JP2003532283A - プロセスチャンバ内の雰囲気を調整する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、一次ポンプ３、二次ポンプ２、一次ポンプの速度を制御する手段６、７、および一次ポンプ３の上流側で引き出された気体を分析し、第１の分析信号１０を作り出すように構成される少なくとも第１の気体分析手段９を使用して、プロセスチャンバ１内の雰囲気を調整する方法に関する。第１の信号処理手段６は、処理の過渡段階中のプロセスチャンバ１内の圧力の変化を決定するために、第１の分析信号１０に基づき、排気速度を制御する。したがって、プロセスチャンバ１内の堆積および擾乱、および排気ライン内の堆積が回避され、そのため、二次ポンプ２は、プロセスチャンバ１の非常に近くに設置できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明は、半導体電子構成要素の製造に使用されるプロセスチャンバなどのプ
ロセスチャンバから気体を排気する方法および装置に関する。

【０００２】 半導体電子構成要素の製造において、例えばプラズマ堆積によって様々な材料
の層を堆積するために、非常に低い圧力に制御された雰囲気内で半導体基板を扱
うことは、重要なステップである。

【０００３】 工業生産において、ウエハの形になった基板は、調整され、エアロックまたは
移送チャンバを介して、プロセスチャンバに連続的に運ばれる。プロセスチャン
バにおいて、特にいかなる不純物またはいかなる汚染の存在をも回避するために
、雰囲気は、非常に正確に制御されなければならない。

【０００４】 半導体産業における近年の進歩は、基本的に、ますます大型化するシリコンウ
エハ上に限定された、面積が数平方ミリメートルの構成要素への電子回路の集積
の増加に関する。

【０００５】 このような回路を製造するためには、多数（最大４００）の技術的ステップが
必要であり、処理の間、プロセスチャンバの圧力は、圧力が制御されて適切な値
に合わされなければならない様々なステップ間の突然の変動に曝される。

【０００６】 プロセスチャンバ内に低圧の制御雰囲気を作り出すことは、排出口が大気に接
続され、吸入口が、プロセスチャンバに吸入口が接続されるターボ分子ポンプな
どの二次ポンプの排出口に接続される一次ポンプを一般的に含む、効果的な排気
システムを必要とする。

【０００７】 プロセスチャンバ内の処理ステップは、特別な気体の存在を必要とし、これら
の気体は、基板に作用することによって、排除されなければならない気体化合物
を作り出す。結果として、この排気システムは、無害の化合物のみを大気に送り
出すために、気体処理装置によって処理されなければならない気体化合物を含む
変動しやすい雰囲気を排気しなければならない。

【０００８】 現在、排気および気体処理のシステムは、プロセスチャンバから離れて設置さ
れる、すなわち、それらは、長さ１０メートルを超える、長く高価なパイプを介
して、プロセスチャンバに接続されている。

【０００９】 この距離およびこれらのパイプに対する基本的な理由は、現在の排気および気
体処理のシステムが、重く、かさばることであり、これらは、プロセスチャンバ
内では回避することが不可欠である振動などの悪影響をもたらすことである。

【００１０】 したがって、現在、電子構成要素工場は、プロセスチャンバを含む上のレベル
、および、排気および気体処理装置を含む下のレベルの少なくとも２つのレベル
を有する建物に構成されている。パイプは、真空を伝えるためにこの２つのレベ
ルを相互接続する。

【００１１】 知られている構造において不可欠であるパイプは、様々な短所を有する。

【００１２】 パイプ自体が、振動を発生する。

【００１３】 パイプが、排気される気体が粒子の形で堆積できる大きな表面積を構成する。
このようにして堆積した粒子は、パイプからプロセスチャンバ内に後方に散乱す
ることがあり、これによって、その後に続く処理ステップの間に、プロセスチャ
ンバの汚染を増加させる。

【００１４】 パイプが、大型の機械的支持手段を必要とする。

【００１５】 パイプ内の堆積を低減するため、温度制御を提供することは可能だが、このよ
うな制御は、実施が極端に高価で、非常に困難である。

【００１６】 排気される気体が有害であるため、漏れがあった場合の安全の理由から、実施
が複雑なモニタリングおよび制御のシステムが提供されなければならない。

【００１７】 必要とされるかなりの大きさの空間が、工場に対して大きな施設および床面積
を必要とする。これらの費用は、非常に大きい。冷却ラインからの損失も無視で
きない。

【００１８】 （発明の概要） 本発明の目的は、真空ラインを形成する様々な要素を、プロセスチャンバの非
常に近くに統合することであり、これにより、配管による問題を排除する。した
がって、目的は、プロセスチャンバに直接接続できるシステムを構成することで
あり、これにより、排出気体を、気体処理装置に可能な限り素早く向けることが
可能となり、これにより、これの有効性を改善する。

【００１９】 しかし、真空ラインの作動部材に非常に近い所では、プロセスチャンバの汚染
の危険の増大が問題であり、汚染が、特に化学的、熱的、および、機械的な汚染
となることがある。例えば、プロセスチャンバの近くは、ポンプまたはバルブな
どの真空ラインの作動部材上に粒子の堆積をもたらし、これによって、プロセス
チャンバに向かう後方の散乱による汚染の危険が増大する。

【００２０】 この理由のために、本発明は、プロセスチャンバと、排気および気体処理の装
置との間のパイプの存在を回避することによって、設備の費用を削減すること、
および、同様に、プロセスチャンバの汚染の危険を低減することの両方を目的と
する。

【００２１】 本発明の他の目的は、プロセスチャンバにおける処理制御の有効性を最適化す
ることによって、排気システムを、様々なプロセスチャンバ構造に適合すること
を容易にすることである。

【００２２】 本発明の他の目的は、有毒物質の大気へのいかなる放出をも、根絶または適切
に削減するために、気体処理の有効性を改善することである。

【００２３】 プロセスチャンバに関する真空ラインの作動部材の非常に近くからもたらされ
る他の問題は、作動部材が、プロセスチャンバの周囲のかなりの大きさの空間を
占め、それによりユーザがプロセスチャンバの周りを歩き回るのを妨害し、また
、必要となる可能性のある他の装置を所定の位置に設置することを妨害する可能
性があることである。

【００２４】 したがって、本発明の他の目的は、真空ラインの稼動部分が前記歩き回る空間
を占めることを防止することによって、プロセスチャンバ周辺の歩き回る空間を
空けておくことである。

【００２５】 本発明の他の目的は、特に排気手段の大きさを低減することによって、排気手
段をプロセスチャンバの非常に近くに配置することを可能にすることである。

【００２６】 これらの、および、他の目的を達成するために、本発明は、基板を処理するた
めのプロセスチャンバ内の雰囲気を調整する方法を提供する。この方法において
、 気体は、少なくとも１つの上流側の二次ポンプに接続される一次ポンプによっ
て、プロセスチャンバから排気され、 排気速度は、プロセスチャンバ内の各処理ステップに適合する圧力を維持する
よう、調整され、 引き出された気体は、一次ポンプから上流側で分析され、および 排気された気体の分析の結果は、処理の各段階の間のプロセスチャンバ内部の
圧力の変動を決定するために、排気された気体に応じて、排気速度を調整するた
めに使用される。

【００２７】 有利な実施態様において、引き出された気体に応じて、排気の速度を調整する
ために、事前記録された伝達関数が使用され、伝達関数は、処理中のプロセスチ
ャンバ内に存在する各気体混合物について、排気速度と、存在する気体混合物の
流量と、生じたプロセスチャンバ内の圧力との関係を表す。

【００２８】 排気された気体の制御を改善することによって、有利には、長さ３メートル未
満のパイプを介してプロセスチャンバに接続される、前記少なくとも１つの二次
ポンプを準備することを可能にする。

【００２９】 例えば、前記少なくとも１つの二次ポンプは、プロセスチャンバに隣接するこ
とができる。

【００３０】 本発明において、気体処理機能は、以下によって、排気ラインに統合されるの
が好ましい。

【００３１】 一次ポンプの下流側で気体を処理すること。

【００３２】 気体の性質および気体の状態を決定するため、および、気体の処理の有効性を
最適化するために、一次ポンプの温度、希釈気体の一次ポンプへの注入、および
一次ポンプの速度で構成される排気パラメータを適合させるために、気体の処理
の前に、一次ポンプの排出口で気体を分析すること。

【００３３】 気体も、前記分析の結果に応じて処理を適合させるために、処理から出ると分
析されることが好ましい。処理から出て来る気体の前記分析によって、処理欠陥
が検出される場合、排気を中断することが可能である。

【００３４】 排気手段を、様々なプロセスチャンバ構造に適合させることを容易にするため
に、有利には、プロセスチャンバ内の処理ステップ中に存在することが可能な少
なくとも多少の気体混合物が存在する、先行トレーニングステップ中に、排気速
度を変化させるために備えることが可能であり、前記伝達関数を決定するために
、生じたプロセスチャンバ内の圧力が測定される。

【００３５】 また、本発明は、上記に規定される方法を使用して、基板を処理するためのプ
ロセスチャンバ内の雰囲気を調整する装置も提供する。前記装置は、以下を含む
。

【００３６】 可変速ドライ一次ポンプ、および、前記一次ポンプの上流側に搭載される少な
くとも１つの二次ポンプによって構成される、前記一次ポンプを含む排気ライン
。

【００３７】 一次ポンプの速度を制御する速度制御手段。

【００３８】 一次ポンプの上流側で引き出された気体の分析、および第１の気体分析信号の
生成に適する第１の気体分析器手段。

【００３９】 第１の気体分析器手段によって得られる前記第１の気体分析信号に応じて、速
度制御信号を生成する、および一次ポンプを制御する制御手段に、前記速度制御
信号を伝送する第１の信号処理手段。

【００４０】 有利な実施形態において、第１の信号処理手段は、基板の処理中にプロセスチ
ャンバ内に存在する各気体混合物について、排気速度と、存在する気体混合物の
流量と、生じたプロセスチャンバ内の圧力との関係を表す事前記録された伝達関
数を使用して、その吸入口における第１の分析信号と、その排出口における速度
制御信号との関係のマッチングを行う。

【００４１】 本発明の装置は、さらに以下を含むのが好ましい。

【００４２】 一次ポンプの下流側に、引き出された気体を処理する気体処理手段。

【００４３】 一次ポンプの排出口に、排気された気体の性質と状態を決定する、および第２
の気体分析信号を生成する第２の気体分析器手段。

【００４４】 第２の気体分析信号に応じて、一次ポンプの速度を制御する第２の制御信号を
生成する第２の信号処理手段。

【００４５】 プロセスチャンバの稼動が、さらに改善されることを可能にする有利な実施形
態において、一次ポンプ、気体処理手段、および気体分析器手段は、隔離エンク
ロージャ内にまとめて収納される。

【００４６】 プロセスチャンバの周囲の歩き回る空間を空けることができる他の有利な実施
形態において、プロセスチャンバは、空間を覆う擬似床面（ｆａｌｓｅ ｆｌｏ
ｏｒ）を有するルームに含まれ、一次ポンプ、気体処理手段、気体分析器手段は
、その擬似床面の下のプロセスチャンバに近接した利用可能な空間に収容される
。

【００４７】 第１の代替形態において、この擬似床面は、一次ポンプ、気体処理手段、およ
び気体分析器手段を覆う、取り外し可能の床タイルを含む。

【００４８】 第２の代替形態において、一次ポンプの頂上部分、および気体処理手段の頂上
部分は、それら自体、擬似床面の表面部分を構成する。

【００４９】 一次ポンプおよび気体処理手段の下の床に、支持板を有利に設置できる。

【００５０】 本発明の他の目的、特徴、および、長所は、添付の図面とともに説明される以
下の特定の実施形態から明らかになる。

【００５１】 （好ましい実施形態の説明） 図１に示すように、本発明のシステムは、プロセスチャンバ１に接続される吸
入口、および、気体処理システム５を介した排出口パイプ４を介して雰囲気に接
続される排出口を有する一次ポンプ３に接続される排出口を有する、二次ポンプ
２を基本的に含む排気ラインによって、排気することによって、主にプロセスチ
ャンバ１の内部の圧力を制御することを可能にする。

【００５２】 一次ポンプ３は、大気圧での送出に適した可変速ドライ一次ポンプである。二
次ポンプ２は、例えば、プロセスチャンバ１内に適切な低圧を確立すること、お
よび、パイプ３０を介して一次ポンプ３の吸入口圧力で送出することに適したタ
ーボ分子ポンプである。

【００５３】 制御手段は、例えば、一次ポンプ制御ライン７を介して一次ポンプ３に接続さ
れるコントローラ６などで、一次ポンプ３の速度を制御するために提供される。
一次ポンプ３は、それ自体は知られている方法で、一次ポンプ制御ライン７で受
信される信号に応じて変化する速度を達成することに適した電源装置を含む。

【００５４】 同様に、制御手段は、例えば、二次ポンプ制御ライン８を介して、二次ポンプ
２に接続される同じコントローラ６などのように、二次ポンプ２の速度を制御す
るために設けることができる。

【００５５】 第１の気体分析器手段９は、一次ポンプ３の上流側で引き出された気体を分析
すること、および、第１の分析信号ライン１０を介して、コントローラ６に送ら
れる第１の分析信号を生成することに適する。コントローラ６は、第１の気体分
析器手段９によって得られる第１分析信号に応じて、速度制御信号を生成する、
および前記速度制御信号を、一次ポンプ制御ライン７を介して一次ポンプ３の電
源装置に伝送する、第１の信号処理手段を構成するよう、プログラムされる。

【００５６】 この目的のため、コントローラ６は、伝達関数が記録されるメモリを含み、そ
の伝達関数は、プロセスチャンバ１内に適切な圧力状態を作り出すために、一次
ポンプ３の速度を計算することを可能にする。したがって、コントローラ６に搭
載される処理手段は、処理のステップの間にプロセスチャンバ内に存在する各気
体混合物について、排気速度と、気体混合物の流量と、生じたプロセスチャンバ
１内の圧力との間の関係を表す事前記録された伝達関数を使用して、第１の分析
信号ライン１０を介して、処理手段の第１の入力１００において処理手段に到達
する第１の分析信号と、一次ポンプ制御ライン７を介して、一次ポンプ３に接続
される処理手段の出力７０における速度制御信号との間の関係マッチングを行う
。

【００５７】 図１に示すように、真空発生システムに内蔵された気体分析システムによって
、二次ポンプ２を、長さの短い、一般的には３メートル未満のパイプ２１を介し
て、プロセスチャンバ１に接続することが可能となる。実際には、、遮断バルブ
１１を設けられたパイプ２１によって任意に分離されるプロセスチャンバ１に近
接した位置に、二次ポンプ２を設置することが可能となる。

【００５８】 一変形において、パイプ２１は、遮断バルブ１１より長くなくてもよい。

【００５９】 コントローラ６で実行される伝達関数は、例えば、図３に示す、特定の気体混
合物に対するものである。この図において、三次元系において、Ｆ軸に沿ってプ
ロットされたチャンバ内に存在する気体流量と、Ｐ軸に沿ってプロットされた生
じた圧力と、Ｖ軸にプロットされた排気速度との間の関係を示す表面の形状を見
ることができる。

【００６０】 コントローラ６によって実行される第１の機能は、圧力を、プロセスチャンバ
１内での各処理ステップに適した値に維持するような方法で、排気速度を調整す
る。

【００６１】 さらに、コントローラ６は、第１の気体分析器手段９によって得られるとき、
引き出された気体の分析を使用し、分析の結果は、処理の過渡段階の間に、プロ
セスチャンバ１内の圧力の変動を決定するために、排気される気体に応じて、排
気速度を調整するために使用される。

【００６２】 したがって、排気される気体に応じて排気速度を調整するために、コントロー
ラ６に事前記録された伝達関数が使用される。処理中にプロセスチャンバ１に存
在する各気体混合物に対して、伝達関数は、排気速度Ｖと、流量Ｆと、生じたプ
ロセスチャンバ１内の圧力Ｐとの間の関係を表す。

【００６３】 図１に示す実施形態において、パイプ３１を介して一次ポンプ３に接続される
、引き出された気体の処理手段５は、一次ポンプ３の下流側に設置される。一次
ポンプ３の排出口において、気体処理手段５の前に、排気される気体の性質およ
び状態の決定を可能にし、コントローラ６に搭載される第２の信号処理手段に、
ライン１３を介して送られる第２の分析信号を生成する、第２の気体分析器手段
１２が設けられる。コントローラ６における第２の信号処理手段は、第２の気体
分析手段１２から受信される分析信号に応じて、第２の制御信号を生成すること
に適し、この第２の制御信号は、一次ポンプ制御ライン７を介して、一次ポンプ
３の速度を制御する速度制御装置に送られることができる。

【００６４】 第２の気体分析器手段１２によって与えられる情報によって、コントローラ６
は、排気される気体の性質および状態を知らされ、気体処理装置５によって行わ
れる処理を最適化するために、排気パラメータを適合させる。この目的のために
、一次ポンプ３は、ポンプ温度制御装置１４、およびパイプ２０を介して、気体
処理装置５に接続される希釈気体注入器１５に結合される。希釈気体注入器１５
は、必要に応じ、制御された方法で、希釈気体を一次ポンプ３に注入することを
可能にし、排気される気体を希釈し、それらの一次ポンプ３内での凝縮を防止す
ることを可能にする。希釈気体注入器１５およびポンプ温度制御装置１４は、一
次ポンプ３の速度に加え、一次ポンプ３の本体の温度および希釈気体の注入など
の排気パラメータを、適合できるコントローラ６によって制御される。これらの
可能性は、気体処理手段５の有効性が、排出口４における有害な要素の存在を、
可能な限り低く減少させるように、大幅に改善されることを可能にする。

【００６５】 したがって、この装置は、前記一次ポンプ３、および、希釈気体を前記一次ポ
ンプ３に注入し、気体処理手段５の有効性を最適化するよう、それらを制御する
ための前記第２の制御信号を受信する装置１５に結合される、ポンプ温度制御装
置１４を含む排気調整手段を含む。

【００６６】 図１に示す実施形態において、第３の気体分析器手段１６は、パイプ４に搭載
され、気体処理手段５によって出力される気体を分析するように、および、前記
分析の結果に応じて、気体処理手段５自体を適合させるために構成されて設けら
れる。実際には、第３の気体分析器手段１６は、伝送ライン２２を介して、コン
トローラ６に送られる信号を生成し、コントローラ６は、気体処理制御ライン１
７を介して気体処理手段５を制御する。したがって、処理から出た気体は、前記
分析の結果に応じて、それ自体を適合させるために、分析される。例えば、第３
の気体分析器手段１６によって、処理欠陥が検出される場合、排気は中断される
ことができる。

【００６７】 気体分析器手段９、１２、１６は、先験的に、それぞれ、二次ポンプ２と一次
ポンプ３との間、一次ポンプ３と気体処理装置５との間、および、気体処理装置
５の排出口における、短いパイプ３０、３１、および４内の気体を即座に分析す
ることを可能にするいかなる知られるタイプでもよい。

【００６８】 一実施形態において、このような気体分析器手段９、１２、または１６は、分
析される気体をイオン化する装置を含み、この装置は、分析に専用の少なくとも
１つのプラズマ発生源によって構成され、パイプ内で気体と接触し、分析される
気体からプラズマを発生する。このプラズマ発生源は、選択されたタイプのプラ
ズマ発生源に都合がよい発生器によって供給される。例えば、このプラズマ発生
源は、共振空洞タイプのマイクロ波発生源または表面波伝搬の原理を使用するタ
イプでもよく、発生器は、マイクロ波発生器である。他の実施形態において、プ
ラズマ発生源は、誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｒｉｎｇ
Ｐｌａｓｍａ、ＩＣＰ）タイプの無線周波数プラズマ発生源であり、発生器は、
無縁周波数（Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）発生器である。

【００６９】 イオン化された気体は、専用プラズマ発生源の近くに設置されるプローブを有
し、発生するプラズマによって放出される放射スペクトルの変化を分析する、光
学スペクトル計タイプのイオン化気体分析装置によって分析することができる。
プラズマの自由電子によって励起される原子、分子、およびイオンによって放出
される放射は、放射の変化を分析し、イオン化気体の構成要素に関する情報をそ
れらから導き出す光学発光分析計に伝送される。

【００７０】 この気体分析手段９、１２、または１６は、排出気体が制御されるパイプ３０
、３１、または４内に、連続的に組み込まれることができるか、さもなくば、外
部取り付け具を介して前記パイプ上に搭載することができる。

【００７１】 コントローラ６は、メモリおよび入出力回路が結合されたマイクロプロセッサ
に基づいて、知られている方法で実施されることが理解される。適切なプログラ
ムおよびデータは、真空発生装置および真空制御装置の部材を制御するよう、コ
ントローラ６のメモリに記録される。特に図３に示す伝達関数のデータを、メモ
リに入力することは可能であり、このデータは、特にプロセスチャンバ１および
様々な真空発生の部材の幾何学的形状に応じて、事前計算される。

【００７２】 本発明によれば、有利には、プロセスチャンバ１内の処理ステップ中に存在す
ることがある少なくともいくつかの気体混合物の存在する状態で、排気速度が変
化し、流量および生じたプロセスチャンバ１内の圧力は、伝達関数を決定するた
めに測定される、先行トレーニングステップを提供することを可能にする。この
先行トレーニングステップによって、本発明の装置は、プロセスチャンバ１に自
己適合的（ｓｅｌｆ−ａｄａｐｔｉｖｅ）にできる。この目的のために、圧力セ
ンサ１８が設けられ、この圧力センサは、プロセスチャンバ１に配置され、圧力
ライン１９を介してコントローラ６に接続される。トレーニングプログラムは、
プロセスチャンバ１内に適切な気体混合物の存在する状態で、一次ポンプ３およ
び／または二次ポンプ２の速度を変化させるために、コントローラ６のメモリに
記録される。

【００７３】 図２は、本発明の排気装置が、プロセスチャンバ１内の雰囲気を制御するため
に使用される時、稼動できる条件を示す。この図は、圧力が、時間とともにどの
ように変化するかを示す、従来技術の排気装置について得られたタイミング図の
知られている例を示す。第１の周期１２０の間、基板は、プロセスチャンバ１内
に搬送される。第２の周期１２１の間、圧力はより低くなり、次に、基板は、プ
ロセスチャンバ１内で処理される。この処理ステップは、様々な処理気体の存在
に対応することができる。第３の周期１２２の間、圧力はより高くなり、基板は
、プロセスチャンバ１から取り除かれる。この知られているタイミング図におい
て、圧力の変動は、特に処理の過渡的段階の近くで観測できることが観察される
。これらの圧力変動は、プロセスチャンバ１内の擾乱および汚染の危険を誘発す
る。本発明は、この圧力変動および結果として起こる汚染の危険を非常に大幅に
削減すること、または、一掃することさえ可能にする。

【００７４】 本発明の装置は、図１に示すように、プロセスチャンバ１から気体を排気する
ために、単一の二次ポンプ２に接続される一次ポンプ３を含むことができる。

【００７５】 代わりに、かつ有利に、一次ポンプ３が、気体処理装置５とともに、複数の二
次ポンプ２に接続することができ、これらの各々は、別個のプロセスチャンバ１
に専用である。

【００７６】 一次ポンプ３の本体の温度、および、装置１４および１５による希釈気体の注
入などの排気パラメータと同様に、一次ポンプ３の速度、および任意に二次ポン
プ２の速度を制御するコントローラ６を適切にプログラミングすることによって
、本発明は、プロセスチャンバ１内の堆積および擾乱を回避すること、および、
排気ライン内の堆積を回避することを可能にする。したがって、排気機能および
気体処理機能はさらによく統合され、このことは、半導体生産ユニットの要素を
地理的に配置することをさらに容易にすることによって、生産能力を増大するた
めの、および、柔軟性を大幅に改善するための半導体製造装置の費用を、非常に
大幅に削減することを可能にする。同時に、プロセスチャンバ内の真空機能およ
び処理の制御は大幅に改善され、排気される気体の処理は改善される。

【００７７】 図１は、本発明の有利な実施形態を示し、この実施形態は、排気装置によって
プロセスチャンバ１に起こされる擾乱が、さらに減少されることを可能にする隔
離手段を含む。

【００７８】 この目的のために、一次ポンプ３、気体処理手段５、および、気体分析器手段
９、１２、および、１６は、隔離エンクロージャ２３に一緒に収納される。この
隔離エンクロージャ２３は、機械的に剛性のアセンブリを形成する密封されたエ
ンクロージャである。

【００７９】 図１に示すように、この隔離エンクロージャ２３は、熱的擾乱を隔離エンクロ
ージャ２３の外側の要素に、特にプロセスチャンバ１に伝送することを回避する
よう、隔離エンクロージャ２３の内容物の温度を、モニタリングすることおよび
調節することを可能にする、温度モニタリングおよび調節装置２４が設けられる
のが好ましい。

【００８０】 同様に、この隔離エンクロージャは、隔離エンクロージャ２３の内容物、特に
一次ポンプ３によって発生される機械的振動を能動的に補償することを可能にす
る、能動振動補償手段２５が設けられるのが好ましい。

【００８１】 この能動振動補償手段２５は、隔離エンクロージャ２３に機械的に結合される
振動センサ、および、隔離エンクロージャ２３の内容物によって作り出される振
動と位相が逆の振動を作り出すよう、制御される振動発生器を含む。

【００８２】 したがって、プロセスチャンバ１の非常に近くに、配置できる真空発生装置に
よって発生される、機械的、熱的、および化学的擾乱を低減することが可能であ
る。

【００８３】 図１に示すように、隔離エンクロージャ２３は、コントローラ６が気体分析器
手段９および１２から受信する信号に応じて、一次ポンプ３の速度および／また
は二次ポンプの速度を制御するための速度制御信号を生成するための信号処理手
段を形成するコントローラ６をさらに収納するのが好ましい。

【００８４】 様々な上述の隔離手段の各々が、気体分析に応じて、排気速度および他の作動
部材を制御する本発明の気体分析手段および他の手段が存在する、または不在に
関係なく、真空ラインに適合できることが理解できる。

【００８５】 本発明によれば、コントローラ６は、プロセスチャンバ設備１の状態、すなわ
ち生産段階、試験段階、保守段階、待機段階に応じて、適合されかつ適切な異な
った方式で、装置の作動部材（ポンプ、排気パラメータ）を制御するために、有
利にプログラムできる。

【００８６】 図４は、プロセスチャンバ１の近くの真空ラインおよびその構成要素によって
、必要とされる床面積が削減されることを可能にし、操作者が真空発生器および
気体処理構成要素によって妨害されることなく、このプロセスチャンバに介入す
ることを可能にするために、プロセスチャンバ周辺の空間を開放しておく、本発
明の有利な実施形態を示す。

【００８７】 この実施形態において、プロセスチャンバは、空間３７を覆う擬似床３６を有
する部屋１３０、例えばクリーンルームに含まれる。一次ポンプ３および気体処
理手段５、および、恐らくは気体分析器手段９、１２、１６は、プロセスチャン
バ１の近くの擬似床３６の下の利用可能な空間３７に収容される。これらの構成
要素は、床のタイルを支持する固定具において、擬似床３６の床タイルの下方に
固定される。

【００８８】 擬似床３６は、真空ラインの能動要素に対する保守または修理介入を可能にす
る、取り外し可能な床タイル３２を有利に含むことができる。第１の可能性にお
いて、この取り外し可能な床タイル３２は、一次ポンプ３、気体処理手段５、お
よび恐らくは気体分析器手段９、１２、１６を単に覆うことができる。

【００８９】 代わりに、図４に示すように、一次ポンプ３の頂上部分３３および気体処理手
段５の頂上部分３４は、それら自体、擬似床３６の表面部分を構成する。

【００９０】 安全の目的のため、支持板３５は、擬似床３６の固定柱の間、一次ポンプ３お
よび気体処理手段５の下の床内にあるのが好ましい。

【００９１】 本発明は、明示的に説明される実施形態に制限されないが、当業者に利用可能
な様々な変形および一般化を含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の排気および気体処理装置の実施形態の概略構造図である。

【図２】 プロセスチャンバ内の処理ステップの前、その間、その後の圧力変化を示すタ
イミング図である。

【図３】 排気速度と、排気流量と、プロセスチャンバ内で得られる圧力との関係を表す
排気された気体についての伝達関数を示す三次元図である。

【図４】 本発明の他の実施形態による装置の概略構造図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月２１日（２００１．１２．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソガン，グロリア フランス国、エフ−74330・エパニー、リ ユ・ドウ・ラ・プレリー、145 Ｆターム(参考） 4K030 EA11 FA01 JA09 5F045 AA08 EG03 EG06 GB07

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を処理するためのプロセスチャンバ（１）内の雰囲気を
   調整する方法であって、 少なくとも１つの上流側の二次ポンプ（２）に接続される一次ポンプ（３）に
   よって、プロセスチャンバ（１）から気体が排気され、 プロセスチャンバ（１）内の各処理ステップに適合する圧力を維持するように
   、排気速度が調節され、 引き出された気体が、一次ポンプ（３）の上流側で分析され、 処理の各段階中のプロセスチャンバ（１）内部の圧力の変動を決定するために
   、排気された気体の分析の結果が、排気された気体に応じて、排気速度を調節す
   るために使用される方法。
2. 【請求項２】 引き出された気体に応じて排気速度を調節するために、処理
   中にプロセスチャンバ内に存在する各気体混合物について、排気速度（Ｖ）と、
   存在する気体混合物の流量（Ｆ）と、生じたプロセスチャンバ（１）内の圧力（
   Ｐ）との間の関係を表す、事前記録された伝達関数が使用されることを特徴とす
   る、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの二次ポンプ（２）が、パイプ（２１）
   を介してプロセスチャンバ（１）に接続されることを特徴とする、請求項１また
   は２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの二次ポンプ（２）が、プロセスチャン
   バ（１）に近接することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
5. 【請求項５】 気体が一次ポンプ（３）の下流側で処理され、 気体の処理の有効性を最適化するために、気体の性質および状態を決定するよ
   うに、および一次ポンプ（３）の温度と、一次ポンプ（３）への希釈気体の注入
   と、一次ポンプ（３）の速度とから構成される排気パラメータを適合させるよう
   に、気体の処理に先立って一次ポンプ（３）の排出口において、気体が分析され
   ることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記分析の結果に応じて、処理を適合させるように、気体が
   、処理から出た時点で分析されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか
   一項に記載の方法。
7. 【請求項７】 排気が、処理の欠陥の場合に中断されることを特徴とする、
   請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 プロセスチャンバ（１）内の処理ステップ中に存在できる気
   体混合物の少なくともいくつかが存在する状態で、先行トレーニングステップ中
   に、排気速度が変化し、前記伝達関数を決定するためにプロセスチャンバ（１）
   内に生じた圧力が測定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を実施するため
   に、基板を処理するためのプロセスチャンバ（１）内の雰囲気を調整する装置で
   あって、 可変速ドライ一次ポンプおよび少なくとも１つの上流側の二次ポンプ（２）か
   ら構成される、前記一次ポンプ（３）を含む排気ラインと、 一次ポンプの速度を制御する速度制御手段（６、７）と、 一次ポンプ（３）の上流側における引き出された気体の分析、および第１の気
   体分析信号を作り出すことに適する第１の気体分析器手段（９）と、 第１の気体分析手段（９）によって得られる前記第１の気体分析信号に応じて
   、速度制御信号を作り出し、一次ポンプ（６、７）の速度制御手段に前記速度制
   御信号を伝送する第１の信号処理手段（６）とを含む装置。
10. 【請求項１０】 基板の処理中にプロセスチャンバ（１）内に存在する各気
    体混合物について、排気速度（Ｖ）と、存在する気体混合物の流量（Ｆ）と、生
    じたプロセスチャンバ（１）内の圧力（Ｐ）との間の関係を表す、事前記録され
    た伝達関数を使用して、第１の信号処理手段（６）が、吸入口（１００）におけ
    る第１の分析信号と排出口（７０）における速度制御信号との間の関係のマッチ
    ングを行うことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 二次ポンプ（２）が、長さが一般的に３メートル未満のパ
    イプ（２１）を介して、プロセスチャンバ（１）に接続されることを特徴とする
    、請求項９または１０に記載の装置。
12. 【請求項１２】 二次ポンプ（２）が、プロセスチャンバ（１）に近接する
    ことを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 【請求項１３】 一次ポンプ（３）の下流側に、引き出された気体を処理す
    る気体処理手段（５）と、 一次ポンプ（３）の排出口において、排気された気体の性質および状態を決定
    し、第２の気体分析信号を作り出す第２の気体分析手段（１２）と、 第２の気体分析信号に応じて一次ポンプ（３）の速度を制御する、第２の速度
    制御信号を作り出す第２の信号処理手段（６）とを含むことを特徴とする、請求
    項９から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記一次ポンプ（３）に結合されるポンプ温度制御装置（
    １４）、および気体処理手段（５）の有効性を最適化するよう、前記一次ポンプ
    （３）に希釈気体を注入し、自身を制御する目的のために前記第２の制御信号を
    受信する希釈気体注入装置（１５）を備える、排気調整手段をさらに含むことを
    特徴とする、請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 気体処理手段（５）の排出口において気体を分析する、お
    よび前記分析に応じて気体処理手段（５）を適合させるように構成された、第３
    の気体分析器手段（１６）を含むことを特徴とする、請求項１３または１４に記
    載の装置。
16. 【請求項１６】 一次ポンプ（３）、気体処理手段（５）、および気体分析
    器手段（９、１２、１６）が、隔離エンクロージャ（２３）に一緒に収納される
    ことを特徴とする、請求項９から１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 【請求項１７】 隔離エンクロージャ（２３）に、隔離エンクロージャ（２
    ３）の内容物の温度をモニタリングおよび調節する、温度モニタリングおよび温
    度調節の装置（２４）が設けられることを特徴とする、請求項１６に記載の装置
    。
18. 【請求項１８】 隔離エンクロージャ（２３）に、隔離エンクロージャ（２
    ３）の内容物によって発生される機械的振動を補償する、能動振動補償手段（２
    ５）が設けられることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の装置。
19. 【請求項１９】 隔離エンクロージャ（２３）が、気体分析器手段（９、１
    ２）から受信される信号に応じて、一次ポンプの速度および／または二次ポンプ
    の速度を制御する速度制御信号を生成する前記信号処理手段を構成するコントロ
    ーラ（６）をさらに収納することを特徴とする、請求項１６から１８のいずれか
    一項に記載の装置。
20. 【請求項２０】 プロセスチャンバ設備（１）の状態、すなわち生産段階、
    試験段階、保守段階、待機段階に応じて、適合されかつ適切な異なった方式で、
    装置の作動部材（ポンプ、排気パラメータ）を制御するようにプログラムされた
    コントローラ（６）をさらに含むことを特徴とする、請求項９から１９のいずれ
    か一項に記載の装置。
21. 【請求項２１】 プロセスチャンバ（１）が、空間（３７）を覆う擬似床（
    ３６）を有するルーム（１３０）に含まれ、 一次ポンプ（３）、気体処理手段（５）、および気体分析器手段（９、１２、
    １６）が、プロセスチャンバ（１）の近くで、擬似床（３６）の下方の利用可能
    な空間（３７）に収納されることを特徴とする、請求項９から１５のいずれか一
    項に記載の装置。
22. 【請求項２２】 擬似床（３６）が、一次ポンプ（３）、気体処理手段（５
    ）、および気体分析器手段（９、１２、１６）を覆う取り外し可能な床タイル（
    ３２）を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
23. 【請求項２３】 一次ポンプ（３）の頂上部分（３３）および気体処理手段
    （５）の頂上部分（３４）自体が、擬似床（３６）の表面部分を構成することを
    特徴とする、請求項２１に記載の装置。
24. 【請求項２４】 支持板（３５）が、一次ポンプ（３）および気体処理手段
    （５）の下の床に配置されることを特徴とする、請求項２１から２３のいずれか
    一項に記載の装置。