JP2010504847A - 真空排気装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】
図1
Description
この出願は、その全体を参照のためにここに組み込む、2003年12月31日に出願された「真空プロセス室の制御、ポンピング及び除去のための装置及び方法」という名称の継続中の米国特許出願番号第10/750,309号の一部継続出願である。
1気圧から10-6torr又はそれ以下の「高真空」までの圧力範囲内で作動する真空ポンプを製造できなかったことである。代わりに、薄いフィルムのコーティング及び他の高真空応用にとって十分なほど高い真空を達成するため、主要なオイルシールの即ち乾式のポンプ及び補助の高真空分子ポンプの双方を有するポンピング装置が使用される。オイルシールの即ち乾式の主要な回転ポンプ(前衛ポンプ又は支援ポンプ)はプロセス室を約0.1torrの「低真空」圧力まで「あら引きし(roughs)」、その後、補助の高真空分子ポンプ及び回転ポンプは、処理にとって必要な高真空レベルへ下がるようにプロセス室を真空化するために直列で使用される。
半導体ウエファのための又は他の反応性ガスの処理のための典型的な真空装置においては、単一のターボ分子ポンプ及び単一の支援ポンプが直列に設けられて、単一のプロセス真空室を提供し、ターボ分子ポンプは真空室の最も近くに位置する。典型的には、単一の製造工具について4つの真空プロセス室が設けられる。1又はそれ以上の除去装置は排気物から過剰なプロセスガスを除去するために使用することができる。除去装置がターボポンプと支援ポンプとの間に位置する場合は、一般に、各室当り1つの除去ユニットが必要である。除去装置が大気圧である場合、即ち支援ポンプの下流側にある場合、除去されないガスが両立できる限り又は除去装置がガスストリームに対して混合前にガスを両立できるようにするのに十分なほど作用する限り、1つの除去装置を数個の室の中で割り当てることができる。一般に、他の室内の圧力を乱す1つの室内の圧力変動を回避するための室の形状とは関係なく、各室当り1つの支援ポンプが必要である。
装置は更に支援ポンプの排気側に接続された大気除去装置を有することができる。大気除去装置は湿式スクラッバ、乾式スクラッバ及び組み合わせ乾式/湿式スクラッバからなるグループから選択された装置とすることができる。
本発明の別の実施の形態においては、半導体製造装置が提供される。装置は複数の半導体処理室と、各真空処理室から排気物を受け取るように接続された単一の大気中より低い除去室とを有する。このようにして、すべての真空処理室は単一の大気中より低い除去室に対して排気を行う。装置はまた大気中より低い除去室内で排気物をコンディショニングするための除去手段を大気中より低い除去室内に有する。除去手段は他のプロセス室からのものとは異なるプロセス室の少なくとも1つからの排気物を処理するように配列され、それによって、排気物は互いに両立できるようにされる。単一の支援ポンプは大気中より低い除去室内に大気中より低い圧を維持するように大気中より低い除去室に接続される。
装置は複数の圧力制御ユニットを有することができ、各ユニットは室を真空化するために1つの処理室に接続され、更に大気中より低い除去室の入口に接続される。各圧力制御ユニットはプロセス室を真空化するように接続されたターボポンプと、ターボポンプの排気側に接続されたスロットル弁とを有することができる。複数の圧力制御ユニットの各制御ユニットは大気中より低い除去室に直接接続できるか又は大気中より低い除去室に対して遠隔的に接続できる。
各真空処理室はクリーンループ内に位置することができ、大気中より低い除去室はクリーンルームの外部に位置することができる。大気中より低い室の内部容積は他の処理室内の圧力に対する処理室の1つ内の圧力変化の効果を減少させる。
大気中より低い除去室から排気ガスをポンピングする工程は、除去室内で5ないし10torrの大気中より低い圧力を維持させる工程を更に有することができる。
方法はまた、各高真空ポンプの排気側で対応するスロットル弁を使用して、各プロセス真空室内の圧力を独立に制御する工程(ステップ250)を有することができる。大気中より低い除去室及びスロットル弁はこのような独立の制御を許容するのに十分なプロセス室の隔離を提供する。
上述の詳細な説明はすべての点で例示的及び代表的なものであって限定的ではないものとして理解すべきであり、ここに開示された本発明の要旨は本発明の説明から決定されるべきではなく、特許法により許される全体の広さに従って解釈されるような特許請求の範囲から決定されるべきである。例えば、装置はプラズマイオン化、化学燃焼、化学中和及び濾過を含む、大気中より低い室内での数個の例示的なプレコンディショニング技術の使用に関連して説明したが、他のプレコンディショニング技術を使用することができる。ここで図示し説明した実施の形態は本発明の原理の単なる例示であること、及び、当業者なら、本発明の要旨及び精神から逸脱することなく、種々の修正を履行できることを理解すべきである。
Claims (18)
- 異なるガスを収容する少なくとも2つのプロセス真空室(330、331)を排気するための真空排気装置(300)において、
上記少なくとも2つのプロセス真空室からガスを受け取る少なくとも2つの入口(340、341)と、出口(360)とを有する大気中より低い除去室(310);及び
上記大気中より低い室内に真空を維持するために、同大気中より低い室の上記出口に接続する支援ポンプ(370);
を有し、上記大気中より低い除去室が他のガスとは異なる上記プロセス真空室から受け取ったガスの少なくとも1つをコンディショニングするための少なくとも1つのプレコンディショナー(350)を有し、それによって、これらのガスが混合にとって両立できるようにされることを特徴とする真空排気装置。 - 上記少なくとも1つのプレコンディショナー(350)がプラズマイオン化装置、化学燃焼装置、化学中和装置及びフィルタからなるグループから選択された除去装置であることを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記大気中より低い除去室(310)が、各々それぞれのプロセス室からのガスをコンディショニングするための複数の除去装置(350、351)を有することを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- プロセス室(110)の排気ポートに接続されたターボ分子ポンプ(111)を更に有し、同ターボ分子ポンプの排気部が上記大気中より低い除去室の入口に接続することを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記ターボ分子ポンプが1torr以上の圧力に排気できることを特徴とする請求項4に記載の真空排気装置。
- 上記ターボ分子ポンプが5torr以上の圧力に排気できることを特徴とする請求項4に記載の真空排気装置。
- 上記ターボ分子ポンプの排気側に接続されたスロットル弁(112)を更に有することを特徴とする請求項4に記載の真空排気装置。
- 上記大気中より低い除去室が上記プロセス室の近傍にあることを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記大気中より低い除去室が上記プロセス室から遠隔していることを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記大気中より低い除去室(310)の内部容積が他の上記プロセス室内の圧力に対する上記プロセス室の1つ内の圧力変化の効果を減少させることを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記支援ポンプが上記大気中より低い除去室の近傍にあることを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記支援ポンプの排気側に接続された大気除去装置(150)を更に有することを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 上記大気除去装置(150)が湿式スクラッバ、乾式スクラッバ及び組み合わせ湿式/乾式スクラッバからなるグループから選択された装置であることを特徴とする請求項12に記載の真空排気装置。
- 4つのプロセス真空室を排気するためのものであり、上記大気中より低い除去室が4つの入口を有することを特徴とする請求項1に記載の真空排気装置。
- 複数のプロセス真空室(330、331)のうちの少なくとも2つのプロセス真空室からの排気ガスが互いに両立できないようなガスを、上記複数のプロセス真空室から排気するための方法において、
上記各プロセス真空室からの排気ガスを大気中より低い除去室(310)において受け取る工程と;
上記大気中より低い除去室内で、両立できないガスを含む上記少なくとも2つのプロセス真空室のうちの少なくとも1つのプロセス真空室からの排気ガスをプレコンディショニング(350)し、それによって、両立できないガスを両立できるようにする工程と;
単一の通路を介して上記大気中より低い除去室から支援真空ポンプ(370)へ両立できる排気ガスをポンピングし、それによって、当該大気中より低い除去室が大気中より低い圧に維持されるようにする工程と;
を有することを特徴とする方法。 - ターボ分子ポンプ(111)により、上記プロセス真空室の少なくとも1つから上記大気中より低い除去室へ排気ガスを移送する工程を更に有することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 上記大気中より低い除去室から排気ガスをポンピングする上記工程が、当該除去室内で5ないし10torrの大気中より低い圧を維持させる工程を更に有することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 排気ガスをプレコンディショニングする上記工程が、排気ガスに対して、プラズマイオン化、化学燃焼、化学中和及び濾過からなるグループから選択された少なくとも1つのプロセスを施す工程を有することを特徴とする請求項15に記載の方法。
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