JP6811709B2 - 半導体プロセシング装置放出物の処理のためのコントローラ - Google Patents
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Description
PFCおよび他の地球温暖化ガスを処理するため、誘導結合プラズマ(ICP)源が、他の試薬(reagent)とともに使用されている。ICPプラズマ源によって生成されるプラズマはこれらの化合物を解離させ、解離したガスは反応して、より害の少ない物質を形成する。しかしながら、これらの有害な化合物を効果的に処理してより害の少ない成分にするため、前処理および除害(abatement)の技術および方法はより複雑になった。現在の除害技術では、堆積プロセスで使用されるあるタイプのガスおよび粒子状物質、ならびに堆積プロセスで生成されるあるタイプのガスおよび粒子状物質、例えば堆積プロセスによって生成される絶縁性物質または導電性物質を処理することが困難である。これらの有害な化合物の処理がより複雑になるにつれて、処理プロセスの制御の複雑さも増している。
現在の処理技術に対する制御は、市販のプログラム可能な論理制御装置(PLC)に依存している。しかしながら、PLCは限定された機能を有し、しばしば、非常に幅の狭い厳密なルーチンに沿って処理プロセスを制御することだけしかできない。少なくともいくつかのハードウェア適応および外部論理が必要とされ、仮に「プログラム可能」であったとしても、プログラミングは通常、非常に単純な論理構造に限定される。また、エラー報告、システムインターフェースポートおよびデータロギングを提供するようにPLCをプログラムすることは、一般的な産業においては事実上知られておらず、現在のPLC設計の性質から、実際には、(リレー論理実施態様の場合などのように)実行不可能である可能性がある。
上に挙げた本発明の諸特徴を詳細に理解することができるように、そのうちのいくつかが添付図面に示された実施形態を参照することによって、上に概要を示した本発明をより具体的に説明する。しかしながら、添付図面は本開示の典型的な実施形態だけを示したものであり、したがって添付図面を本開示の範囲を限定するものと考えるべきではないことに留意すべきである。等しく有効な別の実施形態を本発明が受け入れる可能性があるためである。
図1Aは、コントローラ100によって管理される放出物前処理システム120を有する半導体プロセシングシステム170の略側面図である。半導体プロセシングシステム170は真空プロセシングチャンバ190を含む。真空プロセシングチャンバ190は一般に、物理的気相堆積プロセス、化学気相堆積プロセス、プラズマアシスト(ドライ)エッチングプロセス、プラズマ処理プロセス、基板アニールプロセス、前洗浄プロセス、イオン注入プロセスまたは他の集積回路製造プロセスなどの少なくとも1つの集積回路製造プロセスを実行するように構成されている。真空プロセシングチャンバ190内で実行されるプロセスは、プラズマアシストプロセスであることがある。一例では、真空プロセシングチャンバ190内で実行されるプロセスが、シリコンベースの材料を堆積させるプラズマ堆積プロセスである。別の例では、真空プロセシングチャンバ190内で実行されるプロセスが、シリコンベースの材料にトレンチ、ビアなどの特徴を形成するプラズマアシストエッチングプロセスである。
放出物前処理システム120は、真空プロセシングチャンバ190を出たガス、化合物および/または他の物質を、より環境にやさしくかつ/またはよりプロセス装置にやさしい組成物に転化させることができるように、このようなガスおよび/または他の材料に対して前処理プロセスまたは除害プロセスを実行する目的に利用される。放出物前処理システム120の詳細および放出物前処理システム120の制御の詳細については、後に図2においてさらに説明する。
放出物前処理システム120は真空プロセシングチャンバ190の下流に配されている。放出物前処理システム120内で生成されたプラズマは、真空プロセシングチャンバ190から出て来た放出物中の化合物にエネルギーを与え、かつ/またはそれらの化合物を部分的にもしくは完全に解離させ、それによって放出物中の化合物をより害のない形に転化させる。
プラズマリアクタ210はRFアンテナ236を有する。1つまたは複数のインダクタコイルなどのRFアンテナ236を、プラズマリアクタ210の本体202に隣接して提供することができる。RFエネルギーなどのエネルギーを放出物ガスに誘導結合して、放出物ガスから形成された放出物前処理システム120のプラズマリアクタ210内のプラズマを維持するため、RF発生器230は、整合回路232を通してRFアンテナ236に電力を供給することができる。RFセンサ235は、RFアンテナ236からのRFを監視または測定することができる。このRFセンサは、コントローラ100にフィードバックを提供することができる。加えて、RF発生器230に発生器センサ234を結合することができる。発生器センサ234は、RF発生器230からRFアンテナ236へのエネルギーの流れを制御するリレーを含むことができ、または発生器センサ234をそのようなリレーとすることもできる。発生器センサ234はさらに、RF発生器230とインターフェースすることができ、発生器の状態を示す情報を監視することができる。RF発生器230の動作は、コントローラ100によって独立してかつ/または発生器センサ234を通して制御することができる。コントローラ100は、放出物前処理システム120内の他の構成要素の動作も制御する。
コントローラ100は、金属薄板ハウジングなどのハウジングと、プリント基板アセンブリ(PCBA)と、ディスプレイと、マウス、キーボード、タッチスクリーンまたはユーザがコントローラ100と対話する他の方法などのヒューマンインターフェースとを含む。コントローラ100はさらに、コントローラ100に接続された全てのハードウェアをサポートするファームウェアを有する。コントローラ100は、コントローラ100と対話している複数のセンサからのプログラムコマンドおよびデータを記憶するための不揮発性メモリを有することができる。加えて、この大容量メモリは、データロギング機能およびエラーロギング機能をサポートすることができる。
Claims (14)
- 放出物前処理システムであって、
プラズマリアクタを備え、前記プラズマリアクタが、
プラズマプロセシングチャンバからの放出物を受け取るように構成された第1の開口と、前記プラズマリアクタから排気導管に放出物を出す第2の開口とを有する本体と、
前記本体を貫通して形成される中心部であって、前記第1の開口に入る放出物が別々に切り離された第1及び第2の流れに分離し、前記第1及び第2の流れが前記中心部の周りを進んだ後に前記第2の開口で再結合する、中心部と、
RFエネルギーを前記本体の内側に発生させるのに適した、前記本体に配置されるRFアンテナと、
を備え、
更に、前記プラズマリアクタに電子的に接続されるコントローラを備え、前記コントローラが、
プログラムを処理するMCUと、
前記MCUと通信するように構成された複数のI/Oポートと、
前記MCUと通信するインターロック論理であり、前記MCUに実行状態を提供するインターロック論理と、
メモリと
を備え、前記メモリが、
前記プラズマリアクタを動作させるように構成された複数のプログラムを記憶したレシピメモリ、および
ログメモリ
を備え、
前記インターロック論理が前記実行状態を提供したときに前記放出物を処理する前記プラズマリアクタを動作させる前記複数のプログラムのうちの選択されたプログラムを実行するように前記MCUが構成された、
放出物前処理システム。 - 前記複数のI/Oポートのうちの少なくとも1つのI/Oポートが、前記プラズマリアクタの前記本体内に配置されるRFセンサに結合された、請求項1に記載の放出物前処理システム。
- 前記複数のI/Oポートが、前記放出物前処理システムの近接、圧力、熱、エネルギーおよび状態情報を監視するように構成された複数のセンサに結合されており、前記コントローラが、前記プラズマリアクタに流入するガスおよび水の流れを、前記センサのうちの少なくとも1つのセンサによって提供された情報に応じて管理するように構成された、請求項2に記載の放出物前処理システム。
- 前記I/Oポートが、個々に、互いから電気的に絶縁されていてもよい、請求項1に記載の放出物前処理システム。
- 前記MCUが、エラー処理およびプログラムシーケンスストップを前記ログメモリに記録するように構成された、請求項1に記載の放出物前処理システム。
- 前記レシピメモリが、最大16個のレシピプログラムを記憶するように構成された、請求項1に記載の放出物前処理システム。
- 前記MCUが、障害が発生したときに警告を生成するように構成された、請求項1に記載の放出物前処理システム。
- 前記プログラムが複数の命令シーケンスを有し、前記命令シーケンスが、
前記選択されたプログラムを実行するために必要なインターロックおよび条件が満たされているかどうかを判定すること、ならびに
前記選択されたプログラムを実行するために必要な前記インターロックおよび前記条件が満たされている場合に、前記プラズマプロセシングチャンバからの放出物を、前記選択されたプログラムを使用して処理すること
を含んでいてもよい、請求項1に記載の放出物前処理システム。 - 前記複数のI/Oポートが、
少なくとも32個のアナログ制御入力および出力と、
少なくとも56個のディジタル制御入力および少なくとも8つのディジタル出力と
を備える、請求項1に記載の放出物前処理システム。 - 前記アナログ制御入力が約0〜10ボルトで動作する、請求項9に記載の放出物前処理システム。
- プラズマプロセシングチャンバからの放出物をコントローラを用いて処理する方法であって、
プログラムを実行するために必要なインターロックおよび条件が満たされているかどうかを判定すること、ならびに
選択されたプログラムを実行するために必要な前記インターロックおよび前記条件が満たされている場合に、前記プラズマプロセシングチャンバからの放出物を処理すること
を含み、前記放出物を処理することは、
前記プラズマプロセシングチャンバの排気ポートに連結され、前記プラズマリアクタにおけるプラズマ源に対する選択されたプログラムを用いて、プラズマリアクタにおいて前記放出物を別々に切り離された第1及び第2の流れに分割することを
含む方法。 - 前記プログラムが、前記コントローラのメモリに記憶された16個の予め記憶されたプログラムのうちの1つのプログラムから、ホストコントローラによって自動的に選択され、前記プログラムが、前記プラズマリアクタに処理ガスおよび水を供給するマスフローコントローラを選択的に動作させ、前記プラズマリアクタに供給されたRFエネルギーを制御する命令を提供する、請求項11に記載の方法。
- 前記放出物に処理ガスを供給すること、
前記プラズマ源内の温度および圧力を維持すること、ならびに
前記プラズマリアクタ内の前記処理ガスおよび前記放出物にRFエネルギーを与えること
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - インターロックループおよび安全ループの両者が予め定義されたエラー状態にあることに応答して、前記放出物の前記処理をストップさせること
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
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