一种用于半导体的气体调节柜制造技术

本申请实施例公开了一种用于半导体的气体调节柜，所述气体调节柜中设置有多条气体分支管路以及与各条气体分支管路相连的气体总管路，所述气体总管路中设置有混气阀和腔室进气阀，所述混气阀用于对所述气体总管路中的气体进行混气；所述腔室进气阀用于将混气后的气体输送至对晶圆进行工艺的腔室中；所述气体总管路上还设置有气体流量控制设备，所述气体流量控制设备位于所述混气阀与所述腔室进气阀之间，所述气体流量控制设备包括壳体、设置于所述壳体内部的活塞和气体质量流量传感器；且所述气体流量控制设备用于控制待输送至所述腔室中的混合气体的流量。通过本实施例，能够保证晶圆刻蚀形貌及晶圆表面质量，提高最终得到的器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于半导体的气体调节柜
本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种用于半导体的气体调节柜。
技术介绍
晶圆是制造半导体晶体管或集成电路的衬底。对晶圆进行加工时，晶圆刻蚀厂务气柜向气体调节柜输送多路气体，该气体的用量、成分以及每种成分的配比根据晶圆刻蚀需求决定。气体调节柜通过内置的各种调节阀门调节输送进来的各路气体的流量和/或压力，并通过内置的混气阀对调节后的各路气体进行混气。混气阀通过管路与气体调节柜内置的腔室进气阀连通，该腔室进气阀将混气后的气体输送进对晶圆进行工艺的腔室，以对晶圆进行加工。然而，现有技术中经过混气阀混气后的气体会有一部分残留在混气阀与腔室进气阀之间的管路中，残留部分的气体计量不可控，使得最后参与晶圆刻蚀的气体计量与进入气体调节柜的原始气体计量值存在差异，导致进行晶圆刻蚀时气体用量及气体配比波动性太大，影响晶圆刻蚀均匀性及刻蚀速率，也难以获得理想的晶圆刻蚀形貌及晶圆表面质量，导致最终得到的器件的性能变差。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种用于半导体的气体调节柜，用以解决由于混气阀与腔室进气阀之间的管路中残留的气体计量不可控导致的进行晶圆刻蚀时气体用量及气体配比波动性太大，影响晶圆刻蚀均匀性及刻蚀速率的问题，保证晶圆刻蚀形貌及晶圆表面质量，提高最终得到的器件的性能。为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：本申请实施例提供一种用于半导体的气体调节柜，所述气体调节柜中设置有多条气体分支管路以及与各条气体分支管路相连的气体总管路，所述气体总管路中设置有混气阀和腔室进气阀，所述混气阀用于对所述气体总管路中的气体进行混气；所述腔室进气阀用于将混气后的气体输送至对晶圆进行工艺的腔室中；所述气体总管路上还设置有气体流量控制设备，所述气体流量控制设备位于所述混气阀与所述腔室进气阀之间，所述气体流量控制设备包括壳体、设置于所述壳体内部的活塞和气体质量流量传感器；且所述气体流量控制设备用于控制待输送至所述腔室中的混合气体的流量。本实施例中，通过在气体调节柜的混气阀和腔室进气阀之间设置气体流量控制设备，能够控制待输送至对晶圆进行工艺的腔室的混合气体的流量，从而解决由于混气阀与腔室进气阀之间的管路中残留的气体计量不可控导致的进行晶圆刻蚀时气体用量及气体配比波动性太大，影响晶圆刻蚀均匀性及刻蚀速率的问题，保证晶圆刻蚀形貌及晶圆表面质量，提高最终得到的器件的性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例提供的气体调节柜的结构示意图；图2是本申请一实施例提供的气体流量控制设备的结构示意图；图3是本申请一实施例提供的气体流量控制设备进气过程示意图；图4是本申请一实施例提供的气体流量控制设备排气过程示意图。附图标记：气体调节柜200、气体分支管路201、气体分支管路202、气体分支管路203、气体分支管路204、气体分支管路205、气体分支管路206、气体分支管路207、气体总管路208；气体流量控制设备100、壳体101、活塞102、活塞驱动器103、气体质量流量传感器104、温度传感器105、加热层106、吸气阀107、排气阀108、第一单向阀109、第二单向阀110、混气腔111。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1是本申请一实施例提供的气体调节柜的结构示意图，如图1，本申请一实施例提供了一种用于半导体的气体调节柜，该气体调节柜200中设置有多条气体分支管路，如图1中的201、202、203、204、205、206、207所示，以及，还设置有与各条气体分支管路相连的气体总管路，如图1中的208所示。气体总管路208中设置有混气阀V5和腔室进气阀gasfinalV。混气阀V5用于对气体总管路208中的气体进行混气，腔室进气阀gasfinalV用于将混气后的气体输送至对晶圆进行工艺的腔室中。气体总管路208上还设置有气体流量控制设备100，气体流量控制设备100位于混气阀V5与腔室进气阀gasfinalV之间。图2是本申请一实施例提供的气体流量控制设备的结构示意图，如图2所示，气体流量控制设备100包括壳体101、设置于壳体101内部的活塞102和气体质量流量传感器104，气体流量控制设备100用于控制待输送至对晶圆进行工艺的腔室中的混合气体的流量。本实施例中，通过在气体调节柜的混气阀和腔室进气阀之间设置气体流量控制设备，能够控制待输送至对晶圆进行工艺的腔室的混合气体的流量，从而解决由于混气阀与腔室进气阀之间的管路中残留的气体计量不可控导致的进行晶圆刻蚀时气体用量及气体配比波动性太大，影响晶圆刻蚀均匀性及刻蚀速率的问题，保证晶圆刻蚀形貌及晶圆表面质量，提高最终得到的器件的性能。本实施例中，在气体调节柜200的气体分支管路中分别设置有质量流量控制阀，质量流量控制阀用于调控气体分支管路中的气体的质量流量。具体地，如图1所示，气体分支管路201中设置有质量流量控制阀MFC01；气体分支管路202中设置有质量流量控制阀MFC02；气体分支管路203中设置有质量流量控制阀MFC03；气体分支管路204中设置有质量流量控制阀MFC04；气体分支管路205中设置有质量流量控制阀MFC05。质量流量控制阀用于调控气体分支管路中的气体的质量流量。图1中，V9为驱动阀，FR为限流垫片，用于阻挡气流中的颗粒，V10、V11、V12、V20、V21、V22、V30、V31、V32、V40、V41、V42、V50、V51、V52、V1、V2、V3、V4、V8均为气动隔膜阀。参考图1和图2，本实施例中，对晶圆进行刻蚀时，晶圆刻蚀厂务气柜向气体调节柜200输送多路气体。气体调节柜200通过内置的各种调节阀门(如图1中的各个质量流量控制阀)调节输送进来的各路气体的流量和/或压力，并通过内置的混气阀V5对调节后的各路气体进行混气，混气后的气体通过上述的气体流量控制设备100被输送至气体调节柜200内置的腔室进气阀gasfinalV，该腔室进气阀gasfinalV将接收到的气体输送进对晶圆进行工艺的腔室中，对晶圆进行工艺的腔室即为用于晶圆刻蚀的腔室，以对晶圆进行刻蚀。参考图2，壳体101具有进气端和排气端，进气端与上述混气阀连通，排气端与上述腔室进气阀连通，气体质量流量传感器104用于检测所述壳体内部的气体的质量流量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于半导体的气体调节柜，所述气体调节柜中设置有多条气体分支管路以及与各条气体分支管路相连的气体总管路，所述气体总管路中设置有混气阀和腔室进气阀，所述混气阀用于对所述气体总管路中的气体进行混气；所述腔室进气阀用于将混气后的气体输送至对晶圆进行工艺的腔室中；其特征在于，/n所述气体总管路上还设置有气体流量控制设备，所述气体流量控制设备位于所述混气阀与所述腔室进气阀之间，所述气体流量控制设备包括壳体、设置于所述壳体内部的活塞和气体质量流量传感器；且所述气体流量控制设备用于控制待输送至所述腔室中的混合气体的流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体的气体调节柜，所述气体调节柜中设置有多条气体分支管路以及与各条气体分支管路相连的气体总管路，所述气体总管路中设置有混气阀和腔室进气阀，所述混气阀用于对所述气体总管路中的气体进行混气；所述腔室进气阀用于将混气后的气体输送至对晶圆进行工艺的腔室中；其特征在于，
所述气体总管路上还设置有气体流量控制设备，所述气体流量控制设备位于所述混气阀与所述腔室进气阀之间，所述气体流量控制设备包括壳体、设置于所述壳体内部的活塞和气体质量流量传感器；且所述气体流量控制设备用于控制待输送至所述腔室中的混合气体的流量。


2.根据权利要求1所述的气体调节柜，其特征在于，所述壳体具有进气端和排气端，所述进气端与所述混气阀连通，所述排气端与所述腔室进气阀连通；所述气体质量流量传感器用于检测所述壳体内部的气体的质量流量；
所述活塞用于在所述壳体内部朝第一方向运动，以使经过所述混气阀混气后的气体经过所述进气端进入所述壳体内部；
所述活塞还用于在所述气体质量流量传感器检测到的质量流量不变后，在所述壳体内部朝第二方向运动，以使所述壳体内部的气体经过所述排气端和所述腔室进气阀进入对晶圆进行工艺的腔室中。


3.根据权利要求1所述的气体调节柜，其特征在于，所述气体调节柜还包括数据处理装置，且所述气体流量控制设备还包括与所述数据处理装置连接的温度传感器，所述温度传感器位于所述壳体内部，用于检测所述壳体内的气体的温度，并将检测结果传输至所述数据处理装置；
所述数据处理装置用于将所述温度传感器检测到的气体的温度数据与所述气体质量流量传感器检测到的气体的质量流量数据相结合，以判断进入所述壳体内部的气体的等效体积与经过所述混气阀混气后的气体的等效体积是否相等。


4.根据权利要求1所述的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏伟，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11