JP2010528476A - 除害システムの効率的な運転のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

電子デバイス製造システムの運転方法が提供され、本方法は、除害システムに関する情報をインターフェースで受け取り、情報に応答して処理ツール及び除害ツールを停止させる工程を含む。

Description

優先権の主張

本願は、２００７年５月２５日に出願された米国特許仮出願第６０／９３１７３１号「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ａｂａｔｉｎｇ Ｅｆｆｌｕｅｎｔ Ｇａｓｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」（代理人整理番号１２０７３／Ｌ）に基づく優先権を主張し、この文献は引用により全ての目的のため本出願に組み込まれる。

関連出願の相互参照

２００７年３月１４日に出願され、同一人により所有される米国特許出願第１１／６８６００５号「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＯＦ ＡＮ ＡＢＡＴＥＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ」（代理人整理番号９１３９）は、引用により全ての目的のため本出願に組み込まれる。

発明の分野

本発明は、一般に、電子デバイス製造システムに係り、より具体的には除害システムの効率的な運転のための方法及び装置に関する。

発明の背景

電子デバイス製造処理ツール（以下、「処理ツール」）では慣用的に、チャンバ又は電子デバイスを製造するための処理（例えば、化学気相蒸着、エピタキシャルシリコン成長、エッチング等）を実行するように構成されたその他の適切な装置を採用している。このような処理では、望ましくない、有害な及び／又は危険な化学物質を有する流出物が、処理の副生成物として発生する場合がある。慣用の電子デバイス製造システムでは、この流出物を処理、すなわち除害するための除害装置を使用する場合がある。

慣用の除害ツール及び処理では、多種多様な資源（例えば、燃料、試薬、水及び電気等）を利用して流出物を処理する。このような除害ツールは、典型的には、その除害ツールで処理する流出物についての情報がほとんどないまま動作する。従って、慣用の除害ツールは資源を最適に活用していない可能性がある。製造施設において、資源が最適に活用されていないと、無断な経費がかかることになり得る。加えて、資源を最適に活用していない除害ツールでは、より頻繁なメンテナンスが必要となる場合がある。

従って、流出物を除害するための改善された方法及び装置が必要とされている。

第１の態様において、電子デバイス製造システムの運転方法が提供され、本方法は、除害システムに関する情報をインターフェースで受け取り、情報に応答して処理ツール及び除害ツールを停止させる工程を含む。

第２の態様において、電子デバイス製造システムの運転方法が提供され、本方法は、電子デバイス処理ツールに関する情報をインターフェースで受け取り、情報に応答して除害ツールを待機モードにおく工程を含む。

第３の態様において、電子デバイス製造システムが提供され、本システムは、１）電子デバイス製造処理ツールと、２）電子デバイス製造処理ツールからの流出物を除害するように構成された除害ツールと、３）資源を除害ツールに供給するように構成された資源供給源と、４）除害ツールへの資源のフロー及び除害ツールの動作パラメータの少なくとも１つを測定するように構成されたセンサと、５）資源の流量を含む情報を流量センサから受け取るように構成されたインターフェースとを含む。

本発明のこれら及びその他の態様から多くのその他の態様が得られる。本発明のその他の構成及び態様は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面からより十分に明らかとなる。

本発明による、電子デバイス製造ツール、ポンプ、インターフェース及び除害システムを有する電子デバイス製造システムを示す概略図である。 本発明の実施形態による電子デバイス製造システムの運転方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による電子デバイス製造システムの第２の運転方法を示すフローチャートである。

詳細な説明

上述したように、除害ツールは、典型的には、処理ツールから発生する流出物についての情報がほとんどないまま動作する。このため、除害ツールは、典型的には、流出物の負荷が最大の場合（ｗｏｒｓｔ−ｃａｓｅ ｅｆｆｌｕｅｎｔ）の除害ツールによる除害を可能ならしめる単一のモード（本願では「最大負荷モード（ｗｏｒｓｔ−ｃａｓｅ ｍｏｄｅ）」と称する）で動作する。しかしながら、処理ツールからの流出物フローは、均一な化学組成の一定したフローではない場合がある。むしろ、流出物フローはゼロ〜最大となり、化学組成も変動する。除害ツールを単一の、最大負荷モードで運転することにより、最終的に、燃料、試薬及び／又は冷却媒体を含む除害資源が無駄に消費される。本発明は、この欠点及びその他の欠点に対処するものである。

一実施形態において、本発明は、処理ツールからの流出物の性質及び流量に応じて異なるモードで運転される除害ツールを提供する。従って、例えば、処理ツールが大量の流出物フローを発生する場合、除害ツールは「高モード（ｈｉｇｈ ｍｏｄｅ）」で運転され、処理ツールが中程度の量の流出物フローを発生する場合、除害ツールは「中モード（ｍｅｄｉｕｍ ｍｏｄｅ）」で運転され、処理ツールが低量の流出物フローを発生する場合、除害ツールは「低モード（ｌｏｗ ｍｏｄｅ）」で運転される。加えて、処理ツールから流出物が全く発生しない場合、除害ツールは「待機モード」で運転される。処理ツールから流れる流出物の実際の流量及び性質に基づいたこの運転モードの選択により、実際の流出物フローの除害に多くの除害資源を必要としない場合に、除害資源の使用量が少なくなる。

一部の実施形態において、除害ツールの運転モードは、いずれか特定の時点での処理ツールからの流出物の性質及び流量の予見に基づいて選択される。この予見は、処理ツールの処理チャンバにおいて実行される既知の処理のスケジュール又はパターンの形態である。処理の数及びタイプがわかっている場合、流出物の量及び性質は予測することができる。

その他の実施形態において、除害ツールの運転モードは、流出物の組成及び流量の実時間測定に基づいて選択される。

本発明に従って流出物の流量及び／又は化学組成に基づいて選択したモードで除害ツールを運転することにより除害資源を最適に利用したとしても、除害ツールに燃料、試薬及び／又は冷却媒体等の除害資源が欠乏することはありえる。「欠乏（ｓｔａｒｖｅｄ）」とは、除害ツールが、選択されたモードで動作するのに必要な量の燃料、試薬及び／又は冷却媒体を受け取っていないことを意味する。このような状況では、流出物が十分に除害されなかったり、危険な状態が生じてしまうことがある。従って、一部の実施形態において、本発明では、燃料、試薬及び冷却媒体のフローを測定するための流量計を設置する。燃料、試薬及び／又は冷却媒体のフローが選択されたモードには不十分であると判断したら、本発明では、警報の送信及び／又は処理ツールを停止させる命令に備える。

除害ツールが多すぎる除害資源（燃料、試薬及び／又は冷却媒体等）を受け取ることもありえる。燃料、試薬及び／又は冷却媒体のフローが選択されたモードには多すぎると判断したら、本発明では、警報の送信及び／又は処理ツールを停止させる命令に備える。

同様に、除害ツールが処理ツールから、除害ツールが予期していない且つその設計パラメータの範囲外での除害ツールの運転を引き起こす流出物を受け取る可能性もある。従って、一部の実施形態において、本発明では、除害ツールがその設計パラメータの範囲外で動作しているか否かを検知するように構成されたセンサを設置しており、もしそうならば、インターフェース又はコントローラが、警告及び／又は処理ツールを停止させるコマンドを発行することにより除害ツール及び／又は作業者への被害を防止する。

図１は、本発明よる電子デバイス製造システム１００を表す概略図である。電子デバイス製造システム１００は、電子デバイス製造ツール又は処理ツール１０２と、ポンプ１０４と除害システム１０６とを含む。電子デバイス製造ツール１０２は、処理チャンバ１０８を有する。処理チャンバ１０８は、真空ライン１１０を介して除害システム１０６に連結されている。ポンプ１０４は、導管１１２を介して除害システム１０６に連結されている。処理チャンバ１０８は、流体ライン１１６を介して化学物質送出ユニット１１４にも連結されている。インターフェース１１８は、信号ライン１２０を介して処理チャンバ１０８、化学物質送出ユニット１１４、ポンプ１０４及び除害システム１０６に連結されている。

インターフェース１１８は、処理ツール及び除害ツールに関する情報を受け取り、処理ツール及び除害ツールに関する情報及び／又はコマンドを伝送するのに適した、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、論理回路、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ等である。インターフェース１１８を、システムコントローラの機能を実行するように構成して実行させても、或いはシステムコントローラから分離してもよい。

除害システム１０６は、電力／燃料供給源１２４、試薬供給源１２６及び冷却剤供給源１２８に連結されたリアクタ１２２を含む。燃料供給源１２４、試薬供給源１２６及び冷却剤供給源１２８は、燃料導管１３０、試薬導管１３２及び冷却剤導管１３４によってリアクタ１２２に接続されている。流量計１３６、１３８、１４０は、燃料導管１３０、試薬導管１３２及び冷却剤導管１３４にそれぞれ接続されている。流量計１３６、１３８、１４０は、信号ライン１２０によってインターフェース１１８に連結されている。いずれの適切な流量計を使用してもよい。センサ１４２がリアクタ１２２に連結され、信号ライン１２０によってインターフェース１１８にも連結されている。センサ１４４は真空ライン１１０に連結され、信号ライン１２０によってインターフェース１１８にも連結されている。リアクタ１２２は導管１４６に接続されている。

運転中、電子デバイス製造ツール１０２は、電子デバイスを製造（例えば、二次加工）するための様々な処理を実行するように構成されており、実行する。処理は、処理チャンバ１０８において大気圧（例えば、約１気圧（ａｔｍ）等）未満の圧力で実行される。例えば、一部の処理は、約８〜７００ミリＴｏｒｒ（ｍＴｏｒｒ）の圧力で実行されるが、その他の圧力を使用してもよい。このような圧力を達成するためには、ポンプ１０４により流出物（例えば、ガス、プラズマ等）を処理チャンバ１０８から除去する。流出物は、真空ライン１１０によって運ばれる。

ポンプ１０４によって除去される流出物の化学的前駆体（例えば、ＳｉＨ_４、ＮＦ_３、ＣＦ_４、ＢＣｌ_３等）は、多種多様な手段によって処理チャンバ１０８に加えられる。例えば、化学的前駆体は、化学物質送出ユニット１１４から流体ライン１１６を介して処理チャンバ１０８に流れる。加えて、化学物質送出ユニット１１４は、化学物質送出ユニット１１４によって供給される化学的前駆体に関する情報（例えば、圧力、化学組成、流量等）を信号ライン１２０を介して提供するように構成されており、提供する。

インターフェース１１８は、電子デバイス製造システム１００の多種多様なサブシステムから情報を受け取るように構成されており、受け取る。例えば、インターフェース１１８は、処理チャンバ１０８において実行中の処理に関する情報を受け取る。情報には、処理情報（例えば、処理工程時間、圧力、流体流量等）が含まれており、センサ、コントローラ又はその他の適切な装置によって提供される。インターフェース１１８は、このような情報を利用して、追加の情報（例えば、流出物のパラメータ等）を決定又は予測する。

インターフェース１１８は、リアクタ１２２から流出物の除害に関する情報も受け取る。情報には、除害情報（例えば、温度、圧力、湿度、フロー、電力、火炎の存在等）が含まれ、センサ１４２、コントローラ又はその他の適切な装置によって提供される。

インターフェースは、真空ライン１１０を流れる流出物に関する情報（例えば、組成及びフロー等）も受け取り、情報は、センサ１４４、コントローラ又はその他の適切な装置によって提供される。

加えて、インターフェース１１８は、燃料、試薬及び冷却剤の流量に関する情報を流量計１３６、１３８、１４０からそれぞれ受け取る。

インターフェース１１８は、流出物に関する情報を除害システム１０６に提供する。このような情報を利用して、除害システム１０６のパラメータを調節する。また、インターフェースは、流出物の除害に関する情報を処理ツール１０２に提供する。このような情報を利用して、処理ツール１０２のパラメータを調節する。

インターフェース１１８は、処理ツール１０２、ポンプ１０４及び除害ツール１０６の両方にコマンドを発行するようにも構成されている。このようなコマンドは、信号ライン１２０又は無線によって伝送される。

流出物は、真空ライン１１０によって、処理チャンバ１０８から除害システム１０６へと運ばれる。ポンプ１０４は、処理チャンバ１０８から流出物を除去し、流出物を除害システム１０６に移動させる。除害システム１０６は、流出物中の望ましくなく、危険又は有害な物質を燃料供給源１２４、試薬供給源１２６及び／又は冷却剤供給源１２８を用いて弱毒化するように構成されている。

図２は、本発明による電子デバイス製造システムの調節方法を表すフローチャートである。方法２００は、工程２０２から始まる。

工程２０４において、インターフェース１１８又はその他の適切な装置は、処理ツール１０２が流出物を発生しているか否かを判断する。例えば、インターフェース１１８は、流出物が真空ライン１４４を流れていないことを示す信号をセンサ１４４から受け取る。或いは、インターフェース１１８は、処理チャンバ１０８が流出物を発生しておらず且つ流出物をしばらくの間発生しないことを示す信号を処理ツール１０２から受け取る。更に別の実施形態において、インターフェース１１８は、処理チャンバ１０８が流出物をその時点で発生していないことを示す情報をデータベースから受け取る。例えば、データベースは、処理ツール１０２によって実行される処理工程のスケジュールを有しているため、インターフェース１１８に、処理ツールが流出物を発生しない時点を示すことができる。データベースには、処理ツールが流出物を発生しない期間もプログラムされており、この情報をインターフェース１１８に提供する。

工程２０６において、除害ツール１０６は、インターフェースが受け取った情報に応答して、待機モードにおかれる。この工程は、除害ツール１０６を待機モードにおくコマンド又は命令を発行するインターフェース１１８によって実行される。一実施形態において、待機モードには、バーナジェット燃料フローを遮断するが口火は点けたままにして、口火を燃焼させるに十分な酸化剤フロー及び除害ツール１０６の過熱を防止するに十分なフローの水又はその他の冷却媒体を維持することが含まれる。その他の構成も可能である。

除害ツール１０６を待機モードにおく根拠になり得る条件は多数ある。例には、１）処理ツールが長時間にわたる処理工程を実行しており、その間、流出物が発生しない、２）メンテナンス又はトラブルシューティングのために処理ツールが停止中である、及び、３）処理ツール又はファクトリを始動させようとしている場合が含まれる。待機モードにある除害ツール１０６は、短時間（例えば、約２〜約５秒又は約３秒）で運転モードになる。従って、オペレータ又はコントローラが、約２〜約５秒を超えて処理ツールが流出物を発生しない期間を認識している場合はいつでも、オペレータ又はコントローラは、除害ツール１０６を待機モードにおくことができる。

任意の工程（図示せず）において、除害ツール１０６が待機モードにある場合、インターフェース１１８又はその他の適切な装置は、処理ツールが流出物を発生しようとしている又は発生していることを判断する。例えば、インターフェース１１８は、流出物が真空ライン１１０を流れていることを示す信号をセンサ１４４から受け取る。別の実施形態において、インターフェース１１８は、処理ツール１０２が流出物を発生中であることを示す信号を処理ツール１０２から受け取る。更に別の実施形態において、インターフェース１１８は、処理ツール１０２が流出物を発生中であることを示す情報をデータベースから受け取る。処理ツール１０２が流出物を発生中である又は発生しようとしていると判断したら、除害ツール１０６は運転モードにおかれる。この工程は、除害ツール１０６を運転モードにおくコマンド又は命令を発行するインターフェース１１８によって実行される。本方法は工程２０８で終了する。

図３は、本発明による電子デバイス製造システムの調節方法を表すフローチャートである。本方法３００は、工程３０２から始まる。

工程３０４において、インターフェース１１８は、除害ツールに関する情報を受け取る。インターフェース１１８は、多種多様なタイプの情報を受け取り、例えば、除害ツール１０６に除害資源が欠乏している、除害ツール１０６が除害資源を過剰に受け取っている、除害ツール１０６が不適当な流出物又は予測せぬ除害資源を受け取っている及び／又は除害ツール１０６が、その設計範囲を超える動作パラメータ（例えば、高すぎる若しくは低すぎる温度又は圧力、電力の喪失、火炎の喪失等）に直面している等が挙げられる。このような場合、有害な又は容認し難いほど効果的でない除害状態が生じる。

工程３０６において、インターフェース１１８は警告を発行する。この工程は任意であり、本方法は工程３０４から直接、工程３０８に進むこともできる。実際、状況によっては障害が重大であり、警告を発行する時間がないこともある。警告は、コントローラ又は作業者に発行されるため、コントローラ又は作業者は、警告をもたらした条件を修正しようと試みる。警告は、コンピュータモニタ上に表示される又は警告光又は警告音によって示される等である。その他いずれの適切な警告を採用してもよい。

工程３０８において、処理ツール及び除害ツールは、情報を受け取るインターフェースに応答して停止される。一実施形態において、インターフェース１１８は、処理ツール及び除害ツールを停止させるコマンドを発行する。

上記説明は本発明の例示的な実施形態のみを開示する。本発明の範囲に含まれる上記で開示の装置及び方法の改変は、当業者に極めて明白である。例えば、インターフェースを、流出物に関する情報を得るために除害システムが電子デバイス製造ツールと通信によって連結されている電子デバイス製造ツールに含めてもよい。

従って、本発明をその例示的な実施形態と関連させて開示してきたが、以下の特許請求の範囲に基づいて定められるように、その他の実施形態も本発明の精神及び範囲に含まれ得ることを理解すべきである。

Claims (19)

1. 除害システムに関する情報をインターフェースで受け取り、
   情報に応答して処理ツール及び除害ツールを停止させることを含む電子デバイス製造システムの運転方法。
2. 情報が、燃料フローに関係する請求項１記載の方法。
3. 情報が、試薬フローに関係する請求項１記載の方法。
4. 情報が、冷却剤フローに関係する請求項１記載の方法。
5. 情報が、危険又は容認し難いほど効果的でない除害状態に関係する請求項１記載の方法。
6. 情報が、除害ツールの温度に関係する請求項１記載の方法。
7. 情報が、除害ツールの圧力に関係する請求項１記載の方法。
8. 情報が、流出物及び除害資源の少なくとも１つを受け取る除害ツールに関係し、受け取りによって、危険又は容認し難いほど効果的でない除害状態が発生する請求項１記載の方法。
9. インターフェースによって処理ツール及び除害ツールが停止させられる請求項１記載の方法。
10. 電子デバイス処理ツールに関する情報をインターフェースで受け取り、
    情報に応答して除害ツールを待機モードにおくことを含む電子デバイス製造システムの運転方法。
11. 情報が、電子デバイス処理ツールが流出物を発生しているか否かに更に関係する請求項１０記載の方法。
12. インターフェースが、流出物フローを測定するように構成されたセンサから情報を受け取る請求項１０記載の方法。
13. 情報が、電子デバイス処理ツールの運転スケジュールを含む請求項１０記載の方法。
14. インターフェースが、流出物の組成を測定するように構成されたセンサから情報を受け取る請求項１０記載の方法。
15. 電子デバイス製造処理ツールと、
    電子デバイス製造処理ツールからの流出物を除害するように構成された除害ツールと、
    除害資源を除害ツールに供給するように構成された除害資源供給源と、
    除害ツールへの除害資源のフロー及び除害ツールの動作パラメータの少なくとも１つを測定するように構成されたセンサと、
    除害資源の流量を含む情報を流量センサから受け取るように構成されたインターフェースとを備える電子デバイス製造システム。
16. 警告装置を更に備える請求項１５記載の電子デバイス製造システム。
17. 電子デバイス製造処理ツールが、インターフェースによって停止されるように構成されている請求項１５記載の電子デバイス製造システム。
18. センサが、除害ツール内の温度、圧力、火炎の存在及び電力の少なくとも１つを測定するように構成されている請求項１５記載の電子デバイス製造システム。
19. センサが、除害資源のフローを測定するように構成されている請求項１５記載の電子デバイス製造システム。

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