(57)【要約】  本明細書に包含する実施形態は、半導体製造処理中などの処理中に生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させる方法および装置に関する。処理システムは、軽減コントローラおよび排出物軽減システムを含むことができ、軽減コントローラは、ＮＯx生成を低減させながら、処理システムからの排出物ガスの軽減を確実にするように、排出物軽減システムを制御する。排出物軽減システムは、燃焼型の排出物軽減システムおよび／またはプラズマ型の排出物軽減システムを含むことができる。軽減コントローラは、ＮＯx生成を低減させるように、排出物軽減システムの動作モードを選択することができる。
2017505988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出物軽減システムを含む処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させる方法であって、
前記処理システムの少なくとも１つの動作パラメータを取得するステップと、
少なくとも前記取得した少なくとも１つの動作パラメータに基づいて、少なくとも３つの動作モードの群から前記排出物軽減システムの動作モードを選択するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの動作パラメータが、前記処理システムへ供給される少なくとも１つのガスの流量および組成を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの動作パラメータが、処理チャンバの温度を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記排出物軽減システムの排気内のＮＯxの指示を取得するステップと、
さらに前記取得した指示に基づいて、前記排出物軽減システムの前記動作モードを選択するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
燃焼型の排出物軽減システムを含む処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させる方法であって、
排出物を軽減するのに、前記排出物を燃焼させるか、前記排出物をプラズマに露出させるか、前記排出物を燃焼させかつ前記排出物をプラズマに露出させるか、それとも前記排出物を燃焼させることも前記排出物をプラズマに露出させることもしないかの判定を行うステップと、
前記判定に従って前記燃焼型の排出物軽減システムを動作させるステップと、
前記判定に従ってプラズマ型の排出物軽減システムを動作させるステップとを含む方法。
【請求項６】
排出物軽減システムを含む処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させるシステムであって、
前記処理システムの少なくとも１つの動作パラメータを取得し、
少なくとも前記取得した少なくとも１つの動作パラメータに基づいて、少なくとも３つの動作モードの群から前記排出物軽減システムの動作モードを選択するように構成されたコントローラを備える、システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの動作パラメータが、前記処理システムへ供給される少なくとも１つのガスの流量および組成を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの動作パラメータが、処理チャンバの温度を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも３つの動作モードの群が、高容量モードと、低容量モードと、遊休モードとを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラが、動作パラメータを取得することができない場合、前記高容量モードを選択するようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも３つの動作モードの群が、高燃焼ガス流量モード、高燃焼温度モード、低燃焼ガス流量モード、低燃焼温度モード、高燃焼空気流量モード、および低燃焼空気流量モードの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コントローラが、
前記排出物軽減システムの排気内のＮＯxの指示を取得し、
さらに前記取得した指示に基づいて、前記排出物軽減システムの前記動作モードを選択するようにさらに構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させるシステムであって、
排出物を軽減するのに、前記排出物を燃焼させるか、前記排出物をプラズマに露出させるか、前記排出物を燃焼させかつ前記排出物をプラズマに露出させるか、それとも前記排出物を燃焼させることも前記排出物をプラズマに露出させることもしないかの判定を行うように動作可能なコントローラと、
前記判定に従って燃焼型の排出物軽減システムおよびプラズマ型の排出物軽減システムの動作を制御するように動作可能なコントローラとを備えるシステム。
【請求項１４】
前記判定を行うように動作可能な前記コントローラが、
前記処理システムの少なくとも１つの動作パラメータを取得し、
少なくとも前記少なくとも１つの動作パラメータに基づいて前記判定を行うようにさらに動作可能である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記判定を行うように動作可能な前記コントローラが、
前記処理システムの排気内のＮＯxの指示を取得し、
少なくとも前記取得した指示に基づいて前記判定を行うようにさらに動作可能である、請求項１３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般に、半導体処理機器に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、半導体製造中に生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させる技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＯx放出量は、半導体処理業界にとって、特に製造者らは４５０ｍｍのウエハの処理に移行しているため、ますます重要になっている。ウエハサイズの増大は、処理に必要とされる処理ガスの流れの増大を招き、それは処理からのＮＯx放出量の増大を招く。半導体処理施設には、総ＮＯx放出量に関して規制限度があり、ＮＯx放出量の増大により、施設が規制限度に到達しまたはそれを超過する可能性がある。
半導体処理施設によって使用されるプロセスガスは、規制要件および環境問題のため、処分前に軽減または処理しなければならない多くの化合物を含む。これらの化合物の中には、ペルフルオロ化合物（ＰＦＣ）が含まれる。ＰＦＣおよび他のプロセス化学物質の軽減のための現在の技術は、それらを焼損させることを伴う。しかし、これらの材料を焼損する結果、プロセス化学物質の燃焼および燃焼に使用される空気中に存在する窒素と酸素の反応のため、ＮＯxが生成される。したがって、上記の処理ガスの流れの増大は、半導体処理施設によるＮＯxの生成の増大を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、現在の軽減技術と比較して、半導体処理施設からのＰＦＣおよび他のプロセス化学物質を軽減するために、ＮＯx放出量を低減させる技法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
排出物軽減システムを含む処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させる方法が提供される。この方法は、概して、処理システムの少なくとも１つの動作パラメータを取得するステップと、少なくとも取得した１つの動作パラメータに基づいて、排出物軽減システムの動作モードを選択するステップとを含む。
別の実施形態では、燃焼型の排出物軽減システムを含む処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させる方法が提供される。この方法は、概して、排出物を軽減するのに、排出物を燃焼させるか、排出物をプラズマに露出させるか、両方を行うか、それともどちらも行わないかの判定を行うステップと、その判定に従って燃焼型の排出物軽減システムを動作させるステップと、その判定に従ってプラズマ型の排出物軽減システムを動作させるステップとを含む。
別の実施形態では、排出物軽減システムを含む処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させるシステムが提供される。窒素酸化物低減システムは、概して、処理システムの少なくとも１つの動作パラメータを取得し、少なくとも取得した１つの動作パラメータに基づいて、少なくとも３つの動作モードの群から排出物軽減システムの動作モードを選択するように構成されたコントローラを含む。
別の実施形態では、処理システムによって生成される窒素酸化物（ＮＯx）を低減させるシステムが提供される。窒素酸化物低減システムは、概して、排出物を軽減するのに、排出物を燃焼させるか、排出物をプラズマに露出させるか、両方を行うか、それともどちらも行わないかの判定を行うように動作可能なコントローラと、その判定に従って燃焼型の排出物軽減システムおよびプラズマ型の排出物軽減システムの動作を制御するように動作可能なコントローラとを含む。
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本発明のより具体的な説明は、一部を添付の図面に示す実施形態を参照することによって得ることができる。しかし、本発明は他の等しく有効な実施形態も許容しうるため、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示し、したがって本発明の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示の一実施形態による例示的な処理システムの概略図である。
【図２Ａ】本開示の実施形態による例示的な処理システムの概略図である。
【図２Ｂ】本開示の実施形態による例示的な処理システムの概略図である。
【図３】本開示の一実施形態による例示的な処理システムの概略図である。
【図４】本開示の特定の態様による処理システムによって実行することができる例示的な動作を示す図である。
【図５】本開示の特定の態様による処理システムによって実行することができる例示的な動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
処理システムからのＮＯx生成を低減させる制御システムおよび方法が提供される。制御システムは、処理システムの排出物軽減システムからのＮＯx生成を低減させる。たとえば、本明細書に記載する制御システムは、排出物軽減システム内のＮＯx生成を最小にしながら、排出物中の化学物質の十分な軽減を確実にするように、燃焼型の排出物軽減システムを制御する。制御システムはまた、排出物軽減システム内のＮＯx生成を最小にしながら、排出物中の化学物質の十分な軽減を確実にするように、プラズマ型の排出物軽減システムを制御することができる。
本明細書に開示する一実施形態は、処理システムの少なくとも１つの動作パラメータに基づいて、動作モードの群から排出物軽減システムの動作モードを選択する。たとえば、一態様では、排出物軽減システムは、第１の最小容量モードで動作される。処理システム内へのガス流が開始されると、それに応答して、排出物軽減システムは、第２の最大容量モードで動作される。第２のモードは、たとえば特定の温度を実現するように、排出物軽減システムを動作させることができる。
第１の実施形態に厳密には関係しない別の実施形態は、処理システムからの排出物を軽減するのに、排出物を燃焼させるか、排出物をプラズマに露出させるか、排出物を燃焼させかつ排出物をプラズマに露出させるか、それとも排出物を燃焼させることも排出物をプラズマに露出させることもしないかの判定を行い、その判定に従って燃焼型の排出物軽減システムおよびプラズマ型の排出物軽減システムを動作させる。
本明細書では、「軽減する」とは、低減させることを意味するが、必ずしもなくすことを意味しない。すなわち、本明細書では、排出物は、排出物中の特定の構成要素の濃度を低減させることによって軽減される。同様に、「排出物軽減システム」は、排出物中の特定の構成要素の濃度を低減させる。
【０００７】
本明細書では、「窒素酸化物」は、窒素の酸化物に対する総称である。本明細書では、この用語は、具体的には、一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ2を含む。
半導体処理において、プロセスガスは、典型的には、処理チャンバ内の基板と反応して、副生成物ガスを形成する。副生成物ガスおよび未反応のプロセスガスがともに、処理チャンバから除去される（たとえば、汲み出される）排出物ガスを構成する。本開示の実施形態について例示的な半導体処理システムを参照して説明するが、本開示はそのように限定されるものではなく、軽減を必要とする排出物ガスを生成する任意の処理または製造システムに適用することができる。
図１は、本開示の実施形態による処理システム１００の概略図である。処理システム１００は、概して、１つまたは複数のプロセスガス源１２０と、１つまたは複数のバルブ１１８と、処理チャンバ１０４と、プロセスコントローラ１０６と、真空ポンプ１１０と、軽減コントローラ１１２と、排出物処分または軽減サブシステム１１４と、任意選択のスクラバ１２４と、１つまたは複数の任意選択の排気ガスセンサ１２２と、排気１１６とを含む。本開示のいくつかの実施形態では、プロセスコントローラ１０６および軽減コントローラ１１２は、同じコントローラとすることができる。
【０００８】
図１を参照すると、プロセスガスがプロセスガス源１２０（たとえば、ストレージタンクまたはパイプライン）から入口１０２を介して処理チャンバ１０４へ供給される。プロセスガスの供給は、プロセスコントローラ１０６によって制御および監視され、プロセスコントローラ１０６は、たとえば１つまたは複数のバルブ１１８を制御することができる。プロセスコントローラ１０６は、たとえばコンピュータを備えることができる。プロセスコントローラ１０６は、処理チャンバ１０４内の動作を制御および監視する。たとえば、プロセスコントローラ１０６は、処理チャンバ１０４およびロボット（図示せず）内の温度を制御して処理チャンバ１０４内の材料の動きを制御するように、加熱要素（図示せず）を制御することができる。排出物ガスは、１つまたは複数の出口１０８を介して処理チャンバ１０４から出る。排出物ガスは、真空ポンプ１１０によって処理チャンバ１０４から汲み出される。真空ポンプ１１０は、たとえば処理チャンバ１０４内の圧力を所望の範囲内で維持するように、プロセスコントローラ１０６によって制御することができる。
【０００９】
図１をさらに参照すると、軽減コントローラ１１２は、プロセスコントローラ１０６からプロセスパラメータ（たとえば、入口ガス組成、ガス流量、汲み出し速度、処理温度など）を取得する。軽減コントローラ１１２は、コンピュータを備えることができる。軽減コントローラ１１２は、排出物軽減システム１１４の動作を制御する。排出物軽減システム１１４は、典型的には、Ｅｄｗａｒｄｓ  Ｖａｃｕｕｍ（商標）から入手可能なＡｔｌａｓ  ＴＰＵ（商標）の排出物軽減システムなどの燃焼型の排出物軽減システムを備えることができる。軽減コントローラ１１２は、たとえば、高いまたは低い流量の燃焼ガスで動作するように、排出物軽減システム１１４を制御することができる。次いで、軽減された排出物ガスは、たとえば粒子の除去のために、任意選択のスクラバ１２４へ流れることができ、または動作および規制要件が認める場合、排気１１６へ直接流れることができる。軽減コントローラ１１２は、高容量モード、低容量モード、および遊休モードを含む群から、排出物軽減システム１１４に対する動作モードを選択することができる。高容量モードは、燃焼型の排出物軽減システム内への燃焼ガス（たとえば、プロパン、天然ガスなど）および空気の流量が高いことを意味し、処理システム内で処理が実行中であるときに選択することができる。高容量モードを選択することによって、軽減コントローラ１１２は、生成された排出物ガスの十分な軽減を確実にすることができる。低容量モードは、燃焼型の排出物軽減システム内への燃焼ガスおよび空気の流量がより低いことを意味し、処理が実行中ではないが最近終了したばかりであり、またはすぐに始まることが予期されるとき（たとえば、基板の処理が完了し、処理チャンバ内に新しい基板が配置されているとき）に選択することができる。低容量モードを選択することによって、軽減コントローラ１１２は、残りの排出物ガスの十分な軽減を確実にしながら、排出物軽減システム内のＮＯx生成を低減させることができる。遊休モードは、燃焼型の排出物軽減システム内への燃焼ガスおよび空気の流量が最も低く、場合によっては流れがまったくないこと（すなわち、排出物処分システムがオフである）を意味する。遊休モードは、処理が実行中でないとき、または処理チャンバ１０４内で実行されるプロセスがプロセスガスを使用し、燃焼型の軽減を必要としない排出物ガスを生成するときに選択することができる。遊休モードを選択することによって、軽減コントローラ１１２は、排出物軽減システム内のＮＯx生成の最大の低減を実現することができる。軽減コントローラ１１２は、本明細書に記載するように構成されるとき、窒素酸化物低減システムと呼ぶことができる。
【００１０】
本開示の特定の態様によれば、軽減コントローラ１１２は、軽減コントローラ１１２が動作パラメータを取得することができない場合、排出物軽減システム１１４に対して高容量モードを選択することができる。軽減コントローラ１１２は、高容量モードを選択することによって、軽減コントローラ１１２とプロセスコントローラ１０６との間の通信障害の場合など、動作パラメータを取得することができないときに、排出物軽減の規制要件が確実に満たされるようにすることから、この態様は「フェールセーフ」特徴である。
【００１１】
本開示の特定の態様によれば、軽減コントローラ１１２は、高燃焼ガス流量モード、低燃焼ガス流量モード、高燃焼温度モード、低燃焼温度モード、高燃焼空気流量モード、および低燃焼空気流量モードの少なくとも１つを含む群から、排出物軽減システム１１４に対する動作モードを選択することができる。
高燃焼ガス流量モードでは、軽減コントローラ１１２は、燃焼ガスを高い流量で使用するように、排出物軽減システム１１４を制御する。このモードは、たとえば、排出物が還元反応による軽減を必要とする化学物質を含み、高い燃焼ガス流量がその還元反応を促進するときに選択することができる。
【００１２】
低燃焼ガス流量モードでは、軽減コントローラ１１２は、燃焼ガスを低い流量で使用するように、排出物軽減システム１１４を制御する。このモードは、たとえば、排出物が酸化による軽減を必要とする化学物質を含むときに選択することができる。
高燃焼温度モードでは、軽減コントローラ１１２は、高い燃焼温度をもたらす数量および割合で燃焼ガスおよび空気を使用するように、排出物軽減システム１１４を制御する。このモードは、たとえば、排出物が低温燃焼に耐える化学物質を含むときに選択することができる。
【００１３】
低燃焼温度モードでは、軽減コントローラ１１２は、低い燃焼温度をもたらす数量および割合で燃焼ガスおよび空気を使用するように、排出物軽減システム１１４を制御する。このモードは、たとえば、排出物が低温燃焼に耐える化学物質を含まないときに選択することができる。低燃焼温度モードでは、他のモードと比較すると、排出物軽減システム１１４内のＮＯx生成を低減させることができる。
高燃焼空気流量モードでは、軽減コントローラ１１２は、燃焼空気を高い流量で使用するように、排出物軽減システム１１４を制御する。このモードは、たとえば、排出物が酸化による軽減を必要とする化学物質を含むときに選択することができる。
低燃焼空気流量モードでは、軽減コントローラ１１２は、燃焼空気を低い流量で使用するように、排出物軽減システム１１４を制御する。このモードは、たとえば、排出物が還元反応による軽減を必要とする化学物質を含むときに選択することができる。
軽減コントローラ１１２によって２つ以上のモードを同時に選択することができるが、それはこれらの２つのモードが相互に排他的でない場合である（たとえば、軽減コントローラ１１２は、高燃焼ガス流量モードおよび低燃焼ガス流量モードを同時に選択することはできない）。
【００１４】
本開示の特定の態様によれば、軽減コントローラ１１２は、排出物軽減システムへの還元（たとえば、水素またはアンモニア）の供給を制御することができる。還元剤は、排出物ガス中のＮＯxと還元反応し、排出物ガス中のＮＯxの濃度をさらに低減させることができる。
本開示の特定の態様によれば、軽減コントローラ１１２は、排出物処分システムの排気１１６内のＮＯxの指示を取得し、さらに取得した指示に基づいて、排出物軽減システム１１４の動作モードを選択することができる。この指示は、たとえば、排気ガス中のＮＯxの濃度を判定する排気１１６内のセンサ１２２から取得することができる。たとえば、軽減コントローラ１１２は、この指示が排気１１６内のＮＯx濃度が高いことを指示する場合、より低い温度で動作するように、排出物軽減システム１１４を制御することができる。
本開示の特定の態様によれば、軽減コントローラ１１２は、排出物処分システム内のＮＯx生成を低減させるために、排出物処分システムの動作モードを変化させることなく、排出物処分システム内への燃焼ガス流量または燃焼空気流量を調整することができる。軽減コントローラ１１２は、プロセスコントローラ１０６から取得したプロセスパラメータに基づいて、または排出物処分システムの排気１１６内のＮＯxの指示に基づいて、排出物処分システム内への燃焼ガス流量、燃焼空気流量、または両方の流量を調整することができる。
【００１５】
図２Ａは、本開示の実施形態による処理システム２００Ａの概略図である。図２Ａに示す処理システム２００Ａは、図１に示す処理システム１００に類似しており、多くの類似の構成要素を有する。処理システム２００Ａは、概して、１つまたは複数のプロセスガス源２２０と、１つまたは複数のバルブ２１８と、処理チャンバ２０４と、プロセスコントローラ２０６と、真空ポンプ２１０と、軽減コントローラ２１２と、真空ポンプ２１０から下流に位置する燃焼型の排出物処分または軽減サブシステム２１４と、真空ポンプ２１０から上流に位置するＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（商標）から入手可能なＺＦＰ２（商標）の排出物軽減システムなどのプラズマ型の排出物処分または軽減サブシステム２２６と、任意選択のスクラバ２２４と、１つまたは複数の任意選択の排気ガスセンサ２２２と、排気２１６とを含む。本開示のいくつかの実施形態では、プロセスコントローラ２０６および軽減コントローラ２１２は、同じコントローラとすることができる。図２Ｂは、本開示の実施形態による処理システム２００Ｂの概略図を示す。処理システム２００Ｂは、処理システム２００Ａと同一であるが、図２Ｂでは、処理システム２００Ａのように別個の軽減コントローラがあるのではなく、プロセスコントローラ２０６が軽減コントローラとしても作用する。
【００１６】
図２Ａを参照すると、プロセスガスがプロセスガス源２２０から入口２０２を介して処理チャンバ２０４へ供給される。プロセスガスの供給は、プロセスコントローラ２０６によって制御および監視され、プロセスコントローラ２０６は、たとえば１つまたは複数のバルブ２１８を制御することができる。プロセスコントローラ２０６は、たとえばコンピュータを備えることができる。プロセスコントローラ２０６は、処理チャンバ２０４内の動作を制御および監視する。排出物ガスは、１つまたは複数の出口２０８を介して処理チャンバ２０４から出る。
【００１７】
図２Ａをさらに参照すると、排出物ガスは、次いで、プラズマ型の排出物軽減システム２２６へ流れる。プラズマ型の排出物軽減システム２２６は、排出物ガスをプラズマに露出させることによって、排出物ガスを軽減することができる。プラズマ型の排出物軽減システム２２６は、高周波（ＲＦ）、直流（ＤＣ）、またはマイクロ波（ＭＷ）に基づく電力放電技法を含む様々な技法によって、排出物ガスを軽減するためのプラズマを生成することができる。プラズマ型の排出物軽減システム２２６は、「オールウエイズオン」モードで動作することができ、軽減コントローラ２１２によって選択される動作モードで動作することができ、またはオフになるように軽減コントローラ２１２に指示された場合は動作を止めることができる。軽減コントローラ２１２は、プロセスコントローラ２０６から取得したプロセスパラメータおよび／または処理システムの排気２１６内のＮＯxの指示に基づいて、プラズマ型の排出物軽減システムに対する動作モードを選択する。
【００１８】
図２Ａを参照すると、排出物ガスは、次いで、真空ポンプ２１０によってプラズマ型の排出物軽減システム２２６から汲み出される。真空ポンプ２１０は、プロセスコントローラ２０６によって制御することができる。図１を参照して上述したものと同様に、軽減コントローラ２１２は、コンピュータ、専用プロセッサなどとすることができ、プロセスコントローラ２０６からプロセスパラメータ（たとえば、入口ガス組成、流量、汲み出し速度、処理温度など）を取得する。加えて、軽減コントローラは、１つまたは複数の任意選択のセンサ２２２から、排気２１６内のＮＯxの指示を取得することができる。軽減コントローラ２１２は、燃焼型の排出物軽減システム２１４ならびにプラズマ型の排出物軽減システムの動作を制御する。燃焼型の排出物軽減システム２１４は、燃焼ガス（たとえば、天然ガス、プロパンなど）および空気の混合物で排出物ガスを燃焼させることによって、排出物ガスを軽減することができる。軽減コントローラ２１２は、燃焼型の排出物軽減システムが燃焼動作を止めるモードを含む、図１を参照して上述したものに類似のいくつかの動作モードから選択することによって、燃焼型の排出物軽減システム２１４を制御することができる。軽減コントローラ２１２は、本明細書に記載するように構成されるとき、窒素酸化物低減システムと呼ぶことができる。
【００１９】
図２Ｂを参照すると、排出物ガスは、次いで、真空ポンプ２１０によってプラズマ型の排出物軽減システム２２６から汲み出される。真空ポンプ２１０は、プロセスコントローラ２０６によって制御することができる。図１を参照して上述したものと同様に、プロセスコントローラ２０６は、コンピュータ、専用プロセッサなどとすることができ、軽減コントローラとして作用する。加えて、プロセスコントローラは、１つまたは複数の任意選択のセンサ２２２から、排気２１６内のＮＯxの指示を取得することができる。プロセスコントローラ２０６は、燃焼型の排出物軽減システム２１４ならびにプラズマ型の排出物軽減システムの動作を制御する。燃焼型の排出物軽減システム２１４は、燃焼ガス（たとえば、天然ガス、プロパンなど）および空気の混合物で排出物ガスを燃焼させることによって、排出物ガスを軽減することができる。プロセスコントローラ２０６は、燃焼型の排出物軽減システムが燃焼動作を止めるモードを含む、図１を参照して上述したものに類似のいくつかの動作モードから選択することによって、燃焼型の排出物軽減システム２１４を制御することができる。
【００２０】
図２Ａを再び参照すると、軽減された排出物ガスは、次いで、たとえばスクラバ２２４へ流れることができ、または動作および規制要件が認める場合、排気２１６へ流れることができる。
【００２１】
図３は、処理システム３００の概略図である。図３に示す処理システム３００は、図２に示す処理システム２００に類似しているが、図２に示す燃焼型の排出物軽減システムは除去されている。処理システム３００は、概して、１つまたは複数のプロセスガス源３２０と、１つまたは複数のバルブ３１８と、処理チャンバ３０４と、プロセスコントローラ３０６と、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（商標）から入手可能なＺＦＰ２（商標）の軽減システムなどのプラズマ型の排出物処分または軽減サブシステム２２６と、真空ポンプ３１０と、軽減コントローラ３１２と、任意選択のスクラバ３２４と、１つまたは複数の任意選択の排気ガスセンサ３２２と、排気３１６とを含む。本開示のいくつかの実施形態では、プロセスコントローラ３０６および軽減コントローラ３１２は、同じコントローラとすることができる。
【００２２】
図３を参照すると、プロセスガスがプロセスガス源３２０（たとえば、ストレージタンクまたはパイプライン）から入口３０２を介して処理チャンバ３０４へ供給される。プロセスガスの供給は、プロセスコントローラ３０６によって制御および監視され、プロセスコントローラ３０６は、たとえば１つまたは複数のバルブ３１８を制御することができる。プロセスコントローラ３０６は、たとえばコンピュータを備えることができる。プロセスコントローラ３０６は、処理チャンバ３０４内の動作を制御および監視する。排出物ガスは、１つまたは複数の出口３０８を介して処理チャンバ３０４から出る。
図３をさらに参照すると、排出物ガスは、次いで、プラズマ型の排出物軽減システム２２６へ流れる。プラズマ型の排出物軽減システム２２６は、排出物ガスをプラズマに露出させることによって、排出物ガスを軽減することができる。プラズマ型の排出物軽減システム２２６は、高周波（ＲＦ）、直流（ＤＣ）、またはマイクロ波（ＭＷ）に基づく電力放電技法を含む様々な技法によって、排出物ガスを軽減するためのプラズマを生成することができる。プラズマ型の排出物軽減システム２２６は、「オールウエイズオン」モードで動作することができ、軽減コントローラ３１２によって選択される動作モードで動作することができ、またはオフになるように軽減コントローラ３１２に指示された場合は動作を止めることができる。軽減コントローラ３１２は、プロセスコントローラ３０６から取得したプロセスパラメータおよび／または排出物軽減システムの排気３１６内のＮＯxの指示に基づいて、プラズマ型の排出物軽減システムに対する動作モードを選択する。軽減コントローラ３１２は、本明細書に記載するように構成されるとき、窒素酸化物低減システムと呼ぶことができる。
【００２３】
図３を引き続き参照すると、排出物ガスは、次いで、真空ポンプ３１０によってプラズマ型の排出物軽減システム２２６から汲み出される。真空ポンプ３１０は、プロセスコントローラ１０６によって制御することができる。軽減された排出物ガスは、次いで、たとえばスクラバ３２４へ流れることができ、または動作および規制要件が認める場合、排気３１６へ直接流れることができる。
【００２４】
図４は、本開示の特定の態様による、たとえば軽減コントローラ１１２、３１２によって実行することができる、処理システム１００または３００によって生成されるＮＯxを低減させるための例示的な動作４００を示す。図示のように、４０２で、軽減コントローラ１１２、３１２は、処理システムの少なくとも１つの動作パラメータを取得する。少なくとも１つの動作パラメータは、プロセスガス組成、プロセスガス流量、真空ポンプ汲み出し速度などを含むことができる。４０４で、軽減コントローラ１１２、３１２が、少なくとも取得した少なくとも１つの動作パラメータに基づいて、少なくとも３つの動作モードの群から排出物軽減システムの動作モードを選択することによって、動作は継続する。３つの動作モードは、たとえば、処理チャンバ１０４内へのプロセスガス流量が高い場合に選択される高容量モードと、処理チャンバ１０４内へのプロセスガス流量が低い場合に選択される低容量モードと、処理チャンバ１０４が遊休状態である場合に選択される遊休モードとを含むことができる。４０６で、軽減コントローラ１１２、３１２は、選択された動作モードで、燃焼型の排出物軽減システム１１４またはプラズマ型の排出物軽減システム２２６を動作させる。４０８で、動作は継続し、軽減コントローラ１１２、３１２が処理システムを監視して、排出物軽減システム１１４または２２６の異なる動作モードが指示されたかどうかを判定する。たとえば、処理チャンバ１０４、３０４が基板の処理を終了し、プロセスガスの流れを停止させた場合、軽減コントローラ１１２、３１２は、４０８でこれを検出し、排出物軽減システム１１４または２２６を低容量モードに切り替えるべきであると判定する。４１０で、軽減コントローラ１１２、３１２は、排出物軽減システム１１４または２２６を指示された動作モードに切り替える。
【００２５】
図５は、本開示の特定の態様による、たとえば軽減コントローラ２１２によって実行することができる、燃焼型の排出物軽減システム２１４を含む処理システム２００によって生成されるＮＯxを低減させるための例示的な動作５００を示す。５０２で、軽減コントローラ２１２は、排出物を軽減するのに、排出物を燃焼させるか、排出物をプラズマに露出させるか、排出物を燃焼させかつ排出物をプラズマに露出させるか、それとも排出物を燃焼させることも排出物をプラズマに露出させることもしないかの判定を行う。たとえば、５０２で、軽減コントローラ２１２は、排出物が燃焼による軽減を必要としないが、プラズマへの露出による軽減を必要とすると判定することができる。５０４で、軽減コントローラ２１２は、その判定に従って動作するように、燃焼型の排出物軽減システム２１４を制御する。たとえば、軽減コントローラ２１２は、排出物が燃焼による軽減を必要としないと判定した場合、５０４で、燃焼型の排出物軽減システム２１４を遊休モードで動作させることができる。５０６で、動作を継続することができ、軽減コントローラ２１２は、その判定に従って動作するように、プラズマ型の排出物軽減システム２２６を制御する。たとえば、軽減コントローラ２１２は、高い流量で流れている排出物がプラズマへの露出による軽減を必要とすると判定した場合、プラズマ型の排出物軽減システム２２６を高容量モードで動作させることができる。
【００２６】
軽減コントローラ１１２、２１２、３１２は、コンピュータのハードディスクドライブ上に記憶されたコンピュータプログラムの制御下で動作することができる。たとえば、コンピュータプログラムは、排出物軽減システム１１４および２２６の動作タイミング、ガスの混合、動作温度、およびＲＦ電力レベルを命令することができる。ユーザと軽減コントローラとの間のインターフェースは、タッチスクリーン（図示せず）を介して設けることができる。
【００２７】
たとえば軽減コントローラ１１２、２１２、３１２上で動作するコンピュータプログラム製品を使用して、様々な動作モードを実施することができる。コンピュータプログラムコードは、たとえば６８０００アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、またはＰａｓｃａｌなどの任意の従来のコンピュータ可読プログラミング言語で書くことができる。従来のテキストエディタを使用して、単一のファイルまたは複数のファイル内へ適したプログラムコードを入力することができ、コンピュータのメモリシステムなどのコンピュータ使用可能媒体内で記憶または実施することができる。入力されたコードテキストが高レベル言語である場合、コードはコンパイルされ、その結果得られるコンパイラコードは、次いで、事前コンパイル型のライブラリルーチンのオブジェクトコードにリンクされる。リンクされたコンパイル済みオブジェクトコードを実行するには、システムユーザは、オブジェクトコードを呼び出し、コンピュータシステムにコードをメモリ内にロードさせ、ＣＰＵはメモリからコードを読み出して実行し、プログラム内に識別されたタスクを実行する。
【００２８】
別途記載しない限り、本明細書および特許請求の範囲内で使用される成分量、特性、反応条件などを表すすべての数字は、近似値として理解される。これらの近似値は、本発明によって取得しようとする所望の特性および測定の誤差に基づくものであり、少なくとも、報告される有効桁の数に照らして、通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。さらに、温度、圧力、間隔、モル比、流量などを含む本明細書に表される数量はいずれも、処理システムおよび排出物軽減システム内でＮＯxの生成の所望の低減を実現するためにさらに最適化することができる。
【００２９】
上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考案することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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