(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体プロセス中の粒子の突発的発生の検知、プロセスの稼働に対する損害の防止。【解決手段】インライン粒子センサは、センサ本体と、照明源と、照度検出器と、通信電子機器とを含む。センサ本体は、電子機器筐体と、流体入口、流体出口、試料干渉区域及び試料干渉区域を通して流体入口から流体出口まで延びる流体通路を備える流通部とを有する。照明源は、試料干渉区域の少なくとも一部を通して光を提供するように配置される。照度検出器は、試料干渉区域内の流路の少なくとも１つの粒子に照明が当たる結果としての照度変動を検出するように配置される。通信電子機器は、照度検出器に動作可能に結合されて、照度検出器によって検知された少なくとも１つの粒子の示度を提供する。試料干渉区域は、高い動作圧力に耐えるように構成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器筐体と、流体入口、流体出口、試料干渉区域及び試料干渉区域を通して流体入口から流体出口まで延びる流体通路を備える流通部と、を有するセンサ本体と、
試料干渉区域の少なくとも一部を通して光を提供するように配置された照明源と、
試料干渉区域内の流路の少なくとも１つの粒子に照明が当たる結果としての照度の変動を検出するように配置された照度検出器と、
照度検出器に動作可能に結合されて、照度検出器によって検知された少なくとも１つの粒子の示度を提供する通信電子機器とを含み、
試料干渉区域が、高い動作圧力に耐えるように構成されるインライン粒子センサ。
【請求項２】
通信電子機器が、無線通信電子機器である、請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
通信電子機器が、有線通信電子機器である、請求項１記載のセンサ。
【請求項４】
有線通信電子機器が、イーサネット通信電子機器である、請求項３記載のセンサ。
【請求項５】
有線通信電子機器が、ＵＳＢ接続通信電子機器である、請求項３記載のセンサ。
【請求項６】
試料干渉区域はシーリングされるが複数の透明窓を含み、複数の透明窓は、照明源からの照明を伝えるが、協働して試料干渉区域をシーリングする、請求項１記載のセンサ。
【請求項７】
さらに協働して、試料干渉区域をシーリングし、少なくとも１つの粒子によって生じる照度変動を照度検出器に通す検出窓をさらに含む、請求項６記載のセンサ。
【請求項８】
照明検出器に、試料干渉区域の焦点画像を提供するように配置された検出光学系をさらに含む、請求項７記載のセンサ。
【請求項９】
センサが、質量流制御部に類似して外見的に存在するように構成される、請求項１記載のセンサ。
【請求項１０】
流通部が、単一部品の金属から構成される、請求項１記載のセンサ。
【請求項１１】
金属がステンレス鋼である、請求項１記載のセンサ。
【請求項１２】
照明源がレーザである、請求項１記載のセンサ。
【請求項１３】
照明源からのレーザ照明を平行にするように配置された平行光学系をさらに含む、請求項１２記載のセンサ。
【請求項１４】
照明及び流体流が、試料干渉区域で、互いに対して実質的に直交する、請求項１記載のセンサ。
【請求項１５】
流体通路内に介在し、選択された流体流量を提供するように構成されたノズルをさらに含む、請求項１記載のセンサ。
【請求項１６】
弁及び出口を有する加圧流体源と、
出口に動作可能に結合された粒子センサと、を有し、
粒子センサが、
電子機器筐体と、流体入口、流体出口、試料干渉区域及び試料干渉区域を通して流体入口から流体出口まで延びる流体通路を備える流通部と、を有するセンサ本体と、
試料干渉区域の少なくとも一部を通して光を提供するように配置された照明源と、
試料干渉区域内の流路の少なくとも１つの粒子に照明が当たる結果としての照度の変動を検出するように配置された照度検出器と、
照度検出器に動作可能に結合されて、照度検出器によって検知された少なくとも１つの粒子の示度を提供する通信電子機器とを含み、
試料干渉区域が、加圧流体源の圧力に耐えるように構成される、
半導体プロセスツールに流体を提供するためのシステム。
【請求項１７】
第１の粒子センサと半導体プロセスツールとの間に動作可能に介在された、追加の粒子センサをさらに含む、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
粒子センサがそれぞれ、半導体プロセスツールの制御部に粒子の示度を伝える、請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体プロセス産業の最先端は、現在４５ナノメートルスケールの生産まで進歩している。さらに、３２ナノメートル及び２２ナノメートルスケールで開発が進んでいる。したがって、半導体プロセスツール及びプロセス自体が、これまでは全く必要とされなかった耐性及び状態まで制御されることがますます肝要となる。ウエハスクラップ及びメンテナンスダウンタイムのコストは、プロセス及び機器の制御の要望をより厳しいレベルまで駆り立て続けており、１００ナノメートルを上回るプロセスについてあまり重要でない他の問題が生じた場合、プロセス及び機器の技術者は、半導体プロセスをより良好に制御するための新しくかつ革新的な方法を探している。
【０００２】
半導体ウエハの製造中、複数のツール及びプロセスがあり、ウエハはそれらにさらされる。これらの各ステップ中に、それぞれ欠陥の可能性があり、これは不潔な機器及び／又はプロセス状態によって生じる場合があり、ウエハの表面上に堆積している微細粒子に起因して、最終的な集積回路デバイスの生産に劣化を生じさせる可能性がある。このように、全プロセスのステージ及びステップを、できる限り適度に清潔に保ち、ウエハをプロセスに託す前に、これらの各種ステージの状態を監視することができるようにすることが肝要である。このことが重要なのは、各ウエハが数十又は数百もの集積回路デバイスの回路構成を含む場合があり、一つのウエハの損失が数百又は数千ドル相当のスクラップにつながるかもしれないためである。
【発明の概要】
【０００３】
インライン粒子センサは、センサ本体と、照明源と、照度検出器と、通信電子機器とを含む。センサ本体は、電子機器筐体と、流体入口、流体出口、試料干渉区域及び試料干渉区域を通して流体入口から流体出口まで延びる流体通路と、を備える流通部とを有する。照明源は、試料干渉区域の少なくとも一部を通して光を提供するように配置される。照度検出器は、試料干渉区域内の流路の少なくとも１つの粒子に照明が当たることの結果としての照度の変動を検出するように配置される。通信電子機器は、照度検出器に動作可能に結合されて、照度検出器によって検知された少なくとも１つの粒子の示度を提供する。試料干渉区域は、高い動作圧力に耐えるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本発明の実施形態の、半導体プロセスシステムのためのインライン粒子検知システムの図である。
【図２】本発明の実施形態の、半導体プロセスシステムのためのインライン粒子検知ツールの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の、粒子検出の図である。
【図４】本発明の粒子検出の別の実施形態の図である。
【図５】本発明の実施形態の、インライン粒子検知システムの構成部品の図である。
【図６】本発明の実施形態の、インライン粒子検知システムを使用している半導体プロセスツールの図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
上述のように、全プロセスのステージ及びステップを清潔に保ち、ウエハをプロセスに託す前にステージの状態を監視することが肝要である。加えて、半導体プロセスツールに特殊ガス又は化学物質を提供し、中央監視ステーションに無線で又は別の方法でデータを送信することができるシステムによって汚染粒子の限度を設定する、１以上のプロセスケミカルデリバリーシステムを監視することができるリアルタイムシステムを備えることもまた有益である。
【０００６】
既存の粒子測定システムは、主として実験又は診断機器として意図されていると考えられる。多くのそのようなシステムは、自由大気を測定するように設計される。ガス又は流体の流線中の粒子を測定するいくつかのシステムが使用可能であると考えられる。しかし、これらのシステムは比較的大型で高価であり、使用のために訓練が必要である。加えて、これらのシステムは頑丈には構成されておらず、通常は測定されているガスの通気を必要とする。要するに、そのような現在使用可能なシステムは、継続的に工業的環境に設けられることができるものよりも、はるかに注意及びメンテナンスを必要とする。
【０００７】
図１は、本発明の実施形態の、インライン粒子検知システムを使用している半導体プロセスシステムの図である。システム１００は、ボトル又は他の好適な構造物１０４内部に配置された特殊プロセスガス源又は化学物質源１０２を含む。弁は、参照番号１０６で模式的に図示され、ボトル１０４内のガス又はプロセス化学物質が、出口１０８を通ってライン１１０内に入ることを可能にする。いくつかの用途では、ライン１１０はさらに、圧力レギュレータ（図示せず）を適宜含んでもよい。ライン１１０は、中を通過するガス又はプロセス化学物質に混入された粒子を測定するか又は検知するインライン粒子センサ１１４の入口１１２に流入する。そのような測定されたガス及び／又は化学物質は、すべてセンサ１１４の出口１１６を出て、半導体ツール／ステーション１１８に提供される。
【０００８】
半導体装置の構成に用いられるプロセスの例は、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、電気化学的蒸着（ＥＣＤ）、原子層蒸着（ＡＬＤ）及び分子線エピタキシ（ＭＢＥ）等を含む。そのようなプロセスはそれぞれ、そのプロセス用の異なるタイプ又は形状の特殊化学物質又はガスを必要とする場合がある。加えて、所与のタイプのプロセス用に異なるタイプのガスを使用することは、異なる結果をもたらす場合がある。したがって、半導体プロセスは、半導体プロセス用にボトル１０４内部に備えられた多様な特殊ガス及び／又は化学物質を使用する場合がある。しかし、すべてのそのような原料は、きわめて高い清浄度が備えられていなければならない。
【０００９】
半導体ウエハが、過剰な粒子によって生じた汚染のために廃棄された場合、ウエハが受けたプロセス全体を詳細に分析しなければならない。粒子は、多くの異なる汚染の潜在的な原因に加えて、半導体ツール内部の機械的な衝突から発される可能性があるため、そのような汚染の根本的原因を確かめることは、一般的には相当に困難である。確かに、プロセスガス及び特殊化学物質は、プロセスのために用いられるため、それらがそのような汚染源になる可能性がある。プロセスガス又は特殊化学物質の清浄度が、リアルタイム又は履歴ベースで検証することができるような効率的な方法を備えることにより、半導体ウエハの製造中の品質を保証し、及び／又は汚染が実際に生じた場合に必要とされる分析量を減少させる有意な利益を提供する。
【００１０】
上述のように、いくつかの粒子センサを使用して、高圧流からのプロセスガス又は特殊化学物質の一部を分離して、分離部分の粒子を監視する。分離部分に粒子が検出された場合、粒子は、プロセスのために用いられる非分離部分にも存在すると想定される。しかし、清浄度レベルがきわめて高くなった場合、その想定が常に正しいわけではない場合がある。たとえば、少数の粒子は分離部分について行くため、プロセスガス又は特殊化学物質の非分離部分が実際には粒子を含有していない場合にも、検出されてしまうことがある。反対に、粒子は、分離部分についていかないため検出されないが、依然として半導体ツール又はプロセスに汚染をもたらす可能性もある。粒子検出のためにプロセスガスの一部を分離する利点は、現在市販されている粒子センサを、破壊することなく適合させることができるレベルまで、ガスの圧力を低減させることができることである。しかし、ガスはいったん粒子センサを通過すると、空気又は他のガスと混合されるため、プロセス内に再注入されるにはもはや好適ではない場合がある。ガスがプロセスに再注入されない別の理由は、いったん圧力が、使用可能な粒子検出センサを適合させる程度に低下すると、ガスは、再注入可能になる前に再加圧される必要があることである。さらに、加圧プロセス自体が汚染源又は粒子源となる可能性があるため、望ましくない。したがって、測定されたガスは、破棄されるか又は安全に逃がされる。
【００１１】
本発明の実施形態がインラインであると考えられるのは、所与のボトル１０４又は好適な容器からのすべてのプロセスガス又は特殊化学物質が、センサを通過して、適切なツール又は半導体プロセスステーション１１８上に運ばれるためである。したがって、図１に示されるように、センサ１１４は、入口１１２及び流出口１１６を含み、これらを通してすべての特定の特殊化学物質又はプロセスガスが流れる。とりわけ、センサ１１４は、通気孔、又は入口１１２における流入が流出１１６よりも大きくなることを可能にする他の好適な構造を含まない。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態のインライン粒子センサの斜視図である。センサ１１４は、電子機器筐体１２０に加えて、流通部１２２を含む。流通部１２２は、入口１１２及び出口１１６を含み、好ましくは金属で構成される。より好ましくは、流通部１２２は、単一部品のステンレス鋼で構成される。図２に図示されるように、入口１１２及び出口１１６は、好ましくは規格化された入口であり、質量流制御部及び他の好適な装置が、半導体プロセスシステムの特殊化学物質及びプロセスガスのラインに結合されるのとほぼ同じ方法で流れのラインに結合されることができる。好ましくは、流通部１２２は、相対的に矩形であり、一般的なガス弁及び質量流制御部のようなフロー部品と同じような方法でガスパネルに取り付けるような形状及びサイズにされる。
【００１３】
質量流制御部は、多くの半導体及び工業用ガス流システムの基礎的な構成要素である。質量流制御部は、ガスシステムへの取り付け及び接続を容易にするような準標準形状を有する。また、質量流制御部は、中央制御室によって制御され、そこに報告する。本発明の実施形態では、インライン粒子検知システム及び質量流制御部は、併用されることが意図されている。これにより、粒子検出情報を流量に関連させることが可能になり、粒子情報
を、流れの量又は質量ごとの粒子に関して提供することができる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、インライン粒子測定システムは、質量流制御部に物理的に類似している。たとえば、入口１１２及び出口１１６は、好ましくは基部から１／２インチ中央寄りである。流通部１２２の幅は、好ましくは３８ｍｍ未満であり、流通部１２２の長さは、好ましくは２００ｍｍ未満である。装置全体（流通部１２２及び電子機器筐体１２０）の高さは、好ましくは１８０ｍｍ未満であり、より好ましくは１６０ｍｍ未満である。質量流制御部は、ガス又は流体の流れを測定して制御し、一方でインライン粒子検知システムは、粒子の存在及び／又は濃度を報告することにより、デリケートな機器及び製品への損傷を防止する。
【００１５】
本発明の実施形態では、インライン粒子検知システムは、継続的又は断続的に用いられてもよい。さらに、インライン粒子検知システムは、ガス使用点で用いられてもよく、又はガスラインに沿った任意の位置に配置されてもよい。またさらには、センサは、継続的に超高圧下（およそ３０００ポンド／平方インチ）に置かれる環境で、最初の弁より先にガスボトルに直接接続されてもよい。材料選択及び／又は他の設計考慮事項を通して、本発明の実施形態はまた、高温に耐える能力を提供する場合もある。他の装置とは対照的に、本発明の実施形態は、リアルタイムの粒子情報を提供するシステム及び方法を提供する。この情報は、半導体工場内の多くの臨界流体の状態について、プロセス／施設技術者にフィードバックを伝えるのに用いることができる。本発明の実施形態は、工場全体で用いることができ、さらにはシーリングされて、湿潤した用途で用いられてもよい。現在、市販されているいくつかの粒子カウンタは、工場環境内の粒子をカウントするために比較的高速の気流を必要とする。しかし、化学送出ラインでの直接の無線測定用の方法は存在しないと考えられる。さらに、現在使用可能なガス又は流体粒子監視システムは、高ガス圧に耐え得るとは考えられず、有害なガスが監視されている場合に危険であるおそれがある環境内での永続的な設置が意図されていない。対照的に、本発明の実施形態は、高圧ラインに永続的に設置することができ、長期間にわたって超高圧に耐え得る装置を提供する。
【００１６】
図３は、本発明の実施形態の、インライン粒子検知システム１１４の図である。ガス流は、入口１１２から一直線に出口１１６に向かっているとして模式的に図示されているが、実際には、流通路は一直線である必要はない。照明源１３０は、好ましくはレーザであり、より好ましくはダイオードレーザである。しかし、本発明の実施形態は、照明源１３０がＬＥＤ又は他の好適な光源である場合に実施することができる。光の波長及び対象となる粒子のサイズは、一般的には照明源１３０の選択において考慮される。一般に、短波長が好ましいが、これはプロセス技術がますます小さな粒子径へと進歩しているためである。好ましくは、照明の波長は全体として短い、たとえば青又は紫外領域であるが、これは、より短い波長の照明は粒子によってより拡散されるためである。図３に図示されるように、照明源１３０は、好ましくは、流れ干渉区域１３２内の流体流に実質的に直交する方向で、直接照明に配置される。照明源１３０からの照明が、好ましくは透明材料、たとえばガラス、水晶、サファイア、炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は液体／ガス送出システムの一部であり、干渉区域１３２を通した流体の流れからのリアルタイムデータが見られる他の好適な材料から形成される透明の管又は窓を通して光ることが好ましい。粒子（たとえば、参照番号１３４で模式的に図示されている）は、干渉区域１３２に進入すると、拡散するか、あるいは検出器１３６、１３８に当たる相当量の光を妨げる。検出器１３６、１３８によって測定された、照明の強さにおけるこの瞬間的な変動は、好適な検出回路（図３に図示せず）によって検出されて、粒子１３４の存在をカウントするかまたは検出する。ビーム中に粒子がない場合、拡散光は検出されない。図３に図示されるように、複数の検出器１３６、１３８を設けることができる。さらに、照明源１３０からの照明の方向に対して異なる角度の方向に、異なる検出器を設けることができる。以上のように、検出器１３６は一般的に、粒子が存在しない場合の照度の定常状態量を検出する。粒子が光ビームを妨げると、検出器１３６は、測定された照度の低下を記録する。一方、検出器１３８は、検出器１３６に対してある角度をもって（相対的に９０度として図示される）配置される。粒子が存在しない場合、検出器１３８は照明を検出しない。しかし、粒子１３４が照明を拡散させる場合、検出器１３８は拡散された照明を検出する。好ましい実施形態では、単一の検出器１３６を用いて粒子を検出する。当業者においては、本発明のさまざまな実施形態に従って、検出器の他の構成を実施できることが理解されよう。いくつかの実施形態では、センサは、複数の検出器を介して同時の、又は実質的に同時の検出を用いる。さらに、検出器は、試料管の周囲沿い又は交差又は走査ビーム下の管の表面上を含む、ビームによって直接照明されない場所に位置付けられることができる。本明細書で用いられる交差ビームとは、少なくとも一度曲げられるか又は反射されて、試料干渉区域を複数回通過するビームである。これにより、試料干渉区域において、増大された有効範囲を提供することができる。走査ビームは、試料干渉区域全体をカバーするように動く、強く集束されたビームである。強い集束により、小さな粒子の検出に必要な高いビーム強度が可能になる。実際、ビーム強度は、ビームが走査されない場合、ビームからの熱がセンサを破損する程高い場合がある。
【００１７】
図４は、本発明の実施形態の、インライン粒子検知システムの図である。システム２１４には、システム１１４との多くの類似点が記載され、同様の部品には同じように番号が振られている。システム２１４は、照明源２３０及び検出器２３８に結合されたプロセス電子機器２５０を含む電子機器筐体２２０を含む。さらに、システム２１４は、入口２１２及び出口２１６を含み、これらを通してプロセスガス又は特殊化学物質が流れる。入口２１２から出口２１６への全流路は図４には図示されないが、これはいくつかの流路は断面図では示されず、いくつかの流路はページの平面に対して垂直であるためである。
【００１８】
照明源２３０は、好ましくはレーザ照明源であり、平行光学系２３４に進入して平行ビーム２３６を生成するレーザ照明２３２を生成する。平行ビーム２３６は、高圧透明部材２４０を通過して試料干渉区域２４２内に進み、最終的に高圧透明／反射部材２４４に突き当たる。部材２４４は、平行ビーム２３６の一部を、参照番号２４６として示されるように反射する。さらに、ビーム２３６の一部は、部材２４４を通過して、鏡又は他の好適な光学面２４８によって、ビーム２５１で示されるように反射される。高圧透明部材２４０、２４４はそれぞれ、平行ビーム２４６を適宜通し及び／又は反射するように光学的に構成される。加えて、部材２４０及び２４４は、システム２１４が曝される全体の動作圧力に耐えるために十分に厚く、かつ十分に強い材料から選択される。たとえば、干渉区域２４２内部の圧力は、およそ３０００ポンド／平方インチ又はそれ以上になる場合がある。したがって、部材２４０及び２４４は、そのような圧力に耐えるように構成された光学部材である。加えて、管又は透明部材を装着させるために好適なシーリング又は他の継手を設けて、高圧シーリングを容易にしてもよい。ガス流チャンバ又は試料干渉区域２４２全体が、超高圧に耐えるように堅固に設計される必要がある。このことは、半導体工場内の多くのガスが非常に有毒であるか又は可燃性があり、ガスの漏れが危険であるために特に重要である。干渉区域２４２は、好ましくはガスを汚染しないか、又はガスと反応しない材料で構成される。ステンレス鋼は好ましい材料である。水晶又はサファイアは、透明部材２４０及び２４４の窓の好ましい材料である。シーリング部材２５２は、チャンバ内のガス又は流体に依存して、さまざまな材料から作られるＯリングであってもよい。加えて、又はこれに代えて、シーリング部材２５２は、金属のＯリングにすることができる。平行ビーム２３６は、試料干渉区域２４２内の粒子と干渉した後、透明部材２４４を通って試料干渉区域２４２から出て行く。好ましくは、レーザ迷光は、光検出光学系及び光検出器２３８から遠ざけて、粒子からの信号を遮蔽するのを防止する。
【００１９】
試料干渉区域２４２内部のガス流は、好ましくはページの平面から出て行っているノズル２５４からである。したがって、ノズル２５４を通過するガスは、基本的には平行ビーム２３６の角度に対して実質的に直交する角度に伝えられている。ノズル２５４のサイズ決めによって、試料干渉区域２４２を通るガス流速を制御することができる。干渉区域２４２内部では、ノズル２５４から流出するガスに混入した粒子は、ビーム２３６内部の照明に拡散を生じさせる。この拡散は、検出光学系２６２及び２６４を通過するビーム２６０で検出される。光学系２６２及び２６４は協働して、ガス干渉区域及び位置２６６の光検出器２３８上の拡散照明の像に焦点を合わせる。図４に図示されるように、拡散照明は、それを通して質の高い照明伝達を提供するようにも光学的に構成されるが、試料干渉区域２４２の内圧に耐えるようにも物理的に構成された第３の高圧光学部材２７０を通して伝えられる。さらに、部材２７０は、図示されるように、好適なシーリング部材２５２でシーリングされることができる。
【００２０】
図５は、本発明の実施形態の、インライン粒子検知システムの図である。システム２１４は、プロセッサ又はプロセス電子機器２５０、電源モジュール２７２及び通信モジュール２８０を含む。プロセッサ２５０は、照明源２３０及び１以上の検出器２３８に動作可能に結合される。電源モジュール２７２は、好ましくはセンサ２１４に電力を提供するエネルギ源、たとえば充電式あるいはそれ以外のバッテリを含む。加えて、又はこれに代えて、電源モジュール２７２は、市販の壁コンセントからの電力を調整して、センサに電力供給し、及び／又は（停電の場合にバックアップ動作を提供することができる）バッテリを充電する回路を含んでもよい。プロセッサ２５０は、好ましくはマイクロプロセッサであるが、検出器２３８を用いて粒子を検知するかあるいは検出して、通信モジュール２８０に粒子検出に関する情報を伝えるために使用可能な情報を提供することができる任意の好適なプロセス電子機器であってもよい。通信モジュール２８０は、プロセッサ２５０に結合され、粒子検出に関する情報を通信するように構成される。モジュール２８０は、無線通信モジュール、有線通信モジュール又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。有線通信の好適な例は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）通信規格の他に、既知のイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）通信を含む。好適な無線通信の例は、既知のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコルの他に、既知のＺｉｇＢｅｅ通信プロトコルを含む。
【００２１】
照明源２３０は、照明干渉を検出することができるような方法で粒子と干渉することができる、可視あるいはそれ以外の電磁エネルギを生成することが可能な任意の好適な装置にすることができる。好ましくは、照明源２３０は、比較的短波長を有するレーザ照明源、たとえば青色レーザである。検出器２３８は、照明源２３０からの照明を検出することができる任意の好適な装置にすることができる。好ましくは、検出器２３８は単に、照明源２３０によって提供された照明の波長に対する感度を有する光検出器である。しかし、それに影響を及ぼす電磁エネルギを基にして電気信号を生成することが可能な任意の装置を用いてもよい。
【００２２】
図６は、特殊ガス源３０２、３０４、３０６に動作可能に結合された半導体プロセスツール３００の図である。ガス源３０２、３０４、３０６は、それぞれのインライン粒子検知システム３０８を介して、ツール３００に動作可能に結合される。システム３０８は、無線あるいは他の方法で、リアルタイム又はそれ以外に生じた粒子検出イベントを報告することができる。システム３０８によって提供された粒子検出情報は、半導体ツール制御部３１２に動作可能に結合された受信機３１０に伝えられる。制御部３１２はまた、３１４で模式的に図示されるように、技術者又は操作者にインターフェイスを提供する。したがって、システム３０８のいずれかが、選択された閾値よりも多い総計または量で流れる粒子を検出すると、ツール制御部３１２は、プロセスを自動的に停止させるか、又はインターフェイス３１４を介して操作者に対して警告又は他の好適な表示を生成することができる。加えて、ツール３００に関する問題が発見された場合、インターフェイス３１４を使用している操作者は、リアルタイムデータの他に、システム３０８によって提供された記憶された履歴情報を調査して、ツール３００を汚染した可能性がある粒子が、ガス源３０２、３０４、３０６のいずれから導入されたかを判断してもよい。
【００２３】
本発明の実施形態は、数多くの半導体プロセス用途での数多くの利点を提供する。たとえば、一般的にプロセスガス製造業者又は供給元は、供給されたガスの清浄度に気を使い、又はガスの清浄度に関して顧客と言い争う場合がある。ガス供給元は、ガスボトルにインライン粒子検知システムを設置し、ボトルから出ているガスを監視してもよい。顧客が明らかな粒子の突発的な発生を認めた場合、ガス供給元は、検知システムによって記録された粒子レベルを調べて、ボトルから出ていたガスが汚染されていたかを検証することができる。これは、汚染後のトラブルシューティングの一例である。
【００２４】
半導体プロセスシステムのための本発明の実施形態によって提供される利点の別の例は、半導体工場又は他の施設で粒子が検出された場合である。インライン粒子検知システムは、特殊ガスラインのさまざまなポイントに接続されて、粒子源を判定することを試みることができる。これは、本発明の実施形態を使用した分散型の粒子検知の一例である。
【００２５】
本発明の実施形態によって提供される利点のまた別の例は、インライン粒子検知システムを用いて、粒子の突発的な発生を検知し、プロセスの停止、弁閉鎖又は警告を生じさせて、プロセスの稼働に対する損害を防止することである。これはイベント検出の一例であり、リアルタイム情報又は実質的なリアルタイム情報を用いてさらなる問題を防止することができる。さらに、粒子レベルを経時監視してもよく、さまざまな品質制御方法を適用して、粒子レベルを改善させることができる。
【００２６】
本発明の実施形態の別の利点が生じるのは、数多くのガスのユーザが、圧力が一定のレベルまで降下するとガスを用いることを中断するが、これはボトル内の最後のガスを取り出すと、汚染の機会が増大することを経験から習得しているからである。しかし、ユーザが本発明の実施形態のインライン粒子センサを設置すれば、ユーザは汚染が強まり始めた時を検出することができるため、ユーザはボトルからガスをさらに用いることが可能である場合がある。
【００２７】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、当業者においては、本発明の本質及び範囲から逸脱することなく、形状及び詳細に変更を加えてもよいことが認識されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
1. Title of Invention
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2. Detailed Description of Invention
2010197386.tif 000010
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1.Claims
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1. Abstract
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2. Representative Drawing
None
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