DE102016107830B4

DE102016107830B4 - Vakuumkammeranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Vakuumkammeranordnung

Info

Publication number: DE102016107830B4
Application number: DE102016107830.1A
Authority: DE
Inventors: Markus Gehlert
Original assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: DE102016107830A1

Abstract

Vakuumkammeranordnung, aufweisend:• eine Schleusenkammer (102) und eine Prozessierkammer (104), welche mittels zumindest einer Substrat-Transferöffnung (106, 1004) miteinander gekoppelt sind;• eine Transportvorrichtung (108) zum Transportieren eines Substrats durch die zumindest eine Substrat-Transferöffnung (106, 1004) hindurch;• eine Vorvakuumpumpe (110a);• ein erstes Ventil (116a), welches die Vorvakuumpumpe (110a) mit der Schleusenkammer (102) koppelt;• ein zweites Ventil (116b), welches die Vorvakuumpumpe (110a) mit der Prozessierkammer (104) koppelt;• eine Hochvakuumpumpe (110b), welche zwischen das zweite Ventil (116b) und die Prozessierkammer (104) geschaltet ist; und• eine zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c), welche mit der Hochvakuumpumpe (110b) gekoppelt ist, wobei das zweite Ventil (116b) zwischen die zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c) und die Vorvakuumpumpe (110a) geschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumkammeranordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Vakuumkammeranordnung.
Im Allgemeinen kann ein Substrat, beispielsweise ein Glassubstrat, ein metallisches Substrat, ein Gewebesubstrat, ein Foliensubstrat und/oder ein Halbleitersubstrat, behandelt (prozessiert), z.B. beschichtet werden, so dass die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften des Substrats verändert werden können. Zum Beschichten eines Substrats können verschiedene Beschichtungsverfahren durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine Vakuumbeschichtungsanlage genutzt werden, um eine Schicht oder mehrere Schichten mittels einer chemischen und/oder physikalischen Gasphasenabscheidung auf einem Substrat oder auf mehreren Substraten abzuscheiden. Um ein großflächiges Abscheiden auf entsprechend großflächigen Substraten effizient zu realisieren, kann eine sogenannt In-Line-Anlage genutzt werden, bei der ein Substrat beispielsweise mittels Rollen durch die gesamte Anlage transportiert wird, wobei während des Transports des Substrats durch die In-Line-Anlage hindurch in einem oder mehreren Bereichen der In-Line-Anlage ein Beschichtungsprozess durchgeführt werden kann.
Verschiedene Kammern einer Prozessieranlage können mittels so genannter Kammerwände oder Schottwände voneinander getrennt sein, beispielsweise bei horizontalen Durchlauf-Beschichtungsanlagen (In-Line-Anlagen), mittels vertikaler Kammerwände bzw. vertikaler Schottwände. Ferner kann die Prozessieranlage einen Eingangsbereich und optional einen Ausgangsbereich derart aufweisen, dass ein Substrat in die Prozessieranlage hinein bzw. aus der Prozessieranlage heraus gebracht werden kann.
Je nach Bauform der Prozessieranlage kann in dem Eingangsbereich und/oder in dem Ausgangsbereich zumindest eine Kammer (auch als Schleusenkammer bezeichnet) angeordnet sein, welche das Einschleusen (Hineinbringen) und/oder Ausschleusen (Herausbringen) eines Substrats ermöglicht. Die Schleusenkammer(n) des Eingangsbereich und/oder des Ausgangsbereich werden dazu zyklisch belüftet und wieder abgepumpt.
Herkömmlicherweise werden zum Abpumpen der Schleusenkammer(n) jeweils mehrere leistungsstarke Pumpen verwendet, welche allerdings eine große Standfläche benötigen und hohe Anschaffungskosten und Betriebskosten verursachen. Alternativ wird herkömmlicherweise ein komplexes Zuleitungsnetzwerk verwendet, um die vorhandenen Pumpen dynamisch an diejenige Kammer der Prozessieranlage zu koppeln, welche am meisten Pumpleistung benötigt. Dabei gibt es eine Vielzahl von Pumpkonzepten, in denen Pumpen verschiedenster Bautypen verwendet werden, deren Pumpverhalten, je nach vorherrschender Meinung, an den Druckbereich der abzupumpenden Kammer und die benötigte Dynamik angepasst ist. Diese Zuleitungsnetzwerke sind stark an das jeweilige Anlagenkonzept angepasst, können nicht ohne weiteres modifiziert werden, wenn sich der Prozess und/oder eine Kammer der Prozessieranlage ändert, und weisen häufig komplexe Schaltzyklen auf. Ferner benötigen diese Zuleitungsnetzwerke eine große Anzahl von Ventilen und eine komplexe Steuerung für diese, was hohe Anschaffungskosten und Betriebskosten verursacht.
Herkömmlicherweise werden für den Prozessierbereich und den Eingangsbereich bzw. Ausgangsbereich der Prozessieranlage voneinander getrennte Zuleitungsnetzwerke verwendet. Dies ermöglicht es, die verwendeten Pumpen an die benötigte Pumpleistung individuell anzupassen.
EP 1 582 607 A1 offenbart eine mehrstufige Schleusenanordnung. DE 100 48 210 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Evakuieren einer ersten Kammer. DE 10 2009 020 512 A1 offenbart eine Durchlauf-Vakuumbeschichtungsanlage mit einer Anlagenkammer. DE 10 2015 116 965 A1 offenbart ein Verfahren zum Abpumpen einer Kammeranordnung.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden eine Vakuumkammeranordnung und ein Verfahren bereitgestellt, welche die benötigten Pumpen reduzieren. Anschaulich wird ein Konzept zum Abpumpen von mehreren Kammern der Vakuumkammeranordnung bereitgestellt, welches die Pumpleistung der vorhandenen Pumpen effizienter ausnutzt. Beispielsweise lässt sich ein Pumpstand abwechselnd zum Abpumpen des Prozessierbereichs und zum Abpumpen des Eingangsbereich bzw. Ausgangsbereich (mit anderen Worten als Prozesspumpstand und als Schleusenpumpstand) verwenden.
Anschaulich wurde gemäß verschiedenen Ausführungsformen erkannt, dass die benötigte Pumpleistung zum Prozessieren und die benötigte Pumpleistung zum Einschleusen von Substraten jeweils ein Pumpleistung-Profil aufweisen, welche sich miteinander kombinieren lassen. Die Vakuumkammeranordnung und das Verfahren sind gemäß verschiedenen Ausführungsformen derart eingerichtet, dass die Pumpleistung-Profile ineinandergreifen, d.h. dass das Einschleusen und das Prozessieren im Gegentakt (z.B. um die halbe Zykluslänge zueinander verschoben) zueinander eingerichtet sind.
Anschaulich wird zwischen den Prozessierungsphasen weniger Pumpleistung benötigt. Die benötigte Pumpleistung weist mit anderen Worten ein Pumpleistung-Profil auf, welches zwischen den Prozessierungsphasen minimal wird. Die Vakuumkammeranordnung und das Verfahren nutzen die überschüssige Pumpleistung zwischen den Prozessierungsphasen aus, um das Abpumpen einer Schleusenkammer zu unterstützen (d.h. ein Substrat in die Vakuumkammeranordnung hinein zu bringen) und/oder um das Abpumpen eines Dichtspalts (auch als Zwischenabsaugung bezeichnet) zu unterstützen. Somit werden weniger Pumpen benötigt. Der Dichtspalt kann mittels einer mehrstufigen Dichtung bereitgestellt sein oder werden, z.B. zwischen zwei Dichtstufen der Dichtung. Der Dichtspalt kann anschaulich ein unter Vakuum gehaltener Hohlraum sein, welcher das Vakuumsystem von der umgebenden Atmosphäre trennt.
Anschaulich wird zwischen den Einschleusphasen der einzelnen Substrate weniger Pumpleistung benötigt. Die benötigte Pumpleistung weist mit anderen Worten ein Pumpleistung-Profil auf, welches zwischen den Einschleusphasen minimal wird. Die Vakuumkammeranordnung und das Verfahren nutzen die überschüssige Pumpleistung zwischen den Einschleusphasen aus, um das Abpumpen einer Prozessierkammer und/oder um das Abpumpen eines Dichtspalts zu unterstützen. Somit werden weniger Pumpen benötigt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist eine Vakuumkammeranordnung Folgendes auf: eine Schleusenkammer und eine Prozessierkammer, welche mittels zumindest einer Substrat-Transferöffnung (z.B. eine Substrat-Transferöffnung oder mehreren Substrat-Transferöffnungen) miteinander gekoppelt sind; eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats durch die zumindest eine Substrat-Transferöffnung hindurch; eine Vorvakuumpumpe; ein erstes Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit der Schleusenkammer koppelt (d.h. welches zwischen die Vorvakuumpumpe und die Schleusenkammer geschaltet ist); ein zweites Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit der Prozessierkammer koppelt (d.h. welches zwischen die Vorvakuumpumpe und die Prozessierkammer geschaltet ist); eine Hochvakuumpumpe (oder mehrere Hochvakuumpumpen), welche zwischen das zweite Ventil und die Prozessierkammer geschaltet ist (z.B. können das zweite Ventil und die Prozessierkammer mittels der Hochvakuumpumpe miteinander gekoppelt sein); und eine zusätzliche Vorvakuumpumpe, welche mit der Hochvakuumpumpe gekoppelt ist, wobei das zweite Ventil zwischen die zusätzliche Vorvakuumpumpe und die Vorvakuumpumpe geschaltet ist (z.B. können die zusätzliche Vorvakuumpumpe und die Vorvakuumpumpe mittels des zweiten Ventils miteinander gekoppelt sein).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner eine Vakuumrohrverbindung aufweisen, mittels welcher die Vorvakuumpumpe an das erste Ventil und das zweite Ventil angeschlossen ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner eine Prozessierquelle aufweisen, welche in der Prozessierkammer angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Pumpleistung der zusätzlichen Vorvakuumpumpe kleiner sein als eine Pumpleistung der Vorvakuumpumpe.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verhältnis der Pumpleistungen der zusätzlichen Vorvakuumpumpe zu der Vorvakuumpumpe weniger als 1/10 sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner ein drittes Ventil aufweisen, welches die zusätzliche Vorvakuumpumpe mit einem Zwischenabsaugung-Anschluss koppelt.
Der Zwischenabsaugung-Anschluss kann beispielsweise mit einer Dichtung, z.B. deren Dichtspalt, einer Drehdurchführung (z.B. deren Dichtung) und/oder einer Kammeröffnung (z.B. deren Dichtung), verbunden sein. Anschaulich kann die zusätzliche Vorvakuumpumpe mit jeglicher Art von Zwischenabsaugungs-Vorrichtung bzw. -Anschluss gekoppelt sein (z.B. eine Zwischenabsaugung einer Doppeldichtung, einer Drehdurchführung, und/oder eines Ventils).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner ein drittes Ventil aufweisen, welches die zusätzliche Vorvakuumpumpe mit einem Dichtspalt der zumindest einen Substrat-Transferöffnung koppelt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner eine Umkehrkammer aufweisen, wobei die Prozessierkammer zwischen der Schleusenkammer und der Umkehrkammer angeordnet und/oder zwischen die Schleusenkammer und die Umkehrkammer geschaltet ist (d.h. die Schleusenkammer und die Umkehrkammer können mittels der Prozessierkammer miteinander gekoppelt sein); wobei die Umkehrkammer genau eine Substrat-Transferöffnung aufweist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner eine zusätzliche Schleusenkammer (auch als Pufferkammer bezeichnet) aufweisen, wobei die Prozessierkammer zwischen der Schleusenkammer und der zusätzlichen Schleusenkammer angeordnet (und/oder zwischen die Schleusenkammer und die zusätzlichen Schleusenkammer geschaltet ist); und/oder wobei die oder eine noch zusätzliche Schleusenkammer zwischen der Schleusenkammer und der Prozessierkammer angeordnet ist (und/oder zwischen die Schleusenkammer und die Prozessierkammer geschaltet).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Pufferkammer (auch als Buffer-chamber bezeichnet), die zum Beispiel zwischen Schleusenkammer und Prozesskammer angeordnet und/oder geschaltet ist, verschieden von der Schleusenkammer eingerichtet sein und/oder betrieben werden. Die Schleusenkammer kann beispielsweise zyklisch (d.h. innerhalb eines Zyklus abwechselnd) belüftet und evakuiert (abgepumpt) sein oder werden innerhalb eines ersten Druckbereichs, z.B. auf Atmosphärendruck belüftet und/oder auf einen bestimmten Druck (auch als Übergabedruck bezeichnet, z.B. 0,2 mbar oder weniger) abgepumpt. Die Pufferkammer kann zyklisch abgepumpt sein oder werden innerhalb eines zweiten Druckbereichs kleiner als der erste Druckbereich oder daran angrenzend (anschaulich auf einem tieferen Druckniveau), z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,2 mbar bis ungefähr Hochvakuum, z.B. ungefähr 10^-5 mbar oder weniger).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung ferner eine Steuerung aufweisen, welche eingerichtet ist das erste Ventil und das zweite Ventil gemäß einem Substrat-Transportzyklus zu steuern, wobei der Substrat-Transportzyklus aufweist: eine erste Phase, in der das erste Ventil geöffnet ist zum Abpumpen der Schleusenkammer mittels der Vorvakuumpumpe (und das zweite Ventil z.B. geschlossen ist); eine zweite Phase, in der das zweite Ventil geöffnet ist zum Abpumpen der Prozessierkammer mittels der Vorvakuumpumpe (und das erste Ventil z.B. geschlossen ist); wobei in der zweiten Phase ein Substrat mittels der Transportvorrichtung zwischen der Prozessierkammer und der Schleusenkammer (bzw. durch die zumindest eine Substrat-Transferöffnung hindurch) transportiert wird und/oder in der Prozessierkammer angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist in der zweiten Phase eine (oder mehrere) Hochvakuumpumpe(n) der Vorvakuumpumpe vorgeschaltet. Mit anderen Worten ist zumindest eine Hochvakuumpumpe zwischen die Vorvakuumpumpe und die Prozessierkammer geschaltet, und/oder die Prozessierkammer wird mittels der zumindest einen Hochvakuumpumpe und der Vorvakuumpumpe abgepumpt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist ein Verfahren zum Betreiben einer Vakuumkammeranordnung Folgendes auf: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer; Abpumpen der Schleusenkammer mittels einer Vorvakuumpumpe (z.B. wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist); Abpumpen der Prozessierkammer mittels der Vorvakuumpumpe und einer Hochvakuumpumpe, wenn die Vorvakuumpumpe von der Schleusenkammer abgekoppelt ist und/oder das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist; und Abpumpen der Prozessierkammer mittels einer zusätzlichen Vorvakuumpumpe und der Hochvakuumpumpe, wenn das Abpumpen der Schleusenkammer mittels der Vorvakuumpumpe erfolgt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammeranordnung Folgendes aufweisen: mehrere Kammern, von denen zumindest eine Kammer einen Zwischenabsaugung-Anschluss aufweist und von denen zumindest eine oder die Kammer eine Prozessierquelle aufweist; eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats in den mehreren Kammern; eine Vorvakuumpumpe (auch als zusätzliche Vorvakuumpumpe bezeichnet); ein erstes Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit der Kammer koppelt, welche die Prozessierquelle aufweist; und ein zweites Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit dem Zwischenabsaugung-Anschluss koppelt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammeranordnung Folgendes aufweisen: eine Schleusenkammer und eine Prozessierkammer, welche mittels zumindest einer Substrat-Transferöffnung miteinander gekoppelt sind; eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats durch die zumindest eine Substrat-Transferöffnung hindurch; eine Vorvakuumpumpe (auch als zusätzliche Vorvakuumpumpe bezeichnet); ein erstes Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit der Prozessierkammer koppelt; und ein zweites Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit einem Dichtspalt der zumindest einen Substrat-Transferöffnung koppelt (auch als Zwischenabsaugung der Substrat-Transferöffnung bezeichnet).
Die Trennung zwischen zwei einander benachbarten Kammern kann mittels eines Klappenventils erfolgen, welches für den Substrattransport von einer in die andere Kammer geöffnet und dann wieder geschlossen wird. Das Klappenventil kann im geschlossenen Zustand (Geschlossen-Zustand) eine größere Dichtheit (Gasseparation) bereitstellen als im geöffneten Zustand (Geöffnet-Zustand).
Mittels des Klappenventils lassen sich kontinuierlich geöffnete Spalte vermeiden (wie sie beispielsweise bei Metallband-Beschichtungsanlagen bzw. Coatern vorhanden sind). Damit lässt sich die Pumpleistung reduzieren, welche benötigt wird, um die gewünschten Druckbedingungen an allen Positionen der Vakuumkammeranordnung zu erreichen.
Der Dichtspalt kann beispielsweise zwischen zwei Dichtstufen einer Dichtung (z.B. einer Doppeldichtung) bereitgestellt sein oder werden. Die Zwischenabsaugung kann beispielsweise eine Doppeldichtung (z.B. an einem Kammerdeckel und/oder an einer Drehdurchführung, von z.B. einem Antrieb und/oder an einem Klappenventil) absaugen. Beispielsweise kann eine Zwischenabsaugung an einer oder jeder Doppeldichtung einer Vakuumkammeranordnung bereitgestellt sein oder werden. Alternativ kann die Zwischenabsaugung an zumindest einer Doppeldichtung weggelassen werden. Analog kann eine Zwischenabsaugung an einem Antrieb (z.B. eines oder jedes Klappenventils einer Vakuumkammeranordnung) bereitgestellt sein oder werden. Alternativ kann zumindest ein Anschluss zu den Zwischenabsaugungen (Zwischenabsaugung-Anschluss) zwar vorbereitet (vorhanden) sein, muss aber nicht zwangsweise an eine oder die Vorvakuumpumpe angeschlossen sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren zum Betreiben einer Vakuumkammeranordnung ferner Folgendes aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer; und Abpumpen der Prozessierkammer mittels einer Vorvakuumpumpe, wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist; und Abpumpen eines Zwischenabsaugung-Anschluss der Vakuumkammeranordnung, wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist und/oder die Vorvakuumpumpe von der Prozessierkammer abgekoppelt ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren zum Betreiben einer Vakuumkammeranordnung ferner Folgendes aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer durch zumindest eine Substrat-Transferöffnung hindurch; und Abpumpen der Prozessierkammer mittels einer Vorvakuumpumpe, wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist; und Abpumpen eines Dichtspalts der zumindest einen Substrat-Transferöffnung, wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist und/oder die Vorvakuumpumpe von der Prozessierkammer abgekoppelt ist.
Das Abpumpen des Zwischenabsaugung-Anschlusses (z.B. des Dichtspalts) mittels der Vorvakuumpumpe kann optional erfolgen, wenn das Abpumpen der Prozessierkammer mittels der Vorvakuumpumpe erfolgt. Anschaulich kann eine Zwischenabsaugung (z.B. der Substrat-Transferöffnung) parallel (gleichzeitig) zur Hochvakuumpumpe-Haltepumpenfunktion der Vorvakuumpumpe erfolgen (was eine größere Dimensionierung der Vorvakuumpumpe erforderlich machen kann).
Die Vorvakuumpumpe (auch als erste Vorvakuumpumpe oder Haupt-Vorvakuumpumpe bezeichnet) und/oder die zusätzliche Vorvakuumpumpe (auch als zweite Vorvakuumpumpe oder Hilfs-Vorvakuumpumpe bezeichnet) können gemäß verschiedenen Ausführungsformen zumindest eine Pumpe von Folgenden Pumpen-Typen aufweisen oder daraus gebildet sein: eine Drehschieberpumpe, eine Kreiskolbenpumpe, eine Sperrschieberpumpe, eine Wälzkolbenpumpe, eine Trockenläuferpumpe, eine Schraubenpumpe, eine Rootspumpe, eine Membranpumpe, eine Rotationskolbenpumpe, eine Drehkolbenpumpe eine Exzenterschneckenpumpen, eine Flüssigkeitsringpumpe und/oder eine Zahnradpumpe. Die erste Vorvakuumpumpe und/oder die zweite Vorvakuumpumpe können eine trockenverdichtende Vakuumpumpe aufweisen oder daraus gebildet sein.
Eine Flüssigkeitsringpumpe kann beispielsweise gemeinsam mit einer davor geschalteten Schraubenpumpe als Vorvakuumpumpe bzw. Vorpumpstand verwendet werden, z.B. in einer seriellen Verschaltung, wie nachfolgend näher beschrieben wird.
Die erste Vorvakuumpumpe und/oder die zweite Vorvakuumpumpe können eine mehrstufige Pumpe eines Pumpen-Typs (d.h. ein mehrstufiger Pumpen-Typ) aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine mehrstufige Wälzkolbenpumpe. Die erste Vorvakuumpumpe kann beispielsweise mehr Stufen (Pumpen-Typ-Stufen) aufweisen als die zweite Vorvakuumpumpe.
Alternativ oder zusätzlich können die erste Vorvakuumpumpe und/oder die zweite Vorvakuumpumpe zumindest zwei seriell verschaltete Pumpen aufweisen, welche sich in ihrem Pumpen-Typ unterscheiden. Beispielsweise können die erste Vorvakuumpumpe und/oder die zweite Vorvakuumpumpe eine Schraubenpumpe und eine Rootspumpe aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die erste Vorvakuumpumpe und/oder die zweite Vorvakuumpumpe eine Drehschieberpumpe und eine Rootspumpe aufweisen.
Die Hochvakuumpumpe kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen zumindest eine von Folgenden Pumpen-Typen aufweisen oder daraus gebildet sein: eine Turbomolekularpumpe, eine Kryopumpe, eine Sublimationspumpe, eine Diffusionspumpe, eine Ionengetterpumpe und/oder eine Sorptionspumpe.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine oder jede Substrat-Transferöffnung der Vakuumkammeranordnung ein Substrattransfer-Ventil aufweisen zum Verschließen der Substrat-Transferöffnung. Das Substrattransfer-Ventil kann gemäß dem Substrat-Transportzyklus betrieben werden. In einem Geschlossen-Zustand kann die Substrat-Transferöffnung mittels des Substrattransfer-Ventils verschlossen (z.B. abdichtet, z.B. vakuumdicht) sein und in einen Geöffnet-Zustand kann die Substrat-Transferöffnung von dem Substrattransfer-Ventil freilegt (unbedeckt) sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat in der zweiten Phase durch die geöffnete Substrat-Transferöffnung transportiert werden, z.B. aus der Schleusenkammer heraus oder in diese hinein, z.B. von der Schleusenkammer in Richtung Prozessierkammer oder aus Richtung der Prozessierkammer zu die Schleusenkammer.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Druck der Schleusenkammer in der erste Phase verringert werden, z.B. von größer Vakuum (d.h. beispielsweise von größer als 0,3 mbar (Millibar), z.B. von Atmosphärendruck (d.h. größer als oder gleich zu ungefähr Normaldruck (Luftdruck)), auf gleich oder kleiner als Vakuum (d.h. auf gleich oder kleiner als 0,3 mbar) gebracht sein oder werden, z.B. kleiner als ein oder gleich zu einem Schwellwert für den Druck, z.B. einem Übergabedruck (z.B. 0,3 mbar). Der Übergabedruck kann anschaulich einen Druck bezeichnen, bei dem das Substrat von einer oder in eine angrenzende Kammer (z.B. die Prozessierkammer oder die Pufferkammer) transferiert werden kann (umgeschleust).
Wird die Pufferkammer weggelassen, kann die Schleusenkammer mit einer optionalen Hochvakuumpumpe (z.B. eine Turbomolekularpumpe) gekoppelt sein. Dann kann der Schwellwert für den Druck (z.B. in einem Bereich von 0,2 mbar bis 0,3 mbar) den Druck bezeichnen (Zuschaltdruck) bei dem die Hochvakuumpumpe an die Schleusenkammer angekoppelt und/oder dem Abpumpvorgang zugeschalten wird. Mittels der optionalen Hochvakuumpumpe kann die Schleusenkammer auf einen kleineren Übergabedruck (auch als zweiter Übergabedruck bezeichnet, z.B. ungefähr 10^-5 mbar oder weniger) gebracht sein oder werden (anschaulich runterpumpen). Das Substrat kann, wenn der zweite Übergabedruck in der Schleusenkammer erreicht ist, aus der Schleusenkammer in eine daran angrenzende Hochvakuumkammer (z.B. die Prozesskammer) transferiert werden.
Der Übergabedruck (z.B. der erste Übergabedruck) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen kleiner als ungefähr 0,3 bar sein, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,1 bar, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,5 mbar, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,3 mbar, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,1 mbar, z.B. (kann der zweite Übergabedruck) kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,05 mbar sein, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,01 mbar, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,005 mbar, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,002 mbar, z.B. kleiner als oder gleich zu ungefähr 0,001 mbar.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Druck in der Prozessierkammer kleiner als der Übergabedruck (z.B. der erste Übergabedruck und/oder der zweite Übergabedruck) bereitgestellt und/oder erhalten sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammeranordnung Folgendes aufweisen: eine Schleusenkammer und eine Prozessierkammer, welche mittels zumindest einer Substrat-Transferöffnung miteinander gekoppelt sind; eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrats durch die zumindest eine Substrat-Transferöffnung hindurch; eine Vorvakuumpumpe und eine Hochvakuumpumpe; einen Druckspeicher, welcher mittels (durch die Hochvakuumpumpe hindurch) der Hochvakuumpumpe mit der Prozessierkammer gekoppelt und/oder zwischen die Hochvakuumpumpe und die Vorvakuumpumpe geschaltet ist; ein erstes Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit der Schleusenkammer koppelt; und ein zweites Ventil, welches die Vorvakuumpumpe mit dem Druckspeicher koppelt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren Folgendes aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer; Abpumpen eines Druckspeichers (z.B. eine Vakuumrohrverbindung aufweisend oder daraus gebildet) mittels der Vorvakuumpumpe (z.B. in der zweiten Phase), wobei der Druckspeicher mittels einer Hochvakuumpumpe mit der Prozessierkammer gekoppelt ist; Abpumpen einer Schleusenkammer mittels der Vorvakuumpumpe, wenn die Vorvakuumpumpe von dem Druckspeicher abgekoppelt ist (z.B. in der ersten Phase) und/oder das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung eingerichtet sein, das Verfahren durchzuführen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren Folgendes aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer; Ankoppeln (d.h. gasleitendes Verbinden) der Schleusenkammer an eine Vorvakuumpumpe (z.B. wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist); und Ankoppeln der Prozessierkammer an die Vorvakuumpumpe (z.B. wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren Folgendes aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer; Abkoppeln (d.h. gasseparierendes Trennen) der Schleusenkammer von einer Vorvakuumpumpe (z.B. wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist); und Abkoppeln der Prozessierkammer von der Vorvakuumpumpe (z.B. wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist)
Ein Ventil kann in einem Geöffnet-Zustand zwei Bereiche miteinander gasleitend verbinden und in einem Geschlossen-Zustand die zwei Bereiche (z.B. zwei Vakuumkammern oder eine Vakuumkammer mit einer Pumpe) gasseparierend voneinander trennen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammeranordnung, allgemeiner einer Kammeranordnung, mehrere Vakuumkammern, allgemeiner Kammern, aufweisen, von denen zumindest eine Vakuumkammer (dann auch als Prozessierkammer bezeichnet) einen Prozessierbereich aufweist. Der Prozessierbereich kann mittels einer Prozessierquelle in der Vakuumkammer bereitgestellt sein oder werden. Eine Prozessierquelle kann zumindest eines von Folgenden aufweisen oder daraus gebildet sein: eine Beschichtungsquelle (ein Magnetron, ein Rohr-Magnetron oder ein Doppelrohr-Magnetron, ein Planarmagnetron oder Doppel-Planarmagnetron, einen thermischen Verdampfer, einen Elektronenstrahlverdampfer), eine Belichtungsvorrichtung (eine Lichtquelle, einen Laser, eine Blitzlampe oder eine Blitzlampenanordnung), eine Wärmequelle (z.B. einen Heizer), eine Ätzvorrichtung (z.B. eine Ätzgasquelle oder Ätzplasmaquelle), eine Teilchenstrahlquelle (z.B. eine Elektronenstrahlquelle oder Ionenstrahlquelle), eine Reinigungsvorrichtung (z.B. eine Glimmentladungsquelle und/oder eine Plasmaquelle), oder Ähnliches.
Ferner kann die Vakuumkammeranordnung zumindest einen Eingangsbereich und/oder einen Ausgangsbereich aufweisen. Der Eingangsbereich kann die Schleusenkammer und optional die zusätzliche Schleusenkammer (z.B. eine Pufferkammer) aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Ausgangsbereich die Schleusenkammer und optional die zusätzliche Schleusenkammer (z.B. die Pufferkammer) aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammeranordnung ein oder mehrere Kammergehäuse aufweisen. Das Kammergehäuse kann beispielsweise zum Bereitstellen eines Unterdrucks oder eines Vakuums (Vakuumkammergehäuse) mit einer Pumpenanordnung (z.B. gasleitend) gekoppelt sein und derart stabil eingerichtet sein, dem Einwirken des Luftdrucks im abgepumpten Zustand standzuhalten. Jedes Kammergehäuse kann eine Vakuumkammer oder mehrere Vakuumkammern aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Kammergehäuse, z.B. eine darin bereitgestellte Vakuumkammer, derart eingerichtet sein, dass darin ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10 mbar bis ungefähr 1 mbar (mit anderen Worten Grobvakuum), bereitgestellt werden, oder ein Druck in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10^-3 mbar (mit anderen Worten Feinvakuum) bereitgestellt werden, oder ein Druck in einem Bereich von ungefähr 10^-3 mbar bis ungefähr 10^-7 mbar (mit anderen Worten Hochvakuum) bereitgestellt werden oder ein Druck von kleiner als Hochvakuum, z.B. kleiner als ungefähr 10^-7 mbar bereitgestellt werden. Ein Vorvakuum kann in einem in einem Bereich von ungefähr 1 mbar bis ungefähr 10^-2 mbar liegen.
Die Vakuumpumpenanordnung kann eine erste Pumpstufe und eine zweite Pumpstufe aufweisen, welche seriell hintereinander geschaltet sein können. Die erste Pumpstufe kann zumindest die Vorvakuumpumpe und optional mindesten eine zusätzliche Vorvakuumpumpe aufweisen oder daraus gebildet sein. Die zweite Pumpstufe kann zwischen die erste Pumpstufe und die Prozessierkammer geschaltet sein, d.h. diese kann mit ihrem Ansauganschluss (d.h. eingangsseitig) mit der Prozessierkammer (z.B. gasleitend) gekoppelt und mit ihrem Abführungsanschluss (d.h. ausgangsseitig) mit der ersten Pumpstufe (z.B. gasleitend) gekoppelt sein. Die zweite Pumpstufe kann die Hochvakuumpumpe und optional mindestens eine zusätzliche Hochvakuumpumpe aufweisen oder daraus gebildet sein.
Ferner kann eine Vakuumkammer der Vakuumkammeranordnung entsprechend ihres Verwendungszwecks bezeichnet sein.
Beispielsweise kann eine Vakuumkammeranordnung zumindest eins von Folgendem aufweisen: eine Schleusenkammer (z.B. mittels einer ersten Vakuumkammer bereitgestellt) zum Einschleusen eines Substrats in die Vakuumkammeranordnung hinein und/oder zum Ausschleusen eines Substrats aus der Vakuumkammeranordnung heraus, eine Prozessierkammer (z.B. mittels einer zweiten Vakuumkammer bereitgestellt) zum Prozessieren eines Substrats, eine optionale Pufferkammer (z.B. mittels einer dritten Vakuumkammer bereitgestellt) zum Bereitstellen eines Übergabedrucks, eine optionale Transferkammer zum Bilden eines Substratbands (einer kontinuierlichen Folge von Substraten) aus mehreren Substraten und/oder eine optionale Ventilkammer zum vakuumdichten Separieren zweier Abschnitte der Vakuumkammeranordnung voneinander. Die Vakuumkammern der Vakuumkammeranordnung können mittels eines Kammergehäuses oder mehrerer Kammergehäuse bereitgestellt sein oder werden. Die Vakuumkammern der Vakuumkammeranordnung können zum Betrieb ein gemeinsames Vakuumsystem bilden.
Zum Einschleusen eines Substrats in die Vakuumkammeranordnung hinein und/oder zum Ausschleusen eines Substrats aus der Vakuumkammeranordnung heraus können beispielsweise eine oder mehrere Schleusenkammern, optional eine oder mehrere Pufferkammern und optional eine oder mehrere Transferkammern verwendet werden.
Zum Einschleusen eines Substrats in die Vakuumkammeranordnung hinein kann beispielsweise das Substrat in eine belüftete Schleusenkammer (z.B. die erste Vakuumkammer) eingebracht werden. Anschließend kann die Schleusenkammer mit dem Substrat darin mittels eines Substrattransfer-Ventils vakuumdicht verschlossen und daraufhin evakuiert (abgepumpt) werden. Danach kann eine Substrat-Transferöffnung zu einer angrenzenden Vakuumkammer (z.B. einer Pufferkammer oder der Prozessierkammer) mittels eines zusätzlichen Substrattransfer-Ventils geöffnet werden und das Substrat kann aus der evakuierten Schleusenkammer heraus in die angrenzende Vakuumkammer der Vakuumkammeranordnung transportiert werden.
Bei einer Durchlaufanlage kann das Substrat mittels einer Schleusenkammer in die Vakuumkammeranordnung hinein und mittels einer anderen davon verschiedenen Schleusenkammer aus der Vakuumkammeranordnung heraus gebracht werden. Bei einer Durchlaufanlage kann die Schleusenkammer nach dem Einschleusen des Substrats und bevor dieses wieder ausgeschleust wird belüftet werden. Zum Belüften der Schleusenkammern kann die Substrat-Transferöffnung zu der angrenzenden Vakuumkammer mittels des zusätzlichen Substrattransfer-Ventils wieder verschlossen werden. Danach kann das nächste Substrat in die belüftete Schleusenkammer eingebracht werden. Somit können Substrate schubweise (nacheinander) der Vakuumkammeranordnung zugeführt werden während andere Substrate darin prozessiert werden. Optional können mehrere Substrate jeweils einzeln oder zwei oder mehr Substrate können gemeinsam schubweise (z.B. mittels eines Trägers) eingebracht werden.
Bei einer Einzelendanlage kann das Substrat mittels ein und derselben Schleusenkammer in die Vakuumkammeranordnung hinein und wieder aus dieser heraus gebracht werden. Bei einer Einzelendanlage (auch als Single-End-Anlage bezeichnet) kann die Schleusenkammer bis zum Ausschleusen des Substrats (nachdem dieses prozessiert wurde) evakuiert bleiben und zum Ausschleusen des Substrats belüftet werden. Somit können Substrate einzeln (nacheinander) in der Vakuumkammeranordnung prozessiert werden. Optional können mehrere Substrate jeweils einzeln oder zwei oder mehr Substrate können gemeinsam schubweise (z.B. mittels eines Trägers) prozessiert werden.
Mittels der Pufferkammer kann beispielsweise ein Substrat vorgehalten werden und/oder ein Druck kleiner als in der Schleusenkammer bereitgestellt werden. Alternativ kann ein Substrat auch direkt aus der Schleusenkammer in die Prozessierkammer eingebracht werden (z.B. in einer Einzelendanlage), ohne eine Pufferkammer zu verwenden, was beispielsweise eine verlängerte Taktzeit (die zum Einbringen eines Substrat in die Vakuumkammeranordnung hinein benötigte Zeit) verursachen kann.
Die Pufferkammer kann optional zusätzliche (z.B. vom Vakuum unabhängige) Funktionen übernehmen: Zum Beispiel kann mittels eines darin angeordneten Heizers das Substrat aufgeheizt sein oder werden, z.B. auf eine vordefinierte Temperatur gebracht sein oder werden.
Mittels der Transferkammer (z.B. in einer Durchlaufanlage) können mehrere schubweise eingebrachte Substrate zu einem so genannten Substratband derart zusammengeführt werden, dass zwischen den Substraten nur kleine Lücken verbleiben, während die Substrate in entsprechenden Prozessierkammern der Vakuumkammeranordnung prozessiert (z.B. beschichtet) werden. Alternativ kann ein Substrat auch direkt aus der Schleusenkammer in die Transferkammer eingebracht werden, ohne eine Pufferkammer zu verwenden, was beispielsweise eine verlängerte Taktzeit (die zum Einbringen eines Substrat in die Vakuumkammeranordnung hinein benötigte Zeit) verursachen kann. Beispielsweise kann die Vakuumkammeranordnung, z.B. wenn diese als Durchlaufanlage eingerichtet ist, zwischen der Schleusenkammer und der Prozessierkammer eine Transferkammer aufweisen, in welcher eine Transportvorrichtung angeordnet ist. Die Transportvorrichtung kann zum Überführen eines getakteten Substrattransports in einen kontinuierlichen Substrattransport eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Transferkammer zum Bilden eines Substratbands (einer kontinuierlichen Folge von Substraten) aus mehreren Substraten (einer diskreten Folge von Substraten) eingerichtet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung mehrere Vakuumkammern aufweisen, von denen eine erste Vakuumkammer (z.B. eine Schleusenkammer) zum Bereitstellen eines ersten Drucks (z.B. Feinvakuum) eingerichtet ist und eine zweite Vakuumkammer (z.B. eine Pufferkammer oder eine Prozessierkammer) zum Bereitstellen des zweiten Drucks (z.B. Hochvakuum) kleiner als der erste Druck eingerichtet ist.
Optional kann die Pufferkammer als Vorbehandlungskammer eingerichtet sein. Beispielsweise kann in der Pufferkammer eine Wärmequelle oder eine Reinigungsvorrichtung angeordnet sein, mittels derer das Substrat vorbehandelt werden kann.
Zum Transportieren zumindest eines Substrats (eines Substrats oder mehrerer Substrate) in die Vakuumkammeranordnung hinein, aus der Vakuumkammeranordnung heraus oder in der Vakuumkammeranordnung kann die Vakuumkammeranordnung eine Transportvorrichtung aufweisen. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise mehrere Transportrollen aufweisen. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise mehrere Gruppen von Transportrollen aufweisen, welche voneinander entkoppelt angetrieben werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Substrat Glas, Metall, einen Halbleiter (z.B. Silizium) und/oder ein Polymer aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. in Form einer Platte oder einer Folie. Beispielsweise kann das Substrat einen Siliziumwafer und/oder Glaswafer aufweisen oder daraus gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Substrat eine Metallplatte, Glasplatte und/oder Polymerplatte aufweisen oder daraus gebildet sein.
Eine Pumpe (kann auch als Verdichter oder Gebläse bezeichnet werden) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen zum Fördern eines Gases eingerichtet sein und/oder zum Verdichten eines Gases eingerichtet sein, was als Pumpen bezeichnet wird. Eine Pumpe kann einen im Betrieb der Pumpe zyklisch arbeitende Gastransfereinheit (einen Förderer und/oder einen Verdichter aufweisend) aufweisen, welcher Gas an einem Ansauganschluss der Pumpe ansaugt und aus einem Abführungsanschluss herauspresst. Die Gastransfereinheit kann zum Betrieb der Pumpe mittels einer rotierenden Bewegung angetrieben werden und/oder in eine rotierende Bewegung versetzt werden (z.B. kann die Gastransfereinheit einen Rotor, eine Schraube, ein Zahnrad, Rotorblätter, und/oder einen Kolben aufweisen). Zum Betrieb kann die Pumpe Energie aufnehmen, welche zum Fördern und/oder Verdichten des Gases verwendet wird. Dazu kann die Pumpe einen elektrischen Pumpenantrieb aufweisen, welcher elektrische Energie aufnimmt und in mechanische Energie umwandelt und diese der Gastransfereinheit zuführt. Je mehr Gas gefördert werden soll und/oder je stärker das Gas verdichtet werden soll, desto mehr Energie kann die Pumpe benötigen, z.B. aufnehmen.
Eine Pumpe kann eingerichtet sein in einem bestimmten Druckbereich zu arbeiten und/oder ein bestimmtes Druckverhältnis bereitzustellen. Der Druckbereich, in dem die Pumpe betrieben werden kann, lässt sich anhand der Pumpcharakteristik bestimmen. Die Pumpcharakteristik beschreibt anschaulich die Pumpleistung (z.B. die geförderte Gasmenge pro Zeiteinheit) in Abhängigkeit eines ersten Drucks (auch als Ansaugdruck bezeichnet), welcher an dem Ansauganschluss der Pumpe anliegt. In Abhängigkeit eines zweiten Drucks (auch als Abführdruck bezeichnet), welcher an dem Abführungsanschluss der Pumpe anliegt, ergibt sich aus dem Verhältnis des ersten und zweiten Drucks (d.h. dem Druckunterschied, welchen die Pumpe bereitstellt) die Pumpleistung in Abhängigkeit des Druckunterschieds.
Eine Vorvakuumpumpe und/oder eine Hochvakuumpumpe können ein Druckverhältnis von mehr als ungefähr 10², z.B. von mehr als 10³ bereitstellen. Eine Vorvakuumpumpe kann ihr Maximum in der Pumpleistung bei einem größeren Druck aufweisen als eine Hochvakuumpumpe.
Eine Vorvakuumpumpe kann eingerichtet sein einen Ansaugdruck von Vorvakuum bereitzustellen (z.B. Feinvakuum), z.B. während ihr Abführungsanschluss an Normaldruck oder mehr anliegt. Die Pumpleistung der Vorvakuumpumpe kann im Bereich von Feinvakuum und/oder Grobvakuum (z.B. im Vorvakuum) sein Maximum aufweisen und/oder mit Annäherung an das Hochvakuum gegen null absinken.
Eine Hochvakuumpumpe kann eingerichtet sein einen Ansaugdruck von Hochvakuum oder kleiner bereitzustellen, z.B. während ihr Abführungsanschluss an Vorvakuum oder weniger (z.B. Feinvakuum) anliegt. Die Pumpleistung der Hochvakuumpumpe weist im Bereich von Feinvakuum und/oder Hochvakuum sein Maximum auf und/oder sinkt mit Annäherung an das Grobvakuum gegen null.
Die Pumpleistung kann mit Annäherung des Drucks im evakuierten Volumen an das Grobvakuum gegen Null absinken, anschaulich da sich die Hochvakuumpumpe (z.B. eine Turbomolekularpumpe) aufgrund der Reibung mit steigendem Druck verlangsamt. Beispielsweise kann die Hochvakuumpumpe mit Annäherung an das Grobvakuum abschalten oder in einen Fehlermodus übergehen. Die Pumpleistung der Hochvakuumpumpe kann auch bei einem sehr tiefen Druck (z.B. tiefere Ultrahochvakuum) gegen Null absinken.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung eine nach vorn gerichtete Steuerstrecke aufweisen und somit anschaulich eine Ablaufsteuerung implementieren, welche eine Eingangsgröße in eine Ausgangsgröße umsetzt. Die Steuerstrecke kann aber auch Teil eines Regelkreises sein, so dass eine Regelung implementiert wird. Die Regelung weist im Gegensatz zu der reinen Vorwärts-Steuerung eine fortlaufende Einflussnahme der Ausgangsgröße auf die Eingangsgröße auf, welche durch den Regelkreis bewirkt wird (Rückführung). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuer-RegelVorrichtung eine Steuerung und/oder eine Regelung aufweisen oder daraus gebildet sein.
Ausführungsbeispiele sowie verschiedene Aspekte der Erfindung sind in den 4 bis 6, 11 und 12 dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen

1A und 1B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
2A und 2B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
3A und 3B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
4 eine Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
5 eine Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
6 eine Substrat-Transferöffnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
7A und 7B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
8A und 8B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
9A und 9B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
10A und 10B jeweils verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
11 eine Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
12 einen Zwischenpumpkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
13 verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht;
14, 15, 16 und 17 jeweils verschiedene Aspekte eines Verfahrens gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm;
18 verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht; und
19 verschiedene Aspekte eines Verfahrens gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ im Sinne einer (z.B. mechanischen, hydrostatischen, thermischen und/oder elektrischen), z.B. direkten oder indirekten, Verbindung und/oder Wechselwirkung verstanden werden. Mehrere Elemente können beispielsweise entlang einer Wechselwirkungskette miteinander gekoppelt sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann „gekuppelt“ im Sinne einer mechanischen (z.B. körperlichen bzw. physikalischen) Kopplung verstanden werden, z.B. mittels eines direkten körperlichen Kontakts. Eine Kupplung kann eingerichtet sein, eine mechanische Wechselwirkung (z.B. Kraft, Drehmoment, etc.) zu übertragen.
Im Zusammenhang mit Vakuumkomponenten (z.B. einer Pumpe, einer Kammer, einer Leitung, einem Ventil, usw.) kann der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ im Sinne einer Verbindung zu einem gemeinsamen Vakuumsystem verstanden werden. Die Komponenten des Vakuumsystems können eingerichtet sein, mittels der Kopplung untereinander ein Gas austauschen, wobei die Kopplung von einem Äußeren des Vakuumsystems gassepariert sein kann.
Ein zwischen zwei Elemente (z.B. Vakuumkomponenten) geschaltetes Element (z.B. ein Ventil oder eine Kammer) kann verstanden werden, als dass dieses mit jedem der zwei Elemente gekoppelt ist und/oder dass die zwei Elemente mittels des dazwischen geschalteten Elements gekoppelt sind, anschaulich z.B. entlang einer Wechselwirkungskette. Beispielsweise kann das zwischen zwei Elemente geschaltete Element die Wechselwirkung der zwei Elemente miteinander beeinflussen.
Ein Ventil kann, zwischen zwei Elemente des Vakuumsystems geschaltet, eingerichtet sein, diese in einem Offen-Zustand gasleitend miteinander zu verbinden oder in einem Geschlossen-Zustand voneinander zu gasseparieren. Mehrere miteinander gekoppelte Vakuumkammern können Teil eines gemeinsamen Vakuumsystems sein, in dem mittels einer oder mehrerer mit den Vakuumkammern gekoppelten Vakuumpumpen ein Vakuum erzeugt werden kann, wobei der Gasfluss zwischen miteinander gekoppelten Vakuumkammer(n) und/oder Vakuumpump(en) mittels optional dazwischen geschalteter Ventile eingestellt werden kann.
Im Rahmen dieser Beschreibung kann der Begriff „ankoppeln“ oder „angekoppelt“ im Zusammenhang mit zwei Elementen der Vakuumkammeranordnung verstanden werden, als dass die zwei Elemente gasleitend miteinander verbunden sind oder werden, z.B. durch eine Vakuumrohrverbindung hindurch. Der Begriff „abkoppeln“ oder „abgekoppelt“ kann im Zusammenhang mit zwei Elementen der Vakuumkammeranordnung verstanden werden, als dass die zwei Elemente gasseparierend voneinander getrennt sind oder werden, z.B. mittels eines Ventils. Das Ventil kann zwischen die zwei Elemente geschaltet sein, z.B. mittels der Vakuumrohrverbindung. Das Ventil kann in einem Geöffnet-Zustand die zwei Elementen miteinander ankoppeln und in einem Geschlossen-Zustand die zwei Elementen voneinander abkoppeln.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Pumpen der Vakuumkammer-Anordnung ölfrei arbeiten (auch als Ölfrei-Pumpe oder Trockenläuferpumpe bezeichnet).
1A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 100a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (z.B. in eine Sicht entlang zur Transportfläche 111f und/oder quer zu einer Transportrichtung 111) .
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 100a eine erste Vakuumkammer 102 und eine zweite Vakuumkammer 104 aufweisen, welche mittels einer Substrat-Transferöffnung 106 miteinander gekoppelt sind. Die erste Vakuumkammer 102 kann als Schleusenkammer eingerichtet sein. Die zweite Vakuumkammer 104 kann als Prozessierkammer eingerichtet sein.
Ferner kann die Vakuumkammeranordnung 100a eine Transportvorrichtung 108 aufweisen, zum Transportieren eines Substrats (nicht dargestellt) durch die Substrat-Transferöffnung 106 hindurch entlang einer Transportrichtung 111. Die Transportvorrichtung 108 kann mehrere Transportrollen 108r aufweisen, welche eine Transportfläche 111f definieren, entlang derer das Substrat transportiert wird, z.B. auf die Transportrollen 108r aufgelegt und/oder in einen Substratträger eingelegt.
Ferner kann die Vakuumkammeranordnung 100a eine Vorvakuumpumpe 110a aufweisen, deren Ansauganschluss 112a mittels eines ersten Ventils 116a mit der ersten Vakuumkammer 102 und mittels eines zweiten Ventils 116b mit der zweiten Vakuumkammer 104 gekoppelt ist.
Die Vorvakuumpumpe 110a kann Teil einer Vorvakuum-Pumpstufe 410a (auch als erste Pumpstufe 410a bezeichnet) sein. Optional kann die Vorvakuum-Pumpstufe 410a mehrere Vorvakuumpumpen 110a aufweisen, z.B. zumindest zwei Vorvakuumpumpen 110a, z.B. drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder z.B. mehr als zehn Vorvakuumpumpen 110a. Die Anzahl der Vorvakuumpumpen 110a kann an die benötigte Pumpleistung angepasst sein oder werden. Anschaulich kann eine große Vorvakuumpumpe 110a verwendet werden, um die benötigte Pumpleistung bereitzustellen oder es können mehrere kleine Vorvakuumpumpen 110a verwendet werden, um die benötigte Pumpleistung bereitzustellen.
1B veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 100b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 100b kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 100a eine erste Vakuumkammer 102 und eine zweite Vakuumkammer 104 aufweisen, welche mittels mehrerer Substrat-Transferöffnungen 106, 1004 miteinander gekoppelt sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 100b eine dritte Vakuumkammer 1002 aufweisen, welche mittels der mehreren Substrat-Transferöffnungen 106, 1004 zwischen der ersten Vakuumkammer 102 und der zweiten Vakuumkammer 104 angeordnet und/oder zwischen diese geschaltet ist. Die dritte Vakuumkammer 1002 kann als Pufferkammer oder optional als Vorbehandlungskammer (z.B. zum Heizen oder Reinigen eines Substrats) eingerichtet sein (d.h. eine Vorbehandlungsquelle aufweisen).
Die Vorvakuumpumpe 110a kann mittels des ersten Ventils 116a mit der ersten Vakuumkammer 102 und mittels des zweiten Ventils 116b mit der zweiten Vakuumkammer 104 und der dritten Vakuumkammer 1002 gekoppelt sein.
2A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 200a kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Die Vakuumkammeranordnung 200a kann eine Vakuumrohrverbindung 114 aufweisen, mittels welcher die Vorvakuumpumpe 110a an das erste Ventil 116a und das zweite Ventil 116b angeschlossen ist.
Die Vorvakuumpumpe 110a kann Teil einer Vorvakuum-Pumpstufe 410a sein. Optional kann die Vorvakuum-Pumpstufe 410a mehrere Vorvakuumpumpen 110a aufweisen, deren Ansauganschlüsse 112a mittels der Vakuumrohrverbindung 114 miteinander (z.B. gasleitend) gekoppelt sind. Beispielsweise kann das Sammelrohr 114 mittels des ersten Ventils 116a mit der ersten Vakuumkammer 102 gekoppelt sein. Beispielsweise kann das Sammelrohr 114 mittels des zweiten Ventils 116b mit der zweiten Vakuumkammer 104 gekoppelt sein.
2B veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 200b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 200b kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Ferner kann die Vakuumkammeranordnung 200b eine Steuerung 120 aufweisen, welche eingerichtet ist, die erste Vakuumkammer 102 und/oder die zweite Vakuumkammer 104 gemäß eines Substrat-Transportzyklus abzupumpen.
Der Substrat-Transportzyklus kann eine erste Phase aufweisen, in der das erste Ventil 116a geöffnet ist zum Abpumpen der ersten Vakuumkammer 102 mittels der Vorvakuumpumpe 110a. Mit anderen Worten kann in der ersten Phase die erste Vakuumkammer 102 an die Vorvakuumpumpe 110a gasleitend angekoppelt sein. In der ersten Phase kann optional ein Substrat 102s in der ersten Vakuumkammer 102 angeordnet sein. Ferner kann in der erste Phase das zweite Ventil 116b geschlossen sein. Mit anderen Worten kann in der ersten Phase die zweite Vakuumkammer 104 von der Vorvakuumpumpe 110a gasseparierend abgekoppelt sein.
Der Substrat-Transportzyklus kann eine zweite Phase aufweisen, in der das zweite Ventil 116b geöffnet ist zum Abpumpen der zweiten Vakuumkammer 104 mittels der Vorvakuumpumpe 110a. Mit anderen Worten kann in der zweiten Phase die zweite Vakuumkammer 104 an die Vorvakuumpumpe 110a gasleitend angekoppelt sein. In der zweiten Phase kann optional ein Substrat 102s mittels der Transportvorrichtung 108 zwischen der ersten Vakuumkammer 102 und der zweiten Vakuumkammer 104 transportiert werden, z.B. von der ersten Vakuumkammer 102 in die zweite Vakuumkammer 104 oder andersherum.
In der zweiten Phase kann die Substrat-Transferöffnung 106 beispielsweise geöffnet sein oder werden, so dass das Substrat 102s durch die Substrat-Transferöffnung 106 hindurch transportiert werden kann. Danach kann in der zweiten Phase die Substrat-Transferöffnung 106 optional geschlossen (und/oder geschlossen gehalten) sein oder werden, so dass die erste Vakuumkammer 102 und die zweite Vakuumkammer 104 voneinander gassepariert sind. Alternativ oder zusätzlich kann in der zweiten Phase ein Substrat 102s in der zweiten Vakuumkammer 104 angeordnet sein.
Ferner kann in der zweiten Phase das erste Ventil 116a geschlossen sein. Mit anderen Worten kann in der zweiten Phase die erste Vakuumkammer 102 von der Vorvakuumpumpe 110a gasseparierend abgekoppelt sein und/oder gehalten werden.
3A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 300a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 300a kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in der zweiten Prozessierkammer 104 eine Prozessierquelle 1702 angeordnet sein. Die Prozessierquelle 1702 kann zum Prozessieren von Substraten 102s in einem Hochvakuum eingerichtet sein, d.h. zum Betrieb ein Hochvakuum benötigen.
Die Prozessierquelle 1702 kann einen Prozessierbereich definieren, durch welchen hindurch die Transportfläche 111f verläuft. Mit anderen Worten kann die Transportvorrichtung 108 zum Transportieren eines Substrats durch den Prozessierbereich hindurch eingerichtet sein.
3B veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 300b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 300b kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Die Vakuumkammeranordnung 300b kann eine Hochvakuumpumpe 110b aufweisen, welche zwischen das zweite Ventil 116b und die zweite Vakuumkammer 104 geschaltet ist. Die Hochvakuumpumpe 110b kann mit ihrem Ansauganschluss 112b (d.h. eingangsseitig) mit der zweiten Vakuumkammer 104 gekoppelt und mit ihrem Abführungsanschluss mit dem zweiten Ventil 116b gekoppelt sein.
Die Hochvakuumpumpe 110b kann Teil einer Hochvakuum-Pumpstufe 410b (auch als zweite Pumpstufe 410b bezeichnet) sein. Allgemeiner kann die Vakuumkammeranordnung 300b eine Pumpenanordnung 110 aufweisen, welche mehrere Pumpstufen 410a, 410b aufweist, von denen eine erste Pumpstufe 410a zumindest eine Vorvakuumpumpe 110a aufweist und eine zweite Pumpstufe 410b zwischen die erste Pumpstufe 410a und die zweite Vakuumkammer 104 geschaltet ist. Die zweite Pumpstufe 410b kann zumindest eine Hochvakuumpumpe 110b aufweisen.
Optional kann die Hochvakuum-Pumpstufe 410b mehrere Hochvakuumpumpen 110b aufweisen, z.B. zumindest zwei Hochvakuumpumpen 110b, z.B. drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder z.B. mehr als zehn Hochvakuumpumpen 110b. Die Anzahl der Hochvakuumpumpen 110b kann an die benötigte Pumpleistung angepasst sein oder werden. Anschaulich kann eine große Hochvakuumpumpe 110b verwendet werden, um die benötigte Pumpleistung pro Vakuumkammer bereitzustellen oder es können mehrere kleine Hochvakuumpumpen 110b pro Vakuumkammer verwendet werden, um die benötigte Pumpleistung pro Vakuumkammer bereitzustellen.
4 veranschaulicht eine Vakuumkammeranordnung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 400 kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Die Vakuumkammeranordnung 400 kann eine zusätzliche Vorvakuumpumpe 110c aufweisen, welche mit dem Abführungsanschluss der Hochvakuumpumpe 110b gekoppelt ist.
Das zweite Ventil 116b kann zwischen die zusätzliche Vorvakuumpumpe 110c und die Vorvakuumpumpe 110a geschaltet sein. Das zweite Ventil 116b kann zwischen die Hochvakuumpumpe 110b und die Vorvakuumpumpe 110a geschaltet sein. Die zusätzliche Vorvakuumpumpe 110c und die Hochvakuumpumpe 110b können parallel zu der Vorvakuumpumpe 110a und dem ersten Ventil 116a geschaltet sein.
Optional kann vor die Vorvakuumpumpe 110c, z.B. zwischen die Vorvakuumpumpe 110c und die Hochvakuumpumpe 110b, ein Ventil (beispielsweise Ventil 304, vergleiche 11) geschaltet sein oder werden. Beispielsweise kann das Ventil 304 derart angesteuert sein oder werden, dass wenn die Vakuumammer 104 z.B. volle Gaslast bekommt, die Vorvakuumpumpe 110c mittels des Ventils 304 von der Vakuumammer 104 abgekoppelt wird.
5 veranschaulicht eine Vakuumkammeranordnung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 500 kann ähnlich der vorangehend beschriebenen Vakuumkammeranordnungen eingerichtet sein.
Die Vakuumkammeranordnung 500 kann ein drittes Ventil 116c aufweisen, welches die zusätzliche Vorvakuumpumpe (eingangsseitig) mit einem Dichtspalt 106s der Substrat-Transferöffnung 106 koppelt.
Optional kann zwischen die Vorvakuumpumpe 110c und die Hochvakuumpumpe 110b ein Ventil (beispielsweise Ventil 304, vergleiche 11) geschaltet sein oder werden. Beispielsweise kann das Ventil 304 derart angesteuert sein oder werden, dass wenn die Vakuumammer 104 z.B. volle Gaslast bekommt, die Vorvakuumpumpe 110c mittels des Ventils 304 von der Vakuumammer 104 abgekoppelt wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 500 mehrere (z.B. unterschiedliche) Anschlüsse oder Abgriffe für eine Zwischenabsaugung aufweisen.
6 veranschaulicht eine Substrat-Transferöffnung 106 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder Querschnittsansicht (z.B. in eine Sicht quer zur Transportfläche 111f).
Die Substrat-Transferöffnung 106 kann zwischen zwei aneinandergrenzenden Vakuumkammern 602, 604 angeordnet sein und diese miteinander koppeln. Zumindest eine der zwei aneinandergrenzenden Vakuumkammern 602, 604 kann mittels eines Kammergehäuses 614 bereitgestellt sein, welches einen Substrattransferspalt 614o (anschaulich eine spaltförmige Kammeröffnung) aufweist.
Die Substrat-Transferöffnung 106 kann eine Ventilklappe 106v aufweisen, welche mittels einer Lageranordnung 1061 beweglich gelagert ist, z.B. zwischen einer Geschlossen-Position und einer Geöffnet-Position beweglich. Die Ventilklappe 106v kann den Substrattransferspalt 614o in der Geschlossen-Position abdecken und in der Geöffnet-Position freigeben. Die Lageranordnung 1061 kann eine Durchführung 106d (z.B. eine Drehdurchführung) aufweisen, welche eine mechanische Kopplung der Ventilklappe 106v nach außen (d.h. außerhalb des Kammergehäuses 614) ermöglicht.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Durchführung 106d eine Entlüftungsöffnung in Form eines Kanals 302o (auch als Absaugkanal oder Zwischenabsaugung bezeichnet) aufweisen. Anschaulich kann der Kanal 302o zum Entlüften eines Hohlraums 106s (auch als Dichtspalt 106s bezeichnet) in der Durchführung 106d eingerichtet sein, z.B. einen Spalt zwischen einer Welle der Durchführung 106d und dem Kammergehäuse 614. Der Dichtspalt 106s kann mit dem dritten Ventil 116c (vergleiche 5) gekoppelt sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Substrat-Transferöffnung einen zusätzlichen Dichtspalt aufweisen, z.B. zwischen der Ventilklappe 106v und dem Kammergehäuse 614, welche mit dem dritten Ventil 116c gekoppelt sein kann.
7A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A) in einer Teilphase 700a der ersten Phase.
Die erste Vakuumkammer 102 und die zweite Vakuumkammer 104 können mittels einer ersten Substrat-Transferöffnung 106 und einer zweiten Substrat-Transferöffnung 1004 miteinander gekoppelt sein. Die erste Vakuumkammer 102 kann mittels einer Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 mit einer Umgebung der Vakuumkammeranordnung gekoppelt sein.
Die Vakuumkammeranordnung kann eine dritte Vakuumkammer 1002 aufweisen, welche zwischen die erste Vakuumkammer 102 und die zweite Vakuumkammer 104 geschaltet ist. Die dritte Vakuumkammer 1002 kann mittels der zweiten Substrat-Transferöffnung 1004 mit der zweiten Vakuumkammer 104 und mittels der ersten Substrat-Transferöffnung 106 mit der ersten Vakuumkammer 104 gekoppelt sein.
Zwischen dem zweiten Ventil 116b und der zweiten Vakuumkammer 104 und/oder zwischen dem zweiten Ventil 116b und der dritten Vakuumkammer 1002 kann optional jeweils eine Hochvakuumpumpe 110b angeordnet sein.
Die zweite Vakuumkammer 104 kann als Prozessierkammer eingerichtet sein. Die dritte Vakuumkammer 1002 kann als zusätzliche Schleusenkammer (auch als Pufferkammer bezeichnet) eingerichtet sein. Optional kann zwischen der zweiten Vakuumkammer 104 und der dritten Vakuumkammer 1002 zumindest eine zusätzliche Vakuumkammer (z.B. zumindest eine Ventilkammer und/oder eine zusätzliche Prozessierkammer) angeordnet sein.
Die zweite Vakuumkammer 104 kann ein größeres Volumen aufweisen als die erste Vakuumkammer 102 und/oder die dritte Vakuumkammer 1002. Die dritte Vakuumkammer 1002 kann ein größeres Volumen aufweisen als die erste Vakuumkammer 102.
Die erste Pumpstufe 410a kann beispielsweise genau eine Vorvakuumpumpe 110a aufweisen. Alternativ kann die erste Pumpstufe 410a eine andere Anzahl an Vorvakuumpumpe 110a aufweisen, z.B. zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder mehr als zehn Vorvakuumpumpe 110a.
Im Folgenden soll exemplarisch anhand von 7A die erste Phase beschrieben werden.
In der ersten Phase kann das erste Ventil 116a geöffnet sein oder werden und das zweite Ventil 116b kann geschlossen sein oder werden. Ein Substrat (nicht dargestellt) kann optional in der ersten Vakuumkammer 102 angeordnet sein. In der ersten Phase können die erste Substrat-Transferöffnung 106 und die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 verschlossen sein (z.B. mittels einer jeweiligen Ventilklappe, auch als Substrattransfer-Ventil bezeichnet), z.B. vakuumdicht. Die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 kann optional geöffnet sein oder werden (z.B. mittels einer Ventilklappe), z.B. gasleitend.
Die erste Vakuumkammer 102 kann in der ersten Phase von einem Druck größer als Vakuum (z.B. Normaldruck oder Atmosphärendruck) auf einen Vakuumdruck, d.h. auf kleiner als oder ein Vakuum, gebracht werden (mit anderen Worten evakuiert werden), z.B. auf den ersten Übergabedruck (z.B. im Feinvakuum), z.B. auf 0,5 mbar oder weniger, z.B. auf 0,2 mbar oder weniger.
Optional kann die Vakuumkammeranordnung 700a einen zuschaltbaren Bypass 306 (Überbrückungsverbindung) aufweisen, welcher parallel zu der Hochvakuumpumpe 110b geschaltet ist und die erste Pumpstufe 410a mit der dritten Vakuumkammer 1002 koppelt. Der zuschaltbare Bypass 306 kann geöffnet werden, um einen Druck in der dritten Vakuumkammer 1002 zu reduzieren, z.B. auf ein Grobvakuum, Vorvakuum oder ein Feinvakuum, z.B. bevor das zweite Ventil 116b und/oder die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 geöffnet werden. Damit kann die Hochvakuumpumpe 110b geschont werden.
Beispielsweise kann der Bypass 306 derart angeordnet sein oder werden, dass das zweite Ventil 116b, wie in 7A veranschaulicht, zwischen den Bypass 306 und die Prozessierkammer 104 geschaltet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der oder ein Bypass 306 derart angeordnet sein oder werden, dass das zweite Ventil 116b zwischen den Bypass 306 und die erste Pumpstufe 410a geschaltet ist. Beispielsweise kann der Bypass 306 zwischen das zweite Ventil 116b und die Prozessierkammer 104 parallel zu der daran angeschlossenen Hochvakuumpumpe 110b geschaltet sein.
Der oder jeder Bypass 306 kann geöffnet sein oder werden, wenn zum Beispiel die Vakuumkammeranordnung (anschaulich die Gesamtanlage) oder mehrere Sektionen (z.B. Kammern) belüftet waren und auf Vorvakuumdruck abgepumpt werden sollen. Dann muss anschaulich nicht durch die ausgeschaltete(n) Hochvakuumpumpe(n) 110b (z.B. Turbomolekularpumpen) vollumfänglich durchgepumpt werden. Der Bypass 306 kann im Normalbetrieb (d.h. bei abgepumpten Kammern) geschlossen sein oder werden (d.h. anschaulich nicht gebraucht werden).
7B veranschaulicht die Vakuumkammeranordnung aus 7A in einer Teilphase 700b der zweiten Phase. Im Folgenden soll exemplarisch anhand von 7A die zweite Phase beschrieben werden.
In der zweiten Phase kann das erste Ventil 116a geschlossen sein und das zweite Ventil 116b kann geöffnet sein.
Die erste Substrat-Transferöffnung 106 kann (z.B. mittels des Substrattransfer-Ventils) geöffnet sein oder werden (z.B. gasleitend). Die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 und die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 können geschlossen sein oder werden (z.B. mittels eines jeweiligen Substrattransfer-Ventils), z.B. vakuumdicht.
In der zweiten Phase kann ein Umschleusen des Substrats von der ersten Vakuumkammer 102 in die dritte Vakuumkammer 1002 erfolgen, z.B. durch die geöffnete erste Substrat-Transferöffnung 106 hindurch.
Die miteinander (gasleitend) gekoppelten Vakuumkammern 102, 1002 können in der zweiten Phase auf kleiner als der erste Übergabedruck gebracht werden, z.B. auf einen zweiten Übergabedruck, z.B. auf 0,1 mbar oder weniger, z.B. 0,01 mbar oder weniger.
Optional kann die zweite Phase eine zusätzliche Teilphase aufweisen, in der die Ventile 106 und 1004 geschlossen sind und/oder das Substrat in der dritten Vakuumkammer 1002 angeordnet ist. In der zusätzlichen Teilphase kann das Substrat optional aufgeheizt werden und/oder die dritte Vakuumkammer 1002 kann auf einen Übergabedruck (zur zweiten Vakuumkammer 104) gebracht werden, z.B. mittels der Hochvakuumpumpe 110b (anschaulich abgepumpt werden). Der Übergabedruck kann der zweite Übergabedruck sein und/oder kann in einem Bereich von ungefähr 10^-4 mbar bis 10^-7 mbar liegen (z.B. in einem Bereich von 10^-4 mbar bis 10^-5 mbar, in einem Bereich von 10^-5 mbar bis 10^-6 mbar oder in einem Bereich von 10^-6 mbar ungefähr bis ungefähr 10^-7 mbar) .
8A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 7A bzw. 7B) in einer Teilphase 800a der zweiten Phase.
Die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 kann (z.B. mittels des Substrattransfer-Ventils) geöffnet sein oder werden (z.B. gasleitend). Die erste Substrat-Transferöffnung 106 und die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 können geschlossen sein oder werden (z.B. mittels eines jeweiligen Substrattransfer-Ventils), z.B. vakuumdicht.
In der zweiten Phase kann ein Umschleusen des Substrats von der dritten Vakuumkammer 1002 in die zweite Vakuumkammer 104 erfolgen, z.B. durch die geöffnete zweite Substrat-Transferöffnung 1004 hindurch.
Die miteinander (gasleitend) gekoppelten Vakuumkammern 104, 1002 können in der dritten Phase auf kleiner als den zweiten Übergabedruck gebracht werden, z.B. auf einen dritten Übergabedruck, z.B. auf 0,005 mbar oder weniger.
8B veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 800b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
In der Vakuumkammeranordnung 800b können die dritte Vakuumkammer 1002 (z.B. die Pufferkammer) und/oder die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 weggelassen sein. Dann kann, bevor die erste Substrat-Transferöffnung 106 geöffnet wird, ein Einkoppeln einer Hochvakuumpumpe 810b zwischen die erste Pumpstufe 410a und die erste Vakuumkammer 102 erfolgen. Damit kann die erste Vakuumkammer 102 auf den zweiten Übergabedruck und/oder den dritten Übergabedruck gebracht werden. Wenn der Druck in der ersten Vakuumkammer 102 größer als Vorvakuum und/oder Feinvakuum ist, kann die Hochvakuumpumpe 810b von der ersten Vakuumkammer 102 abgekoppelt sein oder werden.
9A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 900a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 900a kann als Durchlaufanlage eingerichtet sein, d.h. die Vakuumkammeranordnung 900a kann einen Eingangsbereich 1302 zum Einschleusen von Substraten 102s in die Vakuumkammeranordnung 900a hinein aufweisen und kann einen Ausgangsbereich 1312 zum Ausschleusen von Substraten 102s aus der Vakuumkammeranordnung 900a heraus aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 900a eine Prozessierkammeranordnung 1304 aufweisen, welche eine Prozessierkammer 104 oder mehrere Prozessierkammern 104 mit jeweils einer (oder mehreren) Prozessierquelle(n) 1702 zum Prozessieren von Substraten 102s in einem Hochvakuum aufweist. Die Prozessierkammeranordnung 1304 kann zwischen den Eingangsbereich 1302 und den Ausgangsbereich 1312 gekoppelt sein kann.
Der Eingangsbereich 1302 kann eine Schleusenkammer 102 mit einer Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 aufweisen. Optional kann der Eingangsbereich 1302 eine Pufferkammer aufweisen, welche zwischen die Schleusenkammer 102 und die Prozessierkammeranordnung 1304 geschaltet ist. Der Eingangsbereich 1302 (oder zumindest dessen Schleusenkammer 102) kann eingerichtet sein einen Druck in dem Vorvakuum und/oder Feinvakuum bereitzustellen. Dazu kann der Eingangsbereich 1302 eine Vorvakuum-Pumpstufe 410a aufweisen, welche eine Vorvakuumpumpe 110a und zwei Ventile 116a, 116b aufweist.
Der Ausgangsbereich 1312 kann eine zusätzliche Schleusenkammer 102' mit einer Ausgang-Substrat-Transferöffnung 1006' aufweisen. Optional kann der Ausgangsbereich 1312 eine Pufferkammer aufweisen, welche zwischen die zusätzliche Schleusenkammer 102' und die Prozessierkammeranordnung 1304 gekoppelt ist. Der Ausgangsbereich 1312 (oder zumindest dessen Schleusenkammer 102') kann eingerichtet sein, einen Druck in dem Vorvakuum und/oder Feinvakuum bereitzustellen. Dazu kann der Ausgangsbereich 1312 eine zusätzliche Vorvakuum-Pumpstufe 410a' aufweisen, welche eine Vorvakuumpumpe 110a und zwei Ventile 116a, 116b aufweist.
Die Prozessierkammeranordnung 1304 (oder zumindest deren Prozessierkammer) kann eingerichtet sein einen Druck in dem Hochvakuumbereich bereitzustellen. Dazu kann die Prozessierkammeranordnung 1304 (oder zumindest deren Prozessierkammer) mit einer Hochvakuum-Pumpstufe 410b gekoppelt sein, welche zwischen die Vorvakuum-Pumpstufe 410a und die zusätzliche Vorvakuum-Pumpstufe 410a' geschaltet ist.
Der Eingangsbereich 1302 und/oder der Ausgangsbereich 1312 können jeweils an die Prozessierkammeranordnung 1304 angrenzen. Zwischen dem Eingangsbereich 1302 und/oder dem Ausgangsbereich 1312 und der Prozessierkammeranordnung 1304 kann jeweils eine Substrat-Transferöffnung 1004, 106 bzw. eine Substrat-Transferöffnung 1004', 106' angeordnet sein. In einem Geöffnet-Zustand der Substrat-Transferöffnung 1004, 106 bzw. der Substrat-Transferöffnung 1004', 106' kann die Prozessierkammeranordnung 1304 mit dem Eingangsbereich 1302 bzw. dem Ausgangsbereich 1312 gasleitend verbunden sein. Die Substrat-Transferöffnungen 1004, 106, 1004', 106' können jede derart eingerichtet sein, dass ein Substrat 102s durch diese hindurch transportiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Vorvakuum-Pumpstufe 410a und die zusätzlichen Vorvakuum-Pumpstufe 410a' im Gegentakt zueinander eingerichtet sein, z.B. mittels der Steuerung. Mit anderen Worten kann die erste Phase der Vorvakuum-Pumpstufe 410a gleichzeitig zu der zweiten Phase der zusätzlichen Vorvakuum-Pumpstufe 410a' sein.
Dazu können das erste Ventil 116a der Vorvakuum-Pumpstufe 410a und das erste Ventil 116a der zusätzlichen Vorvakuum-Pumpstufe 410a' im Gegentakt zueinander eingerichtet sein. Mit anderen Worten kann das erste Ventil 116a der Vorvakuum-Pumpstufe 410a geschlossen sein oder werden, wenn das erste Ventil 116a der zusätzlichen Vorvakuum-Pumpstufe 410a' geöffnet ist oder wird. Ferner kann das erste Ventil 116a der Vorvakuum-Pumpstufe 410a geöffnet sein oder werden, wenn das erste Ventil 116a der zusätzlichen Vorvakuum-Pumpstufe 410a' geschlossen ist oder wird. Somit kann immer eine Vorvakuum-Pumpstufe 410a, 410a' an die Hochvakuum-Pumpstufe 410b angekoppelt sein. Die Hochvakuum-Pumpstufe 410b kann abwechselnd an die erste Vorvakuum-Pumpstufe 410a oder die zweite Vorvakuum-Pumpstufe 410a' angekoppelt sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das erste Ventil 116a und das zweite Ventil 116b jeder Vorvakuum-Pumpstufe 410a, 410a' im Gegentakt zueinander eingerichtet sein, z.B. mittels der Steuerung. Mit anderen Worten kann das erste Ventil 116a geschlossen sein oder werden, wenn das zweite Ventil 116b geöffnet ist oder wird (z.B. in der zweiten Phase). Ferner kann das erste Ventil 116a geöffnet sein oder werden, wenn das zweite Ventil 116b geschlossen ist oder wird (z.B. in der ersten Phase). Somit kann die Vorvakuumpumpe 110a jeder Vorvakuum-Pumpstufe 410a, 410a' abwechselnd an die Hochvakuum-Pumpstufe 410b und den Eingangsbereich 1302 bzw. Ausgangsbereich 1312 angekoppelt sein oder werden.
9B veranschaulicht den Eingangsbereich 1302 und/oder den Ausgangsbereich 1312, welche Aspekte verschiedener Ausführungsformen sein, in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der Eingangsbereich 1302 und/oder der Ausgangsbereich 1312 eine oder mehrere Vakuumkammern aufweisen, von denen eine Schleusenkammer 102 (z.B. die erste Vakuumkammer 102) zum Bereitstellen eines ersten Drucks (erster Übergabedruck) eingerichtet ist und eine optionale Pufferkammer 1002 (z.B. die dritte Vakuumkammer) zum Bereitstellen eines zweiten Drucks (zweiter Übergabedruck) kleiner als der erste Druck eingerichtet ist.
Die zweite Pufferkammer 1002 kann zwischen der Schleusenkammer 102 einer Prozessierkammeranordnung angeordnet sein.
Die Schleusenkammer 102 kann eine Substrat-Transferöffnung 1006 aufweisen, mit der die Schleusenkammer 102 an ein Äußeres der Vakuumkammeranordnung angrenzen kann. Die Substrat-Transferöffnung 1006 kann beispielsweise an eine äußere Atmosphäre, z.B. an ungefähren Normaldruck angrenzen. Beispielsweise kann die Schleusenkammer 102 eine Atmosphäre-Vakuum-Schleusenkammer sein.
Weisen der Eingangsbereich 1302 und/oder der Ausgangsbereich 1312 keine Pufferkammer 1002 auf, kann die Schleusenkammer 102 mittels einer verschließbaren Substrat-Transferöffnung 106 mit der Prozessierkammeranordnung 1304 (gasleitend) verbindbar sein. D.h. in einem Geöffnet-Zustand der Substrat-Transferöffnung 106 können die Schleusenkammer 102 und die Prozessierkammeranordnung 1304 gasleitend miteinander verbunden sein.
Weisen der Eingangsbereich 1302 und/oder der Ausgangsbereich 1312 eine Pufferkammer 1002 auf, können die Schleusenkammer 102 und die Pufferkammer 1002 mittels der verschließbaren Substrat-Transferöffnung 106 (auch als erste Substrat-Transferöffnung 106 bezeichnet) miteinander (gasleitend) verbindbar sein. d.h. in einem Geöffnet-Zustand der Substrat-Transferöffnung 106 können die Schleusenkammer 102 und die Pufferkammer 1002 gasleitend miteinander verbunden sein. Die Pufferkammer 1002 kann mittels einer verschließbaren zusätzlichen Substrat-Transferöffnung 1004 (auch als zweite Substrat-Transferöffnung 1004 bezeichnet) mit der Prozessierkammeranordnung 1304 (gasleitend) verbindbar sein. d.h. in einem Geöffnet-Zustand der zusätzlichen Substrat-Transferöffnung 1004 können die Pufferkammer 1002 und die Prozessierkammeranordnung 1304 gasleitend miteinander verbunden sein.
Optional kann die Pufferkammer 1002 eine Vorbehandlungsquelle 704 aufweisen, z.B. eine Reinigungsvorrichtung und/oder eine Heizvorrichtung. Mit einer Heizvorrichtung kann die Pufferkammer 1002 beispielsweise als Heizkammer eingerichtet sein.
10A veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 1000a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 1000a kann als Einzelendanlage eingerichtet sein, d.h. die Vakuumkammeranordnung 1000a kann einen Eingangsbereich 1302 zum Einschleusen eines Substrats 102s in die Vakuumkammeranordnung 1000a hinein und zum Ausschleusen des Substrats 102s aus der Vakuumkammeranordnung 1000a heraus aufweisen. Ferner kann die Vakuumkammeranordnung 1000a einen Umkehrbereich 1322 aufweisen, welcher ein „totes Ende“ der Vakuumkammeranordnung 1000a (d.h. ohne Substrat-Transferöffnung) aufweist.
Der Eingangsbereich 1302 und/oder der Umkehrbereich 1322 können jeweils an die Prozessierkammeranordnung 1304 angrenzen. Zwischen dem Eingangsbereich 1302 und der Prozessierkammeranordnung 1304 kann jeweils eine Substrat-Transferöffnung 1004, 106 angeordnet sein, welche zum Öffnen und Schließen eingerichtet sind. Zwischen dem Umkehrbereich 1322 und der Prozessierkammeranordnung 1304 kann jeweils eine Substrat-Transferöffnung 1014 angeordnet sein, welche zum Öffnen und Schließen eingerichtet sind.
Der Umkehrbereich 1322 kann zumindest eine Umkehrkammer 122 aufweisen. Der Umkehrbereich 1322 kann derart eingerichtet sein, dass ein Substrat 102s durch dieselbe Substrat-Transferöffnung 1014 des Umkehrbereichs 1322 in diesen hinein und heraus gelangt (anschaulich kehrt das Substrat 102s um).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 1000a die Prozessierkammeranordnung 1304 aufweisen, welche zwischen den Eingangsbereich 1302 und den Umkehrbereich 1322 geschaltet sein kann.
Der Eingangsbereich 1302 kann eine Schleusenkammer 102 mit einer Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 aufweisen. Optional kann der Eingangsbereich 1302 eine Pufferkammer aufweisen, welche zwischen die Schleusenkammer 102 und die Prozessierkammeranordnung 1304 gekoppelt ist (vergleiche 9B). Der Eingangsbereich 1302 (oder zumindest dessen Schleusenkammer 102) kann eingerichtet sein einen Druck in dem Vorvakuum und/oder Feinvakuum bereitzustellen. Dazu kann der Eingangsbereich 1302 eine Vorvakuum-Pumpstufe 410a aufweisen, welche eine Vorvakuumpumpe 110a und zwei Ventile 116a, 116b aufweist.
Die Prozessierkammeranordnung 1304 (oder zumindest deren Prozessierkammer 104) und der Umkehrbereich 1322 (oder zumindest dessen Umkehrkammer 122) können eingerichtet sein einen Druck in dem Hochvakuumbereich bereitzustellen. Dazu können die Prozessierkammeranordnung 1304 (oder zumindest deren Prozessierkammer 104) und der Umkehrbereich 1322 (oder zumindest dessen Umkehrkammer 122) mit einer Hochvakuum-Pumpstufe 410b gekoppelt sein, welche ausgangseitig mit der Vorvakuum-Pumpstufe 410a gekoppelt ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das erste Ventil 116a und das zweite Ventil 116b der Vorvakuum-Pumpstufe 410a im Gegentakt zueinander eingerichtet sein, z.B. mittels der Steuerung. Mit anderen Worten kann das erste Ventil 116a geschlossen sein oder werden, wenn das zweite Ventil 116b geöffnet ist oder wird (z.B. in der zweiten Phase). Ferner kann das erste Ventil 116a geöffnet sein oder werden, wenn das zweite Ventil 116b geschlossen ist oder wird (z.B. in der ersten Phase). Somit kann die Vorvakuumpumpe 110a abwechselnd an die Hochvakuum-Pumpstufe 410b und den Eingangsbereich 1302 angekoppelt sein oder werden.
10B veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 1000b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 1000b kann als Durchlaufanlage eingerichtet sein, d.h. die Vakuumkammeranordnung 1000b kann den Eingangsbereich 1302 zum Einschleusen von Substraten 102s in die Vakuumkammeranordnung 1000b hinein und den Ausgangsbereich 1312 zum Ausschleusen von Substraten 102s aus der Vakuumkammeranordnung 1000b heraus aufweisen. Zwischen den Eingangsbereich 1302 und den Ausgangsbereich 1312 gekoppelt kann die Vakuumkammeranordnung 1000b eine erste Prozessierkammeranordnung 1304 und eine zweite Prozessierkammeranordnung 1304' aufweisen. Die erste Prozessierkammeranordnung 1304 und die zweite Prozessierkammeranordnung 1304' können mittels einer entsprechenden Substrat-Transferöffnung miteinander (gasleitend) verbindbar sein.
Alternativ können die erste Prozessierkammeranordnung 1304 und die zweite Prozessierkammeranordnung 1304' voneinander gassepariert sein, d.h. zu verschiedenen Vakuumsystemen gehören. Anschaulich kann das Substrat zwischen der ersten Prozessierkammeranordnung 1304 und der zweiten Prozessierkammeranordnung 1304' nicht hindurch-transportiert werden. Anschaulich können zwei single-end-Anlagen gespiegelt nebeneinander angeordnet sein, die unabhängig voneinander operieren bzw. betrieben werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammeranordnung 1000b eine erste Pumpenanordnung 110 aufweisen, welche einer erste Pumpstufe 410a und eine zweite Pumpstufe 410b aufweist, zum vakuumtechnischen Versorgen des Eingangsbereichs 1302 und der ersten Prozessierkammeranordnung 1304. Ferner kann die Vakuumkammeranordnung 1000b eine zweite Pumpenanordnung 110' aufweisen, welche einer erste Pumpstufe 410a' und eine zweite Pumpstufe 410b' aufweist, zum vakuumtechnischen Versorgen des Ausgangsbereich 1312 und der zweiten Prozessierkammeranordnung 1304'. Die erste Pumpenanordnung 110 und die zweite Pumpenanordnung 110' können im Gleichtakt oder in einem beliebigen anderen Takt zueinander eingerichtet sein, z.B. mittels der Steuerung.
11 veranschaulicht eine Vakuumkammeranordnung 1100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 1100 kann eine erste Pumpstufe 410a mit einer ersten Vorvakuumpumpe 110a und einer zweiten Vorvakuumpumpe 110c aufweisen, zwischen denen (jeweils eingangsseitig) ein zweites Ventil 116b gekoppelt ist.
Die Vakuumkammeranordnung 1100 kann eine zweite Pumpstufe 410b aufweisen, welche zwischen die erste Pumpstufe 410a und die Prozessierkammeranordnung 1304 geschaltet ist. Die zweite Pumpstufe 410b kann mehrere Hochvakuumpumpen 110b aufweisen, von denen jede Hochvakuumpumpe 110b zwischen die erste Pumpstufe 410a und eine Prozessierkammer 104 der Prozessierkammeranordnung 1304 geschaltet ist.
Die erste Pumpstufe 410a kann optional ein viertes Ventil 304 aufweisen, welches zwischen die zweite Vorvakuumpumpe 110c (auch als Haltepumpe 110c bezeichnet) und die zweite Pumpstufe 410b gekoppelt ist.
Die zweite Pumpstufe 410b kann ein zweites optionales Ventil 314 aufweisen, welches zwischen eine Pufferkammer 1002 und die erste Pumpstufe 410a geschaltet ist, z.B. zwischen eine Hochvakuumpumpe 110b, welche an die Pufferkammer 1002 angeschlossen ist, und die erste Pumpstufe 410a. Das zweite optionale Ventil 314 kann als Sicherheitsventil 314 eingerichtet sein, welches im Bedarfsfall (z.B. wenn die Hochvakuumpumpe 110b ausgeschaltet ist) geschlossen wird oder ist und ansonsten offen ist oder geöffnet wird.
Das optionale Ventil 314 kann beispielsweise im Normalbetrieb immer offen sein. Das optionale Ventil 314 kann im Bedarfsfall, zum Beispiel zu Service-Zwecken, geschlossen sein oder werden.
Wenn das optionale Ventil 314 geschlossen ist, kann zum Beispiel die davor befindliche Hochvakuumpumpe 110b ausgeschaltet sein und die Pufferkammer 1002 bei geschlossenen Klappenventilen 106,1004 belüftet sein oder werden, z.B. während in der danebenliegenden Prozesskammern 1304 Hochvakuum gehalten wird.
Das Ventil 314 kann dazu dienen, den Hochvakuumpumpbereich der Pufferkammer 1002 vom Prozess-Hochvakuumbereich in der Prozessierkammeranordnung 1304 zu trennen (anschaulich analog zu einer Trennung zwischen diesen mittels des Klappenventils 1004.
Ferner kann die Vakuumkammeranordnung 1100 eine Gasversorgung 412 aufweisen, welche eingerichtet ist, jeder Vakuumkammer der Vakuumkammeranordnung 1100 geregelt und/oder gesteuert ein Gas oder Gasgemisch zuzuführen, z.B. einer Prozessierkammer 104 ein Prozessgas und/oder einer Schleusenkammer 102 ein Spülgas und/oder ein Gas zur Kammerbelüftung.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung 120 zum Steuern und/oder Regeln der an der ersten Vakuumkammer 102 anliegenden Pumpleistung eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Steuerung 120 eingerichtet sein, die an der ersten Vakuumkammer 102 anliegende Pumpleistung allmählich zu erhöhen, z.B. mit sinkendem Druck in der ersten Vakuumkammer 102. Damit kann verhindert werden, dass die Substrate durch die beim Abpumpen der ersten Vakuumkammer 102 entstehenden Turbulenzen verlagert werden, beispielsweise wenn die Substrate (z.B. Wafer) in einem Träger (auch als Substratträger bezeichnet) eingelegt transportiert werden.
Das Steuern der an der ersten Vakuumkammer 102 anliegenden Pumpleistung kann mittels Steuerns und/oder Regelns des ersten Ventils 116a erfolgen. Beispielsweise kann das erste Ventil 116a derart eingerichtet sein, dass dieses stufenweise geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Dazu kann das erste Ventil 116a mindestens einen Zwischen-Zustand zwischen dem Geöffnet-Zustand und dem Geschlossen-Zustand aufweisen, in welchen das erste Ventil 116a gebracht werden kann, z.B. mittels der Steuerung 120. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Ventil 116a mehrere parallel verschaltete Unterventile aufweisen, welche nacheinander geöffnet und/oder geschlossen werden können, z.B. mittels der der Steuerung 120.
Alternativ oder zusätzlich kann das Steuern der an der ersten Vakuumkammer 102 anliegenden Pumpleistung kann mittels Steuerns und/oder Regelns der ersten Vorvakuumpumpe 110a erfolgen. Dazu kann die erste Vorvakuumpumpe 110a mehrere Pump-Modi aufweisen, welche sich in ihrer Saugleistung unterscheiden. Die Steuerung 120 kann eingerichtet sein, die erste Vorvakuumpumpe 110a zwischen den mehreren Pump-Modi zu schalten.
Optional kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c mit einem Zwischenpumpkreis 1200 (vergleiche 12) gekoppelt sein. Beispielsweise kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c (eingangsseitig) mit dem Zwischenpumpkreis 1200 gekoppelt sein, z.B. parallel zu der zweiten Pumpstufe 410b.
Die Durchmesser der Vakuumrohrverbindungen 1802, 114 sind an diesen mittels Zahlenwerten jeweils angegeben.
Weist die Vakuumkammeranordnung 1100 einen Druckspeicher auf, kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c weggelassen werden. Der Druckspeicher kann ein derart großen Hohlraum aufweisen, dass ein Druck in der ersten Phase (z.B. vom Beginn der erste Phase bis zum Ende der erste Phase) kleiner ist oder bleibt als ein vorgegebenes Druckkriterium, z.B. kleiner als Grobvakuum, z.B. kleiner als Vorvakuum, z.B. kleiner als Feinvakuum, z.B. im Hochvakuum oder kleiner.
Beispielsweise kann eine Vakuumrohrverbindung 1802, welche die Hochvakuumpumpen 110b miteinander koppelt, als Druckspeicher eingerichtet sein, z.B. indem diese einen größeren Rohrdurchmesser aufweist als die Vakuumrohrverbindung 114. Alternativ oder zusätzlich kann ein separater Druckspeicher 1152 an die Vakuumrohrverbindung 1802 angeschlossen sein.
Beispielsweise kann der Druckspeicher 1152, 1802 ein Volumen von mehr als ungefähr 1 m³ aufweisen, z.B. von mehr als ungefähr 2 m³, z.B. von mehr als ungefähr 3 m³, z.B. von mehr als ungefähr 4 m³, z.B. von mehr als ungefähr 5 m³. Alternativ oder zusätzlich kann der Druckspeicher 1152, 1802 ein Volumen aufweisen, welches mehr als ungefähr 5% (z.B. mehr als 10%, 20%, 30%, 40%, oder mehr als ungefähr 50%) des Volumens der Prozessierkammeranordnung 1304 (z.B. deren Prozessierkammern 104) ist. Mittels des Druckspeichers 1152, 1802 lässt sich anschaulich ein möglichst geringer Druckanstieg in der Vakuumrohrverbindung 114 erreichen, so dass die Hochvakuumpumpen 110b kurzzeitig ohne Vorvakuumpumpe auskommen (z.B. unter der Bedingung, dass die Prozessgas-Zufuhr komplett abgeschaltet ist).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Ventile der Vakuumkammeranordnung 1100 gemäß dem Substrat-Transportzyklus gesteuert werden, z.B. mittels der Steuerung 120. Die Ventile der Vakuumkammeranordnung 1100 können druckgesteuert geschaltet werden, z.B. mittels der Steuerung 120. Dazu kann die Vakuumkammeranordnung 1100 eine Sensoranordnung 1102 aufweisen, welche eingerichtet ist den Druck in den jeweiligen Vakuumkammern zu messen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Sammelrohr 1802 einen größeren Durchmesser aufweisen als die Vakuumrohrverbindung zwischen der Vorvakuumpumpe 110a und der Vorvakuumpumpe 110c.
12 veranschaulicht eine Zwischenpumpkreis 1200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zwischenpumpkreis 1200 ein drittes Ventil 116c aufweisen, welches die zweite Vorvakuumpumpe 110c mit zumindest einem von Folgendem koppelt: die erste Substrat-Transferöffnung 106 (z.B. deren Dichtspalt 106s); die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 (z.B. deren Dichtspalt 106s); die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 (z.B. deren Dichtspalt 106s); die Ausgang-Substrat-Transferöffnung 1006' (z.B. deren Dichtspalt 106s); und/oder eine andere Substrat-Transferöffnung 1202 der Vakuumkammeranordnung.
Die Vorvakuumpumpe 110c kann alternativ oder zusätzlich gekoppelt sein mit zumindest einer weiteren Zwischenabsaugung, zum Beispiel:

- eine (oder mehrere) Zwischenabsaugung(en) von einer (oder mehreren) zusätzliche(n) Drehdurchführung(en), zum Beispiel von Substrat-Transporteinheiten (z.B. eines Transportrollen-Systeme); und/oder
- eine (oder mehrere) Zwischenabsaugung(en) von Doppeldichtung(en), wie zum Beispiel von Dichtungen zwischen dem Kammergehäuse einer oder jeder Vakuumkammer und deren Kammerdeckel.

13 veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 1300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A).
Die Vakuumkammeranordnung 1300 kann ein drittes Ventil 116c aufweisen, welches die Vorvakuumpumpe 110c mit einem Dichtspalt 106s der Substrat-Transferöffnung 106 koppelt. Die Vakuumkammeranordnung 1300 kann ferner ein viertes Ventil 304 aufweisen, welches die Vorvakuumpumpe 110c mit der Prozessierkammer 104 koppelt.
Optional kann die Vakuumkammeranordnung 1300 eine Steuerung 120 aufweisen, welche eingerichtet ist das vierte Ventil 304 und das dritte Ventil 116c gemäß einem Substrat-Transportzyklus zu steuern. Der Substrat-Transportzyklus kann eine erste Phase aufweisen, in der das vierte Ventil 304 geöffnet ist zum Abpumpen der Prozessierkammer 104 mittels der Vorvakuumpumpe und/oder in der das dritte Ventil 116c geschlossen ist. Der Substrat-Transportzyklus kann ferner eine zweite Phase aufweisen, in der das dritte Ventil 116c geöffnet ist zum Abpumpen des Dichtspalts mittels der Vorvakuumpumpe 110c und/oder in der das vierte Ventil 304 geschlossen ist.
Zwischen dem vierten Ventil 304 und der Prozessierkammer 104 kann optional eine Hochvakuum-Pumpstufe 410b bzw. eine Hochvakuumpumpe 110b gekoppelt sein (vergleiche beispielsweise 11).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann bei geöffnetem vierten Ventil 304 (z.B. mit einer dazwischengeschalteten Hochvakuumstufe 410b) die Prozessierkammer 104 bepumpt (abgesaugt) werden. Gleichzeitig kann das dritte Ventil 116c geöffnet sein oder werden, so dass beispielsweise eine Zwischenabsaugung bedient werden kann (beispielsweise wenn die Vorvakuumpumpe 110b ausreichend Pumpleistung aufweist).
14 veranschaulicht verschiedene Aspekte eines Verfahrens 1400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
Das Verfahren 1400 kann in 1401 aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer.
Das Verfahren 1400 kann ferner in 1403 aufweisen: Abpumpen der Schleusenkammer mittels einer Vorvakuumpumpe, z.B. wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist und/oder wenn die Vorvakuumpumpe von der Prozessierkammer abgekoppelt (gassepariert) ist.
Das Verfahren 1400 kann ferner in 1405 aufweisen: Abpumpen der Prozessierkammer mittels der Vorvakuumpumpe, z.B. wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist und/oder wenn die Vorvakuumpumpe von der Schleusenkammer abgekoppelt (gassepariert) ist.
15 veranschaulicht verschiedene Aspekte eines Verfahrens 1500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
Das Verfahren 1500 kann in 1501 aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer durch eine Substrat-Transferöffnung hindurch.
Das Verfahren 1500 kann ferner in 1503 aufweisen: Abpumpen der Prozessierkammer mittels einer Vorvakuumpumpe, wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist (z.B. wenn die Substrat-Transferöffnung geschlossen ist) und/oder wenn die Vorvakuumpumpe von einem Dichtspalts der Substrat-Transferöffnung abgekoppelt (gassepariert) ist.
Das Verfahren 1500 kann ferner in 1505 aufweisen: Abpumpen des Dichtspalts der Substrat-Transferöffnung, wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist (z.B. wenn die Substrat-Transferöffnung geschlossen ist) und/oder wenn die Vorvakuumpumpe von der Prozessierkammer abgekoppelt (gassepariert) ist.
16 veranschaulicht verschiedene Aspekte eines Verfahrens 1600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm gemäß eines Substrat-Transportzyklus.
Die Substrat-Transportzyklus kann mehrere Teilphasen aufweisen, von denen eine Abpumpen-Teilphase 1603 Bestandteil einer erste Phase 1653 ist und von denen eine Einschleusen-Teilphase 1601, eine Umschleusen-Teilphase 1605, optional eine zusätzliche Umschleusen-Teilphase 1607, eine Prozessieren-Teilphase 1609 und eine Ausschleusen-Teilphase 1611 Bestandteil einer zweiten Phase 1651 sind.
Der Substrat-Transportzyklus kann eine Einschleusen-Teilphase 1601 aufweisen, in der ein Substrat in die Schleusenkammer 102 eingeschleust wird und anschließend die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 (auch als Substratventil 1006 bezeichnet) geschlossen wird. In der Einschleusen-Teilphase 1601 kann die erste Vorvakuumpumpe 110a von der Schleusenkammer 102 abgekoppelt und/oder an die Prozessierkammeranordnung 1304 angekoppelt sein oder werden.
Der Substrat-Transportzyklus kann ferner eine Abpumpen-Teilphase 1603 aufweisen, welche einen ersten Schritt 1603a aufweisen kann, in dem das zweite Ventil 116b geschlossen und optional das vierte Ventil 304 (wenn vorhanden) geöffnet ist oder wird. Anschaulich kann in dem ersten Schritt 1603a die zweite Pumpstufe 410b an die zweite Vorvakuumpumpe 110c angekoppelt sein oder werden, so dass die zweite Vorvakuumpumpe 110c als Haltepumpe für die Hochvakuumpumpen 110b wirkt.
In der Abpumpen-Teilphase 1603 kann optional der Gaseinlass in die Prozessierkammeranordnung 1304 (z.B. mittels der Gasversorgung 412) verringert und/oder gestoppt sein. Somit wird eine geringere Pumpleistung der zweiten Vorvakuumpumpe 110c benötigt.
Die Abpumpen-Teilphase 1603 kann einen zweiten Schritt 1603b aufweisen, in dem das erste Ventil 116a geöffnet sein oder werden kann, z.B. stufenweise. Beispielsweise können mehrere Unterventile des ersten Ventils 116a zeitversetzt geöffnet werden. Anschaulich kann in dem zweiten Schritt 1603b die erste Vorvakuumpumpe 110a an die Schleusenkammer 102 angekoppelt werden. Somit wird die Schleusenkammer 102 mittels der ersten Vorvakuumpumpe 110a abgepumpt, z.B. auf den ersten Übergabedruck, z.B. auf 0,2 mbar oder weniger.
Der Substrat-Transportzyklus kann ferner eine Umschleusen-Teilphase 1605 aufweisen, welche einen ersten Schritt 1605a aufweisen kann, in dem das erste Ventil 116a geschlossen ist oder wird. Die Umschleusen-Teilphase 1605 kann beginnen, wenn (z.B. sobald) der erste Übergabedruck in der Schleusenkammer 102 erreicht oder unterschritten ist. Ferner kann die Umschleusen-Teilphase 1605 einen zweiten Schritt 1605b aufweisen, in dem das vierte Ventil 304 (falls vorhanden) optional geschlossen und gleichzeitig das zweite Ventil 116b geöffnet sein oder werden. Mit anderen Worten kann in dem zweiten Schritt 1605b die erste Vorvakuumpumpe 110a an die zweite Pumpstufe 410b angekoppelt und/oder von der Schleusenkammer 102 abgekoppelt werden. Damit kann die erste Vorvakuumpumpe 110a als Vorpumpsystem für die Hochvakuumpumpen 110b wirken.
Die Umschleusen-Teilphase 1605 kann einen dritten Schritt 1605c aufweisen, in dem die erste Substrat-Transferöffnung 106 geöffnet sein oder werden kann. Mit anderen Worten kann die Pufferkammer 1002 an die Schleusenkammer 102 angekoppelt werden. Somit werden die Schleusenkammer 102 und die Pufferkammer 1002 mittels der zweiten Pumpstufe 410b (d.h. die Schleusenkammer 102 über die Pufferkammer 1002) und der ersten Vorvakuumpumpe 110a abgepumpt, z.B. auf den zweiten Übergabedruck kleiner als der erste Übergabedruck, z.B. auf 0,1 mbar oder weniger.
Beispielsweise kann sich beim Öffnen der ersten Substrat-Transferöffnung 106 (bzw. deren Klappenventil 106) zwischen Schleusenkammer 102 und Pufferkammer 1002 ein Ausgleichsdruck einstellen (d.h. dass beide den gleichen Druck aufweisen), z.B. kleiner als der erste Übergabedruck, d.h. kleiner als der Druck in der Schleusenkammer 102 vor dem Öffnen der ersten Substrat-Transferöffnung 106. Mit anderen Worten kann der Druck in der Schleusenkammer 102 mittels des Öffnens der ersten Substrat-Transferöffnung 106 reduziert sein oder werden. Wird die Substrat-Transferöffnung 106 beispielsweise bei einem Druck von 0,2 mbar in der Schleusenkammer 102 geöffnet, stellt sich ein Ausgleichsdruck kleiner 0,2 mbar ein, z.B. 0,1 mbar.
Während der Zeit, in der das Substrat von der Schleusenkammer 102 in die Pufferkammer 1002 transportiert wird (anschaulich fährt), d.h. in der die Substrat-Transferöffnung 106 (bzw. deren Klappenventil 106) geöffnet ist, kann die Hochvakuumpumpe 110b der Pufferkammer 1002 Saugzugriff auf die Pufferkammer 1002 und die Schleusenkammer 102 haben (z.B. mit einer kleineren Saugleistung bzw. einem kleineren Saugzugriff auf die Schleusenkammer 102 als auf die Pufferkammer 1002).
Sobald das Substrat 102s vollständig in der Pufferkammer angeordnet (angekommen) ist, kann die Substrat-Transferöffnung 106 (bzw. deren Klappenventil 106) geschlossen sein oder werden, so dass nur die Pufferkammer 1002 auf Hochvakuumdruck oder weniger (z.B. auf Übergabedruck zur Prozesskammer 104) abgepumpt wird.
Liegt ein Konzept ohne Pufferkammer 1002 vor (d.h. wird die Pufferkammer 1002 weggelassen), kann eine zuschaltbare Hochvakuumpumpe mit der Schleusenkammer 102 gekoppelt sein oder werden (welche dann zum Abpumpen der Schleusenkammer 102 auf den Übergabedruck zur Prozesskammer verwendet wird). Die zuschaltbare Hochvakuumpumpe kann zugeschaltet sein oder werden, wenn der Druck in der Schleusenkammer 102 ein vorgegebenes Kriterium (z.B. den Zuschaltdruck, z.B. Vakuum) erreicht hat.
Die Umschleusen-Teilphase 1605 kann einen vierten Schritt 1605d aufweisen, in dem ein Substrat von der Schleusenkammer 102 in die Pufferkammer 1002 (wenn vorhanden) oder in die Prozessierkammeranordnung 1304 (wenn keine Pufferkammer 1002 vorhanden ist) transportiert werden. Anschließend kann in dem vierten Schritt 1605d die erste Substrat-Transferöffnung 106 geschlossen sein oder werden.
Der Substrat-Transportzyklus kann optional eine zusätzliche Umschleusen-Teilphase 1607 aufweisen (z.B. wenn eine Pufferkammer 1002 vorhanden ist), in der das erste Ventil 116a geschlossen und/oder das zweite Ventil 116b geöffnet ist. Somit wird die Pufferkammer 1002 mittels der zweiten Pumpstufe 410b und der ersten Vorvakuumpumpe 110a abgepumpt, z.B. auf einen dritten Übergabedruck kleiner als der zweite Übergabedruck, z.B. auf Hochvakuum, z.B. auf 10^-5 mbar oder weniger. Wenn der dritte Übergabedruck erreicht ist, kann die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 geöffnet sein oder werden und das Substrat in die Prozessierkammeranordnung 1304 transportiert werden. Hat das Substrat die Pufferkammer 1002 verlassen, kann die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 geschlossen sein oder werden (d.h. wenn das Substrat in einer Prozessierkammer 104 der Prozessierkammeranordnung 1304 angeordnet ist).
Der Substrat-Transportzyklus kann ferner eine Prozessieren-Teilphase 1609 aufweisen, in der das Substrat in der Prozessierkammeranordnung 1304 transportiert und/oder angeordnet ist, z.B. zum Prozessieren des Substrats in der jeweiligen Prozessierkammer 104 der Prozessierkammeranordnung 1304. Beispielsweise kann das Substrat in zumindest einer Prozessierkammer 104 der Prozessierkammeranordnung 1304 beschichtet werden.
Der Substrat-Transportzyklus kann ferner eine Ausschleusen-Teilphase 1611 aufweisen, in der das Substrat (z.B. nach dem Prozessieren) aus der Vakuumkammeranordnung 1600 herausgebracht wird. Die Ausschleusen-Teilphase 1611 kann einen ersten Schritt 1611a aufweisen, in dem die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 geöffnet werden kann, das Substrat in die Pufferkammer 1002 transportiert und die zweite Substrat-Transferöffnung 1004 wieder geschlossen werden kann. Die Ausschleusen-Teilphase 1611 kann einen zweiten Schritt 1611b aufweisen, in dem die erste Substrat-Transferöffnung 106 geöffnet, das Substrat in die Schleusenkammer 102 gebracht werden und die erste Substrat-Transferöffnung 106 geschlossen werden kann.
Die Ausschleusen-Teilphase 1611 kann einen dritten Schritt 1611c aufweisen, in dem die Schleusenkammer 102 belüftet werden kann, d.h. auf einen Druck größer als Vakuum gebracht werden kann, z.B. auf Atmosphärendruck. Anschließend kann in dem dritten Schritt 1611c der Ausschleusen-Teilphase 1611 die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 geöffnet und das Substrat aus der Vakuumkammeranordnung 1600 (bzw. der Schleusenkammer 102) herausgebracht werden.
Alternativ kann das Substrat in der Ausschleusen-Teilphase 1611 aus einer Ausgang-Substrat-Transferöffnung 1006' herausgebracht werden (z.B. in einer Durchlaufanlage).
Nach der Ausschleusen-Teilphase 1611 kann der Substrat-Transportzyklus erneut beginnen (d.h. es kann mit einer Einschleusen-Teilphase 1601 eines nachfolgenden Substrat-Transportzyklus fortgefahren werden).
Optional kann in der Prozessieren-Teilphase 1609 (z.B. während des Beschichtens des Substrats) ein Prozessgas in die Prozessierkammeranordnung 1304 eingelassen werden, z.B. mittels der Gasversorgung 412. Die dadurch größere Pumpleistung, welche benötigt wird, indem das eingelassene Prozessgas wieder abgepumpt wird, kann mittels der ersten Vorvakuumpumpe 110a bereitgestellt sein oder werden. Optional kann der Vorvakuumpumpe 110a dafür eine Hochvakuum-Pumpstufe 410b vorgeschaltet sein oder werden.
Beispielsweise kann die erste Vorvakuumpumpe 110a eine Pumpleistung von mehr als ungefähr 100 m³/h (Kubikmeter pro Stunde) aufweisen, z.B. von mehr als ungefähr 200 m³/h, z.B. von mehr als ungefähr 300 m³/h, z.B. von mehr als ungefähr 400 m³/h, z.B. von mehr als ungefähr 500 m³/h, z.B. von mehr als ungefähr 600 m³/h. Beispielsweise kann die Pumpleistung an die Schleusenkammer 102 (d.h. deren Volumen) angepasst sein oder werden, so dass die Schleusenkammer in weniger als ungefähr 105 Sekunden auf den ersten Übergabedruck (z.B. 0,2 mbar oder weniger) gebracht werden kann, z.B. in weniger als ungefähr 90 Sekunden.
Wird hingegen nicht prozessiert (d.h. in Teilphasen des Substrat-Transportzyklus außerhalb der Prozessieren-Teilphase 1609), kann eine kleinere Pumpleistung benötigt werden als in der Prozessieren-Teilphase 1609. Die Pumpleistung der zweiten Vorvakuumpumpe 110c kann daher kleiner sein als die Pumpleistung der ersten Vorvakuumpumpe 110a, z.B. kleiner als ungefähr 75% (z.B. 50%, 25%, 10%, 5%, oder 2,5%) der Pumpleistung der ersten Vorvakuumpumpe 110a. Beispielsweise kann das Verhältnis der Pumpleistungen der ersten Vorvakuumpumpe 110a und der zweiten Vorvakuumpumpe 110c weniger als 1/10 betragen.
Beispielsweise kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c eine Pumpleistung von weniger als ungefähr 300 m³/h (Kubikmeter pro Stunde) aufweisen, z.B. von weniger als ungefähr 200 m³/h, z.B. von weniger als ungefähr 100 m³/h, z.B. von weniger als ungefähr 50 m³/h (z.B. in einem Bereich von ungefähr 20 m³/h bis ungefähr 40 m³/h), z.B. von weniger als ungefähr 25 m³/h, z.B. weniger als ungefähr 20 m³/h (z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 m³/h bis ungefähr 20 m³/h), z.B. ungefähr 15 m³/h. Alternativ kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c weggelassen werden, z.B. wenn ein Druckspeicher (auch als Vakuumdruckspeicher bezeichnet) verwendet wird.
Damit lässt sich ein großes Vorvakuumpumpsystem einsparen, was die Anschaffungs- und Unterhaltungskosten der Vakuumkammeranordnung reduziert.
Optional (Detailansicht 1602) kann die erste Phase 1653 einen Teil der Ausschleusen-Teilphase 1611 aufweisen (z.B. vor dem zweiten Schritt 1611b). Anschaulich kann in der Ausschleusen-Teilphase 1611 (d.h. wenn das Substrat bereits prozessiert, z.B. beschichtet ist und/oder Richtung Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 transportiert wird) ein Abpumpen der Schleusenkammer 102 erfolgen, bevor die erste Substrat-Transferöffnung 106 geöffnet wird (d.h. vor dem zweiten Schritt 1611b der Ausschleusen-Teilphase 1611), z.B. wenn ein Druck in der Schleusenkammer 102 ein vorgegebenes Kriterium erfüllt (beispielsweise den ersten Übergabedruck überschreitet). Dazu kann der Druck in der Schleusenkammer 102 erfasst (z.B. überwacht) werden. Anschaulich kann der Druck in der Schleusenkammer 102 während der Wartephase beispielsweise aufgrund von Leckagen auf einen zu hohen Schwellwert angestiegen sein (z.B. von 0,1 mbar auf 0,8 mbar).
Mit anderen Worten kann optional (Detailansicht 1602) in der Ausschleusen-Teilphase in eine Konfiguration der Ventile gemäß der ersten Phase gewechselt werden (in der das erste Ventil geöffnet und/oder das zweite Ventil geschlossen ist oder wird), wenn Druck in der Schleusenkammer 102 das vorgegebenes Kriterium erfüllt. Während der ersten Phase kann der Druck in der Schleusenkammer 102 sinken. Wenn der Druck in der Schleusenkammer 102 ein zusätzliches vorgegebenes Kriterium erfüllt (beispielsweise den ersten Übergabedruck unterschreitet, z.B. wenn 0,2 mbar erreicht oder unterschritten sind), kann wieder in die zweite Phase gewechselt werden.
Wenn das zusätzliche vorgegebene Kriterium erfüllt ist, dann kann das Überschleusen des Substrats in die Schleusenkammer 102 erfolgen, z.B. kann danach die Schleusenkammer 102 belüftet werden (z.B. auf Atmosphärendruck gebracht werden) und danach die Eingang-Substrat-Transferöffnung 1006 geöffnet werden und das Substrat aus der Vakuumkammeranordnung heraus gebracht werden (Ausschleusen).
Optional kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c in der ersten Phase zur Zwischenabsaugung verwendet werden. Dazu kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c in der ersten Phase an einen Dichtspalt (z.B. zwischen einer Doppeldichtung und/oder Drehdurchführung) angekoppelt werden. Anschaulich kann die zweite Vorvakuumpumpe 110c als Zwischenabsaugung-Pumpe für Leckagen verwendet werden.
Die zweite Vorvakuumpumpe 110c kann alternativ oder zusätzlich derart eingerichtet sein, dass diese permanent die Zwischenabsaugung bereitstellt, d.h. bepumpt, und/oder zusätzlich in den betreffenden Phasen als Haltepumpe der Hochvakuumpumpe(n) dient.
17 veranschaulicht verschiedene Aspekte eines Verfahrens 1700 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
Das Verfahren 1700 kann in 1701 aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer.
Das Verfahren 1700 kann ferner in 1703 aufweisen: Abpumpen eines Druckspeichers mittels einer Vorvakuumpumpe, wobei der Druckspeicher mittels einer Hochvakuumpumpe mit einer Prozessierkammer gekoppelt ist. Das Abpumpen des Druckspeichers mittels der Vorvakuumpumpe kann beispielsweise erfolgen, wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist und/oder wenn die Vorvakuumpumpe an die Prozessierkammer angekoppelt ist.
Das Verfahren 1700 kann ferner in 1705 aufweisen: Abpumpen einer Schleusenkammer mittels der Vorvakuumpumpe (z.B. wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist), wenn die Vorvakuumpumpe von dem Druckspeicher und der Prozessierkammer abgekoppelt (d.h. gassepariert) ist.
18 veranschaulicht verschiedene Aspekte einer Vakuumkammeranordnung 1800 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht (analog zu 1A), ähnlich der Vakuumkammeranordnung 300b, wobei zwischen das zweite Ventil 116b und die Hochvakuumpumpe 110b ein Druckspeicher 1152, 1802 gekoppelt ist.
19 veranschaulicht verschiedene Aspekte eines Verfahrens 1900 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagramm.
Das Verfahren 1900 kann in 1901 aufweisen: Transportieren eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozessierkammer.
Das Verfahren 1900 kann ferner in 1903 aufweisen: Abpumpen der Prozessierkammer mittels einer Vorvakuumpumpe, wenn das Substrat in der Schleusenkammer angeordnet ist.
Das Verfahren 1900 kann ferner in 1905 aufweisen: Abpumpen eines Zwischenabsaugung-Anschluss der Vakuumkammeranordnung, wenn das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist und/oder die Vorvakuumpumpe von der Prozessierkammer abgekoppelt ist.

Claims

Vakuumkammeranordnung, aufweisend: • eine Schleusenkammer (102) und eine Prozessierkammer (104), welche mittels zumindest einer Substrat-Transferöffnung (106, 1004) miteinander gekoppelt sind; • eine Transportvorrichtung (108) zum Transportieren eines Substrats durch die zumindest eine Substrat-Transferöffnung (106, 1004) hindurch; • eine Vorvakuumpumpe (110a); • ein erstes Ventil (116a), welches die Vorvakuumpumpe (110a) mit der Schleusenkammer (102) koppelt; • ein zweites Ventil (116b), welches die Vorvakuumpumpe (110a) mit der Prozessierkammer (104) koppelt; • eine Hochvakuumpumpe (110b), welche zwischen das zweite Ventil (116b) und die Prozessierkammer (104) geschaltet ist; und • eine zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c), welche mit der Hochvakuumpumpe (110b) gekoppelt ist, wobei das zweite Ventil (116b) zwischen die zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c) und die Vorvakuumpumpe (110a) geschaltet ist.
Vakuumkammeranordnung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Vakuumrohrverbindung (114), mittels welcher die Vorvakuumpumpe (110a) an das erste Ventil (116a) und das zweite Ventil (116b) angeschlossen ist.
Vakuumkammeranordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Prozessierquelle (1702), welche in der Prozessierkammer (104) angeordnet ist.
Vakuumkammeranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Pumpleistung der zusätzlichen Vorvakuumpumpe (110c) kleiner ist als eine Pumpleistung der Vorvakuumpumpe (110a).
Vakuumkammeranordnung gemäß Anspruch 4, wobei ein Verhältnis der Pumpleistungen der zusätzlichen Vorvakuumpumpe (110c) zu der Vorvakuumpumpe (110a) weniger als 1/10 ist.
Vakuumkammeranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: ein drittes Ventil (116c), welches die zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c) mit einem Zwischenabsaugung-Anschluss koppelt.
Vakuumkammeranordnung, gemäß Anspruch 6 ferner aufweisend: • ein zusätzliches erstes Ventil (304), welches die zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c) mit der Prozessierkammer (104) koppelt, • wobei die Prozessierkammer (104) und/oder die Schleusenkammer (102) den Zwischenabsaugung-Anschluss aufweisen, und • wobei die Prozessierkammer (104) eine Prozessierquelle (1702) aufweist.
Vakuumkammeranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Umkehrkammer (122), wobei die Prozessierkammer (104) zwischen die Schleusenkammer (102) und die Umkehrkammer (122) gekoppelt ist; wobei die Umkehrkammer (122) genau eine Substrat-Transferöffnung (1014) aufweist.
Vakuumkammeranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine zusätzliche Schleusenkammer (1002), wobei die Prozessierkammer (104) zwischen die Schleusenkammer (102) und die zusätzliche Schleusenkammer (1002) geschaltet ist; oder wobei die zusätzliche Schleusenkammer (1002) zwischen die Schleusenkammer (102) und die Prozessierkammer (104) geschaltet ist.
Vakuumkammeranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend: eine Steuerung (120), welche eingerichtet ist das erste Ventil (116a) und das zweite Ventil (116b) gemäß einem Substrat-Transportzyklus zu steuern, wobei der Substrat-Transportzyklus aufweist: • eine erste Phase, in der das erste Ventil (116a) geöffnet ist zum Abpumpen der Schleusenkammer (102) mittels der Vorvakuumpumpe (110a); • eine zweite Phase, in der das zweite Ventil (116b) geöffnet ist zum Abpumpen der Prozessierkammer (104) mittels der Vorvakuumpumpe (110a); • wobei in der zweiten Phase ein Substrat mittels der Transportvorrichtung (108) zwischen der Prozessierkammer (104) und der Schleusenkammer (102) transportiert wird und/oder in der Prozessierkammer (104) angeordnet ist.
Vakuumkammeranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: • mehrere Hochvakuumpumpen (110b), welche die Hochvakuumpumpe (110b) aufweisen; und • einen Druckspeicher (1152, 1802), welcher die mehreren Hochvakuumpumpen (110b) miteinander koppelt und mittels der Hochvakuumpumpe (110b) der mehreren Hochvakuumpumpen (110b) mit der Prozessierkammer (104) gekoppelt ist, • wobei das zweite Ventil (116b) die Vorvakuumpumpe (110a) mit dem Druckspeicher koppelt.
Verfahren (1400) zum Betreiben einer Vakuumkammeranordnung, das Verfahren aufweisend: • Transportieren (1401) eines Substrats zwischen einer Schleusenkammer (102) und einer Prozessierkammer (104) ; • Abpumpen (1403) der Schleusenkammer (102) mittels einer Vorvakuumpumpe (110a); • Abpumpen (1405) der Prozessierkammer (104) mittels der Vorvakuumpumpe (110a) und einer Hochvakuumpumpe (110b), wenn die Vorvakuumpumpe (110a) von der Schleusenkammer (102) abgekoppelt ist und/oder das Substrat in der Prozessierkammer angeordnet ist; und • Abpumpen der Prozessierkammer mittels einer zusätzlichen Vorvakuumpumpe (110c) und der Hochvakuumpumpe (110b), wenn das Abpumpen (1403) der Schleusenkammer (102) mittels der Vorvakuumpumpe (110a) erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 12, das Verfahren ferner aufweisend: • Abpumpen (1503) der Prozessierkammer (104) mittels der zusätzlichen Vorvakuumpumpe (110c), wenn das Substrat in der Schleusenkammer (102) angeordnet ist; und • Abpumpen (1505) eines Zwischenabsaugung-Anschlusses der Vakuumkammeranordnung mittels der zusätzlichen Vorvakuumpumpe (110c), wenn das Substrat in der Prozessierkammer (104) angeordnet ist und/oder die zusätzliche Vorvakuumpumpe (110c) von der Prozessierkammer (104) abgekoppelt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, das Verfahren ferner aufweisend: • Abpumpen (1703) eines Druckspeichers (1152, 1802) mittels der Vorvakuumpumpe (110a), wobei der Druckspeicher (1152, 1802) mehrere Hochvakuumpumpen (110b), welche die Hochvakuumpumpe (110b) aufweisen, miteinander koppelt und mittels der Hochvakuumpumpe (110b) der mehreren Hochvakuumpumpen (110b) mit der Prozessierkammer (104) gekoppelt ist; und • wobei das Abpumpen (1705) der Schleusenkammer (102) mittels der Vorvakuumpumpe (110a) erfolgt, wenn die Vorvakuumpumpe (110a) von dem Druckspeicher (1152, 1802) abgekoppelt ist und/oder das Substrat in der Schleusenkammer (102) angeordnet ist.