TWI299535B - System and method for monitoring contamination - Google Patents

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1299535 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域 本發明系統的多種較佳實施例，提供了一套準確且高效 統，並可判定和/或控制氣體樣本内的污染質量，因這類 低半導體加工儀器内所用光學元件的性能。本發明系統與方; 實施例，係根據或定南/低分子量化合物，皆會造成光學系 、 染’但$染的程度不同。因此，可依不同順序，例如第一？第一

以及第三順位污染效應，來說明對光學元件的性能有負面 污染源。 、〜曰《V 【先前技術】 半導體廠商持續測量並控制處理環境中的污染程度，尤其在 進行微影製程的關鍵步驟期間，無塵室製造環境中氣體樣本污染 質量的判定方法，-般須進行空氣與迫義氣體的採樣，迫淨用 氣體包括經過濾、與未過濾、空氣、清潔的賴空氣，採樣工具為採 樣官或捕集H，且麵玉具内—般財高分子Tenax®之類的吸附 媒介;在此採樣流程後，侧熱朗/氣相騎/f譜分析系統 (TD/GC/MS)it行分析，TD/GG/MS三齡躲的組合，可辨識樣本 的成份’並判定這些成份的濃度。這些製造環境巾數量最多的污 染源’是摘、制料低分子量成份。現有捕的目前採樣 時間的變化範圍，—般為Q·测小時，_樣量的範圍，一 般為20到50公升。 此外’在主要為製造或使用光學元件的應用中，如微影製程， .、主要考里在於石夕氧烧化合物這類分子量較高成份的_與定 里仁相車乂於低分子i成份，這類分子量較高成份，一般濃度低 1299535 报多。此外，分子量較高成份亦可絲為可凝化合物，其沸點— 般約高於150 C，目如的污染判定方法’其採樣量受限於捕集器對 分子量較輕或較低成份的總採集量，例如碳原子一般少於六個的 成份，因為較重成份存在的濃度通常低很多，所以要大量採集到 這些分子量較高成份，能力往往有限。 而且，污染物質會黏在光學元件上，降低光傳遞，目前主要 針對無塵室内的空氣懸浮污染，卻很少注意到會被吸附到光學元 件表面的污染源，而被吸附的污染源會降低透過光學元件與系統 _ 的光傳遞。 因此，隨著電磁波譜的較短波長被廣泛運用，對微影與其他 半導體製程而言，光學系統污染逐漸形成一大威脅。但光學表面 上的分子膜，根據其物性會吸附並分散射入光，在微影光學表面 被分散或吸附的光，會造成前導波的球形被扭曲，球形前導波内 含的訊息被扭曲時，接收到的影像也會扭曲變形，影像扭曲，或 在微影製程中，無法在光罩上準確複製環狀圖形，會造成關鍵尺籲 寸控制與製程良率損失。 在半導體製程中，一般-過濾器系統去除分子污染，並另設 系統’以測量這類過濾器系統的性能，但過濾器系統的一般監控 包括測量過濾器穿透，此測量係根據流程失效，或在過濾器系統 出口偵測被過濾的目標氣體，但這些測量皆在已發生穿透後才進 行偵測。 6 1299535 因此’仍有必要準確且女效率地判定是否有污染源存在及其 數量，因這些污染源會改變並分解半導體加工儀器内的光學系 統’’且亦有必要在發生穿透失效之前，監控氣相過絲祕的性 【發明内容】 本發明祕的錄較佳實施例，提供了—套準確且高效率系 、'先並可判疋和/或控制氣體樣本内的污染質量，因這類污染會降 ^半導體加讀糾朗光,件的性能’例如深紫外線微影曝 光工具光_;在本發餘實細巾，污練可能是氣 體，亦可能被吸關絲表面，_穿縣料、_發射或反射 紐’可評估光學性能，即可不受限制。本發日騎統與方法的實 =列^_定高/低分子量化合物，时造成_統污染， ΓΓ的程度不㈣此，可依不_序，例如第-、第二、以 染^輸㈣效應，來朗對絲元件陳能有負面影響的污 學系f，二軌_、對光 例如第—職污魏包括高分子量有機物， 與氧結合=SG6梅，崎咐—種無機成份， 碳原子數Μ 驗污_包括高分子量核物，例如 應可能起因=2:FaKC6-c3°)的化合物；第三順位污染效 二有機物’例如碳原子數約介於3到6之間的c3 _ 1299535 一物，第四順位污染源包括甲烧之類的有機物，其碳原子數 、、；丨5之間。在許多應用中，相較於第三與第四順位污染 源第與第一順位污染源的濃度或許低很多，但對系統運作的 影響卻較大。 本發明一種偵測與監控、更可去除半導體加工系統内污染的 方法，其一較佳實施例的步驟包括··將氣體樣本從處理系統送至 收集裝置；針對氣體進行採樣，且採集時間持續到超過收集裝置 的咼分子量成份飽和量，從吟集裝置的氣體中採集污染源，包括 亍火化δ物與鬲/低分子量成份。高分子量化合物具可凝性，其沸 點一般約高於150。。。 本發明污染判定系統與方法的一較佳實施例，包括偵測耐火 化合物，例如矽氧烷化合物、矽烷化合物、碘酸鹽、以及高分子 I有機物；以及去除耐火化合物、以及高/低分子量有機物，這類 物質皆會造成光學系統污染，但污染的程度不同。 本發明污染判定系統可用不同採樣媒介，在一較佳實施例 中，採樣媒介可超模擬相關光學表面的環境，例如光學表面的吸 附或反應特性。一種針對被吸附在光學表面上污染源的方法，可 大幅降低污染源，更可去除污染源。在另一較佳實施例中，收集 裝置内使用一種高分子物質，對高沸點化合物具有高吸附量，例 如Tenax〇，一種主要為2-6二苯基對苯的高分子物質。依照本發 明-較佳實施例的系統運作，包括定量測量同—樣本内低/高沸點 1299535 化口物的辰度’叫持續驅動收絲置，直顺過穿透量或採樣 媒^的飽和里’以捕集低分子量化合物。在—較佳實施例中，收 集裝置的穿透量，被定義為超過此裝置吸附量的所需氣體量。 士依照本發明-較佳實施例所述，污染侧方法包括長達數小 時、數天、或數週的延長採樣時間，以收集到適量的污染源，因 以相對低辰度存在。在—較佳實補中，採集咖要持續到超 過低分子量化合魏餘置的穿透量，—般至少錢6小時，如 選用採樣管_，採樣時嶋请於6到24小時之間。時間延長 可收集到财的耐火化合物、以及分子錄高化合物，這類化合、 物對光學7L件性能的干擾，甚至超過低分子量化合物。分子量較 南化S物包括’但不限於⑦氧燒化合物、以及⑪烧化合物。 Μ依照本發明另一較佳實施例所述，一種半導體加工儀器，例 如心叢鮮統，包括—套過齡統，以去除污染源。此過渡系 統内含_魏，以過舰财_有機化合物。 一 一較佳實施例包括一種過濾器性能監控方法，此過濾器設於 半導體加4統氣流内。其步驟包括：在過濾、器上游—處針對氣 流進行採樣，存在減流_分子污_; _出過渡器 上游=染源内的目標物質；篩選出污染源中濃度高於目標物^ 非污木物5 ’乡處測量氣劾的非污染物質，並根據非污染物質 的測1值’判定過濾器對目標物質的過渡性能，多處包括但不限 於過渡器下游-處、以及過滤器内一處。此監控方法的其他步驟 1299535 包括：針對在顧器上游-處採集到的氣流 在此監控方財，麵祕_分子量錄目=料析數值。 高分子量化合物之__性。並且，在此監控方法== 驟包括收鱗纽合物、叹純分州 附性物質所構成。 過濾态係由吸 一較佳實施她括欺並監控微影裝置_神的一套 統，此系統包括至少-個收集裝置，以利與穿粒具光學系统的 乳體流進行频相通，此裝置係由與光學元件_的材料所構 成；一個光源’提供熱能給收絲置，藉此氣體流内至少有一種 /可染源與光起反應，並在材料上形成—道沉制；以及至少一個 光偵測，與收餘置並聯，可透過監控f譜或傳遞差異，偵測 到材料上的沉積層。系統内的材料係由玻璃球所構成，已預設表 面吸附污染源的特性。此材料為玻璃以及塗層玻璃材料至少一 種。污染源包括耐火化合物、以及高/低分子量化合物至少一種。 依照本發明另一個方面所述，判定半導體加工系統内部污染 的一種器具，包括一個過濾器，内附多個過濾捕集器，可在一段 時間内收集氣體流内的污染源；以及一套介面模組，與過濾器系 統並聯，以利與穿越處理系統的氣體流進行流體相通，並將部份 氣體流導入以及導出過濾器系統。 污染源包括耐火化合物、以及高/低分子量化合物至少一種， 可加裝一個真空源，與過濾器系統並聯，以提高整偭過濾捕集器 1299535 他力梯度’過;慮捕集器内可加裝_片滲透膜，以過濾氣體流内 的耐火化合物、以及高/低分子量化合物至少一種。 在多項較佳實施例中，介面模組亦包括一個壓力調節裝置、 二個控制器、多個電子控姻，以設定採樣的工作週期、一個計 W置’關疋姆躺、以及―個冷卻裝置，例如熱電冷卻裝

置。此外，過遽捕集器内含一種高分子吸附性物質，例如下贿⑧。 i 發明系統方法的實施方式，加上附圖的圖示說 鮮點判定與控制系統與方法的上述與其他特色 ^點且在不同觀察角度的附圖中，相同部份的標示符號皆一 致。附圖不-定按比例縮小，其重點在於圖示說明本發明的原則。 【實施方式】 本發明係有關一種污染判定與控制系統與方法，尤其本發明 的夕項較佳實施例，係針對氣體污染源，以及被吸附在表面上， 例如光學表面上的污染源，而後者對光學元件的影響較大。 表1列出無塵室環境中的各種物質，例如在使用微影系統的 製造環境中，在製造環境中，’丙酮、異丙醇之類的低分子量物質、 以及低分子量的石夕氧烧化合物最為普遍，最可能降低光學元件性 月b的化合物’則是咼污染係數或高分子量化合物，包括但不限於 曱氧二曱基石夕炫(methoxytrimethyl silane)、三甲基石夕烧 (trimethyl silane)、以及三曱基矽烷醇（trimethyl silanol)。 這類化合物在表1中以斜體表示，有較高的分子量與污染係數， 並含有一種無機成份，對光學系統有負面影響的化合物，亦包括 11 1299535 耐火化合物，例如矽烷化合物、矽氡烷化合物、以及碘酸鹽，尤 其是六曱基二石夕氧烷(hexamethyldisiloxane)(C6—石夕氧炫）。 表1

(無塵室内）化合物 一一般濃度ppbV 異丙醇 610.0 丙_| 330.0 134.0 發燒，曱氧三甲基 35.0 黡燒，十六氟 . 28.0 17.0 2't_(mek) 9.8 十四氟 8.9 氟 5.2 3.3 -單 _ ' 2. 5 戊酮(MIBK)__ 基(1-單甲基乙氧)- 正戊烷 一 一__L1 ~7 1.4 \lT 光學設計亦會影響系統對污染的相對敏感度，例 如，在防風罩之類的傳遞性光學系統中，光傳遞非常 重要，在這類系叙中，反射率接近零，而傳遞接近零 _ 的鬲反射性系統，對污染的敏感度向來是傳遞性光學 系統的兩倍，這是因為光子會通過任一污染膜兩次， 但在傳遞性系統中，只吸附或分散光能—次。 公式1 利用以下反射率公式1以及傳遞率公式2，分別 以數率說明分子膜對光學表面特性的影響。 ρχ(λ) = ρ(λ)βχρ[-2αο(λ)χ] 12 1299535 τχ(λ) ^ τ (λ)θχρ[-αο(λ)χ] 公式 2 符號說明： p =反射率 α =吸附率 τ =傳遞率 λ =波長 ac =實證判定的污染膜吸附率 P通著刀子膜在光學表面上堆積，被傳遞與被反射的能量，其♦ 才曰數白下降’這些能量即為轉體製造系統巾微繩器與工具所 用的訊息，在《彡製財，分子麟的第—雜污染效應， 因為能量錄污_吸附，所以—般會降低光密度。這類傳遞損 失會減少每λ!、時晶1]處理量’進崎健能，這和分子麟續堆 積，造成太空梭上太陽能陣列的動力降低，道理是—樣的，微影 製程中發生第二敝污染效應’會降低影像—致性，進崎低關 鍵尺寸一致性與良率。 _ 局能量光子與有機魏進行交互侧時，會發生姚分解反 應’這類反齡導致縣巾性且姆惰性的有齡子，產生反應 性極強的游離基’不論游離基在何處形成，在氣相中或光學元件 表面上，所形成的游離基會統應，形成會污染絲元件的更大 有機化合物。情況嚴重時，甚至會在光學表面形成—道高分子層， 有機物質的化性與其所簡光驗長，兩相_響光學元 13 1299535 件污染的嚴重性，例如，I線或波長365 nm光，其能量只足以分 解一些碘酸化合物，且這類化合物在無塵室空氣中不常見。在掣 造250到150 nm線幅元件的深紫外線(DUV)微影製程中，—般常 用的波長248 nm光，會與多數鹵化有機物反應，也會與某些常見 的碳氫化合物反應，因此效率較高，130 nm以下幾何元件所需的 193 nm光，很谷易與許多空氣懸浮或氣態分子有機污染源反應， 157 nm光學元件對環境條件的敏感度，更甚於nm光學元件， 因為這種波長的光很容易被幾乎所有有機物質、氧以及大氣中的鲁 水份吸附，或與之反應，因此暴龍，意即光學元件成品與晶圓 之間的區域，-般稱為自由作業區，須以不含氧的清潔乾燥氣體 進行迫淨。 隨著微影曝光工具内所用的光波長減少，每單位光子的能量 έ支曰加，這類此1逐漸增加的光子，較有機會破壞環境中常見分 子物質所形成的分子鍵，最後使其轉變成會軸在光學表面的反 應^物質，對於絲破壞任—物f分子鍵的能力，整體分子結構· 扮演要角’表2摘要說明利用較短波長電磁波譜，製造較小元件 時，可能發生的光學元件污染。 • 300 ram晶圓底層元件生產上，_尺寸在15〇咖以下的大氣 勤與低K1隨光學郷，近_會成耻進積體電路的基礎， 在确技術_上，微發的触變化，對元件雜有立即的 影響，例如’ CMOS環形濾波器傳播延遲時間的標準差，會從3〇〇咖 14 1299535 兀件的1%，增至250 nm元件的20%。閘氧化層、雜質、以及閘長 的變化，是元件延遲時間產生變化的主因，但閘長在2〇〇nra以下 時，閘長變化的影響，卻佔了此效應高達8〇%，例如，15〇咖微 &製程中尺寸變化的關鍵性，造成一項15 nm、後段姓刻、3工的 關鍵尺寸㈣預算。因光學元件污㈣暴露㈣與影像解析度的 負面影響，與污染膜的位置與厚度成正比，需在發生污染之前加 以預防。

^ - 10ί 幾乎確定 備註 ϋ機蒸氣 的濃度在低 rob範圍内 中 氮氣(<10 ppb 〇2)中形成光 沉積物的傾向 利用活性氧， 對光學元件表 面進行現場光 清潔的能力 Ϊ碳氫化合物 的交互作用 中 中 烴 #'率 芳附 限吸 極強，其他每 週1次 氫吸 I碳t |有都 所物 乎合 一幾化附 根據氧吸附係 數與有機層吸 附率 此交互作用決-定鏡片性能受 影響之前的污 染源容許值 現有微影製_污染控制方法，皆使贿性碳碱脉/或併 用吸附媒介與化#吸幌介，以吸附或化學_鋪到鏡片表面 的空氣與氣體流内的污染源。在某些情況下，會利用熱脫附，定 期更新吸附床’被動吸附無法確實捕捉到並留置較輕的碳氯化合 物、氧、以及水份，這些會干擾_193 _157灌光義像， 表2列出不酿長的射下形成光沉積物的傾向、光清潔的能 力、以及碳氫化合物的交互作用。 15 1299535 污染控制過濾器系統的說明見於美國申請編號： 10/205, 703 ’於2002年7月26日提出，標題為「使用多孔強酸高分 子物質與物理吸附媒介之過濾器」、美國申請編號：〇9/969,丨1^"7， 於2001年1G月1日提出’標題為「半導體製造與類似敏感製程之保 護」、以及美國申請編號09/783,232，於2001年2月14日提出，桿 題為「氣體樣本内基本污染源之偵測」，上述申請案之全部要旨， 全數納入本文以供參考。 圖1係污染係數與分子量24的比較圖20，其中污染係數越 _ 高，代表污染系統光學元件的可能性越高，近期的193 nm波長顯 示’污染源分子量與其鏡片污染能力之間的部份關聯性，因此， 雖然分子量較高的物質，污染鏡片的疑慮較大，但沸點較低的物 質，如表1所示在半導體無塵室内的濃度一般較高，因其濃度較 咼’並會吸附波長逐漸縮短的光子能量，故也可能引發疑慮，尤 其波長為157 nm時，因氧與水份也會吸附光子能量，故需將其從 光徑上去除。 φ 現有系統有許多缺點，包括被動吸附系統，無法有效去除低 分子量有機物質，被動吸附糸統的去除效率與處理量，與雜質的 濃度成正比，在此應用中，入口濃度極低，導致去除效率與處理 量亦偏低；以及被動吸附床的現場更新，需定期提高溫度。因最 先進的微影系統一般須將空氣與氣體溫度穩定性，維持在100 16 1299535 ®ilUKelvin以下，以免加熱或冷卻光學元件，這會改變其光學特 性，但在先進微影製程中，此方法並不可行。 圖2係一比較圖30，針對本發明的一較佳實施例與先前技 術’就污染欺祕隨絲置或污_#||_採樣量與月採樣 時間進行比較，採用延長的‘樣時間一採樣時間（4〇)，不同於採 用採樣時間⑽)的先前技術’在採樣時間(4Q)躺内，氣體採樣 量不限於低分子量穿透量。在-較佳實施例中，採樣時間至^長 達6小時’且最好在6到24小時的範圍内，某些應用可能需要，鲁 收集時間較長的較大容量捕集器。 本發明一較佳實施例所述的延長時間採樣方法，可收集到較 大1的分子量較高化合物，相較於分子量較低的化合物，分子量 較尚的化合物更容易對氣體供應源造成污染，並降低光學元件的 性能’南/低分子量化合物皆合造成污染，但污染的程度不同。高 分子量化合物會造成第一順位污染效應，即使相較於低分子量化 合物，其濃度偏低，卻會對光學系統造成較大損害，低分子量化鲁 合物則會造成第三與第四順位污染效應，持續驅動一較佳實施例 所述的收集裝置，直到超過飽和容量或穿透量，以定量測量低分 子化合物的均衡濃度。穿透量係超過收集裝置吸附容量的所需氣 體採樣置。有-點應注意，污染源可能是無機物，且可能被有機 物帶到光學元件上，此延長時間採樣方法，也可不同種類的 採樣媒介，包括其吸附特性接近光學表面吸附特性的採樣媒介。 17 1299535 本發明一較佳實補包括「玻璃」或「塗層 =器：這__及留置分子量較低物= 有限過去一直未使用，這麵集器所用材料的表 微影工具光學系財光f元件的表面雜。也狀類似 枓，這歸料可超模擬這類會發生污染光學元件的表面特性他材 在-較佳實施例中，可將延長_採樣方朗_ ，長到數天，甚_，收_分析物量，代表 : 牙透時間的化合物祕時平均值，蝴細_36行所示（第 40仃）’以及已到達其穿透時間的化合 時間2内第34行所示（第4〇行）。 冰辰度如採樣 至於分子量較高的物質，採樣線和/或歧管的内面，以氣 本保持均衡，因此不會干擾到採_程，在一較佳實施例中，在 各採樣時段之間，使氣流持續流過採樣線和^歧管。 圖3係-比較圖50,針對本發明的—項實施例與先前技術， 就科判定系統與方法進行質譜分析比較，本發明的延長時間採 樣方法，_如第52與56行所示的化合物，敏感度較高。依 知、本發明-較佳實施例所述的延長時間採樣方法，因本發明的古 分子量樣本㈣方法經财良，故其絲魏確域縣學表=

上的㈣’本發明系統的-較佳實施例，可利用實際的光學表面 作為採集媒介’使雜絲與絲表_雜树，触 結果更有助於預測光學元件污染。 T 1299535 依照-較讀補所述的延長咖魏枝，可降低更可免 除樣本從採樣線和管上發生損失的不確定性，此延長時間採 樣方法的簡化程序，可大幅降低人員操作捕集器時所造成的意外 污染’因此’在收集樣本方面，所需的訓練與經驗亦相對減少。 圖4圖示說明表面覆蓋，作為—項污染程度函數，如圖所示， 依照本發明-較佳實施_每單位濃絲_量覆紐大，圖4 也顯示分子量較高化合物⑽左上肖）與分子量較航合物（圖右 下角）的關係，濃度相同時’相較於分子量較低化合物，分子量較 重化合物聚制表面上的速度較快，姻先前技術_題之一， 在於因採樣時間較短’可採制的微小樣本中，許多都聚集在採 樣管壁與歧管表面’兩處皆餅採_捕#||上游，因此無法到 達捕集H。此現象會造成高分子量樣本質量的進—步損失，此外， 為採樣線和/或歧管加熱，賴可改善關題，但在製造區無塵室 環境中並不可行。 圖5係依照本發明的-項污染判定系統(丨⑹較佳實施例圖， 此器具的實施例，包括-個管狀收集裝置⑽2)，分別有一個入口 (104)以及-個出口⑽）’在-較佳實施例巾，此收集裝置包括 吸收物質（1G8) ’例如特定大小的玻璃球，在—較佳實施例中，使 用碎玻璃球。在另-較佳實施例中，吸收物質⑽)^Supelc〇等 廠商供應的高分子Tenax®，Tenax®對高沸點化合物的吸附量大， 且在超過低分子量化合物穿透量的條件下使肋職®，所捕制 1299535 μ子量化合物的質量，方足崎行分析。進行採樣時，先將入 口的封盖拿下，讓氣體源釋出的氣體可通過入口（104)，可將雷射 線導入’使其穿過本發明一較佳實施例中的採樣管，存在氣體内 的㈣游離基’便會與收集裝置⑽）_吸收物質⑽)結合。 在污染控制系統的一較佳實施例中，可使用多個採樣管金空 白收集裝置，此收絲置或耐火捕㈣，_於絲採樣，_ 將迫淨贱翻_说壓力歧的大_，叹猶雜樣，1 中捕集器制-個真空源，再利用一個容易改變的臨界孔，控制籲 氣流。 在-較佳實細巾，捕集如含三支採樣管，—支空白，另 兩支用來裝活性樣本，資料的化學分析結果，可能與微影工具喪 失傳遞或影像-致性有_性，例如_迴歸分析，來衡量第一、 第二、第三以及第四污染效應： -致性或強度=a [a -sii〇xane] + m—C3。] + c[C3—Ce] + 咖而，括號内的符號代表物質的濃度。第_與第二順位污半效# 應’對光㈣統污染的影響，超過第三或第四順位污染，且其'二 染係數-般較高(例如a > b > c > d)。第一順位污染源包括^分 子量耐火有機物，例如G矽氧烷化合物與G碘酸鹽，兩者皆含有一 種無機成份’與氧結合後不會揮發；第二.污染源包括高分子 量有機物，例如碳原子數約介於6到30之間（G __ G。)的化合物； 第三順位污染效應可能起因於某些有機物’例如碳原子數約介於3 20 1299535 到6之間的G - G ;第四順位污染源包括甲烷之類的有機物，其 碳原子數約介於1到5之間。 在依如本發明的一項糸統較佳實施例中，耐火捕集器可用於 任何線内過濾系統上下游，圖6係本發明所述一項耐火捕集器系統 (120)的較佳實施例，如前述，财火化合物至少包括六甲基二石夕氧 烧(CO之類的矽氧炫化合物、a-石夕烷之類的矽烧化合物、C3之類的 矽烷醇化合物、以及碘酸鹽。耐火捕集器系統（12〇)，包括一支導 管（121)，用以與氣體源相通，並可加壓運送氣體樣本，使其流過馨 此導管，加壓範圍約介於1到12〇 pSi。將氣體樣本往下送至一個 壓力室（122)，一個壓力釋放閥（123)可使氣體持續流動，以確保 壓力至外壁與氣體樣本的氣相保持均衡，耐火捕集器系統(12〇)的 一個捕集器室（126)内，包括多個活性樣本捕集器或收集裝置 (124)、以及一個空白捕集器（125)，活性樣本捕集器元件（丨24)， 可包括高分子Tenax®之類吸附媒介。主動元件内的氣體樣本流量 約〇·11 lpm。空白捕集器（125)並不與氣體源或壓力室相通，因此鲁 無法去除任何污染源，從主動收集裝置（124)往外流的氣體流，往 下流至一支歧管（127)，此歧管透過臨界孔（129)，與真空線（13〇) 進行流體相通，在歧管與臨界孔（129)之間，加裝一個壓力/真空 调節閥（128)，以調節壓力，·耐火捕集器系統（12〇)以同一設計， 提供低壓或高壓應用。 21 1299535 在一較佳實補巾，氣體供顧包括統之_特定成份， 用以清潔收絲置表面’或受到Six之絲面污_的光學系 統表面’氣體添加物與表面污祕結合，形成—種揮發性化合物， 之後被吹出系統外。例如，SiX與氫氣結合，即形成矽烷(siH4)， 具揮發性並可被吹出，迫淨用氣體最好屬於超高清潔氣體等級， 以利將收集裝置設於一般線内過濾器上下游。 收集裝置印出的樣本報告，可包括以下資料： 聯絡人資料：樣本寄出者的姓名、地址、電話、eIMil ·

工具l I 採樣氣體··氮空氣 採樣地點。 * 過濾器上游 過濾器下游 疊層間 採樣開始曰期I 採樣結束曰期I 收件日期： 報告曰期： ·

上游樣本I C2 -❿X ppb*(*均衡濃度） 22 1299535 C6-C30 ： Y ppb 矽氧烷化合物總量：ζ ppb 硫化物總量： 此採樣地點的過去記錄： 在另一較佳實施例中，收集 果展置的裝設位置可直接接觸到氣 流，藉此可避免污染採樣線，並利用被動擴散或主動流動，來收 集樣本。 W項實施例所述，-種污染判定與去除方 ^咖流程圖。此方法包括步驟152:將氣體樣本送至_ 置’在一車父佳實施例中，收隼 〇 考衣置如圖5和/或圖6所述，本方法 驟154:吸附收集裝置内氣體樣本所含的污染源，收集裝 置的配置，在於麵_元件的表面觀。綠⑽包括步驟 代=^繼#咖，咖細細結束，此時 ㈣ft蹄續運作，朗至少超過裝置的低分子量物質飽 低分子量甚至高分子量化合物長，可收_均衡濃度的 採樣線與歧管_面魏相樣本轉均衡 =程’在意糊U請 採樣管與歧管。 +付、、、貝OIL過 依照另-較佳實施例，本發_系統包括1微影工 具’例如製造轉體元件時賴祕光工具，這^、工 、具對分子污 23 1299535 染敏感，以及-種過遽系統，可去除分子污染，包括揮發性鱼半 揮發性或可凝有機㈣，會遶過—連串的同質和/或異質紫外線 ⑽誘發過程’造成光學元件污染。這類光學元件一般位於微影 工具的光徑上，依照本發明_較佳實施例，利用壓縮流體例如含 有有機成份魏、线或適合絲元件迫淨㈣其絲體，進行 超淨化的過m包括-輯賴組，可藉㈣麟某混合氣 體中所含成份料同傳魏率，將這域份分離。因在聚乙稀胺 之類的玻璃高分子物質、或雜膠之__高分子物質、以及 溫度上限-般被提高至約30(rc的多孔陶兗膜上的選擇性滲透，可 高效率去除有機污祕，尤其是第—與第二職污_，更可利 用此薄膜去除水和氧，因為兩者會降低系統光徑上的光傳遞。 薄膜一般有兩種形態：同質或複合。在第二種形態中，在一 道預製的多孔底層上，加上一層選擇性滲透高分子「薄皮」，兩 層不一定需由相同高分子物質所構成，且可選擇是否與滲透進行 交互作用。高分子膜可塑造成不_狀：板與框以及螺_繞模 # 組用的平膜，在螺旋纏繞模組中，將平膜與分離筛繞著中央滲透 管與獨立支撐纖維(例如中空纖維與毛細膜)捲起，使其繞入夾層 狀結構。 . 在圖8所示的一較佳實施例中，過濾系統（17〇)包括一種選擇 性滲透膜過濾模組，可過濾氮氣流之類的氣體流内所含有機化合 物’選擇性滲透膜可採用「薄膜科技研究公司」（Membrane 24 1299535

Technology & Research，lnc)等廠商供應的薄膜類型。在此較值 實施例中，供給氣流（174)為氮，其中含有一些有機污染源，供給 氣流可能包括99-100%氮，其餘為有機污染源、以及水和氧，假設 薄膜的去除效率為90%，則殘留物的組成依係數1〇進行淨化，滲透 流的組成可能多加了有機污染源，依照本發明一較佳實施例所述 的過濾系統(170)，更可排除第一到第一順位污染源的污染效應。 在另一較佳實施例中’過滤糸統（170)包括一種選擇性薄膜過 濾模組（186)，可過濾氣體流（174)内的有機化合物，其中收集裝 置或管（172)接到一個真空源，以提高整個薄膜（186)的壓力梯 度，藉此提高薄膜效率。在此實施例中，供給氣流（174)為氮，其 中含有些有機污染源，在一項實施例中，供給氣流（174)可比照 上述，包括氮與有機污染源，假設薄膜的去除效率為99%，則殘留 物（176)的組成，針對氮部份同樣以因數1〇進行改善，其餘為有機 污染源，滲透流（178)的組成因此多加了有機污染源。 在另一較佳實施例中，過濾系統（170)包括一種選擇性薄膜過 慮模組（186)，可過濾、氣體流内的有機化合物，在此實施例中，供 給氣流（174)為氮，其中含有一些有機污染源。供給氣流（丨74)包 括99-臓氮，其餘為有機污染源，假設薄膜的去除效率細％， 則殘留物(176)的組成為99-1_氮，其餘為有機污染源，則渗透 流(178)的組成可能多加了有機污染源，再將加上有機污染源的氣 流，導入-個淨化用可再生式吸附裝置。然後，將經吸附床系^ 25 1299535 淨化的滲雜(1W ’送_供給驗，依照本發明—錄實施例 所述的此過m可減少供給氣流量的損失。 在另-較佳實施例中’過濾模組包括一片複合薄膜、一個支 撐物，之前已先賴體電解洗塗法處理過、以及—種氧化觸媒， 以利在相對低溫下，提高切物時透物（178)的電化分解。 在另-較佳實施例中’過遽系統⑽）包括一種選擇性薄膜過 濾模組(182) ’可過濾氣體流内的有機化合物，在此實施例中，供 給氣流(174)為氮’其巾含有—麵機污雜。供給氣流包括 99-100%氮，其餘為有機污染源、氧和水，假設薄膜的去除效率為 90% ’則殘留物的組成’針對氮部份同樣關數職行改善，其餘 為有機污祕，但薄蘭聰性可能不足財除氧和水。因此、，’、 將過滤系統(170)的殘留物（176)，導人機械建構與第—系統相同 的第二過赫統’其中含有-片侧挑選的不_膜，讓氧和水 可橫越此薄膜，但氮的滲透率雜低，此第二過渡系統的殘留物， 即實質上^；含有機物、水和氧，這些物_會破縣進的微影製 程，而且’渗透流的組成可能因此多加了有機污染源、水和氧。、 此過滤系統可用於淨化氮、合成空氣、清潔的乾燥空氣、先進微 影製程則的财氣體流、或半導體加工所㈣任何其他壓縮氣 體；但在進行混合前，最後先_合处氣，例如在混合氧與氮死 以做出合成空氣之前，可先分別過濾氧與氮。 26 1299535 可透過多種方式任意建構此過濾系統，例如捲起被支撐薄 膜、捲起獨立支撐薄膜、預製多孔支撐結構上的薄膜、摺板式圓 筒空氣過濾器，或中空纖維束，藉此引導供給氣流。 本發明過濾器系統此項較佳實施例，可利用低濃度供給氣 流，高效率去除高/低分子量有機化合物、以及其他污染源，例如 水氣、氧、無機雜質，本發明此過濾器系統更可連續運轉，不需 更換過濾器，也不需改變或中斷壓力、氣流或溫度，本發明的多 項較佳實施例，主要針對先前空氣過濾器的問題，這類過濾器對 ❿ 低分子量碳氫化合物的處理量有限，且仰賴再生熱循環，這類循 環會造成輸出氣體溫度不穩定。本發明過遽器系統多項較佳實施 例的處理量無上限，可去除低分子量碳氫化合物與其他污染物 質’不受限於供給氣流的濃度，同時不會造成輸出氣體的條件驟 變，而且保養容易且費用不高。 圖9A係附床過濾器裝置的示意方塊圖，圖中顯示依照本發明 一較佳實施例所述的過濾床内，不同物質的留置，此較佳實施例 _ 利用物理吸附劑的固有特性，以顯示不同物質的不同留置時間。 例如，分子量較低物質穿過磋過濾床(252)的速率，比分子量較高 物質快。如前述，某些分子量較高物質對製程的污染力，比分子 量較低物質大，因此，在上游一處、在化學過濾床(252)内、或如 另一較佳實施例所述在兩個串聯過濾器之間、以及在流動（穿過過 27 1299535 H)相對較快物f轉放σ，進行啦，賴物質以下稱為前導 心I氣體’作為流動速度較慢物質的臨界穿透量指標。 θ 9Β圖示及明依知、一車父佳實施例所述，測量不同物質的過滤 日獨’藉此求出過航的效率，在—較佳實關巾，目標氣體係 種C6有機污染源’其中不—定含有_種無機原子，且前導追縱 氣體係-種C5有機物質。在—較佳實施财的_職統，包括 一個熱脫關濃縮II，與社錄子化侧的氣相層析儀並聯， 此系統可達到這類系統須具備的敏感度，以進行可靠的低濃度作 業，在過滤器不同地點，例如在過濾器之前或之後、或在兩個過 濾為（例如過濾器1與2)之間，針對前導追蹤氣體進行採樣，可在 此系統内附圖表式使用者介面上，顯示過濾器的性能。 圖10係依照本發明一較佳實施例所述，一種氣相過濾器系統 性能監控方法的流程圖（290)，此方法包括：依照步驟292，針對 過濾、器上游的氣體流’製作其層析數值，依照步驟294，選出目標 污染物質，因這些目標物質存在於氣流量達到可偵測程度的下 游。在步驟296中，選出作今前導指標的非污染物質，這些物質 的溶出（去除吸附劑内的被吸收物質）時間最接近，且濃度大於或 等於目標物質。前導指標追蹤氣體穿過過濾床的速度，比目標污 染物快，此方法也包括在步驟298中，在不同地點，例如在過濾 床之前一處、在過濾床中央一處、以及在過濾床釋放口一處，測 28 1299535 里非污*物冑。再依照步驟細，藉由測量侧縣統所侧到前 導指標（追縱氣體）’評估並欺目標污染_穿透量。 針對裝在可能受到分子污染的氣流内的氣相過遽器，一種監控 其性能的方法’可絲去除氣流内的分子污染，其步驟包括：在 空氣過濾n上游-處針職錢行採樣，藉麟上游的各種分子 污染源進行偵測，並辨識出目標污染物與追蹤氣體。追縱氣體在 過濾器内的流動速度，比目標污染物快。此方法亦包括：在空氣 過濾下游針對氣流進行採樣，藉此對追蹤氣體進行經時偵測，書 此方法亦包括：個-種確立低/高分子量化合侧聯性的方法， 判定猶器對目標污染物的縣性能，進而判定過遽空氣的性 能，在-較佳實關巾，此紋包括：在顧床巾央—處針對氣 流進行採樣。 圖11係系統(320)的示意圖’此系統包括依本發明一較佳實施 例的-種過滤器系統，利用-種偵測器系統，對送人過遽器⑽） 的氣體流或氣流(322)進行採樣。過渡床包括一種物理吸附既，以搴 化學吸附污_，也_採樣σ⑽），對顧床巾細氣流，進 行採樣與分析，此端口係將樣本送至_系統。採樣口（卿與出 口的相對位置’與前導指標氣_傳播速率成正比，例如，如追 蹤乳體的傳播速率高，採樣口（326)離出口的距離也拉長。也對過 渡器（324)出口的釋放流(328)進行採樣，位於偵測系统入口的一 個定位選賴⑽），可針對-如域流進行雜。因此，可選 29 1299535 擇採集自過濾床入口、過濾、床中央、或過遽床出口的氣流，作為 偵測系統的送入氣流，可利用閥選擇將氣流送入預濃縮器（34〇)或 旁通管（342)。預濃縮器的泵浦⑽）可調節預濃縮器内的氣流 量’再利用閥選擇旁通管或預濃縮器的釋放氣流，作為層析柱(35〇) 的送入氣流，在層析柱(350)的周圍設有一個加熱器（348)，層析 柱的送出氣流，即成為偵測器（352)的送入氣流，此偵測器内附一 種火燄離子化偵測系統，指出經時所偵測到成份含量豐富的層析 譜’在圖表式使用者介面（358)上顯示。 φ 此較佳實施例所用的偵測技術，對於濃度極低的有機物質，例 如1 ppb (V)以下’向來極為敏感’並可透過氣相層析/火談離子 化偵測系統(GCFID) ’針對這類物質進行辨識與定量。本發明的多 項較佳實施例，提供先進的過濾器故障警示，同時不會讓物質穿 透過渡器’進而干擾製程。此較佳實施例進行前述操作時的濃度 極低，不會影響到光學元件系統之類的高敏感度製程。 在-較佳實施例中，過濾器包括一個高分子粒構成的過據床，參 此床暴露在氣流下，並採用-種傳統媒介盤_、統，在另一較佳 實施例中’過遽器包括一種高分子粒構成的蜂巢組態，置於部份 或完全填滿的蜂巢結構上。其他實施例内所用的過滤器建構，二 括但不限於由高分子構成的單石多孔或蜂巢結構；由高分子纖維 構成的編贼不_子’做成摺板狀，喊在傳駿紐器内； 活性碳粒喊床’暴露在驗下，並種傳_錄架系統； 30 1299535 蜂巢組態’其巾活性雜置於部份或完全填滿的蜂巢結構上；由 活性碳構成的單石多孔或蜂巢結構；由活性碳構成的編織或不織 塾子，做成嫌狀，配置在傳統空氣濾錢由編織或不織 支撐結構建構成的碳複合材過濾器。 在-較佳實施例中，_系統可包括可測量濃度極低有機化合 物的任何系統’包括但稀_或獨預濃縮騎氣械析/火談 離子化偵測祕(GCFID)，_或不附預濃縮器的氣相層析質譜 分析系統(GCMS);附或不附預濃縮器的光音偵測器；以及附或不會 附預》辰縮恭的IMS ’或前述的任何組合。 在-較佳實施例中，氣流内含有反應性無機物質，包括分子基 底與分子酸，賴化合物會岐應，軸不揮雜絲子，針對 會被吸附在光學元件表面的可凝高沸點分子有機物質，進行深紫 外線(DUV)光誘發基凝結或聚合，在某些情況下所形成的高分子薄 膜，可利用活性氧處理物質加以去除。耐火物質係含有原子的化 合物，這類原子，例如但不限於填(P)、矽(Si)、硫⑻、硼⑻、鲁 錫(Sn)、鋁(A1)，會形成不揮發性或反應性氧化物，這類污染源 可能接觸到深紫外線光，並形成财活性氧處理的财火化合物。 在一較佳實施例中，利用裝滿蒸餾水(10以^的吸收瓶，收集 分子基底與分子酸的樣本，再用一個可設定採樣泵浦，以每分鐘丄 L的流速，抽取空氣（氣流)樣本，使其通過吸收瓶，並持續抽氣 240分鐘，在一較佳實施例中，總採樣量為240 L，但不限於此。 31 1299535 在-較佳實施射，_裝滿多孔媒介(例如t a ) 的熱脫附採樣器(觸，收集可凝高彿點分子有機物質與耐火物質 的樣本’翻-個附低流量整流器的可設定採樣泵浦，以每分鐘 〇. 15 L的流速，抽取空氣(氣流)樣本，使其通過採集媒介，並持 續抽請分鐘，總採樣量約36 L。在多項較佳實施射，流速 變化範圍介贿分鐘5G㈣㈣之間，溫度變化範圍約介於 室溫到-脈C之間；針對各種樣本，收集現場空白樣本，現場空 白樣本疋-種祕器具(熱脫附採樣器的吸收瓶），對此器具的現會 场處理方式，係將其朋採樣抽取量為零的實際樣本，現場空白 樣本的目的，在於偵測在處理與運送樣本過程中，可能發生的意 外污染事件’比照與實際樣本相同的方式，對現場空白樣本進二 分析。 在-較佳實施财，分子基底與分子酸樣本的分析，包括利用 離子層析法，依留置時間辨識化合物，並利用各種校正標準與一 種10 77校正程序，為化合物定量，對應方法的偵測下限(Ldl)， 鲁 為各成份〜0.1 ug/m3。在一較佳實施例中，利用附選擇質譜偵測 器與熱脫附系統(TD)的氣相層析儀(GC)，分析分子基底與耐火物 質的樣本’整套分析系統(TD/GC/MS)經過最佳化，針對沸點同己 烷，且偵測下限高於各成份〜〇. 1 Ug/m3的分析物，進行分離與定 量，再利用MS程式庫搜尋，並依照層析譜峰點位置，辨識各成份， 32 1299535 再依兩種分析標準，例如曱苯與十六烷，為各成份定量，分析結 果如表3〜9所示。 表3 濃度ug/m3 氮氣設施 之前 氮設施 之後 無油空氣 之前 無油空 氣之後 預製 周圍空氣 次預製 空氣 氨(NH3) 0.4 <0.1 0.4 <0.1 4.2 6.4 其他無機酸 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 硝酸(N02) <0.1 <0.1· 0.8 <0.1 0.8 1 亞硝酸(N02) <0.1 <0,1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 C6+有機化合物(如 甲苯） -1.1 -0.9 -.0.8 -.2.3 -213 Η 表4 化合物 濃度ug/m3 以甲苯爲準 以十六院爲 準 苯(78) 0.4 0.2 矽烷，二甲氧二甲基(59) 2.7 1.2 己院，3-單甲基(26) 0.4 0.2 2·庚烷(47) 0.5 0.2 矽烷，三甲氧單甲基(45) 0.4 0.2 己院，2,5-二甲基(33) 0.3 0.1 甲苯(82) 1 # 2.9 1.3 丙酸，2-烴基乙酯(59) 2 1.5 0.7 乙酸丙二醇單甲基醚酯(92) 3 2.2 1 乙苯(59) 4 3.2 1.3 正丙苯(56) 0.3 0.1 環己院(84) 9.5 0.2 二甲苯(48) 5 15.2 6.1 苯乙烯(59) 0.3 0.1 1，2,3三甲苯(72) 1.8 0.7 1，3,5三甲苯(60) 0.6 0.2 環己酮(77) 6 0.6 0.2 3-庚酮(47) 0.4 0.2 不明 0.5 0.2 不明 0.7 0.3 1299535 辛院，2,6-二甲基(59) 7 0.3 0.1 環己院，（1-單甲基單乙基)(40) 0.4 0.2 壬烷(59) 0.4 4.1 辛院,2,5,6-三甲基(53) 4.3 1.7 辛烷，2,2,7,7_四甲基(53) 1.8 0.7 辛院，2,2,6-三甲基(64) 1.4 0.6 苯，1-單乙基，3-單甲基(93) 8 3.1 1.2 癸院，2-單甲基(77) 1.2 0.5 苯，1-單乙基，2-單甲基(77) · 0.9 0.4 苯甲醛(48) 9 2.8 1.1 氨基甲酸，單甲基苯酯(25) 2.1 0.8 碳酸丙烯(86) 10 3.5 1.4 庚烷，2,2,4,6,6_苯甲基(64) 2.6 1 癸院，2,2-二甲基(64) 11 5.7 4 癸院，2,2,9-三甲基(77) 12 10.1 2.3 壬院，3,7-二甲基(67) 13 17 0.2 癸院，5,6-二甲基(50) 1.7 0.7 癸烷，2,3-二甲基(40) 1.9 0.8 壬烷，3-單甲基-5-單丙基(64) 3.9 1.6 癸院，2,6,7-三甲基(47) 14 15 6 庚院，4-單乙基-2,2,6,6-四甲基(72) 15 14 0.2 十一院,2,5-二甲基(59) · 1.5 0.2 十一院，4,6-二甲基(59) 16 12 4.8 十一院，3,5·二甲基(53) 1.8 0.7 十一烷，4-單甲基(83) 2.4 1 壬烷，3-單甲基-5-單丙基(64) 17 5.7 2.3 十一院，5,7-二甲基(43) 1.7 0.7 十一院，3,8-二甲基(38) 2.5 1 十二院，2,5-二甲基(36) 3.6 1.4 庚烷，2,2,3,4,6,6-五甲基(72) 1.5 0.6 十二院，2,6，10-三甲基(72) 2.3 0.9 十三烷,5-單甲基(64) 0.7 0.3 十三烷，4-單甲基(64) 0.4 0.2 十二烷(50) 0.5 0.2 苯甲酸(66) 18 9.9 4 環四矽氧烷，六甲基(39) 0.5 0.2 1299535

圖12A-12C係依照本發明-較佳實施例所述，某氣體樣本的 層析圖，圖中包括層析譜終端的平均離子掃瞄（圖12C)，此氣體樣 本為預製周圍空氣。 次預製空氣的質譜分析(MS)結果列於表5 表5 化合物 濃度ug/m3 以甲苯爲準 j 己院(78) 0.4 ’ ^(84) 0.5 — 3-戊鼠2,4-二甲基(72) 0.2 ’ 己醒¢4) 0.3 ’ 丙酸,2_烴基，丙酯(56) 0.4 ’ 丙酸，2-氧代-乙酯(29) — 0.1 ’ "^苯(79) 1 3.3 ’ 了戊酮，2,4-一甲基(36) 0.2 ’ 2,3-二甲基戊烷(21) 0.4 ’ 丙酸，2-烴基，丙酯(57) 0.4 ’ 酸，2-氧代·乙酯(27) ~Γ 0.1 ’ ^酸丙_醇單甲基醚酯(5$ 0.8 ’ 乙苯(61) 4 7 ’ 乙烯(39) ' 0.3 ’ 二甲苯(35) " 5~ 35 ’ "^2,4-二甲苯(67) ' 1.4 ’ 一圣烷(61) 一 0.7 ’ 2-趺喃醇(Furanol)，四烴基-2-單甲基(56) 1.1 ’ 己酮(73) 6 92 ’ ;烷，2,5,6-二甲基(50) '~~γ 1.7 ’ 苯，1-單乙基-3-單甲基(91) 8 2.2 ’ 癸烷，3,4-二甲基(59) " "~~ 0.4 ’ 苯，1-單乙基-2-單甲基(72) 0.5 ’ α-單甲基苯乙烯(96) 1.1 ’ 庚院-2,2,4,6,6-五甲基(42) — 0.8 〜 苯甲Μ(96) 9 0.9 ’ 癸烷，2,2-_甲基(64) ~ 1.7 ’ 0.2 0.2 0.1 0.1 0.2 0.05 1.4 0.1 0.2 0.2 0.05 0.3 ^06~ 7〇~ ^02" 烷爲準 0.3

'oJ

'oJ 35 1299535

圖m與1犯係依照本發明一較佳實施例所述，另一氣體樣本的 層析圖。此氣體樣本為次預製周圍空氣樣本。 、 表6列出過濾器上游無油空氣的質譜分析結果。

表6 化台物 ___ k度ug/m3似甲苯爲準) 0.5 矽烷，二甲氧二甲基__ 甲苯 0.3 _ 0.8 1— 圖14係依照本發明一較佳實^例所述，進入過 0.3 濾器前無油空氣樣 36 1299535 本的層析圖。 表7列出過濾器下游無油空氣的質譜分析結果。 表7 化合物 濃度ug/m3似甲苯爲準） 矽烷,二甲氧二甲基 1 完，三甲氧單甲基 __23_ k3 - 合§十 3.6 1 A ^^_ 圖15係依照本發明一較佳實施例所述，過濾器下游無油空氣樣本 的層析圖。

表8列出過濾、器上游氮氣設施的質譜分析結果。

圖16係依照本發明一較佳實瘅例所述，過濾器上游氮氣樣本、 析圖。 、曰 表9列出過濾器下游氮氣的質譜分析結果。 表9 化口初 濃度ug/m3似甲苯爲準） 以十六烷:¾ 砂院，一甲氧—甲基 0.9 0.4 ^ 合日十 0.9 ~04~^

圖17A與17B係依照本發明一較佳實施例所述，過 口、裔下游 氮氣樣本、以及質譜終端平均離子掃目苗的層析圖。

析圖。 18係依照本發明一較佳實施例所述，一個空白採* . ’ g的層 37 1299535 線上utzrr較佳實施辆述，-料絲祕性能 包括性能即時_統， 慮為糸統上游採集氣流樣本。再依步驟604， 製Γ儲存質譜，例如氣流騎析譜，藉此可欺包括但不限於 化合物與數量的目標門檻範圍，例如C5與32 ppb，在步驟6〇6中， 辨識出在目標喊範圍以下的所有污染源、以及其位置與數量。 在步驟_巾，判定這些污親，與存在於上游採樣位置的污染 源是否相符，如判定不相符，則在此位置採集另—樣本，並重覆 此流程，但如污染源數量與過濾器上游的門檻範圍相符，則依步 驟618設定警示器，以指出該化合物已達到穿透程度。 依步驟610，從質譜可看出在目標過濾門檻範圍内的化合 物、以及其位置與數量’例> C?與12 ppb，在步驟612中，更新

各個位置的總污染量，在步驟614中，則算出過濾器的剩餘壽命。

在步驟616中，比較過濾器剩餘壽命與預設的警示限值，如 過濾器的壽命未超過警示限值，則依步驟618設定警示器。但如 過濾器的壽命超過警示限值，則依步驟602進行採樣，並比照上 述方法，重覆此流程。 針對在不同位置，例如但不限於過濾、器下游一處、過遽床内 或堆疊式過濾器組態（含串聯組態内的過濾床）内多處，所採集到 的樣本，重覆本方法所述的這些步驟。 在多項較佳實施例中’目標範圍可包括不同變數’例如顯示 38 1299535 决速穿過過;慮糸統的化合物或化合物濃度的質譜中的峰點幅度， 此過濾系統一般用來顯示低分子量化合物。在另一項實施例中， 可用多種物質的混合物，作為決定因素，以監控過絲的壽命與 性能、以及變數的組合，進而根據參數分析，分析過滤系統的效 能。 圖20係依照本發明一較佳實施例所述，一種污染源與過濾器 系統性能判定與監控系統的示意方塊圖，本系統(65〇)包括設於系 統上游的一個清潔乾燥空氣過濾器（652); —個基礎模組(654)以 魯 及另一個過濾器模組(682)，其中附有多個過濾器或耐火捕集器。 基礎模組係作為通往過濾器模組(682)的介面，並包括設於入口介 面（674)附近的一個壓力調節裝置（656)，出口介面（678)與過濾器 模組(682)的出口介面、以及此系統的排放口（672)相通。在另一 較佳實施例中，如須淨空污染源判定系統，也可將排放口介面（672) 與一種真空糸統並聯，所有出入口介面的表面皆密封，與外在環 土兄隔離’基礎模組(654)亦包括多項實施例所述的一個控制器/處 參 理器（658)，例如比例積分控制器，以及一個控制模組（67〇)。一 較佳實施例包括多個電子控制閥，以設定每個濾芯的採樣工作週 期’此工作週期為可設定’因電子控制閥係針對潛在的過度負荷， 故在雜質濃度高的實施例中可提供協助。 過濾器模組(682)包括多·個過濾捕集器或濾芯（686);以及設 於慮芯間介面内的一個適切閥控配置，以利適切引導氣體在過濾、 39 1299535 器之間的流動方向，以及在多處進行收紐採樣與分析。收集後 分析提供轉體加譯境巾，氣流内存在污染源的定量與定性測 量值，可利用氣相層析質譜分析系統(GCMS)或氣相層析/火燄離子 化偵測系統(GCFID)之類的分析工具，偵測污染源，也可用於監控 過濾系統性能。 在一較佳實施例中，過濾器模組也可包括一個計時裝置，例 如由電池驅洞的時鐘，以判定採樣時間是否配合預設的控制參 數，過濾器模組内的一支歧管（688)，讓氣體可在多個過濾器之間 流動。此歧管有多個機械介面，適切磨邊以利插入滤芯，在一較 佳實施例中，過濾器模組内的溝槽，可容納過濾器空白或捕集器 空白’其目的在於免除測量誤差。 在其他實施例中，可利用一個熱電冷卻裝置，冷卻分析系統， 可利用低溫實施例，凝結並收集有機物；低溫實施例因可在凝結 後收集有機物，故所需捕集器較少，低溫系統的一項實施例，可 包括熱沉’以分散所產生的熱能。 其他實施例加裝安全裝置，其與外部介面連接器並聯，萬一 喪失壓力時，可避免採樣失去準確性。 圖21係依照本發明污染源與過濾器系統性能偵測與監控系 統的一較佳實施例所述，多個模組的示意圖。將一個外罩（702)蓋 在基礎模組(7〇4)、以及過濾·器模組(706)上，過濾器模組(706)包 括圖20的說明中所述的多個濾芯（708)。 1299535 圖22係依照本發明一較佳實施例所述，偵測系統中附多個過 濾捕集器的一種模組的示意圖。圖中顯示，基礎模組(704)如圖20 的說明所述，與過濾器模組(·706)並聯。 圖23係圖21所示附多個過濾捕集器的一種模組的另一個視 圖。 圖24係依照本發明一較佳實施例所述，圖21所示附多個過 濾捕集器的一種模組、以及歧管内水電的細部圖。 圖25Α 25C係依照本發明一較佳實施例所述，在污染源與過 濾器監控系統内，作為濃縮器使用的一項裝置的示意圖，因此裝 置可提高收集敏感度。此濃縮器裝置（804)有一個外罩（802)，並 插入一支歧管内，例如有出八口介面的歧管（806)。此過濾器系統 具有過濾器監控功能，利用一個並聯裝置，例如濃縮器（8〇4)，即 可縮小體積，如降低溫度，例如降到〇%或以下，可在過濾器系 統内收集到較大量資料。利用含有吸收物質，例如Tenax® τ· Α的 濃縮器裝置，也可提高資料收集敏銳度，Tena/ Τ· Α·可吸收高沸 點物質，例如含有六個或更多碳原子的有機物。或者，在處理低 沸點物質的實施例中，可用如Supelco公司供應的碳捕集器之類 的吸收物質，其他實施例包括高低沸點物質過濾器的組合，兩種 過濾器可採平行和/或串聯配置。 圖26A與26B係依如本發明一較佳實施例所述，一種光學元 件上沉積過程超模擬與偵測系統的示意方塊圖，如前述，高能量 1299535 光子與有機蒸氣反應時，會產生光化沉積反應，這類反應會形成 反應性極強的游離基，這些游離基會形成更大的有機化合物，進 而污染光學元件’也會在光_表面形成一道高分子層，進而污染 光學元件。一較佳實施例包括一種偵測系統，可超模擬光學表面 上有機化合物的沉積過程，裝滿玻璃珠(912)之類玻璃填料的濾芯 (902)，即可超模擬光學材料。吹入壓縮的清潔乾燥空氣(91〇)， 使其穿過濾芯，一個光源(9〇6)提供光，例如雷射題供雷射光能給 濾芯，因高能量光子會與捕集器内的有機蒸氣反應，故會在玻璃 鲁 珠表面上形成一道高分子膜。 光偵測裔包括一個感光器（9〇4)，以測量光的能量值，此值會 因玻璃珠表面上的污染源沉精而改變，玻璃珠提供較大面積的表 面，讓污染源沉積。同時監控質譜與傳遞差異，以判定污染程度， 此實施例提供-觀視法，關定在光學元件上，例如步進曝光 機内的光學元件，可能產生的損害。然後可進行測量，以防止對 重要光學元件的可能損害。 鲁 在此特別強调，除非另有明文說明，本文所述的所有程式、 抓私、方法、與系統，與任何種類的採集媒介、缝腦、或網路 系=(不論硬體或軟體）皆無關，亦不受其所限，可依照本文所述 要旨’使用各種-般崎或專業電腦系統，或進行操作。 ;本毛月的準則’可應用的實施例範圍極廣，在此特別強 調’本文舉出的實_謹供說_，並不限制本發_應用範圍， 42 1299535 例如’流程圖巾所示的轉，可依不調序進行，且錢圖中所 用元件，可予以增減。雖然务項較佳實施例中所述的各種元件， 係採軟體實施，其他實補仍可採硬體或她實施，反之亦然。 熟悉此領域-般技術者’應該都知道’此污染欺與控制系 統與方法所使用的方法，可在電齡式產品巾實施，這類產品包 括電腦可㈣體，這類電腦可關體可包括可讀記憶置，例 如硬碟褒置、〇)侧光碟片、光碟片、或電腦磁碟片，

其上儲存了可讀程式碼區段。賴電腦可讀髓也可包括通 傳輸媒體，例如總線或光纖、有線或無線通訊鏈路，其上搭載了 程式碼區段作為數域類比峨。 ㈣ΓΓΓ ’本發明也提供半導體加工系統内部污染被_ 本文中法，並採職祕樣轉雜，储主動採樣 =: 樣」一詞’係指利用-種空氣移送裝置1

裝置利雌娜祕並義—辦辦量源 樣系統收餘置的收紐料。相 ㈣樣本达至各 &曰^ 下，被動採樣利用氣體樣;φ 本身的^ ’例如·，職雌錢錢轉置敝集材料。 被動採樣-向被視為不適合 染，這是因為被動採樣的樣本n +導體加工祕内部污 採樣的w ^ 率通f極低，例如，採用主動 私樣的n縣傳鮮可縣 後，樣本傕浮i日,丨σ υ·1 Α升，但改採被動採樣 俊孜本傳运率則只有每分鐘〇•軸 〇· 001公升。在另一個例 43 1299535 =’利用-個手持泵浦進行主動採樣，以每分鐘〇·⑽公升的 ^抽取空氣，使之通過—U職⑧TA管，被動採樣的擴散流 ^ =鐘〇· _3公升。@此，麵為每分削咖公升的被 八=，-般需_進行83天以上，才能_流料每分鐘〇. 15〇 ^主動細嫩行4小時的結果’因此，因為被動採樣需 長的&樣_，才能採制與透過主動採樣#量的污染源， 2以被動採樣通常被視料適合麟監控追斷崎例如省 、、、勺低於10 PPb的污染源）。 =_樣_-_，進行_樣時，_樣系 個外魏量源，這會關在轉體加卫設施杨統内， 、、動祕糸統的數量與裝設。再者，因須有—個電源 採樣系統容易因停電或泵浦之類的外部能量源故障而停擺。相較 ^，依照本發明一較佳實施例的被動採樣系統，—般不受停電 衫曰，也不需提供採樣系統外部能量源，因此盔故障之慮 林之mrt樣方法，係用一台果浦作為主動能麵，還 缺點，例如：需校正多項裝置(例如，泵浦、、、6旦々 計時器）；泵浦會產生振動；以及需有受過訓練的系^乍員以及 她之下，在依照本發明—較佳實施例的被動採樣系、，口 而权正-項參數_流速，在本發明另一項實施例中 : 樣時間長，不需校正流動參數。此外，依照 =採 統的-較佳實施例，被動採樣系統幾乎完全自行破 44 1299535 員持續在旁監控。 本發明另外還提供多種半導體加工系統内部污染源監控用被 動採樣系統，依圖27所示，在一項實施例中，被動採樣系統(2700) 包括一種收集裝置(2701)，與採樣線(2705)進行流體相通，後者 則與半導體加工系統(2703)進行流體相通。可在採樣線(2705)内 安裝一台氣流調節器（2707)，以調節從半導體加工系統(2703)流 出的氣體(2709)流，在一項實施例中，半導體加工系統包括一種 微影儀器’例如可利用壓力，使氣體(2709)流從半導體加工系統 鲁 升起。 依照一較佳實施例，半導體加工系統包括一種微影叢集工 具’例如用於製造半導體元件的曝光工具，對分子污染源敏感； 以及一種過濾系統，以去除分子污染源，包括揮發性與半揮發性 或可凝有機物質，這類物質如存在，將透過一連串同質和/或異質 紫外線(UV)誘發過程，造成光學元件污染。 收集裝置（2701)内含一種吸附性物質（2711)，以收集氣體 鲁 (2709)流内所含的一種或多種污染源，收集裝置(27〇1)距離採樣 線(2705)較遠的遠端(2713)密封，收集裝置(2701)的近端 (2715)，則與採樣線(2705)進行流體相通，使吸附性物質可吸附 透過被動傳送過程，例如擴散，所傳來的氣體(27〇9)流内所含的 -種或多種污染源。在-較佳實施例中，_種或多種污染源大多 可藉由擴散，從氣體流傳至吸附性物質。例如，在一項實施例中， 45 1299535 收集裝置包括一支口徑γ且長3”的了6113/管，此管透過一個 Swagelok裝配件與採樣線相連。口徑γ且長驭”的了卽狀®管，内 含約150毫克(mg)吸附性物質。 依照多項較佳實侧，收錄置(簡）内含的吸附性物質數 1，其吸附量相當於數量約介於〇焉到1(^的丁_ Τ Α·。 在另-項實施例中，採樣線的裳設位置，使氣體流由過濾器 或過渡器系統下游-處的氣體所構成，在另—項實施例中，採樣 線的裳設位置，使氣體流由過渡器或過渡器系統上游一處的氣體_ 所構成。在另-項實施例中，·採樣_裝錄置，使氣體流由過 濾、器或過濾部-處的氣體所構成，在這些實施例的一個 版本中，被動採樣系統的配置，使此系統可監控過濾、器或過渡器 系統的條件，例如，被動採樣系統（包括一種或多套收集裝置、多 條採樣線等）的配置，使此系統可採集到過渡器上游與下游各一處 的氣體，以評估目標污染源的穿透量。 在不同實施例中，本發明的不同被動採樣系統亦包括一種監· 控器系統(2717)，其裝設位置使其可測錢體流的溫度、壓力、 或兩者。監控器系統(2717)最好可測量收集裝置(測）近端⑽5) 附近-個區域的溫度與壓力’在—項實施例中，監控器系統⑵⑺ 可測量氣流調節器⑽7)附近、或氣流調節器⑽7)内部的一個 區域、或前述兩處區域的溫度與壓力。 在不同實施例中，本發明的多藉姑红、 破動操樣系統亦包括一種調 46 1299535 即為系統(2721) ’其裝雜置使其可調節氣體流的溫度、壓力、 或兩者》周痛為系統(2721)更可調節收集裝置⑵⑴近端(2715) 附近至少-個區域的氣體流溫度、或壓力、或兩者，在一項實施 例中’伽$系統(2721)可卿氣流調節扣術)附近、或氣流 周節器（27G7)内。卩的-個區域、或前述兩處區域的溫度與壓力。 調節器系統(2721)例如可包括一種加熱/冷卻裝置⑵23)，可 設於例如採樣線⑽5)附近’或與之接觸，適合的加熱/冷卻裝置 包括但不限於熱電裝置。 在不同實施例巾’調節II系統至少部份根據監控器系統所提 供的測量數據，來調節溫度、壓力、或兩者。例如，調節器系統 (2721)可根據監控器系統(27Π)測量觸溫度，向加熱/冷卻裝置 (2123)發出訊號，將採樣線(2705)一個區域内的氣體流溫度，調 整到選定的溫度範關，調節H祕⑽丨）亦可根據監控器系統 (2717)測量到的壓力，向加熱/冷卻裝置⑵23)發出訊號，將採樣 線(2705)—個區域内的氣體流壓力，調整到選定的壓力範圍内。 在不同實施例中，本發明的不同被動採樣系統亦包括一種防 止回流裝置（2725)，設於採樣線(2705)内，使其可大幅防止氣體 流，從採樣線(2705)回流至半導體加工系統(2703)。防止回流裝 置（2725)更包括一個過濾器，設於採樣線内，使其可大幅防止氣 體流，從採樣線回流至半導體加工系統，適合的防止回流裝置包 括但不限於··附或不附活性過濾器的連串逆止閥。 1299535

收集裝置内含耐火吸附性物質之類的吸附性物質，在一項實施 例中，使用特定大小的玻璃球。在一較佳實施例中，使用碎玻璃 球。在另一較佳實施例中，吸附性物質為高分子Tenax®，例如， Tenax®對高沸點化合物的吸附量大，且在超過低分子量化合物穿 透量的條件下使用Tenax®，可捕集到高分子量化合物。收集裝置 的吸附性物質，最好是可收集分子量在規定範圍内的一種或多種 污染源的材料，在一較佳實施例中，吸附性物質可收集含有G一a。 的 >可染源，在另-項實施例t，吸附性物質可絲分子基底和/或 刀子S文，且其構成為經試劑處理過的不織玻璃纖維媒介。 採樣線的材質，只要是適合用於將氣體流從半導體加工系統 送出的任何材質皆可，例如可根據採樣線材f與氣體流内已知或 疑似成份的已知或麵反應性，轉擇適合材f，適合材質包括 但不限於全氣絲基鏈驗⑽）、不_、錄、石英、聚四 烯(PTFE)。採樣線最好是一支pFA管。

而且’採樣線的内面，至少介於半導體加玉系統與收集」 ’々/伤最好與氣财_持平衡，採樣線内面最好與氣才 平衡’以免干擾污染源收集過程，例如，採樣線内齡 木源/辰度’射防止採樣線内面大幅消耗紐制的污染源。 姆線保持平衡的方式，例何持續輸人氣财，直到採制 ^種或多種污染源的濃度，與在採樣線出口的濃度大致相同 在另一項實施财’鱗分鐘G. 15公升職酸速，持續· 48 1299535 内空氣約24-48小時後，觀察到長約 塵室内空氣的+ 十尺的祕線，與-般無 是詩Γ 鱗平衡。顧紐線平衡測試 代的採樣線，但採樣線最好雜越好，在實務應用 U為長度介於—到五_採樣線可能最實用，且相較於 -’採樣線，制平衡的時騎相對較短。 而且’進行作業時，本發明被動採樣系統的吸附性物質，最好 曝露在從半導體加球麟續送㈣大部份氣體針，使收隼裝

置可採集到新鮮的氣體樣本。，在—項實施例中，氣體流速在= 鐘約〇· 3到3公升的範_，在—較佳實施例中，氣體流速超 每分鐘1公升。

氣流調節ϋ可_適合鎌調節半導體加4統所送出氣體 流的任何裝置或結構。例如，氣流調節器可獅單閥、連串闕、 -個臨界孔、或連串臨界孔、—個電壓敏感孔、或連串電壓敏感 孔、一個質流控制器（MFC)、-個定溫氣流控制器、或前述的不同 組合。在-較佳實施射’氣流調節器經過調整，以利將氣體流 的流速調節到介於每分鐘約〇·3到5公升的範圍内。 本發明另外還提供錄轉體加部污魏控用被動 採樣器具，在-項實施例中，依圖27所示，這_具包括一條採 樣線(2705)，其中一部份(2730)經過調整，藉以與半導體加工系 統進行流體相通。 μ 依照-較佳實施例，採樣線經調整的部份(273〇)經過再調整， 49 1299535 、、'體加工糸統進行流體相通，此糸統内含一種微影叢华 /、例如用於製造半導體元件的曝光工具，且對分子污染源敏 以及-種顿系統，可去除分子污染源，包括揮發性與半揮 發性或可凝有機物質、和/或無機化合物，這類物質如存在，將透 、、串同貝和/或異質紫外線(UV)誘發過程，造成光學元件污 染。 適口用於本發明被動採樣器具的採樣線、收集器具、吸附性 物質、氣流調節器、防止回流裝置、監控器系統、以及調節器系 統’包括但不限於：關27為例以及本發明半導體加工系統内部 污染監控用被動採樣系統中已論及者。 本發明另外還提供多種半導體加卫系統内部污染源被動監控 方法。在-項實施财，此方法可監控半導體加卫純過濾、器或 過濾器系統内污染源。 圖28顯示半導體加工系統(2_)内部污染源被動監控方法 的不同實施例，這些方法提供—種收集裝置，内含一種吸附性物 質（2810)。適合用於本發明這些方法·絲置與吸附性物質， 包括但不限独半導體加玉系統崎污染源監控職動採樣系統 為例已論及者。這些方法藉由使污染職氣贼氣體流，擴散到 收集裝置’且這些污麵至少部份被吸附性物質收集（2謂），以 採集-種或多種污染源⑽〇)，在—較佳實施例中，—種或多種 污染源大多可藉由擴散，從氣體流傳至吸附性物質，再用一項適 50 Ϊ299535 切的分析方法，辨識出被吸附性物質收集到其中至 九 (2840)。 喱心源 在本發明多種半導體系統内部污染源監控方法的多項較佳實 把例中’收隸置曝露在持續供應敎部份缝巾，且將在採集 獅的步射，以及最好也在__步射針對此氣體進 ㈣木樣。在柯實施射’收餘置曝露麵铸體加工系統持 ，送出的大部份氣體流中，使收集裝置可採集到新鮮的氣體樣 本。在其他實施例中，收集裝置裝在半導體加工系統内，並曝露 ^持縯通過半導體加工系_大部份氣體流中，使收集裝置可採 集到新鮮的_本，在，施例中，_速在每分鐘約〇. 3 到3公升的範_，在-較佳實施财，氣體流速超過每分鐘1 公升。 提供新鮮樣本，讓吸附性物質可在規定時間内，收集到較 :的科輯本，彳_狀物_(修，讎線内的氣 里^半導體加工系統内的氣體量）’與收集襄置吸附性物質附 近料=間的污染源濃度梯度，在此特別強調，濃度梯度會部 伤加速氣體的第一順位擴散率。 ^不同實關中，本發_錄轉體加卫祕内部污染源 $方法’還咖-個步驟：提供—條採魏，且此線有一部 =爾’私解_加工系_爾姆。在這些實施 '夕種半導體加工系統内部污染源監控方法，最好也包括另 51 1299535 =步驟：調整採樣、_條件，使採樣線的内面，至少介於半導 置的部份，與氣體流保持平衡，採樣線内面 取好與爾本保持平衡1免干擾_收集過程。 消耗广㈣祕線麵濃度’須可防止採樣線内面大幅 幹入>1^觸〜源’讓綠雜持平衡的方式，例如可持續 t體流’鋪爾…卿種議繼，與在採 口的濃度大致相同。個例子中，以每分鐘1公升的 速，持續輸人_空氣約24小時後，觀察到長約二十吸的 採樣線，與-般無塵室岭氣的常見有機污練大致縣平衡。 在一項實施例中，樣本2卿藉由擴散從氣體流傳到收集裝 置，意即氣體助有-種或多種污染源；並细收絲置的吸附 性物質，收集到這些污染源其中至少一部份獅。依照本發明這 二貝知例所述’適合用於採樣與收集的結構、收集裝置、以及吸 附性物質，包括但不限於：以0 27為例已論及者。 在另-項實施财，縣282G藉由嫌從轉體加工系統内 的氣體’傳到收集裝置的吸附性物質，意即—種或多種污染源； 並利用吸附性物質，收集到這些污染源其中至少—部份283〇。依 照本發明這些實施倾述’適合用於採賊收集敝錄置與吸 附性物質，包括但不限於：以圖27為例已論及者。在—項實施例 中，收集裝置的形狀經過調整，以利置入晶圓載具内，例如，收 集裝置可由-片口徑2GG-3GGmm的厚晶圓所構成，晶圓其中一面 52 1299535 或兩面上有吸附性物質沉積或生長，再將此晶圓型收集裝置，與 真正的半導體晶圓或單獨置人半導體加卫系統内，作為半導體加 系、、先内部污染源現場監控器。在另一項實施例中，收集裝置或 至少吸附性物質的-部份，穿過半導體加卫祕的端口 ，位於處 理糸統内。 在不同實施例中，針對沒染源(282〇)進行採樣的步驟，包括 依祕日獨進雜樣’例如，可根據絲序的狀侧下限，選 擇採樣4間。在-項實施例巾，所選的採樣賴，使觀察者可透籲 過用以辨識某種污染源的分析技術與儀器，在選定的不確定範圍 内，偵測到吸附性物質上消耗速度為每分鐘每_15奈克的該 污染源。在另-項實施例中，所選的採樣時間，使觀察者可透過 用以辨識某種>可染源的分析技術與儀器，在選定的不確定範圍 内偵/則到吸附性物貝上消耗速度為每分鐘每卿約L 9到4· 2 奈克的該污染源。 在-較佳實施例中，分析儀由一種質譜分析儀所構成，此分# 析儀被調成只傳送特定單—極窄範_f荷比，以提高偵測敏感 度，進而縮短在選定的不確定範圍内，偵測到特定污染源的必要 採樣時間，如果衫香烴污染源，例如消耗速度為每分鐘每_ 1.9 - 4. 2奈克的甲苯，且吸附性物質的表面面積介於約62〇 ^ 到彻W，並採用一種㈣儀器來辨識甲苯污染源，採樣時間 最好在約5到50分鐘的範肋，射分析儀_成只傳送質荷比 53 1299535 在約9 U,J 93範圍内的離子。在另-項實施例中，例如採用一支% ”

Tenax官’且氣體流速在每分鐘約〇· 3到3公升的範圍内，採樣時 間則介於約2到4個月。 为析儀所採用的偵測技術，對濃度極低，例如1 ppb⑺以 下的有機物貝最好具備固有敏感性，並可加以辨識與定量，適合 利用分析儀來細彳污染源(2_)的方法，包減相層析/火談離子 化侧祕⑽ID)、以及結合層析與質譜分析的技術與儀器。分 析儀所包含的系統，只要是可測量濃度極低有機化合物的任何系春 統皆可，包括但不限於附或不附預濃縮器的氣相層析/火燄離子化 债測系統(GCFID)，或附或不附預濃縮器的氣相層析質譜分析系 統(GCMS);附或不附預濃縮器的光音偵測器；以及附或不附預濃 縮器的IMS，或前述的任何組合。 結合層析與質譜分析的技術與儀器，包括但不限於氣相層析 質譜分析系統(GCMS);液相層析質譜分析系統以及高性能液相層 析質譜分析系統(HPLC-MS)。並可利用以下技術，提供偵測敏感 春 度··將質譜分析儀調成只傳送極窄範園的質荷比。以典型的射頻 多極質譜分析儀為例，特定質荷比的訊號雜訊比(SN)，與質譜分 析儀對該質荷比的傳送時間的平方根成正比。因此，將質譜分析 儀調成只傳送極窄範圍的質荷比，在某些情況下可將該質荷比範 圍的訊號雜音比(SN)，提高到比質譜分析儀較廣範圍的掃瞄大兩 倍的規模。 54 1299535 在-較佳倾财，對分子基额分子義本析，包括 利用多種離子層析法，依留置時間來辨識污染源，並利用個別校 正標準與-種1G分校絲序，⑽定量，這些騎法的侧下限 (LDL)，為各成份約〇. i ug/m3。在一較佳實施例中，利用附選擇 質譜偵測器(例如-種質譜分析儀)與熱脫附系統⑽的氣相層析 儀(GC) ’分析分子基底與耐火物質的樣本，整套分析系統 (TD/GC/MS)經過最佳化’針對彿點同己烧，且摘測下限高於各成 份〜=1 ug/m3齡析物，進行分離與定量；再利用質譜分析程式春 庫搜尋’並依照騎譜峰驗置，_各成份，在—項實施例中， 依兩種分析標準’例如甲苯與十六燒，針對各成份的濃度進行定 量。 在此特別強調，可依照將採用本發明各種方法的半導體加工 系統與流程，選擇適合的技術與似，例如，在猶器或過滤器 系統内部污染源被動監控的二項實施例中，辨識步驟的目標為透 過過滤器散播的低彿點污染源。此目標污染源可作為前導指標氣馨 體等。在這些實施射，分倾術與顧只需賤觸該目標污 染源的能力。 在其他實補巾’須可辨識出特定質量範_污染源。例如， 監控微影工具内第-、第二、第三、與細驗污染效應時，目 標污染源可包括高分子量耐火有機物與化合物，並含有碳原子， 碳原子數介於约1到30之間G - C3”第一順位污染源包括高分子 55 1299535 量耐火有機物’例如⑽氧紙合物紙_趙，兩者皆含有一種 無機成份’與氧結合後*會揮發；第二順位污染源包括高分子量 有機物’例如碳原子數約介於6_之間的化合物；第 三順位污染效應可能起因於某些有機物，例如碳原子數約介於3到 6之間的C3 - Ce ’第四順位污染源包括$院之類的有機物，其碳 原子數約介於1到5之間。 在其他實施例中，目標污染源可能只包括第—與第二順位污 染源，因相較於第三與第四順位污染源，第一與第二順位污染源籲 對光學系統的污染效應較大。在這些實施例中，分析技術與儀器 只需具備辨識這些目標污染源的能力。 依圖28所示，在不同實施例中，本發明半導體加工系統内部 污染源被動監控方法，還包括另一個步驟：至少部份根據分析儀 辨識出的-種或多種污染源，.來評估半導體加工系統内過滤器 (2850)的條件。過滤器可能是單一過滤器、多個過遽器、或一種 過遽器祕：在-項實關巾，評估步驟係姆透過贼錄播 _ 的低/弗點目標污麵濃度，來評估過助的條件，此目標污染源 可作為前導指標氣體等，此目標污祕在過前_移動速度， 最好比其他目污染源更快’含評估步驟的這些方法，最好能確 立一種或綠低分子量化合物，與-種或錄高分子量化合物之 間的關聯性’以判定過渡輯―種或多種特定污染源的過滤條件。 含過濾器條件評估步卿這些轉體加工祕污染源監控方 56 1299535 法，最好可在多處，例如在萄器上游、下游、細部 體流進行採樣。 ^ 、在—項實施射，本發_多種半導體加工系、_部污 被動皿U法’還包括另_個步驟：測量氣體流(2勘）的溫度、 壓力、或流速其中至少—項。在另_項實施例中，本發明的多種 半導體加4助部污染源被動監財法，還包括另—個步驟： 監控半導體加工祕喊體⑽G)的溫度、壓力、錢速其中至 少-項，針對半導體加—種或多種污染源的濃度，進行馨 定量判定時’可_這_量值，提高濃度欺醉雜。例如， 在假設採樣線已達到充份平衡的條件下，可根據辨識步驟中，利 用氣體流速、溫度顏力，所縱狀雜濃度，來欺半導體 加工系統_污祕平均濃度。溫度、壓力與流速_量值，也 可用於含過顧條件評估步_實施例中，以評估縣 器系統的情況。 μ 適合用於測量步驟的結構與監控器系統，包括但不限於以圖籲 27為例已論及者’測量2860的步骤，最好可測量收集裝置近端附 近-個區域的溫度、壓力、與流速，在—項實施射，測量測 的步驟，最好可測量氣流調節器附近、或氣流調節器内部的一個 區域、或前述兩處區域的溫度與壓力。 、在-項實施财，本發_摊半導體加工系_部污染源 被動&控方法，還包括另-個步驟：調節氣體流(2㈣）的溫度、 57 1299535 =力、或流速其中至少-項。在另中 ，本發明的多種 導體加工系_部污染源被動監控方法，還包括另—個步驟： ^周即+導體加氣體(_)的温度或壓力其中至少一項。 t不同實姆，嘛_增卿觸麟提供的測 讀’來調節溫度、壓力、或兩者。 本，對半導體加工系統内—種或多種污染源的濃度，進行定量 上疋才可利用此调即步驟，提高濃度判定的準確性，適合用於 =步_結構與調節器系統，包括但不限於以圖2?為例已論及 调郎2860的步骤，最好可纲雜w # 料了5周即收集裝置近端附近-個區域内 ^體f的溫度、壓力、或兩者，在—項實施例中，測量2860的步 ^ 敢好可調節氣流調節器附近、或氣流調節器内部的—個區域、 或剐述兩處區域的溫度與壓力。 =發明另外還提供利用差壓監控器，來偵測半導體加工系統 内氧^IL回流的糸統與方法。 在半賴加场財，纽_方向對於㈣祕污染相當 产要’特別引發關切的-個部份，在於氣流從執道回流至步進機， =常是從步__。但在某些軌下，此氣流可能受 到块V，造成空氣回流至步進機，例如，加工工具停止 工工 具的門打開，或系統的空氣過濾器故障時，便會發生、言類'導狀 當嚴重，例如，在回流過程 氣流的流動受到誤導，後果會相 58 1299535 中’執道内的污染源可能被外力送入步進機内，進而可能被送至 與步進機相連的微影工具光學元件上。 本發明另外還提供利用差壓監控器，來偵測氣流回流的一種 系統，在多項較佳實施例中，·本發明提供一種偵測氣體從執道回 流至步進機的系統，依圖29A所示，此系統可偵測半導體加工系 統内的回流，此加工系統包括一個氣流來源（29〇1)(例如一條執 道）；以及一個遞送區域(2903)(例如一台步進機），此偵測系統 包括一台差壓監控器（2905)，其中包括設於氣流來源(2901)的第 彙 一台壓力測量裝置（2907)，以及設於遞送區域(2903)的第二台壓 力測置裝置(2909)。半導體加工系統運作正常時。氣流來源(2901) 的壓力Pi，大於遞送區域(2903)的壓力h ;且氣流(2911)從氣流 來源(2901)流到遞送區域(2903)，此情況示於圖29A。 差壓監控器（2905)可監控氣流來源(2901)的壓力p!，與遞送 區域(2903)的壓力P2之間的壓力差，Pi大於？2時，差壓監控器 (2905)不會發出訊號，或發出氣流正常的訊號。 鲁 遞送區域(2903)的壓力h大於氣流來源(29〇1)的壓力朽時， 便可能具備發生氣體回流(2915)的條件，此情況示於圖29B，差壓 Iel控(2905)1貞測到P2大於Pi時，會發出警告訊號，警示半導體 加工系統内可能發生回流。

圖30A-30E係一項裝置的示意圖，在依照本發明一較佳實施 例的污染源與過濾器監控系統中，此裝置可作為濃縮器。圖3〇A 59 1299535 係濃縮器裝置（3050)的圖示，上面加上護罩（3〇26)，且圖中顯示 一個入口介面（3054)與一個出口介面（3056)的一項實施例，圖 30B係濃縮器（3057)的爆炸組裝圖；圖30C係濃縮器裝置(3050) 的組裝圖；圖30D係濃縮器（3057)的組裝圖，且濃縮器插入一支 歧管（3059)内，歧管有一個入口介面（3054)與一個出口介面 (3056)，在一項實施例中，圖30B—30D的組成與嵌件說明如下： 4-40 X 1/4”飛利浦頭螺絲（3〇〇1); 1/4”複合型鐵弗龍彎頭套節（3〇〇2); 1/8”不銹鋼擴管件(3〇〇3)(圖30E係一種1/8”不銹鋼擴管 件（3003)—項實施例的比例圖）； 1/4” X 1/4”鐵弗龍直套節（3006); 1/4” FPT - 1/4”複合型不銹鋼(SS)轉換接頭（3007); 1/8” FPT X 1/8”複合型不銹鋼彎頭（3008); 25微米粒子過濾器（3〇〇9); 1/8” NPT 公 2E 孔(3010); 1/8”不銹鋼複合型三通管（3〇11); 1/4”鐵弗龍擴管件(3012); 1/4”鐵弗龍複合型三通管（3013); 橡膠多管托架（3014); 耐火捕集器管托盤(301^); 6-32 X 1/4” 飛利浦螺絲（3016); 1299535 1/4” x 1/8”不銹鋼鈍頭套節（3019); 6-32 X 1/4” 平頭螺絲（3〇21); 鈍頭結構鎖合板(3023) ·； 1/4” X 1/4”不銹鋼鈍頭套節（3〇24); 鈍頭結構(3025); 護罩(3026); 1/4” X 3 Γ Tenax管内含約150毫克的吸附性物質（3027); 1/8”鐵弗羅擴管件（3028);以及 蠢 1/4不銹鋼複合型三通管（3029)。 具有過濾器監控功能的過濾器系統，可加裝濃縮器（3〇57)之 類的裝置，以縮減其體積，如將溫度降至〇Q(：或以下，經過一定 時間，過濾器系統内可收集到較大量的污染源。在收集裝置（3〇27) 内，採用内含Tenax®T· A之類吸附性物質的濃縮器，也可增加物 質的收集量，高沸點物質（沸點超過約15〇 %的化合物），例如碳 原子數超過6的有機物，一般可被Tena/ τ· A•吸附，Tena/ τ·尤 φ 之類吸附性物質的總質量，最好高於約⑴的克化），在另一項實 施例中，吸附性物質的總質量在約〇 〇5^到lg的範圍内。 在另一項實施例中，收集裝置（3027)内所用的吸附性物質， 包括碳捕集器，例如SupelcQ公司供應者，可用於針對高沸點物 質的實施例中，其他實施例則結合了針對高/低沸點物質的不同收 集裝置(3027)，這些裝置可採平行和/或串聯配置，收集裝置(3〇27) 61 1299535 亦可抓單H轉代平行和/或㈣配置的多絲置。 在多項較佳實施例中，濃縮器（3〇57)包括兩排平行的串聯收 集裝置，利用串聯的收鍊i，較容易解決整排吸附性物質中污 染源的消耗差’因為分別針對整排吸附性物質不同點的多套收集 裝置，可分開進行分析。相較之下，只賴多套裝置串聯等長的 單-裝置，則無法解決消耗差，因為污染源不論在成排吸附性物 質的何處’從單-裝置脫附時，便失去取決於吸附性物質長度的 資料。 又 春 最好有兩排平行且大致相同的串聯收集裝置，因為這種配置 固有的磁重覆性，可藉由提供收集裝置之間收集特性變化的測 量值’提高污_分析的可靠性，並提供數據差異制量值，兩 排平行且大致相同的串聯收集裝置（3〇27)，其一較佳實施例示於 圖 30B 與 30D。 圖31A-31E係依照本發明不同實施例所述，一種過濾器系統 /亏染源與性能監控系統的示意圖，在不同實施例中，系統(31〇〇) φ 包括多套濃縮器裝置(3110)(如圖25A-25C和/或圖30A-30E所示 者）’藉以監控過渡器系統的污染源與性能。過濾器系統包括一個 入口介面（3120); —個過濾器模組(314〇)，内含多個過濾器 (3192 )(示意圖如圖31E);二個高效率微粒過濾器模組(3150)， 内含一個高效率微粒過濾器；一個出口介面（313〇);以及一個壓 备百空氣入口（3172)，以驅動系統氣動元件，在其他實施例中，如 62 1299535 須評估污染判定系統，也可將出口介面（3130)與真空系統並聯， 入口與出口介面的表面最好密封，以與外界隔離。 譬 系統(3100)包括疊層間採樣端口（3162、3164、3166)，以針 對過濾器（3192)之間或過濾器（3192)之後的氣體流進行採樣，此 系統也包括一個輸入樣本端口（3168)，以在過濾前針對輸入氣體 Sil進行採樣，以及一個輸出樣本端口（317〇)，以在通過高效率微 粒過濾器模組(3150)之後，但在透過出口介面（313〇)返回之前， 針對氣體流進行採樣，此系統最好也包括一種壓力調節裝置，裂 在入口介面（3120)附近；以及一個壓力計（318〇)，以測量系統内 的壓力。 在一項實施例中，過濾器模組(3140)包括一套適切的閥配 置，以利用》辰縮器裝置（3110)，在不同採樣端口（3162、3164、 3166、謂、行精確鎌。可科—濃縮$裝置(311〇)或 多套濃縮H裝置(3110) ’監控-個採樣端口的輸出，並收集一項 樣本，供收集後分析使用。例如，在一項實施例中，單一濃縮器 裝置(3110)與五個採樣端时_接’在另—項實施例中，可將 多套濃㈣裝置㈤0)，制-個採樣端口，例如#輸出採樣端 口（3170)的污染源預期濃度偏低時。 此系統亦可包括-個控制器/處理器，例如比例積分控 以及-健麵組…較佳實施例包括多個電子控糊H 每套濃縮H裝置的採樣工作獅，此卫作獅為可設定，因電子 63 1299535 控制閥係針對潛在的過度負荷’故在雜質濃度高的實施例中可提 供協助’控糊最好是透過清紅乾燥_齡氣，予以氣動式 驅動。 針對濃縮器裝置收集到的物質進行收集後分析，可提供半導 體加工％境中氣體翻現存污染源的定量與纽測量，可用㈣ 或GCFID之類的分析工具，來债測這類污染源，也可用以監控過 濾器系統的性能。 在某些實施射’也可_熱電冷卻裝置，來冷卻濃縮器裝 置，採用低溫實關’較容易凝結並收集財機物，此低温實施 例因可在有機物凝結後再進行收集，故所需的捕鮮較少，低溫 系統的-項實施綱可包括熱沉，以分散所產生的熱能。 除非另有明文如此指明，否則不應將請求項目解讀為只限於 所述順序或要素。因此’在以下請求項目範咖，並符合其精神 的所有實施例，以及與之同等者，皆屬於本發明的請求項目。 【圖式簡單說明】 本發明的®式用來配合制發_内容，包括以下各圖式： 圖一係污染係數與分子量的比較圖。 圖二係針對本發明之實施例糾前技術，就污染舣系統内收集 裳置或污染捕集器内的採樣量與採樣時間進行比較的比較 圖。 圖三係針本發明之-實施顺先前技術，就污染縱系統與方法 1299535 進行質譜分析比較的比較圖。 圖四係說明本發明表面覆蓋輿與污染程度作成之函數圖。 圖五係本發明利用污染判定系統的較佳實施例圖。 圖六係本發明實施例所述的一種耐火捕集器系統的較佳實施例 圖。 圖七係本發明實施例中的一種污染判定與去除方法的流程圖。 圖八係本發明的過濾系統的較佳實施例表示圖。 圖九A係本發明附床過濾器裝置的示意方塊圖，圖中顯示依照本 發明的較佳實施例所述的過濾床内，有不同的物質留置。 圖九B係表示本明的較佳實殚例中，記錄測量不同物質的過濾時 間之座標圖，藉以求出過濾床的效率 圖十係本發明之一種較佳實施例的氣相過濾器系統性能監控方法 的流程圖。 圖十一係本發明的一種過濾器系統實施例。 圖十二A—十二C係本發明包括層析譜終端的平均離子掃瞄（圖12C) 的某氣體樣本的層析圖。 Θ十一A圖與十二B圖係本發明另一較佳實例氣體樣本的層析圖。 圖十四係本發日料較佳實酬巾表示進人碱H前無油空氣樣本 的層析圖。 . 圖十五係本發明實施例之—表示過濾、ϋ下游無油空氣樣本的層析 圖。 圖十六係本發明之一實施例中表示過滤器上游氮氣樣本的層析 圖0 65 1299535 圖十七A姻十七B係本發日錄佳實施财表示過絲下游氮氣 樣本以及質譜終端平均離子掃瞄的層析圖。 圖十八係本發明較佳實施例中表示一個空白採樣管的層析圖。 圖十九係表示本發明較佳實施中一種過濾器系統性能線上監控方 法的流程圖。 圖二十係絲本發·佳實施财—套污麵與過濾㈣統性能 判疋與監控糸統的不意方塊圖。 圖二十-係表示本發明污染源與過遽器系統性能_與監控系統 的較佳實施例中所述之多個模組的示意圖。 圖二十二係表示本發明較佳貪施例中债測系統中附多個過濾捕集 器的一套模組的示意圖。 圖二十三係表示圖二十一中多個過濾捕集器的模組之另一個視 圖。 圖二十四係表示本發明較佳實施例中上述圖二十一所示附有多個 過濾捕集器的模組、以及歧管内水電的細部圖。 圖二十=^圖二十五C係表示本發明較佳實施射在污染源與過 濾、器監控系統内’作為濃縮器使用襄置的示意圖。 圖二十六A與圖二十六B係表示本發佳實施例中光學元件上 沉積過程超模擬與偵測系統的示意方塊圖。 圖二十七係本發明被動採樣系統實施例之表示圖。 Θ十係,’、、員示半導體力口工系統内部污染源被動監控方法的各種 實施例流程圖。 圖二十^係表示本發料統可侧半導體加工系統_流的概 66 1299535 略圖。 圖二十九B係表示遞送區域的壓力p2大於氣流來源的壓力P!時， 可能具備發生氣體回流的概略圖 圖三十A-圖三十e係本發明裝置過濾系統的示意圖。 圖三十一 A-圖三十一 E係本發明各不同實施例中過濾器系統污染 源與性能監控系統的示意圖。 【主要元件符號說明】 污染係數與分子量的比較圖 污染係數 採樣時間 •污染判定系統 20·· 22·· 38··100 104108120122 124126 129 150 154 156 入口 •吸收物質 •耐火捕集器系統 •壓力室 24… …分子量 40… …採樣時間 102… …收集裝置 106… …出口 108… …壓力/真空調節閥 121- …導管 123… …壓力釋放閥

•活性樣本捕集器或收集裝置125......空白捕集器 •捕集器室 W 127……歧管 臨界孔 130……真空線 .污染判定與去除方法.152......氣體樣本送至收 •吸附收集裳置内氣體樣本所含的污染源 集裝置 m......=^撕晴_，直崎採樣時間結束 174······ 供給氣流 ……收集裝置或管 176......殘留物 67 1299535 178… 182……選擇性薄膜過濾模組 186… …薄膜 252……化學過濾床 290……氣相過濾器系統性能監控方法的流程圖 292……針對過濾器上游的氣體流，製作其層析數值 294……選出目標污染物質上游的氣體 296……選出作為前導指標的非污染物質，這些物質的溶出（去除 吸附劑内的被吸收物質）時間最接近，且濃度大於或等於 目標物質 鲁 298……在不同地點，測量非污染物質 300……評估並判定目標污染物的穿透量 320… …過濾器系統 324… …過濾器 322… …氣體流或氣流 326… …採樣口 328… …釋放流 336… …定位選擇閥 340… …預濃縮器 342… …旁通管 346… …泵浦 348… …加熱斋 350··· …層析柱 352… …偵測器 358......使用者介面 600……一種過濾器系統性能線上監控方法的流程圖 602……在過濾器系統上游採集氣流樣本 604……製作並儲存質譜 606……辨識出在目標過濾範圍以下的所有污染源、以及其位置與 數量 68 1299535 608……判定這些污染源 614……算出過濾器的剩餘壽命 618……設定警示器 610……從質譜可看出在目標過濾門檻範圍内的化合物、以及其位 置與數量 616……比較過濾器剩餘壽命與預設的警示限值 650……一種污染源與過濾器系統性能判定與監控系統的示意方 塊圖 652…… >清潔乾燥空氣過濾器 654… …基礎模組 656…… •調卽裝置 658… …控制器/處理器 670…… •控制模組 672… …排放口 674…… •入口介面壓力 678… …出口介面 682…… •過濾器模組 686… …過濾捕集器或濾芯 688…·· •歧管 702… …外罩 704…·· •基礎模組 706… …過濾器模組 708…·· •滤心 802… …外罩 804…·· •濃縮器裝置 806… …歧管 902…·· •浪心 · 904… …感光為 906…·· •光源 910… …空氣 912…·· •玻璃珠 2700 …· ••被動採樣系統 270l··· …收集裝置 2705 …· …採樣線 2703 … …半導體加工系統 2707 …. …氣流調節器 2709 … …氣體 271l···· …吸附性物質 2705 … …採樣線

69 1299535 2713…·· •遠端 2715· …··近端 2717…·· •監控器系統 2721· …··調節器系統 2123…·· •加熱/冷卻t置 2725· …··防止回流裝置 2730…·· •採樣線經調整的部份 2800· …··半導體加工系統 2810…·· •吸附性物質 2820· …··收集污染源 2830 …·· •吸附性物質 2840· …··污染源 2850…·· •評估半導體加工系統内過濾器 2860…·· •測里氣體>，IL的 >皿度' 壓力、或流速 2870…·· •調節氣體流的溫度、 壓力、或流速 2901…·· •氣流來源 2903" …·遞送區域 2905••… •差壓監控器 2907" •…第一台壓力測量裝置 2909"… •第二台壓力測量裝置 2911" …·氣流 2915…·· •氣體回流 3026" …·護罩 3027…·· •收集裝置 3050" …·濃縮器裝置組裝圖 3054…·· •入口介面 3056" 3057…" •濃縮器的爆炸組裝圖 3059" …·歧管 3100…·. •系統 ^ 3110“ …·濃縮器裝置 3120…·. ••入口介面 3130·· …·出口介面 3140…·· ••過濾器模組 3150" •過濾器模組 3162…·< -採樣端口 3164·· …·採樣端口 3166…· ••採樣端口 3168·· …·採樣端口 3170 …· ••採樣端口 3172·· …·壓縮空氣入口 3180···· ••壓力計 3192·· …·過濾器

Claims (1)

1299535 十、申請專利範固·· 1 ·一種污染監控系統，其專用於半導體加工系統内部污染源被動 採樣系統，包括： 一採樣線’與半導體加工系統進行流體相通；以及 一套密封的收集裴置，内含一種吸附性物質，此收集裝置 有一個近端’該近端在氣流調節器與半導體加工系統之間的 一處’與採樣線進行流體互通，以利吸附性物質吸附藉由擴 散從氣體流傳出的一種污染源。 春 2·如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統如申 請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統亦包括 一個氣流調節器，設於採樣線内，藉此氣流調節器可大幅調 節半導體加工系統送出的氣體流。 3·如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統如申 0 請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中採樣線與半導 體加工系統進行流體相通，因此氣體流由過濾器下游一處的 氣體所構成。 4.如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統採樣 線與半導體加工系統進行流體相通，因此氣體流由過濾器上 游一處的氣體所構成。 71 1299535 5·如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統採樣 線與半導體加工系統進行流體相通，因此氣體流由過濾器内 部或多個串聯過濾器之間一處氣體所構成。 6·如申請專利範圍第丨項所叙污染監控系統，其中該系統在半 導體加工㈣與收絲置之間的採樣線，其内面與氣體流大 致保持平衡。 ' 7. 如2專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統半導 體加工糸統包括一個微影叢集工具。 8. 如申請翻細第〗項所软雜驗纽 調節器包括-個定溫氣流控制器。 ”糸、、先歧 9.如申請專概圍第丨項所述之污染監控系統， 調節器將驗的錢，調_每分鐘約;4、、先氣^ 内。 到5公升的範圍 其中該系統吸 10.如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統， 1299535 附性物質包括一種耐火吸附媒介。 11·如申料利細第丨項所述之污染監㈣統，其中該系統吸附 性物質包括Tenax⑧之類的高分子物質。 12·如申料利範圍第丨賴，之污染監控系統，其巾㈣統系統 的配置使㈣裝置可_大翅由擴散傳來的污染源。 ΐ3·如申料利細第1項所述之污染監控祕，其巾該系統亦包 括一套監控器系統，其裝設位置使其可監控至少收集裝置近 端附近一個區域的溫度與壓力。 14·如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統亦包 括一套調節器系統，其裝設位置使其可調節至少收集裝置近 端附近一個區域的溫度與壓力。 15·如申請專利範圍第1項所述之污染監控系統，其中該系統亦包 括套防止回流裝置，設於採樣線内，藉此可大幅防止氣體 流，從採樣線回流至半導體加工系統。 16·如申請專利範圍第15項所述之污染監控系統，其中防止回流 73 1299535 裝置包括設於採樣線内的多個過濾器，藉此過濾器可大幅防 止氣體流，從採樣線回流至半導體加工系統。 Π· —種污染監控系統，其專用於半導體加工系統内部污染源被動 採樣裝置，包括： 一採樣線’其中一部份與半導體加工系統進行流體相通； 以及 一套密封的收集裝置，内含一種吸附性物質，此收集裝置 鲁 有一個近端，此近端在氣流調節器以及採樣線與半導體加工 系統進行流體相通的一部份之間的一處，與採樣線進行流體 相通，以利吸附性物質吸附藉由擴散從氣體流傳出的一種污 染源。 18·如申請專利範圍第π項所述之污染監控系統，其中亦包括一 個氣流調節器’設於採樣線内，藉此氣流調節器可大幅調節 _ 通過採樣線的氣體流。 19·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中採樣線經 過調整，使其位置有利於與半導體加工系統進行流體相通， 因此氣體流由過濾器下游一處的氣體所構成。 74 1299535 20·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中採樣線與 半導體加工系統進行流體相通，因此氣體流由過濾器上游一 處的氣體所構成。 21·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中採樣線與 半導體加工系統進行流—相通，因此氣體流由過濾器内部或 多個串聯過濾器之間一處氣體所構成。 22·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中在半導體 加工系統與收集裝置之間的採樣線，其内面與氣體流大致保 持平衡。 23·如申請專利範圍第π項所述之污染監控系統，其中半導體加 工系統包括一個微影叢#工具。 24·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中氣流調節 器包括一個定溫氣流控制器。 25·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，复 器將氣流的錢，調㈣每分鐘約G. _ 75 1299535 26·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中吸附性物 質包括一種耐火吸附媒介。 27. 如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中吸附性物 質包括Tenax®之類的高分子物質。 28. 如申請專利棚第17項所述之污染監㈣統，其中器具的配 置使收集裝置可㈣大錄由紐傳來的污染源。 ^ 29. 如申請專利範U第17項所述之污染監控系統，其巾該裝置更 包括套監控為糸統，其裝設位置使其可監控至少收集震置 近端附近一個區域的溫度與壓力。 譬 30·如申明專利乾圍弟17項所述之污染監控系統，其中該裝置更 包括一套調節器系統，其裝設位置使其可調節至少收集裝置鲁 近端附近一個區域的溫度與壓力。 31·如申請專利範圍第17項所述之污染監控系統，其中該聚置更 包括一套防止回流裝置，設於採樣線内，藉此可大幅防止氣 體流，從採樣線回流至半導體加工系統。 76 1299535 32·如申請專利範圍第31項所述之污染監控系統，其中回流裝置 包括設於採樣線内的多個過濾器，藉此過濾器可大幅防止氣 體流，從採樣線回流至半導體加工系統。 33· —種污染監控方法，其專·用於半導體加工系統，步驟包括： 提供一收集裝置，内含一種吸附性物質； 針對半‘體加工糸統所送出氣流内的一種或多種污染源進 行採樣，且該一種或多種污染源藉由其本身的擴散力，從氣癱 流傳至收集裝置； 利用吸附性物質，從氣流中至少收集一種或多種污染源的 一部份；以及 利用一套分析儀，在吸附性物質所中的一種或多種污染源 中，至少辨識出其中一種。 34·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中收集裝置鲁 有一個近端與一個密封的遠端，其中近端經過調整，使其位 置有利於與氣體流進行流體相通。 35·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中吸附性物 負包括^一種财火吸附媒介。 77 I299535 36.如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中吸附 質包括Tenax@之類的高分子物質。 37·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中採樣步驟 包括依採樣時間進行採樣。 其中採樣時間 38·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法， 的範圍介於約5到50分鐘。 樣時間 39.如申，專利範圍第％項所述之污染監控方法，其中採 的範圍介於約2到4個月。 40.如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法， 包括針對一種或多種污染物進行採樣， 擴政力，從氣體流傳到收集裝置 其中採樣步驟 且污染源藉由本身的 其中半導體加 41.如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法， 工系統包括一個微影叢集工且。 的一種或多 78 1299535 種汸染源，來評估半導體加工系統内過濾器的條件。 43.如，申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中該方法更 包栝提供一條採樣線，其中一部份經過調整，使其位置有利 於與爭導體加工系統進行流體相通。 44·如申糾織圍第33酬述之污染監控方法，其巾該方法更 包括另/個步驟：調整採樣線的條件，使採樣線内面至少一鲁 部份與氣體流保持平衡。 45.如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中該方法更 包栝另〆個步驟·調節從半導體加工織傳出的氣體流。 抓如申請專麻圍第33項所述之污染監控方法，其中氣體流調 節夕驟，包括將氣體流的流速，調節到每分鐘約〇· 5到5公 · 并的範園内。 47·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中該方法更 亦包括另-個步驟··測量氣體流的溫度、壓力 少其 中一項。 79 1299535 48·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中該方法更 亦包括另一個步驟··調節氣體流的溫度與壓力至少其中一項。 49·如申請專利範圍第33項所述之污染監控方法，其中分析儀包 括一台層析儀與一台質譜分析儀。 50·如申請專利範圍第47項所述之污染監控方法，其中分析儀包 括一台氣相層析質譜分析儀(GCMS)。 51· 一種污雜控方法，其專用於半導體加n步驟包括·· 提供一套收集裝置，内含一種吸附性物質； 針對半導體加工系統“-種或多種污染源進行採樣，且 -種或多種污染源藉由本身的擴散力，傳至吸附性物質. _吸附性物質’從氣體中收集到—種或多種污染源至少 其中一部份；以及 利用-套分析儀，在吸附性物質所收集到的一種或多種污 染源中，辨識出其中至少一種。 52.如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中收集裂置 的形狀經過調整，以利豈入半導體晶圓载具内。、、 1299535 53.如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中吸附性物 質包括一種耐火吸附媒介。 54. 如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中吸附性物 質包括Tenax0之類的高分子物質。 55. 如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中採樣步驟 包括依採樣時間進行採樣。 # 56. 如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中採樣時間 的範圍介於約5到50分鐘。 57. 如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中採樣時間 的範圍介於約2到4個月。 58. 如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中採樣步驟 包括針對一種或多種污染物進行採樣，且污染源藉由本身的 擴散力，傳到收集裝置。 59.如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中半導體加 工系統包括一個微影叢集工具。 81 1299535 6〇·如申請專利_第51酬述之污染 器的條件 包括另-個步驟:至少郜份根據分::法’其中該方法更 種污染源，來評估半導體加工系統内職_出的一種或多 61.=專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中提供收率 裝置的麵’包鱗轉妓·半賴加工^内。” 62’如申明專利軌圍第51項所述之污染監控方法，其中包括另一 個步驟·啦轉體加工I軸氣體的溫度缝力至少其中 63· 士申明專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中亦包括另 一個步驟：調節半導體加氣體的溫度與壓力至少其 中一項。 /、 64·如申請專利範圍第51項所述之污染監控方法，其中分析儀包 括一台層析儀與一台質譜分析儀。 65·如申請專利範圍第64項所述之污染監控方法，其中分析儀包 括一台氣相層析質譜分析儀(GCMS)。 82 1299535 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：.第（一）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 20......污染係數與分子量的比較圖 22……污染係數 24……分子量 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：