用于气体流量比例控制的方法及组件技术

方法及气体流量控制组件被配置为以所需流量比例输送气体至处理腔室区。在一些实施方式中，组件包含一个或更多个MFC和背压控制器(BPC)。组件包含控制器、处理气体源、分配歧管、耦接至分配歧管且被配置为感测分配歧管的背压的压力传感器、处理腔室、连接在分配歧管与处理腔室之间以控制其间气体流动的一个或更多个质量流量控制器、及与一个或更多个质量流量控制器以流体并联关系提供的背压控制器，其中达到精确流量比例控制。替代实施方式包含上游压力控制器，被配置为控制载气的流动以控制背压。作为其他方面，描述了用于控制分区气体流量比例的进一步的方法及组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于气体流量比例控制的方法及组件相关申请本申请案要求享有于2016年3月15日递交的、名称为“METHODSANDASSEMBLIESFORGASFLOWRATIOCONTROL(用于气体流量比例控制的方法及组件)”的美国非临时申请案第15/070,332号(代理案号23700-01/USA)的优先权，为了所有目的通过引用将该申请案整体并入本申请。
本专利技术大体涉及至用于电子装置制造的处理腔室的气体流量控制，且更特定地，涉及用于气体流量比例控制的方法及组件。
技术介绍
在处理腔室中处理基板的半导体处理对处理气体流率变化及扰动可为特别敏感的。特别地，这些变化可在处理期间影响例如一个或更多个临界尺寸和/或膜厚度。因此，用于半导体处理腔室的气体输送组件尝试以精确流率、流量比例及压力来输送稳定的流至处理腔室的多个输入端口。现有技术的气体输送组件可利用分流方法来改良多注射点和/或多腔室处理系统中的流量比例精确度、可重复性及可再现性。可通过使用多个质量流量控制器(MFC)提供分流，MFC主动地试图控制在多个输入端口位置处所分配的气体的相对流率。然而，随着新的腔室处理技术不断实现用于微电子器件的更小的临界尺寸，更高程度的流量控制精确度，特别是流量比例控制，是有益的。因此，需要使气体流率控制，特别是流量比例控制，更精确的方法及组件。
技术实现思路
在一个或更多个实施方式中，提供一种控制气体至处理腔室的流量的方法。所述方法包括：提供分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理腔室；提供一个或更多个质量流量控制器，所述一个或更多个质量流量控制器流体地耦接在所述处理腔室与所述分配歧管之间；提供背压控制器，所述背压控制器流体地耦接至所述分配歧管；控制通过所述一个或更多个质量流量控制器的每一者的流量至动态可控的流量设定点；及控制所述背压控制器的上游的背压至背压设定点。在一些实施方式中，提供一种气体流量控制组件。所述气体流量控制组件包含：控制器；处理气体源；分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源；压力传感器，所述压力传感器耦接至所述分配歧管且操作地连接以感测所述分配歧管中的气体压力；处理腔室；一个或更多个质量流量控制器，每一质量流量控制器流体地及操作地连接至所述分配歧管和所述处理腔室，以控制所述分配歧管与所述处理腔室之间的气体流量；及背压控制器，所述背压控制器流体地及操作地连接至所述分配歧管。在另外的实施方式中，提供一种气体流量控制组件。所述气体流量控制组件包含：控制器；处理气体源；分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源，所述分配歧管具有至少两个出口；背压传感器，所述背压传感器操作地连接至所述控制器且被配置为感测所述分配歧管中的气体压力；处理腔室；一个或更多个质量流量控制器，所述一个或更多个质量流量控制器的每一者流体地及操作地连接至所述分配歧管的出口且连接至所述处理腔室的区，以控制进入每一区的气体流量百分比；背压控制器，所述背压控制器流体地连接至所述分配歧管且操作地连接至所述控制器，以响应于来自所述背压传感器的输出而控制所述背压控制器至背压设定点。在另外的实施方式中，提供一种控制气体至处理腔室的流量的方法。所述方法包括：提供分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至处理腔室；提供处理气体源，所述处理气体源流体地耦接至所述分配歧管，所述处理气体源包含上游压力控制器和一个或更多个处理气体，所述上游压力控制器操作地耦接至载气，所述一个或更多个处理气体的流量由一个或更多个源质量流量控制器来控制；提供一个或更多个质量流量控制器，所述一个或更多个质量流量控制器流体地耦接在所述处理腔室与所述分配歧管之间；控制通过所述一个或更多个质量流量控制器的每一者的气体流量至动态可控的流量设定点；及通过使用上游压力控制器控制载气流量来控制所述分配歧管的背压至背压设定点。根据一个或更多个实施方式，提供一种气体流量控制组件。所述气体流量控制组件包含：控制器；处理气体源，包含载气及一个或更多个处理气体；分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源；背压传感器，所述背压传感器流体地连接至所述分配歧管且被配置为感测所述分配歧管中的背压；处理腔室，包含多个区；多个质量流量控制器，所述多个质量流量控制器的每一者流体地及操作地连接在所述分配歧管与所述处理腔室之间，且被配置为控制进入处理腔室的多个区的气体流量；及上游压力控制器，所述上游压力控制器流体地及操作地连接至所述分配歧管，且被配置为响应于由控制器提供的背压设定点来控制载气的流量。在又另一实施方式中，提供一种气体流量控制组件。所述气体流量控制组件包含：控制器；处理气体源，包含载气及一个或更多个处理气体，被配置为在接合处混合；分配歧管，所述分配歧管在所述接合处下游流体地耦接至处理气体源，所述分配歧管具有多个出口；背压传感器，所述背压传感器操作地连接至所述控制器且被配置为感测所述分配歧管中的背压；处理腔室，包含多个区；一个或更多个质量流量控制器，所述一个或更多个质量流量控制器的每一者流体地及操作地连接至所述分配歧管的出口且连接至所述多个区中的一个区，以控制进入所述多个区的每一者的气体流量比例；及上游压力控制器，所述上游压力控制器在所述接合处上游流体地连接至载气，且操作地连接至所述控制器以响应于来自背压传感器的输出信号来控制背压至背压设定点。根据本专利技术的这些及其他方面提供许多其他特征。从以下描述、所附权利要求书及附图，本专利技术的实施方式的其他特征及方面将变得更完全明显。附图说明图1示出根据一个或更多个实施方式的包含质量流量控制器及背压控制器的气体流量控制组件的示意俯视图。图2示出根据一个或更多个实施方式的包含质量流量控制器及背压控制器的气体流量控制组件的替代实施方式的示意俯视图，其中背压控制器输出绕过(bypass)处理腔室。图3示出根据一个或更多个实施方式的包含多个质量流量控制器及背压控制器的气体流量控制组件的另一实施方式的示意俯视图。图4示出根据一个或更多个实施方式的包含多个质量流量控制器及背压控制器的气体流量控制组件的另一替代实施方式的示意俯视图，其中来自背压控制器的输出绕过处理腔室。图5示出根据一个或更多个实施方式的包含多个质量流量控制器及压力控制器的气体流量控制组件的另一实施方式的示意俯视图，其中来自载气源的输出是压力受控的。图6示出根据一个或更多个实施方式的包含多个质量流量控制器及压力控制器的气体流量控制组件的替代实施方式的示意俯视图，其中来自载气源的输出是压力受控的。图7示出根据一个或更多个实施方式的包含多个质量流量控制器及压力控制器的气体流量控制组件的替代实施方式的示意俯视图，其中来自载气源的输出是压力受控的。图8示出根据一个或更多个实施方式的控制至处理腔室的气体的流量的方法的流程图，所述方法包含背压控制。图9示出根据一个或更多个实施方式的控制至处理腔室的气体的流量的方法的流程图，所述方法包含来自载气源的输出的压力控制。具体实施方式本专利技术提供用于控制进入处理腔室(诸如半导体处理腔室或类似腔室)的气体流量的改良方法及组件。特定地，本专利技术的实施方式减少当组件中的质量流量控制器(此后称为MFC)为了达到每个MFC所需的控制流量比例的流量设定点而竞争气体流量时MFC的流量变化、抖动(ditheri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制气体至处理腔室的流量的方法，包括：提供分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理腔室；提供一个或更多个质量流量控制器，所述一个或更多个质量流量控制器流体地耦接在所述处理腔室与所述分配歧管之间；提供背压控制器，所述背压控制器流体地耦接至所述分配歧管；控制通过所述一个或更多个质量流量控制器的每一者的流量至动态可控流量设定点；及控制所述背压控制器的上游背压至背压设定点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.15 US 15/070,3321.一种控制气体至处理腔室的流量的方法，包括：提供分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理腔室；提供一个或更多个质量流量控制器，所述一个或更多个质量流量控制器流体地耦接在所述处理腔室与所述分配歧管之间；提供背压控制器，所述背压控制器流体地耦接至所述分配歧管；控制通过所述一个或更多个质量流量控制器的每一者的流量至动态可控流量设定点；及控制所述背压控制器的上游背压至背压设定点。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使所述气体流过所述一个或更多个质量流量控制器而进入所述处理腔室的一个或更多个区。3.如权利要求1所述的方法，其中所述处理腔室为半导体处理腔室。4.如权利要求1所述的方法，其中针对所述一个或更多个质量流量控制器的每一者的所述动态可控流量设定点被设定成额定流率+/-1％。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括多个质量流量控制器及一个且仅一个背压控制器。6.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器控制所述分配歧管中的背压。7.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器流体地耦接至通气口或洗涤器。8.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器控制所述背压至预定背压设定点。9.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个质量流量控制器中的一者供应所述气体至所述处理腔室的第一区，且所述背压控制器供应所述气体至所述处理腔室的第二区。10.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个质量流量控制器的第一质量流量控制器被配置为供应所述气体至所述处理腔室的第一区，且所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·布拉希尔，阿什利·M·奥卡达，丹尼斯·L·德玛斯，叶祉渊，杰德夫·拉贾拉姆，玛塞勒·E·约瑟夫森，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US