用于泵浦加工室的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泵浦(泵吸，抽吸)设备，它包括干式主真空泵，以用于泵浦加工(处理)室、例如制造半导体所用的工具的加工室。本发明还涉及一种用于经由所述泵浦设备进行泵浦的方法。
【背景技术】
[0002]半导体基材加工步骤是通过设有干式主真空泵的泵浦设备在加工室中在低压下执行的。
[0003]在将气体引入用于加工基材的腔室之前执行的步骤包括检查可以在工作中得到的低压阈值、称作“极限真空”。在加工室中得到低压极限真空是检查腔室的密封气密性一例如在维护之后或检查腔室不含任何可以是基材的污染源的气体残留物一如果气体残留物包括例如太多的氧气或水蒸气的简单、快速和廉价的方法。
[0004]工具制造商所需的极限真空压力水平大体上是10_3或10 _2毫巴。该水平与在加工室中加工的基材的加工压力一通常介于KT1和数百毫巴之间一非常不同。
[0005]为了保证能够得到这种极限真空压力和这种高一个或两个数量级的加工压力，一个已知的方法包括增加干式主真空泵中泵浦级的数量以使干式主真空泵包括例如六个或七个级，或减小泵的工作间隙，因此，在这两种情况下都增加了其成本并且趋向于减小其可靠性。
[0006]其它的泵浦设备提出在传统的干式主真空泵的上游布置单级罗茨真空泵。然而，这些泵浦设备也是昂贵的。
[0007]还有泵浦设备提出在传统的干式主真空泵的排气装置处布置辅助真空泵。辅助真空泵允许泵浦设备在处于极限真空工作时改善性能。然而，辅助泵消耗不可忽略的数量的电能，并且极限真空工作压力可以证明是不足的。
【发明内容】
[0008]本发明的一个目的是提供一种泵浦设备，该泵浦设备允许容易且廉价地得到用于低压加工基材的低极限真空工作压力和令人满意的泵浦速度。
[0009]为此，本发明的一个主题是一种旨在连接至加工室的泵浦设备，包括:
[0010]-干式主真空泵，该干式主真空泵具有:
[0011]O入口和出口，
[0012]〇布置在入口和出口之间的至少一个泵浦级，
[0013]O配置成将清洗(吹扫)气体注入所述泵浦级中的清洗装置，
[0014]〇连接至出口的排气导管，和
[0015]〇布置在排气导管中的止回阀；
[0016]-安装在绕过止回阀的管线上的喷射器，该喷射器包括:
[0017]〇具有吸气孔、排气孔和至少一个进气喷嘴的导管，以及
[0018]O用于注射动力气体的装置，该装置用于控制动力气体向至少一个进气喷嘴中的注入；和
[0019]-第一含阀装置，该第一含阀装置连接至干式主真空泵的清洗装置，并且旨在连接至气源。
[0020]连接至清洗装置的该第一含阀装置还连接至该用于注射动力气体的装置，并且配置成至少部分地切换从干式主真空泵的清洗装置向喷射器的用于注射动力气体的装置的气体供应。
[0021]本发明的另一主题是一种用于经由诸如上述的并连接至加工室的泵浦设备泵浦加工室的方法，其中，通过在加工室处于极限真空工作时起动喷射器，减少了向干式主真空泵的清洗装置的气体供应，并且减小了连接至干式主真空泵的出口的排气导管中的压力，喷射器的用于注射动力气体的装置被供应来自干式主真空泵的清洗装置的气体。
[0022]根据泵浦设备或泵浦方法的一个或多个特征，无论单独或组合考虑:
[0023]-该泵浦设备包括第二含阀装置，该第二含阀装置安装在绕过喷射器上游的止回阀的管线上；
[0024]-该泵浦设备包括控制装置，该控制装置配置成根据加工室的工作状态控制第一和第二含阀装置，从而在加工室处于极限真空工作时，至少部分地关闭第一含阀装置，并且打开第二含阀装置；
[0025]-当加工室处于极限真空工作时，清洗装置的气体供应的流速(流量)介于20和200sccm 之间(或 33 和 333Pa.1/s 之间);
[0026]-该第一含阀装置包括三通电磁阀；
[0027]-该喷射器是多级喷射器；
[0028]-该第一含阀装置包括至少一个可由控制装置控制的电磁阀；
[0029]-该干式主真空泵包括多个泵浦级，该清洗装置包括用于将清洗气体分配至各泵浦级的多个分支，该第一含阀装置包括多个电磁阀，各电磁阀布置在各分支中；
[0030]-该控制装置配置成至少部分地关闭第一含阀装置的与除了第一泵浦级之外的泵浦级相关联的那些电磁阀，并且在加工室处于极限真空工作时，打开第一泵浦级的第一含阀装置的电磁阀；
[0031]-该第二含阀装置包括可由控制装置控制的电磁阀；
[0032]-所述电磁阀的电源连接至加工室的开关；和/或
[0033]-该第二含阀装置包括在喷射器被起动时打开的校准的止回阀，该控制装置配置成根据加工室的工作状态起动该喷射器。
[0034]减少经过干式主真空泵的泵浦级的清洗气体的流速和减小干式主真空泵的出口处的压力使得可以在加工室中得到非常低的极限真空压力。
[0035]可以在加工室处于极限真空工作时减小经过干式主真空泵的泵浦级的清洗气体的流速，因为没有能潜在地污染真空泵的气体被引入加工室中。
[0036]另外，干式主真空泵的出口处压力的减小允许显著地减少该主真空泵的电能消耗。
[0037]为了进一步减少能量消耗，可以仅在加工室处于极限真空工作时起动喷射器。
[0038]另外，使用喷射器作为辅助泵浦装置允许经由动力气体的膨胀而不使用移动部分一从而不消耗电能，并以不涉及磨损或维护的方式一不是例如隔膜泵或活塞泵的情况一减小干式主真空泵的出口处的压力。另外，喷射器具有非常紧凑的优点，从而泵浦设备能保持小体积。同样地，喷射器很好地抵抗腐蚀性气体的腐蚀或侵蚀，因此使得泵浦设备非常可靠。另外，喷射器是成本低的。
[0039]通过向用于注射动力气体的装置供应来自干式主真空泵的清洗装置的气体，明智地减小了干式主真空泵的出口处的压力。因此，压缩的一通常压缩到介于2和3巴之间一清洗气体(该清洗气体不再被用于供应干式主真空泵的清洗装置)的可用性被用于为喷射器供应动力气体。
【附图说明】
[0040]当阅读经由非限制性说明和附图给出的描述时，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中:
[0041]-图1示意性地示出连接至加工室的根据第一实施例的泵浦设备；
[0042]-图2示意性地示出根据第二实施例的泵浦设备；
[0043]-图3示意性地示出根据第三实施例的泵浦设备；
[0044]-图4a示意性地示出在第一泵浦阶段工作的多级喷射器，其中，动力气体被注入喷射器的所有级中；
[0045]-图4b示意性地示出在第二泵浦阶段工作的多级喷射器，其中，动力气体被注入喷射器的两个级中；
[0046]-图4c示意性地示出在第三泵浦阶段工作的多级喷射器，其中，动力气体被注入喷射器的单个级中。
【具体实施方式】
[0047]短语“极限真空”被定义成意味着加工室的一个工作状态，在该状态中，除了可能的且可忽略的寄生气流一例如由于从壁部脱气或由于泄漏的气流一之外，没有气流被引入加工室，该加工室通过操作泵浦设备而被泵浦成真空。
[0048]图1示出泵浦设备1，该泵浦设备用于泵浦制造半导体所用工具的加工室2。在该腔室中实施的加工例如是金属有机化学气相沉积(MOCVD)加工，这是一种化学气相沉积加工，该加工特别允许将GaN有源层沉积在LED (发光二极管)基材上。在基材的加工期间引入加工室2的气体包括TMG (三甲基镓)、順3和H2，其加工气体流速介于50和250slm之间(即，介于83333Pa.1/s和41666Pa.1/s之间)，加工压力介于100和500晕巴之间。
[0049]加工室2包括用于发出其处于极限真空工作的信号的装置，以便指示没有加工气体被引入加工室2中，并且加工室2经由泵浦设备I被泵浦成真空。该极限真空工作的信号例如是电信号，例如由电接触提供的电信号，该电接触经由打开开关得到。
[0050]如可以由图1中所示，泵浦设备I包括干式主真空泵3、辅助泵浦装置4、第一和第二含阀装置5、6以及控制装置，该控制装置配置成根据加工室2的工作状态控制第一和第二含阀装置5、6。
[0051]干式主真空泵3包括入口 8、出口 9、布置在入口 8和出口 9之间的至少一个泵浦级、清洗装置11、连接至真空泵3的出口 9的排气导管12以及布置在排气导管12中的止回阀13。该真空泵3的入口 8连接至加工室2的出口。
[0052]干式主真空泵3例如是多级罗茨真空泵，并且包括多个泵浦级，在该示例中有五个:10a、10b、10c、10d、10e。第一泵浦级1a的入口对应于真空泵3的入口 8。该第一泵浦级1a通常称作低压级。最终泵浦级1e通向排到大气压力的真空泵3的出口 9。该最终泵浦级1e通常称作高压级。级间通道一个接一个地串联连接泵浦级10a、10b、