[发明专利]多个真空腔室排气系统和抽空多个真空腔室的方法

说明书

公开了一种真空排气系统和抽空多个腔室（10）的方法。真空排气系统位于洁净间中，并且包括：多个分支工艺气体通道（14），每个分支工艺气体通道被配置成连接到相应的腔室（10）；以及共享工艺通道（16），该共享工艺通道由分支通道的汇合形成，并且被配置成提供共享的流体连通路径，以用于来自所述腔室中的每一个的工艺气体从洁净间流动到洁净间外部的工艺通道。还存在多个分支抽气通道（30），每个分支抽气通道被配置成连接到相应的腔室（10）和共享的抽气通道（32），该共享的抽气通道由分支抽气通道的汇合形成，并被配置成提供流体连通路径以用于流体在真空腔室（10）中的至少一个的抽气期间从洁净间流动到洁净间外部的抽气通道。

技术领域

本发明涉及真空排气歧管以及用于从多个腔室，诸如半导体制造中使用的工艺腔室中抽出气体的方法和系统。

背景技术

半导体制造工厂具有多个位于洁净间中的真空腔室以减少污染的机会。它们需要在每个腔室内维持低的稳定压力。这常规地通过真空排气系统来完成，该真空排气系统包括附接到真空腔室的涡轮分子泵与附接到涡轮分子泵的排气装置的增压器和前级泵。前级泵和增压泵可以位于无尘室（subfab）中的洁净间外部，以减少洁净间内的污染和振动。

每个腔室内的半导体工艺是异步的、循环的和间歇的，其中被抽空的气体的类型和量随时间变化。由与工艺气体的反应产生的气体（反应产物气体）和工艺气体的残余物通过真空排气系统被排放到腔室的外部，在那里它们可以被馈送到消减系统。

因此，用于这种腔室的排气系统应该能够抽空不同的和不同量的气体，并生成和维持稳定的高真空。

现今生产中蚀刻系统的典型设置用于每个工艺腔室的专用前级泵。

希望跨多个半导体处理腔室共享泵，以减少与多个泵相关联的开销，同时仍在每个腔室内提供稳定的高真空。

发明内容

第一方面提供了一种真空排气系统，用于抽空位于洁净间内的多个腔室，所述真空排气系统包括：

多个分支工艺气体通道，每个分支工艺气体通道被配置成连接到相应的腔室；共享工艺通道，由所述分支通道的汇合形成，并被配置成提供共享流体连通路径以用于来自所述腔室中的每一个的工艺气体在处理期间从所述洁净间流动到所述洁净间外部的工艺通道；和多个分支抽气通道，每个分支抽气通道被配置成连接到相应的腔室；共享的抽气通道，由所述分支抽气通道的汇合形成，并被配置成提供流体连通路径以用于流体在所述真空腔室中的至少一个的抽气期间从所述洁净间流动到所述洁净间外部的抽气通道。

在诸如晶片蚀刻的半导体处理领域中，希望真空系统中的真空腔室匹配，使得在每个腔室中处理的晶片大体相同。为了实现这一点，每个腔室应该在工艺的相同阶段提供大体相同的真空环境。这一要求常规地通过为每个腔室提供相同的管道布置来解决，该管道布置为类似的泵进行馈送。本发明的发明人认识到，可以“自动”执行这种匹配的一种方式是在工具/洁净间内使用（一个或多个）共享泵和共享管道/通道。这种布置将提供真空管道和泵的自动匹配，并且还将在管道和泵方面有相当大的节省。尽管存在与在一个系统内共享泵相关联的优势，但也存在与此相关联的潜在的缺点。特别地，连接真空腔室与远程泵的共享管道提供了腔室之间的路径，使得一个腔室中的压力峰值将被传送到共享管道，并且可能影响其他腔室中的压力。在半导体处理系统中，不同的真空腔室通常在不同的时间执行不同的处理步骤，并且因此，不同腔室内的压力将在不同的时间变化。此外，它们将周期性地被排出，并且需要被抽回到操作的高真空。因此，在一个腔室或许由于排出和随后的抽气而经历压力峰值的情况下，这将影响共享管道中的真空，并且因此影响其他腔室中感觉到的真空。