[发明专利]再循环用于沉积半导体层的气体的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及并且要求于2008年12月10日提交的题目为“System and Method for Recycling a Gas Used to Deposit A SemiconductorLayer”的美国临时专利申请No.61/121,434(“434申请”)的优先权利益。该“434申请”的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及再循环系统和方法，更具体地讲，涉及用于再循环一种或多种气体的系统和方法。

背景技术

一些已知的半导体处理系统使用化学气相沉积(“CVD”)或等离子体增强化学气相沉积(“PECVD”)沉积半导体层。这些系统使得沉积气体流过处理室从而沉积或以其它方式生长半导体层。沉积气体包括用于沉积半导体层的一种或多种化学物种。例如，已知系统使用硅烷(SiH₄)和氢气(H₂)沉积半导体层。

用于这些系统的沉积气体的大量部分未经使用。例如，在利用硅烷生长半导体层的已知系统中，近似5％到10％的硅烷被消耗并且用于沉积半导体层而剩余的90％到95％的硅烷作为废气进行排放。通常通过燃烧或者以其它方式处置硅烷消除这种废气。

由于用于沉积半导体膜的气体的成本相对较高，所以需要减少在半导体层的沉积期间浪费的气体的量。

发明内容

在一个实施例中，一种再循环系统包括处理室、回收贮藏器和混合贮藏器。处理室被构造为接收沉积在半导体层上的沉积气体。处理室具有排出沉积气体的未用部分作为排泄气体的排气装置。回收贮藏器与处理室流体连通。回收贮藏器被构造为接收并存储来自处理室的排泄气体。混合贮藏器与回收贮藏器和处理室流体连通。混合贮藏器被构造为将排泄气体与原料气体进行混合以形成再循环沉积气体。混合贮藏器可以向处理室提供再循环沉积气体以沉积半导体层的附加部分。

在另一个实施例中，一种对用于沉积半导体层的沉积气体的至少一部分进行再循环的方法包括从沉积半导体层的处理室排出排泄气体。排泄气体包括沉积气体的未用部分。该方法还包括确定排泄气体的污染物浓度并且当污染物浓度低于最大污染物浓度时向混合贮藏器传送排泄气体。该方法还包括：在混合贮藏器内将排泄气体与原料气体进行混合以形成再循环沉积气体，以及向处理室传送再循环沉积气体以利用再循环沉积气体沉积半导体层的附加部分。

在另一个实施例中，一种对用于在处理室内沉积半导体层的气体进行再循环的系统包括回收贮藏器、气体成分分析器和混合贮藏器。回收贮藏器被构造为在半导体层的沉积期间接收从处理室排出的排泄气体并且存储从处理室排出的排泄气体。气体成分分析器被构造为确定回收贮藏器中的排泄气体的成分和纯度中的至少一个。混合贮藏器被构造为当排泄气体的成分和纯度中的至少一个超过最小阈值时从回收贮藏器接收排泄气体。排泄气体在混合贮藏器内与原料气体进行混合以形成再循环沉积气体。再循环沉积气体用于沉积半导体层的附加部分。

附图说明

图1是根据一个实施例的气体再循环系统的示意图。

图2是根据另一个实施例的气体处理系统中的部件和流体流动通道的示意图。

图3是图2所示的气体处理系统中的部件和通信通道的示意图。

图4是根据一个实施例的处理系统中的再循环排出气体的方法的流程图。

具体实施方式

当结合附图时能够更好理解上述发明内容以及下面的本发明的某些实施方式的详细描述。如本文所用，以单数形式叙述和前面具有词“一个”或“单个”的元件或步骤应该被理解为不排除多于一个所述元件或步骤，除非明确陈述这种排除。另外，引用本发明的“一个实施例”并非意图被解释为排除还包括叙述的特征的另外的实施例的存在。此外，除非相反进行明确指示，“包括”或“具有”具有特定属性的一个元件或多个元件的实施例可以包括不具有这种属性的另外的这样的元件。