(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波ジェネレータと、このマイクロ波ジェネレータからマイクロ波エネルギーを受け取るガスチャンバーであって、その中でマイクロ波エネルギーを使用してプラズマが発生され、ガス流を受け取るガス入口とガス出口を備えたガスチャンバーとを備えたマイクロ波プラズマ除害装置であって、
前記マイクロ波プラズマ除害装置は、このガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を監視する手段と、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を、前記監視手段からの出力に基づいて調整する手段と、を備え、前記調整する手段は、前記ガスチャンバーに入る前記ガス流の変化に応じて、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を周期的に調整するように構成されるマイクロ波プラズマ除害装置。
【請求項２】
前記監視手段は、前記ガスチャンバーから反射されるマイクロ波エネルギーの電力を検出する手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記マイクロ波ジェネレータから前記ガスチャンバーへマイクロ波放射を搬送するための導波器内に配置される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記ガスチャンバーと前記マイクロ波ジェネレータとの間に位置するアイソレータ内に配置される、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記ガスチャンバーは、ガス流を受け入れるガス入口と、ガス出口とを有し、前記調整手段は、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を、前記ガスチャンバーに入るガス流の変化に応答して調整するように構成される、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記調整手段は、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を、前記ガスチャンバーに入るガス流の質量流量の変化に応答して調整するように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記調整手段は、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を、前記ガスチャンバーに入るガス流の組成の変化に応答して調整するように構成される、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記調整手段は、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を変化させ、前記電力が変化されるときに前記出力を監視し、更に、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波の最適な電力を前記監視される出力に基づいて決定するように構成される、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記調整手段は、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整して、ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を最小にする一方、装置のガス破壊効率を所定レベル以上に維持するように構成される、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
複数のプロセスチャンバーから排気されるガスを処理するためのマイクロ波プラズマ除害装置において、マイクロ波ジェネレータと、このマイクロ波ジェネレータからのマイクロ波エネルギーを、前記ガスを受け入れるガスチャンバーであってその中でマイクロ波エネルギーを使用してプラズマを発生するガスチャンバーへ搬送するための導波器と、前記ガスチャンバー内での前記ガスの処理中に前記ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を検出するための検出器と、この検出器からの出力に基づいて前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整するためのコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整して、ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの前記量を最小にする一方、装置のガス破壊効率を所定レベル以上に維持するように構成される装置。
【請求項１１】
前記ガスチャンバーは、マイクロ波共振空洞で構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
マイクロ波ジェネレータと、このマイクロ波ジェネレータからマイクロ波エネルギーを受け取るガスチャンバーであって、その中でマイクロ波エネルギーを使用してプラズマが発生され、ガス流を受け取るガス入り口とガス出口とを備えたガスチャンバーとを備えたマイクロ波プラズマ除害装置を動作する方法において、
前記ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を監視するステップと、その吸収されないマイクロ波エネルギーの量に基づいて前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整するステップと、を備え、
前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力は、前記ガスチャンバーに入るガス流の変化に応答して調整され、又は、前記ガスチャンバーに入るガス流の質量流量の変化及び前記ガスチャンバーに入るガス流の組成の変化の少なくとも一方に応答して調整される方法。
【請求項１３】
前記ガスチャンバーから反射されるマイクロ波エネルギーの電力を監視し、そしてその反射電力に基づいて、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を周期的に調整する、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を変化させ、前記電力が変化されるときに前記ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を監視し、更に、前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波の最適な電力を、前記吸収されないマイクロ波エネルギーの量に基づいて決定する、請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整してガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を最小にする一方、装置のガス破壊効率を所定レベル以上に維持する、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波プラズマ除害減少、及びこのような装置を動作する方法に係る。本発明は、複数のプロセスチャンバーから排気されたガス流を処理するためのマイクロ波プラズマ除害減少に特に適している。
【背景技術】
【０００２】
プロセスチャンバー内で半導体又はフラットパネルディスプレイデバイスを形成する間にプロセスチャンバーには種々の異なるガスが供給され得る。化学気相堆積プロセスでは、基板を収容するプロセスチャンバーにガスが供給され、基板の表面上に薄膜を形成するように反応する。例えば、ＬＰＣＶＤ（低圧力化学気相堆積）の窒化物プロセスは、ＤＣＳ（ジクロロシラン）及びアンモニアを使用して、ウェハの表面上に窒化シリコンを形成する。エッチングプロセスでは、三塩化硼素及び塩素のようなガスをチャンバーへ供給して、望ましからぬアルミニウムを除去し、そしてポリシリコンエッチングプロセスでは、臭化水素及び塩素をチャンバーへ供給する。過フッ素化合物ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3及びＳＦ6のような清掃ガスをチャンバーへ周期的に供給して、望ましからぬ堆積物をチャンバーから清掃することができる。
【０００３】
プロセスツールは、典型的に、堆積、エッチング又は清掃プロセスの各異なるステージに各々設けられる複数のプロセスチャンバーを有し、従って、所与の時間にこれらチャンバーから排気されるガスは、種々の異なる圧力、組成及び／又は質量流量をもつことになる。これらのプロセス中には、典型的に、プロセスチャンバーから排気されたガスに含まれた残留量のガスがプロセスチャンバーへ供給される。過フッ素化合物ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3及びＳＦ6は、温室効果ガスとして知られており、従って、これらのガスは、大気中へ通気する前に、プロセスチャンバーから排気されたガスから除去することが望まれる。
【０００４】
過フッ素化合物は、マイクロ波プラズマ除害装置を使用して高い効率でガス流から除去することができる。このような装置の一例がＵＫ特許第ＧＢ２，２７３，０２７号に説明されている。この装置では、導波器が、マイクロ波ジェネレータからのマイクロ波放射を、２つの電極を密接対向関係で収容するガスチャンバーへ搬送する。処理されるべきガスは、ガス入口を経てガスチャンバーへ流れ込み、それら電極間に通される。電極は、チャンバーを通過するマイクロ波放射の電界を局部的に増強するように働き、電極間に流れるガスからマイクロ波プラズマを開始して２つの電極間に持続させることができる。一方の電極は、ガスチャンバーからのガス出口を与えるために軸方向穴を有する。プラズマ内の激しい条件のもとで、ガス流内の種がエネルギー電子との衝撃を受けて、反応性の種へと解離し、これら反応性の種は、ガス流に添加された酸素又は水素と結合して、比較的安定した副産物を生成することができる。
【０００５】
マイクロ波プラズマ除害装置の破壊及び除去効率は、ガスチャンバーに流れるガス流により吸収されるマイクロ波電力の量に依存する。所与のマイクロ波電力に対して、チャンバー内でマイクロ波電力が吸収される程度は、次のものを含む多数のファクタに依存する。即ち、
−チャンバーの圧力、
−チャンバーを通るガス流の質量流量、
−ガス流の組成、
−チャンバーの電極又は他のコンポーネントの磨耗又はダメージ、及び
−電極の腐食によりチャンバー内に生じる破片。
【０００６】
それ故、単一のマイクロ波プラズマ除害装置を複数のプロセスチャンバーから排気されたガスを受け取るように構成するときには、装置の効率を、装置に入るガス流の質量流量及びそのガス内の過フッ素化合物の濃度に対して最大値に高く保つよう確保するために、通常は、マイクロ波放射の電力を、固定の比較的高いレベル、例えば、６又は１２ｋＷにセットしている。
【０００７】
ガス流中の過フッ素化合物の濃度が比較的低いとき、特に、ガス流の質量流量が特に低く、例えば、プロセスチャンバーの１つ以上が使用されていないときに、比較的高い電力でマイクロ波放射が発生すると、ガスチャンバー内に流れるガスによるマイクロ波放射の電力の吸収が不完全になる。これは、電力の浪費に加えて、次のうちの１つ以上を生じる結果となる。
−ガスチャンバーの過熱、
−マイクロ波放射がマイクロ波ジェネレータに向かって反射して戻り、マイクロ波ジェネレータにダメージを生じ得ること、及び
−ガスチャンバーのインピーダンスが変化して、装置の破壊効率を低下し得ること。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故、装置の破壊及び除去効率を損なわずに、ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波電力の量を最小にすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１の態様において、マイクロ波ジェネレータと、このマイクロ波ジェネレータからマイクロ波エネルギーを受け取るガスチャンバーであって、その中でマイクロ波エネルギーを使用してプラズマが発生されるガスチャンバーと、このガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を監視する手段と、マイクロ波ジェネレータによって発生されるマイクロ波エネルギーの電力を、監視手段からの出力に基づいて調整する手段と、を備えたマイクロ波プラズマ除害装置を提供する。
【００１０】
ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量は、例えば、ガスチャンバーの温度を監視するか、又は更に好ましくは、ガスチャンバーから反射されるマイクロ波エネルギーの電力を監視することにより、監視することができる。ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量が比較的高いときには、マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を下げて、チャンバーの過熱を防止し、運転コストを低減することができる。ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量が比較的低いときには、これは、質量流量の増加、及び／又はガス流内の過フッ素化合物濃度の増加を指示し、従って、マイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を上げて、装置の破壊及び除去効率を許容値に維持することができる。
【００１１】
ガスチャンバーから反射されるマイクロ波放射の電力を検出する検出器を、ガスチャンバーとマイクロ波ジェネレータとの間の便利な位置に設けることができる。好ましい実施形態では、この検出器は、反射されたマイクロ波放射がマイクロ波ジェネレータへ戻るのを防止するためにマイクロ波導波器アイソレータに配置される。或いは又、この検出器は、サーキュレータ、チューナ、又は導波器の他の部分に配置されてもよい。ガスチャンバーは、マイクロ波共振空洞を含むのが好ましい。
【００１２】
ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量は、連続的に監視されてもよいし、或いは周期的に監視されてもよい。周期的な監視は、所定の時間、例えば、数分ごとに行われてもよく、及び／又は監視は、ガスチャンバーに入るガス流の変化のような１つ以上の事象によってトリガーされてもよい。ガス流の質量流量の変化に関するデータは、ガス流と共にポンピング用のパージガスを受け取るポンプから受け取ってもよいし、ガス流に添加されるパージガスの量を制御するための制御システムから受け取ってもよいし、又はガスチャンバーに入るガス流の質量流量を測定するための流量計から受け取ってもよい。ガス流の組成の変化に関するデータは、プロセスツールのコントローラから受け取ってもよい。或いは又、プロセスツールから、又はガスチャンバーの上流に配置されたガスセンサからデータを受け取るホストコンピュータにより、データが供給されてもよい。ガス流がプロセスチャンバーから排気される場合には、データが、プロセスチャンバーへ供給されるガスの組成を表わしてもよく、このデータから、排気ガスの組成を予想することができる。例えば、ガス組成の変化を表わすデータは、プロセスチャンバーへガスを供給するのに使用される１つ以上の可変流量制御装置を監視することで得られてもよい。又、プロセスチャンバーへガスを供給するための１つ以上のバルブの開閉を検出してもよく、及び／又はプロセスチャンバーへガスを供給するところの流量を制御するための１つ以上の質量流量コントローラのコンダクタンスを検出してもよく、これは、例えば、これらの装置へ供給される信号を監視することで行うことができる。
【００１３】
発生されるマイクロ波の最適な電力を決定するために、例えば、発生されるマイクロ波エネルギーの電力を増加し、その後に減少することにより、発生されるマイクロ波の電力を変化させる制御シーケンスを実行することができる。この電力が変化されるときに検出器からの出力を監視し、そしてその監視された出力に基づいて最適な電力を決定することができる。例えば、最適な電力は、それを越えると、反射電力が、発生されるマイクロ波エネルギーの電力の増加と共に迅速に増加するものとして決定される。
【００１４】
この装置は、複数のプロセスチャンバーから排気されるガス流の処理に使用するのに特に適しており、従って、第２の態様では、本発明は、複数のプロセスチャンバーから排気されるガスを処理するためのマイクロ波プラズマ除害装置であって、マイクロ波ジェネレータと、このマイクロ波ジェネレータからのマイクロ波エネルギーを、前記ガスを受け入れるガスチャンバーであってその中でマイクロ波エネルギーを使用してプラズマを発生するガスチャンバーへと搬送するための導波器と、このガスチャンバー内での前記ガスの処理中にガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を検出するための検出器と、この検出器からの出力に基づいてマイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整するためのコントローラと、を備えた装置を提供する。
【００１５】
本発明は、第３の態様において、マイクロ波ジェネレータと、このマイクロ波ジェネレータからマイクロ波エネルギーを受け取るガスチャンバーであって、その中でマイクロ波エネルギーを使用してプラズマが発生されるガスチャンバーとを備えたマイクロ波プラズマ除害装置を動作する方法において、ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を監視するステップと、その吸収されないマイクロ波エネルギーの量に基づいてマイクロ波ジェネレータにより発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整するステップとを備えた方法を提供する。
【００１６】
本発明は、第４の態様において、ガスチャンバーへガス流を搬送するステップと、ガスチャンバーへマイクロ波エネルギーを供給してガスチャンバー内にプラズマを発生するステップと、ガスチャンバー内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を検出するステップと、その吸収されないマイクロ波エネルギーの量に基づいてマイクロ波チャンバーに供給されるマイクロ波エネルギーの電力を調整するステップと、を備えたガス流処理方法を提供する。
【００１７】
本発明の装置の態様に関して上述した特徴は、方法の態様にも等しく適用でき、そしてその逆のことも言える。
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい特徴を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
先ず、図１を参照すれば、プロセスツールは、例えば、半導体デバイス、フラットパネルディスプレイ装置又はソーラーパネル装置を各々処理するための複数のプロセスチャンバー１０を備えている。各プロセスチャンバー１０は、チャンバー１０内で処理を行うのに使用するための種々のプロセスガスを受け取る。例えば、金属エッチングプロセスを行うために三塩化硼素及び塩素が供給され、ＬＰＣＶＤプロセスを行なうためにアンモニア及びジクロロシランが供給され、そして多結晶シリコンをエッチングするために臭化水素及び塩素源が設けられる。プロセスツールは、チャンバーへのプロセスガスの供給率を制御するためのバルブ及び他の流れ制御装置（図示せず）へ制御信号を供給することによりチャンバー１０へのプロセスガスの供給を制御する。
【００２０】
各チャンバー１０の出口から各ポンピングシステムにより排気ガスが引き出される。チャンバー１０内での処理中に、プロセスガスの一部分が消費され、従って、排気ガスは、チャンバーへ供給されたプロセスガスと、チャンバー内での処理からの副産物との混合物を含む。各ポンピングシステムは、典型的に、チャンバーから排気ガスを引き出すためのターボ分子ポンプ又はルーツブースターポンプの形態の二次ポンプ１２を含む。ターボ分子ポンプは、チャンバー１０に少なくとも１０-3mbarの真空を発生する。ガスは、典型的に、ターボ分子ポンプから約１mbarの圧力で排気され、従って、ポンピングシステムは、ターボ分子ポンプ１２からの排気ガスを受け取って、ガスの圧力を、ほぼ大気圧の圧力へ上昇させるための一次又はバッキングポンプ１４も備えている。
【００２１】
ＬＰＣＶＤ及び金属エッチングプロセスの結果、プロセスの副産物として凝縮性の種が生じ、ＨＢｒは、水分の存在中でステンレススチールを腐食させる。バッキングポンプ１４内でこれらの種が凝縮するのを防止すると共に、腐食性ガスのポンプ容積部を掃除するために、窒素又はアルゴンのパージガスがその供給源１６から各ポンプ１４の１つ以上のパージポート１８へ供給され、チャンバー１０から排気されたガスと共にポンピングさせる。それとは別に又はそれに加えて、パージガスをポンプ１４の排気部において排気ガスに追加し、パージガスがポンプ１４へ逆に流れ込み、及び／又はポンプ１４のシール部に供給されるようにしてもよい。
【００２２】
プロセスガスに加えて、清掃ガスが、その適当な供給源からチャンバー１０へ周期的に供給される。これらの清掃ガスは、典型的に、フッ素含有ガス、例えば、Ｆ2であるか、又は過フッ素化合物、例えば、ＣＦ4、ＮＦ3及びＳＦ6である。過フッ素化合物は、例えば、半導体基板に形成された物質に接触部、ビア及び溝のような開口をプラズマエッチングするような別の理由でチャンバー１０に搬送されてもよい。プロセスツールは、バルブ又は他の可変流量制御装置へ適当な制御信号を発生することにより清掃ガスの供給を制御する。
【００２３】
消費されなかった過フッ素清掃ガスは、比較的高い温室効果作用をもつことが知られており、従って、ポンプ１４から排気されたガス流が大気中へ通気される前に、ガス流を合成して除害装置２０へ搬送し、温室効果ガスを、例えば、湿式又は乾式集塵機２２によりガスから容易に除去できるか又は大気中へ安全に排気できる種へと変換する。
【００２４】
除害装置２０は、温室効果ガスを高い破壊効率で破壊することができ、従って、除害装置２０は、マイクロ波プラズマ除害装置によって構成されるのが重要である。このような装置が図２に詳細に示されている。この装置は、マイクロ波ジェネレータ３０、電源３２、導波器３４、ガスチャンバー３６、及びショート回路３８を備えている。マイクロ波ジェネレータ３０は、ほぼ２．４５ＧＨｚの周波数において１２５ないし６０００ワットを出力できるマグネトロンである。電源３２は、マイクロ波エネルギーを発生するためにマイクロ波ジェネレータ３０へ電力を供給し、マイクロ波ジェネレータ３０によって導波器３４へマイクロ波エネルギーが供給される。導波器３４は、マイクロ波エネルギーをガスチャンバー３６へ搬送する。空間の制約に基づき、導波器３４は、１つ以上のカーブした区分（図示せず）を含んでもよい。図２に示すように、導波器３４は、導波器３４内をマイクロ波ジェネレータ３０に向かって戻るマイクロ波を除去するために導波器アイソレータ４０を含む。良く知られたように、アイソレータ４０は、磁界を使用して、これらのマイクロ波をダミー負荷に向けて再指向させ、このダミー負荷は、再指向されたマイクロ波を吸収するように構成される。
【００２５】
ショート回路３８は、ガスチャンバー３６の反対側に導波器３４の延長部を形成する。ショート回路３８は、入射するマイクロ波放射がエンドプレートによって反射されてガスチャンバー３６内に電磁定在波を形成するように配置されたエンドプレートにより一部分画成されたチャンバーを備えている。それ故、ガスチャンバー３６は、マイクロ波共振空洞を形成する。又、ショート回路３８は、このショート回路３８を同調するためのチューナを含んでもよい。このチューナは、ショート回路３８の頂面にねじ込まれるスタブスクリューにより形成され、スクリューの本体が、ショート回路のチャンバーを通るマイクロ波放射の伝播方向に実質的にチャンバーへ延びるようにされる。スクリューの頭部を回すことにより、スクリューの端をチャンバー内で上げ下げして、ショート回路３８を同調させることができる。ガスチャンバー３６とアイソレータ４０との間で導波器３４内に１つ以上の同様のチューナを設けることもできる。
【００２６】
ガスチャンバー３６は、合成ガス流を受け取るためのガス入口ポート４２と、処理されたガス流がガスチャンバーから集塵機２２に向かって排気されるところのガス出口ポート４４とを有する。ガス入口ポート４２は、ガスがガスチャンバー３６に実質的に接線方向に入り、従って、ガスがガスチャンバー３６内でガスチャンバー３６の中心に向かって渦を巻くように、構成することができる。この場合に、ガス出口ポート４４は、ガスチャンバーのベースにおいて、好ましくはガスチャンバー３６と同軸的に形成される。２つ以上のプロセスチャンバー１０から排気されたガス流が化学的に不適合である場合には、ガスチャンバー３６に、各プロセスチャンバー１０のポンピングシステムから各々ガス流を直接受け取るための１つ以上の付加的な入口ポートを設け、不適合のガスがガスチャンバー３６へ別々に搬送されるようにしてもよい。
【００２７】
ガスチャンバー３６は、マイクロ波放射によりガスチャンバー３６に生成される電界を増強するために１つ以上の電極を含んでもよい。ガスチャンバー３６へ搬送されるマイクロ波エネルギーの電力に基づいて、ガスチャンバー３６内に生成される電界の強度は、ガスチャンバー３６を通過するガスからガスチャンバー３６内にプラズマを点火するには不充分であるようにする。それ故、ガスチャンバー３６は、ガスチャンバー３６は、始動中にプラズマを当てるのに使用される点火装置を含むことができる。プラズマ内の激しい条件のもとで、ガスチャンバー３６を通して流れるガス内の種がエネルギー電子との衝撃を受け、反応性の種へと解離させられる。これらの反応性の種は、ガスチャンバー３６から上流で又はガスチャンバー３６内でガス流に添加されたＨ2又はＨ2Ｏと結合して、比較的安定した副産物を生成することができる。
【００２８】
プロセスチャンバー１０が使用されないときには、プロセスチャンバーを真空にするのに使用されるポンプ１２、１４の速度を減少し、バッキングポンプ１４へ供給されるパージガスの量を減少して、コストを節減するのが一般的である。図１に示すように、バッキングポンプ１４へ供給されるパージガスの量を調整するために制御システムが設けられる。ここに示す実施形態では、制御システムは、パージガスコントローラ５０により形成され、このコントローラは、どのポンプ１２、１４を低速化すべきか又はどのポンプが低速化されたかを指示するデータをプロセスツール又はホストコンピュータから受け取ることができる。このデータに応答して、パージガスコントローラ５０は、バルブ５２又は他の可変流量制御装置へ適当な制御信号を出力し、この例では、受け取ったデータに基づいてパージガスの流量を変化させることにより、１つ以上のバッキングポンプ１４へ供給されるパージガスの量を調整する。
【００２９】
１つ以上のポンプ１２、１４へのパージガスの供給が減少されると、ガスチャンバー３６を通るガスの全質量流量も減少する。ガスチャンバー３６内で吸収されるマイクロ波電力の量は、特に、ガスチャンバー３６を通るガスの質量流量に依存し、従って、質量流量が減少するときには、ガスチャンバー３６内で吸収されるマイクロ波電力の量も減少する。ガスチャンバー３６内で吸収されないマイクロ波電力は、無駄になるだけでなく、ガスチャンバー３６の過熱や、マイクロ波ジェネレータ３０に向かうマイクロ波放射の反射を招き、アイソレータが存在しないと、除害装置２０にダメージを与えることになる。
【００３０】
これに鑑み、除害装置は、ガスチャンバー３６内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量を監視するための手段を備えている。この実施形態では、装置は、ガスチャンバー３６からマイクロ波ジェネレータ３０に向かって反射されて戻されるマイクロ波エネルギーの電力を検出するための検出器６０を備えている。図２に示すように、検出器６０は、導波器アイソレータ４０に配置されてもよい。検出器６０は、検出された電力を表わす信号をコントローラ６２へ出力する。この信号は、連続的に出力されてもよいし、周期的に出力されてもよいし、或いはコントローラ６２により発生されたコマンドに応答して出力されてもよい。受信した信号に基づいて、コントローラ６２は、発生されるマイクロ波エネルギーの電力を調整するための制御信号をマイクロ波ジェネレータ３０へ出力する。例えば、反射電力が増加した場合には、コントローラ６２は、検出器６０から受信される信号が、反射電力が所定値又はそれ以下であることを指示するまで、発生されるマイクロ波の電力を減少するための適当な制御信号をマイクロ波ジェネレータ３０へ発生するのが好ましい。このように、除害装置２０の破壊及び除去効率を所定レベル以上に維持する一方、発生されるマイクロ波の電力を最小にすることができる。
【００３１】
除害装置２０の破壊及び除去効率は、実質的に常時に所定レベル以上に留まるのが明らかに望ましい。それ故、１つ以上のプロセスチャンバー１０が使用に復帰されたときに、ガスチャンバー３６に流れるガスの質量流量が再び実質的に増加するときには、発生されるマイクロ波の電力が必要な破壊及び除去効率を維持するのに充分であることが重要である。これに鑑み、コントローラ６２は、マイクロ波ジェネレータ３０により発生されるマイクロ波に対して最適な電力を周期的に決定するように構成されてもよい。これは、コントローラ６２がマイクロ波ジェネレータ３０を制御してマイクロ波エネルギーの電力を先ず増加し、次いで、現在レベルに向かって電力を減少して戻すような比較的簡単な制御手順を使用して達成することができる。コントローラ６２は、マイクロ波電力が変化されるときに検出器６０からの出力を監視する。この出力から、コントローラ６２は、ガスチャンバー３６からの反射電力が急速に増加し始めるところのマイクロ波電力の値であって、この値より上では、ガスチャンバー３６内で吸収されないマイクロ波エネルギーの量が著しく増加することを示す値を決定することができる。次いで、コントローラ６２は、この電力のマイクロ波を発生するようにマイクロ波ジェネレータ３０に命令できる。
【００３２】
この制御手順は、周期的に開始されてもよいし、及び／又はパージガスコントローラ５０からコントローラ６２によって受信される信号であって、プロセスチャンバー１０から排気されるガスに添加されるパージガスの量に変化があったことを指示する信号に応答して開始されてもよい。それとは別に又はそれに加えて、この制御手順は、ガスチャンバー３６内の圧力を監視するための圧力センサから受信される信号に応答して開始されてもよく、及び／又はプロセスツールのコントローラから受信される信号であって、プロセスチャンバー１０に供給されるガスの組成に変化があったことを指示する信号に応答して開始されてもよい。或いは又、コントローラ６２は、プロセスツールのコントローラから分離されてもよく、この場合に、プロセスチャンバーに供給されるガスの組成の変化を表わすデータは、プロセスチャンバーへのガスの供給を制御するのに使用されるバルブ及び他の流量制御装置の状態を監視することにより得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】複数のプロセスチャンバーからの排気ガスを処理する装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置に使用するのに適したマイクロ波プラズマ除害装置の実施形態を概略的に示す図である。
【図１】
0005485550.tif 000002
【図２】
0005485550.tif 000003