特表 2024-519509 真空ポンプシステムのための流体ルーティング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-14

(54)【発明の名称】真空ポンプシステムのための流体ルーティング

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20240507BHJP

   F04B 37/16 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 Z

F04B37/16 E

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023568234

(86)(22)【出願日】2022-05-06

(85)【翻訳文提出日】2023-11-06

(86)【国際出願番号】 GB2022051152

(87)【国際公開番号】W WO2022234288

(87)【国際公開日】2022-11-10

(31)【優先権主張番号】2106501.6

(32)【優先日】2021-05-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507261364

【氏名又は名称】エドワーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100196221

【弁理士】

【氏名又は名称】上潟口 雅裕

(72)【発明者】

【氏名】スカンラン デクラン

【テーマコード（参考）】

3H076

【Ｆターム（参考）】

3H076AA21

3H076BB45

3H076CC41

3H076CC94

3H076CC95

(57)【要約】

真空ポンプシステムのための流体ルーティングモジュール（１１２）であって、流体ルーティングモジュール（１１２）は、第１の流体入口（１１０ａ）と；第２の流体入口（１１０ｂ）と；流体出口（１１４）と；第１の流体入口（１１０ａ）と流体出口（１１４）との間に接続された第１の流体ライン（２００）と；第２の流体入口（１１０ｂ）と流体出口（１１４）との間に接続された第２の流体ライン（２０２）と；そこを通る流体の流れを制限するように構成された第１の制限器（２０４）であって、第１の制限器（２０４）は、第１の流体ライン（２００）に沿って配置されている、第１の制限器（２０４）と；第２の流体ライン（２０２）に沿って配置された真空ポンプ（２１０）と；第１の流体ライン（２００）又は第２の流体ライン（２０２）のいずれかを通る流体流れを選択的に導くように構成された１又は２以上のバルブ（２０６、２１２、２１４）と；を備える。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプシステムのための流体ルーティングモジュールであって、
第１の流体入口と、
第２の流体入口と、
流体出口と、
前記第１の流体入口と前記流体出口との間に接続された第１の流体ラインと、
前記第２の流体入口と前記流体出口との間に接続された第２の流体ラインと、
それを通る流体の流れを制限するように構成された第１の制限器であって、前記第１の流体ラインに沿って配置されている、第１の制限器と、
前記第２の流体ラインに沿って配置された真空ポンプと、
前記第１の流体ライン又は前記第２の流体ラインのいずれかを通る流体流れを選択的に導くように構成された１又は２以上のバルブと、
を備える、流体ルーティングモジュール。

【請求項2】

前記１又は２以上のバルブは、
第１のバルブと、
第２のバルブと、
を備え、
前記第１のバルブは、前記第１の流体ラインに沿って配置され、
前記第２のバルブは、前記第１の流体ラインに沿って配置される、
請求項１に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項3】

それを通る流体の流れを制限するように構成された第２の制限器であって、前記第２の流体ラインに沿って配置されている、第２の制限器と、
前記第２の制限器と並列に配置されたバイパスラインであって、それによって流体の流れが前記第２の制限器をバイパスすることを可能にする、バイパスラインと、
前記第２の制限器又は前記バイパスラインのいずれかを通る流体流れを選択可能に導くように構成された１又は２以上のさらなるバルブと、
をさらに備える、請求項１又は２に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項4】

前記第２の制限器及び前記バイパスラインは、前記真空ポンプと前記流体出口との間の前記第２の流体ラインに沿って配置されている、請求項３に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項5】

前記１又は２以上のさらなるバルブは、前記真空ポンプと前記第２の制限器と前記バイパスラインとの間に配置された三方バルブを備える、請求項３又は４に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項6】

前記真空ポンプは、ターボポンプである、請求項１から５のいずれか一項に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項7】

前記１又は２以上のバルブの動作を制御するように構成されたバルブコントローラをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項8】

１又は２以上のさらなる第１の流体入口と、
１又は２以上のさらなる第２の流体入口と、
１又は２以上のさらなる流体出口と、
１又は２以上のさらなる第１の流体ラインであって、前記さらなる第１の流体ラインの各々は、それぞれのさらなる第１の流体入口とさらなる流体出口との間に接続されている、１又は２以上のさらなる第１の流体ラインと、
１又は２以上のさらなる第２の流体ラインであって、前記さらなる第２の流体ラインの各々は、それぞれのさらなる第２の流体入口とさらなる流体出口との間に接続されている、１又は２以上のさらなる第２の流体ラインと、
それを通る流体の流れを制限するように構成された１又は２以上のさらなる第１の制限器であって、前記さらなる第１の制限器の各々は、それぞれのさらなる第１の流体ラインに沿って配置されている、第１の制限器と、
１又は２以上のさらなる真空ポンプであって、前記さらなる真空ポンプの各々は、それぞれのさらなる第２の流体ラインに沿って配置されている、１又は２以上のさらなる真空ポンプと、
さらなる第１の流体ライン又はさらなる第２の流体ラインのいずれかを通る流体流れを選択的に導くように構成された１又は２以上のさらなるバルブと、
をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項9】

流体ラインマニホールドをさらに備え、前記流体出口及び前記１又は２以上のさらなる流体出口は、前記流体ラインマニホールドに流体的に接続されている、請求項８に記載の流体ルーティングモジュール。

【請求項10】

システムであって、
プロセスチャンバを含む半導体処理ツールと、
請求項１から９のいずれか一項に記載の流体ルーティングモジュールであって、前記第１の流体入口及び前記第２の流体入口は、前記プロセスチャンバに流体的に接続されている、流体ルーティングモジュールと、
前記流体出口に動作可能に接続されたポンプと、
を備えるシステム。

【請求項11】

前記半導体処理ツールは、１又は２以上のさらなるプロセスチャンバをさらに備え、
前記システムは、１又は２以上のさらなる流体ルーティングモジュールをさらに備え、前記さらなる流体ルーティングモジュールの各々は、請求項１から９のいずれか一項による流体ルーティングモジュールであり、前記さらなる流体ルーティングモジュールの各々の前記第１の流体入口及び前記第２の流体入口は、それぞれのさらなるプロセスチャンバに流体的に接続され、
前記システムは、流体ラインマニホールドをさらに備え、前記流体ルーティングモジュール及び前記流体ルーティングモジュールの各々の前記流体出口は、前記流体ラインマニホールドに流体的に接続され、
前記ポンプは、前記流体ラインマニホールドに動作可能に接続される、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

真空ポンプシステムのための流体ルーティングモジュールを動作させる方法であって、前記流体ルーティングモジュールは請求項１から９のいずれか一項に記載されるものであり、前記方法は、
前記１又は２以上のバルブを制御して、前記第１の流体ラインを通る流体流れを導き、前記第２の流体ラインを通る流体流れを阻止又は妨害するステップと、
１又は２以上の条件が満たされたことに応答して、前記１又は２以上のバルブを制御して、前記第２の流体ラインを通る流体流れを許容し、前記第１の流体ラインを通る流体流れを阻止又は妨害し、前記真空ポンプによって、前記第２の流体ラインを通る流体をポンプ送給するステップと、
を含む方法。

【請求項13】

前記１又は２以上の条件は、前記第１の流体入力と前記第２の流体入口とに流体的に接続されたチャンバ内の圧力が第１の閾値圧力未満であるという条件を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記流体ルーティングモジュールが、請求項３又は請求項３に従属する請求項に記載のものであり、
前記方法は、
前記１又は２以上のさらなるバルブを制御して、前記第２の制限器を通る流体流れを導き、前記バイパスラインを通る流体流れを阻止又は妨害するステップと、
１又は２以上のさらなる条件が満たされたことに応答して、前記１又は２以上のさらなるバルブを制御して、前記バイパスラインを通る流体流れを許容し、前記第２の制限器を通る流体流れを防止又は妨害するステップと、
をさらに含む、請求項１２又は１３に記載の方法。

【請求項15】

前記１又は２以上のさらなる条件は、前記真空ポンプのポンピングチャンバ内の圧力が第２の閾値圧力未満であるという条件を含む、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、限定されるものではないが半導体処理ツールから流体をポンプ送給するための真空システムを含む、真空ポンプ送給システムで使用するための流体ルーティングに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工場は、集積回路チップを製造する。このようなデバイスの製造において、ウェハは、例えば、化学蒸着、物理蒸着、インプラント、エッチング及びリソグラフィプロセスをウェハが受けるステーションを含む、多数の異なる処理ステーションを通して処理される。これらのプロセスの多くは、ガス状環境の使用を伴い、多くの場合、高真空及び減圧ガス圧の使用を必要とする。

【0003】

真空ポンプは、プロセスチャンバ内でこのような減圧ガス圧を提供し、チャンバの真空排気を提供し、プロセスガスの流れを維持するために使用される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

半導体処理ツールのチャンバ内の圧力が作業真空でない場合、例えば、整備又は保守を可能にするためにプロセスチャンバが大気圧に排気された後、チャンバ内の所要の減圧ガス圧を確立するために、いわゆる「ポンプダウンイベント」が実行される。ポンプダウンイベントは、チャンバ内の圧力を所要レベルまで低減させるために、チャンバからガスをポンプ送給すことを含む。

【0005】

同様に、真空ポンプ（例えば、ターボポンプ）のポンピングチャンバ内の圧力が大気圧である場合、例えば、真空ポンプが整備又は保守を可能にするために停止された後に、その真空ポンプのポンピングチャンバ内の減圧ガス圧を確立するためにポンプダウンイベントが実行される。

【0006】

真空及び減圧システムは、共通のマニホールドを介して共通のポンプを使用して半導体処理ツールの複数のプロセスチャンバから同時にガスをポンプ送給するために使用される場合がある。本発明者らは、そのようなシステムにおいて、複数のチャンバ及び／又は複数のターボポンプが共通のマニホールドに流体的に接続される場合があるため、それらのチャンバ及び／又はターボポンプのうちの１つに対してポンプダウンイベントを実行すると、それらのチャンバの他のチャンバ内の状態に影響を及ぼす可能性があることに気付いている。例えば、１つのチャンバに対してポンプダウンイベントを実行すると、同じマニホールドに接続された他のチャンバに非常に望ましくない変動を引き起こす可能性がある。

【0007】

本発明の態様は、このような欠点を低減又は除去するような方法で、半導体処理ツールの複数のチャンバからの流体を制御するためのバルブモジュールを提供する。

【0008】

第１の態様では、真空ポンプシステムのための流体ルーティングモジュールが提供され、この流体ルーティングモジュールは、第１の流体入口と；第２の流体入口と；流体出口と；第１の流体入口と流体出口との間に接続された第１の流体ラインと；第２の流体入口と流体出口との間に接続された第２の流体ラインと；そこを通る流体の流れを制限するように構成された第１の制限器であって、第１の流体ラインに沿って配置されている、第１の制限器と；第２の流体ラインに沿って配置された真空ポンプと；第１の流体ライン又は第２の流体ラインのいずれかを通る流体流れを選択的に導くように構成された１又は２以上のバルブと；を備える。

【0009】

１又は２以上のバルブは、第１のバルブ及び第２のバルブを備える。第１のバルブは、第１の流体ラインに沿って配置することができる。第２のバルブは、第１の流体ラインに沿って配置することができる。

【0010】

流体ルーティングモジュールは、そこを通る流体の流れを制限するように構成された第２の制限器であって、第２の流体ラインに沿って配置されている第２の制限器と；第２の制限器と並列に配置されたバイパスラインであって、それによって流体の流れが第２の制限器をバイパスすることを可能にする、バイパスラインと；第２の制限器又はバイパスラインのいずれかを通る流体流れを選択的に導くように構成された１又は２以上のさらなるバルブと；をさらに備えることができる。第２の制限器及びバイパスラインは、真空ポンプと流体出口との間の第２の流体ラインに沿って配置することができる。１又は２以上のさらなるバルブは、真空ポンプと第２の制限器とバイパスラインとの間に配置された三方バルブを備えることができる。

【0011】

真空ポンプは、ターボポンプとすることができる。

【0012】

流体ルーティングモジュールは、１又は２以上のバルブの動作を制御するように構成されたバルブコントローラをさらに備えることができる。

【0013】

流体ルーティングモジュールは、１又は２以上のさらなる第１の流体入口と；１又は２以上のさらなる第２の流体入口と；１又は２以上のさらなる流体出口と；１又は２以上のさらなる第１の流体ラインであって、さらなる第１の流体ラインの各々は、それぞれのさらなる第１の流体入口とさらなる流体出口との間に接続されている、１又は２以上のさらなる第１の流体ラインと；１又は２以上のさらなる第２の流体ラインであって、さらなる第２の流体ラインの各々は、それぞれのさらなる第２の流体入口とさらなる流体出口との間に接続されている、１又は２以上のさらなる第２の流体ラインと；それを通る流体の流れを制限するように構成された１又は２以上のさらなる第１の制限器であって、さらなる第１の制限器の各々は、それぞれのさらなる第１の流体ラインに沿って配置されている、第１の制限器と；１又は２以上のさらなる真空ポンプであって、さらなる真空ポンプの各々は、それぞれのさらなる第２の流体ラインに沿って配置されている、１又は２以上のさらなる真空ポンプと；さらなる第１の流体ライン又はさらなる第２の流体ラインのいずれかを通る流体流れを選択的に導くように構成された１又は２以上のさらなるバルブと；をさらに備える。

【0014】

流体ルーティングモジュールは、流体ラインマニホールドをさらに備えることができる。流体流出口及び／又は１又は２以上のさらなる流体流出口は、流体ラインマニホールドに流体的に接続することができる。

【0015】

さらなる態様では、プロセスチャンバを含む半導体処理ツールと；上記のいずれかの態様の流体ルーティングモジュールであって、第１の流体入口及び第２の流体入口は、プロセスチャンバに流体的に接続されている、流体ルーティングモジュールと；流体出口に動作可能に接続されたポンプと；を含むシステムが提供される。

【0016】

半導体処理ツールは、１又は２以上のさらなるプロセスチャンバをさらに備えることができる。システムは、１又は２以上のさらなる流体ルーティングモジュールをさらに備えることができ、さらなる流体ルーティングモジュールの各々は、上記のいずれかの態様による流体ルーティングモジュールであり、さらなる流体ルーティングモジュールの各々の第１の流体入口及び第２の流体入口は、それぞれのさらなるプロセスチャンバに流体的に接続される。システムは、流体ラインマニホールドをさらに備えることができ、流体ルーティングモジュール及び流体ルーティングモジュールの各々の流体出口は、流体ラインマニホールドに流体的に接続される。ポンプは、流体ラインマニホールドに動作可能に接続することができる。

【0017】

さらなる態様では、真空ポンプシステムのための流体ルーティングモジュールを動作させる方法が提供される。流体ルーティングモジュールは、上記の態様に従う。本方法は、１又は２以上のバルブを制御して、第１の流体ラインを通る流体流れを導き、第２の流体ラインを通る流体流れを阻止又は妨害するステップと；１又は２以上の条件が満たされることに応答して、１又は２以上のバルブを制御して、第２の流体ラインを通る流体流れを許容し、第１の流体ラインを通る流体流れを阻止又は妨害するステップと；真空ポンプによって、第２の流体ラインを通る流体をポンプ送給するステップと；を含む。

【0018】

１又は２以上の条件は、第１の流体入力及び第２の流体入力に流体的に接続されたチャンバ内の圧力が第１の閾値圧力未満であるという条件を含むことができる。

【0019】

本方法は、１又は２以上のさらなるバルブを制御して、第２の制限器を通る流体流れを導き、バイパスラインを通る流体流れを阻止又は妨害するステップと；１又は２以上のさらなる条件が満たされることに応答して、１又は２以上のさらなるバルブを制御して、バイパスラインを通る流体流れを許容し、第２の制限器を通る流体流れを阻止又は妨害するステップと；をさらに含むことができる。１又は２以上のさらなる条件は、真空ポンプのポンピングチャンバ内の圧力が第２の閾値圧力未満であるという条件を含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】半導体製造設備の概略図である（縮尺通りではない）。

【図2】半導体製造設備のポンピングモジュールのさらなる詳細を示す概略図である（縮尺通りではない）。

【図3】ポンプダウンイベントを含む、半導体製造設備におけるガスのポンプ送給プロセスの特定のステップを示すプロセスフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、一実施形態による半導体製造設備１００の概略図である（縮尺通りではない）。

【0022】

半導体製造設備１００は、半導体処理ツール１０２、流体ルーティングモジュール１０４、及び真空ポンプ１０６を備える。

【0023】

半導体処理ツール１０２は、半導体ウェハがそれぞれのプロセスを受ける複数のプロセスチャンバ１０８を備える。このようなプロセスの例としては、限定されるものではないが、化学蒸着、物理蒸着、インプラント、エッチング及びリソグラフィプロセスが挙げられる。

【0024】

真空ポンプ１０６は、流体ルーティングモジュール１０４を介して半導体処理ツール１０２のプロセスチャンバ１０８から外に流体（すなわちプロセスガス）をポンプ送給するように構成されている。

【0025】

流体ルーティングモジュール１０４は、複数の入口、特に複数の第１の入口１１０ａ及び複数の第２の入口１１０ｂと、複数のポンピングモジュール１１２と、複数のポンピングモジュール出口１１４と、流体ラインマニホールド１１６とを備える。

【0026】

第１及び第２の入口１１０ａ、１１０ｂのそれぞれのペアは、それぞれのプロセスチャンバ１０８とそれぞれのポンピングモジュール１１２との間に流体的に接続され、流体は、それらの第１及び第２の入口１１０ａ、１１０ｂのいずれか一方又は両方を介して、そのプロセスチャンバ１０８からそのポンピングモジュール１１２に流れることができるようになっている。

【0027】

ポンピングモジュール１１２は、図２を参照して以下でより詳細に説明される。

【0028】

各ポンピングモジュール１１２は、それぞれのポンピングモジュール出口１１４によって流体ラインマニホールド１１６に流体的に接続されており、流体は、ポンピングモジュール１１２から流体ラインマニホールド１１６に流れることができるようになっている。

【0029】

流体ラインマニホールド１１６は、複数のポンピングモジュール出口１１４と真空ポンプ１０６との間に流体的に接続されている。

【0030】

流体ルーティングモジュール１０４は、バルブコントローラ１１８をさらに備える。

【0031】

バルブコントローラ１１８は、それぞれの空気圧ライン及び／又は電気接続（図示せず）を介して、ポンピングモジュール１１２に含まれる複数のバルブの各々に動作可能に結合されている。これらのバルブは、図２を参照して以下により詳細に説明される。図３を参照して以下により詳細に説明されるように、バルブコントローラ１１８は、例えば、空気圧ラインを介して空気流体をそこに伝達することによって、ポンピングモジュール１１２のバルブの動作を制御するように構成される。

【0032】

図２は、ポンピングモジュール１１２のさらなる詳細を示す概略図である（縮尺通りではない）。この実施形態では、流体ルーティングモジュール１０４のポンピングモジュール１１２は、互いに実質的に同じである。

【0033】

この実施形態では、第１の入口１１０ａ及び第２の入口１１０ｂは、ポンピングモジュール１１２の流体入口である。また、ポンピングモジュール出口１１４は、ポンピングモジュール１１２の流体出口である。

【0034】

ポンピングモジュール１１２は、第１の入口１１０ａとポンピングモジュール出口１１４との間に結合された第１の流体ライン２００と、第２の入口１１０ｂとポンピングモジュール出口１１４との間に結合された第２の流体ライン２０２とを備える。

【0035】

ポンピングモジュール１１２は、第１の流体ライン２００に沿って配置された第１の制限器２０４及び第１のバルブ２０６をさらに備える。第１の制限器２０４は、第１の入口１１０ａと第１のバルブ２０６との間に配置される。第１のバルブ２０６は、第１の制限器２０４とポンピングモジュール出口１１４との間に配置される。

【0036】

第１の制限器２０４は、そこを通る流体の流れを制限するように構成されている。

【0037】

第１のバルブ２０６は、そこを通る流体の流れを制御するように構成されている。詳細には、この実施形態では、第１のバルブ２０６は、バルブコントローラ１１８によって、そこを通る流体の流れを選択的に許可又は防止するよう制御されるように構成されている。

【0038】

ポンピングモジュール１１２は、自動圧力制御（ＡＰＣ）モジュール２０８、ターボポンプ２１０、第２のバルブ２１２、第３のバルブ２１４、第２の制限器２１６、及びバイパス導管又はライン２１８をさらに備える。

【0039】

ＡＰＣモジュール２０８、ターボポンプ２１０、第２のバルブ２１２、第３のバルブ２１４、第２の制限器２１６、及びバイパスライン２１８は、第２の流体ライン２０２に沿って配置される。ＡＰＣモジュール２０８は、第２の入口１１０ｂとターボポンプ２１０との間に配置される。ターボポンプ２１０は、ＡＰＣモジュール２０８と第３のバルブ２１４との間に配置される。第３のバルブ２１４は、ターボポンプ２１０と第２の制限器２１６との間に配置される。第２の制限器２１６は、第３のバルブ２１４と第２のバルブ２１２との間に配置される。また、バイパスライン２１８は、第３のバルブ２１４と第２のバルブ２１２の間に配置され、第２の制限器２１６と並列である。第２のバルブ２１２は、第２の制限器２１６（及びバイパスライン２１８）とポンピングモジュール出口１１４との間に配置される。

【0040】

ＡＰＣモジュール２０８は、そこを通る流体の流れを制御するように構成されている。ＡＰＣモジュール２０８は、コントローラを有する可動バルブを備えることができる。ＡＰＣモジュール２０８のバルブは、チャンバ排気経路のオリフィスのサイズを増減させるために、ＡＰＣモジュール２０８のコントローラによって制御可能な可動振子（pendulum）を備えることができる。ＡＰＣモジュール２０８は、圧力設定値と、プロセスチャンバ１０８内の圧力の実際の圧力測定値とを受け取ることができる。次に、ＡＰＣモジュール２０８のコントローラは、実際の圧力測定値が設定値に一致するまで、制御アルゴリズムに従って振子を制御することができる。いくつかの実施形態では、ＡＰＣモジュール２０８のバルブは、バルブコントローラ１１８によって制御することができる。

【0041】

ターボポンプ２１０は、第２の入口１１０ｂを介してそれぞれのプロセスチャンバ１０８に接続される。ターボポンプ２１０は、プロセスチャンバ１０８からの排気ガスを、第２の流体ライン２０２を通って、ポンピングモジュール出口１１４から外にポンプ送給するように構成されている。

【0042】

この実施形態では、第３のバルブ２１４は、ターボポンプ２１０からの流体の流れを受け取り、その流体の流れを、第２の制限器２１６又はバイパスライン２１８のいずれかを介して選択的に導くように配置された三方バルブである。第３のバルブ２１４は、バルブコントローラ１１８によって制御される。

【0043】

第２の制限器２１６は、そこを通る流体の流れを制限するように構成されている。

【0044】

バイパスライン２１８は、第２の制限器２１６と並列に配置され、流体の流れが第２の制限器２１６をバイパスすることを可能にするように配置される。バイパスライン２１８は、流体の流れが第２の制限器２１６を避けて、第３のバルブ２１４と第２のバルブ２１２との間を比較的制限されずに流れることを可能にする。

【0045】

第２のバルブ２１２は、そこを通る流体の流れを制御するように構成されている。詳細には、この実施形態では、第２のバルブ２１２は、バルブコントローラ１１８によって、そこを通る流体の流れを選択的に許可又は防止するよう制御されるように構成されている。

【0046】

上記の構成を実施し、以下に説明される方法ステップを実行するための、バルブコントローラ１１８を含む装置は、何らかの適切な装置、例えば１又は２以上のコンピュータ又は他の処理装置又はプロセッサを構成する又は適合させることによって、及び／又は追加のモジュールを提供することによってもたらすことができる。装置は、コンピュータメモリ、コンピュータディスク、ＲＯＭ、ＰＲＯＭなどの機械可読記憶媒体、又はこれらの何らかの組合せ又は他の記憶媒体に記憶された、１又は複数のコンピュータプログラムの形態の命令及びデータを含む、命令を実行し、データを使用するためのコンピュータ、コンピュータのネットワーク、又は１又は２以上のプロセッサを備えることができる。

【0047】

上述したシステムは、大気圧とすることができるプロセスチャンバ１０８の１又は２以上からガスを排気し、その中の圧力を半導体製造プロセスに適したレベルまで低下させるために、ポンプダウンイベントを受けることができる。ポンプダウンイベントは、１又は２以上のポンピングモジュールのターボポンプのポンプ送給グチャンバからガスを排気するために実行することができる。

【0048】

図３は、ポンプダウンイベントを含む、半導体製造設備１００においてガスをポンプ送給するプロセス３００の特定のステップを示すプロセスフローチャートである。

【0049】

図３のフローチャート示されて以下に説明されるプロセスステップの一部は、省略することができ、又はそのようなプロセスステップは、以下に提示され図３に示されるものとは異なる順序で実行することができることに留意されたい。さらに、全てのプロセスステップは、便宜上及び理解を容易にするために、個別の時間的に連続するステップとして示されているが、それにもかかわらず、プロセスステップのいくつかは、実際には、同時に実行すること、又は少なくとも時間的にある程度重複して実行することができる。

【0050】

ステップｓ３０２において、半導体製造プロセスがプロセスチャンバ１０８内で実行される。これらの半導体製造プロセスは、プロセスガスを発生させる。

【0051】

この実施形態では、この段階で、ポンピングモジュール１１２の各々に関して、第１のバルブ２０６は閉じており、第２のバルブ２１２は開いており、第３のバルブ２１４は、導かれたプロセスガスがバイパスライン２１８を介して流れるように構成されている。従って、ステップｓ３０２において、真空ポンプ１０６は、プロセスガスを、プロセスチャンバ１０８から、ポンピングモジュール１１２の比較的制限のない第２の流体ライン２０２を通って、流体ラインマニホールド１１６にポンプ送給する。

【0052】

ステップｓ３０４において、プロセスチャンバ１０８のうちの１つ（以下、便宜上「第１のプロセスチャンバ１０８」と呼ぶ）が、検査、整備、修理、又は保守のために停止される。この実施形態では、第１のプロセスチャンバ１０８の停止は、第１のプロセスチャンバ１０８からのガスのポンプ送給を停止することを含む。この実施形態では、これは、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第１のバルブ２０６及び第２のバルブ２１２を閉じることによって達成される。第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２のターボポンプ２１０も停止される。この実施形態では、第１のプロセスチャンバ１０８を停止させることは、第１のプロセスチャンバ１０８内の圧力をほぼ大気圧まで上昇させることをさらに含む。これは、第１のプロセスチャンバ１０８に接続されたバルブを開き、それによって空気が第１のプロセスチャンバ１０８内に流入するのを可能にすることによって達成することができる。加えて、この実施形態では、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２のターボポンプ２１０のポンピングチャンバ内の圧力も、ほぼ大気圧まで上昇する。

【0053】

ステップｓ３０６において、人間のオペレータが、第１のプロセスチャンバ１０８の検査、整備、修理、又は保守を行う。代替的に又は追加的に、検査、整備、修理、又は保守は、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の１又は２以上の構成要素に対して実施することができる。

【0054】

検査、整備、修理、又は保守の後、第１のプロセスチャンバ１０８内に低ガス圧環境が再構築され、半導体製造プロセスは、その中で実行できるようになっている。

【0055】

従って、ステップｓ３０８において、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第１のバルブ２０６は、バルブコントローラ１１８によって開かれる。

【0056】

ステップｓ３１０において、第１のバルブ２０６が開かれた状態で、真空ポンプ１０６は、第１のプロセスチャンバ１０８から第１の流体ライン２００に沿って流体ラインマニホールド１１６へガスをポンプ送給する。

【0057】

従って、第１のプロセスチャンバ１０８は「ポンプダウン」される。第１のプロセスチャンバ１０８からのこのガスの流れは、第１の流体ライン２００に沿って配置された第１の制限器２０４によって制限される。有利には、第１の制限器２０４によるこの流れの制限は、並列プロセスチャンバ１０８の中の状態に悪影響を及ぼす第１のプロセスチャンバ１０８のポンプダウンを低減又は排除する傾向がある。

【0058】

ステップｓ３１２において、第１のプロセスチャンバ１０８のポンプダウンが完了したことに応答して、バルブコントローラ１１８は、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第１のバルブ２０６を閉じる。また、バルブコントローラ１１８は、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第２のバルブ２１２を開く。また、バルブコントローラ１１８は、第３のバルブ２１４が、バイパスライン２１８を通さず、第２の制限器２１６を通る流体の流れを導くように、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第３のバルブ２１４を制御する。

【0059】

いくつかの実施形態では、ステップｓ３１２において、バルブコントローラ８は、ＡＰＣモジュール２０８を制御して、そこを通る流体の流れを防止又は妨害することもできる。

【0060】

第１のプロセスチャンバ１０８のポンプダウンの完了は、何らかの適切な手段によって検出することができる。例えば、バルブコントローラ１１８は、第１のプロセスチャンバ１０８内の圧力測定値が第１の閾値以下であること、及び／又は第１のプロセスチャンバ１０８に関連する測定圧力の計算された減少率が第２の閾値以下であることに応答して、第１のプロセスチャンバ１０８のポンピングダウンが完了したと判定することができる。第１の閾値は、何らかの適切な閾値とすることができる。第２の閾値は、何らかの適切な閾値とすることができる。

【0061】

ステップｓ３１４において、第２のバルブ２０６が開いており、第３のバルブ２１４が第２の制限器２１６を通る流体流れを導いている状態で、真空ポンプ１０６は、第２の流体ライン２０２に沿って、ターボポンプ２１０のポンピングチャンバから流体ラインマニホールド１１６にガスをポンプ送給する。

【0062】

従って、ターボポンプ２１０のポンピングチャンバは「ポンプダウン」される。ターボポンプ２１０のポンピングチャンバからのこのガスの流れは、第２の流体ライン２０２に沿って配置された第２の制限器２１６によって制限される。有利には、第２の制限器２１６によるこの流れの制限は、並列プロセスチャンバ１０８内の状態に悪影響を及ぼすターボポンプ２１０のポンピングチャンバのポンプダウンを低減又は排除する傾向がある。

【0063】

ステップｓ３１６において、ターボポンプ２１０のポンピングチャンバのポンプダウンが完了したことに応答して、バルブコントローラ１１８は、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第３のバルブ２１４を制御し、第３のバルブ２１４は、バイパスライン２１８を通って、第２の制限器２１６を通ってではなく、流体の流れを導くようになっている。

【0064】

いくつかの実施形態では、ステップｓ３１６において、バルブコントローラ１１８は、ＡＰＣモジュール２０８を制御して、そこを通る流体の流れを許容することもできる。

【0065】

ターボポンプ２１０のポンピングチャンバのポンピングダウンの完了は、何らかの適切な手段によって検出することができる。例えば、バルブコントローラ１１８は、ターボポンプ２１０のポンピングチャンバ内の圧力が第３の閾値以下であること、及び／又はターボポンプ２１０のポンピングチャンバに関連する測定圧力の計算された減少率が第４の閾値以下であることの測定に応答して、ターボポンプ２１０のポンピングチャンバのポンピングダウンが完了したと判定することができる。第３の閾値は、何らかの適切な閾値とすることができる。第４の閾値は、何らかの適切な閾値とすることができる。

【0066】

ステップｓ３１８において、第１のプロセスチャンバ１０８に関連するポンピングモジュール１１２の第３のバルブ２１４が、バイパスライン２１８を通る流体の流れを導くように制御されるのに続いて、半導体製造プロセスは、第１のプロセスチャンバ１０８内で実行することができる。これらの半導体製造プロセスはプロセスガスを発生させる。

【0067】

ステップｓ３２０において、真空ポンプ１０６は、それに関連するポンピングモジュール１１２の比較的制限のない第２の流体ライン２０２を通って第１のプロセスチャンバ１０８から外にガスをポンプ送給し、流体ラインマニホールド１１６にポンプ送給する。

【0068】

従って、半導体製造設備１００内のガスをポンプ送給するプロセス３００が提供される。

【0069】

上述のシステム及び方法は、有利には、並列プロセスチャンバ内の状態に悪影響を及ぼすポンプダウンイベントを低減又は排除する傾向がある。これは、制限器、すなわち制限された導管又は小径のオリフィスを介してポンプダウンガスをポンプ送給することによって達成される傾向がある。

【0070】

有利には、ポンプダウンイベント及びポンプダウンイベントの終了は、自動的に検出され、軽減される傾向がある。

【0071】

有利には、上述の流体ルーティングモジュールは、半導体処理ツールを真空ポンプに接続する水平マニホールドとインラインで統合することができる。

【0072】

有利には、上述の流体ルーティングモジュールは堅牢である傾向がある。真空モジュールは、例えば、半導体製造施設に納入する前にオフサイトで、又は納品時にオフサイトで、完全に組み立てること、漏れを検査すること、事前に試験することができる。これにより、設置プロセスが簡素化され、設置時間が短縮される傾向がある。

【0073】

有利には、上述の流体ルーティングモジュールは、モジュール式で拡張可能である傾向がある。

【0074】

有利には、流体ルーティングモジュールのガス流路の構成要素は、整備、修理、交換が容易である傾向がある。

【0075】

有利には、システムの状態及び運転状態は、例えば、バルブモジュールのヒューマンマシンインターフェースを介して、又は遠隔的に、容易に監視できる傾向がある。

【0076】

有利には、システム内の各流体ルーティングモジュールは、例えばＥｔｈｅｒＣＡＴやイーサネットのような通信プロトコルを使用して、システムコントローラによって容易に制御できる傾向がある。

【0077】

有利なことに、上述の流体ルーティングモジュールは、複数の取り付け選択肢を可能にする。例えば、流体ルーティングモジュールは、半導体製造施設の天井から吊り下げることができ、これは床面積を費やさないという利点をもたらす。あるいは、流体ルーティングモジュールは、据置ラック又は他の機器の上に取り付けることができる。

【0078】

上記の実施形態では、流体ルーティングモジュールは、ポンプ送給されたプロセスガスを経路指定するために半導体製造設備に実装される。しかしながら、他の実施形態では、流体ルーティングモジュールは、異なるシステムに実装され、異なるタイプの流体を経路指定するために使用することができる。

【0079】

上記の実施形態では、６つのプロセスチャンバを備える単一の半導体処理ツールが存在する。しかしながら、他の実施形態では、２以上の半導体処理ツールが存在する。半導体処理ツールの１又は２以上は、６以外の異なる数のプロセスチャンバを備えることができる。

【0080】

上記の実施形態では、６つのポンピングモジュールを備える単一の流体ルーティングモジュールが存在する。しかしながら、他の実施形態では、異なる数の流体ルーティングモジュール、すなわち複数の流体ルーティングモジュールが存在することができる。いくつかの実施形態では、流体ルーティングモジュールの１又は２以上は、６以外の異なる数のポンプモジュールを備えることができる。

【0081】

上記の実施形態では、ポンピングモジュールは、単一の出口に接続された２つの入口を備える。しかしながら、他の実施形態では、１又は２以上のポンピングモジュールは、（２以外の）異なる数の入口及び（１以外の）異なる数の出口を備える。

【0082】

上記の実施形態では、各ポンプモジュールは、上記の機能を提供するように構成された第１のバルブ、第２のバルブ、及び第３のバルブを備える。しかしながら、他の実施形態では、１又は２以上のポンピングモジュールは、上述の機能を提供するバルブの異なる配置又は構成を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、ポンピングモジュールの１又は２以上、そのポンピングモジュールの第１及び第２のバルブは、第１の流体ライン、第２の流体ライン、及びポンピングモジュール出口の接合部に配置された三方バルブによって置き換えることができる。この三方バルブは、第１の流体ライン及び第２の流体ラインのうちの選択された一方からポンプモジュール出口に流体を導き、第１の流体ライン及び第２の流体ラインのうちの他方からポンプモジュール出口への流体流れを阻止又は妨害するように構成することができる。また、例えば、いくつかの実施形態では、第３のバルブは、バイパスラインに沿って配置された１又は２以上のバルブによって置き換えることができる。

【0083】

いくつかの実施形態では、ＡＰＣモジュールは、省略すること又は１又は２以上のバルブによって置き換えることができる。

【符号の説明】

【0084】

１００ 半導体製造設備
１０２ 処理ツール
１０４ 流体ルーティングモジュール
１０６ 真空ポンプ
１０８ プロセスチャンバ
１１０ａ 第１の入口
１１０ｂ 第２の入口
１１２ ポンピングモジュール
１１４ ポンピングモジュール出口
１１６ 液体ラインマニホールド
１１８ バルブコントローラ
２００ 第１の流体ライン
２０２ 第２の液体ライン
２０４ 第１の制限器
２０６ 第１のバルブ
２０８ 自動圧力制御モジュール
２１０ ターボポンプ
２１２ 第２のバルブ
２１４ 第３のバルブ
２１６ 第２の制限器
２１８ バイパス導管又はライン
３００ プロセス
Ｓ３０２－Ｓ３２０ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】