TW200901271A - Methods and apparatus for efficient operation of an abatement system - Google Patents

Description

200901271 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子元件製造系統，更具體地，係關於 用於有效操作減量系統的方法與裝置。 【先前技術】 電子元件製造製程工具（此後以「製程工具」代表）傳 統係採用腔室或其他適於進行製程（例如化學氣相沉積、磊 晶矽成長與蝕刻等）的合適設備來製造電子元件。該些製程 可能產生流出物，而流出物則含有不利、有害且/或危險的 製程副產物。習知之電子元件製造系統可使用減量設備以 處理或減少流出物。 傳統減量工具與製程採用各種原料（例如燃料、試劑、 水與電力等）以處理流出物。該些減量工具通常在其所處理 之流出物的資料極少下進行操作。據此，傳統減量工具乃 次佳化地（sub-optimally)使用原料。次佳化使用原料可能 造成製造設備上不利的成本負擔。此外，未最佳使用原料 的減量工具則可能更需經常維修。 據此，仍待開發出經改良的方法與設備，用以減量流 出物。 【發明内容】 於本發明之第一態樣中，係提供一種操作電子元件製 6 200901271 造系統的方法，其包含下列步驟：利用一介面接收資料， 其中該資料係與一減量系統相關；及關閉一製程工具及一 減量工具，以對該資料作出回應。 於本發明之第二態樣中，係提供一種操作一電子元件 製造系統之方法，其包含下列步驟：利用一介面接收資料， 其中該資料係關於一電子元件製程工具；以及將一減量工 具設成一閒置模式，以對該資料作出回應。 於本發明之第三態樣中，係提供一種電子元件製造系 統，其包含：（1)一電子元件製造製程工具；（2) —減量工 具，用以降低來自該電子元件製造製程工具的流出物；（3) 一原料供應部，用以將一原料提供至該減量工具；（4) 一感 測器，用以量測流至該減量工具的原料流量，及該減量工 具之操作參數的至少其中一者；以及（5)—介面，用以接收 來自該流量感測器的資料，其中該資料包含該原料的流速。 依據本發明上述或其他態樣，可獲致其他多種態樣。 依據下述之實施方式、申請專利範圍與所附圖示，可使本 發明其他特徵與態樣更為清楚。 【實施方式】 如上述，減量工具通常在流出物資料極少的情形下進 行操作，其中該流出物乃由減量工具所產生。就此而論， 減量工具通常可在能使減量工具降低最壞情況（worst-case) 流出物負載的單一模式下（於此以「最壞情況模式」指稱）， 進行操作。然而，來自製程工具的流出物流量，並非為化 7 200901271 合物成份相同的怪定流量。反之，流出物流量可具有零流 出物流量至最壞情況流出物流量的範目，而化合物成分亦 改變。以單一、最壞情況模式操作減量系統的淨效應可能 浪費了含有燃#、試劑及/或冷煤的減量原料。本發明則提 出前述與其他缺點。 於一實施例中，本發明提供一種減量工具，其可依據 性質與來自製程工具之流出物流速，纟不同模式下進行操 作。因此’舉例而言，當製程工具產生大量流出物流量時， 減量工具可以「高速模式（high mode)」操作；當製程工具 產生中等流出物流量時’減量工具可以「中速模式⑽— mode)」操作；及當製程工具產生少量流出物流量時，減 量工具可以「低速模式（I〇w m〇de)」操作。此外，若製程 工具並未產生流出❻’則減量工具可以「閒置模式(心 mode)」操作。當需要用較少的減料原料來降低實際的流 出物流量時，依據實際流速與從製程卫具流出之流出物的 特性來選擇操作模式，則可使用較少的減量原料。 於部份實施例中，減量工具的操作模式可依據在任意 特定時間下，所預知來自製程工具的流出物特性與流速而 進行選擇。前述預知可為排程表的類型，或在製程工具之 處理腔室中所進行的已知製程的模式。當知道製程的次數 與類型時，則可預測流出物的量與性質。 於其他實施例中，減量工具的操作模式可依據流出物 構成的即時（real-time)量測與流速來進行選擇。 儘管依據本發明，減量工具可在依流出物的流速及/ 8 200901271 或化學組成所選擇的模式下進行操作，以最佳化的使用減 量原料，但減量工具亦可能變成急需減量原料，例如燃料、 試劑及/或冷煤。 「急需j意指減量工具並未得到所需用來執行所選模 式的燃料、試劑及/或冷煤的量。在此情形下，流出物可能 不會完全被減量’或可能產生危害的情形。因此，於部份 實施例中，本發明提供流量計，用以測量燃料、試劑及冷 煤的流量。藉由測定用於所選模式之燃料、試劑及/或冷煤 流量的不足，本發明可提供傳遞警訊及/或指示製程工具進 行關閉。 減量工具亦可能獲得過多的減量原料，例如燃料、試 劑及/或冷煤。藉由測定用於所選模式之燃料、試劑及/或 冷煤流的過量，本發明可提供傳遞警訊及/或指示製程工具 進行關閉。 同樣地，減量工具亦可能接收到來自製程工具的非預 期流出物，而這可能導致減量工具在所設計的參數外操 作。因此，於部份實施例中，本發明提供用以偵測減量工 具是否在其所設定之參數外進行操作的偵測器’且’若是 的話，介面或控制器可發出警訊及/或命令製擇工具關閉， 以避免對減量工具及/或人員產生危害。 第1圖係繪示依據本發明，電子元件製造系統1 00的 示意圖。電子元件製造系統1〇0可包含電子元件操作工具 或製程工具1 02、幫浦1 04與減量系統1 06。電子元件製造 工具102可包含處理腔室108。處理腔室1〇8可經由真空 112 200901271 104可經由導管 可經由流體管線 116 管線π〇與減量系統106耦接。幫浦 與減量系統106耦接。處理腔室1〇8亦 耦接至一化合物運送置；114 泛卓το 114。介面118亦可經由訊號線 12〇耗合至處理腔它1Λ。 人I» 腔至108、化合物運送單元1Μ、幫浦1〇4 與減量系統106。

介面1 8可為微電腦、微處理器、邏輯電路、硬體或 軟體之組合等’適於接收關於製程工具與減量工具之資 料，及傳遞關於製程工具與減量工具之資料，及/或傳遞命 令至製程工具與減量工具。介面118可適於執行，且可執 行系統控制器的功能，或可從系統控制器分離。 減量系統106可包含反應器122，其耦合至電源/燃料 供應部1 24、試劑供應部丨26以及冷卻劑供應部丨28。燃料 供應部124、試劑供應部126以及冷卻劑供應部128可經 由燃料導管130、試劑導管132與冷卻導管134連接至反 應器122。流量計136、138、140可分別與燃料導管13〇、 試劑導管132與冷卻導管134連接。流量計136、138、ι4〇 可經由訊號線120與介面118耦合。可使用任何合適的流 量計。感測器142可與反應器122耦合且亦可經由訊號線 120與介面118叙合》感測器144可與真空管線11〇柄合 且亦可經由訊號線120與介面118耦合。反應器122可與 導管146連接。 在操作時’電子元件製造工具102可適於進行，且可 進行各種製程以製造（例如組裝）電子元件β製程可在壓力 低於大氣壓力（例如，約一大氣壓（atm)等）下，於處理腔室 10 200901271 108中進行。舉例而言，部份製程可在壓力約為8至7〇〇 毫托（milli-t〇rr，mTorr)下進行，雖然亦可使用其他壓力。 為了達到該等壓力，幫浦104可從處理腔室1〇8移除流出 物（例如氣體、電漿等）。流出物可由真空管線11〇運送。 由幫浦104所移除之流出物的化學前驅物（例如 SiH4、NF3、CF4、BC13等），可由各種方式加入處理腔室 108。例如，化學前驅物可經由流體管線116從化合物運送 單元114流到處理腔室1〇8。此外，化合物運送單元114 吁適於提供，且可經由訊號線120提供與由化合物運送單 元114所提供之化學前驅物相關的資料（例如壓力化合物 組成、流速等）。 介面118可適於且可接收來自電子元件製造系統100 各次系統的資料。例如，介面丨18可接收與在處理腔室1〇8 中所進行之製程相關的資料。該些資料可包含製程資料（例 如製程步驟時間、壓力、流速等），並可由感測器、控制器 或其他合適的裝置來提供資料。介面118可利用該些資料 以決定或預測其他資料，例如流出物的參數。 介面118亦可接收與來自反應器122之流出物減量相 關資料該些資料可包含減量資料，例如溫度、壓力、溼 度、流里、電力、火源的存在等，且可由感測器i 42、控 制器或其他合適的裝置來提供資料。 介面亦可接收資料與流經真空管線11 〇之流出物相關 的資料’例如組成與流量等，且可由感測器1 44、控制器 或其他合適的裝置來提供資料。 11 、138 ' 200901271 此外’介面11 8町接收與分別來自流量計1 3 6 1 4 0之燃料、試劑與冷卻劑流速相關的資料。 介面118可將與流出物相關的資料提供到減 1 〇 6。可採用該些資料以調整減量系統1 0 6的參數。 可將與流出物相關的資料提供到製程工具102。可 些資料以調整製程工具102的參數。 介面118亦可用以將命令發至製程工具1〇2、幫 以及減量工具1〇6。該些命令可經由訊號線丨傳 可為無線傳送。 流出物可從處理腔室1〇8利用真空管線η〇傳 系統1 06。幫浦〗〇4可從處理腔室丨〇 8移除流出 將流出物移至減量系統1G6e減量***1Q6可適於 料供應部1 2 4、e式劑供應部】2 6及/或冷卻劑供應部 將流出物中不利的、危險的、或有毒材料減少。 第2圖則繪示依據本發明，調整電子元件製造 方法的流程圖。方法200始於步驟2〇2。 在步驟204中’介面118或其他合適的裝置可 認製程工具102是否正產生流出物。舉例而言，介 可接收來自感測器144的訊號，其指示了流出物並 真空管線110。或者，介面118可接收來自製程工 的訊號，其指示了處理腔室108現未產生流出物， 段時間將不會產生流出物。而於又一實施例十，介 可接收來自資料庫的資料，其指示了處理腔室108 在該時候產生流出舉例而t，資料庫可具有由 量系統 介面亦 使用該 浦104 送，或 送至減 物，並 利用燃 128， 系統之 用以確 面118 未流經 具102 且有一 面 118 將不會 製程工 12 200901271 具102所進行之製程步驟的排程表，並因此能夠指示介面 118製程工具在哪時候將不會產生流出物。資料庫亦可在 製程工具將不產生流出物的期間進行程式處理一段時間， 且可將該資料提供給介面118。 於步驟206中，減量工具106可設於閒置模式中，以 回應由介面所收到的資料。此步驟可由介面118完成，由 介面118發出使減量工具106設成閒置模式的命令或指 示°於一實施例中，閒置模式可包含關閉燃燒器喷射燃料 流（burner jet fuel n〇w)，但引燃火源（pu〇t flame)仍點 燃’並保有足夠的氧化物流量，以使引燃火源燃燒，且保 有足夠的水或其他冷煤的流量，以防止減量工具106過 熱。亦可有其他的配置。 還有多種情形，可使減量工具106設置在間置模式。 例示包含：製程工具進行長製程步驟，而於該製程步驟期 間無流出物產生；製程工具因保養或維修而停止運作；以 及製程工具或工廠即將進行啟動。處於閒置模式下的減量 工具1 0 6可在短時間内轉換成操作模式，例如在約兩秒至 約五秒的時間内。因此’在任何時候，當操作者或控制器 發覺製程工具將超過約兩秒至約五秒的時間不i生流出物 時’操作者或控制器可將減量工具i 06設成間置模式。 在可選擇的步驟中（未繪示），當減量工具1〇6在閒置 模式時，介面118或其他合適的裝置可判別製程工具即將 產生’或已開始產生流出物。例如，介面丨丨8可從感測器 144接收指示流出物正流經真空管線11〇的訊號。於另一 13 200901271 實施例中’介面118可從製程工具1〇2接收指示製蘀工具 102正產生流出物的訊號。於又—實施例中，介面丨丨8 1 從資料庫接收指示製程工具102正產生流出物的訊號。依 據判定製程工具102乃正產生或即將產生流出物，滅量工 具106可設成操作模式。該步驟可由介面118完成，由介 面118發出使減量工具106設成操作模式的命令或指承。 該方法於步驟208結束。

第3圖繪示依據本發明，調整電子元件製造系統之方 法的流程圖。方法300始於步驟302。 於步驟304中’介面118接收與減量工具相關的資料。 介面118可接收各種類型的資料，例如減量工具1〇6已變 成急需減量原料；減量工具106正接收過量的減量原料； 減量工具106正接收錯誤的流出物或非預期的減量原料； 及/或減量工具106可能正處於操作參數落於其設計範圍 外的情況，例如溫度或壓力太高或太低、電力耗損、失去 火源等。㈣些情況下，可能產生有毒的或無法接受的無 效減量情形。 隹芡騍306中 的，且方法可直接從步驟304跳到步驟3〇8 ◎實際上，在 某些情形下’錯誤乃極為關鍵的’故沒有時間發出警主 可將警告直接發給控制器或者操作人員，使控制器或^作 人員試著修正導致警告的條件◎警告可顯示在電腦鸯幕

上’或可由警示燈或警示聲等進行指示。亦可採用其他合 適的警告。 D 14 200901271 於步驟3 0 8中，關閉製程工具與減量系統，以回應所 接收資料的介面。於一實施例中，介面11 8可發出指示關 閉製程工具與減量工具的命令。 前文敘述僅揭示了本發明之例示。熟習此技藝者可思 及任何在本發明範圍内之前述裝置與方法的潤飾。例如， 介面可包含於電子元件製造工具中，其中減量系統可交流 地與電子元件製造工具耦合，以取得與流出物相關的資料。 據此，儘管本發明已揭示與其有關之例示性實施例， 當理解的是其他實施例亦不脫離本發明之精神和範圍，如 下述申請專利範圍所界定者。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示依照本發明一種具有電子元件製造工具、 幫浦、介面與減量系統之電子元件製造系統的示意圖。 第2圖係繪示依照本發明一實施例，一種操作電子元 件製造系統的方法之流程圖。 第3圖係繪示依照本發明一實施例，一種操作電子元 件製造系統的第二種方法之流程圖。 【主要元件符號說明】 100電子元件製造系統 102製程工具 104幫浦 106減量系統 108處理腔室 110真空管線 15 200901271 112導管 11 4化合物運送單元 11 6流體管線 118介面 1 2 0訊號線 122反應器 124燃料供應部 126試劑供應部 1 2 8冷卻劑供應部 1 3 0燃料導管 1 3 2試劑導管 1 3 4冷卻導管 1 3 6流量計 1 3 8流量計 140流量計 142感測器 144感測器 146導管 200方法 202步驟 204步驟 206步驟 208步驟 300方法 302步驟 304步驟 306步驟 308步驟 3 10步驟 16

Claims (1)

1. 200901271 十、申請專利範圍： 1. 一種操作一電子元件製造系統的方法，其至少包含： 利用一介面接收資料，其中該資料係關於一減量系 統；以及 關閉一製程工具及一減量工具，以對該資料作出回 應。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 一燃料流量。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 一試劑流量。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 一冷卻劑流量。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 一有害或無法接受之無效減量的情形。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 該減量工具的一溫度。 7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 17 200901271 該減量工具的一壓力。 8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於 該接收一流出物與一減量原料至少其中一者的減量工具， 其中該接收產生一有害或無法接受之無效減量的情形。 9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該介面使該製 程工具與該減量工具關閉。 10. —種操作一電子元件製造系統之方法，其包含： 利用一介面接收資料，其中該資料係關於一電子元 件製程工具；以及 將一減量工具設成一閒置模式，以對該資料作出回 應。 11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該資料進一 步與該電子元件製程工具是否正產生流出物相關。 12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該介面係從 一用以量測一流出物流量的感測器接收該資料。 1 3.如申請專利範圍第1 0項所述之方法，其中該資料包含 一用於該電子元件製程工具的操作排程表。 18 200901271 14.如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該介面從一 用以量測一流出物組成的感測器接收該資料。 1 5. —種電子元件製造系統，其包含： 一電子元件製造製程工具；

   一減量工具，用以降低來自該電子元件製造製程 工具的流出物； 一減量原料供應部，用以提供一減量原料至該減 量工具； 一感測器，用以量測流至該減量工具之減量原料 的流量及該減量工具之一操作參數的至少其中一者；以及 一介面，用以接收來自該流量感測器的資料，其 中該資料包含該減量原料的流速。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述之電子元件製造系統，更 包含一警示元件。 1 7.如申請專利範圍第1 5項所述之電子元件製造系統，其 中該電子元件製造製程工具係經由該介面關閉。 19 200901271 1 8.如申請專利範圍第1 5項所述之電子元件製造系統，其 中該感測器係用以量測該減量工具内的溫度、壓力、火源 的存在及電力之至少其中一者。 1 9 ·如申請專利範圍第1 5項所述之電子元件製造系統，其 中該感測器係用以量測該減量原料的流量。