，或者在腔室用于沉积的情况下，例如，它们可以是用于抽空腔室的泵。在任何情况下，它们通常是干式泵，并且位于无尘室中的洁净间外部，以将腔室与这种泵的振动隔离。无尘室内的空间是有限的，使得能够为多个真空腔室提供单个真空泵来泵送工艺气体，并提供单个泵来抽气，显著减少了无尘室中泵所占据的空间量，并且可以是非常有利的。

在一些实施例中，所述多个分支工艺气体通道被配置成使得每个分支通道的有效传导性大体相同，有效传导性在所述分支通道中的每一个之间变化小于20%，优选小于10%。

如先前指出的，如果腔室匹配并且因此每个腔室的真空系统应该大体相同，则是有利的。在它们使用共享泵的情况下，则泵对于每个腔室将是相同的，并且为了提供有效的腔室匹配，如果管道也是相同的，或者更确切地说作为非共享通道的分支通道的有效传导性大体相同或者至少变化小于20%，则是有利的。也就是说，具有最高有效传导性的分支通道具有比具有最低有效传导性的分支通道大20%以下的有效传导性。

在一些实施例中，所述真空排气系统还包括：控制模块，所述控制模块包括压力控制电路，所述压力控制电路被配置成生成用于控制所述共享工艺通道中的压力的控制信号。

如先前指出的，希望减少共享工艺通道中压力的任何波动。具有单独的抽气通道和抽气泵有助于减少波动，然而，通过使用生成控制信号以控制共享工艺通道中的压力的压力控制系统，可以进一步减少波动。可以执行这种控制以便减少压力波动，该压力波动是控制电路根据接收到的测量值确定的，或者是它根据其他接收到的信号预测的。

在一些实施例中，所述真空排气系统还包括：压力传感器，用于监测所述共享工艺通道内的压力；

所述压力控制电路被配置成接收来自所述压力传感器的信号，并响应于所述接收到的信号中的至少一个生成所述控制信号中的至少一个，以便减少所述监测到的压力的波动。

可以控制压力的一种方式是使压力传感器与共享管线相关联，并且响应于测量值指示压力变化，可以对抗生成变化的控制信号。

替换地和/或附加地，在一些实施例中，所述压力控制电路被配置成接收指示所述腔室中的至少一个内的活动的信号，所述压力控制电路被配置成响应于指示所述活动的所述接收到的信号中的至少一个而生成所述控制信号中的至少一个。

压力控制电路可以接收指示腔室内的活动的信号。它们可以来自腔室内的传感器，或者它们可以来自控制腔室内的处理的控制电路。接收指示腔室内的活动的信号允许控制电路生成压力控制信号，该压力控制信号可以改变共享通道中的压力，以便解决将由腔室内的活动引起的压力变化。

在一些实施例中，所述压力控制电路被配置成接收指示所述腔室中的至少一个内的未来活动的信号，所述压力控制电路被配置成响应于指示所述未来活动的所述接收到的信号来生成所述控制信号中的至少一个。

信号不仅可以指示当前活动，它们还可以指示腔室中的未来活动，这可以是从检测到的先前和/或当前活动中预测的活动，或者它可以是来自半导体控制电路的未来活动的指示。在信号指示未来活动的情况下，则控制信号可以是主动的，并且可以在感觉到任何压力变化之前生成用以改变共享通道中的压力的信号，从而允许压力波动仍进一步减小。

在一些实施例中，由所述压力控制电路生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述高真空真空泵或所述工艺较低真空真空泵中的至少一个的泵送速度的控制信号。

可以控制系统中的压力，并且特别是共享泵送通道中的压力的一种方式是通过控制系统内泵中的一个或多个的速度。

在一些实施例中，所述真空排气系统还包括：吹扫气体入口，用于向所述共享工艺通道提供受控的吹扫气体流；由所述压力控制电路生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述吹扫气体流的控制信号。

替换地和/或附加地，该系统可以包括可控吹扫气体供应，用于控制供应到共享工艺通道的吹扫气体的量，并且因此控制共享工艺气体通道中的压力。

在一些实施例中，所述工艺通道中的至少一个包括至少一个可变限流器。

替换地和/或附加地，在一些实施例中，可以使用工艺通道中的一个或多个中的可变限流器来控制压力，

由所述压力控制电路生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述至少一个可变限制器的控制信号。

在一些实施例中，所述真空排气系统包括多个阀，所述多个阀包括：多个工艺阀，用于将所述多个腔室与所述相应的多个分支工艺通道隔离或者将其连接到所述相应的多个分支工艺通道；以及多个抽气阀，用于将所述多个腔室与所述相应的多个分支抽气通道隔离或者将其连接到所述相应的多个分支抽气通道。

真空排气系统可以包括阀，以允许工艺管线或抽气管线连接到每个真空腔室。

在一些实施例中，由所述控制模块生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述多个阀中的至少一个的控制信号。

控制模块还可以控制将抽气通道和工艺气体通道互连到不同腔室的阀。具有中央控制模块来控制共享工艺通道中的压力并在抽气期间控制阀，允许预测和减轻将由不同连接引起的压力波动。

在一些实施例中，所述控制模块还包括泵监测电路，用于监测从与所述泵相关联的传感器接收到的信号，其中从所述传感器接收到的所述信号包括供应给用于驱动所述泵的马达的电流的指示和来自振动传感器的指示由所述泵生成的振动的信号中的至少一个。

控制模块还可以接收来自与泵相关联的传感器的信号，从而允许它监测和控制泵的操作。从泵接收到的信号可以指示它们的运行状况，并且可以用于确定何时应该维修泵。然后，控制模块可以控制任何备用泵的阀和操作，将需要维修的泵与系统隔离，并且在某些情况下用备用泵替换它。

在一些实施例中，所述系统还包括被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作的工艺真空泵，所述工艺真空泵被连接到所述洁净间外部的所述工艺通道，所述系统还包括被配置成从所述工艺真空泵接收气体流的消减模块，所述控制模块被配置成向所述消减模块传输指示要供应给所述消减模块的消减气体的量的信号。

具有中央控制模块，该中央控制模块接收来自处理腔室的信号和/或指示共享工艺管线内的压力和当前供应的吹扫气体的信号，允许控制模块知道当前由真空系统排放并且需要减少的工艺气体和反应产物气体的量。控制模块可以使用这样的信息来控制消减系统，以向消减系统供应所需量的气体，从而允许针对当前的操作条件来调节消减系统。

第二方面提供了一种真空系统，其包括连接到第一方面的真空排气系统的多个腔室。

第三方面提供了一种抽空洁净间内的多个真空腔室的方法，所述方法包括：将工艺气体排气歧管连接到多个真空腔室，使得多个工艺气体分支通道将所述多个真空腔室连接到洁净间内的共享工艺气体通道；将抽气气体排气歧管连接到多个真空腔室，使得多个抽气分支通道将所述多个真空腔室连接到所述洁净间内的共享抽气通道；使用真空泵通过所述工艺气体通道抽空所述多个真空腔室，所述真空泵位于所述洁净间外部并连接到所述共享工艺气体通道；监测所述共享工艺通道中的压力；以及生成控制信号，用于控制所述共享工艺通道中的压力，以减少所述监测到的压力的波动。

在一些实施例中，所述方法还包括：接收指示所述真空腔室中的至少一个内的活动的信号；以及响应于所述接收到的信号中的至少一个，生成至少一个控制信号，用于控制所述共享工艺通道中的压力，以便减少由于所述活动而引起的所述监测到的压力的波动。

在一些实施例中，所述方法还包括：接收指示所述腔室中的至少一个内的未来活动的信号；以及响应于所述接收到的信号中的至少一个，生成至少一个控制信号，用于控制所述共享工艺通道中的压力，以便减少由于所述未来活动而预测会出现的所述监测到的压力的波动。

在一些实施例中，所述控制信号包括用于控制吹扫气体流入所述共享工艺管线的信号；并且所述方法包括响应于所述控制信号控制所述吹扫气体流。

在所附的独立和从属权利要求中阐述了进一步的特定和优选方面。从属权利要求的特征可以酌情与独立权利要求的特征相结合，并且可以按不同于权利要求中明确阐述的那些的组合。

在装置特征被描述为可操作来提供功能的情况下，将领会到，这包括提供该功能或者被适配或配置来提供该功能的装置特征。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了根据一个实施例的真空系统；

图2示出了根据另一实施例的真空系统和消减系统；和

图3示出了图示用于抽空多个真空腔室的方法中的步骤的流程图。

具体实施方式

在更详细地讨论实施例之前，首先将提供概述。

实施例通过公共前级管线歧管的压力控制管理，提供对多个腔室的共享泵送同时维持稳定的真空环境，并将其应用于蚀刻系统内。实施例还将包括腔室泵的整个真空系统整合到一个公共控制系统中。这可能是从OEM（原始设备制造商）的观点驱动的，并且与最终用户驱动的方法相比，可能有几个性能优势。

实施例提供了用于多腔室蚀刻系统的真空布局的设计，其可以包括：

•多腔室系统内的对称或接近对称的工艺真空管线设计，其经由工艺真空歧管连接到从蚀刻系统的单个工艺真空出口点；

•单个前级泵（具有应急备份），其连接到该蚀刻系统真空出口从而为整个系统提供真空；

•真空控制模块，其监测和控制腔室TMP、前级泵和工艺真空歧管的压力管理系统。

实施例为用于半导体处理（诸如晶片蚀刻或晶片沉积）的多个真空腔室提供了真空排气系统。在这样的处理系统内，希望真空腔室对晶片中的每一个显示相同的条件，使得在腔室中的每一个中生成均匀的晶片。这种系统也有空间限制，特别是在洁净室下面的无尘室中，前级泵或干式泵通常位于那里。这种泵可用的空间量受到限制。此外，多个泵可能是昂贵的，并且也可能难以提供均匀的泵送。实施例提供了腔室之间的共享泵，其中单个工艺气体管线离开洁净间进入无尘室。

实施例提供了设置有离开洁净间的单个抽气管线的单个抽气泵，使得当在维修期间从大气中对腔室抽气时，例如使用不同于工艺气体泵的泵，并且避免或至少减少了在抽气期间使用工艺气体管道和泵可能生成的压力峰值。在某些情况下，尽管在任一时间只有单个工艺气体泵在操作，但是在无尘室内可能有两个工艺气体泵，一个是备用泵，以在例如另一个泵正在维修时提供泵送操作。

尽管，系统中使用的唯一真空泵可以是无尘室中的那些，这是处理阶段是沉积或不需要高真空的一些其他处理步骤的情况，但是在一些实施例中，存在高真空泵，诸如附接到腔室中的每一个的涡轮泵，并且这些泵的排气装置经由分支工艺气体管道连接到工艺气体管线，然后分支工艺气体管道各自连接到共享工艺气体管线，该共享工艺气体管线离开洁净间并将工艺气体带到无尘室中的泵。在实施例中，工艺气体管线或通道被设计成是对称的，使得每个腔室看到相同的有效传导性或至少非常相似的有效传导性。在这方面，该设计使得由来自每个腔室的管道提供的有效传导性在彼此的20%内，优选在彼此的10%内。也就是说，任何腔室看到的最大传导性最多比任何其他腔室看到的最小传导性高20%，并且优选在该值的10%之内。

实施例还提供了中央控制模块，其被配置用于共享工艺气体管线内的压力控制，从而允许该管线中的压力变化被减小，并且因此在腔室中的每一个内提供更均匀的条件。在这方面，实施例提供了压力控制电路，其可以包括压力传感器和用于向共享工艺气体管线供应吹扫气体的可控吹扫气体供应。增加吹扫气体的供应以补偿来自腔室的气流的下降，并减少吹扫气体的供应以补偿来自腔室的气流的增加。在这方面，压力控制系统可以通过感测共享管道内的压力变化并响应于这些检测到的变化更改吹扫气流来反应性地对这些变化起作用。替换地和/或附加地，控制电路可以是主动的，并且预测共享管道内的压力变化，并且在检测到这种变化之前调节吹扫气流。在这方面，中央控制模块可以从系统接收控制腔室的信号，并且在这种情况下，信号可以指示腔室中的处理的变化何时将发生，或者电路可以从指示当前活动的信号中预测接下来要发生哪一个活动，并且响应于此，可以生成适当的控制信号来补偿从腔室输出的气流的任何变化。以这种方式，通过具有中央控制系统，可以实现减少共享工艺气体通道中的压力波动。

在一些情况下，中央控制系统还可以用于通过监测例如供给泵的气流和/或泵生成的振动来监测泵的运行状况。根据这些信号，控制电路可以确定这样的泵何时可能需要维修。中央控制模块还可以能够用于控制无尘室内的泵下游的消减系统。在这方面，所需的消减气体的量取决于从多个腔室输出的工艺和反应产物气体的量。在控制模块能够访问来自腔室控制系统的信号的情况下，它将具有对正在执行的处理步骤的至少一些可见性，并且将能够向消减系统提供信号，该信号取决于工艺气体输出的量来控制当前需要的消减气体的量。这对于减少消减工艺中使用的消减气体的量能够具有显著的影响。

图1示出了根据第一实施例的真空系统。在该实施例中，真空系统具有十个腔室10，每个腔室都具有连接到腔室的它们自己的涡轮分子泵12。存在未示出的提升阀形式的腔室阀，其可以将涡轮分子泵12与腔室隔离或连接。存在分支管道或通道14从涡轮分子泵的排气装置中的每一个通向共享管道16，该共享管道从所有的腔室中获取工艺气体，并经由洁净间地板45中的出口离开洁净间，从而将工艺气体传导至无尘室中的前级泵20。在该实施例中，还存在备用前级泵22。

除了工艺气体分支管线14和共享管线16之外，还存在来自腔室中的每一个的抽气通道，用于当腔室已经被排放时对它们进行抽气期间使用。这些显示为分支抽气管线30和共享抽气管线32。至于工艺气体管线，它们经由单点离开洁净间，并连接到无尘室内的抽气干式泵40。由于抽气泵40用于对已经排放到大气中的腔室进行抽气，这些管道30、32可以显著小于在较高真空下操作的工艺气体管道14、16。此外，它们不传输工艺气体，照此不需要加热，工艺气体通道可能需要加热来避免物质沉积。因此，尽管提供单独的排气系统用于抽气具有一些开销，但是开销不如提供单独的工艺气体排气系统大，并且它确实具有将抽气期间出现的许多压力峰值与共享工艺通道16隔离的优势。

为了控制不同腔室的抽空，既在抽气管线30、32上又在工艺气体管线14、16上设有阀。在每个涡轮分子泵的排气装置的下游有一个阀18，该阀能够将涡轮分子泵12和腔室二者与工艺气体真空管线14隔离。这可以在腔室和涡轮分子泵需要维修时使用。在抽气管线的每个分支通道30内的抽气管线上也有阀38，当泵腔室没有被抽气时，该阀将腔室与抽气管线隔离。在一些实施例中，在抽气分支通道30和工艺气体分支通道14之间也有管线，并且该连接通道将具有其自己的阀37。该阀允许腔室和涡轮分子泵一起抽气，其中涡轮分子泵因为它需要维修而已经被排放。在这方面，在腔室和涡轮分子泵之间还有一个腔室阀，当腔室要被排放时使用它。腔室的排放比涡轮分子泵的排放更常见发生。

在这个实施例中，存在真空控制模块50，其用于提供对真空系统的中央控制。真空控制模块50提供压力控制，用于维持共享工艺气体管线16内的均匀压力并减少任何压力波动。

为了提供压力控制，控制模块50可以控制吹扫气体供应54，该吹扫气体供应提供可控的吹扫气体流入共享通道16。控制模块50还可以被配置成控制系统内的不同泵和阀。在一些情况下，在管道中的至少一些内可以存在可控的限制，以控制管道的传导性，并且这些也可以由中央控制模块50控制。

在一些实施例中，控制模块50从腔室接收信号，使得它具有对腔室内的活动的可见性。这些信号可以来自与腔室相关联的传感器，或者来自用于控制腔室内的处理的控制电路。在一些实施例中，中央控制模块50可以包括用于控制腔室内的工艺的控制电路以及用于控制真空排气系统的控制电路。中央控制模块50还可以被配置成控制无尘室内的干式泵20、40。

在一些实施例中，真空控制模块50通过使用压力传感器52监测共享通道内的压力来提供共享通道16内的压力控制。响应于检测到的监测压力的变化，控制模块50向吹扫气体供应54发送控制信号，以改变供应到共享通道的吹扫气体的量，以便补偿检测到的任何压力变化。替换地和/或附加地，真空控制模块50可以具有更主动的预测性作用，并且可以根据从腔室接收到的信号确定正在执行的不同工艺，并且根据这些预测气流的变化，并且在这些预测的变化之前或与这些预测的变化同步地控制吹扫气体供应54。控制模块50还可以响应于这些接收到的信号来控制阀和泵它们本身，使得泵送速度可以取决于正在执行的工艺步骤而变化，并且当腔室需要维修或排放时，阀可以打开或关闭。

在一些实施例中，真空控制模块50还可以从与泵相关联的传感器接收信号，该信号提供泵的运行状况的指示，诸如用于驱动涡轮分子泵12的气流或由无尘室中的泵生成的振动。例如，在驱动涡轮分子泵所需的气流中存在显著变化的情况下，这指示泵需要维修。类似地，与干式泵40、20相关联的振动传感器可以指示它们也需要维修。在这是具有备用泵22的干式泵20的情况下，则可以使用未示出的阀将泵20与系统断开，并且备用泵用作系统的泵。

图2示出了替换实施例，类似于图1的实施例，但是该实施例附加地具有附接到工艺泵的消减系统60、62，用于消减从真空系统输出的工艺和反应产物气体。该消减系统60也可以由真空控制模块50控制，并且发送到消减系统的消减气体的量可以取决于当前从真空系统输出的气体的量和类型而变化。这可以通过中央控制模块来确定，其中中央控制模块从腔室接收指示它们的当前和/或未来活动的信号。以这种方式，提供了一种更高效和环境友好的用于消减的系统。消减系统60可以具有备用消减系统62，用于例如在系统60被维修时使用。

图3示出了图示根据实施例的用于抽空多个真空腔室的方法中的步骤S10至S110的流程图。在步骤S10中，包括通向共享通道的多个分支通道的工艺气体排气歧管连接到相应的多个真空腔室。在步骤S20中，包括通向共享通道的多个分支通道的抽气排气歧管也连接到相应的多个真空腔室。然后，在步骤S30中，腔室中的至少一些通过工艺气体通道被抽空，泵送的气体经由共享工艺气体通道离开洁净间，并通过在位于无尘室中的粘性流动区域中操作的共享泵。在一些实施例中，每个腔室在工艺分支通道和真空腔室之间具有涡轮分子泵。

在步骤S40中，受控量的吹扫气体被供应到共享工艺气体管线，以在该管线内维持大体恒定的压力。在步骤S50中，使用压力传感器监测共享工艺管线中的压力，并且在步骤S60中检测到变化的情况下，在步骤S70中改变供应的吹扫气体的量，以便抵消检测到的变化。在没有检测到变化的情况下或者在步骤S70之后，执行步骤S80，其中确定是否已经接收到指示腔室中的一个或多个内的活动变化的信号。这些活动的变化可能意味着从腔室排出的气体的量和/或类型改变，并且因此，当在步骤S90中确定情况是这样时，在步骤S100中生成控制信号来改变吹扫气体的量，以便抵消来自腔室的气流的任何变化，并使共享工艺气体管线内的压力大体稳定。

此外，这样的信号可用于在步骤S110中控制消减系统，使得在步骤S90中被发信号通知由腔室排出的气体的量以及或许类型改变的情况下，所需的消减气体的量也将改变，并且因此，这些信号可以用于在步骤S110中控制消减系统，并且特别是控制在消减系统中使用的气体的量，并且从而使它更高效。

总之，实施例提供了真空腔室，其中腔室匹配，并且不同腔室内的晶片看到大体相同的真空环境。实施例与对称管道完全整合在一起，所述对称管道是具有相同有效传导性的管道。通过提供共享工艺管线和共享泵，匹配在一定程度上自动发生，并且通过提供压力控制系统和单独的备用管线，不同腔室内的不同工艺可能产生的压力波动得以减轻。

使用中央控制系统来控制真空系统、处理系统以及还有消减系统允许消减系统被调节到当前条件，并且意味着它不必总是被调节上至最大，这种调节导致更高效的系统。

中央控制模块可以接收来自腔室的信号，并且这允许预测气流的变化，而不是简单地检测，使得它们可以在共享管线中发生压力变化之前被响应。这进而允许更有效的压力控制和减少压力波动。

在一些实施例中，在消减系统和真空控制模块之间还存在通信和控制链路，使得能够将排气管理控制系统整合到通用处理控制系统中。

尽管本文中已经参考附图详细公开了本发明的说明性实施例，但是应当理解，本发明不限于精确的实施例，并且在不脱离如由所附权利要求及其等同物限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以在其中进行各种改变和修改。

参考符号

10 真空腔室

12涡轮分子泵

14工艺气体分支通道

16共享工艺气体通道

18、37、38阀

20干式泵

22备用干泵

30分支抽气通道

32共享抽气通道

40抽气泵

45洁净间地板

50控制模块

52吹扫气体供应

54压力传感器

60消减模块

62备用消减模块。

Claims (20)

1.一种用于抽空位于洁净间中的多个腔室的真空排气系统，所述真空排气系统包括：

多个分支工艺气体通道，每个分支工艺气体通道被配置成连接到相应的腔室；

共享工艺通道，由所述分支通道的汇合形成，并被配置成提供共享的流体连通路径，以用于来自所述腔室中的每一个的工艺气体从所述洁净间流动到所述洁净间外部的工艺通道；和

多个分支抽气通道，每个分支抽气通道被配置成连接到相应的腔室；

共享的抽气通道，由所述分支抽气通道的汇合形成，并被配置成提供流体连通路径以用于流体在所述真空腔室中的至少一个的抽气期间从所述洁净间流动到所述洁净间外部的抽气通道。

2.根据权利要求1所述的真空排气系统，所述真空排气系统还包括用于抽空所述多个腔室的多个真空泵，所述多个真空泵被配置成连接到所述相应的多个真空腔室，所述多个分支工艺气体通道连接到所述多个真空泵的相应排气装置。

3.根据权利要求2所述的真空排气系统，其中，所述多个真空泵包括多个高真空真空泵，所述多个高真空真空泵被配置成在被抽空的气体的分子流区域中操作。

4.根据任一项前述权利要求所述的真空排气系统，所述真空排气系统还包括较低真空真空泵，所述较低真空真空泵被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作，所述较低真空真空泵连接到位于所述洁净间外部的所述工艺通道；和

被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作的抽气真空泵，所述抽气真空泵被连接到位于所述洁净间外部的所述抽气气体通道。

5.根据任一项前述权利要求所述的真空排气系统，其中，所述多个分支工艺气体通道被配置成使得每个分支通道的有效传导性大体相同，有效传导性在所述分支通道中的每一个之间变化小于20%，优选小于10%。

6.根据任一项前述权利要求所述的真空排气系统，所述真空排气系统还包括：

控制模块，所述控制模块包括压力控制电路，所述压力控制电路被配置成生成用于控制所述共享工艺通道中的压力的控制信号。

7.根据权利要求6所述的真空排气系统，所述真空排气系统还包括：

压力传感器，用于监测所述共享工艺通道内的压力；

所述压力控制电路被配置成接收来自所述压力传感器的信号，并响应于所述接收到的信号中的至少一个而生成所述控制信号中的至少一个，以便减少所述监测到的压力的波动。

8.根据权利要求6或7所述的真空排气系统，所述压力控制电路被配置成接收指示所述腔室中的至少一个内的活动的信号，所述压力控制电路被配置成响应于指示所述活动的所述接收到的信号中的至少一个而生成所述控制信号中的至少一个。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的真空排气系统，所述压力控制电路被配置成接收指示所述腔室中的至少一个内的未来活动的信号，所述压力控制电路被配置成响应于指示所述未来活动的所述接收到的信号而生成所述控制信号中的至少一个。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的真空排气系统，所述真空排气系统还包括以下至少一个：

用于抽空所述多个腔室的多个真空泵，所述多个真空泵被配置成连接到所述相应的多个真空腔室，所述多个分支工艺气体通道连接到所述多个真空泵的相应排气装置；和

工艺较低真空真空泵，被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作，所述工艺较低真空真空泵连接到位于所述洁净间外部的所述工艺通道；

其中由所述压力控制电路生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述真空泵中的至少一个的泵送速度的控制信号。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的真空排气系统，所述真空排气系统还包括：

吹扫气体入口，用于向所述共享工艺通道提供受控的吹扫气体流；

由所述压力控制电路生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述吹扫气体流的控制信号。

12.根据任一项前述权利要求所述的真空排气系统，所述真空排气系统包括多个阀，所述多个阀包括：

多个工艺阀，用于将所述多个腔室与所述相应的多个分支工艺通道隔离或者将其连接到所述相应的多个分支工艺通道；和

多个抽气阀，用于将所述多个腔室与所述相应的多个分支抽气通道隔离或者将其连接到所述相应的多个分支抽气通道。

13.根据从属于权利要求6至12中的任一项时的权利要求12所述的真空排气系统，其中，由所述压力控制电路生成的所述控制信号中的至少一个是用于控制所述多个阀中的至少一个的控制信号。

14.根据权利要求6至13中任一项所述的真空排气系统，其中，所述控制模块还包括泵监测电路，用于监测从与所述泵相关联的传感器接收到的信号，其中，从所述传感器接收到的所述信号包括供应给用于驱动所述泵的马达的电流的指示和来自振动传感器的指示由所述泵生成的振动的信号中的至少一个。

15.根据权利要求6至14中任一项所述的真空排气系统，其中，所述系统还包括被配置成在所述气体的粘性流动区域中操作的工艺真空泵，所述工艺真空泵连接到位于所述洁净间外部的所述工艺通道，以及被配置成从所述工艺真空泵接收气体流的消减模块，所述控制模块被配置成向所述消减模块传输指示要供应给所述消减模块的消减气体的量的信号。

16.一种真空系统，包括连接到任一项前述权利要求所述的真空排气系统的多个腔室。

17.一种抽空洁净间内的多个真空腔室的方法，所述方法包括：

将工艺气体排气歧管连接到多个真空腔室，使得多个工艺气体分支通道将所述多个真空腔室连接到洁净间内的共享工艺气体通道；

将抽气气体排气歧管连接到多个真空腔室，使得多个抽气分支通道将所述多个真空腔室连接到所述洁净间内的共享抽气通道；

使用真空泵通过所述工艺气体通道抽空所述多个真空腔室，所述真空泵位于所述洁净间外部并连接到所述共享工艺气体通道；

监测所述共享工艺通道中的压力；和

生成控制信号，用于控制所述共享工艺通道中的压力，以减少所述监测到的压力的波动。

18.根据权利要求17的方法，所述方法进一步包括：

接收指示所述真空腔室中的至少一个内的活动的信号；和

响应于所述接收到的信号中的至少一个，生成至少一个控制信号，用于控制所述共享工艺通道中的压力，以便减少由于所述活动而引起的所述监测到的压力的波动。

19.根据权利要求17或18所述的方法，所述方法进一步包括：

接收指示所述腔室中的至少一个内的未来活动的信号；和

响应于所述接收到的信号中的至少一个，生成至少一个控制信号，用于控制所述共享工艺通道中的压力，以便减少由于所述未来活动而预测会出现的所述监测到的压力的波动。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述控制信号包括用于控制吹扫气体流入所述共享工艺管线的信号；并且所述方法包括响应于所述控制信号而控制所述吹扫气体流。

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