特開 2024-107063 半導体処理装置における希ガスの収集とリサイクル方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024107063

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】半導体処理装置における希ガスの収集とリサイクル方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240801BHJP

   F25J 3/02 20060101ALI20240801BHJP

   B01D 53/047 20060101ALI20240801BHJP

   B01D 53/22 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

F25J3/02 Z

B01D53/047

B01D53/22

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024090497

(22)【出願日】2024-06-04

(62)【分割の表示】P 2021555036の分割

【原出願日】2020-03-12

(31)【優先権主張番号】62/817,702

(32)【優先日】2019-03-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/814,319

(32)【優先日】2020-03-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500049141

【氏名又は名称】ケーエルエー コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チャン チャオ

(72)【発明者】

【氏名】フリードマン マイケル

(57)【要約】

【課題】半導体処理装置において希ガスを収集しリサイクルする方法を提供する。
【解決手段】半導体処理装置用等のプロセスチャンバが、回収ユニットに接続される。上記回収ユニットは、緩衝ガス用の第１の貯蔵タンクと希ガス用の第２の貯蔵タンクを含む。両貯蔵タンクは、上記回収ユニットのカラムに接続される。この回収ユニット及びプロセスチャンバは、閉じたシステムとして動作し得る。上記回収ユニット内の分離は一定の流量条件で動作するが、希ガスは変動する流量で送られ得る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

方法であって、
プロセスガスを含んだプロセスチャンバ内で半導体ウェハを処理し、前記プロセスガスが希ガスと緩衝ガスを含み、
前記プロセスガスを、ガス排気ラインを介して前記プロセスチャンバから混合タンクにポンプで送り、
前記プロセスガスを、前記混合タンクから第１のカラム及び第２のカラムにポンプで送り、
前記プロセスガスを、前記第１のカラム及び前記第２のカラムで分離し、
前記緩衝ガスを、前記第１のカラムから第１の貯蔵タンクに送り、
前記希ガスを、前記第２のカラムから第２の貯蔵タンクに送り、
前記緩衝ガスを前記第１の貯蔵タンクから前記プロセスチャンバに送り、前記希ガスを前記第２の貯蔵タンクから前記プロセスチャンバに送る、
ことを含む方法。

【請求項2】

前記希ガスが、キセノン又はクリプトンのうちの少なくとも１つを含み、前記緩衝ガスが、アルゴン、ネオン、酸素、窒素、又は水素のうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記希ガスの少なくとも一部分を、第２のガス供給ラインから、前記プロセスチャンバではなく前記ガス排気ラインに向かって分流させることをさらに含む請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記緩衝ガスの少なくとも一部分を、第１のガス供給ラインから、前記プロセスチャンバではなく前記ガス排気ラインに向かって分流させることをさらに含む請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記プロセスガスを前記プロセスチャンバから前記混合タンクにポンプで送ることが、真空ポンプを使用し、前記プロセスガスを前記混合タンクから前記第１のカラム及び前記第２のカラムにポンプで送ることが、圧縮機ポンプを使用する請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記分離することが、圧力スイング吸着、真空スイング吸着、温度スイング吸着、極低温蒸留、又は膜分離のうちの少なくとも１つを使用する請求項１に記載の方法。

【請求項7】

閉じたシステムで実行される請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記分離することは、一定の流量条件で動作するが、前記第２の貯蔵タンクから前記希ガスを送ることは、変動する流量で行われる請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は半導体処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年３月１３日に出願され、米国特許出願第６２／８１７，７０２号に割り当てられた仮特許出願の優先権を主張し、その開示を参照によりここに援用する。

【0003】

貴重な希ガスの需要が伸びている。キセノンは大気の微量成分（８７ｐｐｂ）であり、複雑な空気分離プロセスの副産物であるため、半導体処理用途やその他の用途にとって高価な材料になっている。例えば、キセノンは、麻酔やイオン推進エンジン、照明における高輝度放電、半導体製造におけるプラズマエッチング、放電生成プラズマ又はレーザ生成プラズマにおけるプラズマ媒質などの用途で、使用されることが増えている。この用途数の伸びはしばしば、キセノンの供給が限られているために抑制されてしまう。キセノンなどの貴重な希ガスを最高の回収効率で収集しリサイクルすれば、役立つはずである。

【0004】

希ガス回収ユニットの回収効率に応じて、収集される希ガスの量が変わる。典型的な性能は９０％～９９．９％の範囲にある。一般に、緩衝ガスを抜く際、又はその他の方法で除去する際に、Ｘｅなどの残留希ガスの０．１％～１０％が失われる。ガス分離の技術や実施形態によっては、回収効率の向上が実現不可能な場合もあれば、多額の費用がかかってしまう場合もある。

【0005】

例えば半導体処理ツールなどでは、長期的な所有コストに対する残留希ガスの損失の影響が大きくなり得る。半導体の製造では一般的に行われていることだが、希ガスの流量が毎分数リットルという大流量で、且つプロセスチャンバが１日ほぼ２４時間動作している場合の、所有コストへの悪影響は特に深刻になり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第９，１６８，４６７号

【特許文献2】米国特許第７，３００，４９７号

【特許文献3】米国特許第８，５３５，４１４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、必要なのは、希ガスを収集しリサイクルする新しいシステム及び方法である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の実施形態で、一システムが提供される。上記システムは、キセノン及び／又はクリプトンを使用するプロセスチャンバと、上記プロセスチャンバと流体連通する回収ユニットとを備える。上記回収ユニットは、ガス排気ラインを介して上記プロセスチャンバと流体連通する混合タンクと、上記混合タンクと流体連通する第１のカラムと、上記混合タンクと流体連通する第２のカラムと、上記第１のカラム及び上記プロセスチャンバと流体連通する第１の貯蔵タンクと、上記第２のカラム及び上記プロセスチャンバと流体連通する第２の貯蔵タンクと、上記第１の貯蔵タンクを上記プロセスチャンバに接続する第１のガス供給ラインと、上記第２の貯蔵タンクを上記プロセスチャンバに接続する第２のガス供給ラインと、上記第１のガス供給ラインを上記ガス排気ラインに接続する第１のループバックラインと、上記第２のガス供給ラインを上記排気ラインに接続する第２のループバックラインと、を含む。

【0009】

上記ガス排気ラインは、真空ポンプを含み得る。

【0010】

上記システムはさらに、上記混合タンク、上記第１のカラム及び上記第２のカラムと流体連通する、圧縮機ポンプを含み得る。

【0011】

上記回収ユニットは、圧力スイング吸着、真空スイング吸着、又は温度スイング吸着のうちの少なくとも１つを使用し得る。

【0012】

上記回収ユニットは極低温蒸留を使用し得る。

【0013】

上記回収ユニットは膜分離を使用し得る。

【0014】

上記回収ユニットは、上記プロセスチャンバを含んだ閉ループシステムであり得る。

【0015】

上記システムはさらに、上記ガス排気ライン、上記第１のガス供給ライン及び上記第２のガス供給ラインと流体連通する、複数の上記プロセスチャンバを含み得る。上記プロセスチャンバはそれぞれ、異なるガス供給流量で動作し得る。

【0016】

第２の実施形態で、一方法が提供される。上記方法は、プロセスガスを含んだプロセスチャンバ内で半導体ウェハを処理することを含む。上記プロセスガスは希ガスと緩衝ガスを含む。上記プロセスガスは、ガス排気ラインを介して上記プロセスチャンバから混合タンクにポンプで送られる。上記プロセスガスは、上記混合タンクから第１のカラム及び第２のカラムにポンプで送られる。上記プロセスガスは、上記第１のカラム及び上記第２のカラムで分離される。上記緩衝ガスは、上記第１のカラムから第１の貯蔵タンクに送られる。上記希ガスは、上記第２のカラムから第２の貯蔵タンクに送られる。上記緩衝ガスは上記第１の貯蔵タンクから上記プロセスチャンバに送られ、上記希ガスは上記第２の貯蔵タンクから上記プロセスチャンバに送られる。

【0017】

上記希ガスは、キセノン又はクリプトンのうちの少なくとも１つを含み得る。上記緩衝ガスは、アルゴン、ネオン、酸素、窒素、又は水素のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0018】

上記方法はさらに、上記希ガスの少なくとも一部分を、上記第２のガス供給ラインから、上記プロセスチャンバではなく上記ガス排気ラインに向かって分流させることを含み得る。

【0019】

上記方法はさらに、上記緩衝ガスの少なくとも一部分を、上記第１のガス供給ラインから、上記プロセスチャンバではなく上記ガス排気ラインに向かって分流させることを含み得る。

【0020】

上記プロセスガスを上記プロセスチャンバから上記混合タンクにポンプで送ることは、真空ポンプを使用し得る。上記プロセスガスを上記混合タンクから上記第１のカラム及び上記第２のカラムにポンプで送ることは、圧縮機ポンプを使用し得る。

【0021】

上記分離することは、圧力スイング吸着、真空スイング吸着、又は温度スイング吸着のうちの少なくとも１つを使用し得る。

【0022】

上記分離することは、極低温蒸留を使用し得る。

【0023】

上記分離することは、膜分離を使用し得る。

【0024】

上記方法は、閉じたシステムで実行され得る。

【0025】

上記分離することは一定の流量条件で動作するが、上記第２の貯蔵タンクから上記希ガスを送ることは、変動する流量で行われ得る。

【0026】

本開示の性質及び目的をより深く理解するために、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて参照されたい。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本開示によるシステムの一実施形態の図である。

【図2】本開示による方法のブロック図である。

【図3】本開示によるシステムの別の実施形態の図である。

【図4】本開示による複数のプロセスチャンバを備えたシステムの一実施形態の図である。

【図5】本開示による複数のプロセスチャンバを備えたシステムの別の実施形態の図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

請求対象についての説明は特定の実施形態に関して行うが、本明細書に記載の利点及び特徴の全てを提供しない実施形態を含む別の実施形態もまた、本開示の範囲に含まれる。構造、論理、プロセスステップ、及び電子部品の様々な変更が、本開示の範囲から逸脱することなく行われ得る。したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによってのみ定められる。

【0029】

本明細書で開示する各実施形態は、ガスを収集しリサイクルするシステム及び方法を含む。プロセスチャンバからの排気に含まれる非常に価値のある希ガスが、ほぼ失われることなく、分離、精製、且つ再供給され得る。Ｘｅなどの希ガスの損失が少なくなるため、システムの所有コストが下がる。さらに、回収ユニットは、回収効率と純度の組み合わせを向上させるように最適化された一定の流量条件で動作するが、プロセスチャンバは、変動するガス供給流量で動作し得る。複数のプロセスチャンバが、単一の回収ユニットを共有しながら、異なるガス供給流量で動作し得る。

【0030】

半導体処理装置では、キセノンやクリプトンなどの希ガスがしばしば、別の緩衝ガスと共にプロセスチャンバに供給される。かかる組み合わせは、Ｘｅ／Ａｒ、Ｘｅ／Ｎｅ、Ｘｅ／Ｈｅ、Ｘｅ／Ｏ_２、Ｘｅ／Ｎ_２、Ｘｅ／Ｈ_２、Ｋｒ／Ａｒ、Ｋｒ／Ｎｅ、Ｋｒ／Ｈｅ、Ｋｒ／Ｏ_２、Ｋｒ／Ｎ_２、Ｋｒ／Ｈ_２、Ｘｅ／Ｋｒなどを含むが、これらに限定されない。放電生成プラズマ又はレーザ生成プラズマの場合、キセノン原子は高い価数でイオン化され、電子衝撃又はレーザの場の下で、様々な高エネルギーイオン状態に励起される。密に分岐した電子配置間で生じる遷移により、赤外線（ＩＲ）、可視光線、紫外線（ＵＶ）、極紫外線（ＥＵＶ）、及びＸ線を含む広い帯域の放射が発生する。Ａｒ、Ｎｅ、Ｏ_２、Ｎ_２、又はＨ_２などの緩衝ガスは、高エネルギーのＸｅ又はＫｒイオンを減速（最終的には停止）させて、プロセスチャンバのエッチングを防止するために使用され得る。Ｋｒは、希ガスとみなされると同時に、Ｘｅの緩衝ガスとして使用され得る。１つ又は複数の緩衝ガスが、１つ又は複数の希ガスと共に使用され得る。プロセスチャンバの排気は、真空ポンプで排出され、希ガス回収ユニットに送られる。そこで、Ｘｅ及び／又はＫｒが、Ａｒ、Ｎｅ、Ｏ_２、Ｎ_２、又はＨ_２などの緩衝ガスから分離される。希ガスはガス分離技術で精製され得る。かかる精製技術は、吸着分離、極低温蒸留（例えば特許文献１）、又は膜分離を含む。吸着分離には、圧力スイング吸着（例えば特許文献２）、真空スイング吸着（例えば特許文献３）、及び温度スイング吸着が使用され得る。本明細書で開示した各特許の全体を、参照によりここに援用する。

【0031】

図１は、システム１００の一実施形態の図である。システム１００は、プロセスチャンバ１０１及び回収ユニット２００を含む。プロセスチャンバ１０１はガス供給源ライン１０に接続され、ガス供給源ライン１０は、１つ又は複数の希ガス及び１つ又は複数の緩衝ガスを供給し得る。回収ユニット２００は、プロセスチャンバ１０１と流体連通する。プロセスチャンバ１０１は、上記希ガス及び緩衝ガスを循環させており、システム１００の光源や測定チャンバなど、半導体の検査又は計測システムの一部分になり得る。プロセスチャンバ１０１はまた、ＣＤ計測システム、レチクル検査システム、レーザ生成プラズマ源、エッチングチャンバ、或いはその他の半導体の処理、検査、計測、又はレビューシステムの一部分にもなり得る。例えば、プロセスチャンバ１０１は、キセノンプラズマ集束イオンビームシステム又はキセノンプラズマエッチングシステムの一部分になり得る。半導体産業以外の用途も可能である。例えば、プロセスチャンバ１０１は、宇宙空間推進の研究に使用されるキセノンスラスタ試験チャンバの一部分になり得る。

【0032】

回収ユニット２００は混合タンク１０５を含み、混合タンク１０５は、ガス排気ライン１１／１２／１４を介してプロセスチャンバ１０１と流体連通する。ガス排気ライン１１／１２／１４は、全量流入セクション１４を含む。第１のカラム１０７及び第２のカラム１０８が、導管１５／１６を介して混合タンク１０５と流体連通する。第１の貯蔵タンク１０９が、第１のカラム１０７（導管１７を介して）、プロセスチャンバ１０１、及びガス排気ライン１１／１２／１４と流体連通する。第２の貯蔵タンク１１０が、第２のカラム１０８（導管１８を介して）、プロセスチャンバ１０１、及びガス排気ライン１１／１２／１４と流体連通する。それ以外の、第２のカラム１０８と第１の貯蔵タンク１０９との間、又は第１のカラム１０７と第２の貯蔵タンク１１０との間の接続も可能である。第１のガス供給ライン２３が、第１の貯蔵タンク１０９をプロセスチャンバ１０１に接続する。第２のガス供給ライン２４が、第２の貯蔵タンク１１０をプロセスチャンバ１０１に接続する。

【0033】

ガス排気ライン１１／１２／１４は、真空ポンプ１０２を含み得る。混合タンク１０５を第１のカラム１０７及び第２のカラム１０８に接続する導管１５／１６は、圧縮機ポンプ１０６を含み得る。

【0034】

プロセスチャンバ１０１からのガスの排気１１が、真空ポンプ１０２で排出され、回収ユニット２００に送られ得る。回収ユニット２００が受けたガスは、混合タンク１０５に保持され、次いで、ガス分離カラム１０７、１０８にポンプで送られ得る。そこで、それらのガスは、圧縮機ポンプ１０６によって加圧される。ガス分離カラム１０７、１０８内の充填材料、温度、及び圧力（又は真空）は、ガス分離技術の選択に応じて異なり得る。一般に、Ｘｅなどの精製された希ガスと、Ｎ_２などの精製された緩衝ガスが、カラム１０７、１０８の反対側の各端に現れる。こういったガスは、これらのカラム内で特定の温度／圧力プロファイルを使用し得る。Ｘｅなどの精製された希ガスは、第２の貯蔵タンク１１０に貯蔵でき、第２のガス供給ライン２４を介してプロセスチャンバ１０１に戻され得る。第２の貯蔵タンク１１０は、１００％に満たない希ガスを有することができ、一定の不純物又は少量の緩衝ガスを含み得る。Ｎ_２などの精製された低コストの緩衝ガスは、第１の貯蔵タンク１０９に貯蔵でき、第１のガス供給ライン２３を介してプロセスチャンバ１０１に戻され得る。第１の貯蔵タンク１０９は、１００％に満たない緩衝ガスを有することができ、一定の不純物又は少量の希ガスを含み得る。第１及び第２のガス供給ライン２３、２４でガスを送るために、ポンプが使用され得る。

【0035】

システム１００は、第１のガス供給ライン２３をガス排気ライン１１／１２／１４に接続する第１のループバックライン２１を含み得る。第１のループバックライン２１からの流れとガス排気ライン１１／１２／１４からの流れを混合したものが、全量流入セクション１４を形成し得る。

【0036】

システム１００は、第２のガス供給ライン２４をガス排気ライン１１／１２／１４に接続する第２のループバックライン２２を含み得る。第２のループバックライン２２からの流れとガス排気ライン１１／１２／１４からの流れを混合したものが、全量流入セクション１４を形成し得る。

【0037】

第１及び第２のループバックライン２１、２２は、回収ユニット２００から出力される流れに対して設けられている。プロセスチャンバ１０１への第１のガス供給ライン２３及び第２のガス供給ライン２４の流量は（１つ又は複数の弁を使用するなどして）調整することができ、或いは流れが停止され得るが、そういったことによって回収ユニット２００の状態が影響を受けることはない。第１のガス供給ライン２３から分流した流れは、第１のループバックライン２１へと向かう。第２のガス供給ライン２４から分流した流れは、第２のループバックライン２２へと向かう。こういった第１のループバックライン２１又は第２のループバックライン２２に向かって分流する流量は０％～１００％にでき、これらの第１及び第２のループバックライン２１、２２は、互いに異なった分流流入量を有し得る。回収ユニット２００の全量流入セクション１４内のガス流量と、全量流入セクション１４の内部における各分圧は、一定に保持され得る。

【0038】

ガス排気ライン１２、第１のループバックライン２１、第２のループバックライン２２、第１のガス供給ライン２３、及び第２のガス供給ライン２４は、一方向弁又は別のタイプの弁を含み得る。

【0039】

システム１００は、特定の希ガス流量と特定の緩衝ガス流量を要求することができ、これらの流量は、第１のガス供給ライン２３及び第２のガス供給ライン２４を介して供給される。第１の貯蔵タンク１０９及び第２の貯蔵タンク１１０は、プロセスチャンバ１０１の最大需要量よりも大きい一定の流量を提供し得る。余剰分は、例えば連続的な形で、回収ユニット２００を介して再循環させられ得る。

【0040】

回収ユニット２００は、圧力スイング吸着、真空スイング吸着、温度スイング吸着、極低温蒸留、又は膜分離のうちの１つ又は複数を使用し得る。別の技術も可能である。

【0041】

図１に示すように、第１の貯蔵タンク１９０は、Ｎ_２などの緩衝ガスのために追加され、これらの緩衝ガスは、第２の貯蔵タンク１１０からのＸｅなどの希ガスと同様にプロセスチャンバ１０１に再循環される。一事例では、回収ユニット２００は、プロセスチャンバ１０１を含んだ閉ループシステムになっている。第１の貯蔵タンク１０９と第１ガス供給ライン２３における全ての残留希ガスは、ほぼ失われることなく、システム内に保持される。

【0042】

図２は、図１のシステム１００に適用され得る方法３００のブロック図である。ステップ３０１で、半導体ウェハが、プロセスガスを含んだプロセスチャンバ内で処理される。上記プロセスガスは希ガスと緩衝ガスを含む。上記希ガスは、キセノン又はクリプトンのうちの少なくとも１つを含み得る。上記緩衝ガスは、アルゴン、ネオン、酸素、窒素、又は水素のうちの少なくとも１つを含み得る。別の希ガス又は緩衝ガスも可能である。

【0043】

ステップ３０２で、プロセスガスは、ガス排気ラインを介してプロセスチャンバから混合タンクに、例えば真空ポンプを使用して送られる。ステップ３０３で、プロセスガスは、混合タンクから第１のカラム及び第２のカラムに、例えば圧縮機ポンプを使用して送られる。ステップ３０４で、プロセスガスは、第１のカラム及び第２のカラムで分離される。この分離は、圧力スイング吸着、真空スイング吸着、若しくは温度スイング吸着、極低温蒸留、又は膜分離のうちの１つ又は複数を使用し得る。

【0044】

ステップ３０５で、緩衝ガスが、第１のカラムから第１の貯蔵タンクに送られる。ステップ３０６で、希ガスが、第２のカラムから第２の貯蔵タンクに送られる。ステップ３０７で、緩衝ガス及び希ガスは、プロセスチャンバに送られる。こうして、方法３００は、閉じたシステムで実行され得る。

【0045】

一事例では、上記分離は一定の流量条件で動作するが、希ガスは、変動する流量で送られ得る。

【0046】

一事例では、希ガスの少なくとも一部分が、第２のガス供給ラインからガス排気ラインに向かって分流し、且つ／又は緩衝ガスの少なくとも一部が、ガス供給ラインからガス排気ラインに向かって分流する。こうして、希ガス及び／又は緩衝ガスの一部分又は全てが、プロセスチャンバを迂回する。例えば、プロセスチャンバが使用中でない場合や、修理中の場合がある。そのプロセスチャンバが再びオンラインになるまで、ガスは上記リサイクルシステムによって再循環させられ得る。

【0047】

一例として、プロセスチャンバへのガスの供給が停止され得る。このプロセスチャンバからの排気を接続するポートが閉じられると同時に、その排気先が外気に切り替えられ得る。上記プロセスチャンバは、ポンプで排出されて真空にされ得る。これに関連付けられた回収ユニットが、設計動作条件に合わせて調整され得る。第１及び第２のループバックラインが全開になった状態で、上記回収ユニットが稼働され得る。これで、回収効率と純度が最適な組み合わせのところで回収が安定化させられ得る。ガス排気ラインが、全量流入セクションに切り替えられるか、接続されるか、又は開かれ得る。第１及び第２のガス供給ラインの流量が、プロセスチャンバに合わせて設定され得る。第１のループバックラインの流量は、第１の貯蔵タンクの出力から上記第１のガス供給ラインの流量を引いた差になり得る。第２のループバックラインの流量は、第２の貯蔵タンクの出力から上記第２のガス供給ラインの流量を引いた差になり得る。

【0048】

図３に示すように、システム１００は、プロセスチャンバ１０１及び混合タンク１０５と流体連通するガススクレーパ（gas scraper）１０３をさらに含み得る。ガススクレーパ１０３は、ガス排気ライン１１／１２／１４上にあり得る。ガススクレーパ（１０３）は、プロセスチャンバ１０１からのコンタミネーションを除去し得る。かかるコンタミネーションは、周囲空気からチャンバに漏入したＯ_２、真空用潤滑剤の炭化水素、チャンバ材料からのガス放出、又はその他の汚染源を含み得る。ガススクレーパ１０３は、例えば、フィルタ、吸収装置、極低温トラップ、ゲッタ、又は触媒コンバータのうちの１つ又は複数を含み得る。

【0049】

図４に示すように、複数のプロセスチャンバ１０１－１から１０１－４が、システム２０２で使用され得る。４つのプロセスチャンバが示されているが、それより多い又は少ないプロセスチャンバが含まれ得る。プロセスチャンバの最大個数は、回収ユニット２００の性能によって決定づけられ得る。プロセスチャンバ１０１－１から１０１－４はそれぞれ、ガス排気ライン１１／１２／１４と流体連通しており、質量流量コントローラ又はその他のコントローラを使用するなどして、異なるガス供給流量で動作し得る。各プロセスチャンバは、ガス供給源ライン１０－１から１０－４、第１のガス供給ライン２３－１から２３－４、及び第２のガス供給ライン２４－１から２４－４に接続される。各チャンバはガス供給源ライン１０－１から１０－４を有するが、チャンバの全数よりも少ない数のチャンバが１つのガス供給源ラインを有してもよい。いくつかのチャンバは、第１及び第２のガス供給ラインのみに接続され得る。

【0050】

図５のシステム２０３に示すように、プロセスチャンバ１０１－１から１０１－４はそれぞれ、別個のガススクレーパ１０３－１から１０３－４を有し得る。

【0051】

本明細書で開示するシステム及び方法を使用すると、ガスを収集しリサイクルするための完全な閉ループシステムが実施され得る。その結果、貴重な希ガスの損失はほぼなくなり得る。ループバックラインを用いることにより、回収ユニットは、回収効率と純度の組み合わせが最も良好になるように最適化した一定の流入流量条件で動作することが可能でありながら、プロセスチャンバは、変動するガス供給流量で動作することが可能になり得る。ガススクレーパが、回収ユニット又はプロセスチャンバの性能に影響を与えるコンタミネーション及び／又は不純物を除去するために追加され得る。複数のプロセスチャンバが、単一の回収ユニットを共有し得る。これらのプロセスチャンバはそれぞれ、異なるガス供給流量で動作し得る。これらのプロセスチャンバはそれぞれ、コンタミネーション及び／又は不純物を除去するために別々のガススクレーパを使用し得る。

【0052】

一事例では、本明細書で開示するシステムは、０．０１％の希ガスの損失のみで動作し得る。こういった損失は、ガススクレーパの再生中、又はプロセスチャンバのクリーニング中に発生し得る。

【0053】

一事例では、キセノンレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）軟Ｘ線源で、緩衝ガスとしてＮ_２を使用する。この緩衝ガスは、プラズマ内で生成される高エネルギーのキセノンイオンを停止させて、チャンバのエッチングと光学部品の損傷を防止するためのものである。この軟Ｘ線源では、回収ユニットを使用して、Ｎ_２緩衝ガスからキセノンを回収する。この例では、回収ユニットは、市販の圧力スイング吸着（ＰＳＡ）回収ユニットである。本明細書で開示する実施形態を使用すると、回収ユニットの、長期にわたってゆっくりと進行するドリフトや、キセノン回収効率の予測せぬ低下、といったリスクが軽減され得る。回収効率は、このツールの所有コストに影響を与える要因である。複数のツールで単一の回収ユニットを共有すると、所有コストがさらに低減され得る。回収ユニットは、所望の流量に合わせて規模が拡大縮小され得る。

【0054】

１つ又は複数の特定の実施形態に関して本開示の説明を行ったが、本開示の他の実施形態が、本開示の範囲から逸脱することなく作成され得ることが理解されよう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその合理的な解釈によってのみ限定されるとみなされる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】