一种用于将单一气流分成两个或更多所需比例的次级气流的系统，包括：入口，适用于接收所述单一气流；至少两个次级流管线，与所述入口相连；输入装置，适用于接收至少一个所需流量比；至少一个原位工艺监视器，用于提供对由所述每条流管线产生的产品的测量；以及控制器，与所述输入装置和所述原位工艺监视器相连。该控制器被程序化用于：接收通过所述输入装置的所需的流量比；接收来自所述工艺监视器的产品测量值；基于所述的所需流量比和所述的产品测量值计算校正的流量比。如果产品的测量值是不相等的，那么校正的流量比将不同于所需的流量比。
Semiconductor manufacturing airflow distribution system and method
For the system, a single flow into two or more required proportion of secondary flows including: entrance, adapted to receive the single flow; at least two secondary flow lines connected with the entrance; an input device for receiving at least a desired ratio of flow; at least one in-situ process the monitor, to provide measurement of each flow generated by the pipeline products; and a controller, and the input device is connected with the in-situ process monitor. The controller is programmed to receive through the input device of the desired ratio of flow; measurement of products from the process monitor receiving value; the required flow ratio and the product measurements to calculate the correction ratio based on the. If the product measurements are not equal, then the corrected flow ratio will be different from the required flow ratio.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及半导体制造设备，具体涉及用于向半导体工艺室精确输送定量的工艺气体的系统和方法。更具体地，本专利技术涉及一种系统和方法，该系统和方法用于将单一的工艺气流分成两个或更多所需比例的气流，其中，原位工艺监视器被用于提供对由每个气流产生的处理结果的实时监测，并且如果由每个气流产生的处理结果是不等的，那么该系统和方法实时地调整气流的比例，用以获得所需的处理结果。
技术介绍
半导体器件的制造或制作通常需要对向工艺室输送的多种气体进行严格的同步和精确的测量。各种配方被用在制造过程中，并且可能需要许多分立的工艺步骤，在这些工艺步骤中半导体器件被清洗、抛光、氧化、掩蔽、刻蚀、掺杂以及金属化等。所用的步骤、它们特定的顺序以及包括的材料都对特定器件的制备有影响。相应地，晶片制造设施一般规划为包括一些区域，在这些区域中进行化学气相淀积、等离子淀积、等离子刻蚀、溅射以及其它类似的气体制造工艺。必须向诸如化学气相淀积反应堆、真空溅射机、等离子刻蚀机或等离子增强化学气相淀积等工艺工具提供各种工艺气体。必须向这些工具提供精确计量的纯净气体。在典型的晶片制造设施中，气体被存放在储气罐中，储气罐通过管道或导管与气箱相连。气箱从制造设施的储气罐中将精确计量的纯净惰性或反应气体送到工艺工具中。气箱或气体计量系统包括多个具有气体计量单元的气体通道，这些气体计量单元例如是阀、压力调节器和转换器、质量流量控制器以及过滤器/纯化器等。每个气体通道有它自己的用于连接单独的气体源的入口，但是所有的气体通道将会聚成用于连接工艺工具的单一出口。有时需要将组合的工艺气体分成相等的气流或者分成不等但按一定比例的气流。例如，也许需要将来自气箱的单一气流分到多个工艺室中，其中每个工艺室得到等量的气流。还可能需要将来自气箱的单一气流分配到单个工艺室的单独的部分，其中工艺室的每部分获得相等的气流或不等但按一定比例的气流。例如低或常压化学气相淀积、刻蚀以及外延等各种半导体制造工艺利用反应室中的喷头向反应室中要被处理的半导体晶片均匀分配工艺气体。喷头可以包括单个区域，或者可以包括两个或多个区域。多区域喷头的实例包括但不仅限于那些在美国专利NO.5,453,124(Mosleshi等)、美国专利NO.5,624,498(Lee等)、美国专利NO.5,976,261(Mosleshi等)、美国专利NO.6,251,187(Li等)、美国专利NO.6,302,964(Umotoy等)以及美国专利NO.6,676,760(Kholodenko等)中所示的喷头。气流分配系统被用于确保在各个工艺室或单个工艺室的各个部分间按需分配气箱的主要气流。气流分配系统的实例包括但不仅限于那些在美国专利NO.4,369,031(Goldman等)、美国专利NO.6,333,372(McMillin等)、美国专利NO.6,418,954(Taylor等)以及已公开的美国专利申请NO.2003/0130807中所示的气流分配系统。仍然需要一种新的和改进的气流分配系统和方法，该系统和方法可以用于例如在各个工艺室或单个工艺室的各个部分间划分单一的工艺气流。优选地，该气流分配系统和方法将结合原位工艺(晶片一致性)监测，如果需要，用以立即调整由气流分配系统和方法产生的流量比例，并实时校正半导体晶片的不一致。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于将单个质量流量分成两种或更多所需比例的次级流量。该系统包括用于接收单个质量流量的入口和与该入口相连的至少两个次级流管线。该系统还包括输入装置，用于接收至少一个所需比例的流量(如设定点)；至少一个原位工艺监视器，用于提供对由每条流管线产生的产品的测量(如半导体晶片的薄膜测量)；以及控制器，其与输入装置和原位工艺监视器相连。控制器被程序化以接收通过输入装置的所需流量比，并接收来自原位工艺监视器的产品测量值，从而基于所需的流量比和产品测量值计算出校正的流量比。根据本专利技术的一个方面，该系统包括与每条流管线相连的单独的工艺室，且每个工艺室包括至少一个原位工艺监视器，该原位工艺监视器用于提供对在每个工艺室中的半导体晶片的测量。根据另一方面，该系统包括与所有流管线相连的单一工艺室，位于该工艺室中的半导体晶片被划分为相应于这些流管线的多个区域。根据额外的方面，这些流管线与工艺室的喷头相连，且该工艺室包括至少一个原位工艺监视器，该原位工艺监视器用于提供在工艺室中的半导体晶片的每个区域的测量。本专利技术的其它方面和优点包括，该系统提供了对半导体晶片工艺不一致性的实时校正。该系统可以在各工艺室间或单个工艺室的各部分间分配单一工艺气流，并结合原位工艺(晶片一致性)监测，如果需要，用以立即调整由气流分配系统产生的流量比例，以实时校正半导体晶片的不一致。根据本专利技术的再一方面，原位工艺监视器包括差动传感器。因此，本专利技术使用只需相对校准的传感器，而避免使用需要绝对校准的传感器，因为需要绝对校准的传感器麻烦、昂贵且常常是不可靠的。根据以下的具体说明，其中将简单地通过示意的方式显示和描述本专利技术的示例实施例，本专利技术的其它方面和优点对本专业的技术人员而言将是显而易见的。要认识到，本专利技术可以包括其它不同的实施例，它的一些细节可以在各个方面进行修改，这些都不背离本专利技术。相应地，附图和描述只是示意性的说明本专利技术，而不是限制本专利技术。附图说明将参考以下附图，其中具有相同参考符号的组件表示类似的组件，并且其中图1是根据本专利技术构造的气流分配系统的示意图，示出了气流分配系统连接在气体计量盒和单个工艺室的喷头间；图2是用于分配图1系统的气流的方法的流程图；和图3是示出为连接在气体计量盒和两个工艺室间的图1的气流分配系统的示意图。具体实施例方式参考图1和图2，本专利技术提供了气流分配系统10和方法12，用于将单一气流(也称质量流量)分成所需比例的两个或更多气流。系统10和方法12特别设计用于与气体计量系统配合使用，用于向半导体工艺室输送无污染的、精确计量的工艺气体。本专利技术的系统10和方法12结合原位工艺(晶片一致性)监测，用以在需要的情况下即时调整流量比例，以实时校正半导体晶片的不一致。图1是气流分配系统10的示例性实施例的示意图，示出了气流分配系统10连接在气体计量盒110的示例实施例和单个工艺室106的喷头107的示例实施例间，工艺室106示为具有待处理的半导体晶片200。气体计量盒110例如从气体供应装置(如储气罐)104a、104b、104c、104d(虽然示出了四个罐，然而系统可以按需要包括多于或少于四个罐)接收多种气体，包括例如工艺气体和净化气体，然后混合并精确计量这些气体，将其送到气流分配系统10。气箱110具有多个气棒112a、112b、112c、112d(虽然示出了四个棒，然而气箱可以包括多于或少于四个棒)。每个棒包括例如质量流量控制器(MFC)114、位于MFC前的阀116以及位于MFC后的阀118。气棒112a、112b、112c、112d分别与气体源104a、104b、104c、104d相连并提供可控的气体通道，使得可以将无污染、精确计量的气体或多种气体的混合气从气箱110提供到气流分配系统10。尽管未在图中显示，然而棒112a、112b、112c、112d也可每个分别配置有用于监测或控制气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于将单一流分成两个或更多所需比例的次级气流的系统，包括：入口，用于接收所述单一流；至少两个次级流管线，与所述入口相连；输入设备，用于接收至少一个所需流量比；至少一个原位工艺监视器，用于提供对由所述每条流 管线产生的产品的测量；以及控制器，与所述输入设备和所述原位工艺监视器相连，并被程序化用于：接收通过所述输入装置的所需的流量比；接收来自所述工艺监视器的产品测量值；基于所述的所需流量比和所述的产品测量值计算校正 的流量比。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿里沙吉，西达尔斯纳加尔卡蒂，
申请(专利权)人：MKS仪器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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