短蚀刻配方的气体传输延迟解决方案组成比例

在一个实施方式中，一种用于提供多种气体的气体混合物的装置，具有多个质量流量控制器（ＭＦＣ），与多个ＭＦＣ中每一个流体连通的混合歧管，位于该混合歧管上的多个混合歧管出口；以及与该多个混合歧管出口的每一个流体连通的隔离装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大体涉及一种气体输送系统。特别地，本专利技术涉及一种减少气体传输延迟 的气体输送系统。更特别地，本专利技术涉及一种减少气体传输延迟以高效地混合工艺气体的 气体输送系统。
技术介绍
工艺气体被从气体箱输送到工艺室以进行各种应用，比如用于在硅晶圆上建造晶 体管的活性离子蚀刻应用。在输送到该工艺室(比如等离子体反应室)之前，工艺气体在 质量流量控制器(MFC)下游混合到混合歧管中。因此，实现非常低流速和高流速载气在该 混合歧管中的良好混合并将它们没有显著延迟地(在允许的气体停留时间(settlement time)内)输送到该工艺室以执行各种应用(比如蚀刻)是必要的。到该工艺室的短暂的气体流动延迟(其大于允许的气体停留时间)由于到该室的 不安定的或不稳定的流动而对短工艺配方(30秒到60秒工艺)的蚀刻速率带来负面影响。 由于各种气体箱的硬件差异，导致到工艺室的不同的传输延迟形成了蚀刻速率匹配问题， 这个问题被进一步放大了。在具有多个气体进口的气体箱中，空间上分开的来自各种MFC 的低流速和高流速气体以任意气体顺序，根据它们的扩散性和流速(动量或惯性)，被结合 起来以在不同时间被输送到该工艺室中。该气体延迟输送问题可以归因于体积(volume)，低流速气体穿过该体积与一种或 多种较高流速的载气混合起来。关键的工艺蚀刻气体到该反应室的延迟的输送影响了晶圆 蚀刻速率和硅晶圆上的临界尺寸(critical dimensions)。在低流速气体远离高流速气体 而被隔离起来的混合歧管中，会花一定长的物理时间以与用以加快该气体混合物到该室的 输送的较高流速的气体混合起来。充满来自该MFC的低流速气体体积直到它与高流速气体 混合以及它在高流速气体中的扩散所需要的时间决定了到该反应室的总的传输延迟。
技术实现思路
本专利技术提供减少气体传输延迟并在气体输送系统中高效地混合工艺气体的装置、 方法和系统。在一个实施方式中，一种用于提供多种气体的气体混合物的装置，具有多个质 量流量控制器(MFC)，与多个MFC中每一个流体连通的混合歧管，位于该混合歧管上的多个 混合歧管出口 ；以及与该多个混合歧管出口的每一个流体连通的隔离装置。在另一个实施方式中，一种动态混合多种气体的方法，可包含在第一进气口接收 第一气体到混合歧管，该第一气体以第一流速接收，在第二进气口接收第二气体到该混合歧管，该第二气体以第二流速接收，确定该第一流速是否小于该第二流速，以及当该确定操 作确定该第一流速小于该第二流速时自动打开贴近该第一进气口的第一混合歧管出口。本专利技术提供了被配置为执行本专利技术的各方法的其它硬件，以及存储在机器可读介 质(例如，有形的存储介质)中以控制各装置执行这些方法的软件。在本专利技术下面的具体 实施方式以及相关附图中，会更详细地介绍这些和其它特征。附图说明附图(其被并入本说明书中并组成本说明书的一部分)描绘了一个或多个实例实 施方式，并与对实例实施方式的说明一起，用于解释原理和实现。在附图中图IA和IB描绘了示例性气体棍(gas stick)。图2是图IB的方框图，以描绘低流速气体的延迟时间。图3是具有多个混合歧管出口的示例性混合歧管的方框图。图4A和4B描绘了减少从该MFC到该混合歧管的气体流动的体积的示例性法兰。图5描绘了使用图4A和4B的法兰的气体棍中的气体的流动。图6A和6B是描绘示例性的通用流体流动适配器的透视图。图7是用于动态混合多种气体的示例方法的流程图。图8是用于半导体处理的示例气体进口装置的示意图。图9描绘了另一个示例等离子体处理室的示意图。图IOA和IOB描绘了示例计算机系统，其形成了网络的一部分并适于提供控制器 系统。图11是用于控制多个混合歧管出口阀的示例方法的流程图。 具体实施例方式本文以短蚀刻配方的气体传输延迟解决方案为背景描述了各实施方式。下面的详 细说明能够只是说明性的，而不是为了以任何方式进行限制。在本公开的启发下，技术人员 很容易想到其它实施方式。现在将详细参考如附图中所示的各实现。在所有各图中以及下 面的详细说明中会使用同样的参考标号来指代同样或类似的部件。为了清晰，本文没有显示和描述各实现的所有的常规特征。当然，可以看出，在任 何这种实际实现的开发过程中，必须做出许多针对具体实现的决定以实现开发者的具体目 标，比如符合与应用和商业相关的限制，而且这些具体目标会在各实现之间变化而且在各 开发者之间变化。而且，可以看出，这种开发的努力可能是复杂而耗时的，但是对受到本公 开启发的本领域的技术人员来说仍然是一种常规的工程行为。本专利技术提供减少气体传输延迟并在气体输送系统中高效地混合工艺气体的装置、 方法和系统。图IA和IB描绘了一种示例气体棍。尽管描绘了某些元件，然而特定的元件 不是限制性的，因为可以使用不同的元件和/或使用更少或更多的元件来形成该气体棍。 而且，尽管描绘了单一的气体棍，然而气体棍的数量不是限制性的。正如上面讨论的，多个 气体棍，形成气体箱或气体板。在一个实施方式中，各元件上的阀是集成的表面安装阀。通 常，集成表面安装元件是通过衬底总成上的通道连接于其它气体控制元件的气体控制元件(如阀、过滤器，等等)，其中该气体控制元件安装在该衬底总成上。这不同于大体上用VCR 固定(真空耦合环)通过主体导管固定的气体控制元件。参考图1A，气体棍100具有气体棍输入开口 102以输入供应气体。此处使用的术 语气体不是为了进行限制，而是要包括任何液体、气体或液体和气体的组合。手控阀104可 以被用于执行供应气体的供应的供应或隔离。该手控阀104还可以具有在其上方的上锁/ 挂牌(lockout/tagout)装置106。员工安全守则经常要求等离子体处理制造设备包括激 活预防能力，比如上锁/挂牌机构。通常，上锁(lockout)是一种使用主动工具(positive means)，比如锁或按钮(key)或结合类型，以将能量隔离装置保持在安全位置的装置。挂牌 (tagout)装置通常是任何高点报警装置，比如标签(tag)和可以根据规定程序被可靠地紧 固在能量隔离装置上的固定工具。调节器108可用于调节供应气体或气体压强而压强计110可以用于监视该供应气 体的压强。在一个实施方式中，该压强可以是预置的而不需调节。在另一个实施方式中，可 以使用具有显示器的压强换能器(未示)以显示压强。该压强换能器可以挨着该调节器 108放置。过滤器112可用于除去供应气体中的杂质。主关闭阀114可用于阻止任何腐蚀 性供应气体残留在该气体棍中。该主关闭阀114可以是具有自动气动阀总成的两开口阀， 该自动气动阀总成会停用(关闭)该阀，这又有效地停止了该气体棍内的等离子体气体的 流动。一旦被停用，非腐蚀性的清洗气体，比如氮气可以用于清洗该气体棍。清洗阀116可 以有三个开口以保证该清洗处理一 一个入口开口、一个出口开口和一个排放开口。邻近该清洗阀116的可以是MFC 118。该MFC 118准确地测量该供应气体的流速。 使该清洗阀挨着该MFC 118放置允许用户清洗该MFC 118中的任何腐蚀性供应气体。挨着 该MFC 118的混合阀120可用于控制要与其他供应气体在该气体板上混合的供应气体的 量。该气体棍的每个元件可以被放置到歧管块(manif本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供多种气体的气体混合物的装置，包含：多个质量流量控制器（ＭＦＣ）；与该多个ＭＦＣ中每一个流体连通的混合歧管；位于该混合歧管上的多个混合歧管出口；以及与该多个混合歧管出口流体连通的隔离装置。

【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：伊克巴尔沙瑞芙，马克塔斯卡尔，托尼泽姆洛克，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]