JP2009534574A - 真空排気システム - Google Patents

Abstract

真空排気システムは、チャンバの出口からガス流を受け入れるための一次前方ラインと、チャンバを排気する第１真空ポンプと、チャンバを排気する第２真空ポンプと、一次前方ラインから第１真空ポンプまでガスを搬送するための第１の二次前方ラインと、一次前方ラインから第２真空ポンプまでガスを送出するための第２の二次前方ラインと、第１及び第２の二次前方ラインのうちの選択された一つを一次前方ラインに選択的に接続するための弁手段とを含む。使用間、真空ポンプの状態を監視する。両方の真空ポンプが普通に作動しているときは、弁手段は、一次前方ラインからの第１反応体リッチなガスを第１の二次前方ラインに方向転換し、一次前方ラインからの第２反応体リッチなガスを第２の二次前方ラインに方向転換するように制御され、それによって、真空ポンプ内で第１及び第２反応体が混ざるのを防止する。しかしながら、真空ポンプの一方の状態が、現在のチャンバ内での加工中に真空ポンプの一方が故障しそうなことを示す場合、弁手段は、第１反応体リッチなガスと第２反応体リッチなガスの両方を他方の真空ポンプに方向転換するように制御され、それによって、チャンバ内の一回分の基板の潜在的なコスト高を予防する。

Description

本発明は、真空排気システムに関し、プロセスチャンバからガスを引くのに使用される装置に特別の用途を見出し、この装置では、プロセスチャンバにガスを供給するのにパルスガス送出システムが使用される。

パルス状のガス送出システムは、普通、プロセスチャンバ内に配置された一回分の基板に多層の薄膜を形成するために使用されている。基板に薄膜を形成するための一つの技術は、原子層堆積（ＡＬＤ）であり、ガス状の反応体、又は「前駆物質」を、連続してプロセスチャンバに送出し、基板上に、通常は原子層スケールで材料の非常に薄い層を形成する。

例示として、高誘電率のキャパシターを、酸化ハフニウム（HfO₂）及び酸化アルミニウム（Al₂O₃）の薄膜の連続堆積により、ＡＬＤ技術を用いてシリコンウェハ上に形成する。HfO₂薄膜は、テトラキス（エチルメチルアルミノ）ハフニウム（ＴＥＭＡＨ）のようなハフニウム前駆物質及びオゾン（O₃）のような酸化剤をプロセスチャンバに連続的に供給することによって形成され、Al₂O₃薄膜は、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）のようなアルミニウム前駆物質をチャンバに連続的に供給することによって形成される。

概観では、プロセスチャンバに送出される第１前駆物質を、プロセスチャンバ内の基板の表面に吸収させる。未吸収の第１前駆物質を、真空排気システムによってプロセスチャンバから引き、次いで第２前駆物質をプロセスチャンバに送出し、第２前駆物質は、第１前駆物質と反応して堆積材料層を形成する。堆積チャンバの中では、基板に直接関係する状態を最適にして各々の基板上に連続的に薄膜を形成するために、ガス相の反応を最小にし、且つ表面反応を最大にする。いかなる未反応の第２反応体及び前駆物質間の反応からのいかなる副生物も、排気システムによってプロセスチャンバから取り除かれる。次いで、プロセスチャンバ内で形成されている構造に応じて、第１前駆物質又は第３前駆物質が、プロセスチャンバに送出される。

典型的に、例えば、N₂又はArのようなパージガスを、各前駆物質を送出する間にチャンバに送出することによって、各前駆物質の送出の間にパージステップが行われる。パージガスの送出の目的は、残留した前駆物質をプロセスチャンバから取り除き、チャンバに供給される次の前駆物質との好ましくない反応を防止することにある。

実際には、プロセスチャンバに供給された前駆物質の約５％又はこれ以下が、堆積工程中に消費されるに過ぎないので、工程の間にチャンバから引かれるガスは、チャンバへのパージガスの供給の間で、交互に、第１前駆物質リッチとなり、次いで第２前駆物質リッチとなる。

在来の真空排気システムでは、プロセスチャンバから引かれたガスは、真空ポンプに至る共通の前方ラインに入る。未反応前駆物質が真空排気システム内で出合う場合には、前駆物質の交差反応が起こることがあり、この結果、前方ライン及び真空ポンプ内に固体材料の堆積と粉末の積層の両方をもたらすことがある。ポンプ内で蓄積した粒子及び粉末は、ポンプのロータとステータ要素の間の空の運転隙間を効果的に満たし、ポンプ性能の損失をもたらし、ついに結局ポンプの故障をもたらす。そこで、ポンプ性能を維持するために定期的なポンプ洗浄又は交換が要求され、工程の高くつく中断時間をもたらし、製造コストを増大させる。

ＡＬＤプロセスチャンバから下流での未反応前駆物質の反応を防止するために、米国特許公開２００４／０１０７８９７号は、プロセスチャンバからの前方ラインが、それぞれの真空ポンプに至る第１及び第２排気ラインに分岐する真空排気システムを説明している。第１排気制御弁が、第１排気ラインに設置されており、さらに第２排気制御弁が、第２排気ラインに設置されている。弁の開閉制御は、第１及び第２前駆物質のプロセスチャンバへの供給に関して調時され、第１前駆物質がプロセスチャンバに供給されている時間の間、第２排気ラインが閉じられ、第２前駆物質がプロセスチャンバに供給されている時間の間、第１排気ラインが閉じられる。これは、排気ライン及び真空ポンプ内での未反応前駆物質の混合の程度を減じ、工程の稼動時間と処理量を増大させる。

在来の真空排気システム及び米国特許公開２００４／０１０７８９７号に記載された真空排気システムの両者に関連した問題は、真空ポンプ又はそのうちの一つがプロセスチャンバ内での加工中に故障したならば、チャンバ内で今加工されている一回分の基板が失われる。製品処理量を増すためには、プロセスチャンバ内で一度に加工されている基板の数は、だいたい２５個から１００個又はそれ以上であり、従って、堆積工程の間の真空ポンプの故障は、非常にコスト高になる。

本発明の好ましい実施形態の目的は、少なくともこの問題を解決しようと努めることにある。

第１の側面では、本発明は、チャンバを排気する真空排気システムであって、第１真空ポンプと、第２真空ポンプと、ガスをチャンバから第１真空ポンプに搬送する第１排気路と、ガスをチャンバから第２真空ポンプに搬送する第２排気路と、各々の真空ポンプの状態を監視する手段と、第１排気路及び第２排気路を選択的に開閉するための弁手段と、真空ポンプの状態に応じて、（i）第１反応体リッチな排気ガスをチャンバから第１排気路に沿って、さらに第２反応物リッチな排気ガスをチャンバから第２排気路に沿って交互に搬送するように制御され、又は（ii）第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方を共通の排気路に沿って搬送するかの何れかのために弁手段を制御するための手段を含む、真空排気システムを提供する。

本発明によれば、真空ポンプの状態を、使用中、監視する。両真空ポンプが正常に作動しているとき、弁手段は、チャンバから排気された第１反応体リッチなガスを第１排気路に沿って、及びチャンバから排気された第２反応体リッチなガスを第２排気路に沿って、交互に搬送するように制御され、それによって、真空ポンプ内での第１反応体と第２反応体の混合を防止し、かくして、ポンプ内での固体材料の好ましくない形成をもたらす反応体間のいかなる交差反応をも防止する。第１排気路、第２排気路間の切り替えは、チャンバに供給されるべきガスの組成の変化、又はチャンバから排気されるガスの組成の変化に応じてなされるのがよい。

しかしながら、真空ポンプの一つの状態が、そのポンプがチャンバ内での現下の工程中に故障しそうであることを示す場合、弁手段は、第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方を、他の「健全な」真空ポンプに搬送するように制御され、「不健全な」真空ポンプをチャンバから隔離し、それによって、チャンバからガスを取り出す効率を維持することによって、チャンバ内の一回分の基板の潜在的にコスト高な損失を予防する。真空ポンプの一つ又は両方のメンテナンス又は交換は、現下の一回分の基板の加工の完了に続いて、又は健全なポンプ内での第１反応体と第２反応体との混合及び交差反応により健全なポンプの性能が低下する前の都合のよい時に行うことができる。

監視する手段は、ポンプの閉塞の程度を示すポンプのどんな運転特性をも監視するように構成されているのがよい。例えば、ポンプの一つの監視された特性に応じて、ポンプによって引かれる電流が予め決定された値を超えると、弁手段を、第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方を他方のポンプに方向転換するように制御する。監視される他の運転特性は、限定的ではないが、
・モータ動力
・ポンプ温度
・排気圧力
・軸受の振動
を含み、上記の運転特性の何れか、又はそのどんな組み合わせの変化をポンプの閉塞を表すために使用してもよい。

監視手段は、第１及び第２真空ポンプの両者の状態を監視するための、単一のポンプモニタによって提供されてもよい。変形例として、第１ポンプ監視手段が、第１真空ポンプの状態を監視するために設けられ、且つ第２ポンプ監視手段が、第２真空ポンプの状態を監視するために設けられ、制御手段は、第１ポンプ監視手段と第２ポンプ監視手段の両方からの入力を受けるように構成される。この場合、各ポンプ監視手段は、それぞれの真空ポンプに一体にされていてもよい。

各ポンプの状態の監視は、そのポンプによってチャンバから引かれるべきそれぞれの反応体のチャンバへの供給前、好ましくはその直前に行われるのがよい。例えば、監視状態が、第１真空ポンプが閾値状態を超えて悪化していることを指示する場合には、次いで、弁手段は、第１真空ポンプをチャンバから隔離するように制御され、第１反応体リッチなガスが、チャンバから第２真空ポンプに延びる第２排気路に沿ってチャンバから引かれる。

好ましい実施形態では、排気路は、チャンバからガスを受け入れる共通の前方ラインと、前方ラインと第１真空ポンプの間に延びる第１排気ラインを含む第１排気路と、前方ラインと第２真空ポンプの間に延びる第２排気ラインを含む第２排気路を含む。弁手段は、第１排気ラインに配置された第１排気制御弁と第２排気ラインに配置された第２排気制御弁を含むのがよい。この構成では、第１排気制御弁を開き、且つ第２排気制御弁を閉じることにより、チャンバからの排気ガスを第１排気ラインに沿って第１真空ポンプに搬送させ、これに対して第２排気制御弁を開き、且つ第１排気制御弁を閉じることにより、チャンバからの排気ガスを第２排気ラインに沿って第２真空ポンプに搬送させる。これらの弁は、各々一つの入口と一つの出口を有する、二つの別々のゲート弁又はボール弁によって提供されてもよい。変形例として、真空排気システムの構成部品の数を減らすために、弁手段は、前方ラインと二つの排気ラインの間の接合点に配置された弁からなるのがよい。このような弁は、三方ボール弁、三方ゲート弁、又は他のどんな種類の三方弁によって提供されてもよい。

二つより多い異なる反応体がチャンバに供給され、且つこれら反応体の三つ、又はそれ以上からのどんな二つが真空システムの中で一緒に潜在的に反応して固体材料又は粉末を形成する場合、これらの反応体を真空ポンプ内で離しておくために、次いで、要求に応じて追加の排気ライン及び真空ポンプを前方ラインに連結してもよい。この場合、各追加の排気ラインに追加の二方弁配置し、又は例えば四方弁のようなより複雑な一つの弁を前方ラインと排気ラインの間の接合点に設けてもよい。

具体的には排気システムは、排他的ではないが、原子層堆積工程が行われるチャンバを排気するのに適しており、従って本発明の第２の側面では、プロセスチャンバと、チャンバに第１反応体を供給するための第１反応体供給源と、チャンバに第２反応体を供給するための第２反応体供給源と、プロセスチャンバからガスを引くための上述の真空排気システムを含む原子層堆積装置を提供する。チャンバへの反応体の供給の間に、チャンバに窒素又はアルゴンのようなパージガスを供給するためのパージガス供給源が設けられるのがよい。この場合、チャンバから排気されたガスが、真空ポンプの一方に搬送される通路を変える弁手段の制御は、チャンバへのパージガスの供給中に行われる。

本発明の第２の側面では、第１反応体と第２反応体が交互に供給されるチャンバを排気する方法であって、第１真空ポンプを用いて、チャンバから延びる第１排気路に沿って第１反応体リッチなガスをチャンバから、さらに第２真空ポンプを用いて、チャンバから延びる第２排気路に沿って第２反応体リッチなガスをチャンバから引くのを交互に行うステップと、チャンバを排気している間、真空ポンプの各々の状態を監視するステップと、第１及び第２真空ポンプの一つの監視状態に応じて、引き続いて、第１及び第２真空ポンプの他方を用いて第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方をチャンバから引くテップを含む方法を提供する。

第３の側面では、本発明は、原子層堆積を行う方法であって、プロセスチャンバ内の基板の位置を確認するステップと、チャンバに、第１反応体を第２反応体を交互に供給するステップと、第１真空ポンプを用いて第１排気路に沿って第１反応体リッチなガス流を取り出し、第２真空ポンプを用いて第２排気路に沿って第２反応体リッチなガス流を取り出すステップと、堆積工程中、真空ポンプの各々の状態を監視するステップと、第１及び第２真空ポンプの一方の監視された状態に応じて、引き続いて、第１及び第２真空ポンプの他方を用いて第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方をチャンバから取り除くステップを含む方法を提供する。

システム及び装置に関連して上で説明した本発明の特徴は、方法の側面にも等しく適用でき、逆も同様である。

今、本発明の好ましい特徴を、一例として、添付図面を参照して説明する。

先ず図１を参照して、原子層堆積（ＡＬＤ）装置は、プロセスチャンバ１０を含み、チャンバ１０は、チャンバ内で同時に加工されるべき一回分の基板を受け入れるためのものである。チャンバ１０は、基板の露出面に材料層を形成するのに使用するための、二つ又はそれ以上の異なる反応体又は前駆物質を別々に、そして交互に受け入れる。図１に示す例では、第１反応体供給源１２が、第１反応体をチャンバ１０に供給するための第１反応体供給ライン１４によってチャンバ１０と連結されており、さらに第２反応体供給源１６が、第２反応体をチャンバ１０に供給するための第２反応体供給ライン１８によってチャンバ１０と連結されている。パージガス供給源２０も、チャンバ１０への反応物の供給の間に、窒素又はアルゴンのようなパージガスをチャンバ１０に供給するためのパージガス供給ライン２２によってチャンバ１０に連結されている。

チャンバ１０への反応体及びパージガスの供給は、それぞれの供給ライン１４，１８，２２に配置されたガス供給弁２４，２６，２８の開閉によって制御される。ガス供給弁の操作は、供給弁コントローラ３０によって制御され、この供給弁コントローラは、予め決定されたガスの送出シーケンスに従って弁を開閉する制御信号３２をガス供給弁に供給する。二つの反応体ガス及びパージガスを伴う典型的なガス送出シーケンスを図２に示す。第１軌跡４０は、第１反応体ガスの段階送出シーケンスを表し、第２軌跡４２は、第２反応体ガスの段階送出シーケンシを表す。上で説明したように、第１及び第２反応体は、チャンバに交互に供給されて、チャンバ１０内に配置された一回分の基板に材料の層を形成する。チャンバ１０の反応体の各々のパルス送出時間は、チャンバ１０内で行われるべき特定の工程のために規定されており、この例では、第２反応体のチャンバ１０への各々のパルス送出時間は、第１反応体の送出時間よりも長い。第３軌跡４４は、第１反応体ガスと第２反応体ガスの送出の間にチャンバ１０に導入されて、次の反応体ガスを導入する前にチャンバ１０を洗浄するパージガスの段階送出シーケンスを表す。

チャンバ１０への第１及び第２反応体の交互の供給に照らして、チャンバ１０から引かれるガスは、未反応の第１反応体及び反応体間の反応の副生物を含む第１反応体リッチなガスと、未反応の第２反応体及び副生物を含む第２反応体リッチなガスの間で交互となり、これらの反応体リッチなガスの間にパージガスリッチなガスがチャンバ１０から引かれる。各々の反応体リッチなガスは、恐らく、パージガス、他の反応体、及び他の汚染物質の痕跡を含む。

図１に戻ると、真空排気システムは、チャンバ１０からガスを引くためにチャンバ１０の出口５０に連結されている。排気システムは、第１及び第２真空ポンプ５２，５４を含み、各々のポンプが、それぞれの排気路に沿ってチャンバから排気されたガスを引く。この実施形態では、真空排気システムは、チャンバ１０の出口５０から延びる前方ライン５６、及び各々前方ラインからそれぞれの真空ポンプ５２，５４に延びる第１及び第２排気ライン５８，６０を含む。第１排気路は、前方ライン５６と第１排気ライン５８によって構成され、第２排気路は、前方ライン５６と第２排気ライン６０によって構成される。真空ポンプ５２，５４から排気されたガスは、大気に排出される前にガスを処理する除去装置７６に搬送される。

排気システムには、第１及び第２排気路を選択的に開閉するための弁手段が設けられ、チャンバ１０から引かれたガスは、真空ポンプ５２，５４のうちの選択された一つに搬送される。例示する実施形態では、弁手段は、前方ライン５６と排気ライン５８，６０の接合点に配置された三方弁６０により提供される。弁６２は、チャンバ１０から引かれたガスが第１排気路５６，５８に沿って第１真空ポンプ５２に第１位置と、チャンバ１０から引かれたガスが第２排気路５６，６０に沿って第２真空ポンプ５４に第２位置の間で移動できる。

弁６２の動作は、排気弁コントローラ６４によって制御される。図示のように排気弁コントローラ６４は、供給弁コントローラ３０とは別体でも、又はコントローラ３０と一体でもよい。例示の配置では、排気弁コントローラ６４は、供給弁コントローラ３０から、弁２４，２６，２８の操作シーケンスを表す信号６６を受け取り、それによって現下送出されているガスの性質、及び／又はチャンバ１０に今から送出されるガスの性質を表す。

排気弁コントローラ６４は、真空ポンプ５２，５４の状態を監視するポンプ監視システム７０から信号６８も受ける。例示したように、監視システム７０は、真空ポンプ５２，５４と別体であり、真空ポンプ５２，５４のポンプコントローラ（図示せず）から真空ポンプ５２，５４の状態を表す信号７２を受けるように構成されるのがよい。変形例として、各ポンプのための監視システムが、ポンプコントローラと一体にされていてもよく、ポンプコントローラは、そのポンプの状態を表す信号７２を排気弁コントローラ６４に供給する。さらなる変形例として、監視システム７０は、排気弁コントローラ６４と一体であってもよい。

ポンプコントローラから出力された信号７２は、多数のポンプの運転特性のうちの一つ又はそれ以上に関する情報を含むのがよい。これらの特性は、限定されないが、
・ポンプのモータよって引かれる電流
・モータの動力
・ポンプの温度
・排気圧力、及び
・軸受の振動
を含み、上記の運転特性の何れか、又はその組み合わせの変化を、ポンプの閉塞を指示するのに使用してもよい。監視システム７０は、信号７２として受けた情報に応じて、（i）真空ポンプ５２，５４の状態が閾値まで低下しているか、又は例えばポンプの将来の運転寿命がチャンバ１０内で行われる加工の時間よりも短くなる閾値以下に低下しているかどうかを決定し、及び／又は（ii）ポンプの状態がこの閾値以下に低下しそうであるタイムスケールを予想する。従って、監視システム７０から排気弁コントローラ６４に出力された信号６８は、各ポンプ５２，５４について、ポンプの状態がこの閾値以上であるか、以下であるかを指示するのがよい。これらの信号は、連続的に出力されてもよいし、定期的に出力されてもよいし、又は排気弁コントローラからの要求に応じて出力されてもよい。

排気弁コントローラ６４は、信号６６，６８に含まれる情報を活用し、チャンバへのガスの供給中、弁６２の第１位置と第２位置の間での切り替えを制御し、したがってチャンバ１０から引かれるガスが取る路を制御する。図３は、チャンバ１０内での一回分の基板の加工中に行われるステップのシーケンスの一例を示すフロー図である。ステップＳ１では、供給弁コントローラ３０は、第１反応体をチャンバ１０に送出しようとしていること弁コントローラ６４に指示する。ステップＳ２では、排気弁コントローラ６４は、第１真空ポンプ５２が「健全」であるか、即ち第１真空ポンプ５２の状態が閾値以上であるかを信号６８から決定する。

第１真空ポンプ５２が健全であると決定されたならば、次いで、ステップＳ３において、排気弁コントローラ６４は信号７４（図１に示す）を弁６２に出力し、ステップＳ４でチャンバに第１反応体が供給される前に第１位置に切り換え、これによりチャンバ１０への第１反応体の供給中、チャンバ１０から引かれる第１反応体リッチのガスは、排気路５６，５８に沿って第１真空ポンプ５２に通る。

他方で、ステップ２で第１真空ポンプ５２が「不健全」である、即ち第１真空ポンプ５２の状態が、閾値レベルにあり、又は閾値レベル以下にあると判断されたならば、次いでステップＳ５において、排気弁コントローラ６４は、弁６２に信号７４を出力して、ステップＳ４で第１反応体がチャンバに供給される前に、第２位置に切り換え、これによりチャンバ１０への第１反応体の供給中、チャンバ１０から引かれる第１反応体リッチのガスは、排気路５６，６０に沿って第２真空ポンプ５４に通る。

チャンバ１０への第１反応体の供給に続いて、さらに図２に示すように、ステップＳ６においてパージガスがチャンバ１０に供給されて、チャンバの未反応の第１反応体を洗浄する。チャンバ１０へのパージガスの供給中、ステップＳ７において、供給弁コントローラ３０は、第２反応体をチャンバ１０に送出しようとしていることを排気弁コントローラ６４に指示する。ステップＳ８において、排気弁コントローラ６４は、第２真空ポンプ５４が「健全」であるかを信号６８から決定する。

第２真空ポンプ５４が健全であると決定されたならば、次いでステップＳ９において、排気弁コントローラ６４は、信号７４を弁６２に出力して、ステップＳ１０において第２反応体がチャンバ１０に供給される前に第２位置に切り換え、これによりチャンバ１０への第２反応体の供給中、チャンバ１０から引かれる第２反応体リッチのガスは、排気路５６，５８に沿って第１真空ポンプ５２に通る。

他方で、ステップ８で第２真空ポンプ５４が「不健全」であると決定されるならば、次いでステップＳ１１において、排気弁コントローラ６４は、ステップＳ１０で第２反応体がチャンバに供給される前に、弁６２に信号７４を出力して第１位置に切り換え、これによりチャンバ１０への第２反応体の供給中、チャンバ１０から引かれる第２反応体リッチのガスは、排気路５６，５８に沿って第１真空ポンプ５２に通る。

チャンバ１０への第２反応体の供給に続いて、さらに図２に示すように、ステップＳ１２においてパージガスがチャンバ１０に供給され、チャンバの未反応の第２反応体を洗浄する。チャンバ１０へのパージガスの供給の間、シーケンスはステップＳ１に戻り、そして、チャンバ内の加工の何れかが完了するまで、又は両方の真空ポンプが不健全であると判断されるまで、ステップＳ１からＳ１２を繰り返す。

上記の観点では、真空ポンプ５２，５４の両方が健全である間は、弁６２は、第１反応体リッチなガスを第１排気路５６，５８に沿って、さらに第２反応体リッチなガスを第２排気路５６，６０に沿って交互に搬送するように制御され、これによって真空ポンプ５２，５４内での第１反応体と第２反応体の混合を防ぎ、かくして、ポンプ５２，５４内での固体材料の好ましくない形成に至るかもしれない反応体間のいかなる交差反応を防止する。

しかしながら、真空ポンプ５２，５４の一方の状態が、ポンプがチャンバ内での現下の加工中に故障しそうなことを示した場合、弁６２は、第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方を、他方の健全な真空ポンプに搬送するように制御され、不健全なポンプをチャンバ１０から隔離し、これによって、チャンバ内の一回分の基板の潜在的にコスト高な損失を防止する。これは健全なポンプの退化を加速させるが、警告又は他の指示を堆積システムの操作者に供給し、真空ポンプ５２，５４メンテナンス及び／又は（要求されるように）一つ又は両方の交換を行うことができる。要求されるメンテナンス及び／又は交換は、チャンバ１０内の一回分の基板の加工完了に続いて、又は健全なポンプの性能が低下し始める前の都合のよい時間に行うことができる。

原子層堆積装置の略図を示す。 図１の装置のプロセスチャンバへのパージガスの供給のシーケンスを示す。 プロセスチャンバの排気中に行われるステップのシーケンスを示すフロー図を示す。

Claims (19)

1. チャンバを排気する真空排気システムであって、
   第１真空ポンプと、
   第２真空ポンプと、
   ガスをチャンバから第１真空ポンプに搬送する第１排気路と、
   ガスをチャンバから第２真空ポンプに搬送する第２排気路と、
   各々の真空ポンプの状態を監視する手段と、
   第１排気路及び第２排気路を選択的に開閉するための弁手段と、
   真空ポンプの状態に応じて、
   （i）第１反応体リッチな排気ガスをチャンバから第１排気路に沿って、さらに第２反応物リッチな排気ガスをチャンバから第２排気路に沿って交互に搬送するように制御され、又は
   （ii）第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方を共通の排気路に沿って搬送するかの何れかのために弁手段を制御するための手段を含む、
   真空排気システム。
2. 制御する手段は、真空ポンプの状態及びチャンバに供給されるべき、又はチャンバから排気されるべきガスの組成の変化に応じて弁手段を制御する、
   請求項１に記載のシステム。
3. 監視する手段は、各ポンプの運転特性を監視するように構成される、
   請求項２に記載のシステム。
4. 運転特性は、ポンプのモータによって引かれる電流、モータ動力、ポンプ温度、ポンプからのガス排気圧、及びポンプの軸受の振動のうちの一つからなる、
   請求項３に記載のシステム。
5. 監視する手段は、第１真空ポンプの状態を監視する第１ポンプ監視手段と、第２真空ポンプの状態を監視する第２ポンプ監視手段を含む、
   請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のシステム。
6. 各ポンプ監視手段は、それぞれの真空ポンプと一体にされる、
   請求項５に記載のシステム。
7. 排気路は、チャンバからのガスを受け入れるための共通の前方ラインを含み、
   第１排気路は、前方ラインと第１真空ポンプの間に延びる第１排気ラインを含み、
   第２排気路は、前方ラインと第２真空ポンプの間に延びる第２排気ラインを含む、
   請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のシステム。
8. 弁手段は、前方ラインと排気ラインの接合点に配置された弁からなる、
   請求項７に記載のシステム。
9. プロセスチャンバと、
   チャンバに第１反応体を供給するための第１反応体供給源と、
   チャンバに第２反応体を供給するための第２反応体供給源と、
   プロセスチャンバからガスを取り出すための、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の真空排気システムとを含む、
   原子層堆積装置。
10. チャンバへの反応体の供給の間に、パージガスをチャンバに供給するためのパージガス供給源を含む、
    請求項９に記載の装置。
11. 第１反応体と第２反応体が交互に供給されるチャンバを排気する方法であって、
    第１真空ポンプを用いて、チャンバから延びる第１排気路に沿って第１反応体リッチなガスをチャンバから、さらに第２真空ポンプを用いて、チャンバから延びる第２排気路に沿って第２反応体リッチなガスをチャンバから引くのを交互に行うステップと、
    チャンバを排気している間、真空ポンプの各々の状態を監視するステップと、
    第１及び第２真空ポンプの一方の監視状態に応じて、引き続いて、第１及び第２真空ポンプの他方を用いて第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方をチャンバから引くステップを含む、
    方法。
12. 各ポンプの運転特性を監視する、
    請求項１１に記載の方法。
13. 運転特性は、ポンプのモータによって引かれる電流、モータ動力、ポンプ温度、ポンプからのガス排気圧、及びポンプの軸受の振動のうちの一つからなる、
    請求項１２に記載の方法。
14. 第１真空ポンプの状態は、第１反応体がチャンバに供給される前に監視され、
    第２真空ポンプの状態は、第２反応体がチャンバに供給される前に監視される、
    請求項１１乃至請求項１３の何れか１項に記載の方法。
15. 原子層堆積を行う方法であって、
    プロセスチャンバ内の基板の位置を確認するステップと、
    チャンバに、第１反応体を第２反応体を交互に供給するステップと、
    第１真空ポンプを用いて第１排気路に沿って第１反応体リッチなガス流を取り出し、第２真空ポンプを用いて第２排気路に沿って第２反応体リッチなガス流を取り出すステップと、
    堆積工程中、真空ポンプの各々の状態を監視するステップと、
    第１及び第２真空ポンプの一方の監視された状態に応じて、引き続いて、第１及び第２真空ポンプの他方を用いて第１反応体リッチなガス及び第２反応体リッチなガスの両方をチャンバから取り除くステップを含む、
    方法。
16. 反応体の供給の間にパージガスをチャンバに供給する、
    請求項１５に記載の方法。
17. 各々のポンプの運転特性を監視する、
    請求項１５又は請求項１６に記載の方法。
18. 運転特性は、ポンプのモータによって引かれる電流、モータ動力、ポンプ温度、ポンプからのガス排気圧、及びポンプの軸受の振動のうちの一つからなる、
    請求項１８に記載の方法。
19. 第１真空ポンプの状態は、第１反応体がチャンバに供給される前に監視され、
    第２真空ポンプの状態は、第２反応体がチャンバに供給される前に監視される、
    請求項１５乃至請求項１８の何れか１項に記載の方法。

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