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Title:
TREATMENT DEVICE FOR SUBSTRATES AND METHOD FOR OPERATING A TREATMENT DEVICE FOR SUBSTRATES OF THIS KIND
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/038327
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention describes a device for providing a vacuum on different vacuum units, more particularly a treatment device for substrates, more particularly semiconductor substrates and substrates for photovoltaics. The invention further describes a method for operating a device of this kind. The treatment device has the following: at least three separate vacuum units; a first pump and a first pipeline system that connects the first pump to each vacuum unit; a second pump and a second pipeline system that connects the second pump to each vacuum unit; at least a number of first valves corresponding to the number of vacuum units, said valves being arranged in the first pipeline system such that a first valve is allocated to each vacuum unit to control the connection between the corresponding vacuum unit and the first pump; at least a number of second valves corresponding to the number of vacuum units, said valves being arranged in the second pipeline system such that a second valve is allocated to each vacuum unit to control the connection between the corresponding vacuum unit and the second pump; and a control unit for controlling at least the first and second valves to individually control an evacuation of the vacuum units by means of the first and/or second pump. During operation of the treatment device, the respective vacuum units are preferably evacuated by means of the second pump so that a predefined pressure is obtained, and during a processing are held at a predefined pressure by the first pump, the connection between the corresponding vacuum unit and the first pipe being closed during evacuation, and the connection between the corresponding vacuum unit and the second pump being closed during processing.

Inventors:
SCHULZ, Sebastian Hubertus (Württemberger Str. 31, Blaubeuren, 89143, DE)
GUGGOLZ, Lars (Württemberger Str. 31, Blaubeuren, 89143, DE)
PERNAU, Thomas (Württemberger Str. 31, Blaubeuren, 89143, DE)
Application Number:
EP2018/072666
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
August 22, 2018
Export Citation:
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Assignee:
CENTROTHERM INTERNATIONAL AG (Württemberger Str. 31, Blaubeuren, 89143, DE)
International Classes:
C23C16/44; F04C28/02; H01J37/32; H01L21/67; B01D53/74; F04D25/00; F04D25/16
Foreign References:
US20060124666A12006-06-15
US20170200622A12017-07-13
GB2533933A2016-07-13
US20090208649A12009-08-20
US20040191079A12004-09-30
US20110265884A12011-11-03
US6273956B12001-08-14
US20040089227A12004-05-13
US20090060702A12009-03-05
DE102015004430A12016-10-06
Attorney, Agent or Firm:
KLANG, Alexander H. (Wagner & Geyer Partnerschaft mbB, Gewürzmühlstr. 5, München, 80538, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung zum Bereitstellen von Vakuum an unterschiedliche Vakuumeinheiten, die Folgendes aufweist:

wenigstens drei voneinander getrennte Vakuumeinheiten ;

eine erste Pumpe und ein erstes Leitungssystem welches die erste Pumpe mit jeder der Vakuumeinheiten verbindet;

eine zweite Pumpe und ein zweites Leitungssystem welches die zweite Pumpe mit jeder der Vakuumeinheiten verbindet;

wenigstens eine der Anzahl der Vakuumeinheiten entsprechende Anzahl von ersten Ventilen, die derart im ersten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder Vakuumeinheit ein erstes Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der ersten Pumpe zu steuern;

wenigstens eine der Anzahl der Vakuumeinheiten entsprechende Anzahl von zweiten Ventilen, die derart im zweiten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder Vakuumeinheit ein zweites Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der zweiten Pumpe zu steuern; und

eine Steuereinheit zum Ansteuern wenigstens der ersten und zweiten Ventile, um individuell ein Abpumpen der Vakuumeinheiten über die erste und/oder die zweite Pumpe zu steuern.

Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Vakuumeinheit eine Behandlungsvorrichtung für Substrate, insbesondere Halbleitersubstrate und Substrate für die Photovoltaik und jede Vakuumeinheit eine Prozesseinheit ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten Ventile im ersten Leitungssystem jeweils Regelventile, insbesondere Butterfly- Ventile sind.

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner wenigsten eine der Vakuumeinheiten entsprechende Anzahl von dritten Ventilen aufweist, die derart im ersten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder Vakuumeinheit ein drittes Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der ersten Pumpe zu öffnen oder zu schließen.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten Ventile im ersten Leitungssystem jeweils Schließ- oder Schaltventile sind und im ersten Leitungssystem ein für alle Vakuumeinheiten gemeinsames Regelventil vorgesehen ist.

Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Vakuumeinheit wenigstens eine regelbare Gaszuführung aufweist, die mit wenigstens einer Gasquelle, insbesondere mit einer Prozessgasquelle und einer Spülgasquelle, wie beispielsweise einer Stickstoffquelle, in Verbindung steht.

Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das das erste Leitungssystem einen Gemeinschafts-Leitungsabschnitt aufweist, der sich zwischen der Pumpe und den ersten oder dritten Ventilen erstreckt und wobei die Behandlungsvorrichtung ferner eine regelbare Gaszuführung aufweist, die in den Gemeinschafts-Leitungsabschnitt mündet und mit einer Gasquelle, insbesondere einer Spülgasquelle, wie beispielsweise einer Stickstoffquelle in Verbindung steht.

Behandlungsvorrichtung nach den Ansprüchen und 6 und 7, die ferner eine Steuereinheit aufweist, die konfiguriert ist die mit den Vakuumeinheiten in Verbindung stehenden Gaszuleitungen und/oder die mit dem Ge- meinschafts-Leitungsabschnitt in Verbindung stehende Gaszuleitung derart anzusteuern, dass im Gemeinschafts-Leitungsabschnitt während einer Prozessierung in einer oder mehreren der Vakuumeinheiten ein im Wesentlichen gleicher Gesamtvolumenstrom aufrecht erhalten wird.

Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten Ventile im zweiten Leitungssystem Ventile mit einem Bypass sind.

10. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner Folgendes aufweist:

eine dritte Pumpe und ein drittes Leitungssystem welches die dritte Pumpe mit wenigstens einem Teil der Vakuumeinheiten verbindet;

wenigstens eine der Anzahl der verbundenen Vakuumeinheiten entsprechende Anzahl von vierten Ventilen, die derart im ersten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder verbunden Vakuumeinheit ein viertes Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der dritten Pumpe zu steuern.

1 1. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das dritte Leitungssystem und das erste Leitungssystem benachbart zur Vakuumeinheit einen gemeinschaftlichen Leitungsabschnitt aufweisen, in dem das erste Ventil angeordnet ist.

12. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 in Kombination mit wenigstens Anspruch 3, wobei die dritten und vierten Ventile gegenseitig derart verriegelt sind, dass jeweils nur eines der beiden geöffnet sein kann.

13. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner wenigstens eine Abgas-Reinigungseinheit, insbesondere einen Gaswäscher und/oder eine thermische Nachbehandlungseinheit, stromabwärts von wenigstens der ersten und/oder dritten Pumpe aufweist.

14. Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Vakuumeinheiten wenigstens zwei parallel betreibbare Vakuumkammern aufweist. 15. Verfahren zum Betrieb einer Behandlungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die jeweiligen Vakuumeinheiten über die zweite Pumpe auf einen Prozessdruck abgepumpt und während einer Prozessierung über die erste und/oder die optionale dritte Pumpe auf einem Prozessdruck gehalten wird, wobei während des Abpumpens die Verbindung zwischen der jeweiligen Vakuumeinheit und der ersten Pumpe und optionalen dritten Pumpe geschlossen ist, und während der Prozessierung die Verbindung zwischen der jeweiligen Vakuumeinheit und der zweiten Pumpe geschlossen ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei zu jedem Zeitpunkt jeweils höchstens eine Vakuumeinheit auch den Prozessdruck abgepumpt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 in Kombination mit Anspruch 7, wo- bei während der Prozessierung in einer Vakuumeinheit wenigstens zeitweise ein Prozessgas und/oder ein Spülgas in die jeweilige Vakuumeinheit eingeleitet wird, und während einer Prozessierung in einer oder mehreren der Vakuumeinheiten in den Gemeinschafts-Leitungsabschnitt ein Spülgas eingeleitet wird, um an der entsprechenden Pumpe einen im We- sentlichen gleichen Gesamtvolumenstrom aufrecht zu erhalten.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17 in Kombination mit Anspruch 10, wobei während der Prozessierung in einer Vakuumeinheit die jeweilige Vakuumeinheit in Abhängigkeit des verwendeten Prozessgases entweder über die erste oder die dritte Pumpe abgepumpt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das während einer Prozessierung aus einer Vakuumeinheit abgesaugte Gas hinter der ersten oder dritten Pumpe gereinigt wird.

Description:
Behandlungsvorrichtung für Substrate und Verfahren zum Betrieb einer solchen Behandlungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Vaku- um an unterschiedliche Vakuumeinheiten. Bei den Vakuumeinheiten kann es sich beispielsweise um Behandlungsvorrichtungen für Substrate, insbesondere Halbleitersubstrate und Substrate für die Photovoltaik handeln. Es ist auch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Behandlungsvorrichtung vorgesehen. In der Technik sind unterschiedlichste Einsatzgebiete bekannt, bei denen ein Vakuum erzeugt werden muss, zum Beispiel wenn Substrate in einem Unterdruck behandelt werden. Ein solches gängiges Verfahren ist die Beschichtung mit PECVD, mit der beispielsweise Halbleiterwafer beschichtet werden. Bei einer solchen Beschichtung wird üblicherweise ein Vakuum in einem Druckbe- reich von 0,1 bis 5 Millibar benötigt. Der entsprechende Druck wird über gängige, in der Technik bekannte Vakuumpumpen erzeugt.

Bei bekannten Anlagen werden in der Regel mehrere parallel und/oder sequentiell betriebene Prozesskammern verwendet, wobei eine jede Prozesskammer über entsprechende Ventile wie z.B. Regelventile und Sperrventile mit einer designierten Vakuumpumpe verbunden ist. Bei einem solchen Aufbau kann jede Prozesskammer unabhängig von den anderen Prozesskammern individuell mit einem Unterdruck beaufschlagt werden und es insofern eine hohe Flexibilität gegeben. Jedoch ergibt sich bei einem solchen Aufbau ein hoher Hardware- bedarf, da jeder Prozesskammer eine individuelle Pumpe, entsprechende Ventile sowie gegebenenfalls andere Element, wie eine Partikelfalle, eine Abgasnachversorgung und sonstige Zusatzelemente zugeordnet sind: Ein Beispiel für eine solche Prozessanlage ist die centrotherm c.Plasma 3000, die üblicherweise mit vier oder fünf Prozessrohren versehen ist. Mithin sind auch vier oder fünf Vakuumpumpen, entsprechende Ventile sowie Zusatzelemente vorgesehen, welche zu hohen Kosten der Anlage und einem hohen Platzbedarf führen. Darüber hinaus ergibt sich das Problem, dass innerhalb der einer jeweiligen Prozess zugeordneten Vakuumpumpe beziehungsweise stromabwärts bezüg- lieh der entsprechenden Vakuumpumpe Ablagerungen aus den in den jeweiligen Prozesskammern verwendeten Gasen ergeben können. Solche können gegebenenfalls bei einem Wechsel der Prozesse innerhalb der jeweiligen Prozesskammer mit den nachfolgend verwendeten Prozessgasen reagieren, was zu unerwünschten Reaktionsprodukten führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, wenigstens einen der zuvor genannten Nachteile zu überwinden oder zumindest zu verringern. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 13 gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich unter anderem aus den Unteransprüchen.

Insbesondere ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Vakuum an unter- schiedliche Vakuumeinheiten vorgesehen, die Folgendes aufweist: wenigstens drei voneinander getrennte Vakuumeinheiten, eine erste Pumpe und ein erstes Leitungssystem welches die erste Pumpe mit jeder der Vakuumeinheiten verbindet, eine zweite Pumpe und ein zweites Leitungssystem welches die zweite Pumpe mit jeder der Vakuumeinheiten verbindet, wenigstens eine der Anzahl der Vakuumeinheiten entsprechende Anzahl von ersten Ventilen, die derart im ersten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder Vakuumeinheit ein erstes Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der ersten Pumpe zu steuern, wenigstens eine der Anzahl der Vakuumeinheiten entsprechende Anzahl von zweiten Ventilen, die derart im zweiten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder Vakuumeinheit ein zweites Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der zweiten Pumpe zu steuern, und eine Steuereinheit zum Ansteuern wenigstens der ersten und zweiten Ventile, um individuell ein Abpumpen der Vakuumeinheiten über die erste und/oder die zweite Pumpe zu steuern. Eine solche Behandlungsvorrichtung sieht eine hohe Flexibilität hinsichtlich des Abpumpens der Vakuumeinheiten bei geringem Hardware- und Platzbedarf vor. Die erste sowie die zweite Pumpe können als eine einzelne Pumpeinheit ausgebildet sein, sie können aber auch durch hintereinandergeschaltete Pumpen und/oder parallel geschaltete Pumpen ausgebildet sein. Die Vorrichtung ist insbesondere für eine Behandlungsvorrichtung für Substrate, insbesondere Halbleitersubstrate und Substrate für die Photovoltaik geeignet, wobei die Vakuumeinheiten jeweils eine Prozesseinheit bilden.

Bei einer Ausführungsform sind die ersten Ventile im ersten Leitungssystem jeweils Regelventile, insbesondere Butterfly-Ventile, um den erforderlichen Prozessdruck in den einzelnen Vakuumeinheiten gut einstellen und halten zu könne. Vorzugsweise ist wenigsten eine der Vakuumeinheiten entsprechende An- zahl von dritten Ventilen vorgesehen, die derart im ersten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder Vakuumeinheit ein drittes Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der ersten Pumpe zu öffnen oder zu schließen. Da Regelventile häufig nicht ausreichend dicht sind, um einen Prozessdruck (ohne Pumpunterstützung) zu halten, sind bevorzugt zusätzliche eine höherer Dichtigkeit aufweisende Schließventile vorgesehen.

Alternativ ist es aber auch möglich, dass die ersten Ventile im ersten Leitungssystem jeweils Schließ- oder Schaltventile sind und im ersten Leitungssystem ein für alle Vakuumeinheiten gemeinsames Regelventil vorgesehen ist. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die jeweiligen Leitungsabschnitte zwischen den Vakuumeinheiten und der ersten Pumpe denselben Strömungswiderstand besitzen. Hier ist es dann möglich über ein einzelnes Regelventil den gleichen Druck innerhalb verbundener Vakuumeinheiten einzustellen. Die Vakuumein- heiten können jeweils wenigstens eine regelbare Gaszuführung aufweisen, die mit wenigstens einer Gasquelle, insbesondere mit einer Prozessgasquelle und einer Spülgasquelle, wie beispielsweise einer Stickstoffquelle, in Verbindung steht, um je nach Behandlung entsprechendes Gas zur Verfügung stellen zu können. Bei einer Ausführungsform weist das erste Leitungssystem einen Ge- meinschafts-Leitungsabschnitt auf, der sich zwischen der Pumpe und den ersten oder dritten Ventilen erstreckt und die Behandlungsvorrichtung weist ferner eine regelbare Gaszuführung auf, die in den Gemeinschafts-Leitungsabschnitt mündet und mit einer Gasquelle, insbesondere einer Spülgasquelle, wie beispielsweise einer Stickstoffquelle in Verbindung steht. Eine solche Vorrichtung ist geeignet den Gesamtvolumenstrom in dem Gemeinschafts- Leitungsabschnitt zu beeinflussen und insbesondere im Wesentlichen konstant zu halten, um zu Verhindern, dass sich die Prozesse in den jeweiligen Vaku- umeinheitengegenseitig beeinträchtigen. Insbesondere weist die Behandlungs- Vorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die konfiguriert ist die mit den Vakuumeinheiten in Verbindung stehenden Gaszuleitungen und/oder die mit dem Ge- meinschaftsleitungsteil in Verbindung stehende Gaszuleitung derart anzusteuern, dass im Gemeinschaftsleitungsteil während einer Vakuumerzeugung oder Prozessierung in einer oder mehreren der Vakuumeinheiten ein im Wesentli- chen gleicher Gesamtvolumenstrom aufrecht erhalten wird.

Für ein rasches, zweistufiges Absaugen der Vakuumeinheiten auf Umgebungsdruck sind die zweiten Ventile im zweiten Leitungssystem bevorzugt Ventile mit einem Bypass.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Behandlungsvorrichtung ferner Folgendes auf: eine dritte Pumpe und ein drittes Leitungssystem welches die dritte Pumpe mit wenigstens einem Teil der Vakuumeinheitenverbindet, wenigstens eine der Anzahl der verbundenen Vakuumeinheitenentsprechende Anzahl von vierten Ventilen, die derart im ersten Leitungssystem angeordnet sind, dass jeder verbunden Vakuumeinheit ein viertes Ventil zugeordnet ist, um die Verbindung zwischen der entsprechenden Vakuumeinheit und der dritten Pumpe zu steuern. Ein solches zusätzliches Leitungssystem mit zusätzlicher Pumpe erlaubt insbesondere eine Abgastrennung, wenn in einer jeweiligen Va- kuumeinheit unterschiedliche Prozesse mit unterschiedlichen Prozessgasen durchgeführt werden, die getrennt entsorgt werden sollten, da eine Vermischung der Gase zu unerwünschten Reaktionen/Reaktionsprodukten führen könnten. Zur Vereinfachung des Aufbaus der Behandlungsvorrichtung könnten das dritte Leitungssystem und das erste Leitungssystem benachbart zur Vaku- umeinheit einen gemeinschaftlichen Leitungsabschnitt aufweisen, in dem das erste Ventil angeordnet ist. Zur Erhöhung der Sicherheit könnten die dritten und vierten Ventile gegenseitig derart verriegelt sind, dass jeweils nur eines der beiden geöffnet sein kann. Eine solche Verriegelung könnte mechanisch oder auch softwaretechnisch erfolgen. Alternativ ist es aber auch möglich die dritten und vierten Ventile durch ein einzelnes Ventil, wie beispielsweise ein Ein-Drei-Wege Ventil zu ersetzen. Auch bei einer solchen Anordnung wäre es möglich auf Regelventile in den gemeinschaftlichen Leitungsabschnitten zu verzichten und jeweils nur ein Regelventil benachbart zur jeweiligen Pumpe vorzusehen.

Bei einer Ausführungsform ist ferner wenigstens eine Abgas-Nachbehandlungseinheit, insbesondere ein Gaswäscher und/oder eine thermische Nachbehandlungseinheit, stromabwärts von wenigstens der ersten und/oder der dritten Pumpe vorgesehen. Gelegentlich sind Abgase aus Behandlungsprozessen schädlich für die Umwelt und können daher nicht direkt in die Umgebung abgegeben werden und erfordern daher eine entsprechende Nachbehandlung. Insbesondere ist es auch möglich hinter der ersten und der dritten Pumpe unterschiedliche Abgas-Nachbehandlungseinheiten vorzusehen, da unterschiedliche Gase unterschiedliche Nachbehandlungen benötigen können.

Zur Erhöhung des Durchsatzes und der Verringerung der Hardwarekomponenten kann wenigstens eine der Vakuumeinheiten wenigstens zwei parallel betreibbare Vakuumkammern aufweisen. Es ist auch ein Verfahren zum Betrieb einer Behandlungsvorrichtung des zuvor beschriebenen Typs vorgesehen, bei dem die jeweiligen Vakuumeinheiten über die zweite Pumpe auf einen vorbestimmten Druck abgepumpt und während einer Prozessierung über die erste und/oder die dritte Pumpe auf einem vorbestimmten Druck gehalten wird, wobei während des Abpumpens die Verbindung zwischen der jeweiligen Vakuumeinheit und der ersten Pumpe und der dritten Pumpe geschlossen ist, und während der Prozessierung die Verbindung zwischen der jeweiligen Vakuumeinheit und der zweiten Pumpe geschlossen ist.

Bei einer Ausführungsform wird zu jedem Zeitpunkt jeweils höchstens eine Va- kuumeinheit auf den vorbestimmten Druck abgepumpt. Alternativ ist es aber auch möglich mehrere der Vakuumeinheiten gleichzeitig oder teilweise zeitlich überlappend auf einen vorbestimmten Druck abzupumpen. Während der Prozessierung in einer Vakuumeinheit wird wenigstens zeitweise ein Prozessgas und/oder ein Spülgas in die jeweilige Vakuumeinheit eingeleitet, wobei während einer Prozessierung in einer oder mehreren der Vakuumeinheiten in den Gemeinschafts-Leitungsabschnitt des ersten oder dritten Leitungs- Systems ein Spülgas eingeleitet werden kann, um an der entsprechenden Pumpe einen im Wesentlichen gleichen Gesamtvolumenstrom aufrecht zu erhalten.

Für eine Trennung von Abgasen und gegebenenfalls eine individuelle Nachbehandlung kann während der Prozessierung in einer Vakuumeinheit die jeweilige Vakuumeinheit in Abhängigkeit des verwendeten Prozessgases entweder über die erste oder die dritte Pumpe abgepumpt werden. Insbesondere kann das während einer Prozessierung aus einer Vakuumeinheit abgesaugte Gas hinter der ersten oder dritten Pumpe nachbehandelt werden. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch mehr erläutert; In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer alternativen Behandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Behandlungsvorrichtung;

Fig. 4 zeigt beispielhafte Druck-Zeit-Diagramme für eine Substratbehandlungen in einer Behandlungsvorrichtung, wie sie in Figur 1 dargestellt ist;

Fig. 5 einen beispielhaften Volumenstrom einer Prozessgasstrecke einer beispielhaften Behandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 einen beispielhaften Volumenstrom einer Prozessgasstrecke einer Behandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Gasbalastaus- gleich;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Behandlungsvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Vakuum an unterschiedliche Vakuumeinheiten, wobei der Grund für die Bereitstellung zunächst sekundär ist. Trotzdem wird die Erfindung im Nachfolgenden speziell für die Prozessierung von Substraten als ein spezielles Einsatzgebiet beschrieben, in der sich viele Vorteile ergeben.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 1 für Substrate mit drei Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c einem ersteh Leitungssystem 6, einer ersten Pumpe 8, einem zweiten Lei- tungssystem 10 und einer zweiten Pumpe 12. Die Behandlungsvorrichtung 1 weist ferner einen optionalen, mit dem ersten Leitungssystem 6 in Verbindung stehenden Gasbaiast 14 sowie eine optionale Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 auf. Die Prozesseinheiten 3a, 3b und 3c weisen jeweils eine Prozesskammer auf, in der eine Substratbehandlung im Unterdruck durchgeführt wird. Beispiele von solchen Prozesskammern sind in der Technik ausreichend bekannt und sie werden daher hier nicht näher beschrieben. Insbesondere kann es sich bei den jeweiligen Prozesskammern um solche für eine plasmaunterstütze Abscheidung aus der Gasphase handeln, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2015 004 430.3 bekannt ist. Solche Prozesskammern weisen jeweils wenigstens eine nicht dargestellte Gaszuleitung auf, über die während einer Substratbehandlung ein Prozessgas zugeführt werden kann. Üblicherweise kann über die entsprechende Gaszuleitung vor, während oder auch nach der Behandlung auch ein Spülgas, welches in der Regel nicht reaktiv ist, wie beispielsweise Stickstoff und/oder Edelgase eingeleitet werden. Je nach Prozess ist es auch möglich, dass hintereinander während desselben Prozesses oder auch bei getrennten Prozessen unterschiedliche Prozessgase in die Kammer eingeleitet werden. Die Prozesskammer weist auch wenigstens eine Auslassleitung auf, welche mit dem ersten und/oder dem zweiten Leitungssystem 6, 10 in Verbindung steht. Wohl die Darstellung gemäß Figur 1 andeutet, dass das erste Leitungssystem 6 und das zweite Leitungssystem 10 an unterschiedlichen Stellen in die Prozesseinheiten 3a - 3c einkoppeln, sei bemerkt, dass die Leitungssysteme 6, 10 direkt vor der jeweiligen Prozesskammern zusammengekoppelt sein können, sodass pro Prozesskammer nur eine einzelne Auslassleitung vorgesehen ist. Üblicherweise wird jede der Prozesseinheiten 3a - 3c nur eine einzelne Prozesskammer besitzen. Es wäre aber auch möglich, dass jede der Prozesseinheiten 3a - 3c zwei oder mehr parallel oder sequentiell betriebene Prozesskammern aufweisen kann. Das erste Leitungssystem 6 weist drei Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a, 20b und 20c sowie einen Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 auf. Die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a - 20c stehen an einem Ende jeweils mit einer Auslassleitung einer Prozesskammer einer entsprechenden Prozesseinheit 3a, 3b bzw. 3c in Verbindung und an ihrem anderen Ende mit dem Ge- meinschafts-Leitungsabschnitt 22. In jedem der Prozesskammer- Leitungsabschnitte 20a, 20b und 20c ist jeweils ein Regelventil 24 sowie ein Schließventil 26 angeordnet. Als Regelventile 24 lassen sich beispielsweise Butterfly-Ventile verwenden, und als Schließventile 26 jegliche Ventile, welches geeignet sind einen geeigneten Unterdruck zu halten. Sofern die Regelventile 24 eine ausreichende Unterdruck-Haltefunktion gewährleisten, könnte auch auf die Schließventile 26 verzichtet werden. Als Prozesskammer-Leitungsabschnitt 20a, 20b, 20c wird der Teil des ersten Leitungssystems 6 angesehen, in dem eine individuelle Ventilsteuerung des Leitungsabschnitts zu einer jeweiligen Prozesseinheit 3a - 3c möglich ist. Bei der Darstellung gemäß Figur 1 ist das der sich zwischen Ventil 26 und jeweiliger Prozesseinheit 3a, 3b, 3c erstreckende Bereich des Leitungssystems 6. Der Bereich zwischen den Ventilen 26 und Pumpe 8 stellt wiederum den Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 dar, da dieser direkt mit der Pumpe 8 in Verbindung steht und keine individuelle Ventilregelung zu den einzelnen Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c ermöglicht.

In dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 des ersten Leitungssystems 6 ist benachbart zu der Pumpe 8 eine Partikelfalle 28 derart angeordnet, dass jegliches von den Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c stammende zur Pumpe 8 strömende Gas durch die Partikelfalle 28 hindurch läuft. Alternativ zur Partikelfalle kann auch ein Gitter/Filter verwendet werden oder es kann auf Partikelfalle, Gitter oder Filter komplett verzichtet werden. Die Pumpe 8 steht mit dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 des ersten Leitungssystems 6 in Verbindung und ist eine Vakuumpumpe, die geeignet ist die Prozesskammern der jeweiligen Prozesseinheiten 3a - 3c auf ihren erforderlichen Prozessdruck zu pumpen bzw. während des Prozesses auf den Prozessdruck zu halten. Dabei ist die Vakuumpumpe bevorzugt derart ausgelegt, dass sie auch bei einem parallelen Betrieb wenigstens Zweier der Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c den entsprechenden Prozessdruck aufrecht erhalten kann. Allgemein sollte die Vakuumpumpe derart ausgelegt sein, dass Sie den Erfordernissen der Prozesseinheiten mit geringer Überkapazität genügt. Je nach Prozess kommt es bei einem sequenziellen Betrieb zu Überschneidungen oder zu keinen Überschneidungen bei verschieden Prozesseinheiten. Bei einer erhöhten Anzahl von Prozesseinheiten nimmt die Überschneidungswahrscheinlichkeit zu.

Das zweite Leitungssystem 10 weist drei Prozesskammer-Leitungsabschnitte 30a, 30b, 30c sowie einen Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 32 auf. Die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 30a - 30c stehen an einem Ende jeweils mit einer Auslassleitung einer Prozesskammer einer entsprechenden Prozesseinheit 3a, 3b bzw. 3c in Verbindung und an ihrem anderen Ende mit dem Ge- meinschafts-Leitungsabschnitt 32. Dabei kann die Auslassleitung der Prozess- kammer dieselbe sein, die auch mit einem der Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a, 20b und 20c des ersten Leitungssystems 6 in Verbindung steht. In jedem der Prozesskammer-Leitungsabschnitte 30a, 30b und 30c ist jeweils ein Schließventil 34 angeordnet. Insbesondere ist das Schließventile ein Ventil mit Bypass, um ein sanftes Abpumpen der jeweiligen Prozesskammer einer Prozesseinheit zu ermöglichen. Als Prozesskammer-Leitungsabschnitt 30a,

30b, 30c wird der Teil des zweiten Leitungssystems 10 angesehen, in dem eine individuelle Ventilsteuerung des Leitungsabschnitts zu einer jeweiligen Prozesseinheit 3a - 3c möglich ist. Bei der Darstellung gemäß Figur 1 ist das der sich zwischen Ventil 34 und jeweiliger Prozesseinheit 3a, 3b, 3c erstreckende Bereich des zweiten Leitungssystems 10. Der Bereich zwischen den Ventilen 34 und Pumpe 12 stellt wiederum den Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 32 dar, da dieser direkt mit der Pumpe 12 in Verbindung steht und keine individuelle Ventilregelung zu den einzelnen Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c ermöglicht.

In dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 32 des zweiten Leitungssystems 10 ist benachbart zu der Pumpe 12 eine Partikelfalle 38 derart angeordnet, dass jegliches von den Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c stammende zur Pumpe 12 strö- mende Gas durch die Partikelfalle 38 hindurch läuft. Auch hier könnte die Partikelfalle ersetzt oder weggelassen werden.

Die Pumpe 12 steht mit dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 32 des zweiten Leitungssystems 10 in Verbindung und ist eine Vakuumpumpe, die geeignet ist die Prozesskammern der jeweiligen Prozesseinheiten 3a - 3c auf ihren erforderlichen Prozessdruck zu pumpen. Dabei ist die Vakuumpumpe 12 in Kombination mit den Leitungsabschnitten des zweiten Leitungssystems und den Ventilen 34 insbesondere dafür ausgelegt jeweils eine der Prozesseinheiten zu einem Zeitpunkt rasch auf den erforderlichen Unterdruck abzupumpen.

Die Behandlungsvorrichtung 1 weist, wie zuvor erwähnt ferner einen optionalen Gasbaiast 14 auf. Der Gasbaiast 14 wird durch eine Quelle eines Spülgases, wie beispielsweise eine Stickstoffquelle gebildet. Diese steht über ein Regelventil 40 und optional ein zusätzliches, nicht dargestelltes Schließventil mit dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 des ersten Leitungssystems 6 in Verbindung. Die Funktion des Gasbaiast liegt darin, in Abhängigkeit von den Stellungen der Ventile 24, 26 im ersten Leitungssystem und der jeweiligen Gaszuführung in den einzelnen Prozesskammern der Prozesseinheiten 3a, 3b, 3c einen Gesamtvolumenstrom an Gasen innerhalb des Gemeinschafts- Leitungsabschnitt 22 des ersten Leitungssystems 6 im Wesentlichen konstant zu halten. Hierdurch soll verhindert werden, dass zum Beispiel das Schließen eines der Schließventile 26 in einem der zu einer Prozesseinheit führenden Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a, 20b und 20c zu Druckschwankungen innerhalb einer der anderen Prozesseinheiten führt. Durch Einleiten eines Spülgases (entsprechend der Gasmenge, die bisher aus der abgeschalteten Prozesskammer abgesaugt wurde) wird der Gesamtvolumenstrom in dem Gemein- schafts-Leitungsabschnitt 22 gleich gehalten und somit Druckschwankungen in den Prozesseinheiten 3a bis 3c vermieden oder zumindest verringert. Auch wenn in einer der Prozesseinheiten 3a bis 3c die eingeleitete Prozessgasmenge variiert wird, kann dies über den Gasbaiast 14 ausgeglichen werden, um den Gesamtvolumenstrom in dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 im Wesentlichen gleich zu halten. Hierbei sei bemerkt, dass zur Verdünnung der abge- saugten Gase, um diese unschädlich zu machen, auch in der Vergangenheit zum Beispiel Stickstoff in die jeweilige Pumpe bzw. stromabwärts hierzu in den Gasstrom eingeleitet wurde. Mithin ergibt sich durch den Einsatz des Gasbaiast je nach Anwendung kein höherer Gasverbrauch, da die Verdünnungsfunktion wenigstens teilweise durch den Gasbaiast erreicht wird. Als Alternative zu ei- nem Gasbaiast können mögliche Druckschwankungen auch teilweise durch eine Drehzahlregelung der Pumpe abgefangen werden.

Fig. 1 zeigt auch die zuvor erwähnte optionale Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16, die Stromabwärts bezüglich der Pumpe 8 angeordnet ist, oder auch integral mit der Pumpe 8 ausgebildet ist. Eine solche Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 kann beispielsweise als Gaswäscher ausgebildet sein, um bestimmte Produkte aus dem Abgasstrom auszufiltern bzw. unschädlich zu machen. Es ist aber auch möglich, das die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 alternativ oder auch zusätzlich für eine thermische Abgasnachbehandlung aus- gelegt ist und die Abgase beispielsweise verbrennt.

Die Behandlungsvorrichtung 1 weist eine nicht näher dargestellte Steuereinheit auf, die mit den Ventilen und den Pumpen in Verbindung steht, um diese entsprechend einem Prozessrezept anzusteuern und gegebenenfalls bestimmten sich dynamisch ändernden Prozessparametern anzusteuern.

Dabei ist die Steuereinheit insbesondere so ausgelegt, dass sie für ein Abpumpen der jeweiligen Prozesseinheiten 3a bis 3c auf einen gewünschten Druck das zweite Leitungssystem 10 und die Pumpe 12 einsetzt. Insbesondere werden die Prozesseinheiten 3a bis 3c sequentiell abgesaugt, sodass zu einem Zeitpunkt jeweils nur eine Prozesseinheit abgepumpt wird. Hierzu können die Ventile 34 gegeneinander verriegelt sein, sodass jeweils nur eines geöffnet ist oder es könnte auch ein geeignetes Ein-Drei-Wegeventil eingesetzt werden. Alternativ wäre es aber auch denkbar eine gleichzeitige Absaugung mehrerer Prozesseinheiten zu ermöglichen.

Die Steuereinheit ist ferner insbesondere so ausgelegt, dass sie zum Halten der jeweiligen Prozesseinheiten 3a bis 3c auf einem gewünschten Prozessdruck das erste Leitungssystem 6 und die Pumpe 8 einsetzt. Insbesondere können die Prozesseinheiten 3a bis 3c gleichzeitig abgesaugt und auf Prozessdruck gehalten werden. Um Auswirkungen von Veränderungen an einer Prozesseinheit auf andere Prozesseinheiten zu vermeiden, kann wie oben beschrieben der Gasbaiast eingesetzt werden.

Fig. 4 zeigt beispielhafte Druck-Zeit-Diagramme für Substratbehandlungen in den Prozesseinheiten 3a bis 3c, wobei die jeweiligen Druck-Zeit-Diagramme jeweils für eine der Prozesseinheiten stehen. Unterhalb der jeweiligen Dia- gramme ist der jeweilige Pumpstatus der Prozesseinheiten angedeutet, wobei der schraffierte Kasten ein Abpumpen (von Umgebungsdruck auf Prozessdruck) über das zweite Leitungssystem 10 und die Pumpe 12 anzeigt, der kreuzschraffierte Kasten ein Abpumpen (zum Halten auf dem Prozessdruck) über das erste Leitungssystem 6 und die Pumpe 8 anzeigt, und der leere Kas- ten ein Belüften, Entladen und Beladen der Prozesseinheit (Die Prozesseinheit ist mit keiner der Pumpen verbunden) anzeigt. Die jeweilige Länge der Kästen ist hierbei nicht maßstäblich, es soll lediglich die Staffelung der jeweiligen An- steuerung dargestellt werden. Insbesondere ist der Kasten für das Belüften, Entladen und Beladen der Prozesseinheit verkürzt dargestellt. Die jeweiligen Prozesseinheiten 3a bis 3c werden jeweils zeitlich hintereinander (d. h. zeitlich nicht überlappend) über das zweite Leitungssystem 10 und die Pumpe 12 auf den Prozessdruck abgepumpt. Während der eigentlichen Behandlung der Substrate in den Prozesseinheiten 3a bis 3c werden diese über das erste Leitungs- system 6 und die Pumpe 8 auf dem Prozessdruck gehalten, wobei hier zeitweise zeitlich überlappend mehrere Prozesseinheiten 3a bis 3c über das Leitungssystem 6 und die Pumpe 8 abgepumpt werden. Die Druck-Zeit-Diagramme zeigen, dass eine sequentiell gestaffelte, parallele Behandlung in den jeweiligen Prozesseinheiten möglich ist.

Obwohl in Fig. 3 nur drei Prozesseinheiten 3a bis 3c gezeigt sind, wird der Fachmann erkennen, dass auch eine größerer Anzahl von Prozesseinheiten vorgesehen sein kann. Insbesondere werden Behandlungsvorrichtungen mit zehn oder gar mehr Prozesseinheiten, die über erste und zweite Leitungssysteme mit entsprechenden ersten und zweiten Pumpen abgepumpt werden in Betracht gezogen. Während die zweite Pumpe (sofern sie für ein sequentielles Abpumpen ausgelegt ist) unabhängig von der Anzahl der Prozesseinheiten ist, muß die erste Pumpe gegebenenfalls für die maximale Anzahl der gleichzeitig abzupumpenden Prozesseinheiten dimensioniert werden.

Fig. 5 zeigt beispielhafte Schwankungen des Volumenstroms, die während des Betriebs bei einer aus zehn Prozesseinheiten bestehenden Behandlungsvorrichtung in der Gemeinschaftsleitung 22 des ersten Leitungssystems 6 auftreten können. Um einen Effekt dieser Schwankungen auf die einzelnen Prozesseinheiten zu verhindern oder zumindest zu vermindern, können die Täler in der dargestellten Kurve über den Gasbaiast 14 ausgeglichen werden.

Ein solcher Ausgleich ist beispielhaft in Fig. 6 dargestellt, die einen alternativen Verlauf eines Schwankungen unterliegenden Volumenstroms (aus den Prozesseinheiten) in der Gemeinschaftsleitung 22 des ersten Leitungssystems 6 zeigt. Der grau hinterlegte Bereich zeigt, das Einleiten von Gas über den Gas- balast 14, das entsprechend der Schwankungen im Volumenstrom aus den Prozesseinheiten gesteuert oder geregelt wird, sodass in der Gemeinschaftslei- tung 22 ein im Wesentlichen gleichmäßiger Volumenstrom aufrecht erhalten wird. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 1. Bei der Darstellung in Fig. 2 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, wie bei der ersten Ausführungsform, sofern gleiche oder ähnliche Elemente in den unterschiedlichen Ausführungsformen vorhan- den sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besitzt die Behandlungsvorrichtung 1 fünf Prozesseinheiten 3a bis 3e, ein erstes Leitungssystem 6, eine erste Pumpe 8, ein zweites Leitungssystem 10, eine zweite Pumpe 12, ein drittes Leitungs- system 50 sowie eine dritte Pumpe 52. Optional kann die Behandlungsvorrichtung wiederum wenigstens einen Gasbaiast 14 sowie wenigstens eine optionale Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 aufweisen, welche mit dem ersten Leitungssystem 6 bzw. der ersten Pumpe 8 und/oder dem dritten Leitungssystem 50 und der dritten Pumpe 52 in Verbindung stehen können, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Die Prozesseinheiten 3a bis 3e weisen wiederum jeweils eine Prozesskammer auf, und können in der gleichen Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform aufgebaut sein. Sie weisen jeweils wenigstens eine Gaszuleitung sowie wenigstens eine Gasauslassleitung auf, welche mit den Leitungssystemen 6, 10 und/oder 50 in Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform weist das erste Leitungssystem 6 fünf Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a bis 20e sowie einen Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22a auf. Die Prozesskammer- Leitungsabschnitte 20a bis 20e verbinden jeweils eine Auslassleitung einer Prozesskammer einer entsprechenden der Prozesseinheiten 3a bis 3e mit dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22. In jedem der Prozesskammer- Leitungsabschnitte 20a bis 20e ist jeweils ein Regelventil 24 sowie ein Schließventil 26 angeordnet, wie bei der ersten Ausführungsform, die jeweils auch den gleichen Aufbau besitzen können.

In dem Gemeinschaftsleitungsabschnitt 22 des Leitungssystems 6 ist benachbart zu der ersten Pumpe 8 wiederum eine optionale Partikelfalle 28 angeord- net. Die erste Pumpe 8 ist wiederum eine Vakuumpumpe und kann im Wesentlichen genauso aufgebaut sein, wie bei der ersten Ausführungsform.

Auch das zweite Leitungssystem 10 weist bei dieser Ausführungsform fünf Pro- zesskammer-Leitungsabschnitte 30a bis 30e sowie einen Gemeinschafts- Leitungsabschnitt 32 auf. In den jeweiligen Prozesskammer-Leitungsabschnitten 30a bis 30e ist jeweils ein Schließventil 34 vorgesehen, das insbesondere als Bypass-Ventil ausgebildet sein kann, wie bei der ersten Ausführungsform. Hinsichtlich der ersten und zweiten Leitungssysteme mit den ent- sprechenden Ventilen liegt die eigentliche Änderung in der Anzahl der Prozess- kammerleitungsabschnitte 20a bis 20e bzw. 30a bis 30e. Ansonsten können die Elemente im Wesentlichen gleich sein wie bei der ersten Ausführungsform. Jedoch muß die Pumpe 8 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 gegebenenfalls größer dimensioniert sein als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 , da gege- benenfalls mehrere Kammern gleichzeitig abgepumpt werden müssen.

Hinsichtlich der mit dem ersten Leitungssystem und der ersten Pumpe 8 in Beziehung stehenden Elementen wie dem Gasbaiast 14 und der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 6 sei bemerkt, dass diese im wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion haben können wie bei der ersten Ausführungsform. Wiederum sind diese optional.

Neben der Anzahl der Prozesseinheiten und den entsprechenden Leitungsabschnitten liegt ein weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform in dem Vorsehen des dritten Leitungssystems 50. Das dritte Leitungssystem 50 besitzt ähnlich wie das erste Leitungssystem 6 fünf Prozesskammer-Leitungsabschnitte 54a bis 54e sowie einen Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 56. Die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 54a bis 54e des dritten Leitungssystems 50 teilen sich jeweils einen Bereich der Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a bis 20e mit dem ersten Leitungssystem 6. Insbesondere koppeln die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 54a bis 54e jeweils in den entsprechenden Bereich zwischen dem Regelventil 24 und dem Schließventil 26 der Prozesskammer- Leitungsabschnitte 20a bis 20e des ersten Leitungssystems 6 ein. Stromab- wärts bezüglich dieses Einkopplungspunktes ist in jedem der Prozesskammer- leitungsabschnitte 54a bis 54e des dritten Leitungssystems 50 ein entsprechendes Schließventil 58 vorgesehen. Auch hier können die zwei Ventile 26 und 58 als Ein-Drei-Wegeventil ausgeführt werden.

Mithin nutzen das erste Leitungssystem 6 und das dritte Leitungssystem 50 einen gemeinsamen Leitungsabschnittsbereich sowie das Regelventil 24 gemeinsam, wie der Fachmann erkennen kann. Alternativ wäre es aber auch möglich, dass die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 54a bis 54e des dritten Leitungssystems 50 jeweils zusätzlich zu dem Schließventil 58 ein entsprechendes Regelventil (nicht dargestellt) aufweisen, das über einen eigenen Leitungsabschnitt eine Verbindung zu den jeweiligen Prozesseinheiten 3a bis 3e herstellt. Durch die dargestellte Ausführungsform kann jedoch die Anzahl der erforderlichen Regelventile verringert werden.

Der Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 56 des dritten Leitungssystems 50 ist mit der dritten Pumpe 52 verbunden, wobei wiederum eine optionale Partikelfalle 60 benachbart zur dritten Pumpe 52 vorgesehen ist. Optional können auch hier ein Gasbaiast 14 und eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 für den Ge- meinschafts-Leitungsabschnitt 56 bzw. die dritte Pumpe 52 vorgesehen sein.

Die Schließventile 26, 58 können mechanisch und/oder softwaretechnisch gegen einander verriegelt sein, so dass jeweils nur eines der beiden Schließventile 26, 58 geöffnet sein kann. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Prozesseinhei- ten 3a bis 3e während einer Substratbehandlung entweder über das erste Leitungssystem 6 und die erste Pumpe 8 oder über das dritte Leitungssystem 50 und die dritte Pumpe 52 abgesaugt werden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn innerhalb einer Prozesseinheit 3a bis 3e unterschiedliche Behandlungsprozesse mit unterschiedlichen Prozessgasen ablaufen, welche getrennt entsorgt werden müssen, um unerwünschte Reaktionsprodukte und/oder Reaktionen zu vermeiden. Da zwischen solchen Behandlungen die jeweiligen Prozesseinheiten jeweils gespült werden, ist eine Abtrennung der Leitungssysteme stromabwärts bezüglich der Regelventile 24 möglich. Wie an- gedeutet ist eine gemeinschaftliche Nutzung der Regelventile 24 aber nicht zwingend. Alternativ wäre es aber auch möglich keine gegenseitige Verriegelung der Schließventile 26, 58 vorzusehen. Auch hier können die zwei Ventile 26 und 58 als Ein-Drei-Wegeventil ausgeführt werden.

Während des Betriebs der Behandlungsvorrichtung 1 werden die entsprechenden Pumpen und Ventile wiederum über eine Steuereinheit angesteuert, wobei ein Abpumpen auf einen Prozessdruck wiederum bevorzugt sequentiell gesteuert wird, während das Abpumpen der jeweiligen Prozesseinheiten zum Halten eines Prozessdrucks über das erste Leitungssystem 6 oder das dritte Leitungssystem mit entsprechender erster Pumpe 8 oder dritter Pumpe 52 erfolgen kann.

Wie man erkennen kann, bietet die Behandlungsvorrichtung 1 eine hohe Flexi- bilität hinsichtlich der Prozessierung in den einzelnen Prozesskammern bei einem geringen Hardwareeinsatz und bei einer hohen Sicherheit hinsichtlich der Trennung von Abgasen. Wie auch schon bei der ersten Ausführungsform ist natürlich eine größere Anzahl von Prozesseinheiten denkbar. Je nach Aufbau der Behandlungsvorrichtung wäre es auch denkbar, das dritte Leitungssystem 50 nicht mit allen sondern nur mit einer bestimmten Anzahl von Prozesseinheiten zu verbinden, wen sichergestellt ist, dass diese nur für einen bestimmten Prozess bestimmt sind.

Fig. 3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer Behandlungsvorrich- tung 71. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 besitzt die Behandlungsvorrichtung 1 drei Prozesseinheiten 73a bis 73c, ein erstes Leitungssystem 76, eine erste Pumpe 78, ein zweites Leitungssystem 80 und eine zweite Pumpe 82. Optional kann die Behandlungsvorrichtung wiederum wenigstens einen Gasba- last sowie wenigstens eine optionale Abgasnachbehandlungsvorrichtung auf- weisen, welche hier mit dem ersten Leitungssystem 76 bzw. der ersten Pumpe 78 und/oder dem zweiten Leitungssystem 80 bzw. der zweiten Pumpe 82 in Verbindung stehen können, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Prozesseinheiten 3a bis 3c weisen wiederum jeweils eine Prozesskammer auf, und können in der gleichen Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform aufgebaut sein. Sie weisen jeweils wenigstens eine Gaszuleitung sowie wenigstens eine Auslassleitung auf, welche mit dem ersten und zweiten Lei- tungssystemen 76, 80 in Verbindung steht.

Bei dieser Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Leitungssysteme 76, 78 drei gemeinsam genutzte Leitungsabschnitte 90a bis 90c auf, welche jeweils die Auslassleitung einer Prozesskammer einer der Prozesseinheiten 73a bis 73c mit einem entsprechenden Schließventil 94 bzw. 96 des ersten bzw. zweiten Leitungssystems 76, 78 verbinden. Auch hier können die zwei Ventile 94 und 96 als Ein-Drei-Wegeventil ausgeführt werden. Ausgehend von der Auslassleitung der Prozesskammer ist in dem jeweiligen gemeinsam genutzte Leitungsabschnitt 90a bis 90c ein Schließventil 98, ein Regelventil 100, eine optionale Partikelfalle 102 und eine Pumpe 104 vorgesehen. Das Schließventil 98 kann insbesondere ein Ventil mit Bypass sein, während das Regelventil 100 beispielsweise ein Butterfly-Ventil sein kann. Auch hier gilt, dass auf das Schließventil gegebenenfalls verzichtet werden kann, wenn über das Regelventil 100 oder hier gegebenenfalls die Schließventile 94, 96 eine ausreichende Vakuum-Haltefunktion gegeben ist.

Die Pumpe 104 kann insbesondere als eine Boosterpumpe mit Bypass ausgebildet sein, die oberhalb eines bestimmten Drucks Gas in einen Bypass (nicht dargestellt) leitet und unterhalb des bestimmten Drucks Gas in Richtung der Pumpen 78, 82 ausgibt, die als Vorpumpen ausgebildet sein können. Insbesondere können die Boosterpumpen beim Abpumpen der jeweiligen Prozesskammern vom Umgebungsdruck einen hohen Volumenstrom erreichen, der über den Bypass abgeleitet werden kann. Bei geringer werdenden Drücken fällt der Volumenstrom ab und die Boosterpumpe kann dann über die nachgeordneten Pumpen 78, 82, welche in der Regel für geringere Volumenströme ausgelegt sind, unterstützt werden, um das erforderliche Vakuum für eine Behandlung zu erreichen und dann auch während der Behandlung zu halten. Stromabwärts bezüglich der Boosterpumpen 104 verzweigt sich jeweils der gemeinsame Leitungsabschnitt 90a bis 90c in zwei Leitungsabschnitte. In einem ersten der Leitungsabschnitte ist das Schließventil 94 angeordnet, über das eine Verbindung zur ersten Pumpe 78 hergestellt werden kann. In dem zweiten Leitungsabschnitt ist das Schließventil 96 angeordnet, über das eine Verbindung zur zweiten Pumpe 78 hergestellt werden kann.

Wie der Fachmann erkennen kann, ermöglicht diese Anordnung eine Abgastrennung stromabwärts bezüglich der Booster Pumpe 104, um die abgesaugten Gase je nach Prozess und Prozessgas getrennt entsorgen zu können. Obwohl hier drei Booster Pumpen als erste Pumpstufen für die drei Prozesseinheiten eingesetzt werden, sind nur zwei nachgeordnete Pumpen 76, 78 erforderlich, die als Vorpumpen dienen können und die auch eine Abgastrennung ermöglichen. Selbst wenn die Anzahl der Prozesseinheiten ansteigt und dementspre- chend die Anzahl der Booster Pumpen, so kann die Anzahl der nachgeordneten Pumpen gleich bleiben und somit kann der Hardwareaufwand für eine Behandlungsvorrichtung mit beispielsweise fünf Prozesseinheiten wesentlich verringert werden. Es ist aber auch möglich, das eine der Kombinationen aus Booster Pumpe und nachgeordneter Pumpe für ein rasches Absaugen der jeweiligen Prozesskammer optimiert ist, während die Kombination aus Booster Pumpe mit der anderen Pumpe für ein Halten eines Prozessdrucks optimiert ist. Falls einen solche Optimierung mit zusätzlicher Gastrennung gewünscht ist, wäre es auch hier denkbar ein drittes Leitungssystem mit einer weiteren Pumpe vorzusehen. Hierzu könnten beispielsweise jeweils der Bypass der Booster Pumpen mit ei- ner Gemeinschaftsleitung verbunden sein, die zu der weiteren Pumpe führt, wobei die Kombination aus Booster Pumpe und weiterer Pumpe für ein rasches Absaugen optimiert ist. Sofern keine Optimierung der unterschiedlichen Pumpabschnitte (Abpumpen auf Prozessdruck/Halten des Prozessdrucks) und auch keines Abgastrennung erforderlich ist kann sogar auf eine Verzweigung strom- abwärts bezüglich der Pumpen verzichtet werden, und die Booster Pumpen könnten über eine einzelne Vorpumpe unterstützt werden, welche dann mehrere Booster Pumpen unterstützt. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 1 , welche der Ausführungsform gemäß Fig. 2 angelehnt ist und auch drei Leitungssysteme besitzt. Bei der Darstellung in Fig. 7 werden daher dieselben Bezugszeichen verwendet, wie bei der zweiten Ausführungsform, sofern gleiche oder ähnliche Elemente in den unterschiedlichen Ausführungsformen vorhanden sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 besitzt die Behandlungsvorrichtung 1 wieder fünf Prozesseinheiten 3a bis 3e, ein erstes Leitungssystem 6, eine erste Pumpe 8, ein zweites Leitungssystem 10, eine zweite Pumpe 12, ein drittes Leitungssystem 50 sowie eine dritte Pumpe 52. Optional kann die Behandlungsvorrichtung wiederum wenigstens einen Gasbaiast 14 sowie wenigstens eine optionale Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 aufweisen, welche mit dem ersten Leitungssystem 6 bzw. der ersten Pumpe 8 und/oder dem dritten Leitungssystem 50 und der dritten Pumpe 52 in Verbindung stehen können, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

Die Prozesseinheiten 3a bis 3e weisen wiederum jeweils eine Prozesskammer auf, und können in der gleichen Art und Weise wie bei der ersten Ausführungs- form aufgebaut sein. Sie weisen jeweils wenigstens eine Gaszuleitung sowie wenigstens eine Gasauslassleitung auf, welche mit den Leitungssystemen 6, 10 und/oder 50 in Verbindung steht. Bei dieser Ausführungsform weisen das erste und das dritte Leitungssystem 6, 50 fünf gemeinsam benutzte Prozesskammer- Leitungsabschnitte 20a bis 20e mit jeweils gleichem Strömungswiderstand auf. Die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a bis 20e verbinden jeweils eine

Auslassleitung einer Prozesskammer einer entsprechenden der Prozesseinheiten 3a bis 3e mit einem Ein-Drei-Wege Ventil 1 10. Stromabwärts bezüglich der Ein-Drei-Wege Ventile 1 10 weisen die ersten und dritten Leitungssysteme jeweils wieder Gemeinschafts-Leitungsabschnitte 22 bzw. 56 auf.

Das Ein-Drei-Wege Ventil 1 10 ist beispielsweise zwischen einer Sperrposition und ersten und zweiten Durchlasspositionen bewegbar, In den ersten und zweiten Durchlasspositionen wird eine Verbindung zwischen dem jeweiligen Pro- zesskammer-Leitungsabschnitt 20a bis 20e und einem der entsprechenden Gemeinschafts-Leitungsabschnitten 22 bzw. 56 des ersten oder des dritten Leitungssystems 6, 50 hergestellt. Mithin wird eine ähnliche Ansteuerung wie durch die Ventile 26, 58 gemäß Fig. 2 erreicht und es ist auch möglich statt der Ein-Drei-Wege Ventile 1 10, zwei getrennte Sperrventile vorzusehen.

In dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 des ersten Leitungssystems 6 ist benachbart zur ersten Pumpe 8 wiederum eine optionale Partikelfalle 28 angeordnet.

Die jeweiligen Leitungsabschnitte des ersten Leitungssystems, die sich zwischen den jeweiligen Ein-Drei-Wege Ventilen 1 10 und der Pumpe 8 erstrecken, sind so konzipiert, dass sie alle die gleichen Strömungswiderstände aufweisen. Dies kann beispielsweise durch die jeweiligen Leitungslängen, Winkel innerhalb der Leitungen, Strömungsquerschnitte der Leitungen, Drosseln etc. erreicht werden, wie der Fachmann erkennt. Mithin ist bei entsprechend geöffnetem Ein-Drei-Wege Ventil 1 10. zwischen jeder der Prozesskammern der Prozesseinheiten 3a bis 3e und der Pumpe 8 derselbe Strömungswiderstand gegeben. Benachbart zur optionalen Partikelfalle 28 ist ferner optional ein Regelventil 1 15 vorgesehen. Diese Regelventil 5 ermöglicht es gemeinsam mit den Leitungsabschnitten mit gleichem Strömungswiderstand für die über ein Ein-Drei-Wege Ventil 1 10 in Verbindung stehenden Prozesskammern gleiche Absaugbedingungen vorzusehen. So kann über ein einzelnes Regelventil 1 15 im ersten Lei- tungssystem 6 der Druck in den unterschiedlichen Prozesskammern geregelt werden, wobei hier natürlich auch die Gaseinleitung in die jeweiligen Prozesskammern berücksichtigt werden kann. Individuelle Regelventile für jede Prozesskammer können entfallen. Alternativ oder auch zusätzlich kann eine entsprechende Regelung auch durch den optionalen Gasbaiast 14, der mit dem Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 22 der ersten Leitungssystems in Verbindung steht erreicht oder unterstützt werden. Ein solcher Aufbau ermöglicht eine weitere Reduzierung der erforderlichen Bauteile, insbesondere hinsichtlich der Anzahl der benötigten Regelventile im Vergleich zur zweiten Ausführungsform. Die erste Pumpe 8 ist wiederum eine Vakuumpumpe und kann im Wesentlichen genauso aufgebaut sein, wie bei der zweiten Ausführungsform. Das zweite Leitungssystem 10 weist auch bei dieser Ausführungsform fünf Prozesskammer-Leitungsabschnitte sowie einen Gemeinschafts-Leitungsabschnitt auf und ist genauso aufgebaut wie in Fig. 2.

Das dritte Leitungssystem 50 teilt sich mit dem ersten Leitungssystem 6 die fünf Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a bis 20e und weist einen Gemein- schafts-Leitungsabschnitt 56 auf. Wie bei dem ersten Leitungssystem sind die Leitungsabschnitte des dritten Leitungssystems, die sich zwischen den jeweiligen Ein-Drei-Wege Ventilen 110 und der Pumpe 52 erstrecken, so konzipiert, dass sie alle die gleichen Strömungswiderstände aufweisen. Dies kann in der gleichen Weise erreicht werden, wie beim ersten Leitungssystem 6. Mithin ist bei entsprechend geöffnetem Ein-Drei-Wege Ventil 1 10. zwischen jeder der Prozesskammern der Prozesseinheiten 3a bis 3e und der Pumpe 52 derselbe Strömungswiderstand gegeben. Dieser kann sich von dem entsprechenden Strömungswiderstand im ersten Leitungssystem unterscheiden kann aber auch derselbe sein.

Während bei der Darstellung gemäß Fig. 7 das erste Leitungssystem 6 und das dritte Leitungssystem 50 die Prozesskammer-Leitungsabschnitte 20a bis 20e einen nutzen, wird der Fachmann erkennen, dass es auch möglich wäre, dass das erst und zweite Leitungssystem jeweils eigene Prozesskammer- Leitungsabschnitte mit eigenen Schließventilen aufweisen.

Der Gemeinschafts-Leitungsabschnitt 56 des dritten Leitungssystems 50 ist mit der dritten Pumpe 52 verbunden, wobei wiederum eine optionale Partikelfalle 60 benachbart zur dritten Pumpe 52, ein Regelventil 120, ein Gasbaiast 14 und/oder eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 16 vorgesehen sein kann, wie dargestellt. Während des Betriebs der Behandlungsvorrichtung 1 werden die entsprechenden Pumpen und Ventile wiederum über eine Steuereinheit angesteuert, wobei ein Abpumpen auf einen Prozessdruck wiederum bevorzugt sequentiell gesteuert wird, während das Abpumpen der jeweiligen Prozesseinheiten zum Halten eines Prozessdrucks über das erste Leitungssystem 6 oder das dritte Leitungssystem mit entsprechender erster Pumpe 8 oder dritter Pumpe 52 erfolgen kann.

Wie man erkennen kann, bietet die Behandlungsvorrichtung 1 eine hohe Flexi- bilität hinsichtlich der Prozessierung in den einzelnen Prozesskammern bei einem geringen Hardwareeinsatz und bei einer hohen Sicherheit hinsichtlich der Trennung von Abgasen oder gegebenenfalls der Einstellung unterschiedlicher Prozessparameter in den Prozesseinheiten. Wie auch schon bei der ersten Ausführungsform ist natürlich eine größere Anzahl von Prozesseinheiten denk- bar. Je nach Aufbau der Behandlungsvorrichtung wäre es auch denkbar, das dritte Leitungssystem 50 nicht mit allen sondern nur mit einer bestimmten Anzahl von Prozesseinheiten zu verbinden, wen sichergestellt ist, dass diese nur für einen bestimmten Prozess bestimmt sind. Bei den obigen Ausführungsformen wurden zwei oder drei Leitungssysteme mit jeweiligen Pumpen in Verbindung mit drei oder mehr Prozesseinheiten beschrieben. Alternativ ist es aber auch möglich mehr Leitungssysteme mit entsprechenden Pumpen vorzusehen. Zum Beispiel kann ein Leitungssystem mit einer Pumpe für die Evakuierung der Prozesseinheiten, und N Leitungssystems mit N Pumpen für das Halten des Prozessdrucks und/oder eine Abgastrennung vorgesehen werden, wobei bevorzugt die Anzahl der Prozesskammern größer als 2+N ist. Allerdings dieses Kriterium gegebenenfalls bedingt durch eine erforderliche Abgastrennung nicht zwingend. _ Das Vorsehen mehrerer Leitungssysteme ermöglicht den Einsatz spezieller Pumpen, die je nach Prozess einer oder mehreren Prozesskammern zugeordnet werden. Die Auswahl der Pumpen kann einerseits auf die erforderlichen Druckbedingungen und/oder die eingesetzte Prozesschemie abgestimmt wer- den. Bei bestehenden Anlagen, wie sie Eingangs beschrieben wurden, mussten die Pumpen pro Prozesskammer jeweils für die potentiell höchste erforderliche Vakuumleistung sowie die potentiell schädlichste Prozessumgebung ausgelegt werden. Bei der Erfindung ist hier eine wesentlich höherer Flexibilität gegeben und selbst wenn die Anzahl der Pumpe nicht reduziert würde, können gegebenenfalls für bestimmte der Leitungssysteme Pumpen mit niedrigeren Anforderungen bereitgestellt werden, da diese zum Beispiel nur für nicht schädliche Prozessumgebungen und für geringe Vakuumanforderungen eingesetzt werden.

Obwohl die Erfindung anhand bestimmter Ausführungsformen erläutert wurde ist die Erfindung nicht auf die konkreten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können die Ausführungsformen miteinander Kombiniert werden und einzelne Elemente in den Ausführungsformen ausgetauscht werden, sofern Kompatibilität gegeben ist.