(57)【要約】  本発明は、ガス流（２２）を処理する装置を提供する。プラズマ減少装置（１０）が反応チャンバ（１４）及びガス流を処理するために反応チャンバ中に噴射可能にプラズマ流を生じさせるプラズマトーチ（１２）を有する。第１の入口（１８）がガス流を処理のためにプラズマ減少装置内に運び込み、第２の入口（２０）が処理装置の通常の状態において処理の効率を向上させることを目的として試薬（２４）をプラズマ減少装置に運び込むために試薬源と流体連通状態にある。処理装置のバックアップ状態では、第２の入口は、ガス流の処理のためにプラズマ減少装置内に運び込むことができるようガス流源と流体連通状態にある。
2015502249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス装置からのプロセス排ガス流を処理する装置であって、プラズマ減少装置を有し、前記プラズマ減少装置は、反応チャンバと、プロセス排ガス流を処理するために前記反応チャンバ内に噴射可能なプラズマ流を発生させるプラズマトーチと、前記プロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込む第１の入口と、前記処理装置の通常の条件では、前記処理の効率を向上させることを目的として試薬を前記プラズマ減少装置内に運び込むために試薬源と流体連通状態にあり、前記処理装置のバックアップ状態では、プロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込むことができるようプロセス排ガス流源と流体連通状態にあるある第２の入口とを有する、処理装置。
【請求項２】
前記通常状態では、前記第１の入口は、第１のプロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込むことができるよう第１のプロセスチャンバと流体連通状態にあり、前記バックアップ状態では、前記第２の入口は、第２のプロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込むことができるよう第２のプロセスチャンバと流体連通状態にある、請求項１記載の処理装置。
【請求項３】
試薬を前記試薬源から前記第２の入口に運ぶよう配置された第１のダクトと、前記第２のプロセス排ガス流を前記第２のプロセスチャンバから前記第２の入口に運ぶよう配置された第２のダクトと、前記処理装置の前記通常状態では、前記第１のダクトを通って試薬を運ぶことができ、前記処理装置の前記バックアップ状態では前記第２のダクトを通って前記第２のプロセス排ガス流を運ぶことができる弁装置とを有する、請求項２記載の処理装置。
【請求項４】
前記弁装置は、前記第１及び前記第２のダクト内にそれぞれ配置された第１及び第２の弁を含み、前記第１の弁は、前記第１のダクトを介する流体連通を可能にするよう動作可能であり、前記第２の弁は、前記第２のダクトを介する流体連通を可能にするよう動作可能である、請求項３記載の処理装置。
【請求項５】
複数の前記プラズマ減少装置を有し、前記複数のプラズマ減少装置は、複数個のプロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置されたそれぞれの複数個の前記第１の入口を有し、前記処理装置の前記通常状態では、前記プラズマ減少装置は、前記処理装置の前記通常状態では試薬源と流体連通関係をなすよう配置されたそれぞれの複数個の前記第２の入口を有し、前記処理装置の前記バックアップ状態では、少なくとも１つの第２の入口が前記プロセスチャンバからのプロセス排ガス流を処理のために受け入れる前記プロセスチャンバのうちの１つと流体連通関係をなすよう配置されている、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の処理装置。
【請求項６】
前記処理装置の前記バックアップ状態では、前記第１の入口は、前記プロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置され、前記第２の入口は、前記プロセスチャンバの別のプロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置されている、請求項５記載の処理装置。
【請求項７】
前記処理装置の前記通常状態では、前記第１の入口は、前記プロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置され、前記バック状態では、前記第２の入口は、同一の前記プロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置されていて、流れが前記第１の入口に制限された場合、前記プロセスチャンバからの前記プロセス排ガス流は、処理のために前記第２の入口を通って運搬可能である、請求項５記載の処理装置。
【請求項８】
前記プラズマ減少装置のうちの少なくとも１つは、少なくとも３つの入口を有し、前記入口のうちの１つは、前記処理装置の前記バックアップ状態においてプロセス排ガス流又は試薬を前記プラズマ減少装置内に運び込むに過ぎない、請求項５記載の処理装置。
【請求項９】
前記処理装置の前記バックアップ状態では、前記プラズマ減少装置のうちの少なくとも１つは、第１のプロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込むことができるよう第１のプロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置された前記第１の入口と、第２のプロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込むことができるよう第２のプロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置された前記第２の入口と、第３のプロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置内に運び込むことができるよう第３のプロセスチャンバと流体連通関係をなすよう配置された第３の入口とを有する、請求項８記載の処理装置。
【請求項１０】
前記プラズマ減少装置のうちの少なくとも１つは、設けられているプロセスチャンバと同数の入口を有し、前記処理装置の前記バックアップ状態では、前記プロセスチャンバの全てからの前記プロセス排ガス流は、前記プラズマ減少装置内における処理のためにそれぞれの前記入口を通って前記少なくとも１つのプラズマ減少チャンバに運搬可能である、請求項９記載の処理装置。
【請求項１１】
前記プラズマ減少装置の各々は、設けられているプロセスチャンバと同数の入口を有し、前記処理装置の前記バックアップ状態では、前記プロセスチャンバの全てからの前記プロセス排ガス流は、前記プラズマ減少装置のうちの任意の１つに、前記任意の１つのプラズマ減少装置内における処理のためにそれぞれの前記入口を通って運搬可能である、請求項１０記載の処理装置。
【請求項１２】
前記プラズマ減少装置の前記第１の入口及び前記第２の入口は、前記第１の入口又は前記第２の入口を通って運ばれた流体がそれぞれ前記第２の入口又は前記第１の入口から遠ざかるよう差し向けられて前記入口のいずれかの一方の中で前記流体の混合を減少させるよう選択されたそれぞれの方向に流体を前記プラズマ減少装置内に運び込むよう構成されている、請求項１〜１１のうちいずれか一に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記プラズマ減少装置の前記入口は、全体として一方向と別の方向が平行であるような方向で流体を前記プラズマ減少装置内に運び込むよう構成されている、請求項１２記載の処理装置。
【請求項１４】
前記入口は、１つの入口がこれに隣接した入口の垂直方向上方に位置した状態で配置されている、請求項１３記載の処理装置。
【請求項１５】
各入口は、他の入口から機械的に分離されている、請求項１３又は１４記載の装置。
【請求項１６】
前記通常状態と前記バックアップ状態を選択的に切り換えることができるよう構成された制御部を有する、請求項１〜１５のうちいずれか一に記載の処理装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記通常状態と前記バックアップ状態を切り換えるよう手動で動作可能である、請求項１６記載の処理装置。
【請求項１８】
複数個の前記プラズマ減少装置と、前記プラズマ減少装置のうちの任意の１つによるガス流の処理の減少を検出し、これに応答して、前記ガス流を前記プラズマ減少装置のうちの別のプラズマ減少装置の第２の又は別の入口に前記ガス流を運ぶ信号を前記制御部に出力するセンサとを有する、請求項１６記載の処理装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のうちいずれか一に記載の処理装置を含むシステムであって、少なくとも１つの処理チャンバと、前記プロセスチャンバからのプロセス排ガス流を処理のために前記プラズマ減少装置の前記第１の入口に運ぶ一次ガスダクトと、試薬源と前記プラズマ減少装置の前記第２の入口との間に連結されていて、前記処理装置の前記通常状態における前記処理の効率を向上させるために試薬を前記プラズマ減少装置内に運び込む試薬ガスダクトと、前記少なくとも１つのプロセスチャンバのうちの１つと前記第２の入口との間に連結されていて、前記処理装置のバックアップ状態においてプロセス排ガス流を前記プラズマ減少装置に運ぶ二次ガスダクトと、前記通常状態と前記バックアップ状態を選択的に切り換える制御部とを更に有する、システム。
【請求項２０】
複数個のプロセスチャンバを含み、前記処理装置の前記通常状態では、複数個のプロセス排ガス流が前記プロセスチャンバからそれぞれの前記プラズマ減少装置の前記第１の入口に運搬され、前記バックアップ状態では、前記プロセスチャンバからの前記プロセス排ガス流は、前記プラズマ減少装置のうちの１つの前記第２の入口に運ばれる、請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記処理装置の前記通常状態では、前記プロセスチャンバから前記プラズマ減少装置の前記第１の入口に運ばれ、前記バックアップ状態では、前記プロセス排ガス流は、処理のために前記プラズマ減少装置の前記第２の入口にそらされる、請求項２０記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス流を処理する装置に関する。本発明は、特に、例えば半導体業界、ソーラパネル業界又はフラットパネルディスプレイ業界で用いられるプロセスチャンバからのガス流排出物の処理に利用される。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの作成における一ステップは、蒸気前駆物質の化学反応によって半導体基板による半導体基板上への薄膜の形成である。薄膜を基板上に被着させる公知の一技術は、化学気相成長（ＣＶＤ）であり、これは、一般的には、プラズマ促進方式である。この技術では、プロセスガスが基板を収容したプロセスチャンバに供給され、このプロセスチャンバ内において、プロセスガスが反応して基板の表面全体にわたって薄膜を形成する。薄膜を形成するようプロセスチャンバに供給されるガスの例としては、窒化シリコン膜の形成のためのシラン又はアンモニア、ＳｉＯＮ膜の形成のためのシラン、アンモニア及び一酸化二窒素、酸化シリコン膜の形成のためのＴＥＯＳ及び酸素とオゾンのうちの一方、酸化アルミニウム膜の形成のためのＡｌ（ＣＨ３）３及び水蒸気が挙げられるが、これらには限定されない。
【０００３】
プロセスチャンバから排出されたガスをプラズマ減少装置を用いて高い効率で且つ比較的低いコストで処理することができる。プラズマ減少プロセスでは、処理されるべきガス流は、主として熱源である熱常圧プラズマ放電（プラズマフレア（plasma flare））に運ばれる。プラズマは、好ましくは、不活性ガス、例えば窒素で作られ、プロセスガスは、プラズマフレアの形成後にプラズマフレアに送られる。と言うのは、これは、プラズマ形成装置を損傷から保護するからである。プラズマにより、反応種、例えばラジカルへのガス流の解離が生じ、かかるラジカルは、酸素又は水素種（これらもプラズマフレアに運ばれる）と化合して比較的安定した副生成物を生じさせることができる。
【０００４】
反応チャンバは、プラズマ発生器の下流側に配置されている。反応チャンバの目的は、プラズマ形成装置から見て遠くに位置する反応空間を提供することにあり、この反応空間内において、プロセスチャンバから排出されたガスをプラズマによって処理して追加の試薬ガス、例えば酸素又は水素と反応させることができる。反応チャンバは、例えば直径が約３０ｍｍ〜５０ｍｍ、長さが９０ｍｍ〜１５０ｍｍである場合がある寸法の管から成る場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロセスチャンバ内で生じる有害ガス、即ち未使用前駆物質ガス及び反応副生成物は、これらがプロセスチャンバから排出されているときに且つその排出時に処理されなければならない。有害ガスが貯蔵されることはなく、有害ガスは次に処理される。したがって、プラズマバーナ又はトーチと呼ばれる場合のあるプラズマ減少装置は、処理中、作動状態でなければならない。どのような理由であるにせよ、バーナが動作を停止した場合又はクリーニング又は補修のためにラインから外される必要がある場合、基板処理も又、停止の必要がある。これは、明らかに望ましくない。これは、処理が理想的には２４時間丸１日、７日丸１週間連続して稼働するので、望ましくないことは明らかである。したがって、もし万一、主プラズマバーナが故障し又は何らかの理由でラインから外された場合、オンライン状態にすることができるバックアッププラズマバーナ装置を設けることが知られている。しかしながら、これは、この問題に対する極めて費用のかかる解決策である。と言うのは、極めて高価なプラズマバーナが大抵は長い時間の間不作動状態のままだからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、プロセス装置からのプロセス排ガス流を処理する装置であって、プラズマ減少装置を有し、プラズマ減少装置は、反応チャンバと、プロセス排ガス流を処理するために反応チャンバ内に噴射可能なプラズマ流を発生させるプラズマトーチと、プロセス排ガス流を処理のためにプラズマ減少装置内に運び込む第１の入口と、処理装置の通常の条件では、処理の効率を向上させることを目的として試薬をプラズマ減少装置内に運び込むために試薬源と流体連通状態にあり、処理装置のバックアップ状態では、プロセス排ガス流を処理のためにプラズマ減少装置内に運び込むことができるようプロセス排ガス流源と流体連通状態にあるある第２の入口とを有することを特徴とする処理装置が提供される。
【０００７】
本発明は又、プロセスガス流を処理する装置を含むシステムであって、少なくとも１つの処理チャンバと、プロセスチャンバからのプロセス排ガス流を処理のためにプラズマ減少装置の第１の入口に運ぶ一次ガスダクトと、試薬源とプラズマ減少装置の第２の入口との間に連結されていて、処理装置の通常状態における処理の効率を向上させるために試薬をプラズマ減少装置内に運び込む試薬ガスダクトと、少なくとも１つのプロセスチャンバのうちの１つと第２の入口との間に連結されていて、処理装置のバックアップ状態においてプロセス排ガス流をプラズマ減少装置に運ぶ二次ガスダクトと、通常状態とバックアップ状態を選択的に切り換える制御部とを更に有することを特徴とするシステムを提供する。
【０００８】
本発明の他の好ましい観点及び／又はオプションとしての観点は、従属形式の請求項に記載されている。
【０００９】
本発明を良好に理解することができるようにするため、例示としてのみ示されている本発明の幾つかの実施形態について添付の図面を参照して次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】処理装置の通常状態におけるプラズマ減少装置の略図である。
【図２】処理装置のバックアップ状態におけるプラズマ減少装置の略図である。
【図３】通常状態の処理装置を含む処理システムの略図である。
【図４】バックアップ状態の処理装置を含む処理システムの略図である。
【図５】処理装置の通常状態における別のプラズマ減少装置の略図である。
【図６】処理装置のバックアップ状態における別のプラズマ減少装置の略図である。
【図７】通常状態の別の処理装置を含む処理システムの略図である。
【図８】バックアップ状態の別の処理装置を含む処理システムの略図である。
【図９】プラズマ減少装置の部分図である。
【図１０】プラズマ減少装置の入口の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２は、ガス流を処理する装置の一部を形成するプラズマ減少装置１０の略図である。装置１０は、プラズマ発生器又はトーチ１２及び反応チャンバ１４を有する。トーチは、プロセスチャンバ（図３、図４、図７及び図８参照）から装置１０に運ばれるガス流を処理するプラズマフレア（炎）１６をもたらす。プラズマ装置は、好ましくは、例えば欧州特許第１７１５９３７号明細書に記載されたＤＣプラズマ装置を有するＤＣプラズマ装置である。チャンバ１４は、第１の入口１８及び第２の入口２０を備えている。図１に示されている装置の通常の状態では、第１の入口１８は、処理チャンバと流体連通状態にある。処理チャンバから放出されたプロセスガス２２の流れは、入口１８を経て反応チャンバ１４及びプラズマフレア１６中に流れるようになる。第２の入口２０は、試薬、代表的には酸素２４の源（図３、図４、図７及び図８参照）と流体連通状態にある。試薬は、入口２０を経てチャンバ１４内に流れるようになり、このチャンバ内において、試薬は、プロセスガスと混ぜ合わされ、それによりプラズマフレア１６内における処理の効率が向上する。図２に示された装置のバックアップ状態では、プロセスチャンバからのプロセスガス２２が試薬２４に代えて第２の入口２０に運ばれる。装置のバック状態は、この装置の別のプラズマ減少装置が不作動状態になった場合又はプロセスガスを別のプラズマ装置に運ぶダクトが閉塞状態になった場合に選択される。したがって、バックアップ状態では、別のプロセスガスが同一の反応チャンバに運搬されるのが良い。代替的に又は追加的に、プロセスガスを第１の入口１８に運ぶダクトが例えばダクト内における固形堆積物の蓄積によって閉塞状態になった場合、プロセスガス２２を第１の入口ではなく第２の入口２０にそらすことができる。
【００１２】
本発明に関する認識によれば、反応チャンバへの試薬の供給をなしで済ますことができ又は少なくとも反応チャンバの下流側に位置したプラズマ減少プロセスに供給することができる。例えば、試薬は、プロセス排ガスの処理を成し遂げるために反応チャンバの下流側に位置したスプレー塔（又は湿式スクラバ）中に供給されるのが良い。したがって、ガス流は、反応チャンバ１４内でプラズマ１６により加熱され、次に反応チャンバの下流側に位置した試薬と反応する。反応が反応器の外側で起こり、ガス温度が低温になるので、システム効率は、この作動方式では低い。したがって、本発明によれば、試薬ガスに通常用いられる入口を用いて試薬ガスではなくプロセスガスを噴射するのが良い。これは、例えば、別の減少装置、例えばプラズマバーナがオフラインに移った場合に必要なことがある。一般に、プロセスツール又はシステムは、複数個のプロセス処理チャンバ及びそれぞれの複数個のプラズマバーナを含む。万一、１つのバーナがオフライン状態になるなった場合、関連の処理チャンバからのプロセスガスが別のプラズマバーナの試薬入口の方へ差し向けられる。したがって、このプラズマバーナは、２つ以上の処理チャンバからのプロセスガスを処理することができ、しかしながらこの場合、反応チャンバ内において試薬は用いられない。
【００１３】
最新式のプラズマ減少システムの要件のうちの１つは、利用可能なバックアップ入口を設けることである。本発明は、数個の別々のガス入口を備えたプラズマ減少装置を提供する。
【００１４】
本発明に関し、試薬が反応チャンバ内においてプロセスガスの処理を向上させるのに必要であると考えられるが、試薬の必要性は、プロセスガスの絶え間ない処理の必要性にとって副次的であるという理解が必要である。したがって、装置内への試薬の流入は、プロセスガスを試薬に通常用いられる入口を通って装置にそらすことができるよう下流側で中断され又は注入されるのが良い。
【００１５】
ガス流を処理するための装置の通常状態の間における処理システムが図３に示されている。２つのプロセスチャンバ２６，２８が製品、例えば半導体ウェーハ又はフラットパネルディスプレイを処理するために配置されている。処理は、１つ又は２つ以上の真空ポンプ（図示していないが、プロセスチャンバ２６，２８と減少装置との間に配置される）によって生じる真空中でエッチング、成膜又はクリーニングを行うための種々のガスの使用によって実施可能にされる。これらガスは、有毒であり、これらガスを処理を行わないで放出することは許されない。複数個のプラズマ減少装置１０が図１及び図２を参照して説明したように、プロセスチャンバ２６，２８から放出されるプロセスガスを処理するために配置されている。
【００１６】
一次ガスダクト３０がプロセスチャンバ２６，２８からのプロセスガス流２１，２２を真空ポンプ経由で処理のためにプラズマ減少装置１０の第１の入口１８に運ぶ。処理済みガス３８は、処分又は貯蔵のためにプラズマ減少装置１０から排出される。試薬ガスダクト３２が、処理装置の通常作動状態において処理の効率を向上させることを目的として試薬２４をプラズマ減少装置内に運び込むことができるよう１つ又は２つ以上の試薬源３４とプラズマ減少装置の第２の入口２０との間に連結されている。
【００１７】
図４に示されているように、処理装置がバックアップ状態にあるとき、二次ガスダクト３６がプロセスガス流２１を処理のためにプラズマ減少装置１０に運ぶことができるようプロセスチャンバ２６と右側に示されているプラズマ減少装置１０の第２の入口２０との間に連結されている。この実施例では、図４の左側に示されているプラズマ減少装置１０は、不作動状態になっており又は一次プロセスガスダクトが部分的に又は全体的に閉塞状態になっている。この場合、プロセスガス２１は、図の右側に示されているプラズマ減少装置１０によって処理のためにそらされ、したがって、プロセスチャンバから排出されるガスの全ての処理が絶え間なく行われ、プロセスツール２６は、作動状態のままでいることができる。試薬なしでもガスの効率の低下の度合いは比較的控えめであるが、これはプロセスチャンバ２６のうちの１つからの排ガスの処理の中断又はこのプロセスチャンバ２６の作動の中断にとって好ましいと考えられる。この構成は、適切に機能するプラズマ減少装置が処理装置内において冗長であるというわけではなく、不作動状態の場合にのみ、処理装置内のどこかほかの場所にガスがそらされるという点で有益である。
【００１８】
図３と図４の両方を参照すると、処理装置は、処理装置の通常状態において試薬ダクト３２を通って試薬を運ぶことができるようにする弁装置を有する。処理がプラズマ減少装置１０のうちの１つの中で中断されると、第２のガス流は、処理装置のバックアップ状態において第２のプロセスガスダクト３６を通って運ばれる。
【００１９】
図３及び図４に示された実施例における弁装置は、一次ダクト３０内のプロセスガスを第１の入口１８か第２の入口２０かのいずれかに向かって選択的に運ぶよう配置された第１の弁４０を含む。第２の弁４２が選択的に、試薬を試薬ダクトに沿って運ぶか或いはプロセスガスを第２の入口２０に向かって運ぶよう配置されている。この好ましい構成では、弁４０，４２は、三方弁である。一次ダクト、試薬ダクト及び二次ダクトは、ガスを装置内で運ぶ導管又は管の複数の部分を供給する。即ち、一次ダクトと二次ダクトは、第１の弁４０の上流側で同一の広がりを有し、二次ダクトと試薬ダクトは、第２の弁４２の下流側で同一の広がりを有する。
【００２０】
当業者には明らかなように、弁は、同一の所望の結果を依然として達成しながら図３及び図４に示されている配置とは別の配置状態であっても良い。
【００２１】
図３に示されている通常状態と図４に示されているバックアップ状態を選択的に切り換えるための制御部４４が設けられている。制御部４４は、図４に示されており、この制御部は、制御ライン４６（波線で概略的に示されている）によって弁４０，４２に結合されている。制御部は、通常状態とバックアップ状態を切り換えるための弁装置を選択的に作動させる。切り換えは、オペレータによって手動で開始されても良く、或いは、自動的であっても良い。この後者の場合、プラズマ減少装置の作動状態を検出し、プラズマ減少装置のうちの１つ又は２つ以上が不作動状態である場合に信号を制御部に出力するためのセンサ４８が設けられるのが良い。例えば、センサは、ＤＣプラズマトーチの電流をモニタすることができ、この電流が所定の電流を下回ってガス流の減少を示した場合、システム故障信号が制御部４４に出力され、制御部４４は、次に、バックアップ状態を作動させるのが良い。同様なセンサがシステムの他のプラズマ減少装置のために設けられるのが良い。
【００２２】
図３及び図４に示されている構成では、複数個のプラズマ減少装置１０が設けられ、これら複数個のプラズマ減少装置１０は、複数個のプロセスチャンバ２６，２８と流体連通関係をなすよう配置されたそれぞれの複数個の第１の入口１８を有する。２つのかかるプラズマ減少装置がそれぞれの処理チャンバに連結された状態で示されているが、必要に応じて３つ以上のプラズマ減少装置を設けることができる。処理装置の通常状態では、第２の入口２０は、試薬源と流体連通関係をなすよう配置されている。処理装置のバックアップ状態では、少なくとも１つの第２の入口が処理のために処理チャンバからのガス流を受け入れることができるようプロセスチャンバのうちの１つと流体連通関係をなすよう配置されている。したがって、この構成では、１つのプラズマ減少装置が、別のプラズマ減少装置のバックアップとして働き、バックアップ状態では、プロセスチャンバのうちの別の１つからプロセスチャンバへのガス流を受け入れるよう配置されていて、このプラズマ減少装置が通常状態では、このプロセスチャンバからガス流を受け入れるようになっている。
【００２３】
図５及び図６に示された別の構成では、処理装置の通常状態では、第１の入口１８は、プロセスチャンバ２６からのガス流２１を処理のために運ぶよう一次導管３０を経てプロセスチャンバ２６と流体連通関係をなすよう配置されている。第２の入口２０は、処理の効率を向上させるために試薬源３４から試薬ダクト３２に沿う試薬２４を受け入れるよう配置されている。この構成は、図３及び図４に示された構成とほぼ同じである。しかしながら、図６に示されたバックアップ状態では、第２の入口２０は、同一のプロセスチャンバ２６と流体連通関係をなすよう配置され、その結果、流れが一次導管３０に沿って、即ち、一次導管の一部分４８に沿って第１の入口に制限される場合、このプロセスチャンバからのガス流２１が処理のために二次導管５０を経て第２の入口２０を通って運搬可能である。
【００２４】
弁５２，５４は、図３及び図４に示された仕方と同様な仕方で制御部（図示せず）によって作動可能である。
【００２５】
図３及び図４又は図５及び図６を参照して上述した構成例の改造例では、プラズマ減少装置のうちの少なくとも１つは、少なくとも３つの入口を有し、これら入口のうちの１つは、処理装置のバックアップ状態では、ガス流又は試薬をプラズマ減少装置内に運ぶに過ぎない。このように配置されたプラズマ減少装置６０が図７及び図８に示されており、このプラズマ減少装置は、３つの追加の入口６２，６４，６６を有している。多数の互いにほぼ同じプラズマ減少装置６０が設けられている処理装置の通常状態では、第１の入口１８は、第１のチャンバからガス流を受け入れ、第２の入口は、試薬源３４から試薬を受け入れ、別の入口６２，６４，６６は、使用されない。バックアップ状態では、これら別の入口は、それぞれのプロセスチャンバから第２のガス流６８、第３のガス流７０又は第４のガス流７２を受け入れることができる。このように、３つの別のガス流をこれらのそれぞれのプラズマ減少装置が不作動状態になった場合でも処理することができ、この場合でも依然として、処理の効率を向上させるためにプラズマ減少装置内への試薬の流れが維持される。オプションとして、第２の入口２０は又、別のプロセスチャンバからガス流を処理するために使用でき、但し、この場合、試薬は、装置６０には供給されない。
【００２６】
好ましい構成では、プラズマ減少装置のうちの少なくとも１つ、より好ましくは、全ては、設けられているプロセスチャンバと同数の入口を有し、その結果、処理装置のバックアップ状態では、プロセスチャンバの全てからのガス流をかかるプラズマ減少装置内における処理のためにそれぞれの入口を通ってプラズマ減少装置に運ぶことができるようになっている。
【００２７】
プラズマ減少装置の第１の入口及び第２の入口は、流体を反応チャンバ１４内に差し向けるよう構成されており、第１の入口又は第２の入口を通って運ばれる流体は、入口のどちらもの中における流体の混合を減少させるためにそれぞれ第２の入口又は第１の入口から遠ざかって差し向けられるようになっている。図９は、反応器又は反応チャンバ１４、プラズマフレア１６並びに第１及び第２の入口１８，２０を示している。第１の入口１８は、第２の入口２０を通って反応器に導入されるガス流の方向に全体として垂直である方向にガス流を導入する。したがって、理解されるように、一方の入口からのガスは、他方の入口から遠ざかるよう差し向けられ、その結果、２つのガスの反応は、入口のうちのいずれの中においても全体として生じないようになっている。これに代えて、２つのガス相互間の反応は、プラズマフレア１６内で起こり、その結果、１つ又は複数のガス流の効率的な処理が行われる。
【００２８】
また、２つの両方向を示す矢印７４，７６が図９に示されている。矢印７４は、第１の入口が好ましくは、同一の作用効果を依然として達成した状態で配置され、即ち、２つの入口を通過するガスが他の入口から遠ざかって差し向けられる位置の範囲を示している。他方、矢印７６は、結果として一方の入口からのガスが他方の入口に向かって差し向けられることになるような第１の入口１８の望ましくない配置位置の範囲を示している。
【００２９】
特に多数の入口が設けられている状態で１つの入口からのガスを別の入口から遠ざけて差し向ける好ましい構成例が図１及び図７に示されており、かかる構成では、入口は、全体として一方向と別の方向が平行である方向で流体をプラズマ減少装置内に運び込むよう構成されている。これらの図から理解されるように、これらの入口は、１つの入口がその隣りの入口の垂直方向上方に位置すると共に入口を互いに間隔を置いて配置するよう各入口が他の入口から機械的に分離された状態で配置されている。
【００３０】
反応チャンバ１４への入口の構成は、両方の入口がプロセスガスを噴射するために用いられる場合により重要である。別々のプロセスガスがプラズマフレア中への噴射に先立って互いに反応することがないということが重要である。したがって、バックアップ作動状態において両方の入口を用いてプロセスガスを噴射することができるので図９の位置の範囲７６によって示されているように互いに反対側に配置されるべきではない。ガスが互いに角度をなして噴射されるように入口を配置することが可能である。しかしながら、良好な結果は、ガス全ての流れが同一方向で反応器チャンバ内に差し向けられた状態で入口が構成される場合に得られる。
【００３１】
図３は、本発明のプラズマ減少装置の略図である。
【００３２】
多入口型構成例が図１０に示されており、この構成例は、上述の実施形態のうちのどれにも採用可能である。この入口型構成例は、スペーサ８６によって機械的に互いに分離された４つの入口７８，８０，８２，８４を有する「スライス型」構造を有する。この「スライス型」構造により、１つのプラズマ反応器チャンバ内への互いに異なるプロセスガスの導入が可能であり、この場合、入口のところでこれらが混じり合うことはない。
【００３３】
図を参照して説明した処理装置は、少なくとも１つの処理チャンバを含む処理システムの一部として技術改良となっている。処理装置は、プロセスチャンバからのプロセスガス流を処理のためにプラズマ減少装置の第１の入口に運搬する一次ガスダクト、即ち導管と、試薬源とプラズマ減少装置の第２の入口との間に連結されていて、処理装置の通常状態における処理の効率を向上させるために試薬をプラズマ減少装置内に運び込む試薬ガスダクトとを有する。少なくとも１つのプロセスチャンバのうちの１つと第２の入口との間に連結された二次ガスダクトがガス流を処理装置のバックアップ状態において処理のためにプラズマ減少装置に運ぶ。制御手段が通常状態とバックアップ状態を選択的に切り換える。
【００３４】
代表的には、このシステムは、複数個のプロセスチャンバを含み、処理装置の通常状態では、複数個のプロセスガス流がプロセスチャンバからそれぞれのプラズマ減少装置の第１の入口に運ばれ、バックアップ状態では、プロセスガス流がプラズマ減少装置のうちの１つの第２の入口に運ばれる。
【００３５】
プロセスチャンバが１つしか設けられていない場合、処理装置の通常状態では、プロセスガス流がプロセスチャンバから単一のプラズマ減少装置の第１の入口に運ばれ、バックアップ状態では、このガス流は、試薬に代わりに処理のためにプラズマ減少装置の第２の入口にそらされる。
【００３６】
好ましい実施形態を参照して本発明を上述した。当業者には理解されるように、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、好ましい実施形態の変更例及び改造例を想到できる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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