[發明專利]集成氣動閥組的改裝機構、氣動閥組裝置、氣相沉積設備

有效

• 申請號: 201910913693.6
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110512190B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張嘯;柳小敏;邰曉東
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/34
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供了一種集成氣動閥組的改裝機構，其中，所述集成氣動閥組包括第一氣動閥、第二氣動閥、第一管路和第二管路，所述第一氣動閥與所述第一管路連接，所述第二氣動閥與所述第二管路連接，所述第一管路與所述第二管路在連接相應的氣動閥之后匯合并連通，所述改裝機構包括至少一個非集成氣動閥，所述非集成氣動閥通過相應的管路可拆卸式地設置在所述第一氣動閥和所述第二氣動閥之間的所述第一管路、所述第二管路或第一管路和第二管路的匯合處。通過在所述集成氣動閥組中加裝非集成的氣動閥，解決了反應氣體長期接觸第一氣動閥導致的內漏問題，同時易拆非集成的氣動閥成本低廉，節省更換維護時間，提升產能。

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種集成氣動閥組的改裝機構、氣動閥組、氣相沉積設備。

背景技術

應用材料PVD機臺Endura2 TxZ反應腔的工藝過程一般分為兩個步驟：沉積步驟(Deposition Step)和等離子體處理步驟(Plasma Treatment Step)。所述沉積步驟為熱分解工藝，即原料四(二甲氨基)鈦[分子式為Ti[N(CH₃)₂]₄或C₈H₂₄N₄Ti，Titaniumtetrakis(dimethylamide)，縮寫為TDMAT]在受熱的情況下分解出含有C、H雜質的TiN以及一些有機副產物，化學反應式為：Ti[N(CH₃)₂]₄→TiN(C,H)+HN(CH₃)+其他碳氫化合物。所述沉積步驟形成的沉積薄膜除了含有TiN(C,H)之外，還含有很多有機副產物，嚴重影響TiN薄膜的質量。而后續的等離子體處理步驟的主要目的是和沉積的TiN薄膜發生化學反應，以對沉積的TiN薄膜進行凈化處理，降低沉積的TiN薄膜中的C、H雜質元素的含量，降低該TiN薄膜電阻率,并且對TiN晶粒進行再處理，使TiN薄膜更加致密化，從而最終形成合格的TiN薄膜。等離子處理步驟中,會通入H₂和N₂，以產生N、H等離子體，N、H等離子體會轟擊沉積的TiN薄膜表面,其中等離子體中的N元素會與先前淀積TiN薄膜里的C和N化學鍵重新反應,替代它們的位置并最終形成氮化鈦,而等離子體中的H元素會與被替換出的C元素反應生成揮發性的碳氫化合物,從而可以被反應腔的真空系統抽走，因此沉積的TiN薄膜中的C、H等雜質得以被清除。

氣動閥組對應用材料PVD機臺Endura2 TxZ反應腔來說至關重要，氣動閥組中氣動閥的存在，一方面，可以在工藝過程中起到對載氣、四(二甲氨基)鈦和等離子體的輸送進行控制的作用，另一方面，可以起到阻擋沉積步驟中通入的四(二甲氨基)鈦和開腔維護時的大氣倒灌進入等離子體管路的作用。但所述氣動閥因長期與具有腐蝕性的四(二甲氨基)鈦接觸，故導致其密封效果變差，容易發生內漏。而一旦氣動閥存在內漏，沉積過程中的四(二甲氨基)鈦以及開腔維護過程中的大氣均會漏入等離子體管路，由此發生相關反應而生成副產物殘留在等離子體管路中，造成等離子體管路被損壞。在等離子體處理步驟過程中，殘留在等離子體管路中的這些副產物被吹出，粘附在產品的TiN薄膜表面，造成產品顆粒污染物缺陷，從而影響產品的良率，甚至導致產品晶片報廢。

介于上述問題，為了防止氣動閥內漏造成產品顆粒污染物缺陷，需要進行預防性更換，每一年便需要更換一次氣動閥組。由于氣動閥組為集成組件，不可單獨更換，因此預防性更換或者氣動閥組中任一處出現內漏問題時，就需要更換整個氣動閥組，成本昂貴，同時還會浪費大量的維護時間，降低機臺利用率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成氣動閥組的改裝機構，以解決氣動閥組在使用的過程中密封效果差，產生內漏的問題以及更換整個氣動閥組，成本昂貴，浪費大量的維護時間，降低機臺利用率的問題。