[發(fā)明專利]含多反應(yīng)器的半導(dǎo)體處理裝置及為其提供處理氣體的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310397989.X
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103681412A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 特奧多魯斯·G·M·奧斯特爾拉肯;拉德科·班科瑞斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿斯莫IP控股公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;C23C16/455
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 歸瑩;張穎玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于多反應(yīng)器半導(dǎo)體處理裝置（例如，用于化學(xué)氣相沉積（CVD）的裝置）的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，以及具有這樣的氣體供應(yīng)系統(tǒng)的多反應(yīng)器半導(dǎo)體處理裝置。本發(fā)明還涉及將處理氣體提供到半導(dǎo)體處理裝置的多個(gè)反應(yīng)器的方法。

背景技術(shù)

用于在半導(dǎo)體基板上的薄膜沉積的半導(dǎo)體處理裝置（例如，在本申請(qǐng)中被解釋為包含有原子層沉積（ALD）裝置的CVD裝置）通常可能包括反應(yīng)器以及用于將處理氣體（例如，前體）供應(yīng)到反應(yīng)器的氣體供應(yīng)系統(tǒng)。氣體供應(yīng)系統(tǒng)可能復(fù)雜并且昂貴，特別是當(dāng)處理材料/前體室溫下是固體或者液體并由此在被導(dǎo)入反應(yīng)器之前需要熔化和/或汽化或者升華的時(shí)候。假使半導(dǎo)體處理裝置包括多個(gè)反應(yīng)器，氣體供應(yīng)系統(tǒng)可以至少部分地在多個(gè)反應(yīng)器之間共享。相應(yīng)地，可以達(dá)到制造和保養(yǎng)成本的節(jié)約以及空間的節(jié)省。

當(dāng)共享的氣體供應(yīng)系統(tǒng)被用于多個(gè)反應(yīng)器時(shí)，處理氣體可以被同時(shí)提供到所有的反應(yīng)器。然而，到每個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)器的氣流可能并沒(méi)有被很好地控制。為每個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)器提供流量控制設(shè)備可能導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜和昂貴。另外，處理氣體可能有序被提供到多個(gè)反應(yīng)器，每次只給一個(gè)反應(yīng)器提供氣體。以此方法，包括最終流量控制組件在內(nèi)的共享氣體源的所有組件能夠在多個(gè)反應(yīng)器中共享。特別是對(duì)于使用處理氣體脈沖的處理，這是非常經(jīng)濟(jì)的選擇。在對(duì)于一個(gè)反應(yīng)器的氣體脈沖之間，當(dāng)氣體供應(yīng)系統(tǒng)空閑或者氣流被轉(zhuǎn)向到通風(fēng)管路或者排氣裝置時(shí)，共享的氣體供應(yīng)系統(tǒng)可能在沒(méi)有（過(guò)多）處理時(shí)間損失的情況下將氣體脈沖提供到另一系統(tǒng)（另外多個(gè)系統(tǒng)）。然而，共享氣體供應(yīng)系統(tǒng)的共同問(wèn)題在于在這樣一個(gè)系統(tǒng)中選擇性地將一種或多種處理氣體提供到不同的反應(yīng)器所需的多個(gè)閥、氣體管路節(jié)點(diǎn)和氣體管路段可能保有一定容量的停滯流體。該容量可以稱為靜容量。具有靜容量的氣體供應(yīng)系統(tǒng)可以對(duì)抗有效的清除，比如說(shuō)使得可能無(wú)意地向一個(gè)反應(yīng)器提供本應(yīng)提供到另一反應(yīng)器的處理氣體，或者使得相互反應(yīng)的處理氣體在系統(tǒng)的氣體管路中不期混合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于向半導(dǎo)體處理裝置提供多個(gè)反應(yīng)器和一共享的零靜容量氣體供應(yīng)系統(tǒng)，所述氣體供應(yīng)系統(tǒng)將處理氣體選擇性地提供到多個(gè)反應(yīng)器。

本發(fā)明的另一目的在于提供零靜容量氣體供應(yīng)系統(tǒng)以用于具有多個(gè)反應(yīng)器的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)，并且所述零靜容量氣體供應(yīng)系統(tǒng)能夠選擇性地將處理氣體提供到多個(gè)反應(yīng)器。

本發(fā)明的另一目的還在于向多反應(yīng)器半導(dǎo)體處理裝置的多個(gè)反應(yīng)器提供處理氣體。

為此，本發(fā)明的第一方面針對(duì)一種半導(dǎo)體處理裝置。所述半導(dǎo)體處理裝置包括氣體供應(yīng)系統(tǒng)，氣體供應(yīng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元。所述氣體供應(yīng)單元包括：處理氣體源；氣體分配歧管，包括具有入口和多個(gè)帶有閥的出口的環(huán)形氣體分配導(dǎo)管；以及氣體供應(yīng)導(dǎo)管，將所述處理氣體源流體連接到所述氣體分配歧管的所述入口上。該裝置還包括多個(gè)反應(yīng)器。每個(gè)所述反應(yīng)器都流體連接到所述至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元的所述氣體分配歧管的相應(yīng)的帶有閥的出口上，以使得來(lái)自所述至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元的所述處理氣體源的處理氣體可經(jīng)由所述至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元的所述氣體供應(yīng)導(dǎo)管、所述氣體分配歧管以及相應(yīng)的帶有閥的出口選擇性地供應(yīng)到所述多個(gè)反應(yīng)器中的相應(yīng)反應(yīng)器中。

本發(fā)明的第二方面針對(duì)一種氣體供應(yīng)系統(tǒng)，用在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的半導(dǎo)體處理裝置中。所述氣體供應(yīng)系統(tǒng)可包含至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元（100），所述氣體供應(yīng)單元可包括：處理氣體源；氣體分配歧管，包括具有入口和多個(gè)帶有閥的出口的環(huán)形氣體分配導(dǎo)管，每個(gè)帶有閥的出口都可連接到所述半導(dǎo)體處理裝置的多個(gè)反應(yīng)器中的一個(gè)反應(yīng)器上；以及氣體供應(yīng)導(dǎo)管，將所述處理氣體源流體連接到所述氣體分配歧管的入口。所述至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元可被配置為使得來(lái)自所述處理氣體源的處理氣體可經(jīng)由所述至少一個(gè)氣體供應(yīng)單元的所述氣體供應(yīng)導(dǎo)管、所述氣體分配歧管以及相應(yīng)的帶有閥的出口選擇性地供應(yīng)到所述多個(gè)反應(yīng)器中的相應(yīng)反應(yīng)器中。