KR20150003890A - 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치 - Google Patents

포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150003890A
KR20150003890A KR20147033304A KR20147033304A KR20150003890A KR 20150003890 A KR20150003890 A KR 20150003890A KR 20147033304 A KR20147033304 A KR 20147033304A KR 20147033304 A KR20147033304 A KR 20147033304A KR 20150003890 A KR20150003890 A KR 20150003890A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric tube
coil
foreline
outwardly extending
coupled
Prior art date
Application number
KR20147033304A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102104243B1 (ko
Inventor
마이클 에스. 콕스
콜린 존 디킨슨
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20150003890A publication Critical patent/KR20150003890A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102104243B1 publication Critical patent/KR102104243B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H01J37/32844—Treating effluent gases
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/4652—Radiofrequency discharges using inductive coupling means, e.g. coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/28—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a plasma reactor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • F01N3/0275—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means using electric discharge means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/10—Treatment of gases
    • H05H2245/17—Exhaust gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

몇몇 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템의 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치는, 포어라인으로부터 유전체 튜브를 통하는 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해서 기판 프로세싱 시스템의 포어라인에 커플링되도록 구성된 유전체 튜브; 유전체 튜브의 외측 표면 주위에 감긴 RF 코일 － RF 코일은 RF 코일에 RF 입력을 제공하는 제 1 단부를 갖고, RF 코일의 제 1 단부는 유전체 튜브의 제 1 단부에 근접하여 배치되며 제 2 단부는 유전체 튜브의 제 2 단부에 근접하여 배치됨 －; RF 복귀 경로를 제공하기 위해 RF 코일에 커플링된 탭(tap) － 탭은 유전체 튜브의 제 1 단부와 유전체 튜브의 중앙 부분 사이에 배치됨 － 을 포함할 수 있다.

Description

포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치{APPARATUS FOR TREATING AN EXHAUST GAS IN A FORELINE}
본 발명의 실시예들은 일반적으로, 기판 프로세싱 장비에 관한 것이다.
몇몇 배기 처리 시스템들은, 플라즈마를 형성하기 위해 유전체 튜브를 통해 유동하는 배기 가스들의 점화를 용이하게 하도록, 유전체 튜브 주위에 배치된 RF 코일의 중앙 부분에 제공되는 무선 주파수(RF) 에너지를 이용한다. 그러나, 본 발명자들은 튜브의 내측 벽의 부분들이 시간이 흐르면서 바람직하지 않게 부식되어갈 수 있다는 것을 관찰하였다.
따라서, 본 발명자들은 포어라인에서 프로세스 배기 가스를 처리하기 위한 개선된 배기 처리 시스템을 제공하였다.
기판 프로세싱 시스템의 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치가 본원에 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템의 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치는, 포어라인으로부터 유전체 튜브를 통하는 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해서 기판 프로세싱 시스템의 포어라인에 커플링되도록 구성된 유전체 튜브; 유전체 튜브의 외측 표면 주위에 감긴 RF 코일 － RF 코일은 RF 코일에 RF 입력을 제공하는 제 1 단부를 갖고, RF 코일의 제 1 단부는 유전체 튜브의 제 1 단부에 근접하여 배치되며 제 2 단부는 유전체 튜브의 제 2 단부에 근접하여 배치됨 －; RF 복귀 경로를 제공하기 위해 RF 코일에 커플링된 탭(tap) － 탭은 유전체 튜브의 제 1 단부와 유전체 튜브의 중앙 부분 사이에 배치됨 － 을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템은, 프로세스 챔버, 프로세스 챔버로부터의 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해서 프로세스 챔버에 커플링된 포어라인; 배기 가스들을 프로세스 챔버로부터 포어라인을 통해 진공배기하기 위해서 포어라인에 커플링된 진공 펌프; 및 포어라인에 커플링되고 포어라인과 인 라인이며(in line with) 포어라인으로부터 유전체 튜브를 통하는 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해서 진공 펌프와 프로세스 챔버 사이에 배치된 유전체 튜브를 포함할 수 있고, 유전체 튜브는 유전체 튜브의 외측 표면 주위에 감긴 RF 코일 － RF 코일은 RF 코일에 RF 입력을 제공하는 제 1 단부를 갖고, 제 1 단부는 유전체 튜브의 제 1 단부에 근접하여 배치되며 제 2 단부는 유전체 튜브의 제 2 단부에 근접하여 배치됨 － 및 RF 복귀 경로를 제공하기 위해 RF 코일에 커플링된 탭 － 탭은 유전체 튜브의 제 1 단부와 유전체 튜브의 중앙 사이에 배치됨 － 을 갖는다.
본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 이하에서 설명된다.
첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 예시적 실시예들을 참조하여, 앞서 간략히 요약되고 이하에서 더 상세하게 논의되는 본 발명의 실시예들이 이해될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치와 함께 사용하기에 적합한 프로세싱 시스템이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치이다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 가능하면, 도면들에서 공통되는 동일한 요소들을 나타내는데 동일한 참조번호들이 사용되었다. 도면들은 실척으로 도시되지 않았고(not drawn to scale), 명료함을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 요소들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유리하게 포함될 수 있는 것으로 고려된다.
포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치가 본원에 제공된다. 본 발명의 장치의 실시예들은 통상적으로 이용되는 플라즈마 구동 가스 처리 시스템들에 비해 컴포넌트들(예를 들어, 유전체 또는 세라믹 튜브)의 부식의 감소, 감속(deceleration) 또는 제거를 유리하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치와 함께 사용하기에 적합한 프로세싱 시스템(100)의 개략도이다. 프로세싱 시스템(100)은 일반적으로, 프로세스 챔버(102), 프로세스 챔버(102)에 커플링된 포어라인(108), 및 포어라인(108)에 커플링된, 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)를 포함한다.
프로세스 챔버(102)는 기판 상에 프로세스를 실시하기에 적합한 임의의 프로세스 챔버일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(102)는 프로세싱 툴, 예를 들어 클러스터 툴 또는 인 라인 프로세싱 툴 등의 일부일 수 있다. 그러한 툴들의 비-제한적인 예시들에는, 반도체, 디스플레이, 솔라(solar) 또는 발광 다이오드(LED) 생산 프로세스들에서 사용되는 것들과 같은 기판 프로세싱 시스템들이 포함된다.
포어라인(108)은 프로세스 챔버(102)의 배기 포트(112)에 커플링되고 프로세스 챔버(102)로부터 배기 가스들의 제거를 용이하게 한다. 배기 가스들은, 예를 들어 프로세스 챔버(102)로부터 제거될 필요가 있는 부산물 가스들 또는 프로세스 가스들과 같은 임의의 가스들일 수 있다. 포어라인(108)은 배기 가스들을 프로세스 챔버(102)로부터 적정한 하류 배기 취급 장비(저감 장비(abatement equipment) 등과 같은)로 펌핑하기 위해서 진공 펌프(106) 또는 다른 적합한 펌핑 장치에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 진공 펌프(106)는 러핑 펌프(roughing pump) 또는 건식 기계식 펌프(dry mechanical pump)와 같은 배압 펌프(backing pump) 등일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 진공 펌프(106)는 예를 들어, 포어라인(108)에서 압력을 제어하거나 또는 압력의 부가적인 제어를 제공하기 위해서, 원하는 레벨에 설정될 수 있는 가변 펌핑 용량(variable pumping capacity)을 가질 수 있다.
배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)는 포어라인(108)과 인-라인으로 배치되고 프로세스 챔버(102)로부터의 배기 가스들의 저감 또는 처리를 용이하게 한다. RF 전력 소스와 같은 전력 소스(110)는 배기 가스들의 플라즈마 처리를 용이하게 하기 위해 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)에 전력을 제공하도록 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)에 커플링된다. 전력 소스(110)는, 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)를 통해 유동하는 배기 가스가 플라즈마(예를 들어, 이온들, 라디칼들, 원소들, 또는 더 작은 분자들 등 중에서 하나 또는 그 초과의 것으로 적어도 부분적으로 분해된)를 이용하여 처리될 수 있도록, 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104) 내에 플라즈마를 형성하기에 충분한 전력 및 원하는 주파수의 RF 에너지를 제공한다. 몇몇 예시적인 실시예들에서, 전력 소스(110)는 주파수들의 범위의 RF 에너지를 제공할 수 있는 가변 주파수 전력 소스일 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예들에서, 전력 소스(110)는 약 2 내지 약 3kW 의 RF 에너지를 약 1.9 내지 약 3.2MHz의 주파수로 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)는 일반적으로, 유전체 튜브(202), 유전체 튜브(202)의 외측 표면(232) 주위에 감긴 RF 코일(208) 및 RF 코일(208)에 커플링된 탭(228)(예를 들어, 제 1 탭)을 포함한다. 유전체 튜브(202)는 포어라인(108)과 인-라인으로 설치되도록 구성된다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 배기를 처리하기 위한 장치(104)는, 예를 들어 볼트결합(bolting)에 의한 포어라인(108)으로의 연결을 용이하게 하기 위해서, 배기를 처리하기 위한 장치(104)의 어느 한 단부에 플랜지(flange)를 포함할 수 있다.
유전체 튜브(202)는, 플라즈마의 점화를 용이하게 하기 위해서 유전체 튜브(202)의 내측 용적(234)으로의 RF 전력의 전송을 허용하기에 적합한 임의의 유전체 물질, 예를 들어, 알루미나(Al2O3)와 같은 세라믹으로 제조될 수 있다. 부가적으로, 유전체 튜브(202)는 처리를 위해 포어라인으로부터 유전체 튜브(202)를 통하는 배기 가스들의 유동을 허용하기에 적합한 임의의 치수들을 가질 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 유전체 튜브(202)는 약 6 내지 약 15인치의 길이를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 유전체 튜브(202)는 약 1.5 내지 약 4인치의 직경을 가질 수 있다.
유전체 튜브(202)는 포어라인으로부터의 배기 가스들이 유전체 튜브(202)의 내측 용적(234)을 따라 유동하도록 프로세스 챔버의 포어라인(예를 들어, 상기 설명된 프로세스 챔버(102)의 포어라인(108))과 인 라인으로 배치되도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 유전체 튜브(202)는 유전체 튜브(202)를 포어라인(108)에 커플링시키는 것을 용이하게 하기 위해서 유전체 튜브(202)의 제 1 단부(210) 상에 배치된 외측으로 연장되는 제 1 플랜지(240) 및 유전체 튜브(202)의 제 2 단부(214) 상에 배치된 외측으로 연장되는 제 2 플랜지(238)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서 외측으로 연장되는 제 1 플랜지(240)와 외측으로 연장되는 제 2 플랜지(238) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 유전체 튜브(202)의 온도의 제어를 용이하게 하기 위해서 외측으로 연장되는 제 1 플랜지(240)와 외측으로 연장되는 제 2 플랜지(238) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 통하는 열 전달 유체의 유동을 허용하도록 구성되는 복수의 채널들(230, 236)을 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 열 전달 유체 공급부 또는 재순환기(recirculator; 242, 244)가 복수의 채널들(230 및/또는 236)에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, o-링(252)은 포어라인(108)과 시일을 형성하는 것을 용이하게 하기 위해서 유전체 튜브(202)의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부들 모두에 배치될 수 있다.
RF 코일(208)은 유전체 튜브(202)의 외측 표면(232) 주변에 감기고 유전체 튜브(202)의 제 1 단부(210)로부터 유전체 튜브(202)의 제 2 단부(214)로 연장된다. RF 코일(208)은 플라즈마를 형성하기 위해서 유전체 튜브(202) 내의 배기 가스들의 점화를 용이하게 하도록 유전체 튜브(202)의 내측 용적(234)에 원하는 밀도를 갖는 균일한 RF 에너지를 제공하기에 충분한 임의의 횟수만큼 유전체 튜브(202)의 외측 표면 주위에 감길 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, RF 코일은 약 5 내지 약 15턴들(turns)을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 턴은 인접한 턴으로부터 약 0.25 내지 약 0.75인치 떨어져 배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 운전자(operator)와 RF 코일들(208) 사이의 직접적인 접촉을 방지하기 위해서 커버링((248)에 점섬으로 도시됨)이 RF 코일(208) 주위에 배치될 수 있다.
본 발명자들은 유전체 튜브 내에서 플라즈마의 점화를 용이하게 하기 위해서 RF 코일의 중앙 부분에 커플링된 RF 전력 소스를 이용하는 배기 처리 시스템들을 관찰하였다. 예를 들어, 통상적인 배기 처리 시스템은 튜브 주위에 감김 RF 코일을 포함할 수 있는데, 여기서 RF 에너지는 오직 코일의 중앙 턴들 사이에만 제공되고 코일들의 단부들에 근접하여 제공되지 않는다. 본 발명자들은, 그러한 시스템들에서, 중앙 턴들은 RF 전류를 반송(carry)하여 RF 에너지를 내측 용적에 유도 결합(inductively couple)시켜서 플라즈마를 형성한다는 것을 관찰하였다. 결과적으로, RF 전류는 RF 코일의 중앙 부분 주위에 자기장(B-필드)을 생성한다. 그러한 자기장은 인접한 턴들(예를 들어, 코일의 턴들의 상위 횟수)이 유도 결합된 전력을 제공하는 것을 막는데, 이는 그러한 유도 결합된 전력은 대향하여 배향된 자기장을 야기하기 때문이다.
게다가, 본 발명자들은, 단부들에 근접하여 배치된 전도성 단부 플레이트들이 기생 캐패시터들(parasitic capacitors)로서 동작하고, 코일의 전력이 제공된-단부(powered-end)(RF 입력)로 하여금 플라즈마에 대해 높은 전압의 캐패시터로서 기능하게 하며, 이에 의해 높은 전압의 플로팅(floating) 코일 섹션 및 강하게 용량 결합된 방전(strong capacitively coupled discharge)을 생성하고, 따라서 바람직하지 않게, 플라즈마의 용량 결합된 영역이 유전체 튜브 내에 생성되게 야기한다는 것을 관찰하였다. 본 발명자들은 그러한 용량 결합된 영역이, 플라즈마 내에 함유된, 튜브의 내측 벽들을 향하여 지향되는 이온들의 가속을 바람직하지 않게 야기하고 이에 의해 부식을 야기한다는 것을 관찰하였다. 예를 들어, 플라즈마에 플루오린(F2)이 존재하는 경우들에서, 플루오린 이온들은 튜브의 내측 벽을 향해 지향될 수 있고, 이에 의해 부식을 야기한다. 몇몇 경우들에서, 예를 들어 튜브가 알루미늄 옥사이드(Al2O3)로 제조된 경우들에서, 알루미늄 및 플루오린(F2)은 결합되어 알루미늄 플루오라이드(AlFx)를 형성할 수 있고 튜브 내에 재증착(redeposited)될 수 있다.
따라서, 몇몇 실시예들에서, 전력 소스(110)(예를 들어, RF 전력 소스(218))는 유전체 튜브(202)의 제 1 단부(210)에 근접하여 배치된 RF 코일(208)의 제 1 단부(246)에 커플링될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 탭(228)은 RF 전력에 대한 복귀 경로를 제공하기 위해서 유전체 튜브(202)의 중앙 부분(212)과 유전체 튜브의 제 1 단부(210) 사이에 배치되고 RF 코일(208)에 커플링될 수 있다. RF 전력 소스(218)를 RF 코일(208)의 제 1 단부(246) 및 탭(228)에 커플링시킴으로써 상기 설명된 높은 전압의 플로팅 코일 섹션 및 연관된 용량 결합된 플라즈마 영역이 제거될 수 있고, 이에 의해 유전체 튜브(202)의 내측 벽들(250)을 향하여 지향되는 이온들의 경우들을 감소시키거나 제거하고, 따라서 유전체 튜브(202)의 부식을 감소시키거나, 감속시키거나 또는 제거한다. 탭(228)은, 예를 들어, 유전체 튜브(202)의 제 1 단부로부터 RF 코일(208)의 처음 다섯번째 턴 내에서와 같이, 유전체 튜브의 제 1 단부(210)와 유전체 튜브(202)의 중앙 부분(212) 사이에서 RF 코일(208)을 따라 임의의 턴에서 RF 코일(208)에 커플링될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 2 탭(226)은 RF 복귀 경로(224)에 커플링될 수 있고 그리고 탭(228)보다 유전체 튜브(202)의 제 2 단부(214)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 제 2 탭(226)은 탭(228)과 상이한 위치에 로케이팅되고, 예를 들어, 상이한 플라즈마 요건들을 갖는 상이한 응용예들을 위해서 RF 코일(208)의 상이한 횟수의 턴을 통해 RF 에너지를 커플링하는 유연성(flexibility)을 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 부가적인 탭들은 RF 코일(208)을 따라 상이한 위치들에 제공되어, 원하는 대로 RF 코일(208)을 따라 RF 경로를 구성하는 데에 추가적인 유연성을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 탭(226)은 유전체 튜브(202)의 제 2 단부(214)와 탭(228) 사이에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 캐패시터들은 RF 전력 소스(218)에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 제 1 캐패시터(220)는 RF 전력 소스(218)에 커플링될 수 있고 RF 전력 소스(218)와 RF 코일(208) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 캐패시터(220)는 약 500 내지 약 5000 피코패럿(pF), 또는 몇몇 실시예들에서 약 3000 피코패럿(pF)의 캐패시턴스를 가질 수 있다. 대안적으로, 또는 결합하여, 몇몇 실시예들에서, 제 2 캐패시터(222)가 RF 전력 소스(218)에 커플링될 수 있고 RF 전력 소스(218)와 RF 복귀 경로(224) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 캐패시터(222)는 약 500 내지 약 5000 피코패럿(pF), 또는 몇몇 실시예들에서 약 2000 피코패럿(pF)의 캐패시턴스를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 캐패시터들(220, 222)은 가변 주파수 전력 공급부(예를 들어, 전력 소스(110))와 공진하는(resonant) 부하(load)를 만든다.
작동 시에, 프로세스 챔버(102)로부터의 유출물(effluent)은 포어라인(108)을 통해 펌핑될 수 있고 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)를 통과할 수 있다. RF 에너지는 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104) 내에 유도 플라즈마를 형성하기 위해 전력 소스(110)에 의해서 RF 코일에 제공될 수 있다. 배기 가스를 처리하기 위한 장치(104)의 구성은 유리하게, 플라즈마 처리 장치 내에 플라즈마 형성부의 용량 결합 영역들을 갖는 통상적인 장치에 비해 더 긴 서비스 수명을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 관하여 앞서 설명되었지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판 프로세싱 시스템의 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치로서,
    상기 포어라인으로부터 유전체 튜브를 통하는 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해서 상기 기판 프로세싱 시스템의 포어라인에 커플링되도록 구성된 유전체 튜브;
    상기 유전체 튜브의 외측 표면 둘레에 감긴 RF 코일 － 상기 RF 코일은 상기 RF 코일에 RF 입력을 제공하는 제 1 단부를 갖고, 상기 RF 코일의 상기 제 1 단부는 상기 유전체 튜브의 제 1 단부에 근접하여 배치되며 제 2 단부는 상기 유전체 튜브의 제 2 단부에 근접하여 배치됨 －; 및
    RF 복귀 경로를 제공하기 위해 RF 코일에 커플링된 탭(tap) － 상기 탭은 상기 유전체 튜브의 상기 제 1 단부와 상기 유전체 튜브의 중앙 부분 사이에 배치됨 － 을 포함하는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    RF 전력을 상기 RF 코일에 제공하기 위해 상기 RF 코일의 상기 제 1 단부에 커플링된 RF 전력 소스를 더 포함하는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 RF 전력 소스에 커플링되고 상기 RF 전력 소스와 상기 RF 코일의 상기 제 1 단부 사이에 배치된 제 1 캐패시터를 더 포함하는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 RF 전력 소스에 커플링되고 상기 RF 전력 소스와 상기 RF 복귀 경로 사이에 배치된 제 2 캐패시터를 더 포함하는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브는 알루미나로 제조되는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭은 상기 RF 코일의 상기 제 1 단부의 약 5회 턴 내에 상기 RF 코일에 커플링되는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브는,
    상기 유전체 튜브의 상기 제 1 단부 상에 배치된 외측으로 연장되는 제 1 플랜지; 및
    상기 유전체 튜브의 상기 제 2 단부 상에 배치된 외측으로 연장되는 제 2 플랜지를 포함하고,
    상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각은 상기 유전체 튜브를 상기 포어라인에 커플링시키는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각은 상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각을 통해서 열 전달 유체의 유동을 허용하는 복수의 채널들을 포함하는,
    배기 가스를 처리하기 위한 장치.
  9. 기판 프로세싱 시스템으로서,
    프로세스 챔버;
    상기 프로세스 챔버로부터의 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해 상기 프로세스 챔버에 커플링된 포어라인;
    배기 가스들을 상기 프로세스 챔버로부터 상기 포어라인을 통해 진공배기하기 위해서 상기 포어라인에 커플링된 진공 펌프; 및
    상기 포어라인에 커플링되고 상기 포어라인과 인 라인이며 상기 포어라인으로부터 유전체 튜브를 통하는 배기 가스들의 유동을 허용하기 위해서 상기 진공 펌프와 상기 프로세스 챔버 사이에 배치된 유전체 튜브를 포함하고,
    상기 유전체 튜브는 상기 유전체 튜브의 외측 표면 주위에 감긴 RF 코일 － 상기 RF 코일은 상기 RF 코일에 RF 입력을 제공하는 제 1 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 상기 유전체 튜브의 제 1 단부에 근접하여 배치되며 제 2 단부는 상기 유전체 튜브의 제 2 단부에 근접하여 배치됨 － 및 RF 복귀 경로를 제공하기 위해 상기 RF 코일에 커플링된 탭 － 상기 탭은 상기 유전체 튜브의 상기 제 1 단부와 상기 유전체 튜브의 중앙 사이에 배치됨 － 을 갖는,
    기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 RF 코일에 RF 전력을 제공하기 위해서 상기 RF 코일의 상기 제 1 단부에 커플링되는 RF 전력 소스를 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브는,
    상기 유전체 튜브의 상기 제 1 단부 상에 배치된 외측으로 연장되는 제 1 플랜지; 및
    상기 유전체 튜브의 상기 제 2 단부 상에 배치된 외측으로 연장되는 제 2 플랜지를 포함하고,
    상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각은 상기 유전체 튜브를 상기 포어라인에 커플링시키는,
    기판 프로세싱 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각은 상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각을 통해서 열 전달 유체의 유동을 허용하는 복수의 채널들을 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각은 상기 외측으로 연장되는 제 1 플랜지 및 상기 외측으로 연장되는 제 2 플랜지의 각각을 통해서 열 전달 유체의 유동을 허용하는 복수의 채널들을 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 튜브는 알루미나로 제조되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  15. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탭은 상기 RF 코일의 상기 제 1 단부의 약 5회 턴 내에 상기 RF 코일에 커플링되는,
    기판 프로세싱 시스템.
KR1020147033304A 2012-04-26 2013-04-15 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치 KR102104243B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261638822P 2012-04-26 2012-04-26
US61/638,822 2012-04-26
US13/860,572 2013-04-11
US13/860,572 US9867238B2 (en) 2012-04-26 2013-04-11 Apparatus for treating an exhaust gas in a foreline
PCT/US2013/036590 WO2013162932A1 (en) 2012-04-26 2013-04-15 Apparatus for treating an exhaust gas in a foreline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150003890A true KR20150003890A (ko) 2015-01-09
KR102104243B1 KR102104243B1 (ko) 2020-04-24

Family

ID=49476411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147033304A KR102104243B1 (ko) 2012-04-26 2013-04-15 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9867238B2 (ko)
KR (1) KR102104243B1 (ko)
CN (1) CN104247575B (ko)
TW (1) TWI580321B (ko)
WO (1) WO2013162932A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9240308B2 (en) 2014-03-06 2016-01-19 Applied Materials, Inc. Hall effect enhanced capacitively coupled plasma source, an abatement system, and vacuum processing system
US9230780B2 (en) 2014-03-06 2016-01-05 Applied Materials, Inc. Hall effect enhanced capacitively coupled plasma source
US9378928B2 (en) * 2014-05-29 2016-06-28 Applied Materials, Inc. Apparatus for treating a gas in a conduit
CN106605451A (zh) * 2014-09-12 2017-04-26 应用材料公司 用于处理半导体处理设备排放物的控制器
US10187966B2 (en) * 2015-07-24 2019-01-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for gas abatement
US10535506B2 (en) 2016-01-13 2020-01-14 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for deposition cleaning in a pumping line
WO2017177398A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-19 Applied Materials, Inc. Apparatus for exhaust cooling
US10435787B2 (en) 2016-11-14 2019-10-08 Applied Materials, Inc. Hydrogen partial pressure control in a vacuum process chamber
US10777394B2 (en) 2016-12-09 2020-09-15 Applied Materials, Inc. Virtual sensor for chamber cleaning endpoint
JP6918146B2 (ja) 2017-05-19 2021-08-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 液体および固体の排出物を収集して後に反応させて気体の排出物にする装置
CN111318151A (zh) * 2018-12-17 2020-06-23 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 应用于半导体腔室的净化***
US11745229B2 (en) 2020-08-11 2023-09-05 Mks Instruments, Inc. Endpoint detection of deposition cleaning in a pumping line and a processing chamber
CN112973299B (zh) * 2021-03-31 2022-08-26 江西有源工业废物回收处理有限公司 一种真空管线中的废气处理设备
US11664197B2 (en) 2021-08-02 2023-05-30 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for plasma generation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6508198B1 (en) * 2000-05-11 2003-01-21 Applied Materials Inc. Automatic tuning in a tapped RF transformer inductive source of a plasma reactor for processing a semiconductor wafer
US6888040B1 (en) * 1996-06-28 2005-05-03 Lam Research Corporation Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber
KR100495783B1 (ko) * 1996-10-30 2005-09-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판처리장치의인-시튜진공라인을세척하기위한평행판장치

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958883A (en) * 1974-07-10 1976-05-25 Baird-Atomic, Inc. Radio frequency induced plasma excitation of optical emission spectroscopic samples
US4795880A (en) * 1986-09-11 1989-01-03 Hayes James A Low pressure chemical vapor deposition furnace plasma clean apparatus
US6194628B1 (en) 1995-09-25 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system
US6017221A (en) 1995-12-04 2000-01-25 Flamm; Daniel L. Process depending on plasma discharges sustained by inductive coupling
JP4672941B2 (ja) * 1999-07-13 2011-04-20 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマを発生させるための高周波電源
US6291938B1 (en) 1999-12-31 2001-09-18 Litmas, Inc. Methods and apparatus for igniting and sustaining inductively coupled plasma
US6905663B1 (en) 2000-04-18 2005-06-14 Jose I. Arno Apparatus and process for the abatement of semiconductor manufacturing effluents containing fluorine gas
JP2002210330A (ja) 2001-01-19 2002-07-30 Pearl Kogyo Kk 半導体プロセス用排ガス処理装置
US6685803B2 (en) * 2001-06-22 2004-02-03 Applied Materials, Inc. Plasma treatment of processing gases
EP1525602A2 (en) * 2002-07-31 2005-04-27 Lam Research Corporation Method for adjusting voltage on a powered faraday shield
US20040235299A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-25 Axcelis Technologies, Inc. Plasma ashing apparatus and endpoint detection process
JP2005087938A (ja) 2003-09-19 2005-04-07 Toyo Electric Mfg Co Ltd プラズマ式ガス処理装置
KR100561848B1 (ko) * 2003-11-04 2006-03-16 삼성전자주식회사 헬리컬 공진기형 플라즈마 처리 장치
KR101001743B1 (ko) 2003-11-17 2010-12-15 삼성전자주식회사 헬리컬 자기-공진 코일을 이용한 이온화 물리적 기상 증착장치
US20070051388A1 (en) 2005-09-06 2007-03-08 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for using high frequency chokes in a substrate deposition apparatus
KR100806041B1 (ko) 2006-08-29 2008-02-26 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법
US8968438B2 (en) * 2007-07-10 2015-03-03 Innovalight, Inc. Methods and apparatus for the in situ collection of nucleated particles
KR101502305B1 (ko) * 2007-07-20 2015-03-13 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마 처리 장치 내의 ｒｆ 구동된 전극으로 가스를 전달하기 위한 ｒｆ 초크
US8747762B2 (en) 2009-12-03 2014-06-10 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for treating exhaust gas in a processing system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6888040B1 (en) * 1996-06-28 2005-05-03 Lam Research Corporation Method and apparatus for abatement of reaction products from a vacuum processing chamber
KR100495783B1 (ko) * 1996-10-30 2005-09-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판처리장치의인-시튜진공라인을세척하기위한평행판장치
US6508198B1 (en) * 2000-05-11 2003-01-21 Applied Materials Inc. Automatic tuning in a tapped RF transformer inductive source of a plasma reactor for processing a semiconductor wafer

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013162932A1 (en) 2013-10-31
TWI580321B (zh) 2017-04-21
CN104247575B (zh) 2018-12-11
TW201401936A (zh) 2014-01-01
US20130284724A1 (en) 2013-10-31
CN104247575A (zh) 2014-12-24
US9867238B2 (en) 2018-01-09
KR102104243B1 (ko) 2020-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102104243B1 (ko) 포어라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 장치
KR102621520B1 (ko) 필터 장치 및 플라즈마 처리 장치
KR101805612B1 (ko) 도관 내의 가스를 처리하기 위한 장치
CN107851547B (zh) 用于气体消除的方法及装置
JP5315243B2 (ja) 誘導結合コイルおよび該誘導結合コイルを用いた誘導結合プラズマ装置
TWI673385B (zh) 使用上游電漿源來進行的後腔室減污
JP2018117137A (ja) プレクリーニングチャンバおよび半導体処理装置
KR20180088496A (ko) Ｄｃ 바이어스 변조에 의한 입자 발생 억제기
JP2017523585A5 (ko)
KR100803794B1 (ko) 마그네틱 코어 블록에 매설된 플라즈마 방전 튜브를 구비한유도 결합 플라즈마 소스
JP2017157560A (ja) プラズマ処理装置
JP2015207562A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR101446554B1 (ko) 다중 방전관 어셈블리를 갖는 플라즈마 챔버
JP2012185975A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant