KR20090063219A - 완화 시스템을 모니터하고 작동시키기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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유셉 에이. 롤드
샤운 더블유. 크로포드
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 본원발명은 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기; 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템; 및 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기와 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 사이의 배출물 유동 연결을 형성하도록 구성되는 인터페이스 매니폴드; 를 포함하고, 상기 인터페이스 매니폴드가 제어 신호에 따라 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기 사이로부터 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 하나 또는 그보다 많은 배출물을 선택적으로 보내도록 구성된다. 다양한 다른 태양들이 제공된다.
Figure P1020097005876
완화 시스템, 환경, 배출물

Description

완화 시스템을 모니터하고 작동시키기 위한 방법 및 시스템 {SYSTEMS AND METHODS FOR OPERATING AND MONITORING ABATEMENT SYSTEMS}
본원발명은 2006년 8월 23일에 출원된 미국 가출원 제60/823,292호 "백업 기능을 가진 완화 시스템 및 이를 이용하는 방법"(대리인 서류번호 제11469/L)에 대해 우선권을 주장한다.
본원발명은 모든 목적을 위해 그 전체로서 본 명세서에 참조로 병합되는, 아래의 공동으로 양도되어 함께 계류중인 미국 출원에 관련된다:
2006년 8월 23일에 출원된 미국 가출원 제60/823,294호 "복수의 완화 시스템을 모니터하기 위한 시스템 및 이를 이용하는 방법"(대리인 서류번호 제11470/L); 및
2007년 8월 23일에 출원된 미국 출원 제12/___,___호 "완화 시스템을 모니터하고 작동시키기 위한 인터페이스."(11470)
본원발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 백업 기능을 가지는 완화 시스템을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
반도체 물질, 장치, 생성물 및 메모리 제품의 제조로부터 발생되는 가스상 배출물은 프로세스 설비에서 생성되고 사용되는 다양한 화학적 화합물을 수반한다. 이러한 화합물은 유기 및 무기 화합물, 포토 레지스트 및 기타 반응물의 분류 생성물(breakdown products), 및 프로세스 설비로부터 대기로 배출되기 전에 폐기 가스로부터 제거되어야 하는 다양한 기타 가스를 포함한다.
반도체 제조 프로세스는 다양한 화학물질을 활용하며, 이들 중 여럿은 매우 낮은 인간 내성도(human tolerance level)를 가진다. 처리 과정(예를 들어, 물리적 기상 증착, 디퓨젼(diffusion), 식각 PFC 프로세스 및 에피택시(epitaxy) 등등) 동안에 사용되는 기기 중 일부(예를 들어 화학적 기상 증착 챔버, 화학 기계적 연마 챔버, 디퓨젼 등등) 및 프로세스는 예를 들어 퍼플루오르 화합물(perfluorocompounds; PFCs) 또는 PFCs를 형성하도록 분해할 수 있는 부산물과 같은 바람직하지 않은 부산물을 생성할 수 있다. PFCs 는 지구 온난화에 큰 영향을 미치는 것으로 인식된다.
이러한 바람직하지 않은 부산물들은 완화 시스템(abatement system)을 통해 배출물 흐름으로부터 제거될 수 있다. 완화 시스템은 기판 및 평면 패널 디스플레이/LCD의 처리에 의해 생성된 가스를 주위 환경으로 배출되는, 환경적으로 덜 유해한 이형(version)으로 전환시킨다. 완화 시스템은 반도체 제조 기기에 결합될 수 있으며, 통상적으로 이들이 생성될 때 이러한 기기로부터 프로세스 가스를 완화시킨다. 완화 시스템이 기기로부터의 프로세스 가스를 처리할 수 있는 유동 용량을 가지기는 하지만, 예를 들어 예정된 및 예정되지 않은 정비(scheduled and unscheduled maintenance) 등과 같은 다양한 이유로 인해서 정지될 수도 있다. 따라서, 기기에 결합된 완화 시스템이 정지(down)될 때 기기로부터의 프로세스 가스 를 지속적으로 완화시킬 수 있게 하는 시스템이 필요하다.
본원발명의 일 태양에서, 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 시스템이 제공된다. 이러한 시스템은 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기; 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템; 및 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기와 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 사이에서 배출물의 유체 소통(fluid communication)을 형성하도록 구성되는 인터페이스 매니폴드; 를 포함하고, 상기 인터페이스 매니폴드가 제어 신호에 따라 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기 사이로부터 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 하나 또는 그보다 많은 배출물을 선택적으로 보내도록 구성된다.
본원발명의 다른 태양에서는, 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 하나 또는 그보다 많은 제1 채널; 하나 또는 그보다 많은 제2 채널; 및 상기 제1 및 제2 채널에 작동적으로 결합하는 다수의 밸브; 를 포함하고, 상기 하나 또는 그보다 많은 제1 채널은 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기로부터 하나 또는 그보다 많은 제1 완화 시스템으로의 유체 소통을 가능하게 하고, 상기 하나 또는 그보다 많은 제2 채널은 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기로부터 하나 또는 그보다 많은 제2 완화 시스템으로의 유체 소통을 가능하게 하며, 상기 다수의 밸브 중 하나 이상의 밸브는 하나 이상의 배출물 흐름을 유동시키도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 채널 사이에서 선택하도록 작동할 수 있다.
본원발명의 또 다른 태양에서는, 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 방법이 제공된다. 이러한 방법은 (1) 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기에 의해 배출된 배출물을 인터페이스 매니폴드를 통하여 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 유동시키는 단계; (2) 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 중 제1 완화 시스템의 상태를 나타내는 표시(indicia)를 수신하는 단계로서, 상기 상태는 상기 제1 완화 시스템이 배출물을 처리할 수 없다는 것을 나타내는, 수신 단계; 및 (3) 상기 표시의 수신에 따라 배출물을 상기 인터페이스 매니폴드를 통해 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 중 제2 완화 시스템으로 보내는 단계; 를 포함한다.
본원발명의 다른 특징 및 태양들이 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 도면으로부터 완전히 자명하게 될 것이다.
도 1은 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 2는 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 3은 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 예시적인 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 4는 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 백업 구성을 가지는 예시적인 시스템의 개략적인 다이 어그램을 도시한다.
도 5는 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 적용에 특정된 구성을 가지는 예시적인 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 6은 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 부하 밸런싱 구성을 가지는 예시적인 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 7은 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 중복 구성을 가지는 예시적인 시스템의 개략적인 다이어그램을 도시한다.
도 8은 본원발명의 일 실시예에 따라 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템을 작동시키고 모니터하기 위한 예시적인 방법을 설명하는 순서도를 도시한다.
본원발명은 전자 장치 제조 기기로부터의 배출물 흐름(effluent stream)의 완화 시스템으로의 유동을 제어하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 본원발명은 배출물 흐름을 완화시키는 시스템의 역량에 악영향을 주는 예정된 또는 예정되지 않은 사건(scheduled or unscheduled event)의 경우에 배출물 흐름을 자동적으로 재 방향 설정(re-direction)시킬 수 있게 한다. 예를 들어, 두 개의 완화 시스템(즉, 주 시스템 및 백업 시스템)을 구비하는 시스템에서 본원발명은, 예를 들면 주 완화 시스템이 오프라인으로 진행한다는 것을 나타내는 경보에 따라, 배출물 흐름 을 주 완화 시스템으로부터 백업 완화 시스템으로 자동적으로 재 방향 설정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 본원발명은 하나 또는 그보다 많은 전자 장치 프로세스 기기와 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 사이의 채널을 개방, 폐쇄, 및/또는 스위칭시키도록 구성된다. 인터페이스 매니폴드(interface manifold)가 완화 시스템 및 프로세스 기기로부터 정보를 수신하는 제어기에 결합되어 이에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 주 시스템에 이상이 발생했다는 것을 지시하는 정보에 응답하여, 제어기는 프로세스 기기와 주 시스템 사이의 채널 내의 밸브를 폐쇄시키면서 동시에 프로세스 기기와 백업 완화 시스템 사이의 채널 내의 밸브를 개방시킬 수 있다.
본원발명의 도 1을 참조하면, 시스템(100)이 제공된다. 이러한 시스템은 인터페이스 매니폴드(106)를 통해 두 개 이상의 완화 시스템(104)에 연결되는 하나 이상의 프로세스 기기(102)를 포함하며, 여기서 인터페이스 매니폴드는 프로세스 기기(102)와 완화 시스템(104) 사이에서 유체가 소통될 수 있게 한다. 대안적으로, 시스템은 매니폴드 인터페이스(106)를 통해 하나 이상의 완화 시스템(104)에 연결되는 두 개 이상의 프로세스 기기(102)를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서는, N 개의 프로세스 기기(102a, 102b, 102c)와 N 개의 완화 시스템(104a, 104b, 104c)이 도시된다. 임의의 개수의 프로세스 기기(102)와 완화 시스템(104)이 포함될 수 있다(예를 들어 1, 2, ..., n).
프로세스 기기 (PROCESS TOOLS)
각각의 프로세스 기기(102)는 하나 또는 그보다 많은 프로세스 챔버(108)를 포함할 수 있다. 프로세스 기기(102a-c)는 예를 들어 화학적 기상 증착 챔버, 물리적 기상 증착 챔버, 화학 기계적 연마 챔버 등을 포함할 수 있다. 챔버에서 실행될 수 있는 프로세스로는, 예를 들어 디퓨젼(diffusion), 식각 PFC 프로세스 및 에피택시(epitaxy)가 있다. 이러한 프로세스로부터 완화되어야할 부산물 화학제품에는, 예를 들어 안티몬의 수산화물, 비소, 붕소, 게르마늄, 질소, 인, 실리콘, 셀렌, 실란(silane), 포스핀과의 실란 혼합물(silane mixtures with phosphine), 아르곤, 수소, 유기실란(organosilanes), 할로실란(halosilanes), 할로겐, 유기금속(organometallics) 및 기타 유기 화합물을 포함한다. 할로겐, 예를 들어 플루오르(F2) 및 기타 플루오르화 화합물은 완화를 필요로 하는 다양한 성분들 중에서도 특히 문제가 된다. 전자 산업에서는 박막을 식각하고 증착 단계로부터 잔여물을 제거하기 위하여 기판 프로세스 기기에서 퍼플루오르화 화합물(perfluorinated compounds; PFCs)을 빈번하게 사용한다. 가장 일반적으로 사용되는 PFCs 중 일부의 예로는 CF4, C2F6, SF6, C3F8, C4H8, C4H8O, NF3, CHF3, CH3F, CH2F2 등이 있다.
인터페이스 매니폴드 (INTERFACE MANIFOLD)
프로세스 기기(102a)로부터 배출되도록 하나 또는 그보다 많은 배출물을 유동시키기 위하여 각각의 챔버(108)로부터 채널(110)이 연장한다. 본 명세서의 예 시적인 실시예에서는, 프로세스 기기(102a)는 하나의 챔버 및 하나의 상응하는 채널을 포함하며, 프로세스 기기(102b)는 두 개의 챔버 및 이에 상응하는 채널을 포함할 수 있다.
배출물은 프로세스 기기(102)로부터 채널(110)을 통하여 인터페이스 매니폴드(106)로 유동할 수 있다. 인터페이스 매니폴드(106)는 하나 또는 그보다 많은 밸브(도시되지 않음)를 포함할 수 있는데, 이러한 밸브는 인터페이스 매니폴드(106)로의 배출물의 유동을 허용하거나 방지하도록 채널(110) 상의 게이트(gate)로서 작동한다. 인터페이스 매니폴드(106)는 서로 다른 채널(110)로부터 완화 시스템(104)으로 배출물을 선택적으로 보내기 위하여 하나 또는 그보다 많은 밸브를 포함할 수도 있다(도 2).
제어기(112)는 인터페이스 매니폴드(106) 내의 밸브의 작동을 선택적으로 조종할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 제어기(112)는 시스템(100)을 통한 배출물의 이동을 보조하는 다수의 펌프(도시되지 않음)의 작동을 선택적으로 조종할 수 있다. 제어기(112)는 인터페이스 매니폴드(106)에 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 일부 실시예에서는, 제어기(112)가 인터페이스 매니폴드(106)와 일체적인 부품으로 형성되어 인터페이스 매니폴드(106) 내에 포함될 수 있는 반면, 다른 실시예에서는 제어기(112)가 인터페이스 매니폴드(106)로부터 분리되거나 독립될 수 있다. 일부 실시예에서는, 이하에서 설명되는 바와 같이 제어기(112)가 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기(102a-c) 및 완화 시스템(104a-c)에 연결되고/연결되거나 이와 통신하고 그리고/또는 그 작동을 제어할 수 있다. 제어기(112)는 마이크로컴퓨터, 마이크로 프로세서, 논리 회로, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 또는 이와 유사한 것일 수 있다. 제어기(112)는 입력/출력 포트, 키보드, 마우스, 디스플레이, 네트워크 어댑터 등등을 포함하는 다양한 통신 설비를 포함할 수 있다.
제어기(112)는, 예를 들어 프로세스 기기(102a-c), 완화 시스템(104a-c), 채널(110), 인터페이스 매니폴드(106), 유입부(후술함) 등등에 부착되는 센서(후술함)로부터 신호를 수신받고, 이러한 신호에 기초하여 완화 시스템(104a-c) 중 어느 것으로 특정 배출물을 유동시킬 것인가를 선택적으로 결정할 수 있다. 제어기(112)는 인터페이스 매니폴드(106) 내의 밸브가 이러한 선택을 행할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 결정은 다수의 인자에 기초할 수 있다. 이러한 인자들은, 예를 들어 특정 완화 시스템이 배출물을 완화시킬 수 없게 하는 예정된 사건 및 예정되지 않은 사건일 수 있다. 예정된 사건 및 예정되지 않은 사건에 대한 가능한 구성은, 예를 들어, 상이한 유형의 기기/프로세스에 대한 완화 적용에 특정된 분배 시스템(abatement application specific distribution system)으로서(도 5), 유사하거나 상이한 유형/용량의 완화 유닛 사이의 자동식 부하 밸런싱 시스템(automated load balancing system)으로서(도 6), 중복 구성(redundant configuration)으로서(도 7) 백업 구성(도 4)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
완화 시스템 (ABATEMENT SYSTEM)
통상적으로, 전자 장치 제조와 관련된 처리 작업은 배출물을 생성하는데, 이 러한 배출물은, 예를 들어, 주로 플루오르, 4 플루오르화 실리콘(SiF4), 플루오르화 수소(HF), 플루오르화 카르보닐(COF2), CF4, 및 C2F6 를 포함할 수 있다. 완화 시스템은, 예를 들어, 열적, 습식 제거(wet scrubbing), 건식 제거, 촉매, 플라스마 및/또는 배출 가스를 처리하기 위한 유사한 수단뿐만 아니라 배출 가스를 덜 유독한 형태로 변환시키기 위한 프로세스를 이용할 수 있다. 예시적인 완화 시스템(104a-c)은, 예를 들어 분당 300리터의 입력 유속 용량(input flow rate capacity)을 가지는 CDO 완화 시스템, 분당 1100리터의 입력 유속 용량을 가지는 마라톤(Marathon) 완화 시스템을 포함할 수 있으며, 이들 모두는 캘리포니아주 산타 클라라의 Applied Materials 사에서 제조된다. 각각의 완화 시스템의 입력 유속 용량은 다수의 기기로부터 배출물을 수용할 수 있도록 할 수 있다.
완화 시스템(104a-c)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스 매니폴드(106)로부터 배출물을 수용하기 위하여 하나 또는 그보다 많은 유입부를 포함할 수 있다. 완화 시스템(104a-c)은 1, 2, 3, ..., n 유입부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는, 유입부가 특정 기기로부터의 배출물 유동에 할당된 것들과 다른 완화 시스템을 위한 백업용으로서 사용되는 것들 사이에서 분할될 수 있다. 예를 들어, 예정되지 않은 사건으로 인해 제1 완화 시스템(104a)으로부터의 유입부 중 절반이 제1 기기(102a)로부터의 배출물 유동을 수용하고 제1 완화 시스템(104a)으로부터의 유입부 중 나머지 절반이 제2 기기(102b)로부터의 배출물 유동을 수용하게 된다. 예를 들어, 제1 완화 시스템(104a)은 제1 완화 시스템(104a)의 유입 부(1, 2, 3)를 통해 제1 프로세스 기기(102a)로부터 배출물 유동을 수용하고, 제2 완화 시스템(104b)은 제2 완화 시스템(104b)의 유입부(1, 2, 3)를 통해 제2 프로세스 기기(102b)로부터 배출물 유동을 수용할 수 있다. 만약 제2 완화 시스템(104b)이 사용할 수 없게 되면, 제2 프로세스 기기(102b)로부터의 배출물 유동은 인터페이스 매니폴드(206)를 통해 제1 완화 시스템(104a)의 유입부(4, 5, 6)로 보내질 수 있다. 대안적으로, 유입부의 용도는 주변 상황에 따라 변경될 수 있다.
하나 또는 그보다 많은 센서(도시되지 않음)에 의하여 이러한 유입부 및 이에 따라 완화 시스템(104a-c)을 모니터할 수 있다. 예를 들어, 배출물 유동 속도, 유입부에서의 압력, 시스템의 온도, 배출물 구성 등을 모니터하기 위해 몇몇 센서가 사용될 수 있다. 센서는 완화 시스템(104a-c)의 상태를 나타내는 하나 또는 그보다 많은 신호를 제어기(112)로 보내어 적당한 작용이 취해지게 할 수 있다. 일부 실시예에서는, 하나 또는 그보다 많은 센서가 프로세스 기기(102a-c)에 연결되거나, 완화 시스템(104a-c) 및 프로세스 기기(102a-c) 모두에 연결되어 제어기(112)로 정보를 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 예시적 시스템(200)이 제공된다. 위의 도 1과 관련하여 시스템(100)을 설명하는 것과 도 2와 관련하여 아래에서 시스템(200)을 설명하는데에 사용된 유사한 도면 번호는 유사한 특징을 나타낸다.
본 명세서에서 기술된 것처럼, 시스템(200)은 인터페이스 매니폴드(206)를 통해 두 개의 완화 시스템(204a, 204b)에 연결되는 두 개의 프로세스 기기(202a, 202b)를 포함하며, 여기서 인터페이스 매니폴드(206)는 프로세스 기기(202a-b) 및 완화 시스템(204a-b) 사이의 유체 소통을 가능하게 한다.
본 명세서에 도시된 실시예에서, 각각의 프로세스 기기(202a-b)는 3 개의 프로세스 챔버(208)(각각 A, B, C 및 D, E, F)를 포함한다. 상응하는 채널(210)(A, B, C 및 D, E, F)이 각각의 챔버(208)로부터 연장하여 하나 또는 그보다 많은 배출물이 프로세스 기기(202a-b) 밖으로 배출되도록 한다. 두 개의 완화 시스템(204a-b) 각각은 6 개의 유입부(1, 2, 3, 4, 5, 6)를 포함한다. 제1 프로세스 기기(202a)의 3개(A, B, C)의 채널(208)은 인터페이스 매니폴드(206)를 통하여 제1 완화 시스템(204a)의 유입부(1, 2, 3)와 유체 소통될 수 있다. 제1 완화 시스템(204a)을 사용할 수 없게 되면, 제1 프로세스 기기(202a)로부터의 배출물은 채널(A, B, C)을 통하여 제2 완화 시스템(204b)의 유입부(4, 5, 6)로 유동할 수 있다. 제2 프로세스 기기(204b)의 3개(D, E, F)의 채널(208)은 인터페이스 매니폴드(206)를 통하여 제2 완화 시스템(204b)의 유입부(1, 2, 3)와 유체 소통될 수 있다. 제2 완화 시스템(204b)을 사용할 수 없게 되면, 제2 프로세스 기기(202b)로부터의 배출물은 채널(D, E, F)을 통하여 제1 완화 시스템(204a)의 유입부(4, 5, 6)로 유동할 수 있다.
도 3을 참조하면, 시스템(300)의 예시적인 실시예에 대한 개략적인 도면이 제공된다. 시스템(300)은, 인터페이스 매니폴드(306)(점선)를 통하여 두 개의 완화 시스템(304a-b)에 연결되는 두 개의 프로세스 기기(302a-b)를 포함한다는 점에서, 도 2에 도시된 시스템(200)과 유사하다. 그러나 여기에 도시된 시스템(300)은 추가적으로 상세한 부분의 예시적인 인터페이스 매니폴드(306)를 포함한다. 위에 서 설명된 바와 같이, 인터페이스 매니폴드(306)는 프로세스 기기의 서로 다른 채널(308)로부터의 배출물을 완화 시스템(304a-b)으로 선택적으로 보내기 위해 하나 또는 그보다 많은 밸브(307)를 포함할 수 있다. 사용에 적절한 예시적인 밸브로는 게이트 밸브(gate valves), 니들 밸브(needle valves), 벨로우 밸브(bellow valves), 또는 볼 밸브(ball valves), 또는 다른 유형의 밸브가 있다. 바람직한 실시예에서는, 볼 밸브가 사용된다. 볼 밸브의 예로는 캘리포니아 산타 페 스프링스의 SVF Flow Controls 에서 제조된 SMC9 시리즈 밸브, 오하이오 노우드의 J-flow 에서 제조된 CFDM3L/3T5900 시리즈 밸브, 미시건 밀포드의 Triad Process Equipment 에서 제조된 Triad 시리즈 30L-92061 및 30T-92061 밸브, 그리고 텍사스 휴스턴의 Flow-T다에서 제조된 muliport 시리즈 등이 있다.
예시적인 작용 실시예에서, 제1 프로세스 기기(302a)의 3개(A, B, C)의 채널(308)은 인터페이스 매니폴드(306)를 통하여 제1 완화 시스템(304a)의 유입부(1, 2, 3)와 유체 소통될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 제1 완화 시스템(304a)은 하나 또는 그보다 많은 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이러한 센서는 제1 완화 시스템(304a)이 배출물을 완화시키는데 사용할 수 없다는 것을 나타내는 신호를 제어기(310)로 보낸다. 대안적인 실시예에서는, 프로세스 기기가 센서를 포함하는데, 이러한 센서는 완화 시스템의 상태를 나타내는 신호를 제어기로 송신한다. 제어기(310)는 계속해서 사용 불가능한 제1 완화 시스템(304a)의 유입부(1, 2, 3) 대신에 제2 완화 시스템(304b)의 유입부(4, 5, 6)로 배출물을 유동시키기 위해 인터페이스 매니폴드(306) 내의 밸브(307)를 작동시킨다. 여러 실시예에서, 밸 브(307)는 자동적으로 또는 수동적으로 조종될 수 있다. 유사하게, 제2 프로세스 기기(302b)의 3개(D, E, F)의 채널(308)이, 인터페이스 매니폴드(306)를 통하여, 제2 완화 시스템(304b)의 유입부(1, 2, 3)와 유체 소통될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 센서가 제2 완화 시스템(304b)의 작동 불능을 탐지하여 이러한 상태를 나타내는 신호를 제어기(310)로 보낼 수 있다. 이에 따라 제어기(310)는 사용 불가능한 제2 완화 시스템(304b)의 유입부(1, 2, 3) 대신에 제1 완화 시스템(304a)의 유입부(4, 5, 6)로 배출물을 유동시키기 위해 밸브(307)를 작동시킬 수 있다.
시스템(300)은 하우스 배출부 제거기(house exhaust scrubber)(312)를 포함할 수도 있는데, 이는 추가적인 백업 완화 시스템으로서 작동할 수 있다. 따라서, 완화 시스템(304a-b) 모두가 갑작스럽게 사용불능이 되는 경우에는, 인터페이스 매니폴드 및 제어기를 통하여 배출물을 하우스 배출부 제거기로 보내 완화시키기 위해 밸브가 작동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 백업 구성에서 기능하도록 구성된 시스템(400)의 예시적인 실시예가 도시된다. 예시적인 시스템(400)은 인터페이스 매니폴드(406)(점선)를 통하여 두 개의 완화 시스템(404a, 404b)에 결합되는 두 개의 프로세스 기기(402a, 402b)를 포함하는데, 이러한 인터페이스 매니폴드(406)는 프로세스 기기(402a-b)와 완화 시스템(404a-b) 사이의 유체 소통을 선택적으로 가능하게 한다.
백업 구성의 경우에, 프로세스 기기(402a-b) 모두로부터의 배출물은 굵은 선에 의해 도시된 바와 같이, 주 완화 시스템(404a)으로만 보내지고, 반면 제2 완화 시스템(404b)은 휴지상태(dormant)로 유지된다. 예정된(예를 들어 계획된 정비) 또는 예정되지 않은 상황(예를 들어 구성 부품의 고장으로 인한 비상 정지)으로 인해 주 완화 시스템(404a)이 정지(shut down)되면, 제어기(412)는 이러한 정지 상태를 나타내는 신호를 수신하여, 얇은 선으로 표시되는 바와 같이, 프로세스 기기(402a-b) 모두로부터의 배출물이 제2 완화 시스템(404b)으로만 유동하도록 인터페이스 매니폴드(406)의 밸브(407)를 작동시킨다. 주 완화 시스템(404a)에 대한 백업으로서 제2 완화 시스템(404b)을 사용함으로써, 배출물이 완화 시스템으로 지속적으로 유동하게 하여 환경적인 요구의 준수(environmental compliance)를 향상시키고, 이로써 정지된(down) 완화 시스템을 우회하여 배출물을 하우스 배출 장치로 직접 유동시킬 필요가 없게 된다.
도 5를 참조하면, 상이한 유형의 기기/프로세스에 대한 완화 적용에 특정된 분배 시스템에서 기능하도록 구성된 시스템(500)의 예시적인 실시예가 도시된다. 시스템(500)은 인터페이스 매니폴드(506)(점선)를 통하여 두 개의 완화 시스템(504a, 504b)에 결합되는 두 개의 프로세스 기기(502a, 502b)를 포함하는데, 이러한 인터페이스 매니폴드는 프로세스 기기(502a-b)와 완화 시스템(504a-b) 사이의 유체 소통을 선택적으로 가능하게 한다.
적용에 특정된 시스템의 예시적인 케이스는, 프로세스 기기(502a-b) 내에서의 기판 처리 과정으로부터 배출된 배출물이, 굵은 선으로 표시된 것과 같이, 인터페이스 매니폴드(506)를 통하여 제1 완화 시스템(504a)으로 보내지고, 반면 프로세스 기기(502a-b)를 세정하는 과정으로부터 배출된 배출물은, 얇은 선으로 표시된 것과 같이, 제2 완화 시스템(504b)으로 보내진다. 점선으로 표시된 채널 선 및 밸 브(507)는 배출물 유동을 재 방향 설정할 수 있게 한다. 배출물은, 예를 들어, 상이한 부식성 및 연소성 특성을 가지므로, 상이한 배출물을 상이한 완화 시스템(504a-b)으로 보내는 것이 바람직할 수 있다. 프로세스 배출물과 세정작업 배출물의 경우에, 세정작업 배출물은 프로세스 배출물보다 더 부식성이고 더 연소성을 가지며, 따라서 프로세스 배출물보다 더 바르게 완화 시스템(504b)을 마모시킬 수 있다. 상이한 완화 시스템에 상이한 완화 방법/연료(fuels)를 사용하거나 상이한 장비를 추가함으로써 상이한 시스템을 커스터마이징(customizing)/적합화(adapting) 하는 것에 추가하여, 요구되는 정비(예를 들어, 소모 부품의 교체)의 예측이 각각의 시스템의 사용을 더 적은 프로세스에 제한함으로써 더욱 정확하게 실행될 수 있다. 프로세스 배출물 및 세정작업 배출물 표본(example)을 처리하는데 있어서, 예를 들어, 보다 부식성의 세정작업 배출물을 처리하는 시스템의 교체 타이밍이 공지된 부식 속도로부터 더욱 정확하게 예측될 수 있다.
도 6을 참조하면, 유사하거나 상이한 유형/용량의 완화 유닛 사이의 자동식 부하 밸런싱 구성에서 기능하도록 구성된 시스템(600)의 예시적인 실시예가 도시된다. 예시적인 시스템(600)은 인터페이스 매니폴드(606)(점선)를 통하여 세 개의 완화 시스템(604a, 604b, 604c)에 결합되는 두 개의 프로세스 기기(602a, 602b)를 포함하는데, 이러한 인터페이스 매니폴드는 프로세스 기기(602a-b)와 완화 시스템(604a-c) 사이의 유체 소통을 가능하게 한다.
여기에 도시된 예에서, 제1 및 제3 완화 시스템(604a, 604c)은 각각이 분당 1100 리터의 유속 용량(flow rate capacity)을 가지는 마라톤(Marathon) 완화 시 스템이고, 제2 완화 시스템(604b)은 분당 300 리터의 유속 용량을 가지는 CDO 완화 시스템이다. 제2 완화 시스템(604b)이 제1 및 제3 완화 시스템(604a, 604c)보다 매우 적은 유속 용량을 가지므로, 특별한 상황에서는 제1 및 제3 완화 시스템(604a, 604c) 만을 작동시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 특별한 상황의 예는 분당 1300 리터보다 많고 분당 2000 리터보다는 적은 배출물이 완화되는 경우이다. 분당 1000 리터보다 많고 분당 1300 리터보다는 적은 배출물이 완화되려는 경우에는, 제1 및 제2 완화 시스템(604a, 604b)만이 사용될 수 있다. 분당 300 리터보다 많고 분당 1000 리터보다는 적은 배출물이 완화되어야 하는 경우에는, 제2 완화 시스템(604b)만이 사용될 수 있다. 분당 0 리터보다 많고 분당 300 리터보다는 적은 배출물이 완화되어야 하는 경우에는, 제1 완화 시스템(604a)만이 사용될 수 있다. 분당 2000 리터보다 많고 분당 2300 리터보다는 적은 배출물이 완화되어야 하는 경우에는, 3개 모두의 완화 시스템(604a-c)이 사용될 수 있다.
어느 완화 시스템(604a-c)이 사용될 것인가를 결정하는데 있어서 다른 매개변수 및 경계값(parameters and thresholds)이 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어 효율 및/또는 비용에 기초하여 다양한 완화 시스템의 사용을 최적화하는 알고리즘이, 어떠한 시스템 또는 시스템들 조합을 어떤 경우에 사용할지를 선택하는데 사용될 수 있다. 따라서, 여기에 도시된 예에서, 제어기(612)는, 굵은 선으로 도시된 바와 같이, 프로세스 기기(602a-b)로부터 제1 및 제3 완화 시스템(604a, 604c)으로 배출물을 유동시키기 위해 인터페이스 매니폴드(606)의 밸브(607)를 작동시킨다.
도 7을 참조하면, 중복 구성(redundant configuration)에서 기능하도록 구성된 시스템(700)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 시스템(700)은 인터페이스 매니폴드(706)(점선)를 통하여 두 개의 완화 시스템(704a, 704b)에 결합되는 두 개의 프로세스 기기(702a, 702b)를 포함하는데, 이러한 인터페이스 매니폴드는 프로세스 기기(702a-b)와 완화 시스템(704a-b) 사이의 유체 소통을 선택적으로 가능하게 한다.
중복 시스템(redundant system)의 예시적인 케이스는, 굵은 선에 의해 도시된 바와 같이, 제1 프로세스 기기(702a)로부터의 배출물이 제1 완화 시스템(704a)으로 보내지고 제2 프로세스 기기(702b)로부터의 배출물이 제2 완화 시스템(704b)으로 보내지는 것일 수 있다. 완화 시스템(704a, b) 중 하나가 배출물을 완화시킬 수 없게 되면, 이러한 완화 시스템, 예를 들어 제1 완화 시스템(704a)의 정지 상태를 나타내는 신호가 제어기(712)로 송신될 수 있다. 제어기(712)는 이에 따라 밸브(707)를 작동시켜, 얇은 선으로 도시된 바와 같이, 제1 프로세스 기기(702a)로부터의 배출물 유동이 제2 완화 시스템(704b)으로 향하도록 할 수 있다.
도 8을 참조하면, 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 도 2의 배출물 유동 구성의 예시적인 방법을 설명하는 순서도가 도시되어 있다. 그러나 이러한 방법은 본 명세서에서 설명된 예시적인 구성 중 어느 것에도 적용될 수 있다. 단계(S100)에서, 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기(202a-b)(도 2)에 의해 배출된 배출물이 인터페이스 매니폴드(206)(도 2)를 통하여 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템(204a-b)(도 2)으로 유동한다. 단계(S102)에서, 하나 또는 그보다 많 은 완화 시스템 중 제1 완화 시스템(204a)의 상태를 나타내는 표시(indicia)가 수신된다. 이러한 신호는 제1 완화 시스템(204a)이 배출물을 처리하는데 이용될 수 없다는 것을 나타낼 수 있다. 이후 단계(S104)에서, 배출물은, 표시의 수신에 응답하여, 인터페이스 매니폴드(206)를 통해 제2 완화 시스템(204b)으로 보내진다. 또한, 다양한 구성에 대한 대안적인 방법이 2006년 8월 23일에 출원된 미국 특허출원 60/823,294호 "복수의 완화 시스템을 모니터하기 위한 시스템 및 이를 이용하는 방법" (대리인 서류번호 10470)에 개시되어 있다.
전술한 설명들은 단지 본원발명의 예시적인 실시예 만을 기술한 것이다. 본원발명의 범위 내에 있는 상술된 장치 및 방법들의 수정(modification)은 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 자명할 것이다. 일부 실시예에서는, 본원발명의 방법 및 장치들이 반도체 장치 처리 과정 및/또는 전자 장치 제조에 적용될 수 있다.
따라서, 본원발명이 그 예시적인 실시예에 관해서 기술되었으나, 이하의 청구범위에서 기재되는 바와 같이, 다른 실시예들이 본원발명의 사상 및 범위 내에 속한다는 것을 이해해야 한다.

Claims (28)

  1. 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 시스템으로서,
    하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기;
    하나 또는 그보다 많은 완화 시스템; 및
    상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기와 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 사이에서 배출물의 유체 소통을 형성하도록 구성되는 인터페이스 매니폴드; 를 포함하고,
    상기 인터페이스 매니폴드가 제어 신호에 따라 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기 사이로부터 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 하나 또는 그보다 많은 배출물을 선택적으로 보내도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기가 하나 이상의 배출물을 배출하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 챔버를 더 포함하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 챔버가 상기 챔버에 의해 배출되는 하나 이상의 배출물을 상기 인터페이스 매니폴드를 통해 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 보내도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 채널을 더 포함하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시스템이, 상기 인터페이스 매니폴드가 상기 하나 또는 그보다 많은 배출물을 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 선택적으로 보낼 수 있게 하는 제어기를 더 포함하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 인터페이스 매니폴드가 상기 하나 또는 그보다 많은 배출물을 보내도록 또는 상기 하나 또는 그보다 많은 배출물을 수동적으로 보내도록 자동적으로 및 수동적으로 중 하나 이상의 방식에 의해 상기 인터페이스 매니폴드를 작동시키도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템의 상태를 나타내는 표시에 따라 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 상기 하나 또는 그보다 많은 배출물을 선택적으로 보내도록 상기 인터페이스 매니폴드를 작동시키도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템의 상태가 배출물을 처리할 수 있는 상태 및 배출물을 처리할 수 없는 상태 중 하나 이상인,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템이 중복(redundancy)을 형성하도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템이 백업 구성을 형성하도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템이 유사한 및 상이한 유형 및 용량의 완화 유닛 중 하나 이상에서 자동화된 부하 밸런싱 시스템으로서 구성되도록 조정되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템이 하나 이상의 기기 및 프로세스의 상이한 유형에 대해 완화 적용에 특정된 분배 시스템으로서 구성되도록 조정되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 시스템.
  12. 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 장치로서,
    하나 또는 그보다 많은 제1 채널;
    하나 또는 그보다 많은 제2 채널; 및
    상기 제1 및 제2 채널에 작동적으로 결합하는 다수의 밸브; 를 포함하고,
    상기 하나 또는 그보다 많은 제1 채널은 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기로부터 하나 또는 그보다 많은 제1 완화 시스템으로의 유체 소통을 가능하게 하고, 상기 하나 또는 그보다 많은 제2 채널은 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기로부터 하나 또는 그보다 많은 제2 완화 시스템으로의 유체 소통을 가능하게 하며, 상기 다수의 밸브 중 하나 이상의 밸브는 하나 이상의 배출물 흐름을 유동시키도록 상기 하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 채널 사이에서 선택하도록 작동할 수 있는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 채널 사이에서의 선택을 결정하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템의 상태를 나타내는 표시에 따라 상기 하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 채널 사이에서 선택하도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기의 상태를 나타내는 표시에 따라 상기 하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 채널 사이에서 선택하도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 완화 시스템 중 하나 이상이 백업 시스템인,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 완화 시스템이 중복 기능(redundant functions)을 실행하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 완화 시스템이 상이한 유형의 완화 시스템인,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 제1 및 제2 완화 시스템이 상이한 용량을 가지는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 하나 이상의 배출물을 인터페이스 매니폴드를 통하여, 배출물 유형에 따라, 제1 및 제2 완화 시스템 사이에서 보내도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    하나 또는 그보다 많은 제1 완화 시스템이 프로세스 배출물을 완화시키도록 구성되고, 하나 또는 그보다 많은 제2 완화 시스템이 세정 작업 배출물을 완화시키도록 구성되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 장치.
  22. 프로세스 기기로부터의 배출물을 완화시키기 위한 방법으로서,
    하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기에 의해 배출된 배출물을 인터페이스 매니폴드를 통하여 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템으로 유동시키는 단계;
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 중 제1 완화 시스템의 상태를 나타내는 표시를 수신하는 단계로서, 상기 상태는 상기 제1 완화 시스템이 배출물을 처리할 수 없다는 것을 나타내는, 수신 단계; 및
    상기 표시의 수신에 따라 배출물을 상기 인터페이스 매니폴드를 통해 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 중 제2 완화 시스템으로 보내는 단계; 를 포함 하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 배출물이 상기 제1 완화 시스템으로 유동되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 표시가 상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템의 제1 완화 시스템 및 상기 하나 또는 그보다 많은 프로세스 기기 중 하나 이상의 내에 있는 센서로부터 수신되는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 배출물을 보내는 단계가 상기 인터페이스 매니폴드 내의 하나 이상의 밸브를 작동시키는 단계를 더 포함하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    하나 이상의 밸브의 작동이 자동 및 수동 중 하나 이상인,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 제1 완화 시스템의 사용 불능(unavailability)이 예정된 및 예정되지 않은 것 중 하나 이상인,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 완화 시스템 중 제2 완화 시스템 내의 배출물을 완화시키는 단계를 더 포함하는,
    프로세스 기기로부터의 배출물 완화 방법.
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