[发明专利]在应用多区气体供给装置的等离子体处理室中的共用气体面板

说明书

背景技术

衬底处理系统已长期被应用于处理衬底以制造电子器件(诸如集成电路芯片、或者平板显示器或太阳能电池板)。在现代的衬底处理系统中，每个系统可具备多个处理模块(PM)。这通常被称为集群工具方法，并且集群工具通常被理解成包括用于并行地处理多个衬底的多个处理模块。

一般来说，各处理模块构造成根据相同或不同的方案/工艺来处理一个或多个衬底。因为衬底的处理通常需要多种工艺气体(诸如蚀刻气体或沉积气体或调整气体)，所以在过去各处理模块(或者室，例如在本文中术语“室”与“处理模块”可互换地使用)通常具备其自己的气体面板，以便选择性地将一组所需的工艺气体提供至处理模块以执行期望的方案。

为了详细地说明，气体面板代表执行接纳多种工艺气体、根据方案所规定的参数将多种工艺气体选择性地提供至处理模块的功能的装置。这些参数可包括例如：体积、压力和温度中的一个或多个参数。

然而，气体面板是相当庞大并且在购买、操作和维护方面相对昂贵的物品。典型的气体面板包括：多个输入和输出气体管路、用于体积/压力控制且用于单独工艺气体的安全性/隔离的多个阀、及相关的传感器/控制器/通信电子器件。典型的气体面板通常还包括用于在将这种工艺气体提供给处理模块之前将工艺气体加以混合的混合歧管。大量的构件增加在获取、操作和维护衬底处理系统方面的成本。

此外，一些等离子体处理室(诸如介电质蚀刻室)要求将多种气体输送至处理室的不同区域。在一个采用双区域气体输送的示范性介电质蚀刻工具中，方案可规定将60％的工艺气体引导至中心区域并且将40％的工艺气体引导至边缘区域。在相同室中的随后方案可规定将72％的工艺气体引导至中心区并且将28％的工艺气体引导至边缘区。采用多区域气体输送的、具有商业可行性的介电质蚀刻装置需要准确地适应不同方案所规定的用于各种区域的一系列比率。

通过简化气体面板和/或减小气体面板数量同时仍然高效率地适应单独处理室的多区域气体输送要求，而降低在获取、操作和维护衬底处理系统方面的成本。

发明内容

本发明的一个实施方式涉及一种用于将工艺气体提供至等离子体处理系统中的多个多区气体供给室的气体供给输送装置。该装置包括多个气体供给管道和共用气体面板，该共用气体面板被连接以便接纳来自多个气体供给管道的不同气体；该共用气体面板将不同的气体加以混合以形成混合气体并且将该混合气体均等地分开从而将混合气体的一部分提供至多个多区气体供给室的每个室。该装置还包括多个多区气体供给装置，这些供给装置包括至少两个连接到共用气体面板下游的多区气体供给装置。多个多区气体供给装置的各装置构造成可调节地将来自共用气体面板的由多个多区气体供给装置的各装置所接纳的混合气体的一部分分成指定用于多个多区气体供给室的多区气体供给室的不同区域的多个气体区域流。

在另一个实施方式中，本发明涉及一种用于将工艺气体提供至等离子体处理系统的多个多区气体供给室的方法。该方法包括提供多个多区气体供给装置；这些多区气体供给装置包括至少两个多区气体供给装置，并且使来自多个气体供给管道的不同气体流动到共用气体面板。共用气体面板将不同气体加以混合以形成混合气体并且将该混合气体均等地分开，从而将混合气体的一部分提供给多个多区气体供给装置的每个装置。该方法还包括：利用每个多区气体供给装置可调节地将混合气体的一部分分成指定用于多个多区气体供给室的多区气体供给室的不同区域的多个气体区域流。

附图说明

通过附图中的实例来说明本发明，但这些实例并非是限制性的，并且其中类似的附图标记是指相似的元件，并且其中：

图1示出了根据本发明一个实施方式的用于将工艺气体提供至集群工具的一组处理模块的装置。

图2概念性地示出了根据本发明一个实施方式的在共用气体面板(SGP)内部的一些相关构件。

图3示出了根据本发明一个或多个实施方式的共用气体面板的一些相关构件的空间布置。

图4示出了工业中常用类型的混合阀的另一个视图。

图5示出了构成共用气体面板的两个混合歧管的两个焊接件的交错排列。

图6示出了典型的示范性现有技术多区气体供给装置，以便于论述。

图7示出了其中在多个室中共用一些多区气体输送(MGF)的气体输送系统，以便于论述。

图8示出了根据本发明一个或多个实施方式的、其中在多个室中可以共用气体面板以降低成本同时各个多区室具备其自己的MGF的混合方法。