[发明专利]用于等离子处理装置的交替气体输送和排空系统

说明书

相关申请

基于35U.S.C.119，本申请要求题目为“ALTERNATE GAS  DELIVERY AND  EVACUATION SYSTEM FOR PLASMA  PROCESSING APPARATUSES”且于2007年8月29日提出的美国临 时申请案No.60/935,750的优先权，其全部内容通过引用结合在此 处。

技术领域

本发明涉及用于等离子体处理装置的气体系统，特别地，涉及 用于等离子体处理装置的气体输送和排空系统。

背景技术

半导体结构在等离子处理装置中处理，该等离子处理装置包含 等离子处理室、向该室内供应气体混合物的气源和从该工艺气体产 生等离子的能量源。在这种装置中，通过金属、介电和半导体材料 的干蚀刻工艺、沉积工艺(如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉 积或等离子增加化学气相沉积(PECVD))和光刻胶剥离工艺等技 术，处理半导体结构。不同工艺气体被用在这些处理技术中，也用 在处理不同材料的半导体结构。

发明内容

提供一种用于供应气体混合物至等离子处理室的气体分配系 统。第一阀门装置被连接至第一气体管道和第二气体管道的上游 端。第二阀门装置被连接至该第一气体管道和该第二气体管道的下 游端。第一气体分配出口管道连接在气体供应源和该第一阀门装置 之间，及第一室入口管道连接在该第二阀门装置和该等离子处理室 之间。第一排空管道在该第一阀门装置和该第二阀门装置之间的位 置与该第一气体管道连接。第二排空管道在该第一阀门装置和该第 二阀门装置之间的位置与该第二气体管道连接。该第一排空管道和 第二排空管道与真空管道流体连通。控制器可操作以驱动该第一阀 门装置和第二阀门装置，以使该气体混合物选择性地沿该第一气体 管道从该气体供应源流至该等离子处理室，同时该第二气体管道由 该真空管道选择性地排空；或者使该气体混合物选择性地沿该第二 气体管道从该气体供应源流至该等离子处理室，同时该第一气体管 道由该真空管道选择性地排空。

在另一个实施例中，提供一种在结合该气体分配系统的等离子 处理室内处理半导体晶片的方法。该半导体晶片放置于该等离子处 理室。第一气体混合物由该第一气体管道流入该等离子处理室，与 此同时由真空管道排空该第二气体管道。第一等离子由该第一气体 混合物生成。用该第一等离子处理该晶片，及熄灭该第一等离子。 终止在该第一气体管道内的该第一气体混合物的流。在终止该第一 气体管道内的该第一气体混合物流后小于约10秒内，第二气体混合 物由该第二气体管道流入该等离子处理室，与此同时由该真空管道 排空该第一气体管道。第二等离子由该第二气体混合物生成。该晶 片由该第二等离子处理，及通过终止该第二气体管道内的第二气体 混合物流使该第二等离子熄灭。

附图说明

图1A是等离子处理装置的一个示范性实施例的剖面示意图。

图1B说明了气体输送系统的一个实施例，从气体供应源至等离 子处理室的中心和边缘区域。

图1C说明了气体输送系统的另一个实施例，从气体供应源至等 离子处理室的单个区域。

图2A-2B说明了具有两个交替气体管道以将供应气体混合物提 供至等离子室的气体分配系统的实施例。

图3A-3B说明了具有两对交替气体管道以供应气体混合物至等 离子处理室的中心区域和边缘区域的气体分配系统的实施例，该气 体管道用于。

图4A-4B说明了该气体分配系统的另一个实施例，具有两对交 替气体管道以供应气体混合物至中心区域和边缘区域。

图5是单独的气体管道对排空期间生成的压力-时间曲线与交替 的气体管道对中先排空的气体管道对的压力-时间曲线的对照图表。

具体实施方式