TW201546317A - 淨化ｃｖｄ反應器中之廢氣的裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關一種裝置，包括：反應器(3)，可在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體且該反應器具有可在該等不同處理步驟中將不同廢氣排出該反應器(3)之廢氣管道(5)；第一廢氣裝置及第二廢氣裝置(10、20)，可交替地藉閥裝置(11、21)而與該廢氣管道(5)通流連接及分離；淨化機構(18、28)，用於處理產生於不同處理步驟之廢氣；饋氣裝置(12、22)，設於該閥裝置(11、21)與相應淨化機構(18、28)間，用於饋送均壓氣體；壓力感測器(13、23)，用於測定該廢氣裝置(10、20)中之總壓力(PF、PT)，其中設有控制裝置(9)，其控制變數為該二廢氣裝置(10、20)中之總壓力(PF)的壓力差，並且該控制裝置被構造成使得該壓力差至少在轉換該閥裝置(11、21)時經控制而趨零。

Description

淨化CVD反應器中之廢氣的裝置及方法
本發明係關於一種淨化CVD反應器中之廢氣的裝置及方法。
包含反應器且可在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體之裝置，以及在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體之方法，皆屬公知技術。US 7,647,886 B2具有處理室，由數個氣體源在不同處理步驟中向該處理室饋送不同處理氣體。處理氣體經進氣機構進入處理室。在處理室內之被加熱基座上設有待塗佈之基板。處理氣體發生熱解並形成塗層與廢氣。廢氣經廢氣管道離開處理室並在第一廢氣裝置中得到淨化，該廢氣裝置為廢氣淨化裝置。使用第二處理氣體(例如用於蝕刻移除處理室壁上之寄生覆層的淨化氣體)時，使用同樣為廢氣淨化裝置之第二廢氣裝置。兩廢氣淨化裝置具有分別用來濾除廢氣或反應產物之不同淨化機構。
US 2007/0207625 A1描述一種具有兩個廢氣裝置之裝置。兩個廢氣裝置皆各具有泵及洗滌器形式之氣體淨化裝置。此種裝置可向該兩個廢氣裝置饋送沖洗氣體。
US 2012/0304930 A1揭露一種使用兩個平行並排佈置之廢氣裝置的裝置或方法，該等廢氣裝置分別具有冷阱及壓力控制閥。
US 2013/0237063 A1描述一種具有兩個泵及共用淨 化裝置之廢氣淨化裝置配置。
US 4,817,557描述一種用於實施CVD製程之處理室 配置，其中透過質量流量控制器可向廢氣管道饋送壓載氣體，當泵裝置之抽吸功率保持固定值時，可用該壓載氣體來改變或控制處理室內之總壓力。
CVD反應器運行時，處理氣體由進氣機構送入該 CVD反應器之處理室。該處理氣體可由相互反應之單一氣體組成；例如，該處理氣體可具有III族有機金屬組分及III族氫化物。例如可向處理室饋送有機金屬鎵化合物、有機金屬銦化合物或有機金屬鋁化合物。沉積III-V族層時需進一步饋送氫化物如砷化氫、磷化氫或氨氣。化學反應產物在平放於處理室內之基座上的基板上較佳形成單晶層。透過廢氣管道將氣態反應產物或未分解之處理氣體排出設於氣密反應器內部之處理室。在生長步驟期間，包含第一淨化機構如粒子過濾器之第一廢氣裝置連接該廢氣管道。在粒子過濾器中將處理氣體在處理室或排氣管內發生反應而形成之粒子濾除。在沉積程序中該一或數個基板上僅形成一層。處理室壁以及被加熱基座表面未被基板覆蓋之部位上亦形成寄生覆層。完成塗佈步驟後將基板移出處理室，並在隨後的淨化步驟中向處理室導入淨化氣體。 該淨化氣體通常為氯氣。利用該淨化氣體移除處理室壁表面或基座表面之寄生覆層。淨化氣體與覆層之反應產物(例如氯化鎵)及Cl2皆從廢氣管道中流過。為避免淨化氣體與過濾器內之殘餘物發生反應或者為了從廢氣流中移除淨化氣體，利用閥裝置將第一廢氣裝置與廢氣管道分離。藉該閥裝置將設有第二淨化機構之第二廢氣裝置 連接到廢氣管道。可使用例如被冷卻至77°K之冷阱來凍結分離淨化氣體。此方法或此裝置係藉由閥裝置交替地將第一廢氣裝置或第二廢氣裝置連接到廢氣管道。但轉換時會發生串擾。意即，例如氯氣進入沉積程序中淨化處理氣體所用之廢氣淨化裝置，或者，NH3進入用於凍結分離淨化氣體之廢氣淨化裝置。兩種情況皆會導致Cl與NH3反應生成NH4Cl，從而縮短淨化機構之使用壽命。在習知裝置中，轉換閥裝置時若出於安全考慮而短暫打開用於連接各廢氣裝置與廢氣管道之兩止回閥，便會發生上述交叉污染。
本發明之目的在於對淨化CVD裝置中之廢氣的裝置及方法進行有利於使用之改良。
本發明用以達成該目的之解決方案為一種裝置，包括：反應器，可在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體且該反應器具有可在該等不同處理步驟中將不同廢氣排出該反應器之廢氣管道；第一廢氣裝置，可藉閥裝置而與該廢氣管道通流連接及分離；第一淨化機構，用於處理產生於該等不同處理步驟之第一處理步驟的廢氣；第一饋氣裝置，設於該閥裝置與該第一淨化機構間，用於饋送第一均壓氣體；第一壓力感測器，用於測定該第一廢氣裝置中之總壓力；第一質量流量控制器，用於調節該均壓氣體之質量流量；及第二廢氣裝置，可藉該閥裝置而與該廢氣管道通流連接及分離；第二淨化機構，用於處理產生於該等不同處理步驟之第二處理步驟的廢氣；第二饋氣裝置，設於該閥裝置與該第二淨化機構間，用於饋送第二均壓氣體；第二壓力感測器，用於測定該第二廢氣裝置中之總壓力；第二質量流量控制器，用於調節該第二均壓 氣體之質量流量，其中設有控制裝置，其控制變數為該第一廢氣裝置中之總壓力與該第二廢氣裝置中之總壓力的壓力差，並且該控制裝置被構造成使得該壓力差首先在轉換該閥裝置時經控制而趨零。
本發明用以達成該目的之另一解決方案為一種操作 反應器之方法或儲存在資料記憶體內之用於操作反應器的控制程式，在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體並且在該等不同處理步驟中用廢氣管道將不同廢氣排出該反應器，其中在第一處理步驟中，第一廢氣裝置藉閥裝置而與該廢氣管道通流連接並且至少第二廢氣裝置與該廢氣管道分離，其中用該第一廢氣裝置之第一淨化機構處理第一廢氣，並且藉由設於該閥裝置與該第一淨化機構間且特定言之具有第一質量流量控制器之第一饋氣裝置饋送第一均壓氣體，以及用第一壓力感測器測定該第一廢氣裝置中之總壓力，其中在第二處理步驟中，第二廢氣裝置藉該閥裝置而與該廢氣管道通流連接並且至少該第一廢氣裝置與該廢氣管道分離，其中用該第二廢氣裝置之第二淨化機構處理第二廢氣，並且藉由設於該閥裝置與該第二淨化機構間且特定言之具有第二質量流量控制器之第二饋氣裝置饋送第二均壓氣體，以及用第二壓力感測器測定該第二廢氣裝置中之總壓力，其中該第一廢氣裝置中之總壓力與該第二廢氣裝置中之總壓力的壓力差首先在轉換該閥裝置期間經控制裝置控制而趨零。在本發明之較佳方案中，設有可用來測定處理室內之總壓力的壓力感測器。此外設有至少一真空泵，藉該真空泵可透過其中一廢氣裝置將處理室抽真空。該至少一真空泵上游設有節流閥。該節流閥具有由該控制裝置驅動之伺服馬達。利用該伺服馬達可改變節流閥之開口截面，進而改變抽運功率。在實施處理步驟期 間，例如藉由改變節流閥位置來將壓力感測器所測得之處理室內部總壓力控制成標稱值。但亦可利用在此用作壓載氣體之均壓氣體的質量流量來控制處理室內之總壓力。至少在從一處理步驟轉換至下一處理步驟期間應用上述方法。轉換階段開始時，藉由改變節流閥位置及/或藉由改變被送入兩個廢氣裝置之均壓氣體或壓載氣體的質量流量來將兩個廢氣裝置中之總壓力控制成公值(gemeinsamer Wert)。此操作發生於一廢氣裝置透過打開之止回閥與排氣管連接、而另一廢氣裝置透過關閉之止回閥與該廢氣管道分離之操作狀態期間。穩定兩個廢氣裝置中之總壓力後，將到目前為止閉合的止回閥打開，使得兩個廢氣裝置皆與廢氣管道通流連接。由於兩個廢氣裝置中之總壓力保持公值，不會形成先前技術中之干擾性橫向流。 但仍能確保處理室得到不間斷的抽吸，因為沒有任何一時刻所有止回閥皆處於關閉狀態。打開例如第二廢氣裝置之止回閥後，立即關閉第一廢氣裝置之止回閥。在接下來的處理步驟中，控制裝置再度與測定處理室內之總壓力的壓力感測器配合作用，以便使處理室內之總壓力保持標稱值。由於止回閥通常並非完全閉合，藉由改變第一均壓氣體及/或第二均壓氣體之質量流量，使得兩個廢氣裝置中之總壓力的壓力差亦在實施處理步驟期間儘可能保持恆定。在與廢氣管道分離之廢氣裝置中，可藉由改變所饋送之均壓氣體的質量流量來控制壓力。該均壓氣體較佳為惰性氣體，例如氮氣。但亦可使用氫氣或合適的稀有氣體。在廢氣機構位於閥裝置與相應淨化機構間之區域內進行饋送。在此區域內較佳亦進行總壓力之測定。該淨化機構可為粒子過濾器。但亦可為冷阱。較佳地，第一淨化機構為粒子過濾器且第二淨化機構為用於凍結分離氯氣之冷阱。淨化機構下 游同樣可設置壓力感測器。此壓力感測器測量因淨化機構中壓力下降而減小之總壓力。該一或數個廢氣裝置皆可具有節流閥，其可用來控制沿流向設於該節流閥後面之真空泵的抽運功率。該節流閥可保持固定閥位以控制廢氣裝置內部之總壓力。此點使得該泵以恆定輸送率工作。但亦可用相應節流閥控制總壓力並向廢氣裝置饋送恆定之壓載流量。在本發明之較佳方案中，轉換階段開始時將被送入尚與廢氣管道分離、但在轉換階段結束時應當連接廢氣管道之廢氣裝置的均壓氣體流量提高至一值，該值與轉換階段開始時尚連接廢氣管道、但在轉換階段結束後將與廢氣管道分離之廢氣裝置中所通過的氣體流量相符。兩個廢氣裝置皆各具有一可用來調節處理室內之總壓力的節流閥。在此情況下，此二個節流閥在即將打開閉合止回閥時大體具有相同閥位。由此，在打開到目前為止閉合的止回閥並且關閉到目前為止開啟的止回閥後，僅需減小被送入此時連接廢氣管道之廢氣裝置的均壓氣體流量，此操作速度快於節流閥調節。 當止回閥被關閉時，上述操作在處理室內部僅引起壓力輕微升高。 對廢氣裝置內部之總壓力的控制係透過用壓力感測器及控制裝置測定該總壓力而實現，該控制裝置透過質量流量控制器來改變均壓氣體之質量流量。在本發明之方案中可僅設置一個真空泵，其上連接兩個或數個廢氣裝置。又，每個廢氣裝置皆可各自具有真空泵，其中該真空泵可設於淨化機構上游或下游。但總壓力測定在任何情況下皆在閥裝置正下游進行，因而在閥裝置之所有閥皆處於打開位置時不形成橫向流。該等兩個或數個廢氣裝置皆可各具有獨用止回閥，該止回閥為閥裝置之組成部分。廢氣裝置在止回閥上游連接反應器之廢氣管道。較佳設有至少一洗滌器形式之氣體淨化裝置。可 設置共用洗滌器，由該洗滌器淨化該等或該真空泵所排出的每一個氣體流。但亦可設置成每個廢氣裝置皆具有專用洗滌器。進一步地，每個廢氣裝置皆可具有節流閥。但亦可設置成至少一廢氣裝置不具有可調節流閥，而僅具有固定節流閥，因此僅透過均壓氣體來調節此廢氣系統內部之總壓力。
以下結合所附圖式闡述本發明之實施例。
1‧‧‧氣體源
2‧‧‧氣體源
2'‧‧‧氣體源
3‧‧‧反應器
4‧‧‧壓力感測器
5‧‧‧廢氣管道
6‧‧‧進氣機構
7‧‧‧基座
8‧‧‧基板
9‧‧‧控制裝置
10‧‧‧廢氣淨化裝置
11‧‧‧止回閥/閥裝置
12‧‧‧饋氣裝置
12'‧‧‧質量流量控制器
13‧‧‧壓力感測器
13'‧‧‧壓力感測器
15‧‧‧節流閥
16‧‧‧真空泵
17‧‧‧氣體淨化裝置/洗滌器
18‧‧‧過濾器/淨化機構
20‧‧‧廢氣淨化裝置
21‧‧‧止回閥/閥裝置
22‧‧‧饋氣裝置
22'‧‧‧質量流量控制器
23‧‧‧壓力感測器
23'‧‧‧壓力感測器
25‧‧‧固定值節流閥/節流閥
26‧‧‧真空泵
27‧‧‧氣體淨化裝置/洗滌器
28‧‧‧冷阱/淨化機構
30‧‧‧廢氣淨化裝置
31‧‧‧止回閥/閥裝置
32‧‧‧饋氣裝置
32'‧‧‧質量流量控制器
33‧‧‧壓力感測器
33'‧‧‧壓力感測器
35‧‧‧節流閥
36‧‧‧真空泵
37‧‧‧氣體淨化裝置/洗滌器
38‧‧‧過濾器/淨化機構
PF‧‧‧第一總壓力
PR‧‧‧處理室壓力
PT‧‧‧第二總壓力
圖1為包含兩平行佈置之廢氣淨化裝置10、20的第一實施例方塊圖；圖2如圖1，但包含三個平行並排佈置之廢氣淨化裝置10、20、30；圖3如圖1，係有關節流閥15、25下游設有共用真空泵16之第三實施例；圖4為本發明之第四實施例，其中淨化機構18、28設於真空泵16、26下游；及圖5為第五實施例，其中僅設有一個可調節流閥15並且在廢氣淨化裝置20中安裝有固定值節流閥25。
實施例描述一種用於淨化實施CVD生長程序時所產生之各種廢氣的廢氣淨化裝置。該CVD生長程序在反應器3內進行。反應器3為一向外氣密封閉之殼體，該殼體內設有進氣機構6。蓮蓬頭式進氣機構6具有出氣孔，由氣體源1、2、2'提供之處理氣體經該等出氣孔進入處理室，其底部由被加熱基座7形成。在基座 7上平放有一或數個基板8，例如III-V族基板或IV族基板(例如矽基板)。在基板8上沉積III-V族層，例如砷化鎵層、砷化銦層、磷化銦層或亞硝酸鎵(Galliumnitrit)層。通常在處理室內部沉積含有鎵、銦、鋁、磷、砷及/或氮之層。還可用摻雜劑對該等層進行摻雜。 使用有機金屬化合物或氫化物(例如NH3)形式之處理氣體。處理氣體隨載氣一同由進氣機構導入處理室。載氣可採用氫氣、氮氣或稀有氣體。
在沉積具有一或數種不同組成之層於基板8上並將 基板8移出處理室後，須淨化該處理室。為此向處理室饋送淨化氣體。氯氣為典型的淨化氣體。該淨化氣體隨載氣一同被送入處理室。使用氯氣時特別將氮氣用作載氣。
處理氣體或廢氣由廢氣管道5導出反應器3。廢氣管 道5中設有壓力感測器4以測量廢氣管道內部或處理室內部之總壓力PR。廢氣管道5分支形成第一廢氣裝置10之第一止回閥11。該廢氣裝置為廢氣淨化裝置，具有粒子過濾器形式之淨化機構18。第一止回閥11正下游處設有用於饋送均壓氣體如N2之饋氣點12。該均壓氣體之質量流量可用質量流量控制器12'控制。止回閥11正下游處(即在淨化機構18與止回閥11間)設有可用來測量廢氣裝置10內部之總壓力PF的壓力感測器13。該總壓力較佳為止回閥11正下游之總壓力。
藉由第二壓力感測器13'可測定淨化機構18下游之總壓力PF。
淨化機構18下游設有可調節流閥15，該節流閥可用來調節設於節流閥15下游之真空泵16的抽吸功率。真空泵16下 游設有用於淨化氣體之洗滌器17。
廢氣管道5進一步分支形成構造與第一廢氣裝置10 相似之第二廢氣裝置20。該廢氣裝置具有第二止回閥21及設於止回閥21正下游之用於饋送第二均壓氣體的第二饋送點22，用第二質量流量控制器22'調節該第二均壓氣體之質量流量。用第二壓力感測器23測定第二止回閥21正下游之總壓力PT。藉由可獨立於止回閥11加以操控之止回閥21，可將第二廢氣裝置20連接到廢氣管道5或與廢氣管道5分離。
第二廢氣裝置20具有冷阱形式之第二淨化機構28， 該冷阱可被冷卻至77°K以凍結分離淨化氣體。第二淨化機構28下游設有其他壓力感測器23'以測定廢氣裝置20內部之總壓力PT。
第二真空泵26上游設有可調節流閥25以調節第二真空泵26之抽運功率。第二真空泵下游設有第二洗滌器27。
在沉積程序期間，第二止回閥21關閉且第一止回閥11打開，從而使得特別含有NH3之廢氣經廢氣管道5流入第一廢氣淨化裝置10。存在於廢氣流內之粒子在粒子過濾器18中被濾除。未分解之殘餘氣體穿過真空泵16而進入氣體淨化裝置17。在沉積程序期間，兩壓力感測器13、23皆向控制裝置9提供關於第一廢氣裝置10及第二廢氣裝置20中之總壓力的壓力值。控制裝置9更從壓力感測器獲得處理室內部之總壓力PR。藉由改變節流閥15之節流閥閥舌位置，使處理室內之總壓力保持標稱值。
沉積程序之後為轉換階段。轉換階段之目標在於斷開止回閥11以將第一廢氣裝置10與廢氣管道5分離並且打開止回閥21以將第二廢氣裝置20連接到廢氣管道5。
轉換階段開始時改變壓力控制之指令變數。此時使第一廢氣裝置中之總壓力PF而非處理室內之總壓力PR保持恆定值。此點藉由改變質量流量控制器12'所饋送之均壓氣體的質量流量或者藉由改變節流閥15之節流閥閥舌位置而實現。
轉換階段開始時，將質量流量控制器22'於饋送點22送入第二廢氣裝置20之均壓氣體的質量流量設置成一值，該值等於通過第一廢氣裝置10之節流閥15的質量流量。在均壓流較小之情況下，此大體為通過反應器3之處理室的質量流量。而後將第二廢氣裝置20中之總壓力PT控制成第一廢氣裝置10之總壓力PF。換言之，將兩個廢氣裝置10、20中之總壓力PF、PT控制成同一值。
兩個廢氣裝置10、20中之總壓力PF、PT一經穩定，即可打開止回閥21。閥21一經完全打開，即關閉第一廢氣裝置10之止回閥11。亦即在短暫的一瞬間，兩個廢氣裝置10、20皆與廢氣管道5通流連接。由於兩側總壓力相同，僅形成最小程度之溢流。
隨著第一廢氣裝置之第一止回閥11被關閉，於饋送點22被送入第二廢氣裝置20之均壓氣體的質量流量降低至最小值，因此在轉換閥裝置(即打開第二止回閥21並關閉第一止回閥11)時，兩節流閥15、25之位置大體相同。
由於壓力均衡，轉換時不形成橫向流。淨化處理室所用之氯氣在冷阱28中被凍結分離。在淨化步驟期間，藉由在饋送點12向第一廢氣裝置饋送均壓氣體，使第一廢氣裝置10中之總壓力保持第二廢氣裝置20中之總壓力水平。
轉換程序結束後，控制裝置9再度獲得處理室內之總壓力作為指令變數，從而使用壓力控制器4所測定之壓力PR來控 制節流閥25。此處亦可使節流閥25保持恆定值並藉由改變均壓氣體之質量流量來進行壓力控制。
淨化步驟結束後仍為轉換階段，其中先將工作廢氣裝 置20內部之總壓力控制成恆定值並將不工作廢氣裝置10之總壓力控制成相同的總壓力。達到壓力穩定(即兩個廢氣裝置10、20中總壓力相同之狀態)後，打開不工作廢氣裝置之止回閥11並且該止回閥一經打開，即關閉工作廢氣裝置20之止回閥21。而後再度轉換以控制處理室內部之總壓力。
在不工作廢氣裝置中，使得於饋送點22或12被送入 該廢氣裝置之均壓流的質量流量保持最小值。但控制裝置9仍然使不工作廢氣裝置內部之總壓力保持工作廢氣裝置中之總壓力的值。
在圖2所示之第二實施例中，圖1所示之實施方式增 加了第三廢氣淨化裝置30，其構造與第一廢氣淨化裝置10之構造大體一致。第三廢氣裝置30具有與止回閥11、21並接之第三止回閥31。第三質量流量控制器32'在饋送點32將第三均壓氣體以控制質量流量之方式送入廢氣裝置30。第三廢氣裝置30具有粒子過濾器作為第三淨化機構38。粒子過濾器38上游設有用於測定第三廢氣裝置內部之總壓力的第三壓力感測器33。第三壓力感測器33將其值提供給該控制裝置，該控制裝置如此這般控制第三質量流量控制器32'，使得廢氣裝置30內部之總壓力等於另外兩個廢氣裝置10、20之總壓力。
淨化機構38下游設有其他壓力感測器33'。淨化機構 38下游更設有第三節流閥35，由其測定第三真空泵36之抽運功率。第三節流閥35亦可調。第三真空泵36下游設有第三洗滌器37。
圖3所示之第三實施例不同於第一實施例，其僅使用一個真空泵16。該唯一一個真空泵16設於兩節流閥15、25下游。真空泵16下游設有共用洗滌器17。
在圖4所示之第四實施例中，真空泵16、26設於淨化機構18、28上游，但位於饋氣點12、22下游。真空泵16、26在此以恆定之抽運功率進行抽運。此處藉由改變兩均壓氣體之質量流量來調節止回閥11、21下游之壓力。
圖4所示之實施例可作如下修改：在真空泵16上游或真空泵26上游、用以測量總壓力PF或PT之測點下游設置節流閥11、21，控制裝置9可藉該節流閥來控制總壓力。
圖5所示之實施例僅在唯一一個真空泵16上游使用一個可調節流閥15。利用此節流閥15大體僅能影響第一廢氣裝置10中之總壓力。第二廢氣裝置20具有設置成固定值之節流閥25。此處亦在饋送點12、22饋送由控制器9控制之均壓氣體，以便能調節特定言之與廢氣管道5分離之廢氣裝置中的總壓力。
前述實施方案係用於說明本申請整體所包含之發明，該等發明至少透過以下特徵組合分別獨立構成相對於先前技術之進一步方案：一種裝置，其特徵在於，可在不同處理步驟中向反應器3饋送不同處理氣體，並且該反應器3具有可在該等不同處理步驟中將不同廢氣排出該反應器3之廢氣管道5，包括：第一廢氣裝置10，可藉閥裝置11、21而與該廢氣管道5通流連接及分離；第一淨化機構18，用於處理產生於該等不同處理步驟之第一處理步驟的廢氣；第一饋氣裝置12，設於該閥裝置11、21與該第一淨化機 構18間，用於饋送第一均壓氣體；第一壓力感測器13，用於測定該第一廢氣裝置10中之第一總壓力PF；及第二廢氣裝置20，可藉該閥裝置11、21而與該廢氣管道5通流連接及分離；第二淨化機構28，用於處理產生於該等不同處理步驟之第二處理步驟的廢氣；第二饋氣裝置22，設於該閥裝置11、21與該第二淨化機構28間，用於饋送第二均壓氣體；第二壓力感測器23，用於測定該第二廢氣裝置20中之第二總壓力PT，其中設有控制裝置9，其控制變數為該第一廢氣裝置10中之總壓力PF與該第二廢氣裝置20中之總壓力PT的壓力差，並且該控制裝置被構造成使得該壓力差至少在轉換該閥裝置11、21時經控制而趨零。
一種方法或控制程式，其特徵在於，用於操作反應器 3，在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體並且在該等不同處理步驟中用廢氣管道5將不同廢氣排出該反應器3，其中在第一處理步驟中，第一廢氣裝置10藉閥裝置11、21而與該廢氣管道5通流連接並且至少第二廢氣裝置20與該廢氣管道分離，其中用該第一廢氣裝置10之第一淨化機構18處理第一廢氣，並且藉由設於該閥裝置11、21與該第一淨化機構18間且特定言之具有第一質量流量控制器12'之第一饋氣裝置12饋送第一均壓氣體，以及用第一壓力感測器13測定該第一廢氣裝置10中之總壓力PF，其中在第二處理步驟中，第二廢氣裝置20藉該閥裝置11、21而與該廢氣管道5通流連接並且至少該第一廢氣裝置10與該廢氣管道分離，其中用該第二廢氣裝置20之第二淨化機構28處理第二廢氣，並且藉由設於該閥裝置11、21與該第二淨化機構28間且特定言之具有第二質量流量控制器22'之第二饋氣裝置22饋送第二均壓氣體，以及用第 二壓力感測器23測定該第二廢氣裝置20中之總壓力PT，其中該第一廢氣裝置10中之總壓力PF與該第二廢氣裝置20中之總壓力PT的壓力差至少在轉換該閥裝置時經控制裝置9控制而趨零。
一種裝置或方法，其特徵在於，該第一均壓氣體或該第二均壓氣體分別為惰性氣體，特別是氮氣。
一種裝置或方法，其特徵在於，該控制裝置9之執行元件為該等質量流量控制器12'、22'及/或設於泵16、26上游之一或數個節流閥15、25。
一種裝置或方法，其特徵在於，該第一淨化機構18為過濾器及/或該第二淨化機構28為冷阱。
一種用於控制方法流程之控制裝置，其特徵在於，一處理步驟特別是該第一處理步驟為基板塗佈步驟，其中向該反應器3饋送氫化物特別是NH3。
一種控制裝置，其特徵在於，一處理步驟特別是該第二處理步驟為淨化步驟，其中向該反應器3饋送淨化氣體，特別是含鹵氣體，尤指Cl2。
一種裝置或方法，其特徵在於，可藉該閥裝置11、21而與該廢氣管道5通流連接及分離之第三廢氣裝置30，其包括第三淨化機構38、用於饋送第三均壓氣體且特定言之具有第三質量流量控制器32'之第三饋氣裝置32以及用於測定該第三廢氣裝置30中之總壓力的第三壓力感測器33，其中該控制裝置9控制該第三廢氣裝置30中之總壓力趨近該第一廢氣裝置或該第二廢氣裝置10、20中之總壓力。
一種裝置或方法，其特徵在於，所有該等廢氣裝置 10、20、30皆分別具有節流閥15、25、35，及/或，至少一廢氣裝置10、20、30不具有節流閥15、25、35。
一種裝置或方法，其特徵在於，該閥裝置11、21、 31具有兩或三個可單獨轉換之單閥11、21、31，該等單閥在上游連接該廢氣管道5並在下游連接該廢氣裝置10、20、30。
一種裝置或方法，其特徵在於，該壓力感測器13、 23、33設於該淨化機構18、28、38上游，且特定言之位於該饋氣裝置12、22、32與該淨化機構18、28、38間。
一種裝置或方法，其特徵在於，設於該淨化機構18、 28、38下游之其他壓力感測器13'、23'、33'，其用於測定該廢氣裝置10、20、30中之總壓力。
一種裝置或方法，其特徵在於，每個廢氣裝置10、 20、30皆具有沿流向設於相應真空泵16、26、36後面之氣體淨化裝置17、27、37。
一種用於控制方法流程之控制裝置，其特徵在於，在 該第一處理步驟期間，該控制裝置9特定言之藉由改變節流閥15之位置來使壓力感測器4所測定之處理室壓力PR保持標稱值，在從該第一處理步驟轉換至該第二處理步驟之前，將該第一廢氣裝置10之總壓力PF及該第二廢氣裝置20之總壓力PT分別控制成同一標稱值，穩定兩個廢氣裝置10、20中之總壓力PF、PT後，先打開該閥裝置中用以連接該第二廢氣裝置20與該廢氣管道5之止回閥21，接著關閉該閥裝置中用以連接該第一廢氣裝置10與該廢氣管道5之止回閥11，並且在此之後，該控制裝置9藉由改變節流閥25之位置來將壓力感測器4所測定之處理室壓力PR控制成標稱值。
所有已揭露特徵(作為單項特徵或特徵組合)皆為發明本質所在。故本申請之揭露內容亦包含相關/所附優先權檔案(在先申請副本)所揭露之全部內容，該等檔案所述特徵亦一併納入本申請之申請專利範圍。附屬項以其特徵對本發明針對先前技術之改良方案的特徵予以說明，其目的主要在於在該等請求項基礎上進行分案申請。
1‧‧‧氣體源
2‧‧‧氣體源
3‧‧‧反應器
4‧‧‧壓力感測器
5‧‧‧廢氣管道
6‧‧‧進氣機構
7‧‧‧基座
8‧‧‧基板
9‧‧‧控制裝置
10‧‧‧廢氣淨化裝置
11‧‧‧止回閥/閥裝置
12‧‧‧饋氣裝置
12'‧‧‧質量流量控制器
13‧‧‧壓力感測器
13'‧‧‧壓力感測器
15‧‧‧節流閥
16‧‧‧真空泵
17‧‧‧氣體淨化裝置/洗滌器
18‧‧‧過濾器/淨化機構
20‧‧‧廢氣淨化裝置
21‧‧‧止回閥/閥裝置
22‧‧‧饋氣裝置
22'‧‧‧質量流量控制器
23‧‧‧壓力感測器
23'‧‧‧壓力感測器
25‧‧‧固定值節流閥/節流閥
26‧‧‧真空泵
27‧‧‧氣體淨化裝置/洗滌器
28‧‧‧冷阱/淨化機構
PF‧‧‧第一總壓力
PR‧‧‧處理室壓力
PT‧‧‧第二總壓力

Claims (15)

  1. 一種裝置，包括：反應器(3)，可在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體且該反應器具有可在該等不同處理步驟中將不同廢氣排出該反應器(3)之廢氣管道(5)；第一廢氣裝置(10)，可藉閥裝置(11、21)而與該廢氣管道(5)通流連接及分離；第一淨化機構(18)，用於處理產生於該等不同處理步驟之第一處理步驟的廢氣；第一饋氣裝置(12)，設於該閥裝置(11、21)與該第一淨化機構(18)間，用於饋送第一均壓氣體；第一壓力感測器(13)，用於測定該第一廢氣裝置(10)中之第一總壓力(PF)；及第二廢氣裝置(20)，可藉該閥裝置(11、21)而與該廢氣管道(5)通流連接及分離；第二淨化機構(28)，用於處理產生於該等不同處理步驟之第二處理步驟的廢氣；第二饋氣裝置(22)，設於該閥裝置(11、21)與該第二淨化機構(28)間，用於饋送第二均壓氣體；第二壓力感測器(23)，用於測定該第二廢氣裝置(20)中之第二總壓力(PT)，其中設有控制裝置(9)，其控制變數為該第一廢氣裝置(10)中之總壓力(PF)與該第二廢氣裝置(20)中之總壓力(PT)的壓力差，並且該控制裝置被構造成使得該壓力差至少在轉換該閥裝置(11、21)時經控制而趨零。
  2. 一種操作反應器(3)之方法，特定言之作為儲存在資料記憶體內之控制程式，在不同處理步驟中向該反應器饋送不同處理氣體並且在該等不同處理步驟中用廢氣管道(5)將不同廢氣排出該反應器(3)，其中在第一處理步驟中，第一廢氣裝置(10)藉閥裝置(11、21)而與該廢氣管道(5)通流連接並且至少第二廢氣裝置(20)與該廢氣管道分離，其中用該第一廢氣裝置(10)之第一淨化機構(18)處理第一廢氣，並且藉由設於該閥裝置(11、21)與該第一淨化機構(18)間 且特定言之具有第一質量流量控制器(12')之第一饋氣裝置(12)饋送第一均壓氣體，以及用第一壓力感測器(13)測定該第一廢氣裝置(10)中之總壓力(PF)，其中在第二處理步驟中，第二廢氣裝置(20)藉該閥裝置(11、21)而與該廢氣管道(5)通流連接並且至少該第一廢氣裝置(10)與該廢氣管道分離，其中用該第二廢氣裝置(20)之第二淨化機構(28)處理第二廢氣，並且藉由設於該閥裝置(11、21)與該第二淨化機構(28)間且特定言之具有第二質量流量控制器(22')之第二饋氣裝置(22)饋送第二均壓氣體，以及用第二壓力感測器(23)測定該第二廢氣裝置(20)中之總壓力(PT)，其中該第一廢氣裝置(10)中之總壓力(PF)與該第二廢氣裝置(20)中之總壓力(PT)的壓力差至少在轉換該閥裝置時經控制裝置(9)控制而趨零。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，該第一均壓氣體或該第二均壓氣體分別為惰性氣體，特別是氮氣。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法或如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該控制裝置(9)之執行元件為該等質量流量控制器(12'、22')及/或設於泵(16、26)上游之一或數個節流閥(15、25)。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，該第一淨化機構(18)為過濾器及/或該第二淨化機構(28)為冷阱。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置且其包括用於控制方法流程之控制裝置，或者如申請專利範圍第2項之方法，其中該方法之特徵在於，一處理步驟特別是該第一處理步驟為基板塗佈步驟，其中向該反應器(3)饋送氫化物特別是NH3。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置且其包括用於控制方法流程之控制裝置，或者如申請專利範圍第2項之方法，其中，一處理步驟特別是該第二處理步驟為淨化步驟，其中向該反應器(3)饋送淨化氣體，特別是含鹵氣體，尤指Cl2。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，可藉該閥裝置(11、21)而與該廢氣管道(5)通流連接及分離之第三廢氣裝置(30)，其包括第三淨化機構(38)、用於饋送第三均壓氣體且特定言之具有第三質量流量控制器(32')之第三饋氣裝置(32)以及用於測定該第三廢氣裝置(30)中之總壓力的第三壓力感測器(33)，其中該控制裝置(9)控制該第三廢氣裝置(30)中之總壓力趨近該第一廢氣裝置或該第二廢氣裝置(10、20)中之總壓力。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，所有該等廢氣裝置(10、20、30)皆分別具有節流閥(15、25、35)，及/或，至少一廢氣裝置(10、20、30)不具有節流閥(15、25、35)。
  10. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，該閥裝置(11、21、31)具有兩或三個可單獨轉換之單閥(11、21、31)，該等單閥在上游連接該廢氣管道(5)並在下游連接該廢氣裝置(10、20、30)。
  11. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，該壓力感測器(13、23、33)設於該淨化機構(18、28、38)上游，且特定言之位於該饋氣裝置(12、22、32)與該淨化機構(18、28、38)間。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方 法，其中，設於該淨化機構(18、28、38)下游之其他壓力感測器(13'、23'、33')，其用於測定該廢氣裝置(10、20、30)中之總壓力。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置或如申請專利範圍第2項之方法，其中，每個廢氣裝置(10、20、30)皆具有沿流向設於相應真空泵(16、26、36)後面之氣體淨化裝置(17、27、37)。
  14. 如申請專利範圍第1項之裝置且其包括用於控制方法流程之控制裝置，或者如申請專利範圍第2項之方法，其中，在該第一處理步驟期間，該控制裝置(9)特定言之藉由改變節流閥(15)之位置來使壓力感測器(4)所測定之處理室壓力(PR)保持標稱值，在從該第一處理步驟轉換至該第二處理步驟之前，將該第一廢氣裝置(10)之總壓力(PF)及該第二廢氣裝置(20)之總壓力(PT)分別控制成同一標稱值，穩定兩個廢氣裝置(10、20)中之總壓力(PF、PT)後，先打開該閥裝置中用以連接該第二廢氣裝置(20)與該廢氣管道(5)之止回閥(21)，接著關閉該閥裝置中用以連接該第一廢氣裝置(10)與該廢氣管道(5)之止回閥(11)，並且在此之後，該控制裝置(9)藉由改變節流閥(25)之位置來將該壓力感測器(4)所測定之處理室壓力(PR)控制成標稱值。
  15. 一種裝置或方法，其特徵在於前述申請專利範圍中任一項之一或數項區別特徵。
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