半导体加工设备中气体切换的装置、方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体加工设备中气体切换的装置、 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 在3DIC(IntegratedCircuit,集成电路，半导体元件产品的统称）的制造过程 中，TSV(ThroughSiliconVia,通过娃片通道）刻蚀是必不可少的一个步骤，这种高深宽 比的刻蚀要求，普通工艺是无法达到的，常用的一种方法是采用BOSCH工艺来实现。由于 BOSCH工艺的沉积步和刻蚀步的持续时间都很短，某些情况下单步甚至只有1秒钟时间，这 就要求工艺步骤之间切换速度非常快，各个步骤中的工艺条件就需要在更短时间内实现切 换并稳定，比如气体流量值。工艺气体的种类和流量是工艺步骤的主要参数之一。
[0003] BOSCH工艺要求工艺过程中的沉积步和刻蚀步可以循环多次，在步与步之间气体 流量值的切换会很频繁。对气体快速切换的要求很高，因此气体切换的速度受到越来越广 泛的关注。
【发明内容】
[0004] 为解决半导体加工设备中气体切换速度需进一步提高的问题，本发明提出了一种 半导体加工设备中气体切换的装置、方法及系统。
[0005] 为实现本发明目的提供的一种半导体加工设备中气体切换的装置包括：流量控制 器、前端控制阀及后端控制阀，还包括排气控制阀；
[0006] 所述流量控制器在所述前端控制阀及所述后端控制阀之间，与所述前端控制阀及 所述后端控制阀连接，控制进入工艺腔室的气体流量值；
[0007] 所述后端控制阀一端与所述流量控制器连接，另一端与压缩气体输入设备连接， 控制气体是否进入所述流量控制器；
[0008] 所述前端控制阀一端与所述流量控制器连接，另一端与通向工艺腔室的管路连 接，控制通过所述流量控制器的气体是否流向工艺腔室；
[0009] 所述排气控制阀一端与所述前端控制阀并列与所述流量控制器连接，另一端与干 泵连接。
[0010] 在其中一个实施例中，每种气体对应一个气路，所述一个气路包括：一个流量控制 器、一个前端控制阀、一个后端控制阀以及一个排气控制阀；
[0011] 所述气体为一种气体或两种以上混合气体。
[0012] 利用所述的半导体加工设备中气体切换的装置对半导体加工设备中的气体进行 切换的一种半导体加工设备中气体切换的方法，包括以下步骤：
[0013] S100,读取工艺表单中半导体加工的工艺步骤，及每一工艺步骤中每一气路的气 体流量值；
[0014] S200,根据所述每一气路的气体流量值设置工艺表单中第一工艺步骤中的气体流 量值不为零的气路的流量控制器为所述第一工艺步骤中的气体流量值，并打开所述气体流 量值不为零的气路的前端控制阀及后端控制阀；异步设置所述工艺表单中第一工艺步骤之 后要执行的后一工艺步骤中的气体流量值不为零且第一工艺步骤中气体流量值为零的气 路的流量控制器为所述后一工艺步骤中的气体流量值，并打开所述气体流量值不为零的气 路的后端控制阀及排气控制阀；
[0015] S300,所述第一工艺步骤执行完成后，按步骤S400执行所述工艺表单中的后一工 艺步骤；
[0016] S400,关闭当前工艺步骤的前一工艺步骤中气体流量值不为零且当前工艺步骤中 气体流量值为零的气路的前端控制阀；将所述当前工艺步骤中气体流量值不为零且前一工 艺步骤中气体流量值为零的气路的前端控制阀打开，排气控制阀关闭，调整前一工艺步骤 及当前工艺步骤中都不为零的气路的流量控制器为当前工艺步骤中的气体流量值；并异步 关闭所述前一工艺步骤中气体流量值不为零且当前工艺步骤中气体流量值为零的气路的 后端控制阀，并将所述气路的流量控制器设置为零；异步设置所述工艺表单中当前工艺步 骤之后要执行的后一工艺步骤中的气体流量值不为零且当前工艺步骤中气体流量值为零 的气路的流量控制器为所述后一工艺步骤中的气体流量值，打开所述气路的后端控制阀及 所述排气控制阀；
[0017]S500,步骤S400中当前工艺步骤完成之后，按步骤S400执行所述工艺表单中后一 工艺步骤，直至完成工艺表单中的所有工艺任务。
[0018] 在其中一个实施例中，步骤S200包括以下步骤：
[0019]S210,根据所述工艺表单中的气体流量值，判断所述工艺表单中的第一工艺步骤 中的每一气路的气体流量值是否为零，当所述工艺表单中的第一工艺步骤中的气路的气体 流量值不为零时，执行步骤S220对气路进行设置；否则不对气路进行设置；
[0020]S220,设置气路的流量控制器为所述工艺表单中第一工艺步骤中气路对应的气体 流量值，并打开所述气路的前端控制阀及后端控制阀；
[0021]S230,根据所述工艺表单中的气体流量值，异步检测出所述第一工艺步骤中气体 流量值为零且所述第一工艺步骤的后一工艺步骤中气体流量值不为零的气路；
[0022] S240,异步设置所述第一工艺步骤中气体流量值为零且所述第一工艺步骤的后一 工艺步骤中气体流量值不为零的气路的流量控制器为所述工艺表单中对应气路的气体流 量值，并打开所述气路的后端控制阀及前端控制阀。
[0023] 在其中一个实施例中，步骤S400包括以下步骤：
[0024]S410,关闭当前工艺步骤的前一工艺步骤中气体流量值不为零且当前工艺步骤中 气体流量值为零的气路的前端控制阀；
[0025]S420,将所述当前工艺步骤中气体流量值不为零且前一工艺步骤中气体流量值为 零的气路的前端控制阀打开，排气控制阀关闭，调整前一工艺步骤及当前工艺步骤中都不 为零的气路的流量控制器为当前工艺步骤中的气体流量值；
[0026]S430,异步关闭所述前一工艺步骤中气体流量值不为零且当前工艺步骤中气体流 量值为零的气路的后端控制阀，并将所述气路的流量控制器设置为零；
[0027]S440,异步设置所述工艺表单中当前工艺步骤之后要执行的后一工艺步骤中的气 体流量值不为零且当前工艺步骤中气体流量值为零的气路的流量控制器为所述后一工艺 步骤中的气体流量值；
[0028] S450,打开所述当前工艺步骤之后要执行的后一工艺步骤中的气体流量值不为零 且当前工艺步骤中气体流量值为零的气路的后端控制阀及所述排气控制阀。
[0029] 基于同一发明构思的一种半导体加工设备中气体切换的系统，包括所述半导体加 工设备中气体切换的装置，还包括读取模块，第一设置模块，第一执行模块，第二设置模块， 第二执行模块；
[0030] 所述读取模块，用于读取工艺表单中半导体加工的工艺步骤，及每一工艺步骤中 每一气路的气体流量值；
[0031] 所述第一设置模块，用于根据所述每一气路的气体流量值设置工艺表单中第一工 艺步骤中的气体流量值不为零的气路的流量控制器为所述第一工艺步骤中的气体流量值， 并打开所述气体流量值不为零的气路的前端控制阀及后端控制阀；异步设置所述工艺表单 中第一工艺步骤之后要执行的后一工艺步骤中的气体流量值不为零且第一工艺步骤中气 体流量值为零的气路的流量控制器为所述后一工艺步骤中的气体流量值，并打开所述气体 流量值不为零的气路的后端控制阀及排气控制阀；
[0032] 所述第一执行模块，用于所述第一工艺步骤执行完成后，控制启动第二设置模块 执行所述工艺表单中的后一工艺步骤；
[0033] 所述第二设置模块，用于关闭当前工艺步骤的前一工艺步骤中气体流量值不为零 且当前工艺步骤中气体流量值为零的气路的前端控制阀；将所述当前工艺步骤中气体流量 值不为零且前一工艺步骤中气体流量值为零的气路的前端控制阀打开，排气控制阀关闭， 调整前一工艺步骤及当前工艺步骤中都不为零的气路的流量控制器为当前工艺步骤中的 气体流量值；并异步关闭所述前一工艺步骤中气体流量值不为零且当前工艺步骤中气体流 量值为零的气路的后端控制阀，并将所述气路的流量控制器设置为零；异步设置所述工艺 表单中当前工艺步骤之后要执行的后一工艺步骤中的气体流量值不为零且当前工艺步骤 中气体流量值为零的气路的流量控制器为所述后一工艺步骤中的气体流量值，打开所述气 路的后端控制阀及所述排气控制阀；
[0034] 所述第二执行模块，