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TWI492270B - 有效操作減量系統之方法及設備 - Google Patents

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TWI492270B
TWI492270B TW097119429A TW97119429A TWI492270B TW I492270 B TWI492270 B TW I492270B TW 097119429 A TW097119429 A TW 097119429A TW 97119429 A TW97119429 A TW 97119429A TW I492270 B TWI492270 B TW I492270B
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Daniel O Clark
Robbert M Vermeulen
Belynda Flippo
Youssef A Loldj
Mehran Moalem
Shaun W Crawford
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Applied Materials Inc
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    • G05B19/4184—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/005—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by heat treatment
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Description

有效操作減量系統之方法及設備
本發明係關於電子元件製造系統，更具體地，係關於用於有效操作減量系統的方法與裝置。
電子元件製造製程工具(此後以「製程工具」代表)傳統係採用腔室或其他適於進行製程(例如化學氣相沉積、磊晶矽成長與蝕刻等)的合適設備來製造電子元件。該些製程可能產生流出物，而流出物則含有不利、有害且/或危險的製程副產物。習知之電子元件製造系統可使用減量設備以處理或減少流出物。
傳統減量工具與製程採用各種原料(例如燃料、試劑、水與電力等)以處理流出物。該些減量工具通常在其所處理之流出物的資料極少下進行操作。據此，傳統減量工具乃次佳化地(sub－optimally)使用原料。次佳化使用原料可能造成製造設備上不利的成本負擔。此外，未最佳使用原料的減量工具則可能更需經常維修。
據此，仍待開發出經改良的方法與設備，用以減量流出物。
於本發明之第一態樣中，係提供一種操作電子元件製 造系統的方法，其包含下列步驟：利用一介面接收資料，其中該資料係與一減量系統相關；及關閉一製程工具及一減量工具，以對該資料作出回應。
於本發明之第二態樣中，係提供一種操作一電子元件製造系統之方法，其包含下列步驟：利用一介面接收資料，其中該資料係關於一電子元件製程工具；以及將一減量工具設成一閒置模式，以對該資料作出回應。
於本發明之第三態樣中，係提供一種電子元件製造系統，其包含：(1)一電子元件製造製程工具；(2)一減量工具，用以降低來自該電子元件製造製程工具的流出物；(3)一原料供應部，用以將一原料提供至該減量工具；(4)一感測器，用以量測流至該減量工具的原料流量，及該減量工具之操作參數的至少其中一者；以及(5)一介面，用以接收來自該流量感測器的資料，其中該資料包含該原料的流速。
依據本發明上述或其他態樣，可獲致其他多種態樣。依據下述之實施方式、申請專利範圍與所附圖示，可使本發明其他特徵與態樣更為清楚。
如上述，減量工具通常在流出物資料極少的情形下進行操作，其中該流出物乃由減量工具所產生。就此而論，減量工具通常可在能使減量工具降低最壞情況(worst－case)流出物負載的單一模式下(於此以「最壞情況模式」指稱)，進行操作。然而，來自製程工具的流出物流量，並非為化 合物成份相同的恆定流量。反之，流出物流量可具有零流出物流量至最壞情況流出物流量的範圍，而化合物成分亦改變。以單一、最壞情況模式操作減量系統的淨效應可能浪費了含有燃料、試劑及/或冷煤的減量原料。本發明則提出前述與其他缺點。
於一實施例中，本發明提供一種減量工具，其可依據性質與來自製程工具之流出物流速，在不同模式下進行操作。因此，舉例而言，當製程工具產生大量流出物流量時，減量工具可以「高速模式(high mode)」操作；當製程工具產生中等流出物流量時，減量工具可以「中速模式(medium mode)」操作；及當製程工具產生少量流出物流量時，減量工具可以「低速模式(low mode)」操作。此外，若製程工具並未產生流出物，則減量工具可以「閒置模式(idle mode)」操作。當需要用較少的減料原料來降低實際的流出物流量時，依據實際流速與從製程工具流出之流出物的特性來選擇操作模式，則可使用較少的減量原料。
於部份實施例中，減量工具的操作模式可依據在任意特定時間下，所預知來自製程工具的流出物特性與流速而進行選擇。前述預知可為排程表的類型，或在製程工具之處理腔室中所進行的已知製程的模式。當知道製程的次數與類型時，則可預測流出物的量與性質。
於其他實施例中，減量工具的操作模式可依據流出物構成的即時(real－time)量測與流速來進行選擇。
儘管依據本發明，減量工具可在依流出物的流速及/ 或化學組成所選擇的模式下進行操作，以最佳化的使用減量原料，但減量工具亦可能變成急需減量原料，例如燃料、試劑及/或冷煤。
「急需」意指減量工具並未得到所需用來執行所選模式的燃料、試劑及/或冷煤的量。在此情形下，流出物可能不會完全被減量，或可能產生危害的情形。因此，於部份實施例中，本發明提供流量計，用以測量燃料、試劑及冷煤的流量。藉由測定用於所選模式之燃料、試劑及/或冷煤流量的不足，本發明可提供傳遞警訊及/或指示製程工具進行關閉。
減量工具亦可能獲得過多的減量原料，例如燃料、試劑及/或冷煤。藉由測定用於所選模式之燃料、試劑及/或冷煤流的過量，本發明可提供傳遞警訊及/或指示製程工具進行關閉。
同樣地，減量工具亦可能接收到來自製程工具的非預期流出物，而這可能導致減量工具在所設計的參數外操作。因此，於部份實施例中，本發明提供用以偵測減量工具是否在其所設定之參數外進行操作的偵測器，且，若是的話，介面或控制器可發出警訊及/或命令製程工具關閉，以避免對減量工具及/或人員產生危害。
第1圖係繪示依據本發明，電子元件製造系統100的示意圖。電子元件製造系統100可包含電子元件操作工具或製程工具102、幫浦104與減量系統106。電子元件製造工具102可包含處理腔室108。處理腔室108可經由真空 管線110與減量系統106耦接。幫浦104可經由導管112與減量系統106耦接。處理腔室108亦可經由流體管線116耦接至一化合物運送單元114。介面118亦可經由訊號線120耦合至處理腔室108、化合物運送單元114、幫浦104與減量系統106。
介面118可為微電腦、微處理器、邏輯電路、硬體或軟體之組合等，適於接收關於製程工具與減量工具之資料，及傳遞關於製程工具與減量工具之資料，及/或傳遞命令至製程工具與減量工具。介面118可適於執行，且可執行系統控制器的功能，或可從系統控制器分離。
減量系統106可包含反應器122，其耦合至電源/燃料供應部124、試劑供應部126以及冷卻劑供應部128。燃料供應部124、試劑供應部126以及冷卻劑供應部128可經由燃料導管130、試劑導管132與冷卻導管134連接至反應器122。流量計136、138、140可分別與燃料導管130、試劑導管132與冷卻導管134連接。流量計136、138、140可經由訊號線120與介面118耦合。可使用任何合適的流量計。感測器142可與反應器122耦合且亦可經由訊號線120與介面118耦合。感測器144可與真空管線110耦合且亦可經由訊號線120與介面118耦合。反應器122可與導管146連接。
在操作時，電子元件製造工具102可適於進行，且可進行各種製程以製造(例如組裝)電子元件。製程可在壓力低於大氣壓力(例如，約一大氣壓(atm)等)下，於處理腔室 108中進行。舉例而言，部份製程可在壓力約為8至700毫托(milli－torr，mTorr)下進行，雖然亦可使用其他壓力。為了達到該等壓力，幫浦104可從處理腔室108移除流出物(例如氣體、電漿等)。流出物可由真空管線110運送。
由幫浦104所移除之流出物的化學前驅物(例如SiH4 、NF3 、CF4 、BCl3 等)，可由各種方式加入處理腔室108。例如，化學前驅物可經由流體管線116從化合物運送單元114流到處理腔室108。此外，化合物運送單元114可適於提供，且可經由訊號線120提供與由化合物運送單元114所提供之化學前驅物相關的資料(例如壓力、化合物組成、流速等)。
介面118可適於且可接收來自電子元件製造系統100各次系統的資料。例如，介面118可接收與在處理腔室108中所進行之製程相關的資料。該些資料可包含製程資料(例如製程步驟時間、壓力、流速等)，並可由感測器、控制器或其他合適的裝置來提供資料。介面118可利用該些資料以決定或預測其他資料，例如流出物的參數。
介面118亦可接收與來自反應器122之流出物減量相關資料。該些資料可包含減量資料，例如溫度、壓力、溼度、流量、電力、火源的存在等，且可由感測器142、控制器或其他合適的裝置來提供資料。
介面亦可接收資料與流經真空管線110之流出物相關的資料，例如組成與流量等，且可由感測器144、控制器或其他合適的裝置來提供資料。
此外，介面118可接收與分別來自流量計136、138、140之燃料、試劑與冷卻劑流速相關的資料。
介面118可將與流出物相關的資料提供到減量系統106。可採用該些資料以調整減量系統106的參數。介面亦可將與流出物相關的資料提供到製程工具102。可使用該些資料以調整製程工具102的參數。
介面118亦可用以將命令發至製程工具102、幫浦104以及減量工具106。該些命令可經由訊號線120傳送，或可為無線傳送。
流出物可從處理腔室108利用真空管線110傳送至減量系統106。幫浦104可從處理腔室108移除流出物，並將流出物移至減量系統106。減量系統106可適於利用燃料供應部124、試劑供應部126及/或冷卻劑供應部128，將流出物中不利的、危險的、或有毒材料減少。
第2圖則繪示依據本發明，調整電子元件製造系統之方法的流程圖。方法200始於步驟202。
在步驟204中，介面118或其他合適的裝置可用以確認製程工具102是否正產生流出物。舉例而言，介面118可接收來自感測器144的訊號，其指示了流出物並未流經真空管線110。或者，介面118可接收來自製程工具102的訊號，其指示了處理腔室108現未產生流出物，且有一段時間將不會產生流出物。而於又一實施例中，介面118可接收來自資料庫的資料，其指示了處理腔室108將不會在該時候產生流出物。舉例而言，資料庫可具有由製程工 具102所進行之製程步驟的排程表，並因此能夠指示介面118製程工具在哪時候將不會產生流出物。資料庫亦可在製程工具將不產生流出物的期間進行程式處理一段時間，且可將該資料提供給介面118。
於步驟206中，減量工具106可設於閒置模式中，以回應由介面所收到的資料。此步驟可由介面118完成，由介面118發出使減量工具106設成閒置模式的命令或指示。於一實施例中，閒置模式可包含關閉燃燒器噴射燃料流(burner jet fuel flow)，但引燃火源(pilot flame)仍點燃，並保有足夠的氧化物流量，以使引燃火源燃燒，且保有足夠的水或其他冷煤的流量，以防止減量工具106過熱。亦可有其他的配置。
還有多種情形，可使減量工具106設置在閒置模式。例示包含：製程工具進行長製程步驟，而於該製程步驟期間無流出物產生；製程工具因保養或維修而停止運作；以及製程工具或工廠即將進行啟動。處於閒置模式下的減量工具106可在短時間內轉換成操作模式，例如在約兩秒至約五秒的時間內。因此，在任何時候，當操作者或控制器發覺製程工具將超過約兩秒至約五秒的時間不產生流出物時，操作者或控制器可將減量工具106設成閒置模式。
在可選擇的步驟中(未繪示)，當減量工具106在閒置模式時，介面118或其他合適的裝置可判別製程工具即將產生，或已開始產生流出物。例如，介面118可從感測器144接收指示流出物正流經真空管線110的訊號。於另一 實施例中，介面118可從製程工具102接收指示製程工具102正產生流出物的訊號。於又一實施例中，介面118可從資料庫接收指示製程工具102正產生流出物的訊號。依據判定製程工具102乃正產生或即將產生流出物，減量工具106可設成操作模式。該步驟可由介面118完成，由介面118發出使減量工具106設成操作模式的命令或指示。
該方法於步驟208結束。
第3圖繪示依據本發明，調整電子元件製造系統之方法的流程圖。方法300始於步驟302。
於步驟304中，介面118接收與減量工具相關的資料。介面118可接收各種類型的資料，例如減量工具106已變成急需減量原料；減量工具106正接收過量的減量原料；減量工具106正接收錯誤的流出物或非預期的減量原料；及/或減量工具106可能正處於操作參數落於其設計範圍外的情況，例如溫度或壓力太高或太低、電力耗損、失去火源等。於這些情況下，可能產生有毒的或無法接受的無效減量情形。
在步驟306中，介面118可發出警告。此步驟為可選的，且方法可直接從步驟304跳到步驟308。實際上，在某些情形下，錯誤乃極為關鍵的，故沒有時間發出警告。可將警告直接發給控制器或者操作人員，使控制器或操作人員試著修正導致警告的條件。警告可顯示在電腦螢幕上，或可由警示燈或警示聲等進行指示。亦可採用其他合適的警告。
於步驟308中，關閉製程工具與減量系統，以回應所接收資料的介面。於一實施例中，介面118可發出指示關閉製程工具與減量工具的命令。
前文敘述僅揭示了本發明之例示。熟習此技藝者可思及任何在本發明範圍內之前述裝置與方法的潤飾。例如，介面可包含於電子元件製造工具中，其中減量系統可交流地與電子元件製造工具耦合，以取得與流出物相關的資料。
據此，儘管本發明已揭示與其有關之例示性實施例，當理解的是其他實施例亦不脫離本發明之精神和範圍，如下述申請專利範圍所界定者。
100‧‧‧電子元件製造系統
102‧‧‧製程工具
104‧‧‧幫浦
106‧‧‧減量系統
108‧‧‧處理腔室
110‧‧‧真空管線
112‧‧‧導管
114‧‧‧化合物運送單元
116‧‧‧流體管線
118‧‧‧介面
120‧‧‧訊號線
122‧‧‧反應器
124‧‧‧燃料供應部
126‧‧‧試劑供應部
128‧‧‧冷卻劑供應部
130‧‧‧燃料導管
132‧‧‧試劑導管
134‧‧‧冷卻導管
136‧‧‧流量計
138‧‧‧流量計
140‧‧‧流量計
142‧‧‧感測器
144‧‧‧感測器
146‧‧‧導管
200‧‧‧方法
202‧‧‧步驟
204‧‧‧步驟
206‧‧‧步驟
208‧‧‧步驟
300‧‧‧方法
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
308‧‧‧步驟
310‧‧‧步驟
第1圖繪示依照本發明一種具有電子元件製造工具、幫浦、介面與減量系統之電子元件製造系統的示意圖。
第2圖係繪示依照本發明一實施例，一種操作電子元件製造系統的方法之流程圖。
第3圖係繪示依照本發明一實施例，一種操作電子元件製造系統的第二種方法之流程圖。
100‧‧‧電子元件製造系統
102‧‧‧製程工具
126‧‧‧試劑供應部
104‧‧‧幫浦
128‧‧‧冷卻劑供應部
106‧‧‧減量系統
130‧‧‧燃料導管
108‧‧‧處理腔室
132‧‧‧試劑導管
110‧‧‧真空管線
134‧‧‧冷卻導管
112‧‧‧導管
136‧‧‧流量計
114‧‧‧化合物運送單元
138‧‧‧流量計
116‧‧‧流體管線
140‧‧‧流量計
118‧‧‧介面
142‧‧‧感測器
120‧‧‧訊號線
144‧‧‧感測器
122‧‧‧反應器
146‧‧‧導管
124‧‧‧燃料供應部

Claims (18)

  1. 一種操作一電子元件製造系統的方法，其包含：利用一介面接收資料，其中該資料係關於一減量系統；以及關閉一製程工具及一減量工具，以對該資料作出回應，其中該資料包括該減量工具變成急需一減量原料，該減量工具接收一過量的減量原料，或者該減量工具接收一錯誤的流出物或一非預期的減量原料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於一燃料流量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於一試劑流量。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於一冷卻劑流量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於一有害或無法接受之無效減量的情形。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於該減量工具的一溫度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於該減量工具的一壓力。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料係關於該接收一流出物與一減量原料至少其中一者的減量工具，其中該接收產生一有害或無法接受之無效減量的情形。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該介面使該製程工具與該減量工具關閉。
  10. 一種操作一電子元件製造系統之方法，其包含：利用一介面接收資料，其中該資料係關於一電子元件製程工具；以及將一減量工具設成一閒置模式，以對該資料作出回應，其中該資料包括該減量工具變成急需一減量原料，該減量工具接收一過量的減量原料，或者該減量工具接收一錯誤的流出物或一非預期的減量原料。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該資料進一步與該電子元件製程工具是否正產生流出物相關。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該介面係從 一用以量測一流出物流量的感測器接收該資料。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該資料包含一用於該電子元件製程工具的操作排程表。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該介面從一用以量測一流出物組成的感測器接收該資料。
  15. 一種電子元件製造系統，其包含：一電子元件製造製程工具；一減量工具，用以降低來自該電子元件製造製程工具的流出物；一減量原料供應部，用以提供一減量原料至該減量工具；一感測器，用以量測該減量工具之一操作參數；一流量計，用以量測流至該減量工具之該減量原料的流量；以及一介面，用以接收來自該感測器與該流量計的資料，其中該資料包含該減量原料的流速以及該介面係用於決定該減量工具是否變成急需一減量原料，該減量工具是否接收一過量的減量原料，或者該減量工具是否接收一錯誤的流出物或一非預期的減量原料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電子元件製造系統，更包含一警示元件。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之電子元件製造系統，其中該電子元件製造製程工具係經由該介面關閉。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之電子元件製造系統，其中該感測器係用以量測該減量工具內的溫度、壓力、火源的存在及電力之至少其中一者。
TW097119429A 2007-05-25 2008-05-26 有效操作減量系統之方法及設備 TWI492270B (zh)

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