含有重原子的化合物的等离子体减量

摘要

本发明描述一种等离子体减量工艺以用于减少来自处理腔室的含有化合物的流出物。等离子体减量工艺取用来自处理腔室(例如，沉积腔室)的气态前级管道流出物，并使该流出物在位于前级管线路径上的等离子体腔室内进行反应。该等离子体使流出物中的化合物解离，而将该流出物转化成较良性的化合物。减量剂可帮助减少所述化合物。该减量工艺可为挥发减量工艺或凝结减量工艺。代表性的挥发减量剂包括，例如，CH4、H2O、H2、NF3、SF6、F2、HCl、HF、Cl2及HBr。代表性的凝结减量剂包括，例如，H2、H2O、O2、N2、O3、CO、CO2、NH3、N2O、CH4及上述的组合物。

说明书

背景

领域

本发明实施方式一般涉及用于半导体处理设备的减量方法。更明确言之，本发明实施方式是涉及用来减少存在于半导体处理设备流出物中的化合物的技术。

相关技术的描述

半导体制造工艺期间所产生的流出物含有许多化合物，基于法规要求及环境与安全上的考虑，这些化合物必需经过减量或处理后方能丢弃。这些化合物主要是全氟碳化合物(PFC)，例如蚀刻工艺中所使用的全氟碳化合物。过去使用远程等离子体源(RPS)或在线等离子体源(IPS)来减少全氟碳化合物及全球暖化气体。然而目前用来减少半导体工艺中所用其他气体(例如，半导体工艺中所产生含重原子的气体及微粒物质)的减量技术设计并不适当。此种气体及微粒物质对于人类健康及环境皆有害，也会损害半导体处理设备(例如，处理泵)。

因此，所述技术领域中需要一种改进的减量方法。

概述

本文中公开的实施方式包括一种减少来自处理腔室的流出物的方法。该方法包括使来自处理腔室的流出物流入等离子体源中。该方法还包括使减量剂流入该等离子体源中。该方法进一步包括在该等离子体源中形成有等离子体的情况下，使该流出物中的物质与该减量剂进行反应以使该流出物中的物质转化成不同物质。

文中公开的实施方式还包括一种用于减少来自处理腔室的流出物的系统。该系统包括磁性增强等离子体源，该磁性增强等离子体源连接至处理腔室的前级管道(foreline)。该处理腔室为沉积腔室。该系统还包括试剂源，该试剂源设置在该等离子体源的上游且与该等离子体源连接。该试剂源是配置用来输送减量剂至该等离子体源。

附图简要说明

为求详细了解本发明的上述特征，可引用数个实施方式更具体地说明以上简要阐述的本发明，且附图中图示部分的实施方式。然而应注意的是，所述附图仅示出本发明的代表性实施方式，故所述附图不应视为本发明范围的限制，就本发明而言，尚容许做出其他同等有效的实施方式。

图1为根据某些实施方式图标基板处理系统的示意图。

图2A为根据一个实施方式所示的等离子体源的透视截面图。

图2B为根据一个实施方式所示的等离子体源的底视截面图。

图2C为根据一个实施方式所示的金属挡板的放大图。

图3为流程图，该流程图示出用于减少处理腔室所排出的流出物的方法实施方式。

图4为流程图，该流程图示出用于减少处理腔室所排出的流出物的方法实施方式。

为帮助理解，尽可能地使用相同元件符号来代表所述附图中共同的相同元件。此外，一个实施方式中的元件可经有利地调适而用于文中所述的其他实施方式中。

具体描述

文中所揭示的实施方式包括等离子体减量工艺，该等离子体减量工艺是用来处理存在于处理腔室所排出的流出物中的物质。等离子体减量工艺取用来自处理腔室(例如，沉积腔室、蚀刻腔室或其他真空处理腔室)的前级管道流出物(foreline effluent)，并使该流出物在位于前级管线路径上的等离子体腔室内进行反应。该等离子体使提供能量给该流出物中的物质，而使该物质更有效地转化成较良性的形态。在某些实施方式中，该等离子体可使该流出物中的物质至少部分解离，以提高使该流出物中的物质转化成较良性形态的效率。减量剂可帮助减少该流出物中的所述物质。该减量工艺可为挥发减量工艺或凝结减量工艺。

挥发减量工艺将诸如SiF_x等(SiF_x可形成SiO₂)物质转化成气态物种，所述气态物种将不会在减量工艺下游的真空泵中形成固体。可用于挥发减量工艺中的减量剂在本文中称为挥发减量剂。代表性的挥发减量剂包括，例如，CH₄、H₂O、H₂、NF₃、SF₆、F₂、HCl、HF、Cl₂及HBr。代表性的挥发减量剂还包括由CH_xF_y及O₂及/或H₂O所形成的组合物及由CF_x及O₂及/或H₂O所形成的组合物。凝结减量工艺将流出物中的物质转化成固体并拦捕已转成的固体，以使所述固体不会到达真空泵。可用于凝结减量工艺中的减量剂在本文中称为凝结减量剂。代表性的凝结减量剂包括，例如，H₂、H₂O、O₂、N₂、O₃、CO、CO₂、NH₃、N₂O、CH₄及上述的组合物。

图1根据文中所公开的实施方式图标处理系统100的示意图。如图1所示，前级管线102连接处理腔室101与减量系统111。处理腔室101可以是例如用来进行沉积工艺、蚀刻工艺、退火或清洁工艺等工艺的处理腔室。用来进行沉积工艺的代表性腔室包括沉积腔室，举例言之，例如，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔室、化学气相沉积(CVD)腔室或物理气相沉积(PVD)腔室。在某些实施方式中，沉积工艺可为沉积电介质的工艺，可沉积的电介质例如二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN_x)、氮氧化硅(SiON)、结晶硅、非晶硅(a-Si)、经掺杂的非晶硅、氟化玻璃(FSG)、掺磷玻璃(PSG)、掺硼磷的玻璃(BPSG)、掺碳玻璃及其他低介电常数(low-k)的电介质，例如聚酰亚胺及有机硅氧烷。在其他实施方式中，该沉积工艺可为沉积金属、金属氧化物或金属氮化物的工艺，举例言之，可沉积的金属、金属氧化物或金属氮化物可例如钛、二氧化钛、钨、氮化钨、钽、氮化钽、碳化钽、铝、氧化铝、氮化铝、钌或钴。此外，可沉积金属合金，例如锂磷氮氧化物、锂-钴合金及诸多其他合金。

前级管线102作为用来引导流出物离开该处理腔室101而前往减量系统111的导管。该流出物可能含有不希望排放至大气中的物质或可能会损害下游设备(例如，真空泵)的物质。例如，该流出物可能含有来自于电介质沉积工艺或来自金属沉积工艺的化合物。

存在于流出物中并可使用本发明公开方法进行减量的物质实例包括具有重原子作为中心原子的化合物，或是该重原子并非中心原子而是作为两个最靠中心的原子其中之一(即，二硅烷(H₃Si-SiH₃)中的Si)的化合物。当用于本文中时，“重原子”包括比硼重的原子，举例而言，例如Al、Si、W及Ti。在某些实施方式中，该流出物可含有具有至少与铝等重的重原子的化合物。在其他实施方式中，该流出物可含有具有至少与碳等重的重原子的化合物。在其他实施方式中，该流出物可含有具有至少与硅等重的重原子的化合物。在某些实施方式中，该流出物可含有金属化合物。在某些实施方式中，该流出物可能不具有作为中心原子的重原子。在某些实施方式中，该流出物可能不含或实质不含氟碳化合物，例如氢氟碳化合物(HFC)及氯氟碳化合物(CFC)。

存在于该流出物中并可使用文中所述方法进行减量的含硅物质实例包括，例如，氧化硅(SiO)、二氧化硅(SiO₂)、硅烷(SiH₄)、二硅烷、四氯化硅(SiCl₄)、氮化硅(SiN_x)、二氯硅烷(SiH₂Cl₂)、六氯二硅烷(SiCl₆)、双(叔丁胺基)硅烷、三甲硅烷基胺(trisilylamine)、二甲硅烷基甲烷、三甲硅烷基甲烷、四甲硅烷基甲烷及正硅酸四乙酯(TEOS)(Si(OEt)₄)。含硅物质的其他实例包括：二硅氧烷化合物，例如二硅氧烷(SiH₃OSiH₃)；三硅氧烷(SiH₃OSiH₂OSiH₃)；四硅氧烷(SiH₃OSiH₂OSiH₂OSiH₃)；及环三硅氧烷(-SiH₂OSiH₂OSiH₂O-)。存在于该流出物中并可使用文中所述方法进行减量的含钨物质实例包括，例如，W(CO)₆、WF₆、WCl₆或WBr₆。存在于该流出物中并可使用文中所述方法进行减量的含钛物质实例包括，例如，TiCl₄及TiBr₄。存在于该流出物中并可使用文中所述方法进行减量的含铝物质实例包括，例如，三甲基铝或三乙基铝。存在于该流出物中并可使用文中所述方法进行减量的其他物质实例包括锑化氢(SbH₃)、锗烷(GH₄)、碲化氢及含碳化合物，例如，CH₄及更高级的烷烃。

可经修改而受益于本发明的减量系统111为ZFP2^TM减量系统(可购自位在美国加州圣克拉拉市的应用材料公司)或其他合适的系统。如图所示，减量系统111包括等离子体源104、试剂输送系统106、前级管线气体注入配件108、控制器118及真空源120。前级管线102将离开处理腔室101的流出物供应至等离子体源104。等离子体源104可为连接至前级管线102且适用于在前级管线102中生成等离子体的任意等离子体源。例如，等离子体源104可为远程等离子体源、在线(in-line)等离子体源或其他适合的等离子体源以用于在前级管线102内或靠近前级管线102附近生成等离子体以引导反应性物种进入该前级管线102中。等离子体源104可例如为感应耦合等离子体源、电容耦合等离子体源、直流等离子体源或微波等离子体源。等离子体源104可进一步为上述任一种类型的磁性增强等离子体源。在一个实施方式中，等离子体源104是如参照图2A至图2C所描述般的等离子体源。

试剂输送系统106也可与前级管线102连接。试剂输送系统106将一种或更多种试剂(例如减量剂，例如，挥发减量剂或凝结减量剂)输送至位在等离子体源104上游处的前级管线102。在替代实施方式中，试剂输送系统106可直接连接至等离子体源104以用于直接将试剂输送至等离子体源104。试剂输送系统106可包括试剂源105(或多个试剂源(图中未示出))，试剂源105经由一个或更多个阀而连接至前级管线102(或等离子体源104)。例如，在某些实施方式中，阀系统(valve scheme)可包括：双向控制阀103以作为开/关切换器而用于控制来自试剂源105的一个或更多个试剂流入前级管线102中；及流量控制装置107，该流量控制装置107控制该一个或更多个试剂流入该前级管线102中的流动速率。流量控制装置107可设置在前级管线102与控制阀103之间。控制阀103可为任何合适的控制阀，例如电磁阀、气动阀或诸如此类者。流量控制装置107可为任何合适的主动或被动式流量控制装置，例如，固定式孔口、质量流量控制器、针阀或诸如此类者。

可利用试剂输送系统106进行输送的代表性挥发减量剂包括，例如，H₂O。当欲减量的流出物含有例如CF₄及/或其他物质时，可使用H₂O。另一种代表性的挥发试剂包括氨(NH₃)。在其他实施方式中，挥发减量剂可为H₂。例如当欲减量的流出物含有H₂O₂及/或其他物质时，可使用H₂。在其他实施方式中，挥发减量剂可为以下其中的至少一者或更多者：BCl₃、CCl₄、SiCl₄、NF₃、SF₄、SF₆、SF₈、其他还原性或经卤化的蚀刻化合物或上述化合物的组合物。例如，当欲减量的流出物含有SiH_x、SiO、Al、CO及/或其他物质，可使用还原性或经卤化的蚀刻化合物。在又一些其他实施方式中，该挥发减量剂可为由CH_xF_y及O₂及/或H₂O所形成的组合物。例如，当欲减少的流出物含有氯、TiCl₄及/或其他物质时，可使用由CH_xF_y及O₂及/或H₂O所形成的组合物。在其他实施方式中，该挥发减量剂可为由CF_x及O₂及/或H₂O所形成的组合物；由C_xCl_yF_z及O₂及/或H₂O所形成的组合物；或由其他氟氯烷与O₂及/或H₂O所形成的组合物。例如，当欲减量的流出物含有SiO、SiH_x、NH_y、NO_x及/或其他物质时，可使用由CF_x及O₂及/或H₂O所形成的组合物；由C_xCl_yF_z及O₂及/或H₂O所形成的组合物；或由其他氟氯烷与O₂及/或H₂O所形成的组合物。在其他实施方式中，挥发减量剂可为卤素，例如，NF₃、F₂、Cl₂、Br₂、I₂或上述的组合物。例如当欲减量的流出物含有TiCl₄、三甲基胺、三乙基铝及/或其他物质时，可使用卤素。在其他实施方式中，挥发减量剂可为卤化氢，例如，HCl、HF、HBr、HI或上述的组合物。例如，当欲减量的流出物含有SiO、SiN_x、SiH_y、SiO₂及/或其他物质时，可使用卤化氢。在其他实施方式中，挥发减量剂可为甲烷或更高级的烷烃(alkane)。例如，当欲减量的流出物含有氯及/或其他物质时，可使用甲烷或更高级的烷烃。在又一些其他实施方式中，挥发减量剂可为由任意数目的任何以上列出的挥发减量剂所形成的组合物。在某些实施方式中，流出物的化合物可能消耗所述挥发减量剂，因此可能不能将所述挥发减量剂视为催化剂(catalytic)。

可利用试剂输送系统106来输送的代表性凝结减量剂包括，例如，H₂O。例如当欲减量的流出物含有SiH_x、SiF_x、C_xF_y及/或其他物质时，可使用H₂O。在其他实施方式中，凝结减量剂可为H₂。例如，当欲减量的流出物含有NH_xF_y、NH_x、F_y、F₂(例如当用来制造铵盐时)及/或其他物质时，可使用H₂。在其他实施方式中，凝结减量剂可为O₂、N₂、O₃、CO、CO₂、NH₃、N₂O、其他氧化剂(oxidizer)及上述的组合物。例如，当欲减量的流出物含有比碳更重的物质时，可使用氧化剂。在其他实施方式中，凝结减量剂可为烷烃，例如，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷、其他烷烃或上述烷烃的组合物。当欲减量的流出物含有氯、铝、氟及/或其他物质时，可使用烷烃。在又一些其他实施方式中，凝结减量剂可为任意数目的任何以上列出的凝结减量剂所形成的组合物。在某些实施方式中，流出物的化合物可能消耗所述凝结减量剂，因此可能不能将所述凝结减量剂视为催化剂。

前级管线气体注入配件108也可连接至位在等离子体源104上游或下游处的前级管线102(图1中示出的是下游)。前级管线气体注入配件108可控制地供应前级管线气体(例如，氮气(N₂)、氩气(Ar)或清洁的干空气)进入前级管线102中以控制前级管线102中的压力。前级管线气体注入配件108可包括前级管线气体源109，前级管线气体源109之后接着压力调节器110，进一步接着控制阀112，及再接着流量控制装置114。压力调节器110设定该气体输送压力设定点。控制阀112可开启及关闭该气流。控制阀112可为任何合适的控制阀，例如以上针对控制阀103所讨论的控制阀。流量控制装置114提供该气体调节器110的设定点所指定的气体流量。流量控制装置114可为任何合适的流量控制装置，例如以上针对流量控制装置107所讨论的流量控制装置。

在某些实施方式中，前级管线气体注入配件108可进一步包括压力计116。压力计116可设置在压力调节器110与流量控制装置114之间。压力计116可用来测量在该流量控制装置114上游处的配件108中的压力。控制装置(例如以下所讨论的控制器118)可利用在压力计116处所测得的压力通过控制该压力调节器110来设定该流量控制装置114上游处的压力。

在某些实施方式中，可利用控制器118来控制该控制阀112以仅在当来自试剂输送系统106的试剂流动时才开启气体，以使气体的使用减至最少。例如，如图中介于该试剂输送系统106的控制阀103与该配件108的控制阀112之间的虚线所示，控制阀112可响应该控制阀103是处于开启或关闭状态而开启(或关闭)。

前级管线102可连接至真空源120或其他合适的泵送设备。真空源120将来自处理腔室101的流出物泵送至适当的下游流出物处理设备，例如泵送至洗涤器、焚化炉或诸如此类者。在某些实施方式中，真空源120可为预抽泵(backing pump)，例如，干式机械泵或诸如此类者。真空源120可具有可变的泵输出量(pumping capacity)，可将该泵输出量设定至期望水平以用来例如控制前级管线102中的压力或对该前级管线102中的压力提供附加的控制。

控制器118可连接至基板处理系统100的各种构件以控制该系统100的运作。例如，根据文中所公开的教示内容，该控制器可监控及/或控制前级管线气体注入配件108、试剂输送系统106及/或等离子体源104。

图1的实施方式为示意绘制，且为了简洁而省略了某些构件。例如，该处理腔室101与前级管线102之间可设置高速真空泵，例如涡轮分子泵或诸如此类者，以用于移除该处理腔室101中的流出物气体。此外可提供其他变化类型的构件以用于供应前级管线气体、试剂及/或等离子体。

在文中所公开的方法的实施方式中，含有不受欢迎的物质的流出物离开了处理腔室101而进入等离子体源104中。减量剂(例如，挥发减量剂或凝结减量剂)进入等离子体源104。在该等离子体源104中，该减量剂生成等离子体，从而活化该减量剂，并在某些实施方式中还活化该流出物。在某些实施方式中，该流出物中所夹带的减量剂及/或物质之中的至少一些减量剂及/或物质至少部分解离。可依据流出物中所夹带的物质成分来决定减量剂的一致性(identity)、减量剂的流动速率、前级管线气体注入参数及等离子体生成条件，及利用控制器118来控制减量剂的一致性(identity)、减量剂的流动速率、前级管线气体注入参数及等离子体生成条件。在等离子体源104是感应耦合等离子体源的实施方式中，解离作用可能需要数千瓦(kW)的功率。

该减量剂可包括，例如，CH₄、H₂O、H₂、NF₃、SF₆、F₂、HCl、HF、Cl₂、HBr、O₂、N₂、O₃、CO、CO₂、NH₃、N₂O、CH₄及上述的组合物。该减量剂也可包括由CH_xF_y及O₂及/或H₂O所形成的组合物及由CF_x及O₂及/或H₂O所形成的组合物。不同的减量剂可用于处理具有不同成分的流出物。

图2A为根据一个实施方式所示的等离子体源104的透视截面图。如图2A所示，主体200可包括外壁204、内壁206、第一板203及第二板205。第一板203及第二板205可具有环状造形，且该外壁204及内壁206可为圆筒状。内壁206可为中空的电极，该电极可连接至射频(RF)源(图中未示出)。外壁204可接地。第一板203及第二板205可与该内壁206呈同心配置。第一板203可具有外边缘207及内边缘209，及第二板205可具有外边缘211及内边缘213。外壁204可具有第一末端212及第二末端214，及内壁206可具有第一末端216及第二末端218。第一绝缘环230可设置成邻近该内壁206的第一末端216，及第二绝缘环232可设置成邻近该内壁206的第二末端218。绝缘环230及绝缘环232可由绝缘陶瓷材料所制成。第一板203的外边缘207可邻近该外壁204的第一末端212，及第二板205的外边缘211可邻近该外壁204的第二末端214。在一个实施方式中，外壁204的末端212及末端214分别与外边缘207及外边缘211接触。第一板203的内边缘209可邻近第一绝缘环230，及第二板205的内边缘213可邻近第二绝缘环232。在介于外壁204与内壁206之间及介于第一板203与第二板205之间界定为等离子体区284，且在等离子体区284中可形成电容耦合等离子体。

为了在操作期间使内壁206维持凉爽，可使冷却套220连接至内壁206。内壁206可具有第一表面242及位于第一表面的反面处的第二表面244，且该第一表面242面向外壁204。在一个实施方式中，表面242及表面244两者皆为线性(linear)表面，且冷却套220连接至该第二表面244。在一个实施方式中，如图2B所示，第一表面242为曲面，且第二表面244为线性表面。冷却套220内部可形成有冷却通道208，且冷却套208连接至冷却剂入口217及冷却剂出口219以供冷却剂(例如水)流入及流出冷却套220。多个第一磁体210可设置在第一板203上。在一个实施方式中，所述多个第一磁体210可为由磁体组成阵列的磁控管且具有环形造形。多个第二磁体240可设置在第二板205上，且该多个第二磁体240可为由磁体组成阵列的磁控管，且该多个第二磁体与该多个第一磁体210具有相同造形。在一个实施方式中，该多个第二磁体240为磁控管且具有环形造形。在一个实施方式中，所述磁体210及所述磁体240为形成在靠近末端270及末端272附近处的线性阵列。所述磁体210与所述磁体240在面向等离子体区域284处可具有相反极性。所述磁体210及所述磁体240可为稀土磁体，例如，钕(neodymium)陶瓷磁体。在第一板203上或在第一板203及第二板205上可形成一个或更多个气体注入口以用于注入该减量剂及/或净化气体。净化气体可使挡板250及挡板252(图示在图2B中)上的沉积物还原。

图2B为根据一个实施方式所示的等离子体源104的底视截面图。如图2B所示，在内壁206的第一表面242上设置有多个沟槽246。所述沟槽246可为连续沟槽。虽然图2B中所示的第一表面242为曲面状，但所述沟槽246可形成在线性状的第一表面242上，如图2A中所示者。在操作期间，利用射频(RF)电源供电给内壁206，且外壁204接地，依据所施加的功率类型(RF或直流(DC))或介于两者间的某些频率而定，会在等离子体区284中形成振荡或恒定的电场“E”。也可利用内壁及外壁来使用双极直流(DC)功率及双极脉冲DC功率以形成两个相反的电磁极(electrical pole)。所述磁体210及磁体240建立出大型均匀磁场“B”，磁场“B”与电场“E”呈实质垂直。在此种配置中，所产生的力会造成该通常遵循电场“E”的电流弯向第二末端272(脱出纸面)，且此力会通过使等离子体电子损失作用限制在接地壁面处，从而显著提高等离子体密度。在施加RF功率的情况下，此种配置会造成引导环形振荡电流大量地远离该接地壁面。在施加DC功率的情况下，此种配置会造成引导恒定的环形电流大量地远离该接地壁面。此种来自施加电场的电流发散效应被称为“霍尔效应(Hall effect)”。该流出物从位在第一末端270处的开口280流向位在第二末端272处的开口282，该等离子体区284中所形成的等离子体会使该流出物中至少一部分的副产物解离。也可注入减量剂与已解离的化合物进行反应并形成危害较小的化合物。在一个实施方式中，该流出物含有硅烷，且该减量剂可为水或氧，水或氧可将流出物中的硅烷转化成玻璃。

第一金属挡板250可设置在等离子体区284内部且邻近该第一板203，第二金属挡板252可设置在等离子体区284内部且邻近该第二板205，及第三金属挡板259可设置在该等离子体区内且邻近外壁204。由于挡板上可能沉积材料，因此挡板250、挡板252、挡板259可拆卸、更换及/或重复使用。第一金属挡板250及第二金属挡板252可具有类似的结构。在一个实施方式中，第一金属挡板250及第二金属挡板252两者皆具有环形造形。第一金属挡板250及第二金属挡板252各自包含由金属板254a～金属板254e所形成的叠层，且所述金属板254a～金属板254e彼此绝缘。各个金属板254a～金属板254e中可形成一个或更多个缝隙276(图示于图2A中)以容许金属板254a～金属板254e膨胀而不会造成变形。

图2C为根据一个实施方式所示的金属挡板250的放大图。为求清晰，故省略掉等离子体源104的某些构件，例如，该一个或更多个气体注入口。每个板254a～板254e可为环形且具有内边缘256及外边缘258。可利用阳极化处理法(anodization)来涂覆所述金属板254a～金属板254e以改变挡板表面发射率，以提高化学抗性、增进辐射热传作用及降低应力。在一个实施方式中，金属板254a～金属板254e涂有黑色氧化铝。金属板254a的内部部分274可由陶瓷材料制成以防止电弧放电(arcing)且具尺寸安定性。利用绝缘垫圈260使所述板254a～板254e的末端256彼此隔开，而使所述板254a～板254e彼此绝缘。垫圈260还将所述板254e与第一板203隔开。由金属板254a～金属板254e所形成的叠层可利用一个或更多个陶瓷杆或间隔物(图中未示出)来加以固定。该一个或更多个陶瓷杆可贯穿由所述金属板254a～金属板254e及所述垫圈所形成的叠层，且每个杆的一端连接至内壁206，同时每个杆的另一端则连接至第一板203/第二板205。

在一个实施方式中，介在板254a的内边缘256与外边缘258之间的距离“D1”小于介在板254b的内边缘256与外边缘258之间的距离“D2”，介在板254b的内边缘256与外边缘258之间的距离“D2”小于介在板254c的内边缘256与外边缘258之间的距离“D3”，介在板254c的内边缘256与外边缘258之间的距离“D3”小于介在板254d的内边缘256与外边缘258之间的距离“D4”，介在板254d的内边缘256与外边缘258之间的距离“D4”小于介在板254e的内边缘256与外边缘258之间的距离“D5”。换言之，内边缘256与外边缘258之间的距离与板的位置有关，即是，该板配置在距离该等离子体区284越远处，则内边缘256与外边缘258之间的距离越大。在此种配置中，由于有六个缝隙：介在内壁206与板254a的外边缘258之间、介在板254a的外边缘258与板254b的外边缘258之间、介在板254b的外边缘258与板254c的外边缘258之间、介在板254c的外边缘258与板254d的外边缘258之间、介在板254d的外边缘258与板254e的外边缘258之间，及介在板254e的外边缘258与外壁204之间，因此介在内壁206与外壁204之间的电压要除以六。每个缝隙具有一个小电位，因此跨越该缝隙的电场小，这样的区域无法点燃等离子体(light up)并取得所施加的功率，故而迫使该功率转而进入等离子体区284中，而在等离子体区284中建立等离子体。若无使用以上所述的挡板250及挡板252，在内壁206的第一末端216与外壁204的第一末端212之间及在内壁206的第二末端218与外壁204的第二末端214之间会有局部等离子体放电情形，且等离子体可能无法充满等离子体区284。

金属板254a～金属板254e之间的空间为暗空间，沉积在所述板上的材料可能会将所述板桥接在一起，导致所述板彼此之间发生短路。为了避免发生这种情形，在一个实施方式中，每个金属板254a～金属板254e包括阶梯262，因此金属板254a～金属板254e各自的外边缘258进一步远离相邻的板。阶梯262导致该外边缘258与内边缘256不是呈直线。各个阶梯262遮挡住由相邻金属板之间所形成的暗空间264，因此在暗空间264中可能不会沉积材料。

由于金属可抵挡半导体工艺中所使用的大多数化学物质，因此外壁204、内壁206及挡板250、挡板252、挡板259可皆由金属制成。可依据位在等离子体源104上游处的真空处理腔室中所使用的化学物质来决定所使用的金属种类。在一个实施方式中使用氯系化学物质，及金属可为不锈钢板，例如316不锈钢板。位在氯系化学物质中的绝缘环230及绝缘环232可由石英制成。在另一实施方式中使用氟系化学物质及该金属可为铝，且绝缘环230及绝缘环232可由氧化铝制成。内壁206可由经阳极化处理的铝或经喷涂的铝所制成。

图3为流程图，该流程图示出用于减少处理腔室所排出的流出物的挥发方法实施方式300。该方法300始于方块302，使来自处理腔室(例如，处理腔室101)的流出物流入等离子体源(例如，等离子体源104)中。在方块304中，使挥发减量剂流入该等离子体源。于方块306中，在该等离子体源内使该挥发减量剂形成等离子体，从而活化该减量剂，并在某些实施方式中，还活化该流出物。在某些实施方式中，该流出物中所夹带的减量剂及/或物质之中的至少一些减量剂及/或物质至少部分解离。在该等离子体源中所形成的等离子体存在下，该流出物中的物质会转化成不同物质。随后该流出物中的物质可离开该等离子体源并流入真空源(例如，真空源120)中及/或接受进一步处理。

在使用甲烷的代表性挥发减量工艺中，来自试剂输送系统106的甲烷流入该等离子体源104中。含有欲减量的物质(例如，含Si、含钨及含Ti的化合物)的流出物也流入等离子体源104中。在等离子体源104内生成等离子体，且从而将含Si、含W及含Ti的化合物转化成经甲基化的化合物(methylatedcompound)。所述经甲基化的化合物是挥发性的，且相较于未经减量的流出物而言，所述经甲基化的化合物对于人体健康及下游的流出物处理构件较无害。例如，含有SiO₂的流出物暴露于等离子体中会造成四个CH₃基团加成至SiO₂上，而生成四甲基硅烷(TMS)，四甲基硅烷可抽出至大气压以做进一步处理。同样地，存在于该流出物中的六氟化钨可被甲基化而形成经甲基化的钨物种，举例而言，例如六甲基钨。对钨进行甲基化可防止WF₆及其副产物累积在泵及真空管线中。同样地，该流出物中的钛化合物可被甲基化而形成例如三氯化甲基钛，三氯化甲基钛为挥发性且将不会损害真空泵。

在使用SF₆的代表性挥发减量工艺中，来自试剂输送系统106的SF₆流入该等离子体源104中。含有欲减量的物质(例如硅烷(SiH₄))的流出物也流入等离子体源104中。在等离子体源104内生成等离子体，且从而将该硅烷转化成SiF₄，SiF₄远比自燃性的硅烷更为无害，从而大幅提高流出物的操作安全性并减少相关花费。

图4为流程图，该流程图示出用于减少处理腔室所排出的流出物的凝结方法实施方式400。该方法400始于方块402，使来自处理腔室(例如，处理腔室101)的流出物流入等离子体源(例如，等离子体源104)中。在方块404中，使凝结减量剂流入该等离子体源。于方块406，在该等离子体源内使该凝结减量剂形成等离子体，从而活化该减量剂，并在某些实施方式中，也活化该流出物。在某些实施方式中，该流出物中所夹带的减量剂及/或物质中的至少一些减量剂及/或物质至少部分解离。在该等离子体源中所形成的等离子体存在下，该流出物中的物质会转化成不同物质。随后该流出物中的物质可离开该等离子体源并流入真空源(例如，真空源120)中及/或接受进一步处理。在选用方块406中，可去除该等离子体源中的微粒物质或沉积材料。

在使用氧的代表性凝结减量工艺中，来自试剂输送系统106的氧流入该等离子体源104中。含有欲减量的物质(例如硅烷(SiH₄))的流出物也流入等离子体源104中。在等离子体源104内生成等离子体，且从而将该硅烷转化成SiO₂玻璃。可在等离子体源中拦捕(trapped)或收集SiO₂玻璃，且SiO₂玻璃远比自燃性的硅烷更为无害，因而大幅提高流出物的操作安全性并减少相关花费。

在其他实施方式中，可接连地使用凝结减量剂及挥发减量剂。例如，腔室可能产生含有SiH_x及O₂的流出物。在凝结减量工艺中，当利用等离子体进行活化之后，SiH_x及O₂倾向形成玻璃状的SiO₂物质。在该处理腔室中进行的后续工艺可使用例如NF₃，NF₃会分解成NF_x及原子氟(F₂)。在处理腔室中可能会消耗掉该些F₂中的其中一部分F₂，但一些F₂可能尚未使用就被排掉。在挥发减量工艺中，减量系统111可使用未使用的F₂来去除已凝结的玻璃状SiO₂物质。可使用额外添加的挥发减量剂或仅使用来自该流出物的F₂来进行该挥发减量工艺。因此，在两段式(two-part)处理工艺中，前级管线减量工艺能有效利用所有的流出物，并且当利用该系统泵将该流出物从真空带入大气压下时，能使该流出物更加安全。在其他实施方式中，可先使用挥发减量剂，并可之后再使用凝结减量剂。

以上所述实施方式具有诸多优点。例如，文中所公开的的技术可将挥发性、毒性及/或爆炸性的流出物转化成更加温和无害的化学物质而可更安全地进行操作。就工作人员可能急性暴露在流出物中的观点而言及基于可将自燃性或有毒物质转化成对环境较为友善且较安定的物质而言，等离子体减量工艺有利于人体健康。等离子体减量工艺还能通过去除该流出物流体中的微粒及/或其他腐蚀性物质来保护半导体处理设备(例如，真空泵)不会过度磨损及提前故障。再者，在真空前级管在线进行减量技术能为工作人员及设备增加额外的安全性。若在减量工艺期间发生设备渗漏情形，较之于外界环境而言，该流出物相对低的压力可防止流出物溢漏出该减量设备。此外，在文中所公开的减量剂之中有许多价廉且具有诸多用途的减量剂。例如，甲烷价格不贵并可将有机金属化合物甲基化，从而使广泛种类的有机金属化合物挥发。SF₆同样用途广泛且价格低廉。上述优点仅为举例说明且不做限制之用。所有实施方式未必都要具备全部优点。

尽管以上内容已涉及所公开的装置、方法及系统进行说明，然而在不偏离本发明基本范围下，当可做出所公开的装置、方法及系统的其他及进一步实施方式，且本发明范围是由随附权利要求书所界定。