TW201709287A - 用以減少來自離子植入製程的自燃副產物的方法和設備 - Google Patents

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Abstract

本文公開的實施方式大體涉及電漿減弱製程和設備。電漿減弱製程從諸如佈植腔室之類的處理腔室獲得前級真空管線流出物，且使流出物與反應物反應。所述流出物包含自燃副產物。放置在前級真空管線路徑之內的電漿發生器可將流出物和反應物離子化以促進流出物與反應物之間的反應。在排出氣流路徑之內的條件下，離子化的物種反應以形成保持在氣相的化合物。在另一實施方式中，離子化的物種可反應以形成從氣相凝結的化合物。然後通過收集器將凝結的顆粒物質從流出物中去除。所述裝置可包括佈植腔室、電漿發生器、一個或多個泵和洗滌器。

Description

用以減少來自離子植入製程的自燃副產物的方法和設備
本公開內容的實施方式大體涉及半導體處理設備的減弱。尤其是，本公開內容的實施方式涉及用於減弱存在於半導體處理設備的流出物（effluent）中的自燃化合物（pyrophoric compound）的技術。
由於法規要求和環境與安全考慮，在半導體製造製程期間產生的流出物包含必須在處置之前減弱或處理的許多化合物。在這些化合物中有存在於來自佈植製程的流出物中的自燃材料。然而，用於減弱在半導體處理中使用的氣體的當前的減弱技術的設計並不適當。這些氣體和顆粒物質（particulate matter）對人體健康和環境兩者都是有害的，以及對諸如處理泵之類的半導體處理設備是有害的。
因此，在本領域中需要改進的減弱方法和裝置。
本文公開的實施方式大體涉及電漿減弱製程和裝置。電漿減弱製程從諸如佈植腔室之類的處理腔室獲得前級真空管線(foreline)流出物，且使流出物與反應物反應。所述流出物包含自燃副產物。放置在前級真空管線路徑之內的電漿發生器可將流出物和反應物離子化以促進流出物與反應物之間的反應。在排出氣流路徑（exhaust stream path）之內的條件下，離子化的物種（ionized species）反應以形成保持在氣相的化合物。在另一實施方式中，離子化的物種可反應以形成從氣相凝結的化合物。然後通過收集器將凝結的顆粒物質從流出物中去除。所述裝置可包括佈植腔室、電漿發生器、一個或多個泵和洗滌器。
在一個實施方式中，一種方法包括當流出物包含自燃材料時使所述流出物從處理腔室流動到電漿發生器中。該方法進一步包括使反應物流動到電漿發生器中並將反應物和自燃材料之一或多個離子化。在離子化之後，使自燃材料與反應物反應以產生氣相流出物材料（gas phase effluent material）。將氣相流出物材料減弱。
在另一實施方式中，一種減弱來自處理腔室的流出物的方法包括當流出物包含自燃材料時使流出物從處理腔室流動到電漿發生器中。該方法進一步包括使反應物流動到電漿發生器中並將反應物和自燃材料之一或多個離子化。在離子化之後，使自燃材料與反應物反應以產生凝結的顆粒物質。然後，收集凝結的顆粒物質。
在另一實施方式中，一種用於減弱來自處理腔室的流出物的裝置包括離子佈植腔室。前級真空管線被耦接至離子佈植腔室以排放來自離子佈植腔室的流出物。該裝置還包括用於產生離子化的前級真空管線之內的氣體的電漿發生器。真空源被耦接至前級真空管線且位於電漿發生器的下游。洗滌器被流體地耦接至真空源。
本文公開的實施方式大體涉及電漿減弱製程和設備。電漿減弱製程從諸如佈植腔室之類的處理腔室獲得前級真空管線流出物，且當流出物包含自燃副產物時使所述流出物與反應物反應。放置在前級真空管線路徑之內的電漿發生器可將流出物和反應物離子化以促進流出物與反應物之間的反應。在排出氣流路徑之內的條件下，離子化的物種反應以形成保持在氣相的化合物。在另一實施方式中，離子化的物種可反應以形成從氣相凝結的化合物。然後通過收集器將凝結的顆粒物質從流出物中去除。所述裝置可包括佈植腔室、電漿發生器、一個或多個泵和洗滌器。
圖1示出根據本文公開的實施方式的處理系統100的示意圖。處理系統100包括處理腔室101，所述處理腔室101通過減弱系統111耦接至洗滌器119。如圖1中所示，前級真空管線102將處理腔室101與減弱系統111耦接。諸如渦輪分子泵(turbo molecular pump; TMP)之類的泵121可被流體地耦接至處理腔室101以促進從處理腔室101排出製程氣體至前級真空管線102中。處理腔室101可以是例如離子佈植腔室，所述離子佈植腔室諸如是帶佈植器（ribbon implanter）、電漿浸沒離子佈植器（plasma immersion ion implanter）、及類似物。示例性離子佈植腔室可從Santa Clara, California的Applied Materials, Inc.（美國加利福尼亞州聖大克蘿拉市的應用材料公司）獲得。
前級真空管線102用作導管，所述導管將離開處理腔室101的流出物按路線運送到減弱系統111。可被利用的減弱系統111的一個實例是ZFP2TM 減弱系統以及其他適當系統，所述ZFP2TM 減弱系統可從位於Santa Clara, California的Applied Materials, Inc.（美國加利福尼亞州聖大克蘿拉市的應用材料公司）獲得。如圖所示，減弱系統111包括電漿發生器104、反應物輸送系統106、前級真空管線注氣(gas injection)成套工具108、控制器118、和真空源120。前級真空管線102把離開處理腔室101的流出物提供至電漿發生器104。
電漿發生器104可以是任何電漿發生器，所述電漿發生器耦接至前級真空管線102且適用於產生所述前級真空管線中的電漿。例如，電漿發生器104可以是遠端電漿發生器、線上電漿發生器（in-line plasma generator）或其他適當電漿發生器，所述電漿發生器用於產生前級真空管線102之內的電漿或為了將反應性物種引入到前級真空管線102中而最接近前級真空管線102。電漿發生器104可以是例如電感耦合電漿發生器、電容耦合電漿發生器、直流電漿發生器（direct current plasma generator）或微波電漿發生器。電漿發生器104可進一步是磁性增強電漿發生器。在一個實施方式中，電漿發生器104是如參考圖2A至圖2C所述的電漿發生器。
前級真空管線注氣成套工具108可被耦接至前級真空管線102，位於電漿發生器104的上游或下游（圖1中示為下游），以促進氣體的通過前級真空管線102的運動。前級真空管線注氣成套工具108可以可控地提供諸如氮氣(N2 )、氬氣(Ar)、或清潔乾燥空氣之類的前級真空管線氣體至前級真空管線102中，以控制前級真空管線102之內的壓力。前級真空管線注氣成套工具108可包括前級真空管線氣體源109，繼之以壓力調節器110，進一步接著是控制閥112，且甚至進一步繼之以流量控制器件114。壓力調節器110設定氣體輸送壓力設定點。控制閥112開啟氣流和關閉氣流。控制閥112可以是任何適當的控制閥，所述控制閥諸如是電磁閥（solenoid valve）、氣動閥或類似物。流量控制器件114提供由壓力調節器110的設定點規定的氣體流率（flow rate）。流量控制器件114可以是任何適當的主動的(active)或被動的(passive)流量控制器件，所述流量控制器件諸如是固定節流孔(orifice)、品質流量控制器、針閥或類似器件。
在一些實施方式中，前級真空管線注氣成套工具108可進一步包括壓力計116。壓力計116可被佈置在壓力調節器110與流量控制器件114之間。壓力計116可用以測量位於流量控制器件114的上游的前級真空管線注氣成套工具108中的壓力。在壓力計116處的測量壓力可由諸如控制器118之類的控制器件利用，以通過控制壓力調節器110來設定流量控制器件114的上游的壓力。
反應物輸送系統106也可與前級真空管線102耦接。反應物輸送系統106輸送一種或多種反應物至位於電漿發生器104的上游的前級真空管線102。在替代實施方式中，反應物輸送系統106可直接耦接至電漿發生器104，以便直接輸送反應物至電漿發生器104中。反應物輸送系統106可包括經由一個或多個閥耦接至前級真空管線102（或電漿發生器104）的一個或多個反應物源105（示出一個反應物源）。例如，在一些實施方式中，閥方案可包括：二通控制閥103，所述二通控制閥103起到通/斷開關的作用，所述通/斷開關用於控制從反應物源105進入到前級真空管線102中的一種或多種反應物的流量；和流量控制器件107，所述流量控制器件107控制一種或多種反應物進入到前級真空管線102中的流率。流量控制器件107可被佈置在前級真空管線102與控制閥103之間。控制閥103可以是任何適當的控制閥，所述控制閥諸如是電磁閥、氣動閥或類似物。流量控制器件107可以是任何適當的主動的或被動的流量控制器件，所述流量控制器件諸如是固定節流孔、品質流量控制器、針閥或類似器件。
前級真空管線注氣成套工具108可由控制器118控制以僅在來自反應物輸送系統106的反應物正在流動時輸送氣體，從而使得氣體的使用率最小化。例如，如由反應物輸送系統106的控制閥103與前級真空管線注氣成套工具108的控制閥112之間的虛線所示，控制閥112可回應於控制閥103被開啟（或被關閉）而開啟（或關閉）。在所述實施方式中，來自前級真空管線注氣成套工具108的氣體的流動和來自反應物輸送系統106的氣體的流動可被連結（link）。另外，控制器118可被耦接至處理系統100的各種部件以控制這些部件的操作。例如，控制器可根據本文公開的教導來監控和/或控制前級真空管線注氣成套工具108、反應物輸送系統106、洗滌器119和/或電漿發生器104。
前級真空管線102可被耦接至真空源120或其他適當的泵送裝置。真空源120促進將來自處理腔室101的流出物泵送至適當的下游流出物處理設備，諸如促進將來自處理腔室101的流出物泵送至洗滌器119、焚化爐（未示出）或類似設備。在一個實例中，洗滌器119可以是鹼性幹式洗滌器或水洗滌器。在一些實施方式中，真空源120可以是預抽真空泵（backing pump）或低真空泵（roughing pump），所述真空源諸如是幹式機械泵或類似物。真空源120可具有可設定在所需水準下的可變泵送能力，例如用以促進前級真空管線102中的壓力控制。
在處理系統100的操作期間，含有不需要材料的流出物離開處理腔室101進入至前級真空管線102中。從處理腔室101排出進入到前級真空管線102中的流出物可包含不希望釋放到大氣中或可能損壞下游設備（諸如真空泵）的材料。例如，流出物可包含自燃材料，所述自燃材料是來自離子佈植製程的副產物。可使用本文公開的方法減弱的流出物中存在的材料的實例包括P、B、As、PH3 、BH3 、AsH3 和上述材料的衍生物以上各者之一或多個。
在傳統減弱系統中，當流出氣體(effluent gas)經過減弱系統時，流出氣體的壓力接近或達到大氣壓力。當流出氣體達到大氣壓力時，一些自燃化合物在減弱系統的內部部件上凝結。例如，在大氣壓力下且在約280攝氏度的溫度下，磷從流出物凝結到減弱系統的內部部件上。隨著凝結物逐漸積聚，應將凝結物去除以促進減弱系統的高效操作。凝結物的去除可涉及把自燃凝結物暴露於空氣中，此舉可導致危險情況。
處理系統100通過減少或防止自燃凝結物的形成來避免對於從減弱系統111去除凝結物的需要。特別地，減弱系統111使自燃副產物與反應物反應以產生氣相流出物材料，所述流出物材料當所述流出物材料經過減弱系統111時保持為氣相。在一個實例中，來源於自燃副產物的氣相流出物材料在約760托的壓力下且在約200攝氏度的溫度下保持為氣相。因此，氣相流出物材料可被排放至洗滌器219而不在減弱系統111的內表面上凝結。通過將自燃副產物暴露於反應物氣體中並將反應物氣體和自燃副產物之一或多個離子化來促進自燃副產物至氣相流出物材料的反應。
在處理系統100中，來自處理腔室101的包含自燃副產物的流出物和來自反應物輸送系統106的反應物被輸送至電漿發生器104。從電漿發生器104之內的反應物和/或流出物產生電漿，從而激勵反應物和/或流出物。在一些實施方式中，至少一些反應物和流出物被至少部分地解離。反應物的特性、反應物的流率、前級真空管線注氣參數和電漿產生條件可基於流出物中夾帶的材料的成分來確定且可通過控制器118來控制。在電漿發生器104是電感耦合電漿發生器的實施方式中，解離可能需要若干千瓦的電力。流出物的自燃副產物和反應物的解離促進產物的形成，所述產物在減弱系統111中存在的條件下保持為氣相。氣相流出物材料可隨後被排放至洗滌器119而不在減弱系統111之內凝結。
圖2A是根據本公開內容的一個實施方式的電漿發生器104的剖面透視圖。電漿發生器104包括主體225，所述主體225具有外壁226、內壁227、第一板材228和第二板材229。第一板材228和第二板材229是環狀的，而外壁226和內壁227是圓柱形的。內壁227可以是中空電極，所述中空電極可被耦接至射頻(radio frequency; RF)源（未示出）。外壁226可被接地。第一板材228和第二板材229可被同心地對準。第一板材228包括外邊緣230和內邊緣231。第二板材229包括外邊緣232和內邊緣233。外壁226包括第一端234和第二端235。內壁227包括第一端236和第二端237。
第一絕緣環238鄰近於內壁227的第一端236而佈置，且第二絕緣環239鄰近於內壁227的第二端237而佈置。絕緣環238、239可由絕緣陶瓷材料製成。第一板材228的外邊緣230可鄰近於外壁226的第一端234而佈置。第二板材229的外邊緣232可鄰近於外壁226的第二端235而佈置。在一個實施方式中，外壁226的端234、235分別與外邊緣230、232接觸。第一板材228的內邊緣231可鄰近於第一絕緣環238，且第二板材229的內邊緣223可鄰近於第二絕緣環239。電漿區域240被界定在外壁226與內壁227之間，且被界定在第一板材228與第二板材229之間。電容耦合電漿可形成在電漿區域240中。
為了在操作期間保持內壁227冷卻，可將冷卻套管241耦接至內壁227。內壁227可具有面向外壁226的第一表面242和與第一表面相對的第二表面243。冷卻套管241可具有形成在冷卻套管241中的冷卻通道244，且所述冷卻通道244被耦接至冷卻劑進口245和冷卻劑出口246以便使諸如水之類的冷卻劑流進和流出冷卻套管241。
第一多個磁體247被佈置在第一板材228上。在一個實施方式中，第一多個磁體247可以是具有磁體陣列的磁電管（magnetron）且可具有環形形狀。第二多個磁體248被佈置在第二板材229上。第二多個磁體248可以是具有磁體陣列的磁電管。第二多個磁體248可具有與第一多個磁體247相同的形狀。磁體247、248可具有面向電漿區域240的相反的極性。磁體247、248可以是諸如釹陶瓷磁體之類的稀土磁體。一個或多個注氣口251、253可形成在電漿發生器104內以引入氣體至電漿發生器104。
圖2B是根據本公開內容的一個實施方式的電漿發生器104的剖視圖。在操作期間，內壁227由射頻(RF)電源供電且外壁226被接地，根據施加電力的類型，射頻或直流(direct current; DC)，或射頻與直流之間的某些頻率，在電漿區域240中形成振盪或恒定電場「E」。雙極直流和雙極脈衝直流電力也可與形成兩個相對電極的內壁和外壁一起用。磁體247、248產生基本上均勻的磁場「B」，所述磁場「B」大體上垂直於電場「E」。在此配置中，合力引起通常會遵循電場「E」的電流朝向第二端272彎曲（自紙張離開），且此力通過將電漿電子損失限制至接地壁來顯著地增加電漿密度。在施加的射頻電力的情況下，此舉將產生主要被導引離開接地壁的環形振盪電流。在施加的直流電力的情況下，此舉會產生基本上被導引離開接地壁的恒定環形電流。
來自施加的電場的此散流效應被稱為「霍爾效應(Hall effect)」。在電漿區域240中形成的電漿將流出物中的副產物的至少一部分解離，所述流出物從第一端270處的注氣口253流入至第二端272處的注氣口251。反應物也可被佈植到電漿區域240中以與被解離的流出物反應，從而形成氣相流出物材料。在一個實施方式中，氣相流出物材料在流出物系統之內普遍的溫度和壓力下保持於氣相。
第一金屬防護件250可被佈置成鄰近於第一板材228且在電漿區域240內部。第二金屬防護件252可被佈置成鄰近於第二板材229且在電漿區域240內部。第三金屬防護件259可被佈置成鄰近於外壁226且在電漿區域中。防護件250、252和259可以是可移動的、可替換的和/或可再次使用的，以便於電漿發生器104的維護。第一金屬防護件250和第二金屬防護件252可具有類似配置。在一個實施方式中，第一金屬防護件250和第二金屬防護件252兩者都具有環形形狀。第一金屬防護件250和第二金屬防護件252各自包括一疊彼此隔離的金屬板材254a-254e。
圖2C是根據本公開內容的一個實施方式的第一金屬防護件250的放大視圖。各板材254a至254e都是環形的且包括內邊緣256和外邊緣258。金屬板材254a至254e可被塗布以通過陽極氧化處理（anodization）改變防護件表面發射率（emissivity），從而提高耐化學性、輻射傳熱，和應力降低（stress reduction）。在一個實施方式中，金屬板材254a至254e塗有黑色氧化鋁。金屬板材254a的內部264可由陶瓷材料製成，以用於防止電弧和尺寸穩定。金屬板材254a至254e的內邊緣256通過絕緣墊圈260彼此分離，因此金屬板材254a至254e彼此電氣隔離。絕緣墊圈260還將金屬板材254e與第一板材228分離。所述一疊金屬板材254a至254e可通過一個或多個陶瓷棒或間隔件（未示出）固定就位。
在一個實施方式中，板材254a的內邊緣256與板材254a的外邊緣258之間的距離D1小於板材254b的內邊緣256與板材254b的外邊緣258之間的距離D2。距離D2小於板材254c的內邊緣256與板材254c的外邊緣258之間的距離D3。距離D3小於板材254d的內邊緣256與板材254d的外邊緣258之間的距離D4。距離D4小於板材254e的內邊緣256與板材254e的外邊緣258之間的距離D5。換句話說，內邊緣256與外邊緣258之間的距離與板材的位置有關，例如，板材相距電漿區域284被佈置得越遠，內邊緣256與外邊緣258之間的距離越大。
金屬板材254a至254e之間的間隔可以是暗區（dark space），所述暗區可使用沉積在板材上的材料橋接，這會引起這些板材彼此短路。為了防止此短路發生，在一個實施方式中，各金屬板材254a至254e包括臺階262，以便各金屬板材254a至254e的外邊緣258與相鄰板材相隔開。所述臺階262使外邊緣258與內邊緣256呈非線性關係。各臺階262遮護形成在相鄰金屬板材之間的內部部分264，以便減少在內部部分264上的材料沉積。
外壁226、內壁227以及防護件250、252和259可全部由金屬製成。在一個實施方式中，金屬可以是諸如316不銹鋼之類的不銹鋼。絕緣環238、239可由石英製成。在另一實施方式中，金屬可以是鋁，且絕緣環238、239可由氧化鋁製成。內壁227可由陽極氧化鋁（anodized aluminum）或噴塗鋁（spray-coated aluminum）製成。
圖3是示出減弱離開處理腔室的流出物的方法365的一個實施方式的流程圖。方法365從操作366開始。在操作366中，從諸如處理腔室101之類的處理腔室中排出包含自燃副產物的流出物至電漿發生器中，所述電漿發生器諸如是電漿發生器104。諸如泵121之類的泵促進從處理腔室去除流出物。在操作367期間，反應物被引入至電漿發生器中。選擇性地，反應物可在被引入電漿發生器中之前與流出物混合。
在操作368期間，從電漿發生器之內的反應物和流出物產生電漿。電漿的產生將流出物和反應物之一或兩者離子化。流出物和反應物的離子化促進離子化的物種之間的反應。當離子化的反應物和/或離子化的流出物離開電漿發生器時，這些離子化的物種彼此反應以形成氣相流出物材料。氣相流出物材料是在處理期間的減弱系統中存在的條件下保持於氣相的非自燃材料。氣相流出物材料可隨後離開減弱系統以用於進一步的處理，所述進一步的處理諸如是洗滌。
在代表性減弱製程中，將包含P、B、As、PH3 、BF3 、AsH3 和上述各項的衍生物以上各者之一或多個的流出物從處理腔室排出。流出物流經TMP至前級真空管線中。將諸如在氬氣的載氣中的NF3之類的反應物從反應物輸送系統供應至前級真空管線。反應物和流出物流經前級真空管線至電漿發生器，電漿發生器在那裡將流出物和反應物解離成為離子化的物種。對於200 mm基板，可以以約10 sccm至約20 sccm的流率提供NF3以產生與流出物中的自燃副產物反應的氟離子。可以以足夠促進電漿產生的流率提供氬氣。當離子化的物種離開電漿發生器時，離子化的物種化合成為氣相流出物材料，所述氣相流出物材料例如是在位於減弱系統之內的溫度/壓力條件下保持於氣相的流出產物。在一個實例中，氣相流出物材料包含PF3、PF5、BF3、AsF3、F2、HF和N2之一或多個。氣相流出物材料可進一步通過諸如低真空泵之類的真空源被排放，且隨後被排放至洗滌器而不在減弱系統之內凝結。
圖4示出根據本公開內容的另一實施方式的處理系統400的示意圖。處理系統400類似於處理系統100。然而，處理系統400包括減弱系統411，所述減弱系統411包括收集器469。收集器469在電漿發生器104與真空源120之間成一條線定位。收集器469可以是適合於從流出氣流去除顆粒物質的網式篩檢程式、電容器，聚光器或類似物。因此，與使自燃副產物反應成為在整個減弱期間保持於氣相的化合物的處理系統100相反，處理系統400使自燃副產物反應以產生流出物材料，所述流出物材料從氣相中沉澱或凝結且被收集在收集器469中。因為產物被收集在收集器469中，所以產物不會在處理系統400的不期望的位置處凝結。在一個實例中，反應物源105可以是水蒸氣產生器。
圖5是示出減弱離開處理腔室的流出物的方法575的一個實施方式的流程圖。方法575從操作576開始。在操作576中，從諸如處理腔室101之類的處理腔室中排出包含自燃副產物的流出物至電漿發生器中，所述電漿發生器諸如是電漿發生器104。諸如TMP之類的泵121促進從處理腔室去除流出物。在操作577期間，反應物被引入至電漿發生器中。選擇性地，反應物可在被引入電漿發生器中之前與流出物混合。在一個實例中，反應物是氧化劑。
在操作578期間，從電漿發生器之內的反應物和流出物之一或多個產生電漿。電漿的產生促進流出物和反應物之一或兩者的離子化。流出物和反應物的離子化促進離子化的物種之間（例如，流出物內的自燃副產物與反應物之間）的反應。當離子化的反應物和/或離子化的流出物離開電漿發生器時，離子化的物種彼此反應以形成凝結的顆粒物質。凝結的顆粒物質是在減弱系統中存在的條件下處於固相的非自燃材料。在操作579中，凝結的顆粒物質被收集，例如被收集在收集器469中。凝結的顆粒物質的捕集（entrapment）促進來自減弱系統的凝結的顆粒物質的收集和去除。由於在操作578中的自燃副產物與反應物之間的反應，所以所得的凝結的顆粒物質是不自燃的，且因此，收集器的清潔比清潔收集的自燃副產物更加安全。在操作579中收集凝結的顆粒物質之後，剩餘的流出氣體可隨後離開減弱系統以進一步的處理，所述進一步的處理諸如是洗滌。
在代表性減弱製程中，將包含P、B、As、PH3、BF3、AsH3和上述各項的衍生物以上各者之一或多個的流出物從處理腔室排出。流出物流經TMP至前級真空管線中。將諸如在氬氣的載氣中的O2之類的反應物從反應物輸送系統供應至前級真空管線。反應物和流出物流經前級真空管線至電漿發生器，電漿發生器在那裡將流出物和反應物解離成為離子化的物種。對於200 mm基板，可以以約10 sccm至約30 sccm的流率提供O2以產生與流出物中的自燃副產物反應的氧離子。可以以足夠促進電漿產生的流率提供氬氣。當離子化的物種離開電漿發生器時，離子化的物種反應（例如，燃燒）以形成凝結的顆粒物質。在一個實例中，凝結的顆粒物質包含P2O3、P2O5、B2O3和As2O5及其他物質這些顆粒物質中的一種或多種。凝結的顆粒物質隨後被收集以從流出氣體中去除凝結的顆粒物質。流出氣體可隨後通過諸如低真空泵之類的真空源被排放，且隨後被排放至洗滌器。
先前描述的實施方式具有許多優點。例如，本文公開的技術能將流出氣體中的自燃副產物轉換成為更加良性的化學品，這些化學品能被更安全地處理。就工人短時間嚴重暴露於流出物和通過將自燃或有毒材料轉換成為更加環境友好的和穩定的材料而言，電漿減弱製程對於人類健康是有益的。電漿減弱製程還通過從流出氣流中去除顆粒和/或其他腐蝕性材料來保護諸如例如真空泵之類的半導體處理設備免於過度磨損和過早失效。此外，對真空前級真空管線執行減弱技術增加了對工人和設備的額外安全性。如果設備在減弱製程期間發生洩漏，那麼流出物相對於外部環境的低壓防止了流出物從減弱設備中漏出。另外，本文公開的許多減弱反應物是低成本且多功能的。所有實施方式不必具有所有優點。
雖然前述內容是針對所公開的器件、方法和系統的實施方式，但是可在不背離本公開的基本範圍的情況下設計所公開的器件、方法和系統的其他的實施方式和進一步的實施方式，且本公開的範圍是由以下權利要求書所確定。
100‧‧‧處理系統
101‧‧‧處理腔室
102‧‧‧前級真空管線
103‧‧‧控制閥
104‧‧‧電漿發生器
105‧‧‧反應物源
106‧‧‧反應物輸送系統
107‧‧‧流量控制器件
108‧‧‧前級真空管線注氣成套工具
109‧‧‧前級真空管線氣體源
110‧‧‧壓力調節器
111‧‧‧減弱系統
112‧‧‧控制閥
114‧‧‧流量控制器件
116‧‧‧壓力計
118‧‧‧控制器
119‧‧‧洗滌器
120‧‧‧真空源
121‧‧‧泵
219‧‧‧洗滌器
223‧‧‧內邊緣
225‧‧‧主體
226‧‧‧外壁
227‧‧‧內壁
228‧‧‧第一板材
229‧‧‧第二板材
230‧‧‧外邊緣
231‧‧‧內邊緣
232‧‧‧外邊緣
233‧‧‧內邊緣
234‧‧‧第一端
235‧‧‧第二端
236‧‧‧第一端
237‧‧‧第二端
238‧‧‧第一絕緣環
239‧‧‧第二絕緣環
240‧‧‧電漿區域
241‧‧‧冷卻套管
242‧‧‧第一表面
243‧‧‧第二表面
244‧‧‧冷卻通道
245‧‧‧冷卻劑進口
246‧‧‧冷卻劑出口
247‧‧‧磁體
248‧‧‧磁體
250‧‧‧第一金屬防護件
251‧‧‧注氣口
252‧‧‧第二金屬防護件
253‧‧‧注氣口
254a‧‧‧板材
254b‧‧‧板材
254c‧‧‧板材
254d‧‧‧板材
254e‧‧‧板材
256‧‧‧端
258‧‧‧外邊緣
259‧‧‧防護件
260‧‧‧絕緣墊圈
262‧‧‧臺階
264‧‧‧內部部分
270‧‧‧第一端
272‧‧‧第二端
284‧‧‧電漿區域
365‧‧‧方法
366‧‧‧操作
367‧‧‧操作
368‧‧‧操作
400‧‧‧處理系統
411‧‧‧減弱系統
469‧‧‧收集器
575‧‧‧方法
576‧‧‧操作
577‧‧‧操作
578‧‧‧操作
579‧‧‧操作
因此，以可詳細地理解本公開內容的上述特徵的方式，可參考實施方式獲得上文簡要概述的本公開內容的更詳細的描述，所述實施方式中的一些實施方式在附圖中示出。然而，應注意，附圖僅示出本公開內容的典型實施方式且因此不應將附圖視為對本公開內容的範圍的限制，因為本公開內容可允許其他等效的實施方式。
圖1示出根據本公開內容的一個實施方式的基板處理系統的示意圖。
圖2A是根據本公開內容的一個實施方式的電漿發生器的剖面透視圖。
圖2B是根據本公開內容的一個實施方式的圖2A的電漿發生器的剖視圖。
圖2C是根據本公開內容的一個實施方式的圖2A的電漿發生器的金屬防護件（metal shield）的放大視圖。
圖3是示出減弱離開處理腔室的流出物的方法的一個實施方式的流程圖。
圖4示出根據本公開內容的另一實施方式的基板處理系統的示意圖。
圖5是示出減弱離開處理腔室的流出物的方法的另一實施方式的流程圖。
為了便於理解，已盡可能使用相同的附圖標記來標示各圖所共有的相同部件。另外，一個實施方式的部件可有利地適用於本文所述的其他實施方式。
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100‧‧‧處理系統
101‧‧‧處理腔室
102‧‧‧前級真空管線
103‧‧‧控制閥
104‧‧‧電漿發生器
105‧‧‧反應物源
106‧‧‧反應物輸送系統
107‧‧‧流量控制器件
108‧‧‧前級真空管線注氣成套工具
109‧‧‧前級真空管線氣體源
110‧‧‧壓力調節器
111‧‧‧減弱系統
112‧‧‧控制閥
114‧‧‧流量控制器件
116‧‧‧壓力計
118‧‧‧控制器
119‧‧‧洗滌器
120‧‧‧真空源
121‧‧‧泵

Claims (20)

  1. 一種方法，該方法包括以下步驟： 使一流出物從一處理腔室流動到一電漿發生器中，其中該流出物包含一自燃材料；使一反應物流動到該電漿發生器中；將該反應物和該自燃材料之一或多個離子化；在該離子化之後，使該自燃材料與該反應物反應以產生一氣相流出物材料；及減弱該氣相流出物材料。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該處理腔室包括一離子佈植腔室。
  3. 如請求項1所述的方法，其中該自燃材料包含P、B、As、PH3 、BF3 和AsH3 之一或多個。
  4. 如請求項1所述的方法，其中該反應物包含NF3 。
  5. 如請求項4所述的方法，其中對於200 mm基板，該反應物具有在約10 sccm至約20 sccm的範圍內的一流率。
  6. 如請求項1所述的方法，其中該反應在將該自燃材料引入至一低真空泵之前發生。
  7. 如請求項6所述的方法，進一步包括：將該氣相流出物材料引入至一洗滌器。
  8. 一種減弱來自一處理腔室的流出物的方法，該方法包括以下步驟： 使一流出物從一處理腔室流動到一電漿發生器中，其中該流出物包含一自燃材料；使一反應物流動到該電漿發生器中；將該反應物和該自燃材料之一或多個離子化；在該離子化之後，使該自燃材料與該反應物反應以產生凝結的顆粒物質；和收集該凝結的顆粒物質。
  9. 如請求項8所述的方法，其中該反應物是一氧化源。
  10. 如請求項8所述的方法，其中該反應物包含氧氣和水蒸氣之一或多個。
  11. 如請求項8所述的方法，其中該反應物是氧氣，且其中對於200 mm基板，該反應物具有在約10 sccm至約30 sccm的範圍內的一流率。
  12. 如請求項8所述的方法，其中該自燃材料包含P、B、As、PH3 、BF3 和AsH3 之一或多個。
  13. 如請求項8所述的方法，其中該處理腔室是一離子佈植腔室。
  14. 如請求項8所述的方法，其中該收集在將該自燃材料引入至一低真空泵之前發生。
  15. 一種用於減弱來自一處理腔室的流出物的設備，該設備包括： 一離子佈植腔室；一前級真空管線，該前級真空管線被耦接至該離子佈植腔室用以排放來自該離子佈植腔室的流出物；一電漿發生器，該電漿發生器用於產生離子化的該前級真空管線之內的氣體；一真空源，該真空源被耦接至該前級真空管線且位於該電漿發生器的下游；和一洗滌器，該洗滌器被流體地耦接至該真空源。
  16. 如請求項15所述的設備，該設備進一步包括被耦接至該前級真空管線的一反應物源，該反應物源包含一氧化劑。
  17. 如請求項15所述的設備，該設備進一步包括被耦接至該前級真空管線的一反應物源，該反應物源包含NF3 。
  18. 如請求項15所述的設備，該設備進一步包括被定位於該電漿發生器的下游且被定位於該真空源的上游的一收集器。
  19. 如請求項15所述的設備，其中該電漿發生器是一電感耦合電漿發生器。
  20. 如請求項15所述的設備，該設備進一步包括一反應物源，該反應物源被耦接至位於該電漿發生器上游的該前級真空管線，其中該反應物源是一水蒸氣產生器。
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