KR101682583B1 - 전자 디바이스 제조 자원들을 절약하기 위한 방법들 및 장치 - Google Patents
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Abstract
전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은, 프로세스 툴이 프로세스 모드로 동작하고 있는 동안 제 1 유량으로 불활성 가스를 프로세스 툴 진공 펌프(process tool vacuum pump) 내로 도입하는 단계; 및 상기 프로세스 툴이 세정 모드(clean mode)로 동작하고 있는 동안 제 2 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 프로세스 툴 진공 펌프 내로 도입하는 단계를 포함한다. 많은 다른 실시예들이 제공된다.
Description
본 출원은 2008년 3월 25일 출원된 발명의 명칭이 "APPARATUS AND METHODS FOR REDUCING ENERGY USE IN ELECTRONIC DEVICE MANUFACTURING"인 미국 가특허출원 번호 제61/039,415호(대리인 명부 번호 13418/L)에 대한 우선권을 주장하며, 전술한 출원은 모든 목적들을 위해 그 전체 내용이 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 전자 디바이스 제조에 관한 것이고 보다 구체적으로는 전자 디바이스 제조 프로세스들에서 사용되는 자원들의 양을 감소시키는 것에 관한 것이다.
본 발명은 일반적으로 전자 디바이스 제조에 관한 것이고 보다 구체적으로는 전자 디바이스 제조 프로세스들에서 사용되는 자원들의 양을 감소시키는 것에 관한 것이다.
일부 전자 디바이스 제조 프로세스들은 대량의 시약(reagent)들 및/또는 다른 물질들을 사용할 수 있고, 이러한 시약들의 일부는 대기에 방출되면 해롭고/해롭거나 위험할 수 있다. 시약들 또는 이들의 부산물들을 덜 해롭고/해롭거나 덜 위험한 화합물들로 변환하는 경감 시스템들의 사용을 통해, 해롭거나 그렇지 않으면 위험한 영역들 및 시약 부산물들을 경감시키는 것이 알려져 있다. 이러한 시약들 및 이들의 부산물들의 경감은 시약들/부산물들의 해롭고/해롭거나 위험한 특성의 문제를 해결할 수 있지만, 시약들이 사용되지 않은 채 프로세스 챔버를 통과할 때 상당한 양의 값비싼 시약들이 결과적으로 낭비될 수 있다는 사실을 해결하지는 못한다.
다른 물질들은, 비록 이들이 해롭거나 위험하지 않을 수 있을지라도, 여전히 전자 디바이스 제조 시스템들에 있어 큰 비용에 해당한다.
따라서, 전자 디바이스 제조 프로세스들에서 사용하기 위해 생산되고/생산되거나 구매될 필요가 있는 시약들 및/또는 다른 물질들의 양을 감소시키는 방법들 및 장치를 개발하는 것이 바람직하다.
다른 물질들은, 비록 이들이 해롭거나 위험하지 않을 수 있을지라도, 여전히 전자 디바이스 제조 시스템들에 있어 큰 비용에 해당한다.
따라서, 전자 디바이스 제조 프로세스들에서 사용하기 위해 생산되고/생산되거나 구매될 필요가 있는 시약들 및/또는 다른 물질들의 양을 감소시키는 방법들 및 장치를 개발하는 것이 바람직하다.
일 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은, 프로세스 툴이 프로세스 모드로 동작하고 있는 동안 제 1 유량으로 불활성 가스를 프로세스 툴 진공 펌프(process tool vacuum pump) 내로 도입하는 단계; 및 상기 프로세스 툴이 세정 모드(clean mode)로 동작하고 있는 동안 제 2 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 프로세스 툴 진공 펌프 내로 도입하는 단계를 포함한다.
다른 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 프로세스 툴이 프로세스 모드로 동작하고 있을 때, 제 1 유량으로 불활성 가스를 경감 툴(abatement tool)의 입구 내로 도입하는 단계 ― 상기 프로세스 툴에 대해서 상기 경감 툴이 배출물(effluent)을 경감시킴 ―; 및 상기 프로세스 툴이 세정 모드로 동작하고 있을 때, 제 2 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 경감 툴의 상기 입구 내로 도입하는 단계를 포함한다.
또 다른 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 전자 디바이스 제조 툴로부터의 배출물 오존을 산화제로서 사용하기 위해 경감 툴 내로 지향시키는 단계를 포함한다.
다른 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템이 제공되며, 상기 시스템은, 프로세스 툴; 상기 프로세스 툴에 오존을 공급하도록 구성되는 오존 공급부; 상기 프로세스 툴로부터의 배출물을 수용하도록 구성되는 경감 유닛; 및 상기 경감 유닛을 상기 프로세스 툴에 연결하는 도관을 포함하고, 상기 도관은 상기 프로세스 툴을 빠져나가는 오존을 산화제로서 상기 경감 유닛 내로 지향시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 특징들 및 양상들은 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위, 및 첨부하는 도면들로부터 보다 충분히 명백해질 것이다.
다른 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 프로세스 툴이 프로세스 모드로 동작하고 있을 때, 제 1 유량으로 불활성 가스를 경감 툴(abatement tool)의 입구 내로 도입하는 단계 ― 상기 프로세스 툴에 대해서 상기 경감 툴이 배출물(effluent)을 경감시킴 ―; 및 상기 프로세스 툴이 세정 모드로 동작하고 있을 때, 제 2 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 경감 툴의 상기 입구 내로 도입하는 단계를 포함한다.
또 다른 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 전자 디바이스 제조 툴로부터의 배출물 오존을 산화제로서 사용하기 위해 경감 툴 내로 지향시키는 단계를 포함한다.
다른 양상에서, 전자 디바이스 제조 시스템이 제공되며, 상기 시스템은, 프로세스 툴; 상기 프로세스 툴에 오존을 공급하도록 구성되는 오존 공급부; 상기 프로세스 툴로부터의 배출물을 수용하도록 구성되는 경감 유닛; 및 상기 경감 유닛을 상기 프로세스 툴에 연결하는 도관을 포함하고, 상기 도관은 상기 프로세스 툴을 빠져나가는 오존을 산화제로서 상기 경감 유닛 내로 지향시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 특징들 및 양상들은 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위, 및 첨부하는 도면들로부터 보다 충분히 명백해질 것이다.
도 1은 배출물의 펌핑을 원활하게 하고 진공 펌프를 보호하기 위하여 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 시스템의 개략적 도시이다.
도 2는 경감 유닛 내부의 배출물 가스 주변에 불활성 가스의 환형 쉬스(sheath)를 형성하기 위하여 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 시스템의 개략적 도시이다.
도 3은 경감 유닛 내에서 프로세스 툴 배출물 오존을 산화제로서 사용하기 위한 시스템의 개략적 도시이다.
도 4는 도 3의 시스템의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 5는 도 3의 시스템의 제 2의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 6은 도 3의 시스템의 제 3의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 7은 도 3의 시스템의 제 4의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 8은 도 3의 시스템의 제 5의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 9는 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다.
도 10은 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다.
도 11은 전자 디바이스 제조 시스템 배출물을 경감시키기 위한 산화제에 대한 필요성을 감소시키고, 그리고 경감에 대한 필요성을 감소시키기 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다.
도 2는 경감 유닛 내부의 배출물 가스 주변에 불활성 가스의 환형 쉬스(sheath)를 형성하기 위하여 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 시스템의 개략적 도시이다.
도 3은 경감 유닛 내에서 프로세스 툴 배출물 오존을 산화제로서 사용하기 위한 시스템의 개략적 도시이다.
도 4는 도 3의 시스템의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 5는 도 3의 시스템의 제 2의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 6은 도 3의 시스템의 제 3의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 7은 도 3의 시스템의 제 4의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 8은 도 3의 시스템의 제 5의 대안적인 실시예의 개략적 도시이다.
도 9는 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다.
도 10은 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다.
도 11은 전자 디바이스 제조 시스템 배출물을 경감시키기 위한 산화제에 대한 필요성을 감소시키고, 그리고 경감에 대한 필요성을 감소시키기 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다.
전자 디바이스 제조 프로세스들은 대량의 불활성 가스들, 예를 들어, 질소를 사용할 수 있다. 질소는, 비록 전자 디바이스 제조에서 사용되는 일부 시약들만큼 비싸지는 않을 수 있지만, 전자 디바이스 제조 설비에 있어 상당한 비용에 해당할 만큼 충분히 큰 볼륨들로 전형적으로 사용된다.
예를 들어, 본 발명 이전에, 질소는 전형적으로, 그 크기로 인해 펌핑하기 어려울 수 있는 수소의 펌핑을 원활하게 할 목적으로, 진공 펌프들에 공급되었다. 질소를 진공 펌프들에 공급하는 것은 펌핑될 가스의 점성(viscosity)을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 가스를 펌핑하기 위해 요구되는 펌프 노력을 감소시키고 그리고 이에 따라, 펌핑되고 있는 가스에 가해질 수 있는 열의 양을 감소시킨다. 또한, 액체 질소의 용기(container)로부터 증발되었을 수 있는 질소는 전형적으로 대기 온도(ambient temperature)에 있거나 또는 그보다 낮을 수 있고 따라서 진공 펌프들을 냉각시키는 역할을 할 수 있다. 질소를 진공 펌프들 내로 유동시키는 다른 이유는, 질소가 펌프들을 통과하고 있을 수 있는 세정 화학제(cleaning chemistry)를 희석시키고 따라서 펌프 부품들 및 윤활제들에 대한 세정 화학제의 해로운 영향을 감소시킬 수 있기 때문일 수 있다.
본 발명의 방법들은 프로세스 툴 내에서 프로세스가 수행되고 있는지 여부에 따라, 그리고 수행되고 있는 경우에는, 예를 들어 기판 프로세싱 또는 챔버 세정과 같은 프로세스의 특성에 따라, 진공 펌프들에 공급되는 질소의 양을 조정(tuning)함으로써 전자 디바이스 제조 설비를 동작시키기 위해 요구되는 질소의 양을 감소시킨다.
또한, 질소는 경감 툴들 내의 반응 챔버 벽들이 입자성 물질(particulate matter)로 코팅되는 것으로부터 보호하기 위해 사용될 수도 있다. 따라서, 질소가 경감 툴 입구 내로 도입될 수 있고, 경감될 배출물이 상기 경감 툴 입구를 통해 경감 툴에 진입한다. 상기 입구는 경감될 배출물 주변에 환형 쉬스(sheath)의 형태로 질소를 경감 툴 내로 주입하도록 설계될 수 있다. 이는 배출물이 경감 툴 내로 더 이동했을 때까지 배출물의 산화를 방지하는 유용한 효과를 가질 수 있고, 입자성 물질이 관통하기가 어려울 수 있는 불활성 가스의 보호 영역을 반응 챔버의 벽들 근처에 형성할 수 있다.
본 발명의 방법들은 프로세스 툴 내에서 프로세스가 수행되고 있는지 여부에 따라, 그리고 수행되고 있는 경우에는, 프로세스의 특성에 따라, 경감 툴에 공급되는 질소의 양을 조정함으로써 경감 툴을 동작시키기 위해 요구되는 질소의 양을 감소시킨다. 예를 들어, 세정 사이클이 수행되고 있을 때, 본 발명자들은 질소를 경감 툴 입구에 공급하는 것을 중단하는 것이 유용하고, 경감 툴 내에서 유용한 세정 효과가 발생할 수 있음을 발견하였다.
본 발명 이전의 다른 예에서, 예를 들어, 대기 화학 기상 증착과 같은 일부 전자 디바이스 제조 프로세스들 및 유기 발광 다이오드들의 생산에서 시약으로 사용될 수 있는 오존은 전형적으로 별개로 경감될 수 있다. 이는 추가의 경감 장비를 구매하고 동작시키는 비용을 요구할 수 있다.
본 발명의 추가적인 방법들 및 장치를 이용하는 것에 의해, 프로세스 챔버를 빠져나가는 오존을 경감 툴 내에서 산화제로서 사용함으로써 오존을 경감하기 위한 필요성이 제거될 수 있다. 이는, 구매되거나 또는 그렇지 않으면 경감 툴에 공급될 필요가 있을 수 있는 산화제의 양을 감소시키는 추가적 이점을 가진다.
도 1은 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(100)의 개략도이다. 시스템(100)은 임의의 전자 디바이스 제조 프로세스 툴(102)을 포함할 수 있다. 프로세스 툴(102)은 CVD 챔버, PVD 챔버, 에피텍셜 챔버, 또는 경감을 필요로 하는 배출물 부산물을 생성하는 임의의 다른 전자 디바이스 제조 프로세스 툴일 수 있다. 프로세스 툴(102)은 도관(104)에 의해 블로어(blower)(106), 기계적 펌프(108), 및 경감 툴(110)에 연결될 수 있다. 시스템(100)은 혼합 접합부(mixing junction, 114)에서 도관(104)을 통해 유동하는 배출물 스트림 내로 질소를 도입하도록 구성될 수 있는 질소 공급부(112)를 또한 포함할 수 있다. 혼합 접합부(114)는 T 접합부 또는 임의의 다른 적절한 접합부일 수 있다. 전술한 것처럼, 도관(104)을 통해 유동하는 배출물 스트림 내로의 질소의 도입은 수소와 같은 더 작은 분자들을 기계적 펌프(108)에 의해 펌핑하는 것을 원활하게 한다. 대기 온도 또는 그 미만일 수 있는 질소는 또한, 펌프(108)를 통해 유동하는 배출물 및 펌프(108)의 온도를 감소시키는 것을 보조하는 역할을 할 수 있다. 시스템(100)은 또한 제어기(116)를 포함할 수 있으며, 이러한 제어기(116)는 신호 라인(118)을 통해서 프로세스 툴(102)에 연결될 수 있고 신호 라인(120)을 통해서 질소 공급부(112)에 연결될 수 있다. 제어기(116)는 컴퓨터, 또는 PLC 등과 같은 임의의 논리 디바이스일 수 있다.
동작시에, 프로세스 툴(102)은 전형적으로, 몇몇 동작 모드들 중 하나의 동작 모드에 있을 수 있다. 예를 들어, 프로세스 툴(102)은 프로세스 모드 또는 세정 모드에 있을 수 있으며, 상기 프로세스 모드에서는 전자 디바이스 또는 기판 상에 제조 단계를 수행하고 있을 수 있고, 상기 세정 모드에서는 프로세스 툴(102)의 프로세스 챔버들(도시되지 않음)이 세정될 수 있다. 이러한 모드들 모두에 있어서, 프로세스 툴(102)은 경감을 필요로 하는 배출물을 생성할 수 있다. 프로세스 툴(102)은 또한 예를 들어, 프로세스 툴에 대해 유지보수가 수행될 필요가 있을 때, 오프(off) 모드에 있을 수도 있다.
프로세스 툴(102)이 프로세스 모드 또는 세정 모드에 있을 때, 배출물은 전형적으로 도관(104)을 통해 프로세스 툴(102) 외부로 유출될 수 있다. 예를 들어,루츠(roots) 타입 블로어일 수 있는 블로어(106)는, 프로세스 툴(102)로부터 도관(104)을 통해서 펌프(108)로 배출물을 이동시키는 진공을 생성할 수 있다. 펌프(108)는 기계적 펌프이거나 한 세트의 다단식(staged) 기계적 펌프들일 수 있다. 펌프(108)는 도관(104) 내에 보유된 배출물이 경감 툴(110) 내로 이동하도록 할 수 있고, 상기 경감 툴(110)에서 배출물이 경감될 수 있다.
전술한 것처럼, 질소는 혼합 접합부(114)를 통해 질소 공급부(112)로부터 도관(104) 내의 배출물 스트림 내로 도입될 수 있다. 본 발명에 따르면, 질소 공급부(112)로부터 도관(104) 내로 공급될 수 있는 질소의 양은, 그 후 프로세스 툴(102)의 동작 모드에 기초하여 유용하게 선택될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 프로세스 툴이 프로세스 모드에 있을 때, 프로세스 툴은 알려진 속도(rate)로 배출물을 생성하고 있을 수 있다. 이러한 속도는 경험에 기초하여 알려져 있을 수 있거나, 계산될 수 있다. 유사하게, 배출물의 점성은 임의의 적절한 수단에 의해 측정될 수 있거나, 또한 계산될 수 있다. 일단 배출물의 점성이 알려지면, 적절한 양의 질소가 혼합 접합부(114)를 통해 배출물 스트림 내로 주입될 수 있다.
프로세스 툴(102)이 세정 모드에 있을 때, 질소는 또한 도관(104) 내의 배출물 스트림 내로 주입될 수도 있다. 세정 모드에서, 질소는 프로세스 툴(102)로부터 유동하는 배출물의 점성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 질소와 같은 불활성 가스를 배출물 스트림 내로 주입하기 위한 추가적인 이유가 있을 수 있다. 프로세스 툴이 세정 모드에 있을 때 배출물은 상당히 반응성일 수 있고, 만약 희석되지 않는다면, 펌프(108)의 컴포넌트들 및/또는 윤활제들에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 프로세스 툴(102)의 세정 모드 동안 도관(104)을 통해 유동하는 세정 모드 배출물의 양 및 농도는 또한 알려져 있거나 계산될 수 있다. 일단 세정 모드 배출물의 양 및 농도가 알려지면, 그 후 질소와 같은 적절한 양의 불활성 가스가 세정 모드 배출물을 희석시키기 위하여 혼합 접합부(114) 내로 주입될 수 있다.
프로세스 모드 동안 요구될 수 있는 불활성 가스의 제 1 양 및 세정 모드 동안 요구될 수 있는 불활성 가스의 제 2 양은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 그러나, 불활성 가스의 제 1 양 및 제 2 양 중 더 많은 양을 선택하고 이러한 양을 꾸준히 공급하는 것보다는, 본 발명의 시스템(100)은, 충분하지만 임의의 특정 모드에서 필요로 되는 것보다는 많지 않은 불활성 가스를 제공할 수 있다.
프로세스 모드 및 세정 모드에 부가하여, 프로세스 툴(102)은 또한 오프 모드에 있을 수도 있다. 프로세스 툴(102)이 오프 모드에 있을 때, 펌프(108)는 펌핑을 보조하거나 세정 모드 배출물을 희석하기 위해 질소를 필요로 하지 않을 수 있다. 그러나, 도관(104) 내에 있을 수 있는 임의의 먼지와 대기가 접촉할 때 발생할 수 있는 잠재적으로 해로운 상황들로 인하여, 대기가 도관(104)에 진입하는 것을 방지하기 위해, 프로세스 툴(102)이 오프 모드에 있는 시간들 동안 충분한 양의 질소를 도관(104) 내로 유동시키는 것이 유용할 수 있다.
제어기(116)는 신호 라인(118)을 통해 프로세스 툴과 통신할 수 있고 프로세스 툴이 어떤 모드에 있는지를 언제나 알 수 있다. 프로세스 툴이 어떤 모드에 있는지를 알고 있는 제어기(116)는 그 후 적절한 양의 질소를 혼합 접합부(114)를 통해 도관(104) 내로 주입하도록 질소 공급부에 명령할 수 있다. 비록 도시되지는 않지만, 제어기(116)는 질소 공급부(112)로부터 배출물 스트림 내로 유동하는 질소의 양을 조절(modulate)하기 위하여 하나 또는 둘 이상의 밸브들을 사용할 수 있다.
도 2는 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(200)의 개략도이다. 시스템(200)은 시스템(100)의 프로세스 툴(102)과 유사한 프로세스 툴(102)을 포함할 수 있다. 프로세스 툴(102)은 도관(104)을 통해 경감 툴(110)의 입구(106)에 연결될 수 있고, 이러한 입구(106)를 통해 프로세스 툴(102)로부터의 배출물이 경감 툴(110)에 진입할 수 있다. 시스템(200)은 또한 도관(114)을 통해 입구(106)에 연결될 수 있는 불활성 가스 공급부(112)를 포함할 수 있다. 제어기(116)는 신호 라인(118)을 통해 프로세스 툴(102)에 연결될 수 있고, 신호 라인(120)을 통해 질소 공급부(112)에 연결될 수 있다.
동작시에, 시스템(200)은 도 1의 시스템(100)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 따라서, 프로세스 툴(102)은 프로세스 모드, 세정 모드, 또는 오프 모드에 있을 수 있다. 프로세스 툴(102)이 프로세스 모드에 있을 때, 프로세스 툴(102)은 경감될 필요가 있는 배출물을 부산물로서 생성할 수 있다. 배출물은 도관(104)을 통해 입구(106) 내로 유동할 수 있다. 전술한 것처럼, 질소는 질소 공급부(112)로부터 도관(114)을 통해 입구(106) 내로 도입될 수 있다. 입구(106)는 질소 가스의 환형 쉬스의 형태로 질소를 경감 툴 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 배출물이 프로세스 툴로부터 입구(106) 내로 유동하고 있을 때, 입구(106)는 질소 가스의 환형 쉬스에 의해 둘러싸이는 배출물 가스 스트림의 형태로 배출물을 경감 툴(110) 내로 도입할 수 있다.
본 발명 이전에, 입구(106)에 공급되는 질소는 프로세스 툴(102)의 모드를 고려하지 않고 연속적으로 공급될 수 있다. 본 발명자들은, 프로세스 툴(102)이 세정 모드에 있을 때, 질소의 유동을 정지시키는 것이 경감 툴(110)에 유용할 수 있다는 것을 발견하였다. 세정 모드 동안 질소의 유동을 정지시키는 것은 경감 툴(110)의 내부 챔버 벽들 상에 더 적은 입자성 증착물들을 야기시킬 수 있다. 유사하게, 프로세스 툴(102)이 오프 모드에 있을 때, 입구(106) 내로의 질소의 유동이 정지될 수 있다.
신호 라인(118)을 통해 프로세스 툴(102)에 연결될 수 있는 제어기(116)는, 프로세스 툴(102)의 모드를 언제나 인지할 수 있다. 프로세스 툴(102)의 동작 모드를 알고 있는 제어기는, 그 후 프로세스 툴(102)이 프로세스 모드에 있을 때 입구(106)로 질소를 공급하거나, 또는 프로세스 툴(102)이 세정 모드 또는 오프 모드에 있을 때 입구(106)로의 질소의 유동을 정지시키도록 질소 공급부(112)에 명령할 수 있다.
도 3은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(300)의 개략도이다. 시스템(300)은 프로세스 및 오존을 사용하는 프로세스 툴(302)을 포함할 수 있다. 오존은 도관(306)을 통해 프로세스 툴(302)에 연결된 오존 공급부(304)로부터 프로세스 툴(302)로 공급될 수 있다. 프로세스 툴(302)은 또한 도관(308)을 통해 경감 툴(310)에 연결될 수 있고, 이에 따라 배출물이 프로세스 툴(302)로부터 경감 툴(310) 내로 통과하여 경감될 수 있다. 산화제 공급부(312)는 도관(314)을 통해 경감 툴(310)에 연결되어 산화제를 공급할 수 있다. 산화제 공급부(312)는 또한 도관(316) 및 밸브(318)를 통하여 도관(308)에 연결될 수 있다.
제어기(320)는 신호 라인(322)을 통하여 프로세스 툴(302)에 연결될 수 있고, 신호 라인(324)을 통하여 밸브(318)에 연결될 수 있다.
동작시에, 시스템(300)의 프로세스 툴(302)은 다수의 동작 모드들로 동작할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 툴(302)은 오존 동작 모드로 동작할 수 있고 비-오존 동작 모드로 동작할 수 있다. 오존 동작 모드는, 오존이 오존 공급부(304)로부터 프로세스 툴(302) 내로 도입되고 반응되지 않은 오존이 배출물로서 프로세스 툴(302)을 빠져나가는 임의의 동작일 수 있다. 비-오존 동작 모드는, 오존이 프로세스 툴(302)에 공급되고 있지 않고 배출물로서 프로세스 툴(302)을 빠져나가고 있지 않는 임의의 다른 모드일 수 있다.
프로세스 툴(302)이 프로세스 모드로 동작하고 있을 때, 제어기는 도관(308)을 통해 프로세스 툴(302)을 빠져나가고 있을 수 있는 오존을 도관(316)으로 전환(divert)시키고 그 후 산화제 공급부(312)로 전환시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다. 오존이 산화제 공급부(312)로 전환될 때, 오존은 경감될 필요가 없고, 외부적으로 공급되는 산화제에 대한 요구를 감소시킬 수 있다. 반대로, 프로세스 툴(302)이 비-오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 프로세스 툴(302)로부터의 임의의 배출물을 경감 툴(310) 내로 지향시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다.
도 4는 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(400)의 개략도이다. 시스템(400)은 다음의 차이점들을 가지면서 도 3의 시스템(300)과 유사할 수 있다. 시스템(400)의 산화제 공급부(312)는 도 3의 시스템(300)에서처럼 도관(316) 및 밸브(318)를 통해 도관(308)에 연결되지 않는다. 대신에, 산화제 공급부(312)는 도관(326) 및 밸브(328)를 통해 프로세스 툴(302)에 직접 연결될 수 있다. 또한, 시스템(400)은, 도관(308)과 프로세스 툴(302) 사이에 위치될 수 있고 신호 라인(332)을 통해 제어기(320)에 연결될 수 있는 밸브(330)를 포함할 수 있다.
동작시에, 시스템(400)은 다음의 차이점들을 가지면서 시스템(300)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 시스템(400)에서, 프로세스 툴(302)이 오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 밸브(330)에게 폐쇄하도록 명령하고 그리고 밸브(328)에게 개방하도록 명령할 수 있으며, 이에 의해, 프로세스 툴(302)로부터의 오존을 산화제 공급부(312)로 전환시킨다. 비-오존 동작 모드에서, 제어기(320)는 경감을 필요로 하는 배출물을 경감 툴(310)로 전환시키기 위하여 밸브(328)를 폐쇄하고 밸브(330)를 개방할 수 있다.
도 5는 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(500)의 개략도이다. 시스템(500)은 다음의 차이점들을 가지면서 도 3의 시스템(300)과 유사할 수 있다. 시스템(500)에서, 산화제 공급부(312)는 오존을 전혀 수용하지 않도록 구성될 수 있다. 대신에, 도관(308)이 밸브들(318, 334) 및 도관(316)을 통해 도관(314)에 연결될 수 있다.
동작시에, 시스템(500)은 다음의 차이점들을 가지면서 도 3의 시스템(300)의 방식과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 시스템(500)에서, 프로세스 툴(302)이 오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 도관(316)을 통과하는 오존을 밸브(334)를 통해 도관(314)으로 전환시키도록 밸브(318)에 명령할 수 있고, 이는 도관(314)으로부터 도관(316) 내로의 산화제의 역류를 방지할 수 있다. 프로세스 툴이 비-오존 동작 모드에 있을 때, 시스템(500)은 프로세스 툴(302)로부터의 경감을 필요로 하는 배출물을 도관(308) 및 밸브(318)를 통하여 경감 툴(310) 내로 지향시킬 수 있다.
도 6은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(600)의 개략도이다. 시스템(600)은 다음의 차이점들을 가지면서 시스템(500)과 유사할 수 있다. 시스템(600)에서, 도관(316)은 시스템(500)에서 그랬던 것처럼 도관(314)을 도관(308)에 연결하기 보다는, 도관(314)을 프로세스 툴(302)과 연결한다.
동작시에, 시스템(600)은 시스템(500)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다.
도 7은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(700)의 개략도이다. 시스템(700)은 다음의 차이점들을 가지면서 시스템(400)과 유사할 수 있다. 시스템(700)에서, 도관(316)은 프로세스 툴을 밸브(328)를 통해서, 산화제 공급부(312)에 연결하는 대신에 경감 툴에 연결한다.
동작시에, 시스템(700)은 시스템(400)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다.
도 8은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(800)의 개략도이다. 시스템(800)은 다음의 예외들을 가지면서 시스템(300)과 유사할 수 있다. 시스템(800)에서, 도관(316)은 도관(308)을 밸브(318)를 통해서 경감 툴(310)에 직접 연결하며, 시스템(300)에서 그랬던 것처럼 산화제 공급부(312)에 연결하지는 않는다.
동작시에, 시스템(800)은 다음의 예외들을 가지면서 시스템(300)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 프로세스 툴(302)이 오존 동작 모드에 있을 때, 제어기는 오존을 도관(316)을 통해 경감 툴(310)로 전환시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다. 프로세스 툴이 비-오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 경감을 필요로 하는 배출물을 프로세스 툴(302)로부터 경감 툴(310) 내로 지향시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다.
도 9는 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 방법(900)의 흐름도이다. 단계 902에서, 불활성 가스, 전형적으로 질소는, 프로세스 모드에 있는 프로세스 툴로부터 배출물을 비우기 위해 사용되고 있는 진공 펌프 내로 제 1 유량으로 도입된다. 전술한 것처럼, 불활성 가스의 제 1 유량은 배출물의 점성을 미리 결정된 점성으로 상승시키기에 충분한 유량일 수 있다. 단계 904에서, 불활성 가스는 프로세스 툴이 세정 모드로 동작하고 있을 때 제 2 유량으로 진공 펌프 내로 도입된다. 전술한 것처럼, 불활성 가스의 제 2 유량은 진공 펌프 및/또는 진공 펌프의 윤활을 손상시킬 가능성을 감소시키기 위하여 세정 배출물을 희석시키기에 충분한 유량일 수 있다. 마지막으로, 단계 906에서, 불활성 가스는 프로세스 툴 및/또는 진공 펌프가 오프 모드에 있을 때 제 3 유량으로 진공 펌프 내로 도입된다. 전술한 것처럼, 제 3 유량은 대기가 경감 시스템에 진입하는 것을 방지하기에 충분한 유량일 수 있다.
도 10은 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 다른 방법(1000)의 흐름도이다. 단계 1002에서, 프로세스 툴이 프로세스 모드로 동작하고 있을 때, 불활성 가스는 제 1 유량으로 경감 툴 입구 내로 도입된다. 제 1 유량은 일부 입자성 물질이 경감 유닛의 내부 벽에 부착되는 것을 방지하기에 충분한 유량일 수 있다. 전술한 것처럼, 불활성 가스는 입자성 물질이 경감 유닛의 내부 벽에 도달하도록 통과하는데 어려움을 겪을 수 있는 환형 쉬스의 형상으로 경감 유닛에 진입할 수 있다. 단계 1004에서, 프로세스 툴이 세정 모드로 동작하고 있을 때, 가스는 제 2 유량으로 경감 툴 입구 내로 도입된다. 전술한 것처럼, 제 2 유량은 제로(zero)의 유량일 수 있다. 제 2 유량이 제로의 유량일 때, 경감 툴은 더 적은 입자들이 경감 툴의 내부 벽에 부착되는 것을 경험할 수 있다는 것이 관찰되었다. 단계 1006에서, 프로세스 툴이 오프 모드에 있을 때, 불활성 가스는 제 3 유량으로 경감 툴 입구 내로 도입된다. 제 3 유량은 제로의 유량일 수 있다.
도 11은 프로세스 툴 배출물 오존을 경감 툴 내에서 산화제로서 사용하여 전기 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법의 흐름도이다. 단계 1102에서, 프로세스 툴이 오존 동작 모드로 동작하고 있을 때, 프로세스 툴 배출물 오존은 산화제로서 사용하기 위해 경감 툴 내로 지향된다. 단계 1104에서, 프로세스 툴이 비-오존 동작 모드로 동작하고 있을 때, 프로세스 툴 배출물이 경감 유닛 내로 지향되어 경감된다.
전술한 기재는 본 발명의 예시적인 실시예들만을 개시한다. 본 발명의 범위 내에 속하는 앞서 개시된 장치 및 방법들의 변형들은 당업자에게 쉽게 명백해질 것이다. 일부 실시예들에서, 본 발명의 장치 및 방법들은 반도체 디바이스 프로세싱 및/또는 전자 디바이스 제조에 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명이 본 발명의 예시적인 실시예들과 연계하여 개시되었지만, 이하의 청구범위에서 정의되는 바와 같이, 다른 실시예들이 본 발명의 사상과 범위 내에 속할 수 있음이 이해되어야 한다.
예를 들어, 본 발명 이전에, 질소는 전형적으로, 그 크기로 인해 펌핑하기 어려울 수 있는 수소의 펌핑을 원활하게 할 목적으로, 진공 펌프들에 공급되었다. 질소를 진공 펌프들에 공급하는 것은 펌핑될 가스의 점성(viscosity)을 증가시킬 수 있고, 이에 따라, 가스를 펌핑하기 위해 요구되는 펌프 노력을 감소시키고 그리고 이에 따라, 펌핑되고 있는 가스에 가해질 수 있는 열의 양을 감소시킨다. 또한, 액체 질소의 용기(container)로부터 증발되었을 수 있는 질소는 전형적으로 대기 온도(ambient temperature)에 있거나 또는 그보다 낮을 수 있고 따라서 진공 펌프들을 냉각시키는 역할을 할 수 있다. 질소를 진공 펌프들 내로 유동시키는 다른 이유는, 질소가 펌프들을 통과하고 있을 수 있는 세정 화학제(cleaning chemistry)를 희석시키고 따라서 펌프 부품들 및 윤활제들에 대한 세정 화학제의 해로운 영향을 감소시킬 수 있기 때문일 수 있다.
본 발명의 방법들은 프로세스 툴 내에서 프로세스가 수행되고 있는지 여부에 따라, 그리고 수행되고 있는 경우에는, 예를 들어 기판 프로세싱 또는 챔버 세정과 같은 프로세스의 특성에 따라, 진공 펌프들에 공급되는 질소의 양을 조정(tuning)함으로써 전자 디바이스 제조 설비를 동작시키기 위해 요구되는 질소의 양을 감소시킨다.
또한, 질소는 경감 툴들 내의 반응 챔버 벽들이 입자성 물질(particulate matter)로 코팅되는 것으로부터 보호하기 위해 사용될 수도 있다. 따라서, 질소가 경감 툴 입구 내로 도입될 수 있고, 경감될 배출물이 상기 경감 툴 입구를 통해 경감 툴에 진입한다. 상기 입구는 경감될 배출물 주변에 환형 쉬스(sheath)의 형태로 질소를 경감 툴 내로 주입하도록 설계될 수 있다. 이는 배출물이 경감 툴 내로 더 이동했을 때까지 배출물의 산화를 방지하는 유용한 효과를 가질 수 있고, 입자성 물질이 관통하기가 어려울 수 있는 불활성 가스의 보호 영역을 반응 챔버의 벽들 근처에 형성할 수 있다.
본 발명의 방법들은 프로세스 툴 내에서 프로세스가 수행되고 있는지 여부에 따라, 그리고 수행되고 있는 경우에는, 프로세스의 특성에 따라, 경감 툴에 공급되는 질소의 양을 조정함으로써 경감 툴을 동작시키기 위해 요구되는 질소의 양을 감소시킨다. 예를 들어, 세정 사이클이 수행되고 있을 때, 본 발명자들은 질소를 경감 툴 입구에 공급하는 것을 중단하는 것이 유용하고, 경감 툴 내에서 유용한 세정 효과가 발생할 수 있음을 발견하였다.
본 발명 이전의 다른 예에서, 예를 들어, 대기 화학 기상 증착과 같은 일부 전자 디바이스 제조 프로세스들 및 유기 발광 다이오드들의 생산에서 시약으로 사용될 수 있는 오존은 전형적으로 별개로 경감될 수 있다. 이는 추가의 경감 장비를 구매하고 동작시키는 비용을 요구할 수 있다.
본 발명의 추가적인 방법들 및 장치를 이용하는 것에 의해, 프로세스 챔버를 빠져나가는 오존을 경감 툴 내에서 산화제로서 사용함으로써 오존을 경감하기 위한 필요성이 제거될 수 있다. 이는, 구매되거나 또는 그렇지 않으면 경감 툴에 공급될 필요가 있을 수 있는 산화제의 양을 감소시키는 추가적 이점을 가진다.
도 1은 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(100)의 개략도이다. 시스템(100)은 임의의 전자 디바이스 제조 프로세스 툴(102)을 포함할 수 있다. 프로세스 툴(102)은 CVD 챔버, PVD 챔버, 에피텍셜 챔버, 또는 경감을 필요로 하는 배출물 부산물을 생성하는 임의의 다른 전자 디바이스 제조 프로세스 툴일 수 있다. 프로세스 툴(102)은 도관(104)에 의해 블로어(blower)(106), 기계적 펌프(108), 및 경감 툴(110)에 연결될 수 있다. 시스템(100)은 혼합 접합부(mixing junction, 114)에서 도관(104)을 통해 유동하는 배출물 스트림 내로 질소를 도입하도록 구성될 수 있는 질소 공급부(112)를 또한 포함할 수 있다. 혼합 접합부(114)는 T 접합부 또는 임의의 다른 적절한 접합부일 수 있다. 전술한 것처럼, 도관(104)을 통해 유동하는 배출물 스트림 내로의 질소의 도입은 수소와 같은 더 작은 분자들을 기계적 펌프(108)에 의해 펌핑하는 것을 원활하게 한다. 대기 온도 또는 그 미만일 수 있는 질소는 또한, 펌프(108)를 통해 유동하는 배출물 및 펌프(108)의 온도를 감소시키는 것을 보조하는 역할을 할 수 있다. 시스템(100)은 또한 제어기(116)를 포함할 수 있으며, 이러한 제어기(116)는 신호 라인(118)을 통해서 프로세스 툴(102)에 연결될 수 있고 신호 라인(120)을 통해서 질소 공급부(112)에 연결될 수 있다. 제어기(116)는 컴퓨터, 또는 PLC 등과 같은 임의의 논리 디바이스일 수 있다.
동작시에, 프로세스 툴(102)은 전형적으로, 몇몇 동작 모드들 중 하나의 동작 모드에 있을 수 있다. 예를 들어, 프로세스 툴(102)은 프로세스 모드 또는 세정 모드에 있을 수 있으며, 상기 프로세스 모드에서는 전자 디바이스 또는 기판 상에 제조 단계를 수행하고 있을 수 있고, 상기 세정 모드에서는 프로세스 툴(102)의 프로세스 챔버들(도시되지 않음)이 세정될 수 있다. 이러한 모드들 모두에 있어서, 프로세스 툴(102)은 경감을 필요로 하는 배출물을 생성할 수 있다. 프로세스 툴(102)은 또한 예를 들어, 프로세스 툴에 대해 유지보수가 수행될 필요가 있을 때, 오프(off) 모드에 있을 수도 있다.
프로세스 툴(102)이 프로세스 모드 또는 세정 모드에 있을 때, 배출물은 전형적으로 도관(104)을 통해 프로세스 툴(102) 외부로 유출될 수 있다. 예를 들어,루츠(roots) 타입 블로어일 수 있는 블로어(106)는, 프로세스 툴(102)로부터 도관(104)을 통해서 펌프(108)로 배출물을 이동시키는 진공을 생성할 수 있다. 펌프(108)는 기계적 펌프이거나 한 세트의 다단식(staged) 기계적 펌프들일 수 있다. 펌프(108)는 도관(104) 내에 보유된 배출물이 경감 툴(110) 내로 이동하도록 할 수 있고, 상기 경감 툴(110)에서 배출물이 경감될 수 있다.
전술한 것처럼, 질소는 혼합 접합부(114)를 통해 질소 공급부(112)로부터 도관(104) 내의 배출물 스트림 내로 도입될 수 있다. 본 발명에 따르면, 질소 공급부(112)로부터 도관(104) 내로 공급될 수 있는 질소의 양은, 그 후 프로세스 툴(102)의 동작 모드에 기초하여 유용하게 선택될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 프로세스 툴이 프로세스 모드에 있을 때, 프로세스 툴은 알려진 속도(rate)로 배출물을 생성하고 있을 수 있다. 이러한 속도는 경험에 기초하여 알려져 있을 수 있거나, 계산될 수 있다. 유사하게, 배출물의 점성은 임의의 적절한 수단에 의해 측정될 수 있거나, 또한 계산될 수 있다. 일단 배출물의 점성이 알려지면, 적절한 양의 질소가 혼합 접합부(114)를 통해 배출물 스트림 내로 주입될 수 있다.
프로세스 툴(102)이 세정 모드에 있을 때, 질소는 또한 도관(104) 내의 배출물 스트림 내로 주입될 수도 있다. 세정 모드에서, 질소는 프로세스 툴(102)로부터 유동하는 배출물의 점성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 질소와 같은 불활성 가스를 배출물 스트림 내로 주입하기 위한 추가적인 이유가 있을 수 있다. 프로세스 툴이 세정 모드에 있을 때 배출물은 상당히 반응성일 수 있고, 만약 희석되지 않는다면, 펌프(108)의 컴포넌트들 및/또는 윤활제들에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 프로세스 툴(102)의 세정 모드 동안 도관(104)을 통해 유동하는 세정 모드 배출물의 양 및 농도는 또한 알려져 있거나 계산될 수 있다. 일단 세정 모드 배출물의 양 및 농도가 알려지면, 그 후 질소와 같은 적절한 양의 불활성 가스가 세정 모드 배출물을 희석시키기 위하여 혼합 접합부(114) 내로 주입될 수 있다.
프로세스 모드 동안 요구될 수 있는 불활성 가스의 제 1 양 및 세정 모드 동안 요구될 수 있는 불활성 가스의 제 2 양은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 그러나, 불활성 가스의 제 1 양 및 제 2 양 중 더 많은 양을 선택하고 이러한 양을 꾸준히 공급하는 것보다는, 본 발명의 시스템(100)은, 충분하지만 임의의 특정 모드에서 필요로 되는 것보다는 많지 않은 불활성 가스를 제공할 수 있다.
프로세스 모드 및 세정 모드에 부가하여, 프로세스 툴(102)은 또한 오프 모드에 있을 수도 있다. 프로세스 툴(102)이 오프 모드에 있을 때, 펌프(108)는 펌핑을 보조하거나 세정 모드 배출물을 희석하기 위해 질소를 필요로 하지 않을 수 있다. 그러나, 도관(104) 내에 있을 수 있는 임의의 먼지와 대기가 접촉할 때 발생할 수 있는 잠재적으로 해로운 상황들로 인하여, 대기가 도관(104)에 진입하는 것을 방지하기 위해, 프로세스 툴(102)이 오프 모드에 있는 시간들 동안 충분한 양의 질소를 도관(104) 내로 유동시키는 것이 유용할 수 있다.
제어기(116)는 신호 라인(118)을 통해 프로세스 툴과 통신할 수 있고 프로세스 툴이 어떤 모드에 있는지를 언제나 알 수 있다. 프로세스 툴이 어떤 모드에 있는지를 알고 있는 제어기(116)는 그 후 적절한 양의 질소를 혼합 접합부(114)를 통해 도관(104) 내로 주입하도록 질소 공급부에 명령할 수 있다. 비록 도시되지는 않지만, 제어기(116)는 질소 공급부(112)로부터 배출물 스트림 내로 유동하는 질소의 양을 조절(modulate)하기 위하여 하나 또는 둘 이상의 밸브들을 사용할 수 있다.
도 2는 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(200)의 개략도이다. 시스템(200)은 시스템(100)의 프로세스 툴(102)과 유사한 프로세스 툴(102)을 포함할 수 있다. 프로세스 툴(102)은 도관(104)을 통해 경감 툴(110)의 입구(106)에 연결될 수 있고, 이러한 입구(106)를 통해 프로세스 툴(102)로부터의 배출물이 경감 툴(110)에 진입할 수 있다. 시스템(200)은 또한 도관(114)을 통해 입구(106)에 연결될 수 있는 불활성 가스 공급부(112)를 포함할 수 있다. 제어기(116)는 신호 라인(118)을 통해 프로세스 툴(102)에 연결될 수 있고, 신호 라인(120)을 통해 질소 공급부(112)에 연결될 수 있다.
동작시에, 시스템(200)은 도 1의 시스템(100)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 따라서, 프로세스 툴(102)은 프로세스 모드, 세정 모드, 또는 오프 모드에 있을 수 있다. 프로세스 툴(102)이 프로세스 모드에 있을 때, 프로세스 툴(102)은 경감될 필요가 있는 배출물을 부산물로서 생성할 수 있다. 배출물은 도관(104)을 통해 입구(106) 내로 유동할 수 있다. 전술한 것처럼, 질소는 질소 공급부(112)로부터 도관(114)을 통해 입구(106) 내로 도입될 수 있다. 입구(106)는 질소 가스의 환형 쉬스의 형태로 질소를 경감 툴 내로 도입하도록 구성될 수 있다. 배출물이 프로세스 툴로부터 입구(106) 내로 유동하고 있을 때, 입구(106)는 질소 가스의 환형 쉬스에 의해 둘러싸이는 배출물 가스 스트림의 형태로 배출물을 경감 툴(110) 내로 도입할 수 있다.
본 발명 이전에, 입구(106)에 공급되는 질소는 프로세스 툴(102)의 모드를 고려하지 않고 연속적으로 공급될 수 있다. 본 발명자들은, 프로세스 툴(102)이 세정 모드에 있을 때, 질소의 유동을 정지시키는 것이 경감 툴(110)에 유용할 수 있다는 것을 발견하였다. 세정 모드 동안 질소의 유동을 정지시키는 것은 경감 툴(110)의 내부 챔버 벽들 상에 더 적은 입자성 증착물들을 야기시킬 수 있다. 유사하게, 프로세스 툴(102)이 오프 모드에 있을 때, 입구(106) 내로의 질소의 유동이 정지될 수 있다.
신호 라인(118)을 통해 프로세스 툴(102)에 연결될 수 있는 제어기(116)는, 프로세스 툴(102)의 모드를 언제나 인지할 수 있다. 프로세스 툴(102)의 동작 모드를 알고 있는 제어기는, 그 후 프로세스 툴(102)이 프로세스 모드에 있을 때 입구(106)로 질소를 공급하거나, 또는 프로세스 툴(102)이 세정 모드 또는 오프 모드에 있을 때 입구(106)로의 질소의 유동을 정지시키도록 질소 공급부(112)에 명령할 수 있다.
도 3은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(300)의 개략도이다. 시스템(300)은 프로세스 및 오존을 사용하는 프로세스 툴(302)을 포함할 수 있다. 오존은 도관(306)을 통해 프로세스 툴(302)에 연결된 오존 공급부(304)로부터 프로세스 툴(302)로 공급될 수 있다. 프로세스 툴(302)은 또한 도관(308)을 통해 경감 툴(310)에 연결될 수 있고, 이에 따라 배출물이 프로세스 툴(302)로부터 경감 툴(310) 내로 통과하여 경감될 수 있다. 산화제 공급부(312)는 도관(314)을 통해 경감 툴(310)에 연결되어 산화제를 공급할 수 있다. 산화제 공급부(312)는 또한 도관(316) 및 밸브(318)를 통하여 도관(308)에 연결될 수 있다.
제어기(320)는 신호 라인(322)을 통하여 프로세스 툴(302)에 연결될 수 있고, 신호 라인(324)을 통하여 밸브(318)에 연결될 수 있다.
동작시에, 시스템(300)의 프로세스 툴(302)은 다수의 동작 모드들로 동작할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 툴(302)은 오존 동작 모드로 동작할 수 있고 비-오존 동작 모드로 동작할 수 있다. 오존 동작 모드는, 오존이 오존 공급부(304)로부터 프로세스 툴(302) 내로 도입되고 반응되지 않은 오존이 배출물로서 프로세스 툴(302)을 빠져나가는 임의의 동작일 수 있다. 비-오존 동작 모드는, 오존이 프로세스 툴(302)에 공급되고 있지 않고 배출물로서 프로세스 툴(302)을 빠져나가고 있지 않는 임의의 다른 모드일 수 있다.
프로세스 툴(302)이 프로세스 모드로 동작하고 있을 때, 제어기는 도관(308)을 통해 프로세스 툴(302)을 빠져나가고 있을 수 있는 오존을 도관(316)으로 전환(divert)시키고 그 후 산화제 공급부(312)로 전환시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다. 오존이 산화제 공급부(312)로 전환될 때, 오존은 경감될 필요가 없고, 외부적으로 공급되는 산화제에 대한 요구를 감소시킬 수 있다. 반대로, 프로세스 툴(302)이 비-오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 프로세스 툴(302)로부터의 임의의 배출물을 경감 툴(310) 내로 지향시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다.
도 4는 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(400)의 개략도이다. 시스템(400)은 다음의 차이점들을 가지면서 도 3의 시스템(300)과 유사할 수 있다. 시스템(400)의 산화제 공급부(312)는 도 3의 시스템(300)에서처럼 도관(316) 및 밸브(318)를 통해 도관(308)에 연결되지 않는다. 대신에, 산화제 공급부(312)는 도관(326) 및 밸브(328)를 통해 프로세스 툴(302)에 직접 연결될 수 있다. 또한, 시스템(400)은, 도관(308)과 프로세스 툴(302) 사이에 위치될 수 있고 신호 라인(332)을 통해 제어기(320)에 연결될 수 있는 밸브(330)를 포함할 수 있다.
동작시에, 시스템(400)은 다음의 차이점들을 가지면서 시스템(300)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 시스템(400)에서, 프로세스 툴(302)이 오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 밸브(330)에게 폐쇄하도록 명령하고 그리고 밸브(328)에게 개방하도록 명령할 수 있으며, 이에 의해, 프로세스 툴(302)로부터의 오존을 산화제 공급부(312)로 전환시킨다. 비-오존 동작 모드에서, 제어기(320)는 경감을 필요로 하는 배출물을 경감 툴(310)로 전환시키기 위하여 밸브(328)를 폐쇄하고 밸브(330)를 개방할 수 있다.
도 5는 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(500)의 개략도이다. 시스템(500)은 다음의 차이점들을 가지면서 도 3의 시스템(300)과 유사할 수 있다. 시스템(500)에서, 산화제 공급부(312)는 오존을 전혀 수용하지 않도록 구성될 수 있다. 대신에, 도관(308)이 밸브들(318, 334) 및 도관(316)을 통해 도관(314)에 연결될 수 있다.
동작시에, 시스템(500)은 다음의 차이점들을 가지면서 도 3의 시스템(300)의 방식과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 시스템(500)에서, 프로세스 툴(302)이 오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 도관(316)을 통과하는 오존을 밸브(334)를 통해 도관(314)으로 전환시키도록 밸브(318)에 명령할 수 있고, 이는 도관(314)으로부터 도관(316) 내로의 산화제의 역류를 방지할 수 있다. 프로세스 툴이 비-오존 동작 모드에 있을 때, 시스템(500)은 프로세스 툴(302)로부터의 경감을 필요로 하는 배출물을 도관(308) 및 밸브(318)를 통하여 경감 툴(310) 내로 지향시킬 수 있다.
도 6은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(600)의 개략도이다. 시스템(600)은 다음의 차이점들을 가지면서 시스템(500)과 유사할 수 있다. 시스템(600)에서, 도관(316)은 시스템(500)에서 그랬던 것처럼 도관(314)을 도관(308)에 연결하기 보다는, 도관(314)을 프로세스 툴(302)과 연결한다.
동작시에, 시스템(600)은 시스템(500)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다.
도 7은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(700)의 개략도이다. 시스템(700)은 다음의 차이점들을 가지면서 시스템(400)과 유사할 수 있다. 시스템(700)에서, 도관(316)은 프로세스 툴을 밸브(328)를 통해서, 산화제 공급부(312)에 연결하는 대신에 경감 툴에 연결한다.
동작시에, 시스템(700)은 시스템(400)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다.
도 8은 자원들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 시스템(800)의 개략도이다. 시스템(800)은 다음의 예외들을 가지면서 시스템(300)과 유사할 수 있다. 시스템(800)에서, 도관(316)은 도관(308)을 밸브(318)를 통해서 경감 툴(310)에 직접 연결하며, 시스템(300)에서 그랬던 것처럼 산화제 공급부(312)에 연결하지는 않는다.
동작시에, 시스템(800)은 다음의 예외들을 가지면서 시스템(300)과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 프로세스 툴(302)이 오존 동작 모드에 있을 때, 제어기는 오존을 도관(316)을 통해 경감 툴(310)로 전환시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다. 프로세스 툴이 비-오존 동작 모드에 있을 때, 제어기(320)는 경감을 필요로 하는 배출물을 프로세스 툴(302)로부터 경감 툴(310) 내로 지향시키도록 밸브(318)를 구성할 수 있다.
도 9는 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 방법(900)의 흐름도이다. 단계 902에서, 불활성 가스, 전형적으로 질소는, 프로세스 모드에 있는 프로세스 툴로부터 배출물을 비우기 위해 사용되고 있는 진공 펌프 내로 제 1 유량으로 도입된다. 전술한 것처럼, 불활성 가스의 제 1 유량은 배출물의 점성을 미리 결정된 점성으로 상승시키기에 충분한 유량일 수 있다. 단계 904에서, 불활성 가스는 프로세스 툴이 세정 모드로 동작하고 있을 때 제 2 유량으로 진공 펌프 내로 도입된다. 전술한 것처럼, 불활성 가스의 제 2 유량은 진공 펌프 및/또는 진공 펌프의 윤활을 손상시킬 가능성을 감소시키기 위하여 세정 배출물을 희석시키기에 충분한 유량일 수 있다. 마지막으로, 단계 906에서, 불활성 가스는 프로세스 툴 및/또는 진공 펌프가 오프 모드에 있을 때 제 3 유량으로 진공 펌프 내로 도입된다. 전술한 것처럼, 제 3 유량은 대기가 경감 시스템에 진입하는 것을 방지하기에 충분한 유량일 수 있다.
도 10은 전자 디바이스 제조 시스템에서 불활성 가스들의 사용을 감소시키기 위한 본 발명의 다른 방법(1000)의 흐름도이다. 단계 1002에서, 프로세스 툴이 프로세스 모드로 동작하고 있을 때, 불활성 가스는 제 1 유량으로 경감 툴 입구 내로 도입된다. 제 1 유량은 일부 입자성 물질이 경감 유닛의 내부 벽에 부착되는 것을 방지하기에 충분한 유량일 수 있다. 전술한 것처럼, 불활성 가스는 입자성 물질이 경감 유닛의 내부 벽에 도달하도록 통과하는데 어려움을 겪을 수 있는 환형 쉬스의 형상으로 경감 유닛에 진입할 수 있다. 단계 1004에서, 프로세스 툴이 세정 모드로 동작하고 있을 때, 가스는 제 2 유량으로 경감 툴 입구 내로 도입된다. 전술한 것처럼, 제 2 유량은 제로(zero)의 유량일 수 있다. 제 2 유량이 제로의 유량일 때, 경감 툴은 더 적은 입자들이 경감 툴의 내부 벽에 부착되는 것을 경험할 수 있다는 것이 관찰되었다. 단계 1006에서, 프로세스 툴이 오프 모드에 있을 때, 불활성 가스는 제 3 유량으로 경감 툴 입구 내로 도입된다. 제 3 유량은 제로의 유량일 수 있다.
도 11은 프로세스 툴 배출물 오존을 경감 툴 내에서 산화제로서 사용하여 전기 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법의 흐름도이다. 단계 1102에서, 프로세스 툴이 오존 동작 모드로 동작하고 있을 때, 프로세스 툴 배출물 오존은 산화제로서 사용하기 위해 경감 툴 내로 지향된다. 단계 1104에서, 프로세스 툴이 비-오존 동작 모드로 동작하고 있을 때, 프로세스 툴 배출물이 경감 유닛 내로 지향되어 경감된다.
전술한 기재는 본 발명의 예시적인 실시예들만을 개시한다. 본 발명의 범위 내에 속하는 앞서 개시된 장치 및 방법들의 변형들은 당업자에게 쉽게 명백해질 것이다. 일부 실시예들에서, 본 발명의 장치 및 방법들은 반도체 디바이스 프로세싱 및/또는 전자 디바이스 제조에 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명이 본 발명의 예시적인 실시예들과 연계하여 개시되었지만, 이하의 청구범위에서 정의되는 바와 같이, 다른 실시예들이 본 발명의 사상과 범위 내에 속할 수 있음이 이해되어야 한다.
Claims (7)
- 전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법으로서,
오존 동작 모드에서, 경감 툴에 외부적으로 공급되는 산화제의 양을 감소시키기 위해 전자 디바이스 제조 툴로부터의 배출물 오존(effluent ozone)으로 여겨지는 반응되지 않은 오존을 상기 경감 툴의 산화제 공급부 내로 지향시키는 단계 ― 상기 오존 동작 모드에서는 경감이 발생하지 않음 ―; 및
비-오존 동작 모드에서, 상기 경감 툴에 의해 경감시키기 위해 상기 전자 디바이스 제조 툴로부터의 배출물을 상기 경감 툴로 지향시키는 단계 ― 상기 경감 툴은 상기 반응되지 않은 오존을 상기 경감 툴의 산화제로서 사용함 ―
를 포함하는,
전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 반응되지 않은 오존은 상기 전자 디바이스 제조 툴을 상기 경감 툴에 접속시키는 도관 내의 밸브를 통해 상기 경감 툴의 산화제 공급 도관으로 지향되는,
전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 전자 디바이스 제조 툴로부터의 반응되지 않은 오존을 산화제로서 사용하기 위해 상기 경감 툴의 산화제 공급부 내로 지향시키는 단계는 산화제로서 사용하기 위해 상기 반응되지 않은 오존을 상기 경감 툴 내의 산화제 공급부 내로 전환(divert)시키도록 제어기가 밸브를 구성하는 단계를 포함하는,
전자 디바이스 제조 시스템을 동작시키는 방법. - 전자 디바이스 제조 시스템으로서,
오존 동작 모드 및 비-오존 동작 모드를 갖는 프로세스 툴;
상기 프로세스 툴에 오존을 공급하도록 구성되는 오존 공급부;
상기 프로세스 툴로부터의 배출물을 수용하도록 구성되는 경감 툴; 및
상기 경감 툴을 상기 프로세스 툴에 연결하는 제 1 도관 ― 상기 오존 동작 모드에서의 상기 제 1 도관은 상기 프로세스 툴을 빠져나가는 반응되지 않은 오존을, 상기 비-오존 동작 모드 동안 사용될 산화제로서 사용하기 위해 상기 경감 툴 내로 지향시키도록 구성됨 ― 을 포함하는,
전자 디바이스 제조 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 도관은 상기 반응되지 않은 오존을 상기 경감 툴의 산화제 공급 도관 내로 지향시키는,
전자 디바이스 제조 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 경감 툴의 상기 산화제 공급 도관 내로 상기 반응되지 않은 오존을 지향시키기 위해 상기 제 1 도관 내의 밸브를 동작시키도록 구성되는 제어기를 더 포함하는,
전자 디바이스 제조 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 도관은 상기 경감 툴의 산화제 공급부 내로 상기 반응되지 않은 오존을 지향시키는,
전자 디바이스 제조 시스템.
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