JP2009530819A - 電子デバイス製造システムにおける圧力制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

一態様において、電子デバイス製造システムにおいて圧力を制御する改善された方法及び装置が提供される。本方法は、電子デバイス製造システムの現在の状況に関連する情報を取得する工程と、取得した情報に基づいて、電子デバイス製造システムの第１のパラメータの所望の値を求める工程と、ポンプの少なくとも１つのパラメータを調整して、電子デバイス製造システムの第１のパラメータの所望の値を得る工程とを含む。

Description

優先権の主張

本出願は、２００６年３月１６日に「電子デバイス製造システムにおける圧力制御方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第６０／７８３，３７４号（代理人整理番号９１３８／Ｌ）、２００６年３月１６日に「電子デバイス製造システムの操作を改善する方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第６０／７８３，３７０号（代理人整理番号９１３７／Ｌ）、２００７年２月１９日に「電子デバイス製造のためのハイブリッドライフサイクルインベントリー方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第６０／８９０，６０９号（代理人整理番号９１３７／Ｌ２）、及び２００６年３月１６日に「軽減システムの改善された操作方法及び装置」の名称で出願された米国特許仮出願第号６０／７８３，３３７号（代理人整理番号９１３９／Ｌ）に基づく優先権を主張する。これらの出願は引用により全体として全ての目的のため本明細書に一体化される。

関連出願の相互参照

本出願は、同一人に譲渡される同時係属中の下記の米国特許出願に関連し、これらの出願は引用により全体として全ての目的のため本明細書に一体化される。

「電子デバイス製造システムの操作を改善する方法及び装置」の名称で出願された米国特許出願（代理人整理番号９１３７／ＡＧＳ／ＩＢＳＳ）。

「軽減システムの改善された操作方法及び装置」の名称で出願された米国特許出願（代理人整理番号９１３９／ＡＧＳ／ＩＢＳＳ）。

発明の分野

本発明は、概して、電子デバイス製造システムに関し、特に、電子デバイス製造システムにおける圧力制御の改善された方法及び装置に関する。

発明の背景

電子デバイス製造ツールは、従来から、電子デバイスを製造するためのプロセス（例えば、化学気相蒸着、エピタキシャルシリコン成長、エッチング等）を行うよう適合されたプロセスチャンバ又はその他好適な装置を利用している。かかるプロセスでは、プロセスの副生成物として望ましくない化学物質を含む流出物が生成される。ポンプ（例えば、真空ポンプ）を用いて、流出物をプロセスチャンバから除去し、プロセスチャンバを真空にしてもよい。

プロセスチャンバ内の圧力を調節するために、１つ以上の追加のコンポーネントをプロセスチャンバに結合してもよい（例えば、スロットルバルブ、ゲートバルブ等）。これらのコンポーネントも、プロセスチャンバから出る流出物（例えば、流体、ガス、エマルジョン等）の流れを調節し、製造システムで行われるプロセス及び／又は他のコンポーネントに悪影響を及ぼす恐れがある。従って、電子デバイス製造システムにおける圧力制御方法及び装置を改善する必要がある。

発明の概要

本発明の第１の態様において、電子デバイス製造システムにおいて圧力を調節する第１の方法が提供される。本方法の実施形態は、（１）電子デバイス製造システムの現在の状況に関連する情報を取得する工程と、（２）取得した情報に基づいて、電子デバイス製造システムの第１のパラメータの所望の値を求める工程と、（３）ポンプの少なくとも１つのパラメータを調整して、電子デバイス製造デバイスの第１のパラメータの所望の値を得る工程とを含む。

本発明の他の態様において、電子デバイス製造ツールとポンプとを含む電子デバイス製造システムに、保守を行う方法が提供される。本方法の実施形態は、（１）電子デバイス製造ツール及びポンプの現在の状況に関連する情報を取得する工程と、（２）電子デバイス製造ツール及びポンプの現在の状況に関連する情報を処理する工程と、（３）処理された情報に基づいて、ポンプにとっての予測保守の必要性を判断する工程とを含む。

本発明の第３の態様において、ポンプを含む電子デバイス製造システムにおいて、対応の真空ラインパラメータを平衡させる方法が提供される。本方法の実施形態は、（１）第２の真空ラインのパラメータに関連する情報及び第２の真空ラインのパラメータに関連する情報を取得する工程と、（２）第１の真空ラインのパラメータに関連する情報を、第２の真空ラインのパラメータに関連する情報と比較する工程と、（３）ポンプの少なくとも１つのパラメータを調整して、第１と第２の真空ラインの対応するパラメータを平衡させる工程とを含む。

本発明の第４の態様において、電子デバイス製造システムが提供され、（１）プロセスチャンバを有する電子デバイス製造ツールと、（２）プロセスチャンバに結合したポンプと、（３）電子デバイス製造ツール及びポンプから現在の状況パラメータ情報を受信し、操作を調整するよう適合された、電子デバイス製造ツール及びポンプに通信するように結合され、電子デバイス製造ツール又はポンプのパラメータの所望の値を得るためのインタフェースとを含む。

本発明の他の構成及び態様は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面からより明らかとなる。

詳細な説明

本発明は、パラメータ（例えば、ポンプ速度、パージ圧力等）を調整して、電子デバイス製造システムのプロセスチャンバにおける圧力を制御する方法及びシステムを提供する。かかる方法及び装置を利用して、チャンバ圧力を調節するのに典型的に利用される他のコンポーネントの使用を排除し、且つ／又は最適化する。例えば、チャンバ圧力を調節するのに典型的に利用されるスロットルバルブを、最適な位置とし、スロットルバルブが、プロセスチャンバのパラメータに与える潜在的な悪影響を最小にすることができる。更に、本発明を利用して、電子デバイス製造システムのコンポーネント、例えば、ポンプの保守の必要性を延ばしたり、予測することができる。

また、本発明は、パラメータ、例えば、ポンプにより与えられる圧力を制御することにより、チャンバ間の変動を減少して、かかる変動がプロセス性能に与える影響を減じるための方法及びシステムも提供する。例えば、２つ以上のチャンバ内のスロットルバルブを略同じ位置まで開き、流出物の流れ（例えば、層流、乱流等）をチャンバ間で平衡化することができる。

少なくとも１つの例示の実施形態において、チャンバに与えられる真空力は、ポンプの速度により制御される。印加された真空力の量は、フォアラインの形状、流出物の特性及び用いられるその他同様のパラメータ等のパラメータに関係する。本発明は、ポンプ速度を調整して、これら及びその他パラメータを補うものである。このようにして、チャンバ内の圧力を、ポンプにより制御することができる。ある実施形態において、スロットルバルブ位置を、全開位置に設定することができる。これによって、プロセスチャンバに粒子が蓄積するのを減らすことができる。少なくとも１つの変形実施形態において、スロットルバルブはシステムから排除することができる。

図１は、本発明の実施形態による電子デバイス製造システム１００を示す概略ブロック図である。電子デバイス製造システム１００は、ポンプ１０４に結合した電子デバイス製造ツール１０２と、ポンプ１０４から下流に結合した軽減ユニット１０６とを含む。電子デバイス製造ツール１０２は、１つ以上のプロセス（堆積、エッチング等）を基板に行うように適合されたプロセスチャンバ１０８と、流体ライン１１０を介して、プロセスチャンバ１０８に化学物質を分配するように適合された化学分配ユニット１０９（例えば、ガスパネル、スラリー分配ユニット、液体前駆体分配システム等）とを含む。化学分配ユニット１０９は、流体ライン１１０を介して、１つ以上のプロセスを実施する際、プロセスチャンバ１０８により利用される化学前駆体（例えば、ＳｉＨ_４、ＮＦ_３、ＣＦ_４、ＢＣｌ_３等）を提供する。

プロセスチャンバ１０８で実施されるプロセスは、周囲圧力（例えば、１気圧（ａｔｍ）等）より低い圧力で実施してよい。例えば、プロセスの中には、約８〜７００ミリトル（ｍＴｏｒｒ）の圧力で実施されるものもある。これ以外の圧力を用いてもよい。他のプロセス、例えば、堆積手順の中には、８トルより低い圧力を用いるものがある。電子デバイス製造ツール１０２のプロセスチャンバ１０８は、真空ライン１１２を介してポンプ１０４に結合されていてもよい。プロセスチャンバ１０８内を減圧にするために、ポンプ１０４で、真空を適用して、プロセスチャンバ１０８から流出物（例えば、ガス、プラズマ等）を除去する。特に、プロセスチャンバ１０８から、ポンプ１０４に向って真空ライン１１２を介して、ポンプ１０４により作成された真空力により、流出物を引いてもよい。１つ以上の実施形態において、ポンプ１０４は、インペラ（例えば、ローブ、ブレード等、図示せず）等の回転可能なコンポーネントを含み、真空力は、ポンプ１０４に含まれるインペラの回転により生成される。ポンプ１０４の作用により生成される真空力及び得られる減圧は、インペラの回転速度に比例する。同様に、流出物がプロセスチャンバ１０８から除去される量及び／又は速度は、真空力に、従って、ポンプ１０４のインペラが回転する速度に比例する。インペラ回転速度は、約２００〜約１８０００ＲＰＭまで変わる。ただし、他の回転速度を用いてもよい。

ポンプ１０４は、管１１４を介して、軽減ユニット１０６に結合されていてもよい。軽減ユニット１０６は、電子デバイス製造ツール１０２の流出物を処理して、流出物から不純物、汚染物質及び／又は有害化学物質を除去する。軽減ユニット１０６は、例えば、制御された分解酸化（ＣＤＯ）、ウォータースクラバー、吸収系受動樹脂、燃焼システム等を含む。本発明において用いられる例示の軽減ユニットは、カリフォルニア州、サンノゼのメトロンテクノロジー社より入手可能なマラソンシステムである。他の軽減ユニットを用いてもよい。

電子インタフェース１１６は、信号ライン１２０を介して、プロセスチャンバ１０８、化学分配ユニット１０９、ポンプ１０４及び軽減ユニット１０６に結合されていて、信号を受信する。インタフェース１１６は、アナログ及び／又はデジタル電子コンポーネント、例えば、マイクロプロセッサ、Ｉ／Ｏポート、モデム等を含んでおり、情報を処理し、電子デバイス製造システム１００の他の部分へ／から、伝達及び受信するように適合されている。インタフェース１１６はまた、ホストコンピュータ、メインフレームコンピュータ、サーバ又はその他コンピュータシステムも含む。インタフェース１１６は、システム１００の他のコンポーネント、例えば、プロセスチャンバ１８０で生じるプロセスに関連する情報を、信号ライン１２０を介して受信する。プロセスに関連する情報としては、プロセス工程時間、圧力、流体の流れ等のパラメータが挙げられる。

１つ以上の実施形態において、インタフェース１１６はまた、プロセス関連パラメータの既知の挙動に関連する情報を含む１つ以上のデータベースから情報も受信する。前述した一体化された米国特許出願（代理人整理番号９１３７）に記載されている通り、データベースには、システムパラメータが長期にわたって正確に測定される電子デバイス製造システム１００と同様の設計を有する計装参照システム（図示せず）から導かれた情報が投入される。参照システムによりなされたパラメータ測定を用いて、長期にわたる１つ以上のパラメータの挙動を説明する関数（例えば、ベストフィットカーブ、正規分布等式）や、１つ以上の他のパラメータの関数を導く。これらの関数は、インタフェース１１６によりアクセス可能なデータベースにまとめることのできる定数を用いて記載することができる。インタフェース１１６は、データベース中の情報を用いて、電子デバイス製造システム１００の実際のパラメータを調整するのに所望の、且つ／又は最良の値を求める。

インタフェース１１６はまた、電子デバイス製造システム１００の一部に、信号ライン１２０を介して、情報を提供もする。例えば、インタフェース１１６は、ポンプ１０４に情報（例えば、プロセスチャンバ１０８等のシステム１００の他の部分から受信した情報に基づいて）を提供する。かかる情報を利用して、ポンプパラメータ、例えば、ポンプ１０４により印加される真空力等を調整し、電子デバイス製造システム１００の圧力及びその他物理的及び／又は化学的パラメータを調節する。１つ以上の実施形態において、インタフェース１１６は、ポンプ１０４に情報を提供して、プロセスチャンバ１０８の圧力を所望のレベルまで修正する。

センサ１１７及び／又はコントローラ１１８を、電子デバイス製造ツール１０２（例えば、プロセスチャンバ１０８と化学分配ユニット１０９）、ポンプ１０４及び軽減ユニット１０６に結合してもよい。センサ１１７及び／又はコントローラ１１８は、電子デバイス製造システム１００の様々なコンポーネント（例えば、電子デバイス製造ツール１０２、ポンプ、軽減ユニット１０６）に関する情報（例えば、状況、操作等）を、信号ライン１２０に沿って、インタフェース１１６に提供する信号を生成する。情報は、パラメータ、例えば、電子デバイス製造ツール１０２のプロセスチャンバ１０８内の圧力、ポンプ１０４の速度及び軽減ユニット１０６の特定の種類のガスの存在等に関するものである。センサの種類としては、圧力ゲージ、工程時間を測定するタイマー、電力計等が挙げられる。

情報はまた、コントローラ１１８（例えば、ラックマウント、ワークステーション、コントローラボード、埋め込みプロセッサ等）により、インタフェース１１６に提供されてもよい。コントローラ１１８は、情報を制御し、且つ／又は、電子デバイス製造ツール１０２、ポンプ１０４及び軽減ユニット１０６から（例えば、センサ１１７を介して）受信するように適合されている。コントローラ１１８は、複数のコントローラとして実装されていてもよい。例えば、プロセスチャンバ１０８が、第１のコントローラ１１８に結合され、化学分配ユニット１０９が、第２のコントローラ１１８に結合されていてもよい。或いは、単一のコントローラ１１８及び／又はコントローラ１１８のネットワークを利用して、電子デバイス製造ツール１０２及び／又は処理チャンバ１０８及び化学分配ユニット１０９を制御してもよい。コントローラ１１８により提供される情報は、コントローラ１１８により、電子デバイス製造システム１００のコンポーネントに提供される制御信号に関するものでもよい。例えば、プロセスチャンバ１０８に結合したコントローラ１１８は、プロセスチャンバ１０８に信号を提供して、プロセスレシピで工程を開始してもよい。かかる情報は、インタフェース１１６に提供される。

電子デバイス製造ツール１０２内で、プロセスチャンバ１０８内の圧力は、流出物除去速度や流体供給速度、例えば、真空ライン１１２の流体伝導性とは別に更なるパラメータに影響される。真空ライン１１２は、限定された断面寸法及び／又はその他制限又は限定の特徴を有する。真空ライン１１２の流体伝導性は、真空ライン１１２の長さに反比例するため、プロセスチャンバ１０８内の圧力は、長い真空ライン１１２だと高くなる。かかる差は、ポンプ速度を調整することにより補正される。例えば、真空ライン１１２が比較的長い場合には、ポンプ１０４のポンプ速度を補正のために早くする。かかる圧力調節の詳細は、図６〜７を参照して後述してある。

図２は、本発明により、ポンプパラメータを調整することにより、電子デバイス製造システム内の操作パラメータを調節する方法の例示の実施形態のフローチャートである。方法２００は、工程２０２で始まる。工程２０４において、インタフェース１１６は、電子デバイス製造システム１００の現在の状況に関する情報を取得する。電子デバイス製造システム１００の現在の状況に関する情報としては、プロセスチャンバで実施されているプロセスの種類、及び１つ以上のセンサ１１７によりなされる現在の操作パラメータの測定値が挙げられる。操作パラメータとしては、例えば、プロセスチャンバ１０８の現在の圧力、化学分配ユニット１０９からの流体の流速、管１１４の流出物の流速等が挙げられる。工程２０６において、電子デバイス製造システム１００の現在の状況に関する情報が分析されて、所望のパラメータ値が求められる。所望の値が求められるパラメータは、測定された操作パラメータと同じ、又は異なる。より具体的には、チャンバ圧力、ガス流速等を含む現在の操作パラメータを用いて、プロセスチャンバ１０８から出る流体の流れの「予測解」を生成し、これを分析して、所望のパラメータ値が決まる。所望のパラメータ値は、ローカル又はリモート参照データベース（図示せず）から得られる。これには、様々なパラメータ間の関数関係に関するデータが含まれている。

同時に出願された、前述した一体化された米国特許出願（代理人整理番号９１３７）に記載されている通り、参照データベースに含まれるデータは、電子デバイス製造システム１００に主に対応している参照システム（図示せず）から誘導されるが、専用の試験装置を利用して、圧力、ガス流、ガス含量等といった物理及び／又は化学パラメータに関する大量のデータを長期にわたって集めることができる。このデータを分析して、関数関係が判断される。関数関係は、パラメータ（例えば、関数方程式に当てはめられる定数）を用いて表わされ、参照データベースに組み込まれる。所望のパラメータ値が、かかる関数関係に基づいて測定値から得られる。

図２を再び参照すると、所望のパラメータ値がいったん決まれば、工程２０８において、ポンプ１０４のパラメータを調整して、工程２０６で求めた所望のパラメータ値と略整合させる。例えば、ポンプ１０４速度を調整して、所望のパラメータ値（例えば、プロセスチャンバ２０８の圧力）を生成する。方法２００は、工程２１０で終了する。

図３は、本発明により、ポンプ１０４の予防保守を最適化する方法の例示の実施形態のフローチャートである。方法３００は、工程３０２で始まる。工程３０４において、電子デバイス製造ツール１０２及びポンプ１０４の現在の状況に関する情報を取得する。情報には、ポンプ速度データ、ポンプパージ圧力データ、プロセスチャンバ１０８に流れる流体の種類、積分された流体の流速データ等をはじめとする、ある期間にわたって記録された一連のデータが含まれる。情報の取得は、電子デバイス製造システム１００のセンサ１１７及びコントローラ１１８を用いて、且つ／又は参照システム（図示せず）を用いて行われる。センサ１１７及び／又はコントローラ１１８が、インタフェース１１６又はその他好適な装置に、情報を提供する。

工程３０６において、電子デバイス製造ツール１０２及びポンプ１０４に関連する情報が蓄積され、インタフェース１１６又はその他好適な装置を用いて分析される。情報の分析には、ポンプ回転数、故障するまでの時間、ポンプパージ速度等の蓄積が挙げられる。かかる分析を用いて、ポンプの保守及び／又は故障についての１つ以上のパラメータに関連する蓄積された情報を補正する。分析には、実験計画（ＤＯＥ）法が含まれる。少なくとも１つの実施形態において、センサ１１７を利用して、ポンプパラメータの性能又は出力における変化を測定することができる。例えば、音響マイクのようなセンサ１１７を、ベアリング又はその近傍に配置して、ベアリングが摩耗した、又は不安定になった時を「聞いて」みてもよい。性能及び／又は出力における変化は、特定の操作パラメータ、例えば、モータ電流、冷却水温度、排気圧、モータ温度、ポンプ本体温度等により相関させてよい。実験計画法を用いて、「通常の」操作範囲と、通常操作範囲を外れたことを示すものを確立してもよい。

工程３０８において、ポンプ１０４の保守の必要性が予測される。保守の予測は、工程３０６での情報の蓄積及び分析に基づいている。予測は工程３０６中に実施される分析の結果を、作業主（例えば、エンジニア、ワークステーション等）に知らせることによりなされ、予測の評価が可能となる。例えば、工程３０６で蓄積され、分析された情報は、作業主に知らせた後に更に分析して、予測を行ってもよい。ポンプ１０４の予測保守の必要性を利用して、ポンプの保守を予定する。加えて、ポンプ１０４の予測ダウンタイムを利用して、ポンプの保守の予定を最適化して、不測の故障（例えば、破壊等）を防ぐ。工程３０８の後、方法３００は工程３１０で終了する。

図４は、本発明により、電子デバイス製造ツール１０２、ポンプ１０４及び軽減ユニット１０６の操作データを用いて、ポンプ１０４の予防保守を最適化する方法のフローチャートである。方法４００は、方法３００と同様であるが、軽減ユニット１０６から情報を得て、ポンプ１０４の予防保守計画を予測することが追加されている。方法４００は、工程４０２で始まる。

工程４０４において、電子デバイス製造ツール１０２、ポンプ１０４及び軽減ユニット１０６に関連する情報を取得する。図３を参照して述べた情報に加えて、工程４０４で取得した情報には、軽減ユニット１０６に関連する情報が含まれる。軽減ユニット１０６は、電子デバイス製造ツール１０２により生成された流出物を希釈するのに利用される軽減プロセスに関連する情報を提供する。かかる情報は、例えば、軽減ユニットの流出ガスの温度、含量及び圧力に関するものである。

工程３０６と同様のやり方で、工程４０６において、工程４０４で取得した情報を蓄積し、分析する。工程４０４の蓄積及び分析には、工程３０４で述べた方法が含まれる。工程４０８において、工程３０８と同様のやり方で、工程４０６で蓄積され、分析された情報を利用して、ポンプ１０４の保守の必要性を予測する。工程４０８の後、方法４００を工程４１０で終了する。

図５は、本発明により、ポンプ１０４の少なくとも１つのパラメータを調整することにより、電子デバイス製造ツール１０２のプロセスチャンバ１０８において圧力を制御する方法の実施形態のフローチャートである。方法５００は、工程５０２で始まる。工程５０４において、プロセスチャンバ１０８の所望の圧力を求める。所望の圧力は、電子デバイス製造システム１００の１つ以上のパラメータの現在の状況から、参照データベース（図２に関して上述した通り）、プロセスレシピ等を用いて求められる。関連パラメータとしては、ポンプ１０４の圧力のランプレート、ランプまでの時間、真空ラインの長さ等が挙げられる。更に、又はこの代わりに、予測解を利用して、所望の圧力を求めてもよい。例えば、パラメータ（例えば、パイプ長さ、流体の流速等）を評価する予測解を利用して、プロセスチャンバ１０８からの流出物を予測する。流出物のパラメータの予測を利用することにより、所望の圧力を求めて、将来生じるであろうパラメータ値における変化を明らかにする。工程５０６において、プロセスチャンバ１０８の圧力を求める。工程５０６には、電子デバイス製造ツール１０２において、センサ１１７及び／又はコントローラ（例えば、プロセスチャンバ１０８）からの情報を取得することが含まれる。

工程５０８において、ポンプ１０４の速度を調整して、プロセスチャンバ１０８の圧力を、工程５０４で求めた所望の圧力と同じ、又は略同じ値になるようにする。プロセスチャンバ１０８の圧力は、ポンプ１０４により印加された真空力における変化を経て修正される。プロセスチャンバ１０８の圧力を修正する更なる方法及び装置を、工程５０８におけるポンプ１０４の速度に対する調整と併せて利用してもよい。例えば、プロセスチャンバ１０８を、１つ以上の追加の圧力調節デバイス、例えば、スロットルバルブ、追加の真空ポンプ等に結合してもよい。圧力調節デバイスは、ポンプ１０４と併せて、プロセスチャンバ１０８の圧力を修正して、所望の圧力と同じ又は略同じ値になるようする。工程５１０において、ポンプ速度に対する調整により、プロセスチャンバ２０８において所望の圧力が十分に得られたかどうか確認する。プロセスチャンバ１０８の圧力が、所望の圧力と略同じでない場合には、方法５００は、工程５０６に戻る。プロセスチャンバ１０８の圧力が、所望の圧力と略同じ場合には、方法５００を工程５０２に進め、方法５００を終了する。

図６は、第１の組と第２の組の少なくとも１対の同様のパラメータが、本発明により最適に整合された第１及び第２組のプロセスチャンバ、真空ライン、ポンプ、管及び軽減ユニットを含む電子デバイス製造システム６００の例示の実施形態の概略ブロック図である。図６に示す通り、デュアル電子デバイス製造システム６００は、デュアル電子デバイス製造ツール１０２’を含む。電子デバイス製造システム６００はまた、第１のポンプ１０４Ａ、第１の軽減ユニット１０６Ａ、第１のプロセスチャンバ１０８Ａ、第１の真空ライン１１０Ａ、第１の管１１２Ａ、第１の化学分配ユニット１１４Ａ及び第１の流体ライン１１６Ａを含む第１の組のデバイス６０２も含む。また、電子デバイス製造システム６００は、第２のポンプ１０４Ｂ、第２の軽減ユニット１０６Ｂ、第２のプロセスチャンバ１０８Ｂ、第２の真空ライン１１０Ｂ、第２の管１１２Ｂ、第２の化学分配ユニット１１４Ｂ及び第２の流体ライン１１６Ｂを含む第２の組のデバイス６０４も含む。

第１の組のデバイス６０２と第２の組のデバイス６０４は、同様の種類のコンポーネントを含み、直接対比される同様の操作パラメータを有している。例えば、第１のポンプ１０４Ａは、第１のポンプ速度を有している。第２のポンプ１０４Ｂは、第２のポンプ速度を有している。このように、本実施形態において、第１及び第２のポンプ速度は、同様の匹敵するパラメータである。

第１の組のデバイス６０２に関して、第１のポンプ１０４Ａは、第１の真空ライン１１０Ａを介して、第１のプロセスチャンバ１０８Ａに結合されており、第１の化学分配ユニット１１４Ａは、第１の流体ライン１１６Ａを介して、第１のプロセスチャンバ１０８Ａに結合されており、第１の軽減ユニット１０６Ａは、第１の管１１２Ａを介して、第１のポンプ１０４Ａに結合されている。同様に、第２の組のデバイス６０４において、第２のポンプ１０４Ｂは、第２の真空ライン１１０Ｂを介して、第２のプロセスチャンバ１０８Ｂに結合されており、第２の化学分配ユニット１１４Ｂは、第２の流体ライン１１６Ｂを介して、第２のプロセスチャンバ１０８Ｂに結合されており、第２の軽減ユニット１０６Ｂは、第２の管１１２Ｂを介して、第２のポンプ１０４Ｂに結合されている。

第１の真空ライン１１０Ａ及び第２の真空ライン１１０Ｂは、真空ライン１１０Ａ及び１１０Ｂの流体伝導性に影響する異なるパラメータを有している。真空ライン１１０Ａ及び１１０Ｂの伝導性に影響するパラメータとしては、真空ライン１１０Ａ及び１１０Ｂの幅、形状、材料等が挙げられる。例えば、図６に示す通り、第２の真空ライン１１０Ｂは、第１の真空ライン１１０Ａとは異なる形状（例えば、長い、曲がっている、等）を有していてもよい。真空ライン１１０Ａと１１０Ｂの間の圧力差は、真空ライン１１０Ａ及び１１０Ｂの長さの差に比例する。より具体的には、真空ライン１１０Ａと１１０Ｂの圧力は、位置６０６Ａ及び６０６Ｂ近くで略等しく、位置６０８Ａ及び６０８Ｂで異なっていてもよい。例えば、位置６０８Ａの圧力は、位置６０８Ｂの圧力より低い。しかしながら、ポンプ１０４Ａ及び１０４Ｂを利用して、圧力差を補正することにより、位置６０８Ａ及び６０８Ｂの圧力は平衡する。

図７は、第１及び第２の真空ラインの少なくとも１つのパラメータを、本発明により平衡化されるように、電子デバイス製造システム６００の第１及び第２のポンプの少なくとも１つのパラメータを調整する方法のフローチャートである。

方法７００は、工程７０２で始まる。工程７０４において、第１の真空ライン１１０Ａ及び第２の真空ライン１１０Ｂのパラメータに関連する情報を取得する。情報は、第１の真空ライン１１０Ａ及び第２の真空ライン１１０Ｂにおける流出物の圧力、化学組成、粘度等に関連している。情報は、第１及び第２の真空ライン１１０Ａ、１１０Ｂに結合したセンサ及び／又はコントローラ（図示せず）により提供されてもよい。

工程７０６において、真空ライン１１０Ａ及び１１０Ｂのパラメータ情報を比較する。例えば、位置６０８Ａ及び６０８Ｂの圧力を比較する。工程７０８において、少なくとも１つのポンプパラメータを調整して、第１の真空ライン１１０Ａ及び第２の真空ライン１１０Ｂの少なくとも１対の対応するパラメータが平衡するようにする（例えば、真空ライン１１０Ａ、１１０Ｂに沿って対応する点６０８Ａ、６０８Ｂでの圧力）。方法７００は、工程７１０で終了する。

図８は、プロセスチャンバ１０８に結合したスロットルバルブ８０２を有する装置８００を示す概略ブロック図であって、スロットルバルブのプロセスチャンバのパラメータに与える影響を、本発明により最小にしたものである。装置８００は、スロットルバルブ８０２を介して、真空ライン１１０に結合したポンプ１０４を有している。スロットルバルブ８０２は、モータ８０６に回転可能に結合した羽根８０４を含む。モータ８０６はまた、スロットルバルブ８０２に結合されていてもよい。図１を参照して説明した装置１００と同様に、真空ライン１１０がポンプ１０４に結合されていて、ポンプ１０４が管１１２を介して、軽減ユニット１０６に結合されていてもよい。

スロットルバルブ８０２の羽根８０４を利用して、プロセスチャンバ１０８の圧力を修正してもよい。図１を参照して説明した通り、化学分配ユニット１１４は、前駆体化学物質をプロセスチャンバ１０８に供給し、ポンプ１０４は、プロセスチャンバ１０８から流出物を除去する。羽根８０４は、流出物の除去を調節して、プロセスチャンバ１０８の圧力を調整する。例えば、一実施形態において、羽根８０４は、モータ８０６が軸周囲を回転するディスクを含む。羽根８０４は、全開位置から全閉位置まで、その間の任意の位置で回転できる。全閉又は部分的閉位置で、流出物の流れをプロセスチャンバ１０８から十分に制限して、プロセスチャンバ１０８の圧力を増加する。全開位置は、プロセスチャンバ内の圧力を増加しない。ただし、流出物の経路に羽根８０４が存在すると、プロセスチャンバ１０８から出る流出物の流れに名目上の影響を与え、処理チャンバ１０８のパラメータに影響する可能性がある。

ポンプ１０４を利用して、プロセスチャンバ１０８の圧力を調節するのに、スロットルバルブ８０２の使用を減じることができる。図５を参照して説明した通り、ポンプ１０４を利用して、プロセスチャンバ１０８の圧力を調節してもよい。スロットルバルブ８０２と併せてかかる方法を利用することにより、羽根８０４の位置を最適にする。例えば、羽根８０４の位置を最適にすることにより、チャンバに戻される流出物の一部を減じるのが望ましい。このように、スロットルバルブ８０２と併せてポンプ１０４を利用して、プロセスチャンバ１０８の圧力を制御することにより、羽根８０４の位置を最適にして、プロセスチャンバ１０８に戻される流出物の量を減じる。

図９は、スロットルバルブ８０２を本発明によって最適な位置とし、ポンプ１０４のパラメータを調整することにより、プロセスチャンバ１０８における少なくとも１つのパラメータを修正する方法のフローチャートである。プロセスチャンバ１０８のパラメータ（例えば、圧力、流出物の流れ、等）は、ポンプ１０４の少なくとも１つのパラメータを調整することにより制御してもよい。

方法９００は、工程９０２で始まる。工程９０４において、上述した通り、取得した測定値を分析する、又は長期にわたる様々なパラメータ間の既知の関数関係に基づいて、予測解を用いることにより、プロセスチャンバ１０８の所望の圧力を求める。工程９０６において、スロットルバルブ８０２の羽根８０４を、所望の圧力に基づいて、最適な位置に設定する。１つ以上の実施形態において、最適な位置は、開位置である。あるいは、最適な位置は、部分的開位置である。工程９０８において、プロセスチャンバ内の圧力を求める。工程９１０において、ポンプ速度を調整して、プロセスチャンバ内の圧力を所望の圧力に近づける。工程９１２において、プロセスチャンバ内の圧力をモニターして、圧力が、所望の圧力に近づいたか判断する。近づいた場合には、方法を工程９１４で終了し、近づいていない場合には、方法を工程９０６に戻って、羽根８０４の位置を再び調整する（例えば、実際のプロセスチャンバ圧力が所望の圧力とは異なる量に基づいて、羽根８０４の位置を調整する）。

前述の記載は、本発明の例示の実施形態を開示しているに過ぎない。本発明の範囲内となる上記の開示された装置及び方法の修正は、当業者には容易に明白である。例えば、上述した方法及び装置は、これらに限られるものではないが、多数のプロセスチャンバに結合した単一の軽減システム、単一のプロセスチャンバに結合した多数のポンプ、等をはじめとする多数の異なる構成のシステムに適用される。

従って、本発明をその例示の実施形態に関して開示してきたが、他の実施形態も特許請求の範囲基づいて定められる本発明の思想及び範囲内にあるものと考えられる。

本発明による電子デバイス製造システムを示す概略ブロック図である。 本発明による、ポンプパラメータを調整することにより、プロセスチャンバにおいて圧力を調節する方法のフローチャートである。 本発明による、電子デバイス製造ツール及びポンプの操作データを用いて、ポンプの予防保守を最適化する方法のフローチャートである。 本発明による、電子デバイス製造ツール、ポンプ及び軽減ユニットの操作データを用いて、ポンプの予防保守を最適化する方法のフローチャートである。 本発明による、ポンプの少なくとも１つのパラメータを調整することにより、プロセスチャンバにおいて圧力を制御する方法のフローチャートである。 第１の組と第２の組の少なくとも１対の同様のパラメータが、本発明により最適に整合された第１及び第２組のプロセスチャンバ、真空ライン、ポンプ、管及び軽減ユニットを含む概略ブロック図である。 第１及び第２の真空ラインの少なくとも１つのパラメータを、本発明により平衡化されるように、第１及び第２のポンプの少なくとも１つのパラメータを調整する方法のフローチャートである。 プロセスチャンバに結合したスロットルバルブを示す概略ブロック図であって、スロットルバルブのプロセスチャンバのパラメータに与える影響を、本発明により最小にしたものである。 スロットルバルブを本発明によって最適な位置とし、ポンプのパラメータを調整することにより、プロセスチャンバにおける少なくとも１つのパラメータを修正する方法のフローチャートである。

Claims (21)

1. 電子デバイス製造システムにおいて圧力を制御する方法であって、
   前記電子デバイス製造システムの現在の状況に関連する情報を取得する工程と、
   前記取得した情報に基づいて、前記電子デバイス製造システムの第１のパラメータの所望の値を求める工程と、
   ポンプの少なくとも１つのパラメータを調整して、前記電子デバイス製造デバイスシステムの前記第１のパラメータの前記所望の値を得る工程とを含む方法。
2. 前記電子デバイス製造システムの前記第１のパラメータが、プロセスチャンバ圧力を含む請求項１記載の方法。
3. 前記電子デバイス製造システムの前記第１のパラメータが、流出物の流速を含む請求項１記載の方法。
4. 前記ポンプの前記少なくとも１つのパラメータが、ポンプ速度を含む請求項１記載の方法。
5. 前記第１のパラメータの所望の値を求める工程が、前記電子デバイス製造システムの前記現在の状況に関連する情報を用いて、参照データベースにアクセスすることを含む請求項１記載の方法。
6. 第１のパラメータの所望の値を求める工程が、前記参照データベースからアクセスされた情報を用いて、前記第１のパラメータの前記所望の値を示す予測解を生成することを含む請求項５記載の方法。
7. 電子デバイス製造ツールとポンプとを含む電子デバイス製造システムに、保守を行う方法であって、
   前記電子デバイス製造ツール及びポンプの現在の状況に関連する情報を取得する工程と、
   前記電子デバイス製造ツール及びポンプの前記現在の状況に関連する情報を処理する工程と、
   前記処理された情報に基づいて、前記ポンプにとっての予測保守の必要性を判断する工程とを含む方法。
8. 前記電子デバイス製造ツール及びポンプの前記現在の状況に関連する前記情報を処理する工程が、前記電子デバイス製造ツール及びポンプの現在の状況に関連する取得された情報を時系列で蓄積し、前記蓄積された情報を分析する工程を含む請求項７記載の方法。
9. 前記予測保守の必要性に基づいて、前記ポンプのための保守計画を提供する工程を含む請求項８記載の方法。
10. 前記電子の現在の状況に関連する情報を取得する工程が、ポンプパラメータの性能又は出力における変化を測定する工程を含む請求項７記載の方法。
11. 前記電子デバイス製造システムに含まれる軽減ユニットに関連する情報を取得する工程を含む請求項７記載の方法。
12. ポンプを含む電子デバイス製造システムにおいて、対応の真空ラインパラメータを平衡させる方法であって、
    第１の真空ラインのパラメータに関連する情報及び第２の真空ラインのパラメータに関連する情報を取得する工程と、
    前記第１の真空ラインの前記パラメータに関連する前記情報を、前記第２の真空ラインの前記パラメータに関連する前記情報と比較する工程と、
    前記ポンプの少なくとも１つのパラメータを調整して、前記第１と第２の真空ラインの対応するパラメータを平衡させる工程とを含む方法。
13. 前記第１の真空ラインの前記パラメータに関連する前記情報が、前記第１の真空ラインの長さを含み、前記第２の真空ラインの前記パラメータに関連する前記情報が、前記第２の真空ラインの長さを含む請求項１２記載の方法。
14. 前記第１の真空ラインの前記パラメータに関連する前記情報が、前記第１の真空ラインの断面形状を含み、前記第２の真空ラインの前記パラメータに関連する前記情報が、前記第２の真空ラインの断面形状を含む請求項１２記載の方法。
15. 前記ポンプの前記少なくとも１つのパラメータが、ポンプ速度を含む請求項１３記載の方法。
16. 電子デバイス製造システムであって、
    プロセスチャンバを有する電子デバイス製造ツールと、
    前記プロセスチャンバに結合したポンプと、
    前記電子デバイス製造ツール及びポンプから現在の状況パラメータ情報を受信し、操作を調整するよう適合された、前記電子デバイス製造ツール及び前記ポンプに通信するように結合され、前記電子デバイス製造ツール又は前記ポンプのパラメータの所望の値を得るためのインタフェースとを含む電子デバイス製造システム。
17. 前記インタフェースが、前記受信した現在の状況パラメータ情報に応答して、前記制御信号を介して、前記ポンプの速度を制御するのに適合されている請求項１６記載の電子デバイス製造システム。
18. 前記ポンプから下流に結合した軽減ユニットを含む請求項１７記載の電子デバイス製造システム。
19. 前記現在の状況パラメータ情報が、プロセスチャンバ圧力と前記軽減ユニットにおける流出物の流速を含む請求項１８記載の電子デバイス製造システム。
20. 前記インタフェースが、参照データベースに結合されている請求項１７記載の電子デバイス製造システム。
21. 前記インタフェースが、前記現在の状況パラメータ情報を用いて、前記参照データベースから予測情報を得ることにより、前記電子デバイス製造ツール及びポンプの所望のパラメータ値を求めるように適合されている請求項２０記載の電子デバイス製造システム。

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