用于前级固体形成量化的石英晶体微量天平的利用制造技术

本公开内容的实施方式一般相关于用于半导体处理设施的消除。更特定地，本公开内容的实施方式相关于用于前级固体形成量化的技术。在一个实施方式中，系统包含位于处理腔室及设施排放之间的一个或多个石英晶体微量天平(QCM)传感器。该一个或多个QCM传感器提供系统中产生的固体量的实时测量，而不必关闭位于处理腔室及设施排放之间的泵。此外，可使用QCM传感器提供的信息以控制用于消除离开处理腔室的流出物中的化合物的试剂的流动，以便减低固体形成。

Utilization of Quartz Crystal Microbalance for Quantitative Formation of Precursor Solids

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于前级固体形成量化的石英晶体微量天平的利用
本公开内容的实施方式一般相关于用于半导体处理设施的消除(abatement)。更特定地，本公开内容的实施方式相关于用于前级固体形成量化的技术。
技术介绍
半导体制造处理期间所产生的流出物包含许多化合物，这些化合物在废弃前被消除或处置，这是出于法规要求及环境与安全考虑的原因。这些化合物为PFC及含卤素化合物，例如使用于蚀刻或清理处理。PFC(例如CF4、C2F6、NF3、及SF6)常使用于半导体及平板显示器制造工业中，例如，用于介电层蚀刻及腔室清洁中。伴随着制造或清洁处理，从处理腔室所抽吸出的流出物气体流中典型地存有剩余PFC含量。PFC难以从流出物流移除，且不希望PFC释放进入环境，因为PFC公知为具有相对高的温室活动。已使用远程等离子体源(remoteplasmasource,RPS)或直列式等离子体源(in-lineplasmasource,IPS)以消除PFC及其他全球暖化气体。用于消除PFC的现今消除技术的设计使用试剂与PFC反应。然而，固体颗粒可产生于RPS、排放线、及RPS下游的泵中，这是由于处理腔室中的等离子体消除或处理化学物质的原因。若忽视这些物质，这些固体可造成泵失效及前级阻塞。在一些情况中，这些固体为高度反应性而可带来安全问题。传统上，这些固体形成的检测是通过阻断真空且暂停泵来对前级或任何安装的收集器进行物理检查来完成的。此检测处理包含计划维护，在该计划维护期间，处理腔室为非操作性的且仅可每几周提供固体的种类及数量上的反馈。此外，若这些固体为反应性的，在事先不知道前级中聚积的固体数量的情况下开启前级可能是危险的。因此，需要改良的设备。
技术实现思路
本公开内容的实施方式一般相关于用于半导体处理设施的消除。在一个实施方式中，前级组件包含：一等离子体源；一第一管道，该第一管道耦合至该等离子体源，其中该第一管道为该等离子体源的上游；一第二管道，该第二管道位于该等离子体源的下游；及一石英晶体微量天平传感器，该石英晶体微量天平传感器设置于该第二管道中。在另一实施方式中，真空处理系统包含：一真空处理腔室，该真空处理腔室具有一排放端口；一真空泵；及一前级组件，该前级组件耦合至该真空处理腔室及该真空泵，其中该前级组件包含：一第一管道，该第一管道耦合至该真空处理腔室的该排放端口；一等离子体源，该等离子体源耦合至该第一管道；一第二管道，该第二管道耦合至该真空泵，其中该第二管道位于该等离子体源的下游；及一第一石英晶体微量天平传感器，该第一石英晶体微量天平传感器设置于该第二管道中。在另一实施方式中，方法包含以下步骤：自一处理腔室流动一流出物进入一等离子体源；流动一个或多个消除试剂进入一前级组件；使用一第一石英晶体微量天平传感器来监控该等离子体源下游累积的一固体量；及基于该第一石英晶体微量天平传感器所提供的信息，调整该一个或多个消除试剂的流动率。附图说明以便可以详细理解本公开内容上述特征的方式，可通过参考实施方式来获得本公开内容的简要概述于上文的更特定描述，其中一些实施方式图示于附图中。然而，应注意，附图仅图示本公开内容的典型的实施方式，因此不应被视为对其范围的限制，因为本公开内容可允许其他等效的实施方式。图1A为根据文本描述的一个实施方式的真空处理系统的示意图。图1B为根据文本描述的一个实施方式的真空处理系统的包含两个石英晶体微量天平传感器的部分的示意图。图2为根据文本描述的一个实施方式的图示用于消除来自处理腔室的流出物的方法的流程图。为了便于理解，尽可能使用相同附图标记，以标示附图中共同的相同元件。此外，一个实施方式的元件可有利地适用于文本描述的其它实施方式中。具体实施方式本公开内容的实施方式一般相关于用于半导体处理设施的消除。更特定地，本公开内容的实施方式相关于用于前级固体形成量化的技术。在一个实施方式中，系统包含位于处理腔室及设施排放之间的一个或多个石英晶体微量天平(quartzcrystalmicrobalance,QCM)传感器。该一个或多个QCM传感器提供系统中产生的固体量的实时测量，而不必关闭位于处理腔室及设施排放之间的泵。此外，可使用QCM传感器提供的信息以控制用于消除离开处理腔室的流出物中的化合物的试剂的流动，以便减低固体形成。图1A为真空处理系统170的示意侧视图。真空处理系统170至少包含真空处理腔室190、真空泵194、及耦合至真空处理腔室190及真空泵194的前级组件193。真空处理腔室190一般经构造以执行至少一个集成电路制造处理，例如沉积处理、蚀刻处理、等离子体处置处理、预清洁处理、离子植入处理、或其他集成电路制造处理。在真空处理腔室190中执行的处理可为等离子体辅助的。例如，在真空处理腔室190中执行的处理可为用于沉积硅基材料的等离子体沉积处理。前级组件193至少包含耦合至真空处理腔室190的腔室排放端口191的第一管道192A、耦合至第一管道192A的等离子体源100、耦合至真空泵194的第二管道192B、及设置于第二管道192B中的QCM传感器102。第一管道192A及第二管道192B可称为前级。第二管道192B位于等离子体源100的下游，且QCM传感器102位于等离子体源100下游的一位置处。一个或多个消除试剂源114耦合至前级组件193。在一些实施方式中，一个或多个消除试剂源114耦合至第一管道192A。在一些实施方式中，一个或多个消除试剂源114耦合至等离子体源100。消除试剂源114提供一个或多个消除试剂进入第一管道192A或等离子体源100，该一个或多个消除试剂可被激励以与离开真空处理腔室190的材料反应或辅助将这些材料转换成更环保及/或对处理设施友善的成分。在一些实施方式中，一个或多个消除试剂包含水蒸气、含氧气体(例如氧气)、及其组合。可选地，净化气体源115可耦合至等离子体源100以减低等离子体源100内部部件上的沉积。前级组件193可进一步包含排放冷却设备117。排放冷却设备117可耦合至等离子体源100下游的等离子体源100，以用于减低离开等离子体源100的排放温度。QCM传感器102可设置于第二管道192B中，于第二管道192B位于等离子体源100下游。QCM传感器102可与等离子体源100相隔一距离，使得来自热及等离子体效应的噪声被最小化。真空处理系统170可进一步包含耦合至真空泵194的管道106至设施排放196。设施排放196一般包含洗涤器或其他排放清洁设备，以用于准备真空处理腔室190的流出物进入大气。在一些实施方式中，第二QCM传感器104设置于位于真空泵194下游的管道106中。QCM传感器102、104提供真空处理系统170中产生及等离子体源100下游累积的固体量的实时测量，而不必关闭真空泵194。此外，可使用QCM传感器102、104提供的真空处理系统170中形成的及等离子体源100下游累积的固体数量来控制消除试剂的流动，以便减低固体形成及清除真空处理系统170中的固体。图1B为根据文本描述的一个实施方式的真空处理系统170的包含QCM传感器102、104的部分的示意图。如图1B中所示，第二管道192B包含壁108及在壁108中形成的凸缘109。QCM传感器102耦合至凸缘109本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前级组件，包括：一等离子体源；一第一管道，该第一管道耦合至该等离子体源，其中该第一管道为该等离子体源的上游；一第二管道，该第二管道位于该等离子体源的下游；及一石英晶体微量天平传感器，该石英晶体微量天平传感器设置于该第二管道中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.09 US 62/432,0711.一种前级组件，包括：一等离子体源；一第一管道，该第一管道耦合至该等离子体源，其中该第一管道为该等离子体源的上游；一第二管道，该第二管道位于该等离子体源的下游；及一石英晶体微量天平传感器，该石英晶体微量天平传感器设置于该第二管道中。2.根据权利要求1所述的前级组件，进一步包括一排放冷却设备，该排放冷却设备耦合至该等离子体源，其中该第二管道耦合至该排放冷却设备。3.根据权利要求1所述的前级组件，其中该第二管道包含一壁及在该壁中形成的一凸缘，其中该石英晶体微量天平传感器耦合至该凸缘。4.根据权利要求1所述的前级组件，其中该石英晶体微量天平传感器包含一主体及形成在该主体中的一净化气体注射端口。5.一种真空处理系统，包括：一真空处理腔室，该真空处理腔室具有一排放端口；一真空泵；及一前级组件，该前级组件耦合至该真空处理腔室及该真空泵，其中该前级组件包括：一第一管道，该第一管道耦合至该真空处理腔室的该排放端口；一等离子体源，该等离子体源耦合至该第一管道；一第二管道，该第二管道耦合至该真空泵，其中该第二管道位于该等离子体源的下游；及一第一石英晶体微量天平传感器，该第一石英晶体微量天平传感器设置于该第二管道中。6.根据权利要求5所述的真空处理系统，其中该前级组件进一步包括一排放冷却设备，该排放冷却设备耦合至该等离子体源，其中该第二管...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·姆曲英·胡，詹姆斯·拉赫鲁克斯，政·元，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US