DE102021207727B4 - Process device and method for metering a process gas into a process chamber of a process device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozesseinrichtung (1) zur Werkstückbearbeitung, insbesondere für die Halbleiterproduktion, mit einer Prozesskammer (2) zur Aufnahme von Werkstücken und zur Durchführung eines Bearbeitungsprozesses unter Verwendung wenigstens eines Prozessgases und mit einer Dosiereinrichtung (3) für wenigstens ein Prozessgas, die fluidisch mit der Prozesskammer (2) verbunden ist und die einen elastisch deformierbar Ausgebildeten Dosierbehälter (4) aufweist, der ein größenvariables Gasvolumen (95) begrenzt und an dem ein Fluidanschluss (5) für eine Gaszufuhr in das Gasvolumen (24) und/oder für eine Gasabfuhr aus dem Gasvolumen (24) ausgebildet ist, sowie mit einer Antriebseinrichtung (6) zur Einleitung einer Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter (4) und mit einer Steuereinrichtung (7) zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung (6), wobei dem Dosierbehälter (4) oder der Antriebseinrichtung (6) ein Positionssensor (8) zugeordnet ist, der zur Bereitstellung eines von der Deformation des Dosierbehälters (4) abhängigen Positionssignals ausgebildet ist und der mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung (7) für eine Verarbeitung des Positionssignals, insbesondere zur Durchführung einer Lageregelung für die Antriebseinrichtung (6), ausgebildet ist, um eine vorgegebene Deformation für den Dosierbehälter (4) zu bewirken.The invention relates to a process device (1) for processing workpieces, in particular for semiconductor production, with a process chamber (2) for receiving workpieces and for carrying out a processing process using at least one process gas and with a dosing device (3) for at least one process gas, which is fluidic is connected to the process chamber (2) and has an elastically deformable dosing container (4) which delimits a variable-size gas volume (95) and on which a fluid connection (5) for gas supply into the gas volume (24) and/or for a gas discharge from the gas volume (24), and with a drive device (6) for initiating a deformation movement on the dosing container (4) and with a control device (7) for controlling the drive device (6), the dosing container (4) or the Drive device (6) is associated with a position sensor (8) for providing one of the Def ormation of the dosing container (4) and which is connected to the control device (7), the control device (7) being designed to process the position signal, in particular to carry out position control for the drive device (6), in order to to cause predetermined deformation for the dosing container (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Prozesseinrichtung zur Werkstückbearbeitung, insbesondere für die Halbleiterproduktion, wobei die Prozesseinrichtung, die zur Werkstückbearbeitung, insbesondere für die Halbleiterproduktion, eine Prozesskammer zur Aufnahme von Werkstücken und zur Durchführung eines Bearbeitungsprozesses unter Verwendung wenigstens eines Prozessgases sowie eine Dosiereinrichtung für wenigstens ein Prozessgas aufweist, wobei die Dosiereinrichtung fluidisch mit der Prozesskammer verbunden ist und einen elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälter aufweist, der ein größenvariables Gasvolumen begrenzt und an dem ein Fluidanschluss für eine Gaszufuhr in das Gasvolumen und/oder für eine Gasabfuhr aus dem Gasvolumen ausgebildet ist, und ferner eine Antriebseinrichtung zur Einleitung einer Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung aufweist, sowie ein Verfahren zum Dosieren eines Prozessgases in eine Prozesskammer einer, insbesondere zur Halbleiterherstellung ausgebildeten, Prozesseinrichtung.The invention relates to a process device for workpiece processing, in particular for semiconductor production, with the process device for workpiece processing, in particular for semiconductor production, having a process chamber for receiving workpieces and for carrying out a processing process using at least one process gas and a metering device for at least one process gas , wherein the metering device is fluidically connected to the process chamber and has an elastically deformable metering container, which delimits a variable-size gas volume and on which a fluid connection for gas supply into the gas volume and/or for gas discharge from the gas volume is formed, and also a drive device for initiating a deformation movement on the dosing container and a control device for controlling the drive device, and a method for dosing a process gas into a process chamber Always a process device designed in particular for semiconductor production.

Bei vielen Herstellungsprozessen, wie sie beispielsweise in der Elektronikindustrie, insbesondere in der Halbleiterindustrie, zum Einsatz kommen, werden Prozessgases eingesetzt. Mit Prozessgasen, die unterschiedlichste chemische Eigenschaften von inert bis hochreaktiv aufweisen können, können im Zuge einer Werkstückbearbeitung chemische Prozesse am zu bearbeitenden Werkstück eingeleitet, unterstützt oder unterbrochen werden. Hierzu ist es bekannt, Werkstücke in eine Prozesskammer aufzunehmen, in der beispielsweise durch Bereitstellen eines Prozessgases sowie eines hochfrequenten elektromagnetischen Felds eine Plasmabeschichtung des Werkstücks vorgenommen werden kann. Mit zunehmender Miniaturisierung der herzustellenden Werkstücke kommt der präzisen Dosierung der Prozessgase eine immer größere Rolle zu. Typischerweise ist eine Prozesseinrichtung zur Werkstückbearbeitung für eine Abarbeitung mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Arbeitsschritte vorgesehen und weist hierzu Verbindungen mit mehreren Prozessgasquellen auf. Um die gewünschte exakte Dosierung des jeweiligen Prozessgases in die Prozesskammer gewährleisten zu können, ist es bekannt, zwischen die jeweilige Prozessgasquelle und die Prozesskammer eine Durchflussregeleinrichtung anzuordnen, mit der ein Zustrom von Prozessgas von der Prozessgasquelle in die Prozesskammer beeinflusst werden kann. Typischerweise ist für jedes der Prozessgase, die zur Durchführung des Bearbeitungsprozesses in der Prozesskammer eingesetzt werden, eine eigene Durchflussregeleinrichtung vorgesehen. Um die steigenden Genauigkeitsanforderungen bei der Dosierung von Prozessgas gewährleisten zu können, muss ein erheblicher technischer Aufwand bei den Durchflussregeleinrichtungen getroffen werden, so dass diese einen beträchtlichen Kostenfaktor bei der Ausrüstung von Prozesseinrichtung darstellen.Process gases are used in many manufacturing processes, such as those used in the electronics industry, in particular in the semiconductor industry. With process gases, which can have a wide variety of chemical properties from inert to highly reactive, chemical processes on the workpiece to be processed can be initiated, supported or interrupted in the course of workpiece processing. For this purpose, it is known to accommodate workpieces in a process chamber in which, for example, a plasma coating of the workpiece can be carried out by providing a process gas and a high-frequency electromagnetic field. With increasing miniaturization of the workpieces to be manufactured, the precise dosing of the process gases is becoming increasingly important. A process device for workpiece processing is typically provided for processing a number of sequential work steps and has connections to a number of process gas sources for this purpose. In order to be able to ensure the desired exact dosing of the respective process gas into the process chamber, it is known to arrange a flow control device between the respective process gas source and the process chamber, with which a flow of process gas from the process gas source into the process chamber can be influenced. A dedicated flow control device is typically provided for each of the process gases that are used to carry out the machining process in the process chamber. In order to be able to ensure the increasing accuracy requirements when metering process gas, a considerable technical outlay must be made for the flow control devices, so that these represent a considerable cost factor when equipping process devices.

Die US 2019 / 0 301 016 A1 offenbart ein Schichtabscheidungsverfahren, das folgendes umfasst: Laden eines Substrats in eine Prozesskammer; Füllen eines Gasfüllbehälters mit einem Gas auf einen vorbestimmten Ladedruck; Erhöhen des Drucks des Gases auf einen Druck, der größer ist als der vorbestimmte Ladedruck; und Einleiten des Gases in die Prozesskammer.The U.S. 2019/0 301 016 A1 discloses a film deposition method comprising: loading a substrate into a process chamber; filling a gas filling container with a gas to a predetermined boost pressure; increasing the pressure of the gas to a pressure greater than the predetermined boost pressure; and introducing the gas into the process chamber.

Aus der DE 10 2021 102 986 A1 ist eine Einrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten bekannt, mit der eine vorbestimmte Menge einer Flüssigkeit einem weiteren Verwendungszweck zugeführt wird, wobei die Einrichtung einen Vorratstank sowie eine Dosiereinrichtung aufweist, wobei der Vorratstank über eine Ausgangsleitung mit einem Einlass der Dosiereinrichtung und ein Auslass der Dosiereinrichtung über eine Rücklaufleitung mit dem Vorratstank verbunden ist, wobei in der Ausgangsleitung zwischen dem Vorratstank und der Dosiereinrichtung eine die Flüssigkeit fördernde Pumpe angeordnet ist, wobei zwischen der Pumpe und dem Einlass der Dosiereinrichtung in der Ausgangsleitung ein Ventil zum Absperren derselben vorgesehen ist und zwischen dem Auslass der Dosiereinrichtung und dem Vorratstank in der Rücklaufleitung ein weiteres Ventil zum Absperren derselben vorgesehen ist, und wobei zwischen dem Auslass der Dosiereinrichtung und dem Ventil ein Abzweig mit einer daran anschließenden Zufuhrleitung zu einer Verarbeitungseinrichtung angeordnet ist, wobei am freien Ende der Zufuhrleitung ein Dosierbolzen für die Flüssigkeit vorgesehen ist und zwischen dem Abzweig und dem Dosierbolzen ein drittes Ventil zum Absperren der Zufuhrleitung vorgesehen ist.From the DE 10 2021 102 986 A1 a device for dosing liquids is known, with which a predetermined quantity of a liquid is supplied for a further purpose, the device having a storage tank and a dosing device, the storage tank having an outlet line with an inlet of the dosing device and an outlet of the dosing device via a return line is connected to the storage tank, with a pump conveying the liquid being arranged in the output line between the storage tank and the dosing device, with a valve for shutting off the same being provided in the output line between the pump and the inlet of the dosing device and between the outlet of the dosing device and the storage tank in the return line a further valve for shutting off the same is provided, and wherein between the outlet of the dosing device and the valve a branch with an adjoining supply line to a processing device ng is arranged, wherein at the free end of the supply line a dosing bolt is provided for the liquid and between the branch and the dosing bolt a third valve for shutting off the supply line is provided.

Die DE 41 18 502 A1 offenbart eine Vorrichtung zum exakten Dosieren von Gasen in einem Druckbehälter, bei dem ein Gasraum, der mit dem zu dosierenden Gas beschickbar ist, und ein Hydraulikraum durch eine elastische Membran voneinander getrennt gehalten werden. Durch Abziehen von Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikraum kann das Gas im Gasraum auf Atmosphärendruck entspannt werden. Es sind Druckmesser für das Gas im Gasraum und für den Atmosphärendruck sowie Temperaturmesser für die Gastemperatur und die Umgebungstemperatur vorgesehen. Mit den Meßwerten wird ein zugeordneter Rechner beschickt, der mit Hilfe der Gasgesetze ermittelt, wieviel Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikraum wieder zugeführt werden muß, um exakt die gewünschte Gasmenge unter Atmosphärendruck aus dem Gasraum in dosierter Form abzugeben.The DE 41 18 502 A1 discloses a device for the exact dosing of gases in a pressure vessel, in which a gas chamber, which can be charged with the gas to be metered, and a hydraulic chamber are kept separate from one another by an elastic membrane. The gas in the gas space can be expanded to atmospheric pressure by withdrawing hydraulic fluid from the hydraulic space. Pressure gauges for the gas in the gas space and for the atmospheric pressure as well as temperature gauges for the gas temperature and the ambient temperature are provided. An associated computer is fed with the measured values, which uses the gas laws to determine how much hydraulic fluid must be fed back into the hydraulic chamber in order to deliver exactly the desired quantity of gas under atmospheric pressure from the gas chamber in metered form.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Prozesseinrichtung bereitzustellen, bei der eine kostengünstige Dosierung von Prozessgas ermöglicht ist. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zum Dosieren eines Prozessgases in eine Prozesskammer bereitzustellen, mit dem eine hohe Präzision für die Prozessgasdosierung erzielt werden kann.The object of the invention is to provide a process device in which cost-effective dosing of process gas is made possible. Furthermore, the object of the invention is to provide a method for metering a process gas into a process chamber, with which a high degree of precision for the process gas metering can be achieved.

Die Aufgabe der Erfindung wird für eine Prozesseinrichtung der eingangs genannten Art gemäß einem ersten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is achieved for a process device of the type mentioned according to a first aspect with the features of claim 1 .

Typischerweise ist die Prozesskammer als abgeschlossenes Raumvolumen ausgebildet, in das durch eine geeignete Öffnung (Luke, Tür, Schacht) eine Zufuhr und Abfuhr von Werkstücken vorgenommen werden kann. Ferner sind an und/oder in der Prozesskammer ein oder mehrere Bearbeitungsmittel angeordnet, die zur Durchführung des jeweils gewünschten Bearbeitungsprozesses ausgebildet sind. Bei diesen Bearbeitungsmitteln kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Spannungsgenerator und elektrisch mit diesem verbundene, in der Prozesskammer angeordnete Elektroden handeln, um beispielsweise eine Plasmabehandlung für die Werkstücke durchführen zu können. Ferner ist der Prozesskammer eine Dosiereinrichtung für die Dosierung des Prozessgases zugeordnet, die fluidisch mit der Prozesskammer verbunden ist. Hiermit kann ein von der Dosiereinrichtung bereitgestelltes Prozessgas in die Prozesskammer geleitet werden, um dort den gewünschten Bearbeitungsprozesses zu starten, zu unterstützen oder zu unterbrechen.The process chamber is typically designed as a closed spatial volume into which workpieces can be fed in and removed through a suitable opening (hatch, door, shaft). Furthermore, one or more processing means are arranged on and/or in the process chamber, which are designed to carry out the respectively desired processing. These processing means can be, for example, an electrical voltage generator and electrodes arranged in the process chamber that are electrically connected to it, in order, for example, to be able to carry out a plasma treatment for the workpieces. Furthermore, the process chamber is assigned a dosing device for dosing the process gas, which is fluidically connected to the process chamber. A process gas provided by the dosing device can hereby be conducted into the process chamber in order to start, support or interrupt the desired machining process there.

Für die Dosierung des Prozessgases umfasst die Dosiereinrichtung den elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälter sowie eine mit dem Dosierbehälter verbundene Antriebseinrichtung und eine Steuereinrichtung, die zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung ausgebildet ist. Dabei kann die Antriebseinrichtung wahlweise ausschließlich für eine Kompression des Dosierbehälters zur Volumenverringerung des darin aufgenommenen Gasvolumens oder ausschließlich für eine Expansion des Dosierbehälters zur Volumenvergrößerung des darin aufgenommenen Gasvolumens ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung sowohl für eine Kompression als auch für eine Expansion des Dosierbehälters ausgebildet ist, um sowohl bei einem Zustrom von Prozessgas in den Dosierbehälter als auch bei einem Abstrom von Prozessgas aus dem Dosierbehälter einen Druckverlauf und/oder einen Massenstromverlauf für das Prozessgas präzise beeinflussen zu können.For the dosing of the process gas, the dosing device comprises the dosing container designed to be elastically deformable, as well as a drive device connected to the dosing container and a control device, which is designed to control the drive device. The drive device can optionally be designed exclusively for compression of the dosing container to reduce the volume of the gas volume contained therein or exclusively for expansion of the dosing container to increase the volume of the gas volume contained therein. Provision is particularly preferably made for the drive device to be designed both for compression and for expansion of the dosing container, in order to generate a pressure profile and/or a mass flow profile for both when process gas flows into the dosing container and when process gas flows out of the dosing container to be able to influence the process gas precisely.

Beispielhaft ist im Dosierbehälter ein Gasvolumen des Prozessgases aufgenommen, so dass im Zuge der Kompressionsbewegung für den Dosierbehälter, die durch die Antriebseinrichtung hervorgerufen wird, diejenige Prozessgasmenge an die Prozesskammer bereitgestellt werden kann, die während der Durchführung des jeweiligen Bearbeitungsprozesses benötigt wird. Wahlweise kann eine Abgabe des im Dosierbehälter aufgenommenen Gasvolumens während eines einzigen Dosierungsvorgangs oder während einer Reihe zeitlich aufeinander folgender Dosiervorrichtung vorgenommen werden. In Abhängigkeit von der Konstruktion des Dosierbehälters ist für die Dosierung des Prozessgases zu berücksichtigen, dass am Ende einer Kompressionsbewegung stets ein Restgasvolumen des Prozessgases im Dosierbehälter verbleibt, da eine zu starke Deformation des Dosierbehälters in den plastischen Bereich vermieden werden sollte. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dieses Restgasvolumen im Dosierbehälter durch einen Verdrängungseinsatz zu reduzieren.For example, a gas volume of the process gas is accommodated in the dosing container, so that in the course of the compression movement for the dosing container, which is caused by the drive device, that amount of process gas can be made available to the process chamber that is required during the implementation of the respective machining process. Optionally, the gas volume contained in the dosing container can be released during a single dosing process or during a series of dosing devices following one another in time. Depending on the design of the dosing tank, when dosing the process gas it must be taken into account that a residual gas volume of the process gas always remains in the dosing tank at the end of a compression movement, since excessive deformation of the dosing tank into the plastic range should be avoided. If necessary, provision can be made to reduce this residual gas volume in the dosing container by means of a displacement insert.

Ferner ist zu berücksichtigen, dass ein maximales Gasvolumen des Dosierbehälters ebenfalls von der Elastizitätsgrenze des Dosierbehälters abhängig ist, wobei weder die Elastizitätsgrenze für die Kompressionsbewegung noch die Elastizitätsgrenze für die Expansionsbewegung des Dosierbehälters in der Praxis erreicht werden sollte. Vielmehr sollte die Expansion und die Kompression des Dosierbehälters derart gewählt werden, dass stets eine rein elastische Deformation des Dosierbehälters auch unter wechselnden Umgebungsbedingungen, insbesondere unter Berücksichtigung von Temperaturschwankungen, sichergestellt istFurthermore, it should be considered that a maximum gas volume of the dosing container is also dependent on the elastic limit of the dosing container, whereby neither the elastic limit for the compression movement nor the elastic limit for the expansion movement of the dosing container should be reached in practice. Rather, the expansion and the compression of the dosing container should be selected in such a way that a purely elastic deformation of the dosing container is always ensured, even under changing environmental conditions, in particular taking temperature fluctuations into account

In Abhängigkeit von der Konstruktion des Dosierbehälters ist die Antriebseinrichtung für eine Einleitung von Druckkräften oder von Zugkräften oder sowohl von Zugkräften als auch von Druckkräften auf den Dosierbehälter ausgebildet. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass der Dosierbehälter in einem Ausgangszustand, bei denen die Antriebseinrichtung völlig kraftfrei ist, ein mittleres Gasvolumen aufweist und somit sowohl für eine Expansionsbewegung zum Erreichen seines maximalen Gasvolumens als auch für eine Kompressionsbewegung zum Erreichen seines minimalen Gasvolumens mit entsprechenden Druckkräften bzw. Zugkräften belastet werden muss.Depending on the design of the dosing container, the drive device is designed to apply compressive forces or tensile forces or both tensile forces and compressive forces to the dosing container. For example, it can be provided that the dosing container has a medium gas volume in an initial state in which the drive device is completely power-free and is therefore suitable both for an expansion movement to reach its maximum gas volume and for a compression movement to reach its minimum gas volume with corresponding pressure forces or must be subjected to tensile forces.

Bei einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Dosierbehälter in der kraftlosen Ausgangsposition der Antriebseinrichtung entweder ein minimales Gasvolumen oder ein maximales Gasvolumen aufweist und von der Antriebseinrichtung dementsprechend entweder eine Expansionsbewegung oder eine Kompressionsbewegung bereitgestellt werden muss, um die gewünschte Prozessgasdosierung zu ermöglichen.In an alternative embodiment it is provided that the dosing container has either a minimum gas volume or a maximum gas volume in the powerless starting position of the drive device and accordingly either an expansion movement or a compression movement must be provided by the drive device in order to enable the desired process gas dosing.

Die Steuereinrichtung, die beispielsweise als Mikroprozessor oder Mikrocontroller mit entsprechender Peripherie ausgebildet ist, dient zur Bereitstellung von Antriebsenergie an die Antriebseinrichtung, wobei diese Antriebsenergie in Abhängigkeit von einem Steuersignal einer mit der Steuereinrichtung verbundenen übergeordneten Steuerung und/oder in Abhängigkeit von Sensorsignalen eines oder mehrerer Sensoren, die elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden sind, bereitgestellt werden kann.The control device, which is embodied, for example, as a microprocessor or microcontroller with corresponding peripherals, is used to provide drive energy to the drive device, with this drive energy depending on a control signal from a higher-level controller connected to the control device and/or depending on sensor signals from one or more sensors , which are electrically connected to the control device, can be provided.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dem Dosierbehälter oder der Antriebseinrichtung ein Positionssensor zugeordnet ist, der zur Bereitstellung eines von der Deformation des Dosierbehälters abhängigen Positionssignals ausgebildet ist und der mit der Steuereinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung für eine Verarbeitung des Positionssignals, insbesondere zur Durchführung einer Lageregelung für die Antriebseinrichtung, ausgebildet ist, um eine vorgegebene Deformation für den Dosierbehälter zu bewirken.According to the invention, a position sensor is assigned to the dosing container or the drive device, which is designed to provide a position signal dependent on the deformation of the dosing container and which is connected to the control device, the control device for processing the position signal, in particular for carrying out position control for the drive device, is designed to bring about a predetermined deformation for the dosing container.

Dem Positionssensor kommt die Aufgabe zu, der Steuereinrichtung ein Positionssignal zur Verfügung zu stellen, mit dem die Steuereinrichtung in die Lage versetzt wird, eine Volumenveränderung für den Dosierbehälter vor, während und nach einer Aktivierungsdauer der Antriebseinrichtung zu ermitteln und eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung zu ermöglichen. Für eine derartige Deformationsermittlung kommen eine Vielzahl von Positionssensoren, insbesondere Sensoren zur inkrementalen oder absoluten Längenbestimmung oder Sensoren zur Abstandsbestimmung auf optischer, magnetischer oder kapazitiver Basis in Frage. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Positionssensor ein Positionssignal abgibt, das proportional zur Volumenänderung des Gasvolumens ist, so dass die Steuereinrichtung in die Lage versetzt wird, mit wenigen Rechenschritten eine Bestimmung des im Dosierbehälter aufgenommenen Gasvolumens zu ermöglichen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Positionssensor und die Steuereinrichtung derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Lageregelung für die Antriebseinrichtung durchgeführt werden kann, mit der eine vorgegebene Deformation für den Dosierbehälter und damit eine präzise Prozessgasdosierung gewährleistet ist.The position sensor has the task of making a position signal available to the control device, with which the control device is able to determine a volume change for the dosing container before, during and after an activation period of the drive device and to enable a corresponding activation of the drive device . A large number of position sensors, in particular sensors for incremental or absolute length determination or sensors for distance determination on an optical, magnetic or capacitive basis, can be used for such a deformation determination. It is preferably provided that the position sensor emits a position signal that is proportional to the change in volume of the gas volume, so that the control device is enabled to enable the gas volume contained in the dosing container to be determined with just a few calculation steps. Provision is preferably made for the position sensor and the control device to be matched to one another in such a way that position control for the drive device can be carried out, with which a predetermined deformation for the dosing container and thus precise process gas dosing is ensured.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass am Dosierbehälter, insbesondere am Fluidanschluss, ein Drucksensor angebracht ist, der zur Bereitstellung eines Drucksignals in Abhängigkeit von einem Gasdruck im Dosierbehälter ausgebildet ist und der elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Der Drucksensor ermöglicht es der Steuereinrichtung, in Kenntnis des Gasdrucks im Dosierbehälter eine gezielte Ansteuerung der Antriebseinrichtung vorzunehmen, um wahlweise ein exakt definiertes Gasvolumen im Dosierbehälter aufzunehmen oder ein exakt definiertes Gasvolumen aus den Dosierbehälter abzugeben. Bei exakter Kenntnis hinsichtlich der Strömungswiderstände zwischen dem Dosierbehälter und der Prozesskammer kann anhand des Drucksignals des Drucksensors auch eine Abschätzung oder Ermittlung eines Massenstroms für das Prozessgas, das vom Dosierbehälter in die Prozesskammer abgestimmt, von der Steuereinrichtung durchgeführt werden.A further development of the invention provides that a pressure sensor is attached to the dosing container, in particular to the fluid connection, which is designed to provide a pressure signal as a function of a gas pressure in the dosing container and which is electrically connected to the control device. The pressure sensor enables the control device, knowing the gas pressure in the dosing container, to carry out a targeted activation of the drive device in order to either receive a precisely defined volume of gas in the dosing container or deliver a precisely defined volume of gas from the dosing container. With precise knowledge of the flow resistance between the dosing container and the process chamber, the control device can also use the pressure signal from the pressure sensor to estimate or determine a mass flow for the process gas that is matched from the dosing container to the process chamber.

Vorteilhaft ist es, wenn am Fluidanschluss eine Ventileinrichtung angeordnet ist, die elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und wenn die Steuereinrichtung für eine Ansteuerung der Ventileinrichtung in Abhängigkeit von dem Positionssignal und/oder von dem Drucksignal ausgebildet ist. It is advantageous if a valve device is arranged on the fluid connection, which valve device is electrically connected to the control device and if the control device is designed to activate the valve device as a function of the position signal and/or the pressure signal.

Die Ventileinrichtung, die insbesondere als fluidisch vorgesteuertes Schaltventil oder als Magnetventil oder als Piezoventil ausgebildet sein kann, ermöglicht eine präzise zeitliche Einflussnahme auf den Prozessgasstrom, der vom Dosierbehälter in die Prozesskammer abgegeben werden soll. Beispielsweise kann im Vorfeld einer Bereitstellung von Prozessgas vom Dosierbehälter an die Prozesskammer zunächst bei geschlossener Ventileinrichtung ein Druckaufbau im Dosierbehälter durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung vorgenommen werden, um anschließend die Ventileinrichtung zu öffnen und den Abstrom des Prozessgases in die Prozesskammer innerhalb eines vorgegebenen zeitlichen Intervalls zu ermöglichen. Die Ventileinrichtung kann in Abhängigkeit von dem zu dosierende Prozessgas auch als Proportionalventil ausgestaltet sein, wenngleich eine Einflussnahme auf einen Massenstrom zwischen Dosierbehälter und Prozesskammer auch durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung erzielt werden kann.The valve device, which can be designed in particular as a fluidically pilot-controlled switching valve or as a solenoid valve or as a piezo valve, enables the process gas flow to be released from the dosing container into the process chamber to be influenced precisely over time. For example, before process gas is made available from the dosing container to the process chamber, pressure can be built up in the dosing container with the valve device closed by appropriately activating the drive device, in order to then open the valve device and allow the process gas to flow out into the process chamber within a predetermined time interval make possible. Depending on the process gas to be metered, the valve device can also be designed as a proportional valve, although the mass flow between metering container and process chamber can also be influenced by appropriate control of the drive device.

Beispielhaft kann eine zeitlich nichtlineare Veränderung für das Gasvolumen des Dosierbehälters vorgesehen werden, um entsprechenden Anforderungen des Bearbeitungsprozesses in der Prozesskammer gerecht werden zu können. Hierzu wird von der Steuereinrichtung eine korrespondierende nichtlineare Ansteuerung der Antriebseinrichtung vorgenommen. Sofern der Dosierbehälter mit genau einem Fluidanschluss versehen ist, ist davon auszugehen, dass die Ventileinrichtung wenigstens einen Eingangsanschluss zur Verbindung mit einer Prozessgasquelle und einen Ausgangsanschluss zur Verbindung mit der Prozesskammer sowie einen internen Anschluss zur Kopplung mit dem Fluidanschluss aufweist und zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen umschaltbar ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung drei Schaltstellungen aufweist, so dass wahlweise eine fluidisch kommunizierende Verbindung zwischen der Prozessgasquelle und dem Dosierbehälter oder eine fluidisch kommunizierende Verbindung zwischen dem Dosierbehälter und der Prozesskammer oder eine Sperrung des Fluidanschlusses verwirklicht werden kann.For example, a non-linear change over time for the gas volume of the dosing container can be provided in order to be able to meet the corresponding requirements of the machining process in the process chamber. For this purpose, the control device carries out a corresponding non-linear activation of the drive device. If the dosing container is provided with exactly one fluid connection, it can be assumed that the valve device has at least one inlet connection for connection to a process gas source and an outlet connection for connection to the process chamber as well as an internal connection for coupling to the fluid connection and can be switched between at least two switching positions . It is preferably provided that the valve device has three switching positions, so that a fluidly communicating connection between the Pro process gas source and the dosing container or a fluidically communicating connection between the dosing container and the process chamber or a blocking of the fluid connection can be realized.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fluidanschluss mit der Prozesskammer verbunden ist und dass am Dosierbehälter ein Prozessgasanschluss ausgebildet ist, der zur Verbindung mit einer Prozessgasquelle vorgesehen ist und an dem ein Prozessgasventil angeordnet ist, das elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und das für eine Dosierung eines Prozessgases in das Gasvolumen des Dosierbehälters ausgebildet ist.In an alternative embodiment of the invention, it is provided that the fluid connection is connected to the process chamber and that a process gas connection is formed on the dosing container, which is provided for connection to a process gas source and on which a process gas valve is arranged, which is electrically connected to the control device and which is designed for metering a process gas into the gas volume of the metering container.

Bei dieser Variante des Dosierbehälters stehen somit für die Zufuhr von Prozessgas in den Dosierbehälter sowie für die Abfuhr von Prozessgas aus dem Dosierbehälter jeweils separate Fluidleitungen zur Verfügung. Dementsprechend können die Ventileinrichtung sowie ein dem Prozessgasanschluss zugeordnetes Prozessgasventil jeweils als 2/2-Schaltventile ausgebildet sein, die beide von der Steuereinrichtung angesteuert werden. Mit einer derartigen Ausgestaltung der Prozesseinrichtung kann auch eine zeitweilige kontinuierliche Prozessgaszufuhr von der Prozessgasquelle unter Zwischenschaltung des Dosierbehälters in die Prozesskammer vorgenommen werden, wobei in diesem Fall sowohl die Ventileinrichtung als auch das Prozessgasventil dauerhaft geöffnet sind.In this variant of the dosing container, separate fluid lines are thus available for the supply of process gas into the dosing container and for the removal of process gas from the dosing container. Accordingly, the valve device and a process gas valve assigned to the process gas connection can each be designed as 2/2-way switching valves, both of which are controlled by the control device. With such a configuration of the process device, a temporary continuous supply of process gas from the process gas source can be carried out with the interposition of the dosing container in the process chamber, in which case both the valve device and the process gas valve are permanently open.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass am Dosierbehälter ein zweiter Prozessgasanschluss ausgebildet ist, der zur Verbindung mit einer zweiten Prozessgasquelle vorgesehen ist und an dem ein zweites Prozessgasventil angeordnet ist, das elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und das für eine Dosierung eines zweiten Prozessgases in das Gasvolumen des Dosierbehälters ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung der Prozessgas Einrichtung kann der Dosierbehälter dazu genutzt werden, eine Mischung eines ersten Prozessgases und eines zweiten Prozessgases vor der Zufuhr zur Prozesskammer durchzuführen. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Schritt das Prozessgasventil geöffnet wird, um eine vorgegebene Menge eines Prozessgases, das auch als erstes Prozessgas bezeichnet werden kann, von der Prozessgasquelle in den Dosierbehälter einzuleiten. Anschließend wird nach Schließen des Prozessgasventils das zweite Prozessgasventil geöffnet, mit dem ein zweites Prozessgas von der zweiten Prozessgasquelle in den Dosierbehälter zugeführt werden kann, um sich dort mit dem ersten Prozessgas zu vermischen. Anschließend wird das zweite Prozessgasventil geschlossen und bei einer nachfolgenden Öffnung der Ventileinrichtung kann das nunmehr im Dosierbehälter vorliegende Gasgemisch an die Prozesskammer bereitgestellt werden.In a further embodiment of the invention, it is provided that a second process gas connection is formed on the dosing container, which is provided for connection to a second process gas source and on which a second process gas valve is arranged, which is electrically connected to the control device and is used for dosing a second process gas is formed in the gas volume of the dosing container. In this configuration of the process gas device, the dosing container can be used to mix a first process gas and a second process gas before they are supplied to the process chamber. For example, provision can be made for the process gas valve to be opened in a first step in order to introduce a predetermined quantity of a process gas, which can also be referred to as the first process gas, from the process gas source into the dosing container. After closing the process gas valve, the second process gas valve is then opened, with which a second process gas can be fed from the second process gas source into the dosing container in order to mix there with the first process gas. The second process gas valve is then closed and when the valve device is subsequently opened, the gas mixture now present in the dosing container can be made available to the process chamber.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dosierbehälter als Faltenbalg aus einem metallischen Material hergestellt ist und für eine elastische Deformation längs einer Deformationsachse ausgebildet ist und/oder dass an einander entgegengesetzten Endbereichen des Dosierbehälters jeweils eine formstabile Koppelplatte angebracht ist, wobei ein Antriebsgehäuse und ein beweglich im Antriebsgehäuse gelagertes Antriebselement der Antriebseinrichtung jeweils mit einer der Koppelplatten verbunden ist. Die formstabilen Koppelplatten des Dosierbehälters dienen somit der Krafteinleitung, die von der Antriebseinrichtung auf den Faltenbalg erbracht werden muss, um diesen aus einer kraftfreien Neutralstellung in eine Kompressionsstellung und/oder in eine Expansionsstellung zu bringen. Vorzugsweise ist der Faltenbalg in einem nahtlosen Herstellungsverfahren hergestellt, weist also an seinem Umfang keine Verbindungsnaht auf. Der vorzugsweise rotationssymmetrisch zur Deformationsachse ausgebildete Faltenbalg ist jeweils endseitig abdichtend an der entsprechenden formstabilen Koppelplatte aufgenommen, insbesondere stoffschlüssig mit der formstabilen Koppelplatte verbunden. Die Antriebseinrichtung umfasst ein Antriebsgehäuse, das an einer der beiden Koppelplatten festgelegt ist, sowie ein beweglich, insbesondere linearbeweglich, im Antriebsgehäuse gelagertes Antriebselement, das an einem dem Antriebsgehäuse abgewandten Endbereich mit der anderen der beiden Koppelplatten verbunden ist. Bei Bereitstellung eines geeigneten Energieflusses, der von der Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt wird, kann eine Relativbewegung zwischen Antriebselement und Antriebsgehäuse bewirkt werden, die zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung eines Abstands zwischen den beiden Koppelplatten führt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the dosing container is made as a bellows made of a metallic material and is designed for elastic deformation along a deformation axis and/or that a dimensionally stable coupling plate is attached to opposite end regions of the dosing container, with a drive housing and a drive element of the drive device, which is movably mounted in the drive housing, is connected to one of the coupling plates in each case. The dimensionally stable coupling plates of the dosing container thus serve to introduce the force that the drive device must exert on the bellows in order to bring it from a force-free neutral position into a compression position and/or into an expansion position. The bellows is preferably produced in a seamless manufacturing process, ie it has no connecting seam on its circumference. The bellows, which are preferably designed to be rotationally symmetrical with respect to the deformation axis, are sealingly accommodated at each end on the corresponding dimensionally stable coupling plate, in particular connected with a material connection to the dimensionally stable coupling plate. The drive device comprises a drive housing, which is fixed to one of the two coupling plates, and a movable, in particular linearly movable, drive element mounted in the drive housing, which is connected to the other of the two coupling plates at an end region remote from the drive housing. When a suitable flow of energy is made available by the control device, a relative movement between the drive element and the drive housing can be brought about, which leads to an increase or decrease in the distance between the two coupling plates.

Um ein Verkippen der Koppelplatten zueinander zu vermeiden können eine oder mehrere Führungseinrichtungen, insbesondere Linearführungen, vorgesehen sein, die sich zwischen den beiden Koppelplatten erstrecken und für eine stets parallele Ausrichtung der Koppelplatten sorgen.In order to prevent the coupling plates from tilting relative to one another, one or more guide devices, in particular linear guides, can be provided which extend between the two coupling plates and ensure that the coupling plates are always aligned in parallel.

Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinrichtung für eine Bereitstellung einer linearen Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter ausgebildet ist und aus der Gruppe: elektrischer Spindelantrieb, elektrischer Zahnstangenantrieb, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder, ausgewählt ist. Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung als elektrischer Spindelantrieb ausgebildet, bei dem ein Elektromotor über eine Getriebeanordnung beispielsweise eine Gewindespindel in Rotation versetzt, an der eine Schlossmutter aufgenommen ist, die drehfest und linearbeweglich im Antriebsgehäuse gelagert ist. und die bei einer Rotation der Gewindespindel linear verlagert wird. Mit einem derartigen elektrischen Spindelantrieb kann eine besonders präzise Expansionsbewegung bzw. Kompressionsbewegung für den Dosierbehälter bewirkt werden.It is advantageous if the drive device is designed to provide a linear deformation movement on the dosing container and is selected from the group: electric spindle drive, electric rack and pinion drive, hydraulic cylinder, pneumatic cylinder. The drive device is preferably designed as an electric spindle drive, in which an electric motor sets a gear arrangement, for example, to rotate a threaded spindle on which a lock nut is accommodated, which is non-rotatable and linearly movable Lich is stored in the drive housing. and which is linearly displaced when the threaded spindle rotates. With such an electric spindle drive, a particularly precise expansion movement or compression movement can be effected for the dosing container.

Die Aufgabe der Erfindung wird für eine Prozesseinrichtung der eingangs genannten Art gemäß einem zweiten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Dosierbehälter wenigstens ein Sensor zur Erfassung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft des im Dosierbehälter aufgenommenen Gases aus der Gruppe: Temperatursensor, Gasdichtesensor, Feuchtigkeitssensor, angeordnet ist, der elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und dass die Steuereinrichtung für eine Verarbeitung eines Sensorsignals des wenigstens einen Sensors ausgebildet ist. Durch die Verarbeitung des Sensorsignals werden der Steuereinrichtung Informationen zur Verfügung gestellt, die für eine besonders präzise Dosierung der derjenigen Prozessgasmenge eingesetzt werden können, die aus dem Gasvolumen des Dosierbehälters in die Prozesskammer bereitgestellt werden soll. Hierzu sind insbesondere Informationen über die Temperatur des Gases im Gasvolumen und/oder über die Dichte des im Gasvolumen aufgenommenen Gases und/oder über einen Feuchtigkeitsgehalt des im Gasvolumen aufgenommenen Gases von besonderem Interesse.The object of the invention is achieved for a process device of the type mentioned according to a second aspect with the features of claim 2 . The invention provides that at least one sensor for detecting at least one physical property of the gas contained in the metering container from the group: temperature sensor, gas density sensor, humidity sensor is arranged on the dosing container, which is electrically connected to the control device and that the control device is responsible for processing a Sensor signal of the at least one sensor is formed. The processing of the sensor signal provides the control device with information that can be used for a particularly precise dosing of that process gas quantity that is to be provided from the gas volume of the dosing container into the process chamber. For this purpose, information about the temperature of the gas in the gas volume and/or about the density of the gas contained in the gas volume and/or about a moisture content of the gas contained in the gas volume is of particular interest.

Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß einem dritten Aspekt durch ein Verfahren zum Dosieren eines Prozessgases in eine Prozesskammer einer, insbesondere zur Halbleiterherstellung ausgebildeten Prozesseinrichtung, mit den folgenden Schritten gelöst: Öffnen eines mit einer Prozessgasquelle verbundenen Prozessgasventils, um ein Prozessgas an einem Prozessgasanschluss eines elastisch deformierbaren Dosierbehälters bereitzustellen, Einleiten einer Expansionsbewegung für den Dosierbehälter mit einer Antriebseinrichtung, die von einer Steuereinrichtung angesteuert wird, Ermitteln wenigstens einer physikalischen Größe, die aus der Gruppe: Gestaltänderung des Dosierbehälters, Prozessgasdruck im Dosierbehälter, Prozessgasdichte im Dosierbehälter, Positionsveränderung der Antriebseinrichtung, ausgewählt ist; Schließen des Prozessgasventils und Deaktivieren der Antriebseinrichtung bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwerts für die wenigstens eine physikalische Größe, die von der Steuereinrichtung überwacht wird; Öffnen einer mit einem Fluidanschluss am Dosierbehälter verbundenen Ventileinrichtung und Einleiten einer Kompressionsbewegung auf den Dosierbehälter mit der Antriebseinrichtung, die von der Steuereinrichtung angesteuert wird, um das im Dosierbehälter aufgenommene Prozessgas zumindest teilweise an eine mit dem Fluidanschluss verbundene Prozesskammer bereitzustellen und Ermitteln der wenigstens einen physikalischen Größe, die aus der Gruppe: Gestaltänderung des Dosierbehälters, S Gasdruck im Dosierbehälter, Prozessgasdichte im Dosierbehälter, Positionsveränderung der Antriebseinrichtung, ausgewählt ist; Schließen der Ventileinrichtung und Deaktivieren der Antriebseinrichtung bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwerts für die wenigstens eine physikalische Größe, die von der Steuereinrichtung überwacht wird.The object of the invention is achieved according to a third aspect by a method for dosing a process gas into a process chamber of a process device designed in particular for semiconductor production, with the following steps: Opening a process gas valve connected to a process gas source in order to supply a process gas to a process gas connection of an elastically deformable provide the dosing container, initiating an expansion movement for the dosing container with a drive device that is controlled by a control device, determining at least one physical variable selected from the group: change in shape of the dosing container, process gas pressure in the dosing container, process gas density in the dosing container, change in position of the drive device; Closing the process gas valve and deactivating the drive device when a predetermined threshold value is reached for the at least one physical variable, which is monitored by the control device; Opening a valve device connected to a fluid connection on the dosing container and initiating a compression movement on the dosing container with the drive device, which is controlled by the control device in order to at least partially provide the process gas contained in the dosing container to a process chamber connected to the fluid connection and determining the at least one physical variable , which is selected from the group: change in shape of the dosing container, S gas pressure in the dosing container, process gas density in the dosing container, change in position of the drive device; Closing the valve device and deactivating the drive device when a predetermined threshold value is reached for the at least one physical variable that is monitored by the control device.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:

  • 1 eine Prozesseinrichtung mit einer Prozesskammer sowie mit einer Dosiereinrichtung, die einen Dosierbehälter, eine Steuereinrichtung, eine Antriebseinrichtung und Ventile aufweist, wobei der Dosierbehälter in einer Neutralstellung gezeigt ist.
An advantageous embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows:
  • 1 a process device with a process chamber and with a dosing device which has a dosing container, a control device, a drive device and valves, the dosing container being shown in a neutral position.

Eine in der 1 gezeigte Prozesseinrichtung 1 ist zur Durchführung eines Bearbeitungsprozesses, insbesondere eines Prozessschritts zur Herstellung eines Halbleiters, ausgebildet. Die Prozesseinrichtung 1 umfasst eine rein exemplarisch kastenförmig ausgebildete Prozesskammer 2, die einen nicht näher dargestellten Prozessraum begrenzt, in dem ein ebenfalls nicht dargestelltes Werkstück für die Durchführung des Bearbeitungsprozesses aufgenommen werden kann. Der Prozesskammer 2 sind nicht näher dargestellte Bearbeitungsmittel, beispielsweise eine elektrische Hochspannungsquelle sowie im Prozessraum angeordnete Elektroden zugeordnet, mit denen unter Zuführung eines Prozessgases ein Plasma gezündet werden kann, mit dessen Hilfe die Durchführung des Bearbeitungsprozesses vorgenommen werden kann. Alternativ können in der Prozesskammer 2 auch andere Bearbeitungsprozesse unter Verwendung eines Prozessgases vorgenommen werden.one in the 1 Process device 1 shown is designed to carry out a machining process, in particular a process step for producing a semiconductor. The processing device 1 comprises a process chamber 2, which is purely exemplary in the form of a box and delimits a process space, not shown in detail, in which a workpiece, also not shown, can be accommodated for carrying out the machining process. The process chamber 2 is assigned processing means, not shown in detail, for example an electrical high-voltage source and electrodes arranged in the process space, with which a plasma can be ignited by supplying a process gas, with the aid of which the processing process can be carried out. Alternatively, other machining processes can also be carried out in the process chamber 2 using a process gas.

Die Prozesskammer 2 ist mit einer Dosiereinrichtung 3 verbunden, die zur Bereitstellung des Prozessgases an die Prozesskammer 2 ausgebildet ist. Die Dosiereinrichtung 3 umfasst hierfür einen bereichsweise elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälter 4, der mit einer Antriebseinrichtung 6 versehen ist, die zur Einleitung einer Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter 4 ausgebildet ist. Ferner umfasst die Dosiereinrichtung 3 eine Steuereinrichtung 7, die zur elektrischen Ansteuerung der Antriebseinrichtung 6 vorgesehen ist und die darüber hinaus zur Verarbeitung von Sensorsignalen sowie zur Ansteuerung von nachstehend näher beschriebenen Ventilen 10, 12 eingerichtet ist.The process chamber 2 is connected to a dosing device 3 which is designed to supply the process gas to the process chamber 2 . For this purpose, the dosing device 3 comprises a dosing container 4 which is designed to be elastically deformable in some areas and which is provided with a drive device 6 which is designed to initiate a deformation movement on the dosing container 4 . Furthermore, the dosing device 3 comprises a control device 7 which is provided for electrically activating the drive device 6 and which is also set up for processing sensor signals and for activating valves 10, 12 described in more detail below.

Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Dosierbehälter 4 einen aus einem metallischen Werkstoff hergestellten, dünnwandig ausgebildeten und längs einer Deformationsachse 22 erstreckten Faltenbalg 13 aufweist, der vorzugsweise in einem Herstellungsverfahren hergestellt ist, das eine nahtlose Gestaltung des Faltenbalgs 13 ermöglicht. Rein exemplarisch ist der Faltenbalg 13 wellenförmig profiliert und rotationssymmetrisch zur Deformationsachse 22 ausgebildet, so dass bei einer Expansionsbewegung längs der Deformationsachse 22 oder bei einer Kompressionsbewegung längs der Deformationsachse 22 stets eine im Wesentlichen gleichförmige Biegebelastung auf sämtliche Wandabschnitte des Faltenbalgs 13 ausgeübt wird. Rein exemplarisch befindet sich der Faltenbalg 13 gemäß der Darstellung der 1 in einer Neutralstellung, in der keine elastische Deformation des Faltenbalgs 13 vorliegt und somit nur minimale innere Spannungen im Faltenbalg 13 anzunehmen sind. Ausgehend von dieser Neutralstellung kann der Faltenbalg 13 längs der Deformationsachse 22 sowohl einer Expansionsbewegung in einer Expansionsrichtung 23 oder einer Kompressionsbewegung in einer Kompressionsrichtung 24 ausgesetzt werden, wodurch ein vom Faltenbalg 13 begrenztes Gasvolumen 25 wahlweise vergrößert oder verkleinert wird.By way of example, it is provided that the dosing container 4 is made of a metallic material manufactured, thin-walled and along a deformation axis 22 extending bellows 13, which is preferably manufactured in a manufacturing process that allows a seamless design of the bellows 13. Purely as an example, the bellows 13 has a wavy profile and is rotationally symmetrical to the deformation axis 22, so that during an expansion movement along the deformation axis 22 or during a compression movement along the deformation axis 22, a substantially uniform bending load is always exerted on all wall sections of the bellows 13. The bellows 13 is located purely as an example as shown in FIG 1 in a neutral position in which there is no elastic deformation of the bellows 13 and thus only minimal internal stresses in the bellows 13 are to be assumed. Starting from this neutral position, the bellows 13 can be subjected to both an expansion movement in an expansion direction 23 and a compression movement in a compression direction 24 along the deformation axis 22, whereby a gas volume 25 delimited by the bellows 13 is selectively increased or decreased.

Um eine derartige Expansionsbewegung bzw. Kompressionsbewegung auf den Faltenbalg 13 einleiten zu können ist dieser an einem ersten, kreisringförmig ausgebildeten Endbereich 15 mit einer ersten Koppelplatte 17 abdichtend, insbesondere stoffschlüssig, verbunden und an einem zweiten, kreisringförmig ausgebildeten Endbereich 16 mit einer zweiten Koppelplatte 18 abdichtend, insbesondere stoffschlüssig, verbunden. Die erste Koppelplatte 17 und die zweite Koppelplatte 18 sind jeweils derart dimensioniert, dass sie bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Dosiereinrichtung 3 keine nennenswerte elastische Deformation erfahren und insoweit als formstabil anzusehen sind. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung 6 zwischen der ersten Koppelplatte 17 und der zweiten Koppelplatte 18 angeordnet ist, um eine Einstellung eines Abstands zwischen der ersten Koppelplatte 17 und der zweiten Koppelplatte 18 zu ermöglichen. Hierzu umfasst die Antriebseinrichtung 6 ein Antriebsgehäuse 19, das mit der zweiten Koppelplatte verbunden ist. Ferner umfasst die Antriebseinrichtung 6 ein Antriebselement 20, das mit der ersten Koppelplatte 17 verbunden ist und das linearbeweglich im Antriebsgehäuse 19 aufgenommen ist. Beispielhaft ist im Antriebsgehäuse 19 ein nicht näher dargestellter Elektromotor aufgenommen, der über eine ebenfalls nicht dargestellte Getriebeeinrichtung zur Einleitung einer Linearbewegung auf das Antriebselement 20 ausgebildet ist, wobei die Linearbewegung des Antriebselements 20 parallel zur Deformationsachse 22 ausgerichtet ist.In order to be able to initiate such an expansion movement or compression movement on the bellows 13, the bellows is connected to a first, circular ring-shaped end region 15 in a sealing manner, in particular cohesively, with a first coupling plate 17 and a second, circular ring-shaped end region 16 is sealingly connected to a second coupling plate 18 , In particular cohesively connected. The first coupling plate 17 and the second coupling plate 18 are each dimensioned in such a way that they do not experience any significant elastic deformation when the dosing device 3 is used as intended and can therefore be regarded as dimensionally stable. By way of example, it is provided that the drive device 6 is arranged between the first coupling plate 17 and the second coupling plate 18 in order to enable a distance between the first coupling plate 17 and the second coupling plate 18 to be adjusted. For this purpose, the drive device 6 includes a drive housing 19 which is connected to the second coupling plate. Furthermore, the drive device 6 comprises a drive element 20 which is connected to the first coupling plate 17 and which is accommodated in the drive housing 19 in a linearly movable manner. For example, an electric motor (not shown in detail) is accommodated in the drive housing 19, which is designed to initiate a linear movement on the drive element 20 via a gear device (also not shown) with the linear movement of the drive element 20 being aligned parallel to the deformation axis 22.

Bei der Dosiereinrichtung 3 gemäß der Darstellung der 1 ist lediglich eine einzige Antriebseinrichtung 6 vorgesehen, dementsprechend muss zur Vermeidung einer Verkippung zwischen der ersten Koppelplatte 17 und der zweiten Koppelplatte 18, wie sie bei einer derart exzentrischen Krafteinleitung auftreten könnte, wenigstens eine Führungseinrichtung 26 vorgesehen werden. Rein exemplarisch umfasst die Führungseinrichtung 26 einen an der zweiten Koppelplatte 18 festgelegten Führungsstab 27 sowie eine gleitbewegliche am Führungsstab aufgenommene und mit der ersten Koppelplatte 17 verbundene Führungsachse 28.In the dosing device 3 as shown in the 1 if only a single drive device 6 is provided, at least one guide device 26 must be provided accordingly to avoid tilting between the first coupling plate 17 and the second coupling plate 18, as could occur with such an eccentric introduction of force. Purely as an example, the guide device 26 comprises a guide rod 27 fixed to the second coupling plate 18 and a slidable guide axis 28 accommodated on the guide rod and connected to the first coupling plate 17.

Ferner ist der Antriebseinrichtung 6 ein Positionssensor 8 zugeordnet, der dazu ausgebildet ist, eine lineare Relativposition des Antriebselements 20 gegenüber dem Antriebsgehäuse 19 zu ermitteln. Aufgrund der Anordnung der Antriebseinrichtung 6 zwischen der ersten Koppelplatte 17 und der zweiten Koppelplatte 18 besteht hierbei eine eindeutige Beziehung zwischen der relativen Position des Antriebselements 20 gegenüber dem Antriebsgehäuse 19 und der Deformation des Faltenbalgs 13 längs der Deformationsachse 22.Furthermore, the drive device 6 is assigned a position sensor 8 which is designed to determine a linear relative position of the drive element 20 with respect to the drive housing 19 . Due to the arrangement of the drive device 6 between the first coupling plate 17 and the second coupling plate 18, there is a clear relationship between the relative position of the drive element 20 with respect to the drive housing 19 and the deformation of the bellows 13 along the deformation axis 22.

Für eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung 6 sowie für eine Verarbeitung von Positionssignalen des Positionssensors 8 ist eine Steuereinrichtung 7 vorgesehen, die beispielsweise als dezentrale Steuereinrichtung in einem nicht näher dargestellten Steuerungsnetzwerk ausgebildet sein kann, wobei das Steuerungsnetzwerk für eine Steuerung eines Teilbereichs einer Fertigungslinie einer Halbleiterproduktion oder eines anderen Herstellungsprozesses oder für die Steuerung einer vollständigen Fertigungslinie ausgebildet sein kann.A control device 7 is provided for controlling the drive device 6 and for processing position signals from the position sensor 8, which can be embodied, for example, as a decentralized control device in a control network (not shown in detail), the control network being used to control a sub-area of a production line for semiconductor production or a another manufacturing process or for the control of a complete production line.

Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 7 mit einer Busschnittstelle 29 ausgerüstet ist, die für eine digitale Kommunikation mit einer nicht dargestellten, übergeordneten Maschinensteuerung genutzt werden kann, wobei diese Maschinensteuerung beispielsweise auch zur Ansteuerung der nicht dargestellten Bearbeitungsmittel der Prozesskammer 2 ausgebildet sein kann. Die Steuereinrichtung 7 umfasst beispielsweise einen nicht dargestellten Mikroprozessor oder Microcontroller, der zur Abarbeitung einer Computersoftware ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von einer Prozessgasanforderung, die insbesondere über die Maschinensteuerung und die Busschnittstelle 29 an die Steuereinrichtung 7 übermittelt werden kann, einen Prozessgasstrom von einer Prozessgasquelle 30 an die Prozesskammer 2 zu ermöglichen.For example, it is provided that the control device 7 is equipped with a bus interface 29, which can be used for digital communication with a higher-level machine controller, not shown, whereby this machine controller can also be designed, for example, to control the processing means, not shown, of the process chamber 2. The control device 7 comprises, for example, a microprocessor or microcontroller, not shown, which is designed to run computer software in order to generate a process gas flow from a process gas source 30 to allow the process chamber 2.

Für diese Bereitstellung von Prozessgas umfasst die Dosiereinrichtung 3 einen der zweiten Koppelplatte 18 zugeordneten Prozessgasanschluss 11, der über eine Prozessgasleitung 31 mit der Prozessgasquelle 30 verbunden ist. Um eine Einflussnahme auf einen Prozessgasstrom zwischen der Prozessgasquelle 30 und dem vom Faltenbalg 13 sowie der ersten Koppelplatte 17 und der zweiten Koppelplatte 18 bestimmten Gasvolumen 25 zu ermöglichen, ist ein Prozessgasventil 12 vorgesehen, das rein exemplarisch als 2/2-Magnetventil ausgebildet ist und das über eine erste Steuerleitung 32 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden ist.For this provision of process gas, the metering device 3 comprises a process gas connection 11 assigned to the second coupling plate 18 and connected to the Pro via a process gas line 31 process gas source 30 is connected. In order to be able to influence a process gas flow between the process gas source 30 and the gas volume 25 determined by the bellows 13 and the first coupling plate 17 and the second coupling plate 18, a process gas valve 12 is provided, which is designed purely by way of example as a 2/2-way solenoid valve and which is connected to the control device 7 via a first control line 32 .

Zwischen dem Dosierbehälter 4 und der Prozesskammer 2 ist ein Fluidanschluss 5 vorgesehen, der für eine Abfuhr von Prozessgas aus dem Gasvolumen 25 in die Prozesskammer 2 genutzt wird. Um eine kontrollierte Bereitstellung des Prozessgases durch die Dosiereinrichtung 3 an die Prozesskammer 2 zu ermöglichen, ist dem Fluidanschluss 5 eine Ventileinrichtung 10 zugeordnet, die rein exemplarisch als 2/2-Magnetventil ausgebildet ist, das über eine zweite Steuerleitung 33 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden ist. Ferner ist dem Fluidanschluss 5 ein Drucksensor 9 zugeordnet, der über eine Sensorleitung 34 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung 7 zur Verarbeitung des Sensorsignals des Drucksensors 9 ausgebildet ist.A fluid connection 5 is provided between the dosing container 4 and the process chamber 2 and is used for removing process gas from the gas volume 25 into the process chamber 2 . In order to enable the process gas to be supplied in a controlled manner by the dosing device 3 to the process chamber 2, the fluid connection 5 is assigned a valve device 10 which, purely by way of example, is designed as a 2/2-way solenoid valve which is connected to the control device 7 via a second control line 33 . Furthermore, the fluid connection 5 is assigned a pressure sensor 9 which is connected to the control device 7 via a sensor line 34 , the control device 7 being designed to process the sensor signal of the pressure sensor 9 .

Darüber hinaus ist der ersten Koppelplatte 17 ein Sensor 21 zugeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen Temperatursensor oder einen Gasdichtesensor oder einen feuchte Sensor oder eine Kombination hiervon handeln kann, wobei dieser Sensor 21 in nicht näher dargestellter Weise in fluidisch kommunizierender Verbindung mit dem Gasvolumen 25 steht und über eine Sensorleitung 35 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden ist.In addition, the first coupling plate 17 is assigned a sensor 21, which can be, for example, a temperature sensor or a gas density sensor or a humidity sensor or a combination thereof, with this sensor 21 being in fluid communication with the gas volume in a manner not shown in detail 25 and is connected to the control device 7 via a sensor line 35 .

Eine Funktionsweise der Dosiereinrichtung 3 kann wie folgt beschrieben werden: für eine Bereitstellung eines Prozessgases an die Prozesskammer 2 der Prozesseinrichtung 1 werden in einem ersten Schritt sowohl die Ventileinrichtung 10 als auch das Prozessgasventil 12 geöffnet, um einen Spülvorgang für sämtliche gasführenden Abschnitte der Prozesseinrichtung 1 durchführen zu können. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der elastisch deformierbar ausgebildete Dosierbehälter 4 ein minimales Volumen aufweist. Nach Abschluss dieses Spülvorgangs werden sowohl die Ventileinrichtung 10 als auch das Prozessgasventil 12 geschlossen. Gegebenenfalls kann nunmehr vorgesehen werden, den elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälter 4 und/oder die Prozesskammer 2 über eine nicht dargestellte Vakuumleitung, die mit einer ebenfalls nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden ist, zu evakuieren. Anschließend erfolgt eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung 6 durch die Steuereinrichtung 7 in der Expansionsrichtung 23, so dass eine Volumenzunahme für das Gasvolumen 25 des elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälters 4 stattfindet. Bereits während dieser Expansionsbewegung wird das Prozessgasventil 12 geöffnet, so dass Prozessgas von der Prozessgasquelle 30 in das Gasvolumen 25 des elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälters 4 einströmen kann. Der Einströmvorgang kann beispielsweise mit Hilfe des Drucksignals des Drucksensors überwacht werden, ferner kann anhand des Positionssignals des Positionssensors 8 ein maximales Gasvolumen für den nachfolgenden Prozessgasdosiervorgang festgelegt werden.A mode of operation of the dosing device 3 can be described as follows: to provide a process gas to the process chamber 2 of the process device 1, both the valve device 10 and the process gas valve 12 are opened in a first step in order to carry out a flushing process for all gas-carrying sections of the process device 1 to be able to It is preferably provided here that the elastically deformable dosing container 4 has a minimal volume. After completion of this flushing process, both the valve device 10 and the process gas valve 12 are closed. If necessary, provision can now be made to evacuate the elastically deformable dosing container 4 and/or the process chamber 2 via a vacuum line (not shown) which is connected to a vacuum pump (also not shown). The drive device 6 is then actuated by the control device 7 in the expansion direction 23, so that there is an increase in volume for the gas volume 25 of the metering container 4, which is designed to be elastically deformable. The process gas valve 12 is already opened during this expansion movement, so that process gas can flow from the process gas source 30 into the gas volume 25 of the metering container 4, which is designed to be elastically deformable. The inflow process can be monitored, for example, using the pressure signal from the pressure sensor, and a maximum gas volume for the subsequent process gas metering process can also be defined using the position signal from the position sensor 8 .

Sobald die Antriebseinrichtung 6 den Dosierbehälter 4 auf das gewünschte Zielvolumen ausgedehnt hat und anhand des Drucksignals des Drucksensors festgestellt werden kann, dass ein gewünschter Zieldruck im Gasvolumen 25 erreicht ist, wird das Prozessgasventil 12 geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Sensorsignal des Sensors 21 in der Steuereinrichtung 7 ausgewertet werden, um beispielsweise Informationen darüber zu erlangen, inwieweit eine Gasdichte und/oder eine Temperatur des Gases und/oder ein Feuchtigkeitsgehalt des Gases im Gasvolumen 25 in einem vorgegebenen Zielintervall liegt.As soon as the drive device 6 has expanded the dosing container 4 to the desired target volume and it can be determined from the pressure signal of the pressure sensor that a desired target pressure has been reached in the gas volume 25, the process gas valve 12 is closed. At this point in time, a sensor signal from sensor 21 can be evaluated in control device 7 in order, for example, to obtain information about the extent to which a gas density and/or a temperature of the gas and/or a moisture content of the gas in gas volume 25 is within a predefined target interval.

Sofern dies der Fall sein sollte, kann in einem anschließenden Schritt eine Öffnung der Ventileinrichtung 10 vorgesehen werden, so dass das Prozessgas aus dem Gasvolumen 25 des elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälters 4 in die, üblicherweise unter Vakuum gehaltene, Prozesskammer 2 strömen kann. Dieser Ausströmvorgang wird durch eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung 6 mittels der Steuereinrichtung 7 dahingehend unterstützt, dass eine Kompressionsbewegung für den Dosierbehälter 4 in der Kompressionsrichtung 24 veranlasst wird, so dass ein Druck im Gasvolumen 25 zumindest weitestgehend konstant gehalten wird, um ein möglichst gleichförmiges Ausströmen des Prozessgases in die Prozesskammer 2 zu gewährleisten. Sobald das Gasvolumen 25 durch die Kompressionsbewegung der Antriebseinrichtung 6 in der Kompressionsrichtung 24 einen vorgegebenen Wert erreicht hat und der Druck im Gasvolumen 25 ebenfalls einen vorgegebenen Zielwert erreicht hat, kann davon ausgegangen werden, dass die gewünschte Prozessgasmenge an die Prozesskammer 2 bereitgestellt wurde. Dementsprechend erfolgt nunmehr eine Ansteuerung der Ventileinrichtung 10 durch die Steuereinrichtung 7 zur Sperrung der fluidisch kommunizierenden Verbindung zwischen dem Dosierbehälter 4 und der Prozesskammer 2. Mit diesem Schritt ist die Prozessgasdosierung abgeschlossen.If this is the case, the valve device 10 can be opened in a subsequent step so that the process gas can flow from the gas volume 25 of the elastically deformable metering container 4 into the process chamber 2, which is usually kept under vacuum. This outflow process is supported by activation of the drive device 6 by means of the control device 7 in such a way that a compression movement is initiated for the dosing container 4 in the compression direction 24, so that a pressure in the gas volume 25 is kept at least as constant as possible in order to ensure that the process gas flows out as uniformly as possible in the process chamber 2 to ensure. As soon as the gas volume 25 has reached a predetermined value due to the compression movement of the drive device 6 in the compression direction 24 and the pressure in the gas volume 25 has also reached a predetermined target value, it can be assumed that the desired amount of process gas has been made available to the process chamber 2. Accordingly, the valve device 10 is now actuated by the control device 7 in order to block the fluidically communicating connection between the dosing container 4 and the process chamber 2. The process gas dosing is completed with this step.

Claims (9)

Prozesseinrichtung (1) zur Werkstückbearbeitung, insbesondere für die Halbleiterproduktion, mit einer Prozesskammer (2) zur Aufnahme von Werkstücken und zur Durchführung eines Bearbeitungsprozesses unter Verwendung wenigstens eines Prozessgases und mit einer Dosiereinrichtung (3) für wenigstens ein Prozessgas, die fluidisch mit der Prozesskammer (2) verbunden ist und die einen elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälter (4) aufweist, der ein größenvariables Gasvolumen (25) begrenzt und an dem ein Fluidanschluss (5) für eine Gaszufuhr in das Gasvolumen (24) und/oder für eine Gasabfuhr aus dem Gasvolumen (24) ausgebildet ist, sowie mit einer Antriebseinrichtung (6) zur Einleitung einer Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter (4) und mit einer Steuereinrichtung (7) zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass dem Dosierbehälter (4) oder der Antriebseinrichtung (6) ein Positionssensor (8) zugeordnet ist, der zur Bereitstellung eines von der Deformation des Dosierbehälters (4) abhängigen Positionssignals ausgebildet ist und der mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung (7) für eine Verarbeitung des Positionssignals, insbesondere zur Durchführung einer Lageregelung für die Antriebseinrichtung (6), ausgebildet ist, um eine vorgegebene Deformation für den Dosierbehälter (4) zu bewirken.Process device (1) for processing workpieces, in particular for semiconductor production, with a process chamber (2) for accommodating work pieces and for carrying out a machining process using at least one process gas and with a dosing device (3) for at least one process gas, which is fluidically connected to the process chamber (2) and which has an elastically deformable dosing container (4) which has a variable-size gas volume ( 25) and on which a fluid connection (5) for gas supply into the gas volume (24) and/or for gas discharge from the gas volume (24) is formed, as well as with a drive device (6) for initiating a deformation movement on the dosing container ( 4) and with a control device (7) for controlling the drive device (6), characterized in that the dosing container (4) or the drive device (6) is assigned a position sensor (8) which is used to provide one of the deformation of the dosing container ( 4) dependent position signal is formed and is connected to the control device (7), wherein the tax reinrichtung (7) is designed for processing the position signal, in particular for carrying out a position control for the drive device (6), in order to bring about a predetermined deformation for the dosing container (4). Prozesseinrichtung (1) zur Werkstückbearbeitung, insbesondere für die Halbleiterproduktion, mit einer Prozesskammer (2) zur Aufnahme von Werkstücken und zur Durchführung eines Bearbeitungsprozesses unter Verwendung wenigstens eines Prozessgases und mit einer Dosiereinrichtung (3) für wenigstens ein Prozessgas, die fluidisch mit der Prozesskammer (2) verbunden ist und die einen elastisch deformierbar ausgebildeten Dosierbehälter (4) aufweist, der ein größenvariables Gasvolumen (25) begrenzt und an dem ein Fluidanschluss (5) für eine Gaszufuhr in das Gasvolumen (24) und/oder für eine Gasabfuhr aus dem Gasvolumen (24) ausgebildet ist, sowie mit einer Antriebseinrichtung (6) zur Einleitung einer Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter (4) und mit einer Steuereinrichtung (7) zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass am Dosierbehälter (4) wenigstens ein Sensor (21) zur Erfassung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft des im Dosierbehälter (4) aufgenommenen Gases aus der Gruppe: Temperatursensor, Gasdichtesensor, Feuchtigkeitssensor, angeordnet ist, der elektrisch mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist und dass die Steuereinrichtung (7) für eine Verarbeitung eines Sensorsignals des wenigstens einen Sensors (21) ausgebildet ist.Process device (1) for machining workpieces, in particular for semiconductor production, having a process chamber (2) for receiving workpieces and for carrying out a machining process using at least one process gas and having a dosing device (3) for at least one process gas which is fluidically connected to the process chamber ( 2) and which has an elastically deformable dosing container (4) which delimits a variable-size gas volume (25) and on which a fluid connection (5) for gas supply into the gas volume (24) and/or for gas discharge from the gas volume (24) and with a drive device (6) for initiating a deformation movement on the dosing container (4) and with a control device (7) for controlling the drive device, characterized in that at least one sensor (21) is provided on the dosing container (4). for detecting at least one physical property of the dosing container (4). en gas from the group: temperature sensor, gas density sensor, humidity sensor, which is electrically connected to the control device (7), and that the control device (7) is designed to process a sensor signal from the at least one sensor (21). Prozesseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Dosierbehälter (4), insbesondere am Fluidanschluss (5), ein Drucksensor (9) angebracht ist, der zur Bereitstellung eines Drucksignals in Abhängigkeit von einem Gasdruck im Dosierbehälter (4) ausgebildet ist und der elektrisch mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist.Process device (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that a pressure sensor (9) is attached to the dosing container (4), in particular to the fluid connection (5), which is designed to provide a pressure signal as a function of a gas pressure in the dosing container (4) and which is electrically connected to the control device ( 7) is connected. Prozesseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Fluidanschluss (5) eine Ventileinrichtung (10) angeordnet ist, die elektrisch mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist und dass die Steuereinrichtung (7) für eine Ansteuerung der Ventileinrichtung (10) in Abhängigkeit von dem Positionssignal und/oder von dem Drucksignal ausgebildet ist.Process device (1) according to claim 3 , characterized in that a valve device (10) is arranged on the fluid connection (5), which is electrically connected to the control device (7) and in that the control device (7) for controlling the valve device (10) as a function of the position signal and/or or formed by the pressure signal. Prozesseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidanschluss (5) mit der Prozesskammer (2) verbunden ist und dass am Dosierbehälter (4) ein Prozessgasanschluss (11) ausgebildet ist, der zur Verbindung mit einer Prozessgasquelle (30) vorgesehen ist und an dem ein Prozessgasventil (12) angeordnet ist, das elektrisch mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist und das für eine Dosierung eines Prozessgases in das Gasvolumen (24) des Dosierbehälters (4) ausgebildet ist.Process device (1) according to claim 3 , characterized in that the fluid connection (5) is connected to the process chamber (2) and that a process gas connection (11) is formed on the dosing container (4), which is provided for connection to a process gas source (30) and on which a process gas valve ( 12) which is electrically connected to the control device (7) and which is designed for dosing a process gas into the gas volume (24) of the dosing container (4). Prozesseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Dosierbehälter (4) ein zweiter Prozessgasanschluss ausgebildet ist, der zur Verbindung mit einer zweiten Prozessgasquelle vorgesehen ist und an dem ein zweites Prozessgasventil angeordnet ist, das elektrisch mit der Steuereinrichtung (7) verbunden ist und das für eine Dosierung eines zweiten Prozessgases in das Gasvolumen (25) des Dosierbehälters (4) ausgebildet ist.Process device (1) according to claim 5 , characterized in that a second process gas connection is formed on the dosing container (4), which is provided for connection to a second process gas source and on which a second process gas valve is arranged, which is electrically connected to the control device (7) and which is used for dosing a second process gas is formed in the gas volume (25) of the dosing container (4). Prozesseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierbehälter (4) als Faltenbalg (13) aus einem metallischen Material hergestellt ist und für eine elastische Deformation längs einer Deformationsachse (22) ausgebildet ist und/oder dass an einander entgegengesetzten Endbereichen (15, 16) des Dosierbehälters (4) jeweils eine formstabile Koppelplatte (17, 18) angebracht ist, wobei ein Antriebsgehäuse (19) und ein beweglich im Antriebsgehäuse (19) gelagertes Antriebselement (20) der Antriebseinrichtung (6) jeweils mit einer der Koppelplatten (17, 18) verbunden ist.Process device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the dosing container (4) is produced as a bellows (13) from a metallic material and is designed for elastic deformation along a deformation axis (22) and/or that on opposite ones A dimensionally stable coupling plate (17, 18) is attached to each end region (15, 16) of the dosing container (4), with a drive housing (19) and a drive element (20), movably mounted in the drive housing (19), of the drive device (6) each having a of the coupling plates (17, 18) is connected. Prozesseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (6) für eine Bereitstellung einer linearen Deformationsbewegung auf den Dosierbehälter (4) ausgebildet ist und aus der Gruppe: elektrischer Spindelantrieb, elektrischer Zahnstangenantrieb, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder, ausgewählt ist.Process device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device (6) is designed to provide a linear deformation movement on the dosing container (4) and is selected from the group: electric spindle drive, electric rack and pinion drive, hydraulic cylinder, pneumatic cylinder . Verfahren zum Dosieren eines Prozessgases in eine Prozesskammer (2) einer, insbesondere zur Halbleiterherstellung ausgebildeten Prozesseinrichtung (1), mit den Schritten: Öffnen eines mit einer Prozessgasquelle (30) verbundenen Prozessgasventils (12), um ein Prozessgas an einem Prozessgasanschluss (11) eines elastisch deformierbaren Dosierbehälters (4) bereitzustellen, Einleiten einer Expansionsbewegung (23) für den Dosierbehälter (4) mit einer Antriebseinrichtung (6), die von einer Steuereinrichtung (7) angesteuert wird, Ermitteln wenigstens einer physikalischen Größe, die aus der Gruppe: Gestaltänderung des Dosierbehälters (4), Prozessgasdruck im Dosierbehälter (4), Prozessgasdichte im Dosierbehälter (4), Positionsveränderung der Antriebseinrichtung (6), ausgewählt ist; Schließen des Prozessgasventils (12) und Deaktivieren der Antriebseinrichtung (6) bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwerts für die wenigstens eine physikalische Größe, die von der Steuereinrichtung (7) überwacht wird; Öffnen einer mit einem Fluidanschluss (5) am Dosierbehälter (4) verbundenen Ventileinrichtung (10) und Einleiten einer Kompressionsbewegung (24) für den Dosierbehälter (4) mit der Antriebseinrichtung (6), die von der Steuereinrichtung (7) angesteuert wird, um das im Dosierbehälter (4) aufgenommene Prozessgas zumindest teilweise an eine mit dem Fluidanschluss (5) verbundene Prozesskammer (2) bereitzustellen und Ermitteln der wenigstens einen physikalischen Größe, die aus der Gruppe: Gestaltänderung des Dosierbehälters (4), Prozessgasdruck im Dosierbehälter (4), Prozessgasdichte im Dosierbehälter (4), Positionsveränderung der Antriebseinrichtung (6) ausgewählt ist; Schließen der Ventileinrichtung (10) und Deaktivieren der Antriebseinrichtung (6) bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwerts für die wenigstens eine physikalische Größe, die von der Steuereinrichtung (7) überwacht wird.Method for metering a process gas into a process chamber (2), in particular for Process device (1) designed for semiconductor production, with the steps: Opening a process gas valve (12) connected to a process gas source (30) in order to provide a process gas at a process gas connection (11) of an elastically deformable dosing container (4), initiating an expansion movement (23) for the dosing container (4) with a drive device (6) which is controlled by a control device (7), determining at least one physical variable from the group: change in shape of the dosing container (4), process gas pressure in the dosing container (4), process gas density in the dosing container (4), change in position of the drive means (6), is selected; Closing the process gas valve (12) and deactivating the drive device (6) when a predetermined threshold value for the at least one physical variable, which is monitored by the control device (7), is reached; Opening a valve device (10) connected to a fluid connection (5) on the dosing container (4) and initiating a compression movement (24) for the dosing container (4) with the drive device (6), which is controlled by the control device (7) in order to process gas received in the dosing container (4) at least partially to a process chamber (2) connected to the fluid connection (5) and determining the at least one physical variable from the group: change in shape of the dosing container (4), process gas pressure in the dosing container (4), Process gas density in the dosing container (4), change in position of the drive device (6) is selected; Closing the valve device (10) and deactivating the drive device (6) when a predetermined threshold value for the at least one physical variable, which is monitored by the control device (7), is reached.
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