專(zhuān)利名稱(chēng)：基片處理過(guò)程中用于消除廢白粉的裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及基片處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種基片處理過(guò)程中，用于除去聚集在真空泵排氣管道中的固體殘余物(即白粉)的裝置和/或方法。
相關(guān)技術(shù)說(shuō)明在傳統(tǒng)的基片處理過(guò)程中，處理室內(nèi)的沉積氣體在要被處理的基片表面上形成一層薄膜。在沉積過(guò)程中，任何殘余的活性化學(xué)物質(zhì)和副產(chǎn)物都會(huì)通過(guò)真空泵從處理室排出。該真空管道通常稱(chēng)為前級(jí)管道。
未被消耗掉的氣體分子，與部分被反應(yīng)的化合物，以及反應(yīng)副產(chǎn)物通過(guò)前級(jí)管道被不斷地抽出處理室，并通過(guò)排氣出口出來(lái)進(jìn)入到一個(gè)真空排氣管道。從排氣管道排出的排出物再被釋放到環(huán)境中，或進(jìn)一步用，例如，一種洗滌器進(jìn)行處理，然后再釋放。
排出氣體中的許多化合物仍處于較高的活性狀態(tài)并且/或含有能在排氣管道中形成不希望的沉積的殘余物或顆粒狀物質(zhì)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，這種粉狀殘余物的沉積的增加，會(huì)產(chǎn)生很?chē)?yán)重的問(wèn)題。例如，當(dāng)大量的這種沉積材料在排氣管道內(nèi)堆積時(shí)，排氣管道會(huì)被堵塞。即使定期清洗，排氣管道中殘余物的積累還是會(huì)干擾真空泵的正常工作，并顯著縮短真空泵的使用壽命。
這樣，就需要經(jīng)常維護(hù)、修理或更換真空泵，時(shí)間一長(zhǎng)，維修和更換真空泵就變得很昂貴，并增加了設(shè)備擁有者的成本。這樣，排氣管道一般需要在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行清洗，這取決于沉積工藝的類(lèi)型和數(shù)量。這種清洗要求從生產(chǎn)線上移走基片處理系統(tǒng)，結(jié)果，因?yàn)樯a(chǎn)量減少而增加了成本。
為了避免上述問(wèn)題，要定期清洗前級(jí)管道的內(nèi)表面，以除去沉積材料。這一過(guò)程一般在標(biāo)準(zhǔn)的室體清潔操作過(guò)程中進(jìn)行，該操作用于從室壁和室的其他區(qū)域上除去不希望的沉積材料。常用的室體清潔技術(shù)包括使用一種刻蝕氣體，如氟或氯，以從室壁和其他區(qū)域上除去不希望的沉積材料。在這一過(guò)程中，將一種刻蝕氣體引入室中，并形成等離子體，以使刻蝕氣體與室壁上的沉積材料發(fā)生反應(yīng)，并進(jìn)一步除去室壁上的沉積材料。這些清潔步驟一般在每1個(gè)基片或每N個(gè)基片的多個(gè)沉積步驟之間進(jìn)行。
從室壁上除去沉積材料相對(duì)比較簡(jiǎn)單，因?yàn)榈入x子體是在室內(nèi)靠近沉積材料的區(qū)域產(chǎn)生。由于在半導(dǎo)體處理過(guò)程中溫度增加，從前級(jí)管道中除去沉積材料也不困難。但是，因?yàn)榕艢夤艿牢挥谡婵毡玫南掠危瑥呐艢夤艿纼?nèi)除去沉積材料就要困難得多。這樣，在固定的時(shí)間段，雖然室內(nèi)和前級(jí)管道得到了足夠的清潔，但殘余物和類(lèi)似沉積物還是會(huì)沉積在排氣管道中。
現(xiàn)有技術(shù)中有一種方法，試圖足夠地清潔排氣管道，其包括增加清潔操作的持續(xù)時(shí)間。但是清潔操作時(shí)間的增加，是不期望的，因?yàn)樗催^(guò)來(lái)影響了基片的生產(chǎn)量。而且，這種聚集的殘余物只能清潔到這樣的程度，即來(lái)自清潔步驟的反應(yīng)物被排到排氣管道中，此時(shí)它們還可與排氣管道中的殘余物發(fā)生反應(yīng)。在有些系統(tǒng)和應(yīng)用中，被排出的反應(yīng)物的使用期不足以到達(dá)排出管道，這就使殘余物的聚集變得更為關(guān)注。
Raoux等人(Plasma Souces Sci.Technol.，6405-414，1997)引入了一種等離子體清潔裝置(DPA)收集器，其安裝在處理室和真空泵之間，與前級(jí)管道相通，該收集器能通過(guò)靜電能捕獲粒子，并通過(guò)收集器內(nèi)的等離子體除去粒子。
其他除去不希望的沉積物的方法包括將整個(gè)排氣管道加熱到一設(shè)定溫度。但不幸地是，加熱到較高溫度會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。例如，燃燒會(huì)形成很細(xì)的粉末，它能堵塞系統(tǒng)。另外，一般通過(guò)水洗滌來(lái)收集粒子，且洗滌水在使用之前本身必須被處理以除去粒子和水溶性雜質(zhì)。
所以，現(xiàn)有技術(shù)因缺乏有效手段來(lái)消除或減少連接在真空泵下游的排氣管道內(nèi)的雜質(zhì)或殘余物(白粉)而存在不足。本發(fā)明完全能滿足本領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的這些需求和期望。
發(fā)明概述總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)和方法，其用于使真空泵排氣管道內(nèi)的固體殘余物的沉積最小化。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于基片制造的基片處理系統(tǒng)。這一系統(tǒng)包括一處理室；一排氣室；和一種用于向處理室供給清潔氣體的裝置。該排氣系統(tǒng)包括一真空泵，一真空排氣管道，和一過(guò)濾裝置，該過(guò)濾裝置裝在真空泵的下游且位于真空排氣管道內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中還提供了一種方法，其用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道內(nèi)的固體殘余物的聚集。該方法包括下列步驟(1)將至少一種清潔氣體引入處理室內(nèi)，該氣體進(jìn)一步流到排氣管道中；(2)捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物由裝在真空泵下游并在排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置來(lái)捕獲或過(guò)濾；(3)加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，因此將固體殘余物轉(zhuǎn)換成氣態(tài)殘余物；以及(4)通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，從而一般能消除或減少排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。
此外，本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供了一種方法，其用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。該方法包括下列步驟(1)將至少一種起始?xì)怏w引入到基片處理系統(tǒng)的處理室中；(2)給起始?xì)怏w局部施加一等離子體，其中，所述等離子體激活所述起始?xì)怏w以形成清潔氣體的等離子體，其進(jìn)一步流向排氣管道；(3)捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物由裝在真空泵下游并在排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置來(lái)捕獲或過(guò)濾；(4)加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，將所述固體殘余物轉(zhuǎn)換成氣態(tài)殘余物；以及(5)通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，從而通常能消除排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。
此外，本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種方法，其用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。該方法包括下列步驟(1)將至少一種起始?xì)怏w引入一分置室中，其中，所述分置室與基片處理系統(tǒng)的處理室的內(nèi)部連接；(2)激活分置室中的所述起始?xì)怏w，從而形成清潔氣體的等離子體；(3)將清潔氣體的等離子體引入到處理室，其中，所述清潔氣體的等離子體進(jìn)一步流向排氣管道；(4)捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物由裝在真空泵下游并在排氣管道內(nèi)的一過(guò)濾裝置來(lái)捕獲或過(guò)濾；(5)加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，其進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，將固體殘余物轉(zhuǎn)換成氣態(tài)殘余物；以及(6)通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，從而通常能消除排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。
從下面為揭示本發(fā)明起見(jiàn)所給出的發(fā)明實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的其他方面、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將會(huì)很明顯。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明為了使本發(fā)明的上述特征、優(yōu)勢(shì)和目的以及其他方面更加清楚，使本發(fā)明更容易實(shí)施并能更好地理解本發(fā)明，將參照由附圖所示出的特定實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的上述簡(jiǎn)要概述進(jìn)行更具體的說(shuō)明。這些附圖構(gòu)成本發(fā)明的一部分。但是，應(yīng)注意到，附圖僅描述本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，因而并不限制其保護(hù)范圍。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的過(guò)濾裝置100的示意圖。裝置100包括加熱器101，CAP白色粉粒過(guò)濾器102，O形圈103，卷筒104，過(guò)濾盤(pán)105，和墊片106。
圖2是一個(gè)示意圖，示出本發(fā)明的一方面。更具體地說(shuō)，圖2示出了一種清潔氣體被引入處理室并進(jìn)一步被導(dǎo)向本發(fā)明過(guò)濾裝置。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意圖，即，使用一個(gè)分置式等離子體源與本發(fā)明的過(guò)濾裝置連接。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明部分地，本發(fā)明提供了一種過(guò)濾裝置，此處稱(chēng)為一種廢白粉消除器或消滅器，其能用于基本上防止固體殘余物在基片處理室的排氣管道內(nèi)的聚集和明顯堵塞排氣管道。
在基片處理操作過(guò)程中，比如平板顯示器(FPD)處理過(guò)程中，各種氣態(tài)廢產(chǎn)物和雜質(zhì)從室中被排到真空管道中。根據(jù)要進(jìn)行的具體操作，這些排出產(chǎn)物可能包括部分被反應(yīng)的產(chǎn)物和/或副產(chǎn)物，其能在排氣管道中留下殘余物或類(lèi)似粉狀的物質(zhì)。本發(fā)明的過(guò)濾裝置可防止這些粒狀物質(zhì)在排氣管道內(nèi)的聚集。這種過(guò)濾裝置在排氣管道內(nèi)位于真空泵下游。該裝置還可與排氣出口連接或替掉排氣出口的一部分，該排氣出口位于真空泵的下游。從處理室中排出并包含有固體殘余物的氣體隨后穿過(guò)過(guò)濾裝置，在過(guò)濾裝置中，固體殘余物被捕獲。在加熱的基礎(chǔ)上，可通過(guò)室體清潔循環(huán)中流向過(guò)濾裝置的清潔氣體來(lái)除去被捕獲的固體殘余物。
可將兩個(gè)或多個(gè)過(guò)濾裝置連到排氣出口。可以使用這樣的配置，例如，可用適于粒子收集的兩個(gè)過(guò)濾裝置來(lái)進(jìn)一步保護(hù)排氣管道不產(chǎn)生粒子和殘余物的聚集。
本發(fā)明的裝置可與任何不同的能產(chǎn)生有害副產(chǎn)物的基片處理方法一起使用，例如，平板顯示器(FPD)處理，化學(xué)氣相沉積處理，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積處理或PECVD處理，刻蝕處理或熱處理。
所以，如上所述，本發(fā)明的一方面提供一種用于半導(dǎo)體制造的基片處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一處理室；一排氣系統(tǒng)；和一種給處理室提供清潔氣體的裝置。該排氣系統(tǒng)包括一真空泵，一真空排氣管道，和一裝在真空泵下游且位于真空排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置。該過(guò)濾裝置可捕獲固體殘余物。在升高的溫度下，通過(guò)流向排氣管道的清潔氣體來(lái)除去被捕獲的固體殘余物，從而使聚集在真空排氣管道內(nèi)的固體殘余物被減少或阻止。
更具體地說(shuō)，該過(guò)濾裝置是一個(gè)閉合的系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾盤(pán)，一個(gè)加熱器，和一個(gè)封閉該加熱器的導(dǎo)管。該過(guò)濾盤(pán)密封地設(shè)置在閉合系統(tǒng)的壁內(nèi)和加熱導(dǎo)管的壁內(nèi)。更具體地說(shuō)，該過(guò)濾盤(pán)具有一個(gè)過(guò)濾孔，其尺寸小到足以捕獲固體殘余物。例如，過(guò)濾盤(pán)的過(guò)濾孔尺寸可以為約10μm到30μm。在使用多個(gè)過(guò)濾盤(pán)的情況下，盤(pán)是這樣排列的具有大過(guò)濾孔的盤(pán)放在具有小過(guò)濾孔的盤(pán)的上游。
更具體地說(shuō)，處理室可以是平板顯示器(FPD)室或半導(dǎo)體處理室(例如，PECVD室或刻蝕處理室)。由本發(fā)明的過(guò)濾裝置過(guò)濾掉的固體殘余物的代表性實(shí)例包括SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、和其吸咐劑，例如SiH4、NH3和HF。該清潔氣體可以是一種含氟的氣體，一種含氯的氣體或一種含鹵素的氣體。含氟氣體的代表性實(shí)例包括HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
另一方面，本發(fā)明提供一種方法，其用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。該方法包括以下步驟(1)將至少一種清潔氣體引入處理室，該氣體進(jìn)一步流向排氣管道；(2)捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物由裝在真空泵下游且位于排氣管道內(nèi)的過(guò)濾器捕獲或過(guò)濾；(3)加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，將固體殘余物轉(zhuǎn)換成氣態(tài)殘余物；以及(4)通過(guò)所述排氣管道將所述氣態(tài)殘余物釋放出，因此，通?？上艢夤艿纼?nèi)固體殘余物的聚集。
特別地，所述過(guò)濾裝置被加熱到約100℃到約250℃的溫度。該處理室可為平板顯示器(FPD)室，CVD室，刻蝕處理室或熱處理室。能被本發(fā)明的過(guò)濾裝置過(guò)濾掉的固體殘余物的代表性實(shí)例包括SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、和其吸咐劑，如SiH4、NH3和HF。該清潔氣體可以是一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，或一種含鹵素的氣體。含氟的氣體的代表性實(shí)例包括HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
在本發(fā)明的又另一方面，提供了一種方法，其用于消除或減少基片處理室的排氣管道內(nèi)的固體殘余物的聚集。該方法包括以下步驟(1)將至少一種起始?xì)怏w引入到基片處理系統(tǒng)的處理室中；(2)給起始?xì)怏w局部施加一等離子體，其中，該等離子體激活該起始?xì)怏w，以形成一清潔氣體的等離子體，其進(jìn)一步流向基片處理系統(tǒng)的排氣管道；(3)捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物由裝在所述真空泵下游且位于所述排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置來(lái)捕獲或過(guò)濾；(4)加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，將所述固體殘余物轉(zhuǎn)換為氣態(tài)殘余物；以及(5)通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，因此，通常能消除所述排氣管道內(nèi)的所述固體殘余物的聚集。
特別地，所述過(guò)濾裝置可被加熱到約100℃到250℃的溫度。該處理室可為平板顯示器(FPD)室，CVD室，刻蝕處理室或熱處理室。能被本發(fā)明的過(guò)濾裝置過(guò)濾掉的固體殘余物的代表性實(shí)例包括SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、和其吸咐劑，如SiH4、NH3和HF。該清潔氣體可以是一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，或一種含鹵素的氣體。含氟的氣體的代表性實(shí)例包括HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
又另一方面，本發(fā)明還提供一種方法，其用于消除或減少基片處理室的排氣管道內(nèi)固體殘余物的聚集。該方法包括以下步驟(1)將至少一種起始?xì)怏w引入分置室中，該分置室與基片處理系統(tǒng)的處理室的內(nèi)部連接；(2)激活分置室中的所述起始?xì)怏w，從而形成一清潔氣體的等離子體；(3)將該清潔氣體的等離子體施加到該處理室，其進(jìn)一步流向排氣管道；(4)捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的所述固體殘余物，其中，所述殘余物由裝在所述真空泵下游且位于所述排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置來(lái)捕獲進(jìn)或過(guò)濾掉；(5)加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與所述被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，將所述固體殘余物轉(zhuǎn)換為氣態(tài)殘余物；以及(6)通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，因此，通常能消除所述排氣管道內(nèi)的所述固體殘余物的聚集。
特別地，過(guò)濾裝置可被加熱到約100℃到約250℃的溫度。該處理室可為平板顯示器(FPD)室，CVD室，刻蝕處理室或熱處理室。能被本發(fā)明的過(guò)濾裝置過(guò)濾掉的固體殘余物的代表性實(shí)例包括SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、和其吸咐劑，如SiH4、NH3和HF。該清潔氣體可以是一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，或一種含鹵素的氣體。含氟的氣體的代表性實(shí)例包括HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
下面所給的例子僅是為了說(shuō)明本發(fā)明不同的實(shí)施例，不在任何形式上限定本發(fā)明。
例1廢白粉消除器本發(fā)明的過(guò)濾裝置(此處稱(chēng)為消除器，或廢白粉消除器)裝在真空泵的排氣出口，再與平板顯示器(FPD)處理室或半導(dǎo)體處理室連接。參考圖1，過(guò)濾裝置100是一個(gè)閉合系統(tǒng)，其具有與上游真空泵連接的第一連接件和與排氣系統(tǒng)連接的第二連接件。該裝置包括加熱器101，CAP白色粉粒過(guò)濾器102，O形圈103，卷筒104，過(guò)濾盤(pán)105，和墊片106。加熱器101密封進(jìn)一個(gè)導(dǎo)管中，其不暴露于流進(jìn)過(guò)濾腔的清潔氣體中。在清潔循環(huán)中，清潔氣體從上游真空泵流進(jìn)此過(guò)濾腔，穿過(guò)過(guò)濾盤(pán)，其中，清潔氣體被再激活，最終產(chǎn)物釋放進(jìn)排氣系統(tǒng)。
過(guò)濾裝置包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾盤(pán)，該盤(pán)密封地設(shè)置在過(guò)濾腔的內(nèi)壁和加熱導(dǎo)管的壁之內(nèi)。每個(gè)盤(pán)提供一圈過(guò)濾區(qū)域。氣流上游的盤(pán)通常比下游的盤(pán)具有較大的過(guò)濾孔。具有大孔的過(guò)濾盤(pán)能過(guò)濾通過(guò)大的粒子，其隨后穿過(guò)下游中的盤(pán)，在下游的盤(pán)中，只有很細(xì)的粒子才能被過(guò)濾通過(guò)。在提供較高過(guò)濾效率方面，具有較小孔的盤(pán)更好，但是，其減少了氣體的流導(dǎo)，影響了抽速。
參考圖1，示出了一個(gè)三段粉粒過(guò)濾器的例子，三個(gè)盤(pán)能提供一個(gè)三級(jí)的過(guò)濾，以獲得較高的捕獲效率。上游中的兩個(gè)盤(pán)的過(guò)濾孔可以為例如30μm，而第三個(gè)盤(pán)的過(guò)濾孔可為例如約10μm。
用于構(gòu)造過(guò)濾器的材料通常可以為任何能耐腐蝕性環(huán)境的材料，例如，過(guò)濾器可以是由多孔的鋁或陶瓷(Al2O3或AlN)做成的一個(gè)或多個(gè)盤(pán)，以適應(yīng)高溫氟刻蝕環(huán)境。
例2與廢白粉消除器相結(jié)合的沉積和清潔處理在沉積處理中，介電(SiOx，SiNx，SiOxNy，等)或半導(dǎo)體(α-Si，p-Si，等)CVD膜沉積在基片上。在清潔處理中，清潔氣體恒定地流進(jìn)室中。可用含氟氣體，含氯氣體或含鹵素氣體作為清潔氣體。例如，含氟氣體如F2，NF3，SF6，C2F6或CF4常被用于清潔。
圖2示出本發(fā)明的一個(gè)方面，其中，清潔氣體被引入處理室中，并進(jìn)一步被引導(dǎo)到本發(fā)明的過(guò)濾裝置，以從泵下游的排氣管道中除去白粉的聚集。
可用原位等離子體清潔法來(lái)離解清潔氣體。在此系統(tǒng)中，起始?xì)怏w被供應(yīng)到室中。然后，通過(guò)給室內(nèi)的起始?xì)怏w局部施加輝光放電等離子體，產(chǎn)生激活的物質(zhì)。通過(guò)激活的物質(zhì)與室表面上的處理殘余物一起形成易揮發(fā)的化合物，可清潔真空室的表面。
此外，等離子體可以遠(yuǎn)程供給。分置式等離子體源清潔系統(tǒng)包括一個(gè)與分置的激活室連接的清潔氣體源。該清潔氣體源包括一個(gè)起始?xì)怏w源，一個(gè)電動(dòng)閥，和一個(gè)用于控制起始?xì)怏w流量的流量控制機(jī)構(gòu)，以及一個(gè)導(dǎo)管，用于使氣體流入位于外面且離處理室有一定距離的分置的激活室?？捎靡粋€(gè)功率激活源，例如一個(gè)高功率的微波發(fā)生器，來(lái)激活分置的激活室內(nèi)的起始?xì)怏w。分置室可以是藍(lán)寶石管且電源為一個(gè)2.54GHz的微波能源，其輸出瞄準(zhǔn)藍(lán)寶石管。起始?xì)怏w可以是含氟的氣體，含氯的氣體或含鹵素的氣體。例如，NF3。被激活物質(zhì)的流率約為每分鐘2升，處理室的壓力約為0.5乇。為了激活起始?xì)怏w，微波源傳遞約3000-12000W的功率給分置的激活室。在許多應(yīng)用條件下可用5000W。激活后，在分置室內(nèi)產(chǎn)生清潔氣體的等離子體，然后部分等離子體被引入處理室中。
圖3示出本發(fā)明的另一方面，其中，用一個(gè)分置式等離子體源來(lái)清潔處理室，且清潔氣體進(jìn)一步被導(dǎo)入本發(fā)明的過(guò)濾裝置，以除去聚集在泵下游排氣管道中的白粉。
在基片處理操作中，各種氣態(tài)廢物和雜質(zhì)從處理室中被排出到真空管道。根據(jù)要進(jìn)行的具體操作，這些排出產(chǎn)物可以包括部分已反應(yīng)的產(chǎn)物和/或副產(chǎn)物，其能在排氣管道中留下殘余物或類(lèi)似粉狀的物質(zhì)。使用本發(fā)明的過(guò)濾裝置，在清潔循環(huán)中，粒子可由裝置內(nèi)的粉粒過(guò)濾盤(pán)來(lái)捕獲。余下的未用的清潔氣體如F2或F就流向排氣管道。過(guò)濾裝置被加熱到約100-250℃。在升高的溫度下，清潔氣體被再激活，以便與固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，然后將其轉(zhuǎn)換為氣態(tài)。例如，固體殘余物如SiN與清潔氣體如F2或F通過(guò)以下方程式反應(yīng)
然后被轉(zhuǎn)換的氣態(tài)殘余物被抽走。如可以視覺(jué)看到的那樣，本發(fā)明的捕獲和自清潔方法減少了排氣管道內(nèi)的白粉。
例3廢白粉消除器的應(yīng)用使用本發(fā)明的技術(shù)和裝置的一個(gè)例子是AKT PECVD系統(tǒng)，其中，在CVD硅烷處理(氧化，氮化，和多孔硅)之后，處理室需要定期清洗。固體殘余物(白粉)聚集在真空泵的排氣管道內(nèi)并在排氣管道內(nèi)產(chǎn)生高壓。這樣真空泵就因?yàn)槠渑艢夤艿纼?nèi)的高壓而停止工作。固體殘余物減少了排氣管道的直徑，或甚至完全堵塞排氣管道。固體殘余物還減少真空泵的壽命。不希望的固體殘余物的例子一般包括SiN，SiO，α-Si，(NH4)2SiF6，NH4F，SiH4，NH3，和HF。通過(guò)在真空泵的排氣出口處安裝排出白粉消除器，過(guò)濾腔內(nèi)的白粉就可被捕獲和消除。這種處理延長(zhǎng)了真空泵的使用壽命，大縮短了系統(tǒng)的停工時(shí)間，并顯著減少了維護(hù)成本。
結(jié)論是，本發(fā)明的過(guò)濾裝置使用已有的真空室資源和一個(gè)再激活方法(如加熱)來(lái)清潔基片處理室的排氣管道。與現(xiàn)有技術(shù)的清潔裝置(如Raoux的等離子體清潔裝置(DPA))相比，本發(fā)明揭示的過(guò)濾裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)Raoux的DPA裝在室的前級(jí)管道中，其影響了泵的性能。為了操作DPA，實(shí)質(zhì)上需要控制系統(tǒng)，如附加的等離子體源和靜電能。相反，本明的過(guò)濾裝置相對(duì)簡(jiǎn)單排氣管道不需要施加附加的等離子體，不需要額外的氣體來(lái)清潔；且很少維護(hù)或不用維護(hù)。因?yàn)檫@種過(guò)濾裝置裝在真空泵的下游和排氣管道內(nèi)，泵的性能不受影響。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明很適于實(shí)施上述目標(biāo)，獲得上述結(jié)果和優(yōu)勢(shì)，很明顯，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，只要不偏離本發(fā)明的構(gòu)思或范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做各種變化和修飾，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做的改變和其他應(yīng)用都由本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍來(lái)保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種基片處理系統(tǒng)，包括一處理室；一排氣系統(tǒng)，其中所述排氣系統(tǒng)包括一真空泵，一真空排氣管道，和一過(guò)濾裝置，其中所述過(guò)濾裝置安裝在所述真空泵的下游，且在所述真空排氣管道內(nèi)；以及一個(gè)將至少一種清潔氣體提供給處理室的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述處理室選自平板顯示器室和半導(dǎo)體處理室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述半導(dǎo)體處理室選自化學(xué)氣相沉積室和刻蝕處理室。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾裝置是一個(gè)閉合的系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾盤(pán)，一加熱器，和一封閉所述加熱器的導(dǎo)管，其中所述過(guò)濾盤(pán)密封地設(shè)置在閉合系統(tǒng)的壁和所述導(dǎo)管的壁之中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾盤(pán)的過(guò)濾孔約從10μm到30μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾盤(pán)的排列是使具有較大過(guò)濾孔的盤(pán)設(shè)置在具有較小過(guò)濾孔的盤(pán)的上游。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾裝置防止或減少固體殘余物在所述真空排氣管道內(nèi)的聚集。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述過(guò)濾裝置可捕獲所述固體殘余物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述固體殘余物選自SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、SiH4、NH3和HF。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述清潔氣體選自一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，和一種含鹵素的氣體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基片處理系統(tǒng)，其中，所述含氟氣體選自HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
12.一種用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道中固體殘余物聚集的方法，其包括以下步驟將至少一種清潔氣體引入處理室中，其中，所述清潔氣體進(jìn)一步流向排氣管道；捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物通過(guò)位于真空泵下游并在排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置捕獲或過(guò)濾；加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物反應(yīng)，從而將所述固體殘余物轉(zhuǎn)換為氣態(tài)殘余物；以及通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，以消除或減少所述排氣管道中固體殘余物的聚集。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述固體殘余物選自SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、SiH4、NH3和HF。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述清潔氣體選自一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，以及一種含鹵素的氣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述含氟的氣體選自HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述處理室選自平板顯示器室和一個(gè)半導(dǎo)體處理室。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體處理室選自化學(xué)氣相沉積室和刻蝕處理室。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述過(guò)濾裝置被加熱到約100℃到約250℃的溫度。
19.一種用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道中固體殘余物聚集的方法，其包括以下步驟將至少一種起始?xì)怏w引入所述基片處理系統(tǒng)的處理室中；給所述處理室中的所述起始?xì)怏w施加一等離子體，其中，所述等離子體激活所述起始?xì)怏w，以形成清潔氣體的等離子體，并且，其中所述清潔氣體進(jìn)一步流向排氣管道；捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物通過(guò)位于真空泵下游并在排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置捕獲或過(guò)濾；加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物反應(yīng)，從而將所述固體殘余物轉(zhuǎn)換為氣態(tài)殘余物；以及通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，以消除或減少所述排氣管道中固體殘余物的聚集。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述固體殘余物選自SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、SiH4、NH3和HF。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述清潔氣體選自一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，以及一種含鹵素的氣體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述含氟的氣體選自HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述處理室選自平板顯示器室和半導(dǎo)體處理室。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體處理室選自化學(xué)氣相沉積室和刻蝕處理室。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述過(guò)濾裝置被加熱到約100℃到約250℃的溫度。
26一種用于消除或減少基片處理系統(tǒng)的排氣管道中固體殘余物聚集的方法，其包括以下步驟將至少一種起始?xì)怏w引入一分置室中，其中，所述分置室與所述基片處理系統(tǒng)的處理室的內(nèi)部連接；激活所述分置室中的所述起始?xì)怏w，從而形成清潔氣體的等離子體；給所述處理室施加所述清潔氣體的等離子體，其中，所述清潔氣體進(jìn)一步流向排氣管道；捕獲基片處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體殘余物，其中，所述殘余物通過(guò)位于真空泵下游并在排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置捕獲或過(guò)濾；加熱所述過(guò)濾裝置，其中，所述清潔氣體被再激活，并進(jìn)一步與被捕獲的固體殘余物反應(yīng)，從而將所述固體殘余物轉(zhuǎn)換為氣態(tài)殘余物；以及通過(guò)所述排氣管道釋放所述氣態(tài)殘余物，以消除或減少所述排氣管道中固體殘余物的聚集。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述固體殘余物選自SiN、SiO、α-Si、(NH4)2SiF6、NH4F、SiH4、NH3和HF。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述清潔氣體選自一種含氟的氣體，一種含氯的氣體，以及一種含鹵素的氣體。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述含氟的氣體選自HF、F2、NF3、SF6、C2F6、CF4、C3F8O和CxFy。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述處理室選自平板顯示器室和半導(dǎo)體處理室。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體處理室選自化學(xué)氣相沉積室和刻蝕處理室。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述過(guò)濾裝置被加熱到約100℃到約250℃的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于半導(dǎo)體制造的基片處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一處理室，和一排氣系統(tǒng)；以及一用于提供清潔氣體的裝置。該排氣系統(tǒng)包括一個(gè)真空泵，一個(gè)真空排氣管道，和一個(gè)過(guò)濾裝置，該過(guò)濾裝置裝在真空泵的下游，且位于排氣管道內(nèi)。本發(fā)明還提供一種方法，用于消除或減少排氣管道中固體殘余物的聚集，該方法是這樣實(shí)現(xiàn)的將清潔氣體引入處理室并進(jìn)一步引入排氣管道；通過(guò)真空泵下游和排氣管道內(nèi)的過(guò)濾裝置來(lái)捕獲固體殘余物；加熱過(guò)濾裝置，以再激活清潔氣體，這些氣體與被捕獲的固體殘余物發(fā)生反應(yīng)，將固體殘余物轉(zhuǎn)換為氣態(tài)殘余物；以及通過(guò)排氣管道釋放氣態(tài)殘余物?？捎迷缓头种檬降入x子體源清潔法與上述方法相結(jié)合使用。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK1531606SQ01821805
公開(kāi)日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月9日
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