TW201827708A - 真空泵之配置及製造總成 - Google Patents

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Abstract

在一半導體製造總成中使用之一真空泵配置(10; 70; 100)包括具有一第一入口(14)及一第一出口(16)之一第一泵(12)。第一入口(14)流體連接至一第一共同泵管道(18)。第一共同泵管道(18)包含複數個第一泵管道入口(20)，該複數個第一泵管道入口(20)之各者可流體連接至形成一半導體製造工具(28)之一處理腔室群組(26)內之至少一處理腔室(24)。真空泵配置(10; 70; 100)亦包含具有一備用入口(32)及一備用出口(34)之一備用泵(30)。備用入口(32)可選擇地流體連接至形成半導體製造工具(28)之處理腔室群組(26)內之各處理腔室(24)。真空泵配置(10; 70; 100)另外包含一控制器，其經構形以選擇性地將泵(12)與一或多個給定處理腔室(24)流體隔離且選擇性地將備用泵(30)與該一或多個給定處理腔室(24)流體連接。

Description

真空泵之配置及製造總成
本發明係關於一種用於抽空複數個真空腔室之真空泵配置及一種包括此一真空泵配置之製造總成。
真空腔室可形成(例如)用於製作矽晶片、平面顯示器、太陽能電池板及發光二極體(LED)之一製造工具總成(可為一半導體製造工具總成)之處理腔室。真空腔室中之處理需要由真空泵配置產生之真空壓力。由該真空泵配置抽空之流體通常係處理氣體。
根據本發明之一第一態樣，提供一種用於抽空一製造總成之複數個處理腔室之真空泵配置，其包括： 一第一泵，其具有一第一入口及一第一出口，該第一入口選擇性地流體連接至一第一共同泵管道，該第一共同泵管道包含複數個第一泵管道入口，該複數個第一泵管道入口之各者可流體連接至形成此一製造總成之一處理腔室群組內之一處理腔室； 一備用泵，其具有一備用入口及一備用出口，該備用泵之該備用入口選擇性地流體連接至一備用共同泵管道，該備用共同泵管道包含複數個備用泵管道入口，各入口可選擇地流體連接至一處理腔室， 藉此形成由一閥模組互連繼而可流體連接至至少一處理腔室之各組第一泵管道入口及備用泵管道入口； 一第一流體連接件，其位於該第一共同泵管道與該備用泵入口之間；及 一控制器，其經構形以選擇性地將該第一泵及該備用泵之各者與該處理腔室或各處理腔室流體連接，且選擇性地將該備用泵流體連接至該第一共同泵管道。 在隨附申請專利範圍中界定本發明之其他較佳或選用態樣。 在下文描述之本發明之實施例中，相較於與一習知真空泵配置相關聯之泵管道，提供可流體連接至一處理腔室群組內之複數個處理腔室之各者之一第一共同泵管道允許可包括一單一泵或可包括組合操作之多個泵之一第一專屬泵配置服務一給定製造工具之所有處理腔室且藉此減少安裝本發明之真空泵配置之金錢成本以及持續運行成本兩者。 同時，包含由一閥模組互連繼而可流體連接至一處理腔室之各對或各組第一泵管道入口及備用泵管道入口允許一備用泵當需要時針對該等腔室之任何一或多者執行一專屬泵功能。該備用泵可具有與第一泵類似或不同之泵特性。在此方面，一備用泵可經構形以用於泵抽一處理腔室使其自大氣壓力下降而減少該第一泵之工作循環且藉此減少該第一泵失效之可能性。儘管備用泵依此方式使得該腔室泵抽降壓，但該第一泵能夠在剩餘處理腔室中維持一穩定壓力。否則，當由該第一泵使得此腔室泵抽降壓時可能有必要停止剩餘腔室中之處理。 另外，該第一泵及該備用泵之該等入口可經流體連接，使得該備用泵能夠接管該第一泵之泵抽功能(例如，如果該第一泵遭受一崩潰或容量減少)。因此，可維持真空泵配置之整體可靠性。 視情況而言，由閥將該備用泵之該備用入口流體連接至該第一共同泵管道。此一配置提供如果該第一泵經歷一失效狀況則允許該備用泵取代第一泵之一直接方式。在其他實例中，該備用泵可連接至旁通該等共同泵管道之該第一泵之入口或可連接至旁通該備用共同泵管道之該第一共同泵管道。 由於在本發明之實例中，各組或各對第一泵管道入口及備用泵管道入口可由一閥模組流體互連，繼而可流體連接至至少一處理腔室，所以可由該第一泵或該備用泵抽空該等腔室之任何一或多者。 包含一閥模組減少該閥模組或對應處理腔室之任何者之間需要之管道量且因此節省一相應安裝成本。 方便地，該第一泵之該第一出口流體連接至一第一減量模組且該備用泵之備用出口可經配置以可選擇地與該第一減量模組流體連通。 將該備用泵之該備用出口與該第一減量模組流體連接允許該第一減量模組將任何非所要材料自當備用泵已接管該第一泵之泵抽功能時由該備用泵產生之程序流程移除。該備用泵與減量模組之間之流體連接較佳係(例如)使用一閥而可選擇的，因為不期望或不需要當備用泵經泵抽降壓時混合排氣管。在此方面，不期望將大量氣體泵抽通過該減量模組且大量氣體之某些混合物(諸如一空氣與氫之混合物)可係不安全的。 在另一實例中，可存在一第二泵，其具有一第二入口及一第二出口，該第二入口流體連接至一第二共同泵管道，該第二共同泵管道包含複數個第二泵管道入口，該複數個第二泵管道入口之各者可流體連接至形成該半導體製造工具之處理腔室群組內之至少一處理腔室，該第二泵及該第二共同泵管道在使用中負責清潔程序流程；其中各組或各三件組合之第一泵管道入口、第二泵管道入口及備用泵管道入口由一閥模組流體互連，繼而可流體地連接至處理腔室。可存在該第二共同泵管道與該備用泵入口之間之一流體連接及經構形以選擇性地將該第一泵及該第二泵之各者與一或多個給定處理腔室流體隔離且選擇性地將該備用泵與該一或多個給定處理腔室流體連接，且選擇性地流體連接該備用泵及該第二共同泵管道之一控制器。 包含第一泵及第二泵及相關聯之第一共同泵管道及第二共同泵管道在成本及空間利用方面提供進一步提升之效率，且同時允許根據穿過各自泵之程序流程之本質最佳化該各自泵且藉此提供進一步效率節省。 同時，例如，如果該第一泵或該第二泵發生一崩潰，則包含能夠取代該第一泵或該第二泵起作用之一備用泵為真空泵配置提供一定程度之冗餘，藉以維持該配置之可靠性且任何正持續之半導體製造程序亦能夠繼續。 該備用泵之備用入口流體連接至以下至少一者：第一共同泵管道、第二共同泵管道及備用共同泵管道。該備用共同泵管道包含複數個備用泵管道入口，該複數個備用泵管道入口之各者可流體連接至至少一處理腔室。 以上配置之各者可易於在一實際半導體製造總成內實施。 應注意，各抽象之第一泵及第二泵之各者可包括複數個泵，該複數個泵之任一者可經歷一失效狀況。此一失效狀況將導致整個抽象第一泵之容量減少。因此，可藉由將該失效泵與各自共同泵管道隔離且將該備用泵連接至該各自共同泵管道而解決/減輕容量減少。在此情形中，應進一步注意，參考該第一泵之該第一入口應解譯為該等第一泵之一者之一各自第一入口。對應地，該第一泵之該第一出口應解譯為該等第一泵之一者之一各自第一出口。再者，在其中該第二泵包括複數個泵之處，參考該第二泵之該第二入口或該第二出口應解譯為該等第二泵之一者之一各自第二入口或出口。 較佳地，該第一泵之該第一出口流體連接至一第一減量模組，該第二泵之該第二出口流體連接至一第二減量模組，且該備用泵之備用出口選擇性地經配置以與該第一減量模組及該第二減量模組之各者流體連通。 使得各泵流體連接至一對應專屬減量模組允許各此減量模組根據其必須負責之程序流程(例如，沈積或清潔程序流程)之本質經最佳化。 再者，選擇性地將該備用泵之備用出口與該第一減量模組及該第二減量模組之各者流體連接允許該備用泵替代該第一泵或該第二泵，且同時維持相關聯之程序流程之上述最佳化減量。 根據本發明之一第二態樣提供製造總成，其包括：複數個處理腔室；及一真空泵配置，其包含：一或多個泵，其等經連接以用於抽空由閥連接至處理腔室之各自共同泵管道；及一備用泵，其用於根據一或多個泵之各自狀況來保留該一或多個泵且具有至處理腔室之至少一者之一閥連接以允許藉由獨立於該一或多個泵之該備用泵抽空該腔室。 在實施例中，該半導體製造工具享有與上文提及之真空泵配置之對應特徵相關聯之優勢。
根據一第一實施例，一真空泵配置整體以參考符號10標示。 真空泵配置10包含一第一泵12。術語「泵」在此申請案中可係指一單一泵或配置在一起以共同操作用於抽空一或多個腔室之一個以上泵。例如，排氣至大氣之一單一泵；一增壓泵與一壓縮泵之一組合；經構形以平行操作之多個泵；或一第二泵及串列泵，諸如一羅茨(root)型泵之一渦輪分子泵上游、螺旋泵或渦旋泵。在渦輪分子泵之情形中，由具有一共同支撐配置之一分離/各自渦輪分子泵(為第一泵12之形式)為各腔室排氣。 泵12具有一第一入口14及一第一出口16。第一入口14藉由一連接件21流體連接至一第一共同泵管道18以允許該泵自該泵管道抽空流體。第一共同泵管道包含複數個泵管道入口20。第一泵管道入口20在使用中藉由各自第一泵管道23及腔室連接管道22流體連接至一起形成一半導體製造工具28之部分之一處理腔室群組26內之處理腔室24。存在四個入口20及在此實例中用於四個腔室24之四個連接管道22、23，但可存在四個以上或四個以下連接管道。藉由此配置，泵12可抽空共同泵管道18，繼而抽空複數個腔室24。 在最典型配置中，由泵12將共同泵管道抽空至一所要壓力且由該泵管道將腔室24抽空至所要壓力，例如約1 mbar與10-3 mbar之間之一壓力。在其他實例中，可由連接管道中或共同泵管道中之一或多個流動限制產生腔室之間之壓差。 以一所要壓力實施該等腔室中之處理且泵12經構形以用於將該等腔室抽空至所要壓力。但需要間歇或循環地將該等腔室之一或多者之壓力增加至一更高壓力或大氣壓(例如，用於維修)，且接著隨後將該一或多個腔室之壓力減少至所要壓力。亦可出現以下情形：泵12遇到可難以維持共同泵管道中之一所要壓力之一問題或失效。若壓力由於泵抽問題或失效而將顯著上升，則可能危及腔室中之處理。因此，在目前配置中，以虛線形式提供且展示一備用泵30。該備用泵選擇性地流體連接至各處理腔室24，使得當需要時該備用泵可抽空一或多個選定處理腔室，因此「保留」或提供對第一泵之一支持。 例如，若一或多個處理腔室在壓力方面增加至大氣壓，則隨後使用備用泵將彼等腔室返回抽空至所要壓力。同時，藉由將第一泵與此特定處理腔室隔離，可使用該第一泵在其他處理腔室之各者中維持一所要壓力且能夠繼續其中之處理。在其他情形中，若第一泵遇到一問題或失效，則可使用備用泵維持共同泵管道中之一所要壓力。在一些實例中，該備用泵可承擔相對於需要將處理腔室之各者自大氣壓抽空至一所要壓力之處理腔室群組26之泵抽降壓功能。此有效地緩解該第一泵，使得無需招致需要執行該任務之功或損耗。有利地，因此該第一泵可經構形以有效地維持一壓力，而備用泵經構形以(例如)藉由包含用於泵抽相對較大之流體容積之一增壓泵而快速減少一泵抽降壓案例中之壓力。 關於目前實例，如圖1中所繪示，備用泵30具有一備用入口32及一備用出口34。備用入口32經連接以選擇性地抽空處理腔室24之任何一或多者。備用泵30可經連接以抽空僅一個腔室、一個以上腔室或群組26中之所有腔室。備用入口32藉由一連接件71選擇性地連接至一備用共同泵管道72以允許與該備用共同泵管道流體連通。 在此實例中，備用共同泵管道72包含四個備用泵管道入口74，各入口藉由與腔室連接管道22組合之備用泵管道73流體連接至各自處理腔室24。各組或各對第一泵管道23、備用泵管道73及腔室連接管道22藉由各自閥模組84連接至彼此。在繪示中，存在與各腔室連接管道22相關聯之一備用泵管道73，使得備用泵30可選擇性地連接至複數個處理腔室24之任一者。在其他實例中，可不要求所有處理腔室24皆可連接以由備用泵30抽空。 另外，備用泵30可通過第一共同泵管道18連接至處理腔室24。備用泵30藉由一連接管道69及一閥模組67連接至第一共同泵管道，使得備用泵30可選擇地抽空第一共同泵管道18。同時，備用泵30將藉由致動閥連接件71與備用泵管道72隔離。 若第一泵12失效，則可關閉一入口閥65以將第一泵12與第一共同泵管道18隔離。接著，可代替或修復第一泵12且同時備用泵30接管用於所有處理腔室24之處理泵抽。此配置之一優勢係：相較於藉由控制閥模組84而經由備用泵管道73將氣體轉向至備用泵，當經由第一共同泵管道18引入備用泵30時減少處理腔室24中之壓力波動。在此方面，將第一共同泵管道18維持在所需處理壓力處且其內部容積充當為至少部分吸收歸因於備用泵入口32正處於一不同壓力而經歷之任何壓力差之一緩衝器。相比而言，若備用泵30將接管經由備用泵管道72、73之處理腔室24之處理泵抽，則接著將存在一延遲(或一壓力波動)且同時將抽空此等管道使其等降壓至處理壓力。此外，先前僅用於泵抽降壓且因此曝露至相對較乾淨之流體之此等管道將受通常傳遞通過處理管道18、22之處理流體之污染。 在由數個泵單元提供第一泵12之處，可使用備用泵30「保留」正經歷一失效狀況之一個別泵單元。因此，可使用備用泵30解決/減輕第一泵12之容量/效能中之波動。 閥模組84經配置以選擇性地沿腔室連接管道22及第一泵管道23將流體自處理腔室24傳遞至第一共同泵管道18或沿腔室連接管道22及備用泵管道73將流體傳遞至備用共同泵管道72。依此方式，第一共同泵管道18及第一泵12或備用共同泵管道72及備用泵30與各自泵腔室24隔離。可根據需要啟動閥模組84之任何一或多者以傳遞或隔離流體流動。 閥模組84可根據需要包括串列連接之一三向閥或兩個雙向閥或替代配置。 一控制器75 (示意地展示)經構形以選擇性地將第一泵12與處理腔室24之一或多者流體隔離且選擇性地使得備用泵30與該處理腔室24或各對應處理腔室24流體連接。反之，在備用泵30之一完整操作之後，控制器75經構形以將備用泵30與該處理腔室24或各處理腔室24隔離且將第一泵12重新連接至該處理腔室24或各處理腔室24。 在繪示實例中，控制器75經展示利用虛線控制管道77連接至閥模組84以傳輸用於控制閥之控制信號。當需要切換第一泵12與備用泵30之間之流體流動時，控制器控制閥84將流體自腔室連接管道22傳遞至備用共同管道72且因此傳遞至備用泵入口32。控制器75經構形以控制閥84之任何一或多者將流動自任何一或多個相關聯處理腔室24轉向至備用泵30，且同時將第一泵12與相關聯之一或若干腔室隔離。第一泵12繼續連接至腔室24之一或若干其他者以用於抽空。 在此實例中，由一控制管道79連接控制器75以至少用於自第一泵12接收指示該泵之一操作狀況之一信號。若第一泵12經歷一失效狀況，則控制器75控制閥65、67、71使得流動經由第一共同泵管道18自任何一或多個腔室24轉向至備用泵30。此配置允許獨立於第一泵12之一狀況維持處理腔室24中之所要壓力。 在大多數情形中，備用泵30在必要時即可上線之一狀況下操作。在一泵抽降壓之情形中，可使用備用泵30預先抽空備用共同泵管道72及備用泵管道73，使得當有必要抽空一腔室時，已減少此等管道中之壓力。在致動閥模組84後即達成腔室24與備用泵之間之流體連接。管道72、73中之減少之壓力引起腔室壓力之一立即減少，因為腔室24之壓力與管道73、72中之壓力相等。在一備用或支持案例之情形中，若第一泵12經歷一失效狀況，則(例如)藉由最終操作備用泵30，備用泵30已經操作且可與備用管道72隔離且當第一泵12與第一共同泵管道18隔離時備用泵30直接連接至第一共同泵管道18。替代地，備用泵30可在一狀況(諸如一閒置模式)下操作直至需要備用泵30。 控制器75可藉由一控制管道81連接至備用泵30以將一控制信號發送至該備用泵而啟動用於抽空之一狀況，尤其係當系統在需要前預先準備此一所需狀況時。 在此實施例中，該控制器由一控制管道83連接至製造工具28以接收或傳輸信號。如果需要對任何一或多個處理腔室24執行維修(或以其他方式增加壓力)，則製造工具28可經構形以傳輸識別一或多個處理腔室24之何者將上升至一更高壓力或大氣壓之一適當信號。當接收後，控制器75控制閥84之一或多者將第一泵與一或多個腔室隔離。製造工具28可感測一腔室24何時增壓或製造工具28可包含一操作者操作之用於初始化一維修事件或引起一壓力增加之其他動作之一人類使用者介面。在另一實例中，控制器75包括由一操作者在初始化一維修事件或引起一或多個腔室中之一壓力增加之其他動作之前操作之一人類使用者介面。 在此操作期間，當一或多個處理腔室24處於增加之壓力下時，控制器75可另外告知半導體製造工具28備用泵30處於操作中，且因此應採用一減少之功能模式，例如，不應預期處理腔室24自大氣壓壓力泵抽降壓且同時繼續其他處理腔室24之各者中之處理。此外，若預先將備用泵情形下之一失誤偵測為將不存在執行一泵抽降壓功能之容量，則控制器75可發送一類似指示，即應採用一減少之功能模式。 在第一泵12之服務及/或修復之後，該控制器重新連接第一泵12且再次使得備用泵30與處理腔室24流體隔離。 在另一實例中，尤其係其中由複數個泵單元提供第一泵12之處，備用泵30可充當為第一泵12之一部分支持，藉以由該第一泵提供之抽空至少部分由藉由備用泵30提供之抽空增補，使得(例如)在第一泵30上之高負載階段中或泵單元之一者正經歷一失效狀況之處，備用泵30可另外經操作以分攤該負載。 如以上所描述，第一泵12可在低負載狀況下操作(例如)以維持一所要壓力，但由備用泵30執行自一高壓力泵抽降壓至一低壓力。在此情形中，第一泵12通常可經構形以在延長時間段期間維持一所要壓力且比經構形以用於更高容量泵抽降壓操作之備用泵30更不適合用於泵抽降壓。在此等情形中，控制器75控制泵配置使得除了第一泵12外亦使得備用泵30操作以負載分攤或當需要腔室24之任何一或多者之一泵抽降壓時代替第一泵12操作。 控制器75可藉由有線控制管道連接至泵配置之部件或可與無線控制管道通信。控制器75可實體地係此等部件或接近此等部件或可位於遠離彼等部件之處，諸如位於一控制中心處。 使用半導體製造工具28執行數個不同程序，諸如沈積、蝕刻或清潔。當自腔室24抽空時此等程序需要之處理氣體需要減量。減量使得該等處理氣體在儲存或處理方面更易管理。 一減量裝置36經連接用於自第一泵12及備用泵30之排出口或泵出口16、34流體轉移。一第一共同減量管道89將減量裝置36連接至該等排出口。在此實施例中，不論使用泵12、30之何者抽空腔室24，減量裝置36經配置以減少在處理腔室24中使用且由第一泵12或備用泵30排出之處理氣體或該等處理氣體之各者。備用泵30與減量裝置36之間可存在可選擇連接(例如)以避免泵抽降壓氣體與處理氣體之混合。 在此實例中，控制器75藉由一控制管道87連接至減量裝置或模組36，使得該減量裝置可回應於系統之一狀況而操作，例如在一燃燒器中，僅當該控制器判定已由第一泵12或需要減量之備用泵30抽空處理氣體時可將一易燃氣體投入至該燃燒器中。 若在需要不同處理流體之處理腔室24中執行複數個處理步驟(包含一清潔步驟)，則可需要將複數個主要泵用於泵抽不同流體且將一個以上減量模組用於減少不同流體。另外，可要求一備用泵30保留複數個主要泵之至少兩者或全部。圖2展示此一實施方案之一個實例。 參考圖2，根據一第二實施例，一示意圖展示一真空泵配置100。第二真空泵配置100在諸多方面類似於第一真空泵配置10，且在適當情形下相同特徵共用相同參考符號，且除非係特定於圖2實施方案所需，否則將不再詳細描述。 第二真空泵配置100包含具有一第一入口14及一第一出口16之一第一泵12。第一入口14流體連接至包含複數個第一泵管道入口20之一第一共同泵管道18。在使用期間，第一泵管道入口20流體連接至一起形成一半導體製造工具28之一處理腔室群組26內之各自處理腔室24。 另外且不同於第一實施例，提供了具有一第二入口104及一第二出口106之一第二泵102。第二入口104流體連接至具有複數個第二泵管道入口110之一第二共同泵管道108。第二泵管道入口110在使用期間經由第二共同泵管道108、第二泵管道113及腔室連接管道22流體連接至上述處理腔室群組26內之各自處理腔室24。在大多數情形中，流體沿第一泵管道23或第二泵管道113傳遞，此取決於在一處理腔室24中以一所需處理壓力執行之程序及用於處理之氣體。例如，第一泵12及第二泵102可經構形而以不同壓力泵抽或該等泵之一者可經構形以相較於其他泵可泵抽一更具腐蝕性氣體。 一備用泵30具有一備用入口32及一備用出口34。備用入口32流體連接至具有複數個備用泵管道入口74之一備用共同泵管道72，複數個備用泵管道入口74在使用期間選擇性地流體連接至各自處理腔室24。類似於第一實施例使用備用泵30，除了在此實施例中備用泵30能夠充當為第二泵102以及第一泵12之一備用泵。 因此，可分別由第一泵12、第二泵102或備用泵30經由第一共同泵管道18、第二共同泵管道108或備用共同泵管道72抽空處理腔室24之各者。 如所展示，由一閥模組120流體互連各組或各三件組合之第一泵管道入口20、第二泵管道入口110及備用泵管道入口74，繼而由一腔室連接管道22流體連接至一對應處理腔室24。閥模組120自閥模組84經修改以控制自該等腔室之沿三個路徑之任何者而非第一實施例中之兩個路徑之流體流動。依此方式，可阻止或隔離沿該等路徑之兩者之流動，因為流動沿一第三路徑傳遞。第二泵管道113構成自閥模組120朝向第二共同泵管道108及第二泵102之一個此路徑。 通常，一第一泵12或一第二泵102用於抽空腔室24之任何一或多者，此取決於所需壓力及抽空之處理流體，使得可同時在不同腔室24中執行不同程序或在一個腔室中一個接一個程序地執行。不同處理流體(例如，針對沈積、蝕刻或清潔步驟)通常需要不同減量技術，且因此在此實施例中，提供用於將由第二泵102排出之一或多個第二流體(需要不同減量)減量至由第一泵12排出之流體之一第二減量模組122。減量模組36、122可為(例如)一燃燒器及一濕式滌氣器或具有不同減量特性之兩個燃燒器或一基於電漿之裝置及一基於火焰之裝置。在其他實例(圖中未繪示)中，可由一單一減量模組處理自第一泵及第二泵兩者排出之處理氣體。 如所展示，第二泵之出口106藉由一第二共同減量管道121連接至第二減量模組122以用於將流體自第二泵102傳遞至第二減量模組122。 備用泵30以與以上針對第一泵12描述之相同方式充當為第二泵102之一備用。藉由致動閥61及63，備用泵30可同時與備用共同泵管道72隔離且連接至第二共同泵管道108。同時，第二泵102藉由致動入口閥59與第二共同泵管道108隔離。 在此實施例中，備用泵30選擇性地經連接以用於將流體排出至除了第一減量管道89外之第二共同減量管道121，此取決於備用泵30是否充當為第二泵102或第一泵12之一備用。在此實例中，備用泵30之出口34連接至一閥126之下游以選擇性地將流體沿連接管道128傳遞至第一共同減量管道89或沿連接管道130傳遞至第二共同減量管道121之一者。 第二真空泵配置100包括以上相對於第一實施例解釋之一控制器75。以上描述之該控制器之態樣之一或多者可包含於第二實施例中之控制器中，但為了圖2之簡潔性，除非特別適合圖2實施例，否則此等控制器不再於繪示中展示且將不再進一步描述。 控制器75經構形以選擇性地將第一泵12及第二泵102之各者與一或多個給定處理腔室24流體隔離，且選擇性地將備用泵30與該一或多個給定處理腔室24流體連接。依此方式，備用泵30可以與其充當為第一實施例中之第一泵12及其修改之一備用之相同之方式充當為第一泵12或第二泵102之備用。 如圖2之實例中所展示，控制器75另外藉由一控制管道123連接至第二泵102以用於控制第二泵之操作且藉由控制管道77連接至閥模組120以用於自該控制器傳輸信號或將信號傳輸至該控制器且經操作以控制閥模組120，使得流體自處理腔室24傳遞至選定泵12、120、30。該控制器藉由一控制管道127連接至閥126，使得該控制器可控制備用泵之排出口34至減量模組36或122之任一者之連接，此取決於由需要減量之備用泵抽空之處理氣體。在此實例中，除了減量模組36外，該控制器藉由一控制管道125連接至減量模組122以當需要減量時啟動該模組。 在第一泵12及第二泵102之各者之正常操作期間，備用泵30做好準備接管第一泵12或第二泵102，且在此一準備模式中可運行地「發熱」以需要最小冷卻水，且亦具有流動通過該備用泵30之一最小程度之沖洗氣體(例如氮)以再次最小化運行成本。 在其中存在一個以上主要泵(圖2中之兩個主要泵)及一備用泵之情形中，可使用可預測診斷來預測或預期主要泵之一者之效能之一減少或失效且預先調節備用泵以用於為合適之主要泵提供備用泵抽。 如所繪示，控制器75經配置以藉由沿控制管道79之連接自第一泵12接收一輸出且藉由沿控制管道123之連接自第二泵102接收一輸出。自該等泵之輸出對應於該等泵之一可操作狀況且可包含此等參數作為電流消耗或振動。該控制器判定接收之參數是否指示效能之一損失或潛在失效且將一預先調節信號沿控制管道81輸出至備用泵30以預先調節取代適當之主要泵而用於備用泵抽之備用泵。 預先調節使得備用泵30匹配用於保留適當主要泵12、120之最佳狀況。當在處理腔室24中執行兩個程序時，該等主要泵可具有不同且不相容之各自泵抽需要。例如，一蝕刻程序可需要一冷泵且一沈積程序可需要一熱泵或泵抽可需要不同沖洗氣體流動。依此方式，可預測診斷可使得取代適當之主要泵之備用泵30準備所需泵抽。 在製造工具28之操作中，通常存在於腔室24中一個接一個執行之不同處理步驟。可在所有腔室24中執行一第一步驟，其後跟著一第二步驟，或可同時在不同腔室24中執行不同步驟。根據所執行之步驟，存在不同泵抽需求(例如，泵抽一特定氣體之壓力或容量或沖洗氣體需求)及用於減少氣體之不同減量需求。 如果(例如)在一沈積步驟期間發生第一泵12之失效或所需維修，則該控制器流體隔離第一泵12且反之經由第一共同泵管道18將備用泵30流體連接至處理腔室24之一者或各者。備用泵30其後取代第一泵12且同時沈積程序在一個或各個處理腔室24內繼續。為此，該控制器配置備用泵30之備用出口34與第一減量模組36流體連通，使得第一減量模組36能夠將非所要沈積程序流程構成自備用泵30之廢氣流移除。 在所展示之實例中，備用泵30可通過第一共同泵管道18或第二共同泵管道108連接至處理腔室24。備用泵30藉由一閥模組63連接至第一共同泵管道，使得備用泵可選擇地抽空第一共同泵管道。備用泵30亦選擇性地藉由一閥模組61連接至第二共同泵管道108，使得備用泵可選擇地抽空第二共同泵管道108。 若第一泵12失效，則可關閉一入口閥65以將第一泵與第一共同泵管道18隔離。接著，可代替或修復第一泵且同時備用泵30接管用於所有處理腔室24之泵抽。若第二泵102失效，則可關閉一入口閥59以將第二泵與第二共同泵管道108隔離。接著，可代替或修復第二泵且同時備用泵30接管用於所有處理腔室24之泵抽。 此配置之一優勢係相較於藉由控制閥模組120而將氣體轉向至備用泵，當引入備用泵30時減少處理腔室24中之壓力波動。在此方面，將第一共同泵管道18及第二共同泵管道108維持在各自所需處理壓力處且若備用泵30之入口處於一不同壓力則將第一共同泵管道18及第二共同泵管道108之內部容積充當為至少部分吸收壓力差之緩衝器。 當已代替或修復第一泵12時，控制器重新引入第一泵12使得其與處理腔室24及第一減量模組36之一者或各者流體連通，且將備用泵30與處理腔室24及第一減量模組36隔離。依此方式，第一泵12繼續處理腔室24內之沈積程序流程之泵抽且第一減量模組36繼續將非所要構成自第一泵12之排出口移除。 在完成一給定沈積處理步驟之後，半導體製造工具切換至運行處理腔室24之一或多者內之另一處理步驟(例如，一清潔處理步驟)。在此一清潔處理步驟期間，第二泵102及相關聯之第二共同泵管道108通常將處理清潔程序流程。 如果發生第二泵102之失效或所需維修，則控制器配置備用泵30及第二共同泵管道108與經歷一清潔程序步驟之處理腔室24或處理腔室24之各者流體連通，且備用泵30之備用出口34經配置以與第二減量模組122流體連通。 當已代替或修復第二泵102時，控制器可重新引入第二泵102使得其與處理腔室24之一者或各者流體連通，且將備用泵30與處理腔室24及第一減量模組36隔離。 在製造工具28之操作中，可存在將一或多個腔室24中之壓力增加至大氣壓力且接著隨後將壓力減少(或泵抽降壓)至一所要或處理壓力之一需求。控制器75經構形以將備用泵30連接至需要自大氣壓抽空至所要壓力且將第一泵12及第二泵102與一或多個腔室隔離之一或多個腔室24。由於備用泵30較少用作為第一泵12或第二泵102之一支持，所以導致支持使用之相對較少之降級且因此可執行腔室泵抽降壓而無顯著整體降級。因此，使得第一泵及第二泵免遭由於泵抽降壓招致之降級係可能的。另外，第一泵12及第二泵102可針對一特定程序經最佳化，而非亦藉由要求其等經構形以用於泵抽降壓來犧牲其等主要目的。對備用泵30而言，一些犧牲係可接受的，因為其僅充當為用於在需要修復或代替第一泵12或第二泵102之相對較短之階段中維持壓力之備用。 在另一配置中，備用泵30選擇性地流體連接至一腔室24 (在第一實施例中並不選擇性地流體連接至第一泵或在第二實施例中並不選擇性地流體連接至第一泵或第二泵)。
10‧‧‧真空泵配置
12‧‧‧第一泵
14‧‧‧第一入口
16‧‧‧第一出口
18‧‧‧第一共同泵管道
20‧‧‧泵管道入口
21‧‧‧連接件
22‧‧‧腔室連接管道
23‧‧‧第一泵管道
24‧‧‧處理腔室
26‧‧‧處理腔室群組
28‧‧‧半導體製造工具
30‧‧‧備用泵
32‧‧‧備用入口
34‧‧‧備用出口
36‧‧‧減量裝置
59‧‧‧入口閥
61‧‧‧閥
63‧‧‧閥
65‧‧‧入口閥
67‧‧‧閥模組
69‧‧‧連接管道
71‧‧‧連接件/閥
72‧‧‧備用共同泵管道
73‧‧‧備用泵管道
74‧‧‧備用泵管道入口
75‧‧‧控制器
77‧‧‧虛線控制管道
79‧‧‧控制管道
81‧‧‧閥模組
83‧‧‧控制管道
84‧‧‧閥模組
87‧‧‧控制管道
89‧‧‧第一共同減量管道
100‧‧‧真空泵配置
102‧‧‧第二泵
104‧‧‧第二入口
106‧‧‧第二出口
108‧‧‧第二共同泵管道
110‧‧‧第二泵管道入口
113‧‧‧第二泵管道
120‧‧‧閥模組
121‧‧‧第二共同減量管道
122‧‧‧第二減量模組
123‧‧‧控制管道
125‧‧‧控制管道
126‧‧‧閥
127‧‧‧控制管道
128‧‧‧連接管道
130‧‧‧連接管道
以下係藉由非限制性實例之方式參考下圖對本發明之較佳實施例之一簡單描述，其中： 圖1展示根據本發明之一第一實施例之一真空泵配置之一示意圖； 圖2展示根據本發明之一第二實施例之一真空泵配置之一示意圖；

Claims (16)

  1. 一種用於抽空一製造總成之複數個處理腔室之真空泵配置，其包括： 一第一泵，其具有一第一入口及一第一出口，該第一入口選擇性地流體連接至一第一共同泵管道，該第一共同泵管道包含複數個第一泵管道入口，該複數個第一泵管道入口之各者可流體連接至形成此一製造總成之一處理腔室群組內之一處理腔室； 一備用泵，其具有一備用入口及一備用出口，該備用泵之該備用入口選擇性地流體連接至一備用共同泵管道，該備用共同泵管道包含複數個備用泵管道入口，各入口可選擇地流體連接至一處理腔室， 藉此形成由一閥模組互連繼而可流體連接至至少一處理腔室之各組第一泵管道入口及備用泵管道入口； 一第一流體連接件，其位於該第一共同泵管道與該備用泵入口之間；及 一控制器，其經構形以選擇性地將該第一泵及該備用泵之各者與該處理腔室或各處理腔室流體連接，且選擇性地將該備用泵流體連接至該第一共同泵管道。
  2. 如請求項1之真空泵配置，其中該控制器經構形以根據一處理腔室之泵抽需求而經由該等組第一泵管道入口及備用泵管道入口將一處理腔室與該第一泵或該備用泵連接。
  3. 如請求項1或2之真空泵配置，其中該控制器經構形以根據該第一泵之狀況而藉由該第一流體連接件將該第一共同泵管道與該備用泵之該入口連接。
  4. 如請求項3之真空泵配置，其中該第一流體連接件係該第一共同泵管道與該備用共同泵管道之間之一閥流體連接件且該控制器經構形以根據該第一泵之該狀況連接該等共同泵管道。
  5. 如請求項1或2之真空泵配置，其中該第一泵之該第一出口流體連接至一第一減量模組且該備用泵之該備用出口選擇性地經配置以與該第一減量模組流體連通。
  6. 如請求項1或2之真空泵配置，其包含： 一第二泵，其具有一第二入口及一第二出口，該第二入口流體連接至一第二共同泵管道，該第二共同泵管道包含複數個第二泵管道入口，該複數個第二泵管道入口之各者可流體連接至形成此一製造總成之該處理腔室群組內之至少一處理腔室； 其中各組第一泵管道入口、第二泵管道入口及備用泵管道入口由一閥模組流體互連，繼而可流體連接至該至少一處理腔室； 一第二流體連接件，其位於該第二共同泵管道與該備用泵入口之間；及 一控制器，其經構形以選擇性地將該第一泵、該第二泵及該備用泵之各者與該處理腔室或各處理腔室流體連接且選擇性地將該備用泵流體連接至該第二共同泵管道。
  7. 如請求項5之真空泵配置，其包含： 一第二泵，其具有一第二入口及一第二出口，該第二入口流體連接至一第二共同泵管道，該第二共同泵管道包含複數個第二泵管道入口，該複數個第二泵管道入口之各者可流體連接至形成此一製造總成之該處理腔室群組內之至少一處理腔室； 其中各組第一泵管道入口、第二泵管道入口及備用泵管道入口由一閥模組流體互連，繼而可流體連接至該至少一處理腔室； 一第二流體連接件，其位於該第二共同泵管道與該備用泵入口之間；及 一控制器，其經構形以選擇性地將該第一泵、該第二泵及該備用泵之各者與該處理腔室或各處理腔室流體連接且選擇性地將該備用泵流體連接至該第二共同泵管道。
  8. 如請求項6之真空泵配置，其中該控制器經構形以根據一處理腔室之該泵抽需求而藉由該等組第一泵管道入口、第二泵管道入口及備用泵管道入口將一處理腔室與該第一泵、該第二泵或該備用泵連接。
  9. 如請求項6之真空泵配置，其中該控制器經構形以根據該第一泵或該第二泵之該狀況而藉由該各自第一流體連接件及第二流體連接件將該各自第一共同泵管道或第二共同泵管道與該備用泵之該入口連接。
  10. 如請求項9之真空泵配置，其中該第二流體連接件係該第二共同泵管道與該備用共同泵管道之間之一閥流體連接件且該控制器經構形以根據該第二泵之該狀況連接該第二共同泵管道與該備用共同泵管道。
  11. 如請求項7之真空泵配置，其中該第二泵之該第二出口流體連接至該第一減量模組，且該備用泵之該備用出口選擇性地經配置以與該第一減量模組流體連通。
  12. 如請求項6之真空泵配置，其中該第二泵之該第二出口流體連接至一第二減量模組，且該備用泵之該備用出口選擇性地經配置以與該第二減量模組流體連通。
  13. 如請求項1或2之真空泵配置，其中該控制器經構形以預測該第一泵及該第二泵之一者之一失效狀況。
  14. 如請求項13之真空泵配置，其中該控制器經構形以預先調整該備用泵接近正經歷失效之該泵之操作狀況。
  15. 一種製造總成，其包括： 複數個處理腔室；及 一真空泵配置，其包含： 一或多個泵，其等經連接以用於抽空由閥連接至該等處理腔室之各自共同泵管道；及一備用泵，其用於根據該一或多個泵之各自狀況來保留該一或多個泵且具有至該等處理腔室之至少一者之一閥連接以允許藉由獨立於該一或多個泵之該備用泵抽空該腔室。
  16. 一種製造總成，其包括如請求項1至12中任一項之真空泵配置。
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