[发明专利]去除金属副产物的方法及其真空系统

说明书

技术领域

本发明涉及去除金属副产物的方法及其真空系统。

背景技术

为了制造半导体和显示器，多种原料引入至减压处理室。如在灰化、沉积、蚀刻、光刻、清洗和氯化处理等多种处理在减压处理室中实施。从处理室排出的气体中含有各种挥发性有机化合物、酸、恶臭气体、可燃性物体和环境规定限制的物质。常规的半导体制造系统包括用于使处理室真空化的真空泵，并安装在真空泵下游来净化排出气体并将净化的气体排出到大气中的洗涤器。

然而，在抽吸过程中，未反应原料和处理副产物可能进入并以固体状沉积在真空泵。该固体副产物会减少真空泵的工作寿命。考虑到此状况，等离子体反应器或阱安装在真空泵的下游来分解污染物以防止进入真空泵。

在真空泵上游安装的等离子体反应器可以用较少的能源有效分解污染物和副产物。特别是，等离子体反应器可以控制副产物的颗粒大小，可提高进入真空泵的固态副产物的流动性，来减少真空泵内部的副产物堆积量，有助于延长真空泵的寿命。

然而，当在处理室中沉积作为原料的金属前驱体处理室中形成金属层的时候，金属前驱体可能无法涂覆于晶片上而可能保持未反应。在处理室空间清除未反应原料的过程中未反应的前驱体与金属副产物会一起进入真空排气系统中。进入真空排气系统的未反应的前驱体和金属副产物会涂覆在真空排气系统的内部部件上(例如，真空排气管、真空阀和真空泵)形成金属膜。该金属膜很稳固地附着在这些部件的表面，因此很难去除，导致真空阀故障和真空泵运转故障，该真空泵中转子-转子空隙和转子-外壳空隙具有数10微米的间隔。并且，当运行等离子体反应器以分解残留金属前驱体的时候，金属副产物会涂覆在等离子体反应器的两极之间，导致电极之间短路。结果，不能再维持等离子体。

发明内容

根据本发明一方面，提供一种去除金属副产物的方法，其包括：在处理室中沉积金属前驱体形成金属层，对包含从所述处理室移送的残留金属前驱体的排出气体进行等离子体处理，使用氧化性气体对由所述等离子体处理产生的金属副产物进行处理来生成金属氧化物，以及通过抽吸排出该金属氧化物。

根据本发明另一方面，提供一种去除金属副产物的真空系统，其包括：接收和沉积作为原料的金属前驱体的处理室；用于所述处理室真空化并抽吸排出气体的真空泵，所述排出气体含有所述处理室中未反应的残留金属前驱体；位于所述处理室和所述真空泵之间以分解所述残留金属前驱体的等离子体反应器；和用于将氧化性气体供给至所述等离子体反应器以产生金属氧化物的供给单元。

附图说明

图1是说明根据本发明一实施方式的去除金属副产物的方法的流程图。

图2是说明根据本发明一实施方式的真空系统的整体结构的框图。

图3是说明根据本发明一实施方式的真空系统的结构的框图。

图4是说明根据本发明另一实施方式的真空系统的结构的框图。

图5显示在用热阱代替等离子体反应器来捕获残留金属前驱体后的热阱板的照片。

图6是在用热阱捕获残留金属前驱体后的真空泵的分解照片。

图7显示：(a)室温反应阱的照片，和(b)是在等离子体反应器内注入氧气将残留有机金属前驱体转化为金属氧化物后用室温反应阱将其捕获后的阱板照片。

图8显示在残留金属前驱体转化为金属氧化物后用室温反应阱捕获后的真空泵的分解照片。

图9显示证明容易去除真空排气系统内涂覆的金属氧化物粉末的照片。

100：真空系统                      200：处理系统

300：真空排出系统                  310等离子体反应器

320：氧化性气体供应单元            330真空泵

350：阱                            400：排出系统

410：洗涤器

具体实施方式

以下参照附图来详细描述本发明各实施方式。

图1是说明根据本发明一实施方式的去除金属副产物的方法的流程图。参照图1，在步骤S1中，在处理室内沉积金属前驱体形成金属层。金属前驱体可通过各种方法沉积，例如，物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)，和原子层沉积(ALD)。若有需要，所述金属前驱体可在惰性载气(例如，氮气或氩气)存在下被气化。另外，所述惰性载气可在ALD过程中的清除阶段中使用。