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QUERVERWEIS
AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese
Anmeldung nimmt die Priorität
der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2004-229, angemeldet am 05.
Januar 2004, in Anspruch, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme
voll inhaltlich mit enthalten ist.
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaminations-Überwachungsvorrichtung
und insbesondere eine Kontaminations-Überwachungsvorrichtung zum
Verringern von Kontaminationsstoffen aufgrund von eines Gaslecks
bzw. eines in einen Reinraum einströmenden Gases.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Halbleitervorrichtungen
werden im allgemeinen mit Hilfe von verschiedenen Herstellungsverfahren
(fabrication processes = FAB) hergestellt, die eine elektrische
Schaltung auf einem Halbleitersubstrat, wie etwa einem Silizium-Wafer,
ausbilden. Ein elektrisches Die-Aussortierungsverfahren (electrical die
sorting (IDS) process) kann zum Überwachen
der elektrischen Eigenschaften der elektrischen Schaltung verwendet
werden und ein Packaging-Verfahren kann zum Aufteilen des Halbleitersubstrats
in einzelne Halbleiter-Chips und zum Versiegeln dieser Halbleiter-Chips
mittels eines Epoxidharzes verwendet werden. Beispiele der verwendeten
Herstellungsverfahren, können
Abscheidungsverfahren zum Ausbilden einer dünnen Schicht auf dem Halbleitersubstrat, chemisch-mechanisches
Polieren (CMT-Verfahren), die die dünne Schicht polieren, photolithoographische
Verfahren, die ein Photoresistmuster auf der dünnen Schicht ausbilden, Ätzverfahren,
die die dünne
Schicht unter Verwendung des Photoresistmusters als eine Maske zu
einem elektrischen Muster ätzen,
Ionenimplantationsverfahren, die Ionen in einen vorbestimmten Bereich
des Halbleitersubstrats implantieren, Reinigungsverfahren zum Reinigen
des Halbleitersubstrates von Verunreinigungen und Prüfverfahren
zum Prüfen
einer Oberfläche
des Halbleitersubstrats, so daß Defekte
in der dünnen
Schicht oder in dem Muster detektiert werden können, enthalten.
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Die
obigen Herstellungsverfahren können
in einem Reinraum durchgeführt
werden, welcher mit reiner Luft versorgt wird. Ein Reinraum enthält im allgemeinen
eine Vielzahl von Gebläsefiltereinheiten, ein
Fluid-Versorgungssystem und eine Nutzzone (utility zone). Eine Gebläsefiltereinheit
kann beispielsweise an einem oberen Abschnitt des Reinraums angeordnet
werden und kann den Reinraum mit reiner Luft von einer Deckenkammer
aus versorgen. Das Fluid-Versorgungssystem kann an einem oberen
Abschnitt des Reinraums angeordnet sein, um den Reinraum mit verschiedenen
Prozeß-Fluiden
bzw. Arbeitsfluiden zu versorgen. Eine Drucksteuervorrichtung kann
in der Nutzzone angeordnet sein. Die Drucksteuervorrichtung steuert
einen Innendruck des Reinraums und/oder die Innendrücke der
verschiedenen Geräte,
die die obigen Herstellungsverfahren durchführen. Die Reinluft kann in
den Reinraum durch die Gebläsefiltereinheit
zugeführt
werden und die Reinluft kann in die Nutzzone durch ein Bodenplatte
des Reinraum entlüftet
bzw. abgeführt
werden. Demgemäß zirkuliert
die Reinluft durch eine Luftzirkulationsleitung, die die Deckenkammer
und die Nutzzone verbindet.
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Beispiele
für Arbeitsfluide
enthalten verschiedene Prozeß-
bzw. Arbeitsgase und -chemikalien, die für die Herstellung von Halbleitervorrichtung verwendet
werden und dem Fachmann bekannt sind. Das Fluid-Versorgungssystem
eines Reinraum kann eine Vielzahl von Röhren enthalten, durch welche verschiedene
Arbeitsfluide strömen
und eine Vielzahl von Verbindungsstellen zum Verbinden der Röhren miteinander.
Diese Verbindungsstellen können
ein oder mehrere Ventile enthalten, die den Druck und die Menge
des durchströmenden
Arbeitsfluides steuern.
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Ein
Arbeitsfluid kann jedoch aus dieser Verbindungsstelle des Fluid-Versorgungssystems
austreten und das austretende Fluid kann in dem Reinraum durch die
Luftzirkulationsleitung, die die Deckenkammer mit der Nutzzone verbindet,
zirkulieren. Das zirkulierende ausgetretene Fluid kann dann die Betriebsumgebung
in dem Reinraum kontaminieren bzw. verschmutzen.
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KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthält
eine Kontaminations-Überwachungsvorrichtung
zumindest zwei Leitungen, die durch einen Verbindungsabschnitt verbunden
sind und derart konfiguriert sind, daß es dem Arbeitsfluid möglich ist
hindurch zu strömen,
sowie eine Abdeckung, die so konfiguriert ist, daß sie den
Verbindungsabschnitt umfaßt
und eine umfaßte
Kavität (Hohlraum)
zwischen der Abdeckung und dem Verbindungsabschnitt vorsieht. Ein
Einlaßanschluß ist mit
der Abdeckung verbunden und so aufgebaut, daß er Gas in die Kavität zuführen kann.
Ein Auslaßanschluß ist mit
der Abdeckung verbunden und so aufgebaut, daß das Gas und ein Kontaminations-
bzw. Verschmutzungsstoff (contaminant) aus der Kavität abgeführt werden
kann.
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Gemäß weiteren
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthält
ein Kontaminations-Management-System zumindest eine Steuereinheit,
die eine Abdeckung enthält,
die derart aufgebaut ist, daß sie
einen Verbindungsabschnitt umschließt, der zumindest zwei Leitungen
verbindet, und derart aufgebaut ist, daß es einem Arbeitsfluid möglich ist, hindurch
zu strömen.
Die Abdeckung sieht eine umschlossene Kavität zwischen der Abdeckung und dem
Verbindungsabschnitt vor. Ein Einlaßanschluß ist mit der Abdeckung verbunden
und derart aufgebaut, daß Gas
in die Kavität
eingeführt
werden kann. Ein Auslaßanschluß ist mit
der Abdeckung verbunden und derart aufgebaut, daß das Gas und ein Verschmutzungsstoff
aus der Kavität
durch eine Entleerungsleitung abgeführt werden kann. Eine Vielzahl von
Sammelleitungen sind mit dem Auslaßanschluß verbunden und derart aufgebaut,
daß sie
den Verschmutzungsstoff sammeln. Die Sammelleitungen sind mit einer
Verbindungsleitung verbunden, die den Auslaßanschluß und die Entleerungsleitung
verbindet. Eine Analyseeinheit ist mit den Sammelleitungen verbunden
und derart aufgebaut, daß die
gesammelten Verbindungsstoffe analysiert werden.
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Verfahren
zum Verringern der Kontamination in einem Reinraum gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthalten ein Umschließen eines
Verbindungsabschnitts, der mit zumindest zwei Leitungen verbunden
ist, mit einer Abdeckung, die eine umschlossene Kavität dazwischen
definiert. Ein Verschmutzungsstoff von dem Verbindungsabschnitt ist
in der Kavität
enthalten. Ein Gas wird der Kavität durch einen Einlaßanschluß zugeführt. Ein
Gasgemisch aus dem Gas und dem Verschmutzungsstoff wird durch einen
Auslaßanschluß aus der
Kavität
abgeführt.
Bei einigen Ausführungsformen
wird das abgeführte
Gasgemisch analysiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Kontaminations-Überwachungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Vorderansicht der Kontaminations-Überwachungsvorrichtung,
die in 1 gezeigt ist;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das ein Kontaminations-Management-System gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die die in 1 gezeigte
Kontaminations-Überwachungsvorrichtung
verwenden, darstellt;
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4 ist
ein schematisches Diagramm eines Reinraums, der das in 3 gezeigte
Kontaminations-Management-System verwendet; und
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5 ist
ein Flußdiagramm,
das Betriebsschritte gemäß den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
begleitende Zeichnung eingehender beschrieben, in welcher Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt sind. Ausführungsformen
der Erfindung können
jedoch in zahlreichen Arten und Formen verkörpert sein und sollten nicht
auf diese hier dargelegten Ausführungsformen
beschränkt
ausgelegt werden, vielmehr dienen diese Ausführungsformen dazu, die Offenbarung
sorgfältig und
vollständig
vorzusehen und einem Fachmann den Umfang der Erfindung vollständig zu
vermitteln. Bei der Zeichnung sind die Abmessungen der einzelnen
Elemente aus Gründen
der Übersichtlichkeit
vergrößert dargestellt.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in den Figuren.
Ferner ist zu berücksichtigen,
daß, wenn
ein Element als "auf" oder "verbunden mit" einem anderen Element
beschrieben wird, dieses direkt auf oder direkt mit dem anderen
Element verbunden sein kann, aber auch dazwischen liegende Elemente
vorhanden sein können.
Im Gegensatz dazu sind keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden,
wenn ein Element als "direkt
auf' oder "direkt verbunden
mit" einem anderen
Element bezeichnet wird.
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Gemäß 1 und 2 enthält eine
Kontaminations-Überwachungsvorrichtung 100 eine
Abdeckung 106, die derart aufgebaut ist, daß sie einen Verbindungsabschnitt 104 umschließt oder
abschirmt oder versiegelt. Der Verbindungsabschnitt 104 verbindet
zumindest zwei Leitungen 102a und 102b, durch
welche ein Arbeitsfluid strömt.
Bei diesem Aufbau kann die Ausbreitung eines Verschmutzungsstoffes,
der aus dem Verbindungsabschnitt 104 austritt (beispielsweise
durch ein Leck) verringert werden.
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Insbesondere
definiert die Abdeckung 106 eine Kavität 106c zwischen der
Abdeckung 106 und dem Verbindungsabschnitt 104 und/oder
den Leitungen 102a und 102b. Die Kavität 106c wird
durch eine Innenoberfläche
der Abdeckung 106 und der Außenoberfläche des Verbindungsabschnitts 104 und
der Leitungen 102a und 102b definiert. Die Abdeckung 106 enthält einen
darin definierten Einlaßanschluß 108 und
Auslaßan schluß 110.
Der Einlaßanschluß 108 ist
zum Zuführen
eines Gases, wie etwa Luft, zu der Kavität 106c aufgebaut.
Der Auslaßanschluß 110 ist
mit einer Entleerungsleitung 50 verbunden und derart aufgebaut,
daß ein
Gemisch des zugeführten Gases
und des Verschmutzungsstoffes durch die Entleerungsleitung 50 entlüftet bzw.
abgeführt
wird.
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Die
Abdeckung 106 enthält
einen ersten Endabschnitt 106a, der die erste Leitung 102a abdeckt, und
einen zweiten Endabschnitt 106b, der die zweite Leitung 102b abdeckt.
Die Abdeckung 106 wird durch eine Vielzahl von Rippen 112 unterstützt, so daß die Abdeckung 106 formstabil
aufgebaut ist und eine Verformung weitgehend verhindert wird. Demgemäß weist
die Kavität 106c eine
im allgemeinen konstante Größe und Form
auf, da auch die Form und Größe der Abdeckung
im wesentlichen konstant bleibt.
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Wie
in den Figuren dargestellt, sind der Auslaßanschluß 110 und die Entleerungsleitung 50 miteinander über eine
Verbindungsleitung 114 verbunden. Ein Gasgemisch, das in
die Kavität 106c der
Abdeckung 106 durch den Einlaßanschluß 108 zugeführt wird,
und daß der
austretende Verschmutzungsstoff aus dem Verbindungsabschnitt 104,
strömen
in der Entleerungsleitung 50 über die Verbindungsleitung 114.
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Die
Verbindungsleitung 114 kann zum Verbinden der Entleerungsleitung 50 mit
verschiedenen Herstellungsverarbeitungsvorrichtungen (nicht gezeigt),
in welchem ein Verfahren für
ein Objekt, wie etwa ein Silizium-Wafer oder ein Glassubstrat, unter Verwendung
des Arbeitsfluids durchgeführt
werden kann, verwendet werden. Außerdem kann die Entleerungsleitung 50 mit
einem nicht näher
dargestellten Gaswäschersystems
zum Reinigen des Gases, das aus den einzelnen Verarbeitungsvorrichtungen
abgeführt
worden ist, verbunden werden.
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Beispielsweise
kann ein Entleerungsgas, das aus einer Verarbeitungsvorrichtung
abgeführt worden
ist, in das Gaswäschersystem über die
Entleerungsleitung 50 strömen. Das abgeführte Gas kann,
nachdem es durch das Gaswäschersystem
gereinigt worden ist, an die Umgebung, wie etwa in den Reinraum
wieder abgegeben werden.
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Demgemäß kann die
Abdeckung 106 die Ausbreitung jeglichen austretenden Verschmutzungsstoffes
aus dem Verbindungsabschnitt 104 verringern. Ein Gasgemisch,
das den Verschmutzungsstoff enthält,
kann in die Umgebung (wie etwa einen Reinraum) über die Verbindungsleitung 114,
die Entleerungsleitung 50 und ein Gaswäschersystem abgegeben werden.
Im Ergebnis kann damit die Kontamination einer Betriebsumgebung,
wie etwa einem Reinraum für
die Halbleiterherstellung, verringert werden.
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Bei
einigen Ausführungsformen
enthält
der Einlaßanschluß 108 einen
Filter 116, der zum Filtern von Partikeln in der Luft,
die der Kavität 106c der
Abdeckung 106 zugeführt
wird, aufgebaut ist. Beispiele für
den Filter 116 enthalten einen hocheffizienten Partikelluftfilter
(high efficiency particulate air = HEPA filter), einen Niedrigpenetrationsluftfilter
(ultra low penetration air = ULPA filter) usw.
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Die
Abdeckung 106 kann einen excellenten Schutz gegen Korrosion
und Chemikalien bezüglich des
Arbeitsfluids aufweisen. Die Abdeckung 106 kann ein flexibles
Material, wie etwa ein Fluorpolimerkunststoff enthalten. Ein Beispiel
für einen
Fluorpolimerkunststoff kann beispielsweise Polytetrafluorethylen
(PTFE) sein (, das ein Produkt von Dupont Co., Ltd. mit der Bezeichnung
Teflon als registrierte Marke ist).
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Der
Verbindungsabschnitt 104 verbindet die ersten und zweiten
Leitungen 102a und 102b und kann zumindest ein
Ventil zum Steuern der Menge oder des Drucks des durch die Leitungen 102a und 102b strömenden Arbeitsfluids
aufweisen. Obgleich Ausführungsformen
der Erfindung hier unter Bezugnahme auf den Verbindungsabschnitt 104,
der die ersten und zweiten Leitungen 102a und 102b miteinander
verbindet, beschrieben werden, ist es offensichtlich, daß der Verbindungsabschnitt 104 ebenso eine
Ventilandordnung enthalten kann, die zum Steuern der Fluid-Menge
zwischen drei und mehr Leitungen aufgebaut ist. Verschiedene Anschlußstücke zum
Verbinden der einzelnen Leitungen und andere Konfigurationen, die
dem Fachmann bekannt sind, können
ebenso anstelle oder zusammen mit dem Verbindungsabschnitt 104 verwendet
werden.
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Wie
in den Figuren dargestellt, enthält
die Kontaminations-Überwachungsvorrichtung 100 ein Paar
von Dichtungselementen 118a und 118b, die zum
Abdichten der Abdeckung 106 an den beiden Endabschnitten 106a und 106b aufgebaut
bzw. angeordnet sind. Insbesondere das erste Abdichtungselement 118a befestigt
den Endabschnitt 106a der Abdeckung 106 dichtig
an die erste Leitung 102a und das zweite Abdichtungselement 118b befestigt
den zweiten Endabschnitt 106b der Abdeckung 106 dichtig
mit der zweiten Leitung 102b. Demgemäß dichtet das erste Abdichtungselement 118a die
Abdeckung 106 an dem ersten Endabschnitt 106a und
das zweite Abdichtungselement 118b dichtet die Abdeckung 106 an
dem zweiten Endabschnitt 106b ab, so daß die Kavität 106c von der Umgebung
isoliert ist. Gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann jegliches Versiegelungsmaterial
für die
Abdichtungselemente 118a und 118b verwendet werden. Insbesondere
können
die Abdichtungselemente 118a und 118b ein auf
Silizium basierendes Material, wie etwa ein Silikonpolymer enthalten.
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Unter
Bezugnahme auf 2 kann die Kontaminations-Überwachungsvorrichtung 100 ferner
einen Gleitverschluß (slide
zipper) 120 und ein transparentes Fenster auf der Abdeckung 106 enthalten. Der
Gleitverschluß 120 ist
zum Öffnen
und/oder Schließen
der Abdeckung aufgebaut, wenn die Abdeckung 106 um den
Verbindungsabschnitt 104 herum installiert wird. Das transparente
Fenster 122 ist derart aufgebaut, daß es dem Benutzer ermöglicht,
in den Innenraum der Abdeckung 106 zu sehen. Falls beispielsweise
das Arbeitsfluid verflüssigte
Chemikalien enthält,
kann ein Bedienungspersonal die Leckage der Chemikalien aus dem
Verbindungsabschnitt 104 durch das transparente Fenster 122 beobachten.
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Gemäß 3 und 4 enthält ein Kontaminations-Managementsystem 200 eine
Vielzahl von Steuereinheiten (wie etwa der Kontaminations-Überwachungsvorrichtung,
die im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben
worden ist und die zum Verringern einer Kontamination aufgebaut
ist, die aus dem Verbindungsabschnitt 104 austritt), eine
Vielzahl von Sammelleitungen 202, die zum Sammeln eines Verschmutzungsstoffes aufgebaut
sind und einer Analyseeinheit 404, die zum Analysieren
des gesammelten Verschmutzungsstoffes aufgebaut ist.
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Wie
in 4 dargestellt, kann das Kontaminations-Managementsystem 200 in
einem Reinraumsystem 10 installiert sein, in welchem ein
Herstellungsverfahren für
eine Halbleitervorrichtung durchgeführt wird. Wie in 4 gezeigt,
enthält
das Reinraumsystem 10 einen Reinraum 12, in welchem
verschiedene Verfahren mit einem Halbleitersubstrat durchgeführt werden,
eine Nutzzone 14 unterhalb des Reinraums 12, eine
Deckenkammer 16 oberhalb des Reinraums 12, eine
Luftzirkulationsleitung 18, durch welche die Nutzzone 14 und
die Deckenkammer 16 miteinander verbunden sind, eine Kühlspule 20 zum
Steuern der Lufttemperatur der Nutzzone 14 und ein Zirkulationsgebläse 22 zum
Zirkulierenlassen der Luft in der Nutzzone 14. Der Reinraum
weist eine obere Platte 12a und eine untere Platte 12b auf.
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Eine
Vielzahl von Gebläsefiltereinheiten 24 ist
auf der oberen Platte 12a des Reinraums 12 zum Zuführen von
reiner Luft in den Reinraum 12 installiert. Eine Vielzahl
von Öffnungen
können
in der Bodenplatte 12b des Reinraums 12 ausgebildet
sein, so daß die
Luft in dem Reinraum 12 zu der Nutzzone 14 gelangen
kann. Die Luft in dem Reinraum 12 strömt in die Nutzzone 14 durch
die Durchdringungsöffnungen
in der Bodenplatte 12b und die Luft in der Nutzzone 14 strömt in die
Luftzirkulationsleitung 18. Die Luft in der Luftzirkulationsleitung 18 wird
dem Reinraum 12 über
die Gebläsefiltereinheiten 24 zugeführt. Daher
zirkuliert die Luft in dem Reinraumsystem 10 durch die
Luftzirkulationleitung 18.
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Der
Reinraum 12 enthält
eine Transportvorrichtung 26, die zum Transportieren der
Halbleitervorrichtung aufgebaut ist, eine Aufbewahrungsvorrichtung 28 zum
Aufbewahren der Halbleitervorrichtung und eine Verarbeitungsvorrichtung 30,
in welcher ein vorbestimmtes Herstellungsverfahren mit dem Halbleitersubstrat
durchgeführt
wird. Die Verarbeitungsvorrichtung 30 kann beispielsweise
mit einem Fluid-Versorgungssystem 32, einem nicht näher dargestelltem
Vakuumsystem und einem nicht näher dargestellten
Energieversorgungssystem in der Nutzzone 14 verbunden sein.
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Das
Fluid-Versorgungssystem 32 enthält eine Vielzahl von Leitungen 102,
die durch Verbindungsabschnitte 104 verbunden sind, von
denen jeder von einer Kontaminations-Überwachungsvorrichtung 100 umschlossen
ist. Die Verbindungsabschnitte 104 enthalten Ventile und
können
in dem Reinraum 12 und/oder der Nutzzone 14 positioniert
sein. Die Aufbewahrungseinheit 28 kann in der Nutzzone 14 oder
außerhalb
des Reinraumsystems 10 installiert sein. Das Fluid-Versorgungssystem 32 versorgt die
Verarbeitungsvorrichtungen 30 mit verschiedenen Quellgasen,
Reinigungsgasen, Inert-Gasen, die als ein Kühlgas verwendet werden, oder
verschiedenen Chemikalien.
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Beispiele
für die
Verarbeitungsvorrichtungen 30 enthalten eine Abscheidungsvorrichtung
zum Ausbilden einer dünnen
Schicht auf dem Halbleitersubstrat, einer Photolitographie-Vorrichtung
zum Ausbilden eines Photoresistmusters auf der dünnen Schicht, eine Ätzvorrichtung
zum Versehen der dünnen
Schicht mit einem Muster, das vorbestimmte elektrische Charakteristiken
aufweist, unter Verwendung des Photoresistmusters als eine Ätzmaske, eine
Ionenimplantationsvorrichtung zum Implantieren von Ionen in einen
Oberflächenabschnitt
der dünnen Schicht,
eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus
dem Muster oder der dünnen
Schicht und dergleichen.
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Jeder
der Gebläsefiltereinheiten 24 enthält einen
HEPA-Filter und/oder einen ULPA-Filter zum Entfernen von Partikeln
aus der zirkulierenden Luft, und/oder einen chemischen Filter zum
Entfernen von chemischen Verunreinigungen aus der zirkulierenden
Luft.
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Die
Verarbeitungsvorrichtungen 30 sind mit dem Gaswäschersystem 52 außerhalb
des Reinraums 10 über
die Entleerungsleitung 50 verbunden. Die Nebenprodukte
von jedem der Verarbeitungseinheiten zum Herstellen der Halbleitervorrichtungen und
das entsprechende Arbeitsfluid werden zu dem Gaswäschersystem 52 aus
den Verarbeitungsvorrichtugen 30 abgeführt. Das Gaswäschersystem 52 entfernt
Verunreinigungen aus den Nebenprodukten und den Arbeitsfluiden.
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Die
Analyseeinheit 204 ist mit den Sammelleitungen 202 verbunden,
welche wiederum mit den Verbindungsleitungen 114 verbunden
sind. Die Verbindungsleitungen 114 verbinden die Kontaminations-Überwachungsvorrichtungen 100 mit
der Entleerungsleitung 50. Die Analyseeinheit 204 analysiert das
Gasgemisch (, welches einen Kontaminationsstoff bzw. eine Verunreinigung
enthalten kann), das durch die Sammelleitungen 202 strömt. Beispielsweise
kann die Analyseeinheit 204 ionische Verunreinigungen,
metallische Verunreinigungen und organische Verunreinigungen, die
in dem Gemisch enthalten sind, detektieren und analysieren.
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Obgleich
die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Kontaminations-Überwachungsvorrichtugen 100 beschrieben
worden sind, die die Ventile des Fluids-Versorgungssystems 32 in
der Nutzzone 14 abdecken, ist es offensichtlich, daß Ventile
in den Reinraum 12 oder der Verarbeitungsvorrichtung 30 ebenso
mit der Kontaminations-Überwachungsvorrichtung 100 abgedeckt
werden können.
Außerdem
kann die Kontaminations-Überwachungsvorrichtung 100 ebenso
die Ventile in den Ausgangsleitungen 34 zum Verbinden jeder der
Prozeßvorrichtungen 30 mit
der Entleerungsleitung 50 oder einige oder alle Ventile
der Verbindungselemente, die in dem Reinraumsystem 10 verwendet
werden, abdecken bzw. umschließen.
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Die
Abdeckung 106, welche verschiedene Leitungen und Verbindungselemente
abschirmt bzw. abdichtet, kann die Kontamination, die daraus heraustritt
und sich über
andere Bereiche des Reinraumsystems 10 verbreitet, verringern.
Der ausgetretene Verschmutzungsstoff kann durch die Entleerungsleitung 50 zusammen
mit der in die Kavität 106c eingeführten Luft
aus dem Reinraum 12 und der Nutzzone 14 abgeführt werden.
Die Analyseeinheit 204 analysiert das Gemisch des ausgetretenen
Verschmutzungsstoffes und des zugeführten Gases. Demgemäß kann die
Verunreinigung der Luft, die durch den Reinraum 12, die
Nutzzone 14, die Luftzirkulationsleitung 18 und
die Deckenkammer 16 zirkuliert, ausreichend verhindert
werden und die Verbindungsabschnitte 104, wie etwa Ventile
und Verbindungselemente, effektiver gesteuert bzw. überwacht
werden.
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Gemäß 3 kann
die Analyseeinheit 204 mit der Überwachungseinheit 206 zum Überwachen einer
Kontaminations-Leckage aus den Verbindungsabschnitten 104 unter
Verwendung der dabei erzeugten Analysedaten verbunden werden. Wie
in den Figuren dargestellt, enthält
die Überwachungseinheit 206 einen
Komparator 206a zum Vergleichen der Analysedaten von dem
Verschmutzungsstoff mit Referenzdaten, einen Signalgenerator 206b zum
Erzeugen eines Warnsignals in Übereinstimmung
mit dem Vergleichsergebnis, und eine Anzeigevorrichtung 206c zum
Anzeigen der Analysedaten. Die Analysedaten können beispielsweise eine Konzentration
des Verschmutzungsstoffs in dem Gemisch und/oder eine Identifikation
von verschiedenen Bestandteilen des Verschmutzungsstoffes enthalten.
Die Überwachungseinheit 206 vergleicht
die Analysedaten mit den Referenzdaten und erzeugt ein Warnsignal
auf der Grundlage des Vergleichs. Beispielsweise kann das Warnsignal
erzeugt werden, wenn die Analysedaten größer oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert
ist, der durch die Referenzdaten definiert ist. Die Analysedaten
einschließlich
des Vergleichsergebnis können
auf der Anzeigevorrichtung 206c angezeigt werden.
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Wie
in 5 dargestellt ist ein Verbindungsabschnitt von
einer Abdeckung umschlossen (Kasten 300). Der Verbindungsabschnitt
verbindet mindestens zwei Leitungen, die etwa dem Verbindungsabschnitt 104,
der in 1 dargestellt ist. Die Abdeckung (wie etwa die
in 1 und 2 gezeigte Abdeckung 106)
definiert eine umschlossene Kavität zwischen dem Verbindungsabschnitt
und der Abdeckung. Ein Verschmutzungsstoff von dem Verbindungsabschnitt
kann in der Kavität
enthalten sein. Ein Gas wird der Kavität über einen Einlaßanschluß zugeführt (Kasten 302).
Ein Gasgemisch des Gases und des Verschmutzungsstoffs wird aus der
Kavität über den
Auslaßanschluß abgeführt (Kasten 304). Bei
einigen Ausführungsformen
der Erfindung kann das abgeführte
Gasgemisch analysiert werden, um die Konzentration des Verschmutzungsstoffs
oder den Aufbau des Gasgemisches zu bestimmen.
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Gemäß den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bedeckt bzw. versiegelt die Kontaminations-Überwachungsvorrichtung
den Verbindungsabschnitt, der zu mindest zwei Leitungen verbindet,
durch welche das Arbeitsfluid strömt, so daß der aus dem Verbindungsabschnitt
austretende Verschmutzungsstoff an der Ausbreitung über andere Bereiche
des Reinraumsystems wesentlich gehindert werden kann. Außerdem kann
der ausgetretene Verschmutzungsstoff durch die Entleerungsleitung
entlüftet
bzw. abgeführt
werden und die Konzentration und/oder Bestandteile des Verschmutzungsstoffes können unter
Verwendung der Analyseeinheit analysiert werden. Der Signalgenerator
kann ein Warnsignal basierend auf dem Vergleich erzeugen.
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Demgemäß können die
Verarbeitungsvorrichtungen, das Reinraumsystem und das Halbleitersubstrat
im wesentlichen vor Verunreinigungen durch einen ausgetretenen Verschmutzungsstoff
bzw. einer Leitungsleckage verhindert werden. Die Ventile und/oder
Verbindungselemente, die auf den Leitungen installiert sind, durch
welche das Arbeitsfluid oder das Entleerungsgas strömt, können wirksam gesteuert
bzw. überwacht
werden. Der Verschmutzungsstoff kann aus dem Reinraum durch die
Entleerungsleitung wirksam entfernt werden. Außerdem können die Leitungen, durch welche
das Arbeitsfluid strömt,
und das Ventil zum Steuern der Menge und des Drucks des Arbeitsfluids
einfach repariert werden und die Instandhaltungskosten des Systems
verringert werden. Darüber
hinaus kann die Zeit, während
dem das Reinraumsystem aufgrund von ausgetretenen Verschmutzungsstoff
nicht betriebsbereit ist, verringert werden, so daß die Produktivität der Halbleiterherstellungsvorrichtung
insgesamt verbessert werden kann.
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Das
voranstehend gesagte dient zur Darstellung der vorliegenden Erfindung
und nicht zu deren Beschränkung
auf die hierin dargestellten beispielhaften Ausführungsformen. Obwohl einige
beispielhafte Ausführungsformen
dieser Erfindung hier beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann
ohne weiteres offensichtlich, daß zahlreiche Änderungen und
Modifikationen an diesen beispielhaften Ausführungsformen durchgeführt werden
können
ohne im wesentlichen von der neuheitlichen Lehre und den Vorteilen
dieser Erfindung abzuweichen. Demgemäß fallen alle derartigen Modifikationen
in den Schutzbereich der Erfindung. Es ist daher offensichtlich,
daß das
vorhergehend beschriebene lediglich der Darstellung der vorliegenden
Erfindung dient und nicht dazu die Erfindung auf die hier offenbarten
Ausführungsformen
zu beschränken
und daß Modifikationen
an den offenbarten Ausführungsformen
ebenso wie an anderen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne dabei den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.