模块化化学输送系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式一般涉及半导体基板处理，且更特定而言涉及用于半导体基板处理中的化学输送系统。
【背景技术】
[0002]半导体制造工艺利用多种气体，所述气体经由耦接至或嵌入于处理设备(例如群集工具、处理腔室等等)的气体输送系统提供至该处理设备。
[0003]由于要求增加工艺气体的数目且改变工艺气体的比率，半导体工艺配方变得更加复杂，因此需要越来越复杂的气体输送系统。举例而言，发明人已观察到在传统的气体输送系统中，对于添加至工艺配方的每一工艺气体，需要将附加硬件(例如质量流量控制器、气体托盘、气体导管、阀门、安瓿和类似硬件)添加至该气体输送系统。大气体箱中通常含有附加硬件，该大气体箱可占据电子装置生产设备或“晶片厂(fab)”较多空间。视特定工艺所需的气体托盘及安瓿的数目而定，可使用该气体箱中仅一小部分，而该气体箱的剩余部分仅仅占据空间。此外，大的固定气体箱可能需要较长的气体管道，且不提供根据工艺所需的硬件快速配置气体输送系统的灵活性。
[0004]因此，发明人已提供一种改良的模块化化学输送系统。
【发明内容】
[0005]本文提供用于将化学品输送至处理腔室的设备。在一些实施方式中，模块化化学输送包括多个气体输送单元，所述多个气体输送单元直接地且可移除地耦接至彼此，其中每一气体输送单元包括:主体，该主体具有第一空间；设置在该第一空间中的多个气体棒，其中所述多个气体棒的每一者经配置以经由主体中的一或更多入口耦接至至少一个气体供应器；设置于该第一空间中的多个阀门，每一阀门分别对齐至少一个气体供应器的相应的一者设置；至少一个出口导管，该出口导管将至少一种工艺气体输送至处理腔室中的一或更多气体输送区；和电控制器，该电控制器设置于该第一空间中并且经配置以控制所述多个气体棒和所述多个阀门。
[0006]在一些实施方式中，基板处理系统可包括:至少一个模块化气体箱单元，该模块化气体箱单元具有主体(具有第一空间)、设置于该第一空间中的第一多个气体棒和第一多个阀门；至少一个模块化安瓿单元，该模块化安瓿单元具有主体(具有第二空间)、第二多个气体棒、第二多个阀门和保存设置于该第二空间中的前驱物的安瓿；控制器，该控制器可通信地耦接至至少一个模块化气体箱单元和至少一个模块化安瓿单元，以将控制信号提供至该至少一个模块化气体箱单元和该至少一个模块化安瓿单元，以生产工艺气体至该处理腔室；和处理腔室，该处理腔室经配置以从接收来自该至少一个气体箱单元和该至少一个安瓿单元的工艺气体，以处理基板。
[0007]在一些实施方式中，输送化学品至处理腔室的模块化化学输送系统可包括气体输送单元，该气体输送单元经配置以直接地且可移除地耦接至其他气体输送单元，其中该气体输送单元包括主体，该主体具有第一空间、设置于该第一空间中的多个气体棒，其中所述多个气体棒的每一者经配置以经由主体中的一或更多入口耦接至至少一个气体供应器、设置在该第一空间中的多个阀门，每一阀门分别对齐该至少一个气体供应器的相应的一者设置、至少一个出口导管，该出口导管将至少一种工艺气体输送至处理腔室中一或更多气体输送区和电控制器，该电控制器设置在该第一空间中并且经配置以控制所示多个气体棒和所述多个阀门。
[0008]现将在下文描述本发明的其他及进一步的实施方式。
【附图说明】
[0009]通过参考附图中描绘的本发明的说明性实施方式，可了解以上简短总结和以下更详细讨论的本发明的实施方式。然而，应注意，所附附图仅图示本发明的典型实施方式，且因此并非视为限制本发明的范围，因为本发明可承认其他同等有效的实施方式。
[0010]图1A-图1B是根据本发明的一些实施方式的模块化化学输送系统的图解描述。
[0011]图2A-图2B是根据本发明的一些实施方式的示例性气体托盘配置的图解描述。
[0012]图3是根据本发明的一些实施方式的具有模块化化学输送系统的基板处理系统的图解描述。
[0013]相同标号已在可能时用于指定诸图共有的相同元件以便于理解。附图并未按比例描绘，且为达清晰可能简化所示附图。应预期到，一实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式而无需赘述。
【具体实施方式】
[0014]本发明的示例性实施方式包括化学输送系统(在本领域中常称为“气体面板”或“气体箱”)的模块化设计，以将气体形态的一或更多化学品输送至各个处理腔室。本文所描述的模块化化学输送系统可包括一或更多独立(self-contained)的气体输送单元。每一独立的气体输送单元可为模块化气体箱单元或模块化安瓿单元中之一。模块化气体箱单元经设计以输送反应气体和惰性气体两者至处理腔室，而该模块化安瓿单元可输送来自液体源和固体源的反应物。
[0015]每一独立的模块化气体箱单元含有许多用于气体传输的质量流量控制器(massflow controller,MFC)气体棒(所使用的每一种气体一个质量流量控制器气体棒，且在本领域中常称为“气体棒”)，及相关联气动阀门，所述气动阀门可彼此独立(全部-个别配置)或分组为多种配置(例如五棒配置或两棒/三棒组合配置)。将控制所述气体棒和打开/关闭与每一气体棒相关联的气动阀门所必需的电气部件和电值区块(EV区块)连同气体棒和阀门封装在单一独立组件中。
[0016]每一模块化安瓿单元含有一个安瓿，以保存所要前驱物的液体或固体源。将两个气体棒与该安瓿封装。这些气体棒的一者连接至该安瓿的气体入口，以载运前驱物(即载气)，而另一气体棒连接至该安瓿气体出口以输送气体，以稀释前驱物至所要的浓度(即稀薄气体)。与该模块化气体箱单元类似，将控制气体棒及打开/关闭相关联气动阀门所必需的电气部件和EV区块封装于同一独立组件中。
[0017]如所设计，这些独立的气体输送单元(例如模块化气体箱单元和模块化安瓿单元)为自给自足型模块，且可作为独立单元或作为整个输送系统(个别模块附接于彼此)的一部分使用。如以下将要描述，任何数目和配置的模块化气体箱单元和模块化安瓿单元可经耦接以将所要的化学品提供至一或更多处理腔室中的一或更多气体输送区。
[0018]图1A-图1B图分别是根据本发明的一些实施方式的模块化化学输送系统100的前视图图解描述和侧视图图解描述。图1A和图1B中图示的模块化化学输送系统100包括仅为达描述目的的两个独立的气体输送单元(模块化气体箱单元102和模块化安瓿单元104)。然而，如以上所论述，本发明的实施方式可包括耦接在一起的任何数目和任何配置的气体输送单元102、104(例如仅一个模块化气体箱单元、三个模块化气体箱单元、仅一个模块化安瓿单元、五个模块化气体箱单元和三个模块化安瓿单元等)，以提供所要的化学品。
[0019]在一些实施方式中，可垂直地堆叠且耦接独立气体输送单元102、104(如图1A-图1B中所示)，或可并排地耦接这些气体输送单元102、104。在一些实施方式中，模块化气体箱单元102和模块化安瓿单元104经由例如紧固件124直接地且可移除地耦接至彼此。在一些实施方式中，紧固件124可由任何类型的可移除的紧固件组成，该紧固件可将模块化单元牢固地附接在一起。例如，紧固件可由螺钉、销、固定带和类似物组成。此外，在一些实施方式中，紧固件124可包括设置于多个独立的气体输送单元的每一者的主体外部上的联锁特征结构。
[0020]在一些实施方式