[发明专利]提供气体切换的气体供应系统及气体切换的方法

说明书

本发明揭露一种提供气体切换的气体供应系统，包含：一第一气体源；一第一主管，具有一上游端及一下游端，所述第一主管的上游端连接所述第一气体源；一第一旁路管，旁路于所述第一主管的上游端和下游端之间；及一汇流管，具有一上游端及一下游端，所述汇流管的上游端连接所述第一主管的下游端，所述汇流管的下游端连接所述反应腔体。所述第一主管、所述第一旁路管及所述汇流管藉由一切换手段，使第一气体选择性经由所述第一主管和所述汇流管下游输送至所述反应腔体，或者经由所述第一主管和所述第一旁路管所形成的封闭回路中循环输送。此外，本发明还提供了一种所述气体供应系统执行的气体切换的方法。

技术领域

本发明关于一种气体供应系统，特别是一种用于半导体工艺设备的气体供应系统，更特别是一种用于反应腔体的气体供应系统及其气体切换方法。

背景技术

已知半导体制造中的反应腔体可根据不同工艺需求而选择性使用不同气体进行特定的化学反应。已知气体供应系统可供应以及切换不同的反应气体给反应腔体而实现这类工艺。

图1示意一种已知的气体供应系统，其包含第一气体源1及第二气体源2。第一气体源1经由第一流量控制阀11连接至第一主管A，第二气体源2经由第二流量控制阀21连接至第二主管B。第一主管A和第二主管B分别在经由第一主管阀12和第二主管阀22连接至一汇流管C，而汇流管C下游连接至反应腔体3以供应第一或第二反应气体。一抽气系统4连接至反应腔体3用于将多余的反应气体抽出。第一主管A还经由第一分支管线阀13连接第一分支管A’，第二主管B还经由第二分支管线阀23连接第二分支管B’。第一分支管A’和第二分支管B’经由一压力检测器5汇流于排气管D。

图1的气体供应系统可执行气体切换。经由控制这些阀体11、12、13、21、22、23，第一反应气体或第二反应气体可被选择性输送至反应腔体3，而未被反应腔体利用的气体可经由分支管A’、B’以特定的流速直接下游输送至排气管D，藉此可稳定汇流管C和排气管D之间的压力，让切换前后进入反应腔体的不同气体可维持在一致或希望的流速。

这样的气体控制策略存在浪费反应气体的缺点，因为气体未被反应腔体3利用时便分别经由分支管A’、B’下游输送至排气管D和反应腔体3中剩余的反应气体被当作废气排出。

因此，有必要针对气体供应系统及气体切换方法提出改善，提高资源利用率。

发明内容

本发明目的在于提供一种提供气体切换的气体供应系统及气体切换的方法以改善现有技术中存在的问题。

本发明的提供气体切换的气体供应系统，用于供应气体至执行半导体工艺的反应腔体，所述系统包含：一第一气体源；一第一主管，具有一上游端及一下游端，所述第一主管的上游端连接所述第一气体源；一第一旁路管，旁路于所述第一主管的上游端和下游端之间；及一汇流管，具有一上游端及一下游端，所述汇流管的上游端连接所述第一主管的下游端，所述汇流管的下游端连接所述反应腔体，其中，所述第一主管、所述第一旁路管及所述汇流管藉由一切换手段，使第一气体选择性经由所述第一主管和所述汇流管下游输送至所述反应腔体，或者经由所述第一主管和所述第一旁路管所形成的封闭回路中循环输送。

所述气体供应系统的有益效果在于：所述第一主管、所述第一旁路管及所述汇流管藉由一切换手段，使第一气体选择性经由所述第一主管和所述汇流管下游输送至所述反应腔体，或者经由所述第一主管和所述第一旁路管所形成的封闭回路中循环输送。如此，有助于工艺的稳定性。

进一步地，所述循环输送的气体流速相当于所述下游输送的气体流速。

进一步地，所述第一主管的下游端和上游端分别提供有一第一主阀体和一第二主阀体，所述第一旁路管提供有一第一旁路阀体，当所述第一主阀体和第二主阀体开启且第一旁路阀体关闭，则所述第一气体为所述下游输送；当所述第一主阀体和第二主阀体关闭且第一旁路阀体开启，则第一气体为所述循环输送。

进一步地，所述第一旁路管提供有一第一泵浦，用于控制所述循环输送的气体流速。