JP2007127130A - インシトゥーゲッターポンプ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる非希ガスが異なる温度にて選択的に排気されるように加熱装置を有するインシトゥーゲッターポンプを提供する。
【解決手段】本ウェハー処理装置は、処理チャンバーと、チャンバーから希ガスを排気するめために処理チャンバーと結合されている低圧ポンプと、希ガス源と処理チャンバーとを結合するバルブ機構と、処理チャンバー内に配置されていると共に、希ガスの流れが前記チャンバー内へ流入する間、特定の非希ガスを排気し得るインシトゥーゲッターポンプと、処理チャンバー内に配置されるウェハーを処理するための処理システムとを備える。インシトゥーゲッターポンプは、異なる温度で異なる種類のガスを選択的に排気するために数多くの異なる温度にて作用することが好ましい。ガス分析装置は、チャンバーから排気されるガスの種類を制御すべくゲッターポンプの温度を自動的に制御するために用いられる。
【選択図】図８

Description

本発明は、一般に、超高真空システムに関し、さらに詳細には、超高真空システムにおいて用いられるインシトゥー（in situ）ゲッターポンプに関する。

例えば１０^−７〜１０^−１２Ｔｏｒｒといった超高真空レベルを必要とする数多くのプロセスが存在する。例えば、サイクロトロン、線形加速器といった高真空物理機関では、１０^−８〜１０^−１２Ｔｏｒｒ程度の真空を要求することが多い。また、半導体製造産業では、半導体処理装置内に約１０^−７〜１０^−９Ｔｏｒｒの超高真空がしばしば要求される。

チャンバー内において超高真空レベルを達成するために、一般的には、いくつかのポンプが並列、あるいは、直列に用いられる。機械式（例えば、オイル）ポンプは、しばしば、チャンバー内の圧力を約３０〜５０ミリトルに降下させるために使用される。これらのポンプは、比較的高圧なガスをポンピング（排気ないしは吸込みの意）するので、しばしば「高圧」ポンプと呼ばれる。そして、モルポンプ、イオンポンプ、クライオポンプ、ターボポンプ等の高真空、又は超高真空ポンプは、圧力を約１０^−７〜１０^−９Ｔｏｒｒに降下させる。これらのポンプは低圧ガスをポンピングするので、しばしば「低圧」ポンプと呼ばれる。特定のチャンバーについてのポンピング完了時間は、チャンバーの寸法、ポンプの容量、チャンバーとポンプとの間のコンダクタンス、及び要求される最終圧力といった要素によって、分単位から、時間単位、日単位に亘って変化する。

いくつかの超高真空応用例では、ゲッターポンプは、既に、前述の機械式ポンプ、モル式ポンプ、及びクライオポンプと共に使用されている。ゲッターポンプは、ある一定の非希ガスに対して親和力を有するゲッター物質（金属合金）を備えている。例えば、ゲッターポンプは、ゲッター物質の組成物及び温度によって、水蒸気、水素といったある一定の非希ガスを選択的にポンピングするよう設計されている。

例えば、イタリア、ミラノに所在するSAES Getters，S.p.A.によって供給されるゲッターポンプは、何年も前から粒子加速器に設置されている。ゲッターポンプは、一般的に、ステンレス鋼容器に入れられたゲッター物質を有している。ゲッターポンプは、ポンピングされるガスの種類、ゲッター組成物等により、環境温度から約４５０℃までの温度範囲で操作され得る。従来のＳＡＥＳゲッターポンプにとって好適なゲッター物質は、イタリア、ミラノに所在するSAES Getters，S.p.A.によって製造されるＳＴ７０７ゲッター物質（これはＺｒ−Ｖ−Ｆｅ合金である）である。他の好適な物質は、同様にSAES Getters，S.p.A.から入手可能なＺｒ−Ａｌ合金のＳＴ１０１ゲッター合金である。これら従来のゲッターポンプのいくつかは、高真空物理機構内に配置されるので「インシトゥー」ポンプであると考えられ得る。

ゲッターポンプが半導体処理装置に備えられることもまた提案されている。例えば、数年前のBriesacher等による題名「半導体処理装置のための非蒸発性ゲッターポンプ」の論文は、半導体処理用プロセスガスを浄化するためにゲッターを使用するあらゆる応用例は、インシトゥー清浄、及び不純物の選択的ポンピングに非蒸発性ゲッターポンプを利用し得ることを示唆している。

上記Briesacherの文献は、スパッタリングシステムにおいてゲッターポンプを使用するために採り得る２つの手順を開示している。先ず第１に、システムにおける従来のポンプ（例えば、機械式ポンプ及びクライオポンプ）と並行して操作するためにゲッターポンプをシステムに加える。この手順では、システムの操作は一切変更されず、ゲッターポンプは単に、チャンバー内における残留ガスの特定組成物の分圧を低下させるための補助ポンプとして作用する。第２に、チャンバー内の圧力を３×１０^−３〜６×１０^−３Ｔｏｒｒの範囲に設定し、チャンバー内へのアルゴンの流入を停止し、チャンバーを封止する。すると、ゲッターポンプは、アルゴンに対して「インシトゥー」清浄器として作用する。しかしながら、以下に述べるように、活性物質が処理チャンバーの容量中に存在しないので、ポンプは本当の「インシトゥー」ポンプではない。このようなゲッターポンプを使用する従来の処理チャンバーは、東北大学電気学科においてオオミ教授の指導の下、数年間実行された。

Briesacherの文献は、ゲッターポンプは、半導体処理装置の一種であるスパッタリングシステムと共に使用され得ることを開示している。一般的なスパッタリングシステムの一例では、希ガス（通常アルゴン）がチャンバー内に注入され、プラズマが生成される。プラズマは、アルゴンイオンをターゲットに向けて加速させ、物質の除去、ウェハー表面上への堆積をもたらす。唯一要求されるプロセスガスがゲッターポンプによってポンピングされない希ガスだけなので、ゲッターポンプは、スパッタリングシステムとの使用に関して相性が良い。したがって、ゲッターポンプは、スパッタリングプロセスに要求される希ガスの流れに影響を及ぼすことなく、スパッタリングチャンバーから不純物を除去し得る。

Briesacherの文献の主題は、半導体処理装置において非蒸発性ゲッターポンプを使用することの実用性に関する学術的な分析であった。したがって、わずかな理論の実用応用例のみが開示されている。さらに、Briesacherの論文は、ゲッターポンプの使用手順を説明するために「インシトゥー」という用語を使用しているが、ゲッターポンプはチャンバーに対して外的であること、及びチャンバーが封止されると共に、チャンバー内へのアルゴンの流入がないときに、ゲッターポンプ内の容量がチャンバー容量と関連付けて考えられ得ることだけを理由に「インシトゥー」と考えられていることは、記述から明らかである。しかしながら、ゲッターポンプの表面が、チャンバーとポンプとの間のコンダクタンスを大きく制限する規制通路を通じてチャンバー容量と関連付けられている容量内にあるので、真に「インシトゥー」ではない。例えば、ポンプ通路を通じたポンピングは、コンダクタンスを２５％以上低減させ、（クライオポンプからの活性メンバーを処理チャンバーの被加熱メンバーからシールドするために）熱シールドを有するポンプの通路を通じたポンピングは、コンダクタンスを６０％以上低減させる。

集積回路の製造に用いられるスパッタリングシステムは、従来技術において未だ取り組まれていない方法で、インシトゥーゲッターポンプによって強化され得るいくつかの操作上の特徴を有している。特徴の一つは、製品スパッタリング装置は、多くの異なる圧力、及び異なるガス組成で操作されなければならないことである。この特徴は、例えば、一般的に高真空に維持されている前述のプリンストン大学の粒子加速器のような粒子加速器には存在しない。また、この特徴は、前述のBriesacherの文献によっても取り組まれていない。特に、工業用スパッタリング装置は、しばしば、完全に異なる３つの環境下にさらされる。第１の環境は、例えば、定期点検、あるいは、補修のため、チャンバーが環境大気に対して開かれるときに現れる。このような条件下では、チャンバー内は、大気ガス、及び汚染物によって汚染される。第２の環境は、例えば、チャンバーのローディング、及びアンローディング中、及び処理に先立つ「基準圧力」への圧力降下中といった、１０^−７Ｔｏｒｒより低い超高真空状態下でチャンバーが操作されるときに現れる。最後に第３の環境は、スパッタリングチャンバー中のアルゴンガスの圧力が数ミリトルである処理期間中に現れる。

これら個々の操作環境間でサイクル処理を行うために、一般的なスパッタリングチャンバーは、機械式ポンプ（高圧）及びクライオポンプ（低圧ポンプ）と結合されている。機械式ポンプは、チャンバー内の圧力を約３０〜５０ミリトルに降下させ、クライオポンプ（あるいは、ターボポンプのような他の高真空ポンプ）は、チャンバー内の圧力を約１０^−７〜１０^−９Ｔｏｒｒに降下させる。

商業的には、これら個々の操作環境間の「過渡」時間を最小化することが望ましい。例えば、大気圧から超高真空状態へ移行するとき、従来の機械式ポンプ、及びクライオポンプでは、要求真空レベルに到達するまでに、しばしば、６００〜７００分を要していた。したがって、全ての定期点検、及び補修が終了した後、スパッタチャンバーが処理用ウェハーの受け入れ準備を完了するまで１０時間以上の時間を要し得る。このことは、その稼働期間中スパッタリング装置に、数千、あるいは、数百万ドルに相当するダウンタイムをもたらし得る。

総「ポンプダウン（圧力降下）」時間は、機械式ポンプよりもクライオポンプに依存するので、一つの解決手段は、クライオポンプを大型化し、ポンプに対するコンダクタンスを増加させることにある。「コンダクタンス」は、一つの容量（例えば、処理チャンバー）から他の容量（例えば、ポンプチャンバー）への流体（この場合ガス）の流れ易さを意味する。コンダクタンスは、２つのチャンバー間の口径寸法、一般的にクライオポンプの通路の断面積、ポンピングされる原子、分子、及び粒子間のパスないしは経路の直線性、及びクライオポンプ内の活性表面によって制限される。しかしながら、クライオポンプの大きさ、及びコンダクタンスの増大は、同時に、スパッタリング処理をサポートするために処理チャンバー内に流入させなければならないアルゴン量を増加させるという問題がある。このことは、２つの望ましくない副作用をもたらす。第１に、アルゴンガスの大量消費のために製造コストが著しく増加する。第２に、クライオポンプによってポンピングされる大量のアルゴンは、すぐさまポンプを飽和させ、頻繁な「再生」（トラップされた物質がポンプから解放される）を必要とし、この結果、より多くのダウンタイムをシステムにもたらす。したがって、クライオポンプを大型化するこの解決手段は、商業的に有用でない。

一般的に、再生サイクル間隔をできる限り長くするためには、大容量クライオポンプを備えることが望ましい。しかしながら、大きなクライオポンプは、一般的に、大きな通路径、及び大きなコンダクタンスを有している。従来技術では、受け入れ可能なレベルまでコンダクタンスを低減するために、例えば、１つ以上の孔、あるいは、他の開口を備えるバッフルプレートがクライオポンプの口に配置され得る。これに対して、小さなコンダクタンスを備える小さなクライオポンプは、バッフルプレートなしで使用することができ、あるいは、他の規制機構を使用することができる。しかしながら、小さなクライオポンプは、再生サイクル間隔が短い。また、これらの解決方法の基準圧力は、どちらも、規制されていない大きなクライオポンプの基準圧力よりも高い。基準圧力が低くなれば、チャンバーがより清潔になるので、このことは望ましくない。

スパッタ装置のチャンバーのポンピング問題に関する他の採り得る解決手段は、１つのクライオポンプが、チャンバーを基準圧力へ圧力降下させるために大きなコンダクタンスを有し、他のクライオポンプが、処理中にチャンバーをポンピングするために小さなコンダクタンスを有するよう追加のクライオポンプを備えることである。しかしながら、この解決手段もまた、不利益を有している。一つには、クライオポンプは、操作のために極低温液体ヘリウム、及び、極低温液体窒素を必要とするので、かなり広いスペースをとる傾向にある。したがって、半導体処理装置周りの、しばしば狭小なスペースに追加のクライオポンプを追加することは好ましくない。また、クライオポンプは、非常に高価な装置であるため、これは、高価な解決手段となってしまう。さらにまた、小さなクライオポンプは、頻繁に再生されなければならない。また、各クライオポンプは、高価で扱いにくいゲートバルブ、及び制御システムを必要とする。最後に、２つのクライオポンプを備えるために、チャンバーは、おそらく再設計されなければならないであろう。

他の採り得る解決手段は、種々の寸法のオリフィスを有するバッフルプレートを用いることである。これは理論的には興味深いものであるが、大きなクライオポンプ（例えば、８″口径を備えるクライオポンプ）のためのバッフルプレートは、商業的に入手不可能であり、また、おそらく非常に高価であり、さらに、製造が困難であろう。さらにまた、種々のオリフィスの機構に関連するいくつかの汚染問題が生じ得る。

ゲッターポンプは、選択的に特定のガスをポンピングすることができるという興味深い特徴を有している。例えば、物質（一般的に合金）の組成を変更することにより、また、その操作温度を変更することにより、異なるガスが選択的にポンピングされる。例えば、既述のＳＴ７０７合金は、約３５０℃で多量の非希ガスを選択的にポンピングし、室温（約２５℃）で水素ガスを選択的にポンピングする。ここに参照により組み込まれた、SAES Pure Gas，Inc.,に譲渡されたBriesacher等の１９９３年８月２４日発行の米国特許第５，２３８，４６９号明細書中に説明されているようにゲッター物質のこの特徴は、希ガス及び窒素を浄化するために用いられてきた。しかしながら、従来技術は、数種のガスを選択的にポンピングするためにいくつかの温度で作動するインシトゥーゲッターポンプの使用については開示していない。

本発明にかかるウェハー処理システム（ウェハー処理装置）は、処理チャンバーと、低圧ポンプと、処理チャンバー内に配置されるインシトゥーポンプとを備える。低圧ポンプは、好ましくは、スロットルプレートと共に処理チャンバーに連結されているクライオポンプである。バルブ機構は、希ガスが絶えず処理チャンバー内に流れ、低圧ポンプによりチャンバーからポンピング（排気）されるよう希ガス源を処理チャンバーに連結する。インシトゥーポンプは、ゲッターポンプであることが好ましく、希ガス流がチャンバー内へ流入する間、非希ガスをポンピングし、本質的に希ガスをポンピングしない。

ゲッターポンプは、各々が加熱装置を備える１つ以上のゲッターモジュールを備えることが好ましい。１つのゲッターモジュールは、特定のガス、例えば、水蒸気を選択的にポンピングするために第１温度で操作され得、一方、他方のモジュールは、異なるガス、例えば、水素をポンピングするために第２温度で操作され得る。あるいは、第１ガスを選択的にポンピングするために第１温度に加熱され、そして、第２ガスを選択的にポンピングするため第２温度に加熱される単一モジュールが備えられ得る。加熱シールドは、加熱された、あるいは、冷却されたチャンバー内の表面からゲッター物質を絶縁するために用いられ得、この結果、ゲッター物質の独立温度制御が可能となる。

ウェハー処理システムは、チャンバーと連結されているガス分析装置、及びガス分析装置と連結されている入力、及び加熱装置と連結されている出力を有する制御装置を備えていることが好ましい。この加熱装置の自動制御は、ゲッターポンプを第１温度で操作することにより、第１種のガスがポンピングされることを許容し、そして、第１種の濃度レベルが要求レベルに下がった後、ゲッターポンプを第２温度で操作することにより、第２種のガスのポンピングが行われる。これにより、ゲッターポンプは、チャンバー内のガス組成に基づいてガスを選択的にポンビングすることができる。

本発明に係る処理チャンバーは、封止可能なエンクロージャーと、異なる非希ガスが異なる温度にて選択的にポンピングされるよう、１つ以上の温度にて作用し得るエンクロージャー内に配置されるインシトゥーゲッターポンプシステムとを備える。インシトゥーポンプは、ゲッター物質の温度に依存して（水素以外の）非希ガス、あるいは、水素のいずれかを選択的にポンピングするために制御される加熱装置を備えている。処理チャンバーは、ガス分析装置、及びガス分析装置と連結されている入力、及び加熱装置と連結されている出力を有する制御装置を備えていることが好ましい。

本発明はさらに、ウェハーを処理するためのいくつかの方法を含んでいる。より詳細には、本発明に係るウェハーの処理方法は、ウェハーを処理チャンバー内に配置すると共に、チャンバーを封止するステップと、外部低圧ポンプ、及び非希ガスをポンピングするチャンバー内に配置されているインシトゥーポンプを同時に用いてチャンバーをポンピングする間に希ガスをチャンバー内へ流すステップと、希ガスが断続的に流れる間、チャンバー内でウェハーを処理するステップとを備える。希ガスをチャンバー内に流す前に、その方法は、基準圧力を達成するために外部低圧ポンプ、及びインシトゥーポンプを同時に用いてチャンバーをポンピングするステップを備えていることが好ましい。この方法はまた、チャンバー内におけるガスの組成、及び濃度を監視するステップ、及び分析に基づきゲッター物質の温度を制御するステップを備えることが好ましい。あるいは、ゲッター物質の温度は、予めプログラムされた方法、または、他のいくつかの非フィードバック方法によって制御され得る。この場合、ゲッター物質の吸着特性は、希ガス流内から要求される不純物をポンピングするために調整され得る。

本発明の利点は、半導体処理装置チャンバーの異なる操作条件と互換性を有するシステム及び方法が提供されるところにある。インシトゥーゲッターポンプを備えることにより、半導体処理装置における過渡時間が大きく短縮され得る。したがって、装置ダウンタイムが削減され、この結果、生産性、及び利潤率が向上する。

特に、スパッタリングシステムのチャンバー内から選択されたガスを選択的にポンピングするために、１つ以上のモジュールを異なる温度で操作することは、利点である。ガス分析装置を使用することにより、ゲッターモジュールの温度が自動的に制御され、ポンプダウン時間が大幅に削減され得る。

さらにまた、クライオポンプと共にインシトゥーゲッターポンプを使用することが利点として見いだされている。クライオポンプは、アルゴンのような希ガスのポンピングに対して非常に有効であり、また、ゲッターポンプは本質的に希ガスをポンピングしないので、ゲッターポンプの操作は、チャンバー内における希ガスの流れを阻害することはなく、また、希ガスの流れに対して影響を及ぼすことはない。さらにまた、インシトゥーゲッターポンプは、チャンバーの圧力を降下させる際、クライオポンプを補助するので、要求される短い過渡期間を手に入れることができると同時に、低容量クライオポンプが使用され得、また、バッフルされた大きなクライオポンプが使用され得る。

本発明のこれら及び他の利点は、以下の詳細な説明を読み、及び図面を参照することにより明らかにされるであろう。

図１において、ウェハー処理システム（ウェハー処理装置）１０は、ロボテック（ロボット式）ウェハーハンドラー１４のための第１エンクロージャー１２と、処理チャンバー１８を画成する第２エンクロージャー１６とを備えている。システム１０はまた、機械式ポンプ２０、クライオポンプ２２、ガス供給システム２４、プラズマを生成するためのプラズマ生成器２６、及びウェハー処理１０の多くを制御するためのマイクロプロセッサ式制御装置２８を備えている。本発明はまた、ゲッターモジュール３２、シールド３３、制御可能電力源３４、残留ガス分析装置（ＲＧＡ）３６、マイクロプロセッサ式制御装置３８を含むインシトゥーゲッターシステムポンプ３０を備えている。ウェハー処理システム１０は、ロボテックウェハーハンドラー１４によりチャンバー１８内に配置された半導体４０を処理する。

第１エンクロージャー１２、及びロボテックウェハーハンドラー１４の製造の詳細は、当業者にとって公知である。エンクロージャー１２は、スリットバルブ４４、４６を通じてアクセスされ得るロボットチャンバー４２を画している。ロボットチャンバーは、一般的に１０^−７Ｔｏｒｒよりも低い超高真空レベルに維持されている。ロボット１４の目的は、開放しているスリットバルブ４６を通じて処理チャンバー１８内にウェハー４０を自動的に置き、そして、処理が完了した後、スリットバルブ４６を通じてチャンバー１８から処理済ウェハー４０を取り除くことにある。スリットバルブの開放に伴う乱流を最小限に押さえるため、スリットバルブ４６が開かれる直前に、処理チャンバー１８内の圧力、及びロボテックチャンバー４２は、概ね同一レベルであることが好ましい。ウェハー処理の間、スリットバルブ４６は閉じられる。ロボテックウェハーハンドラー１４及びゲートバルブ４４、４６は、全て、システム制御装置２８によって制御されている。

処理チャンバー１８を画する第２エンクロージャー１６はまた、従来通りの設計である。第２エンクロージャーは、第１エンクロージャー１２のように、ステンレス鋼のような強度が高く、耐久性の高い物質から形成されていることが好ましい。スリットバルブ４６に加えて、一対のバルブ４８、５０が、機械式ポンプ２０、及びクライオポンプ２２をそれぞれチャンバー１８に結合している。チャンバー１８が、大気と通気された場合（例えば、点検時、あるいは、補修時）には、約３０ｍＴｏｒｒまでチャンバーを圧力降下（ポンプダウン）させるためにバルブ４８が開放され、機械式ポンプが使用される。この時点で、バルブ４８は閉じられ、そして、続けてシステムを約１０^−９Ｔｏｒｒまで圧力降下させるため、クライオポンプバルブ５０が開かれる。ゲッターポンプ３０は、クライオポンプ２２の操作と共に（すなわち、同時に）操作されることが好ましい。チャンバーが十分低い「基準圧力」に到達した時点で、ウェハー４０の処理が開始され得る。基準圧力は、一般的に１０^−７Ｔｏｒｒよりも低い。

上記「圧力降下」プロセスは、当然に、当業者にとって明らかであるように、幾らか簡略化して説明されている。より完全な説明は以下の通りである。チャンバー１８が機械式ポンプ２０によって途中まで圧力降下された後、機械式ポンプ２０は停止され、バルブ４８によって隔離され、クライオポンプ２２に対するバルブ５０が開かれる。そして、チャンバーは、一般的に、加熱ランプ（図示しない）によって「空焼き」（ベークドアウト）され、クライオポンプ２２によって排気される水蒸気や、チャンバー１８の壁面及び内部構成要素からの他のガスを放出する。また、ゲッターポンプのゲッター物質を加熱することによりゲッターポンプ３０が、高温、例えば４５０℃に「活性化」される。ゲッターポンプ３０の活性化が要求されるのは、大気にさらされることにより、ゲッター物質が「非活性」になっているからであり、また、活性化期間は、空焼き期間とオーバーラップされ得る。しかしながら、空焼き期間と活性化期間が一致する必要はない。一旦、チャンバーが空焼きされ、ゲッター物質が活性化されると、チャンバー１８を基準圧力まで素早く降下させるためにクライオポンプ２２と同時にポンピングするように、ゲッターポンプ３０がオンされる。そして、当業者によく知られているように半導体処理が進行され得る。

スパッタシステムにおける処理を開始すると、制御装置２８は、希ガス（一般的にアルゴン）がガス源からチャンバー１８内に流れ込むことができるようバルブ５２を開く。クライオポンプ２２は未だ稼働中なので、アルゴンガス及びスパッタリングプロセスにおける副生成物は、チャンバー１８から引き出される。バルブ５２は、チャンバー１８内のアルゴンの圧力が数ｍＴｏｒｒ、例えば、１×１０^−３〜６×１０^−３ｍＴｏｒｒであるように調整される。インシトゥーゲッターポンプ３０は、（希ガスである）アルゴンを排気しないので、実質的にチャンバー１８内におけるアルゴンの流れに影響を及ぼさない。しかしながら、ゲッターポンプ３０は、続いて詳細に説明するように、アルゴンガスの流れがチャンバー１８を通過する間に特定の非希ガスを排気する。

ここに用いられるように、「インシトゥーゲッターポンプ」は、活性エレメント、すなわち活性ゲッター物質が、ウェハーが処理される空間の同一容量内に物理的に配置されているゲッターポンプを意味する。要するに、ゲッターポンプチャンバーが処理チャンバーとなっており、逆もまた同じである。このように、インシトゥーゲッター物質と処理チャンバー間のコンダクタンスは、ゲートバルブ、通路、ポンプ通路、通過した加熱シールド等を介しての外部ゲッターポンプとチャンバーとの結合と比較して非常に高い。例えば、ゲートバルブ等により処理チャンバーと結合されている外部ゲッターポンプでは、最大理論ポンピング速度の７５％（一般的には３５％程度）が最善であるのに対して、加熱シールド３３を備える本発明のインシトゥーゲッターポンプでは、最大理論ポンピング速度の７５％より高い（一般的には８５％より高い）ポンピング速度が達成され得る。コンダクタンス及びポンピング速度は直接関係付けられ、また、ポンピング速度は、所定の分子、及びゲッターポンプのゲッター表面の間に何ら障害物がないとした場合における、理論最大ポンピング速度の相対パーセンテージとして表されていることに留意すべきである。

したがって、本発明のインシトゥーゲッタリングシステムの追加は、ポンプ通路、あるいは、バルブ通路を介して処理チャンバーと結合されている従来のゲッターポンプと比較して２倍、あるいは、３倍向上したポンピング速度を提供する。加熱シールド３３を備えない場合には、より高い最大理論ポンピング速度が達成され得る。しかしながら、加熱シールドは、前述の空焼きランプのような、チャンバー１８内の加熱されている表面からゲッター物質を保護するために備えられることが好ましい。加熱シールドはまた、ゲッター物質及び加熱装置から放射される熱を反射し返すことにより、ゲッター物質について再生温度を達成する際に有用である。

一旦、アルゴンガスがチャンバー１８を通じてクライオポンプ２２内に流れると、チャンバー１８内にプラズマ放電を生成（点火）するために、プラズマ生成装置２６が作動される。チャンバー内にプラズマを生成するための方法は、当業者によく知られているように、スパッタターゲットに対する高周波（ＲＦ）信号の適用を含め数多く存在する。当業者にとって公知であるように、プラズマは、正に荷電されたアルゴンイオンを生成し、このアルゴンイオンは、負に荷電され又は接地されているスパッタターゲットを衝撃して、ウェハー４０の上に落下する物質のシャワーを発生させる。スパッタされる物質のタイプは、スパッタターゲットの組成に依存する。一般的には、アルミニウム、チタニウム、及びチタニウム−タングステンをそれぞれウェハー表面に堆積させるために、アルミニウム、チタニウム、及びチタニウム−タングステンといった物質がスパッタターゲットとして用いられる。

本発明に従うインシトゥーゲッターポンプ３０は、ゲッターモジュール３２、シールド３３、電圧源３４、ＲＧＡ３６、及び制御装置３８を備えている。このように、システム全体のほんの一部だけが、現実にチャンバー１８内に配置されている。しかしながら、システム３０の活性部分、すなわち、ゲッターモジュール３２は、チャンバー１８内に配置されている。チャンバー内の加熱されている表面からゲッターモジュール３２を保護するために、加熱シールド３３もまた、チャンバー内に配置されていることが好ましい。ゲッターモジュールがチャンバー内の加熱されている表面による干渉を防ぐように、配置され、あるいは、シールドされている場合には、加熱シールドは除去され得る。加熱シールド３３は、例えば、ステンレス鋼からなる固定シールドでも良く、あるいは、操作中は開き、特定の条件下（例えば、チャンバー１８の開放）で閉じる移動式シールドであっても良い。

例えば、点検、及び補修のためにチャンバーが開かれるときのように、インシトゥーポンプが不利な条件下で操作されないよう、ゲッターシステム制御装置３８が、インターフェースバス５５を介してスパッタシステム制御装置２８と通信することは好ましい。あるいは、当業者にとって明らかなように、制御装置２８、３８は、単一の制御装置に統合してもよい。

ゲッターモジュール３２は、ゲッターモジュール３２内のゲッター物質が選択される温度をもたらす加熱装置５６を備えることが好ましい。熱電対５８は、ゲッターモジュール３２内のゲッター物質の温度が適当に制御され得るよう、温度フェードバックを提供するために用いられる。電圧源３４は、ケーブル６０によって加熱装置５６と結合されており、加熱装置５６に電圧を与えるために電力を供給する。電圧源は、オン又はオフされ得るので、あるいは、数多くの異なる電圧レベルを取得可能なので、あるいは、電圧レベルの幅を取得可能なので、可変である。電圧源３４は、制御装置３８からバス６２上を送られる信号によって、オンされ、オフされ、あるいは、その電圧が調整され得る。

残留ガス分析装置（ＲＧＡ）３６は、センサー６４及びケーブル６６によって処理チャンバー１８と結合されている。「結合されている」とは、ここでは、分析装置３６がチャンバー１８内のガスの組成、及び濃度に関する情報を受け取り得ることを意味する。例えば、分析装置１８は、水晶のぞき窓（図示しない）を介してチャンバー１８内のプラズマを見ることができる光検出器を備えることによってチャンバー１８と光学的に結合され得る。しかしながら、この好適な発明の実施の形態では、分析装置は、センサー６４及びケーブル６６によって物理的にチャンバー１８と結合されている。

好適なＲＧＡ３６は、New York，East SyracuseのLeybold Inficon，Inc.から商標名Transpectorの下、入手され得る。ＲＧＡ２６の目的は、どのようなガスがチャンバー１８内に存在し、濃度はどれだけかを決定することである。この情報は、バス６８を介して制御装置３８に供給される。

実施に当たっては、制御装置３８は、バス６８を介してＲＧＡ３６からチャンバー１８内のガスの組成、及び濃度に関する情報を受け取る。制御装置はまた、バス７０を介して、ゲッターモジュール３２内のゲッター物質の現在温度に関する情報を得る。制御装置３８は、そして、ゲッターモジュール３２のポンピング特性を変更するために、ゲッターモジュール３２内のゲッター物質の温度が調整されるべきか否かを決定する。例えば、チャンバー１８内に高濃度の水素ガスが存在しているとＲＧＡ３６が決定した場合には、また、現在ゲッターモジュール３２が高温で稼働中であることを熱電対が示す場合には、制御装置３８は、電圧源３４をオフするためにバス６２を介して電圧源３４に対して信号を送信し得る。これにより、加熱装置５６がオフされ、ゲッターモジュール３２が低温に冷却される。低温では、例えば、前述のＳＴ７０７、ＳＴ１０１といったゲッター物質は、勢い良く水素を吸収し、したがって、チャンバー１８内の水素濃度が速やかに低減される。他の例では、ＲＧＡ３６が高レベルの水蒸気を検出し、また、ゲッターモジュール３２の温度が低い場合には、制御装置３８は、ゲッター物質を３００〜４５０℃の範囲に素早く加熱するために、電圧源３４によって加熱装置５６の熱出力を増加させ、そして、チャンバー１８内から効率良く水蒸気を排気する。

次に図２を参照すると、クライオポンプ２２は、スロットルプレート７２によってゲートバルブ５０と結合されていることが好ましい。先に説明したように、スロットルプレート７２は、処理チャンバー１８とクライオポンプ２２との間のコンダクタンスを低減する。例えば、クライオポンプが８″口径を有している場合には、スロットルプレート７２は、直径において８″よりも少しだけ大きく、また、それを通じて処理チャンバー１８からクライオポンプ３２内にガスが流れ得る１つ以上の孔７４（あるいは、スリットのような他の開口）を備える。クライオポンプのコンダクタンスは、一般的に、約５０〜７０％がスロットルプレートデザインの選択に起因して低減され、その低減の割合は殆どの場合、確実に２５％よりも高い。これにより、頻繁に再生する必要がなく、また、処理期間中に余分なアルゴンガスをチャンバー１８内に流入させる必要のない十分に低いコンダクタンスを有する大容量クライオポンプを使用することができる。あるいは、より小さなクライオポンプ２２は、アルゴンガスによって飽和するのでクライオポンプがより頻繁に再生されなければならないことと引き替えに、スロットルプレート７２を備えることなく使用され得る。

したがって、インシトゥーゲッターポンプシステムは、クライオポンプ２２と特別な関係を有している。クライオポンプ２２のコンダクタンスは、処理期間中に余分なアルゴン（あるいは、他の希ガス）が要求されないように制限される必要があるので、インシトゥーゲッターポンプは、基準圧力への圧力降下期間中、及び半導体ウェハーの処理期間中の双方におけるポンピング速度を加速させるために使用され得る。インシトゥーゲッターポンプは、アルゴンのような希ガスをポンピングしないので、内部的に制限されるコンダクタンスを有するクライオポンプ２２と共に使用されることは理論的に好適である。

図３には、ゲッターモジュール３２の好適な構成が示されている。ゲッターモジュール３２は、離間して配置される多くのゲッターエレメント７４を有することが好ましい。図３ａの断面図を参照すると、各ゲッターエレメントの中央には、細長い加熱装置５６を受ける開口（穴）７６が備えられている。各ゲッターエレメント７４は、中央配置開口７６を形成する軸内径を備える実質的に円盤状体であることが好ましい。各ゲッターエレメント７４は、一対の表裏面７８，８０を有し、商標名ＳＴ７０７、又はＳＴ１０１の下、イタリア、ミラノのSAES Getters，S.p.A.によって販売されているゲッター物質を含む、数多くの好適なゲッター物質のいずれかであり得る。これらのゲッター物質は、ここに参照により組み込まれ、SAES Getters，S.p.A.に譲渡されたＭａｎｉｎｉ等の米国特許第５，３２０，４９６号明細書中に開示されているような多孔性、焼結ゲッターエレメントであることが好ましい。多孔性ゲッター物質は、商標名ＳＴ１７２の下、SAES Getters，S.p.A.によって販売されている。多孔性ゲッター物質の製造方法は、ここに参照により組み込まれ、SAES Getters，S.p.A.に譲渡された英国特許第２，０７７，４８７号明細書中に開示されている。

図３の発明の実施形態では、近接ゲッターエレメント、例えば、ゲッターエレメント７４ａ、７４ｂは、対向面８２ａ、８２ｂを有している。図３の発明の実施形態では、表面８２ａ、８２ｂは、実質的に平面であり、平行である。「実質的に平面」とは、完全な平面からのある程度の偏差は許容されるが、表面が本質的に平面であることを意味する。「実質的に平行」とは、小さな偏差（例えば、±５°の偏差）は許容されるが、表面が本質的に平行であることを意味する。本発明に係る他の発明の実施形態では、ゲッターエレメントは、非平面な表面、あるいは、平行に対向しない平行な表面を有し得る。例えば、対向面（例えば、表面８２ａ、８２ｂ）は、約５度以下の内角で交差する（完全に平面でなくとも）
一対の平面を定義する。このことは、例えば、選択ガスの吸着を促進し得る。

加熱装置５６は、適当なものであればどのような加熱素子であってもよい。加熱装置５６の要件は、ゲッターエレメント８４を、要求される操作温度プロフィールにまで加熱し得ることである。このプロフィールは、一様であることが好ましいが、ゲッターモジュールの長さ方向に温度勾配、あるいは、温度不連続を有し得る。

例えば、ＳＴ７０７ゲッター物質が使用される場合、加熱装置は、操作期間中、ゲッターエレメント７４を２５〜３００℃の温度範囲に加熱することが可能であり、また、活性化のため４５０〜５００℃の高温に加熱し得ることが要求される。しかしながら、ＳＴ７０７ゲッター物質は、室温にて非常に良く水素ガスをポンピングするので、水素をポンピングするためにゲッターモジュール３２が使用される場合には、一般的に、加熱装置に対して電圧を加える必要はない。

たとえ、加熱装置５６がゲッターエレメント７４を操作温度に加熱するために用いられなくても、それらは、ゲッターエレメント７４内のゲッター物質を活性化するために用いられ得る。例えば、ＳＴ７０７ゲッター物質は、４５０〜５００℃に加熱することにより活性化（再生）され得、また、ＳＴ１０１は、６００〜７００℃に加熱することにより活性化され得る。しかしながら、ゲッターモジュール３２は、単に、定期点検の際に取り替えられる使い捨て品、あるいは、消耗品であると考えられ得るので、再生が要求されない可能性もある。

加熱装置５６は、ゲッターエレメント７４を支持する中心軸として記載しているが、ゲッターエレメントはまた、非加熱軸によって支持され得るか、あるいは、他の方法で支持され得る。そして、加熱装置５６は、ゲッターエレメントの近傍に配置される放射ランプのようにして、ゲッターエレメント７４についての構造的な支持から切り離され得る。

先に述べたように、加熱装置５６を設けるための技術がいくつか存在する。例えば、抵抗式、誘導式、あるいは、放射式加熱装置が備えられ得る。しかしながら、本好適な発明の実施形態では、加熱装置５６は、Manini等の特許に示されている様な抵抗式加熱装置である。加熱装置は、環境温度、又は、室温から、少なくともゲッター物質の作用温度の範囲内での加熱が可能であるべきである。好ましくは、加熱装置は、ゲッター物質をその活性温度まで加熱可能であるべきである。

図４において、本発明に従う処理チャンバー８４は、封止可能エンクロージャー８６と、エンクロージャー８６により画成されるチャンバー９２内に配置される２個のゲッターモジュール８８、９０とを備えている。システム８４はまた、ＲＧＡ９０、及びマイクロプロセッサ制御システム９２を備えている。当然ながら、制御装置９２のような全ての制御装置を備える場合には、制御装置機能は、多くの等価な電気、または、電子システムによって達成され得る。例えば、制御装置は、アナログ回路、離散ディジタル論理、マイクロプロセッサ、ミニコンピュータ等を備え得る。システム８４はまた、一対の電圧源９４，９６を備えている。エンクロージャー８６は、溶接されたステンレス鋼から製造されていると都合がよいが、どのような従来設計であっても良い。エンクロージャー８６は、スリットバルブ（図示しない）、あるいは、ワークピースが都合良くチャンバー９２内へ挿入され、また、チャンバー９２から取り除かれ得る等価構造を備えることが好ましい。封止されると、エンクロージャー８６は、チャンバー９２を環境温度から絶縁される。

ゲッターモジュール８８、９０のような２つ以上（すなわち、複数）のゲッターモジュールがチャンバー９２内部に備えられる理由はいくつかある。例えば、２つのインシトゥーゲッターモジュールは、インシトゥーゲッターシステムの容量、及びポンピング速度を２倍にするために、単に並行して操作され得る。あるいは、ゲッターモジュール８８，９０は、異なるゲッター物質から製造され得、及び／又は、異なる操作温度で操作され得る。例えば、ゲッターモジュール８８は、ＳＴ７０７ゲッター物質から製造され得ると共に、水素を除くほとんどの非希ガスを選択的にポンピングするために３００〜４００℃で操作され得る。これに対し、ゲッターモジュール９０は、ＳＴ１０１ゲッター物質から製造され得ると共に、水素を選択的にポンピングするために室温のまま放置され得る。したがって、２つのゲッターモジュールの組み合わせにより、広い範囲の非希ガスがポンピングされ得る。

システム８４は閉ループ方式で制御されること、すなわちフィードバック制御下で作用することが好ましい。熱電対（あるいは等価物）９８，１００は、それぞれゲッターモジュール８８，９０の温度を監視するために用いられ、センサー１０２は、チャンバー９２内のガスの組成、及び濃度を検出するためにＲＧＡ回路構成９１によって使用される。制御装置９３は、ＲＧＡ回路構成９１からの入力を用い、各ゲッターモジュール８８、９０の加熱装置１０４，１０６とそれぞれ結合されている電圧源９４，９６を制御する信号を生成するために熱電対９８，１００を用いる。

図５において、処理システム１０８は、チャンバー１１２を画成する封止可能なエンクロージャー１１０と、３個のゲッターモジュール１１４，１１６，１１８とを含んでいる。各ゲッターモジュール１１４、１１６，１１８は、独立して制御され得ると共に、異なる大きさであり得ることに留意すべきである。例えば、ゲッターモジュール１１４は、ＳＴ１０１ゲッター物質を備え得ると共に、水素を選択的にポンピングするために加熱されることなく室温のまま放置され得る。ゲッターモジュール１１６は、非希ガスをポンピングするために３００〜４５０℃に加熱されるＳＴ７０７ゲッター物質を備え得る。ゲッターモジュール１１８は、ゲッターモジュール１１４，１１６のポンピング能力を補うために他のゲッター物質を備えることが可能であると共に、他の温度で操作され得る。この例では、各ゲッターモジュール１１４，１１６，１１８の加熱装置１２０，１２２，１２４はそれぞれ、各温度制御装置１２８，１３０，１３２によって電圧源１２６と結合されている。制御装置１２８，１３０，１３２は、加熱装置１２０，１２２，１２４を、要求温度、すなわち、各熱電対１３４，１３６，１３８により検出された固定温度に維持する。したがって、個々のゲッターモジュール１１４，１１６，１１８についての温度制御装置が、閉ループないしはフィードバックシステムであるのに対して、ゲッターモジュール１１４，１１６，１１８が常に同一温度で作動するので、システム１０８は、チャンバー１１２内におけるガスの組成及び濃度に関して閉ループないしはフィードバックシステムではない。
しかしながら、良好に構成されているプロセスでは、ゲッターモジュール、及びそれらの操作パラメータは、ほとんどの一般的な条件下において良好に作動するように固定され得る。

図６は、本発明に従いインシトゥーゲッターポンプを操作するための１つの好適な方法を示すグラフである。このグラフでは、チャンバー内の圧力Ｐが縦軸に沿って表示されており、時間Ｔが横軸に沿って表示されている。第１の線１４０は、全時間に渡るチャンバー内の水蒸気の分圧を示し、第２の線１４２は、全時間に渡るチャンバー内の水素の分圧を示す。この例では、水蒸気１４０と水素１４２の組合せが処理チャンバー内の全圧を形成している。

図６を参照すると、活性化後及び圧力降下中におけるインシトゥーゲッターポンプにおいて、図１のゲッターモジュール３２のような単一ゲッターモジュールを使用するための方法が記載されている。図６のグラフは説明のためのものであり、現実の分圧曲線は変化することに留意すべきである。この例では、３００〜４５０℃の範囲の温度、例えば、約３５０℃に加熱されるとき、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）を非常によく吸収するＳＴ７０７型ゲッター物質を含むものとする。ＳＴ７０７はまた、室温、例えば、２５℃または、その近傍温度といった低い温度で水素を良く吸収する。この例では、ＲＧＡ３６は、時間ｔ＝０にて高レベルの水蒸気を検出し、制御装置３８は、ゲッターモジュール３２を約３５０℃に加熱するために電圧源３４に加熱装置をオンさせる。これにより、水蒸気がチャンバー内から本質的に除去される時間ｔ＝Ｔ１まで水蒸気レベルを素早く減少させることができる。しかしながら、ＳＴ７０７は、高温では水素を良好に吸収しないので、水素分圧は、実質的に一定のままである。一旦、ＲＧＡ３６がチャンバー１８内の水蒸気レベルが低く、水素レベル４２が高いことを検出すると、時間ｔ＝Ｔ１にてシステム３８は、加熱装置をオフして、ゲッターモジュール３２を冷却し、水素の吸収を開始し得るようするために、電圧源３４をオフする。したがって、図６に図示されているように、２つの異なる温度で操作されている単一ゲッターモジュールは、チャンバーを通過する希ガスの流れを阻害することなく、素早く、かつ、効率的に、チャンバー１８内から非希ガスを除去することができる。

図７は、図４に記載されているシステム８４のように、複数のゲッターモジュールを備えるシステムの操作を示すグラフである。図７のグラフは。これもまた説明のためのものであり、現実の分圧曲線は変化することに留意すべきである。この例では、水蒸気に起因する分圧は、線１４６によって、水素に起因する分圧は、線１４８によって表されている。この例において、チャンバー９２内の全圧は、線１５０によって表されている。ＲＧＡ９１は水蒸気及び水素双方の濃度を検出するので、マイクロプロセッサ９３は、電圧源９４をオンさせ、電圧源９６をオフさせる。これにより、ゲッターモジュール８８は、約３５０℃に加熱され、その結果、チャンバー９２から水蒸気が素早くポンピングされ、同時に、チャンバー９２内から素早く水素をポンピングするためにゲッターモジュール９０が概ね環境温度で作用され得る。

複数モジュールシステムは、大きな表面積により、且つ、複数種のガスを同時に汲み出し可能であるという事実により、高いポンピング速度を達成することができることに留意すべきである。しかしながら、複数のインシトゥーゲッターモジュールは、最初に説明した単一ゲッターモジュールシステムよりも高価なシステムを形成する。

図８に示すように、本発明に従うウェハー処理のためのプロセス１５２は、ステップ１５４にて始まり、そして、ステップ１５６にて、チャンバー内に基準圧力を発生させるためにクライオポンプと共にインシトゥーゲッターポンプが作動される。次に、ステップ１５８では、ウェハーがチャンバー内に挿入され、チャンバーが封止される。ステップ１６０では、アルゴンがチャンバー内へ流れ始め、そして、ステップ１６２では、インシトゥーポンプシステム、及びクライオポンプシステムの双方が維持される間、アルゴンガスが流れ続けると共に、プラズマが生成される。次に、ステップ１６４では、インシトゥーポンプシステム、及びクライオポンプシステムによってチャンバー内の圧力を降下させるために、プラズマが止められ、アルゴンガスが停止される。それから、ステップ１６６にて処理済ウェハーがチャンバーから取り出され、そして、ステップ１６８にてプロセスが終了する。

図８のステップ１６２に対応する好適なプロセス１６２が図９に示されている。プロセス１６２はステップ１７０にて開始し、そして、ステップ１７２では、チャンバー、及びガスの濃度、及び組成が監視される。次に、ステップ１７４では、監視ステップ及び特定の帰納的プロセスに基づいてインシトゥーゲッターポンプの操作パラメータが調整される。プロセス１６２は、１７６にて終了する。

図９に示されているプロセス１６２は、閉ループ、すなわちフィードバックプロセスの一例であることに留意すべきである。当然ながら、前述の開ループプロセスもまた実行可能であり、また、特定の応用例においては好ましいであろう。ステップ１７４にて言及されたインシトゥーゲッターポンプの操作パラメータは、１つ以上のゲッターモジュールの活性化、ゲッターモジュール温度の変更等を含み得る。帰納的プロセスは、プロセスを最適化するためにシステム設計者によって実施される経験則である。例えば、水蒸気の分圧があるレベルに達したとき、又は、所定時間を経過したとき等に、システム設計者は、ＳＴ７０７ゲッター物質を備えるゲッターモジュールの温度は、３５０℃から環境温度に降下されるべきであると決定するであろう。

以上、いくつかの好適な発明の実施の形態について説明したが、置換物、改良物、及び等価物が本発明の範囲内に含まれる。本発明に係る方法、及び装置双方を実施する他の方法が存在し得ることに留意すべきである。例えば、本発明に係る好適な発明の実施の形態の説明においては、ＳＴ７０７、及びＳＴ１０１ゲッター物質が開示されているが、他のゲッター物質、及び合成物が本発明において好適に使用され得ることは当業者にとって明らかなことである。また、本発明に関してクライオポンプを主に説明したが、分子ポンプ、イオンポンプ、ターボポンプ等もまた同様にして使用され得る。

したがって、本発明の趣旨、及び範囲内に含まれる全ての置換物、改良物、等価物を含めて以下の請求の範囲は解釈されるべきである。

図１は、本発明に係るインシトゥーゲッターポンプを含む半導体処理装置の概略構成を示すシステム図である。 図２は、図１中の２−２線において切断されたクライオポンプバッフルプレートの断面図である。 図３は、本発明に従うゲッターモジュールの正面図である。 図３ａは、図３中の３ａ−３ａ線において切断された図であり、本発明に従う単一ゲッターエレメントを図示する。 図４は、本発明におけるインシトゥーゲッターポンプシステムの他の発明の実施の形態の模式図である。 図５は、本発明におけるインシトゥーゲッターポンプシステムの他の発明の実施の形態の模式図である。 図６は、本発明における第１圧力降下プロセスに従う、チャンバー内圧力のグラフである。 図７は、本発明における第２圧力降下プロセスに従う、チャンバー内圧力のグラフである。 図８は、本発明におけるプロセスを示すフローチャートである。 図９は、図８中のステップ１６２を詳細に示すフローチャートである。

Claims (5)

1. 複数の内部表面を有する処理チャンバーと、
   前記処理チャンバー内に配置されると共に、異なる非希ガスが異なる温度にて選択的に排気されるように１つ以上の温度で作用し得るように加熱装置を有する非蒸発性のインシトゥーゲッターポンプと、
   前記処理チャンバー内に配置されるウェハーを処理するための処理機構と、
   を備えるウェハー処理装置。
2. 内部に複数の内部表面を有する封止可能なエンクロージャーと、
   前記エンクロージャーが封止されたとき、それにより異なるゲッター物質温度で異なる非希ガスが排気されるよう前記エンクロージャーに配置されると共に、１つ以上の温度で作用し得る、ゲッター物資を有する非蒸発性のインシトゥーゲッターポンプ装置と、
   を備える処理装置。
3. ウェハーを処理チャンバー内に配置し、そのチャンバーを封止するステップと、
   希ガスを排気すると共に、約１０^−７Ｔｏｒｒ以上の真空を達成するためにガスを有効に排気する外部ポンプと、前記チャンバー内に配置されると共に非希ガスを排気する非蒸発性のインシトゥーポンプであって、前記チャンバーに関して理論最大ポンピング速度の少なくとも７５％のポンピング速度を有する固体の活性エレメントを有する前記インシトゥーポンプとによって前記チャンバーを排気する間、同時に前記チャンバー内に希ガスを流し込むステップと、
   前記希ガスが流れ続ける間、前記チャンバー内のウェハーを処理するステップと、
   を備えるウェハー処理方法。
4. エンクロージャーを封止するステップと、
   前記エンクロージャーが封止されたとき、異なる温度で異なる非希ガスが排気されるよう、前記エンクロージャー内に配置されると共に、１つ以上の温度で作用し得る非蒸発性のインシトゥーゲッターポンプによって前記エンクロージャーを排気するステップと、
   を備えるチャンバー排気方法。
5. 処理チャンバーと、
   前記処理チャンバーと結合されていると共に、約１０^−７Ｔｏｒｒ以上の真空を達成するためにガスを有効に排気する、前記チャンバーから希ガスを排気することのできる第１ポンプと、
   前記希ガスが連続的に前記処理チャンバー内に流れ込むように希ガス源と前記処理チャンバーとを結合するバルブ機構と、
   前記処理チャンバー内に配置されていると共に、前記希ガスの流れが前記チャンバー内へ流入する間、非希ガスを排気し得る非蒸発性のゲッター物質を有するインシトゥーゲッターポンプであって、前記希ガスを実質的に排気せず、且つ、前記処理チャンバー内側の少なくともいくつかの被加熱表面から前記非蒸発性のゲッター物質を熱保護するための熱シールドを有するインシトゥーゲッターポンプと、
   前記処理チャンバー内に配置されるウェハーを処理するための処理装置と、
   を備えるウェハー処理装置。