用于控制衬底处理系统的气动阀的具有备用电磁阀的电磁线圈组的制作方法

本公开内容涉及衬底处理系统，且更具体而言涉及具有备用阀的电磁线圈组以控制将工艺气体供应至衬底处理系统的气动阀。

背景技术：

1、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

2、衬底处理系统在例如半导体晶片的衬底上执行处理。衬底处理的示例包括沉积、灰化、蚀刻、清洁和/或其他工艺。可将工艺气体混合物供应至处理室以处理衬底。可将等离子体用于点燃气体以增强化学反应。

3、当使用原子层沉积(ald)进行膜沉积时，将衬底暴露于前体气体混合物。清扫处理室并将该衬底暴露于反应物气体混合物以转化该前体。接着，再次清扫该处理室。在每个循环期间，沉积通常受限于单层膜。在其他应用中使用等离子体增强原子层沉积(peald)进行膜沉积。各peald循环通常包括前体投配、配料清扫、rf等离子体投配以及rf清扫步骤。

4、在各阶段期间，可使用喷头或其他气体分配设备将不同气体混合物输送至处理室。由于各ald循环沉积单层膜，因此非常迅速地将ald循环重复进行以沉积具有所期望厚度的膜。这意味着需要将控制前体、反应物和/或清扫气体的阀迅速地进行开关。电磁线圈阀经常使用于供应惰性气体，以通过气体动力学方式致动控制前体、反应物和/或清扫气体的阀。由于高数量的循环以及快速的切换时间，电磁线圈阀容易失灵并且需要频繁地替换。

技术实现思路

1、一种用于衬底处理系统的流体控制系统包括：(m+n)个输入口，其被配置成分别与m个电磁线圈阀和n个备用电磁线圈阀流体连接，其中m和n为大于0的整数。m个输出部被配置成与m个气动阀流体连接。阀切换系统被配置成：选择性阻挡所述m个输入口中的1至n个，其中所述m个输入口中的所述1至n个分别对应于m个电磁线圈阀中的1至n个失灵者；以及从所述n个备用电磁线圈阀中的1至n个将流体供应至所述m个输出部中的1至n个，其中所述m个输出部中的所述1至n个分别对应于m个电磁线圈阀中的所述1至n个失灵者。

2、在其他特征中，外壳包括与所述(m+n)个输入口和所述m个输出部流体连接的n个空腔。在所述n个空腔中布置n个轴。所述n个轴中的每一个包括：圆柱形主体，其包括具有第一直径的第一轴部分，以及具有第二直径的第二轴部分；空腔，其沿轴方向延伸；以及m个孔，其以m个不同角度从所述空腔朝外延伸至所述第一轴部分中的至少一个。

3、在其他特征中，n个马达使所述n个轴选择性转动。m个密封环在分别对应于所述m个孔的分隔轴位置处布置于所述第一轴部分中的所述至少一个轴部分上。

4、在其他特征中，所述m个密封环中的每一个包括：环状主体；以及第一环状凸部和第二环状凸部，其在所述环状主体的相对轴向侧上径向朝外延伸，且被配置成由所述n个空腔中的一个的内表面密封。所述m个密封环中的每一个还包括：阻隔部，其在所述第一环状凸部与所述第二环状凸部之间轴向延伸；以及孔，其径向延伸通过所述阻隔部。中心空腔围绕在所述第一环状凸部与所述第二环状凸部之间以及在所述阻隔部的相对圆周侧之间的所述环状主体的径向外表面延伸。

5、在其他特征中，所述m个密封环中的每一个的所述孔与所述m个孔的相应一个轴向对准。n个阻隔环被布置在所述第一轴部分中的其他轴部分上的分隔轴向位置处。所述n个轴中的每一个还包括位于所述第二轴部分中的至少一个轴部分上的孔，所述第二轴部分中的至少一个轴部分位于所述第一轴部分中的相邻的轴部分之间。所述孔与所述n个轴中的每一个的所述空腔流体耦合。

6、在其他特征中，控制器被配置成：监测所述m个电磁线圈阀的操作；在所述m个电磁线圈阀中的一个未正确进行操作时做出判断；以及使所述n个马达中的至少一个将所述n个轴中的至少一个转动，以阻挡来自所述m个电磁线圈阀中的所述一个的流体流，并且从所述n个备用电磁线圈阀中的一者供应流体流。

7、一种用于切换衬底处理系统中的气动阀的方法包括：将电磁线圈组切换系统中的(m+n)个输入口分别与m个电磁线圈阀和n个备用电磁线圈阀连接，其中m和n为大于0的整数；将所述电磁线圈组切换系统的m个输出口与m个气动阀连接；监测所述m个电磁线圈阀的操作；以及响应于检测到所述m个电磁线圈阀中的一个已失灵，使用所述电磁线圈组切换系统以使得所述电磁线圈组切换系统的n个马达中的一个将所述电磁线圈组切换系统的n个轴中的一个转动以：将与所述m个电磁线圈阀中的所述失灵者对应的所述(m+n)个输入口中的一者进行阻挡；以及将所述n个备用电磁线圈阀中的一者流体连接至与所述m个电磁线圈阀中的所述失灵者对应的所述m个输出口中的一个。

8、一种系统包括：(m+n)个输入口，其被配置成分别与m个电磁线圈阀和n个备用电磁线圈阀流体连接，其中m和n为大于0的整数。该系统包括：m个输出部，其被配置成与m个气动阀流体连接。该系统包括：阀切换系统，其被配置成：选择性阻挡所述m个输入口中的1个至n个，其中所述m个输入口中的所述1个至n个分别对应于m个电磁线圈阀中的1个至n个失灵的电磁线圈阀；以及从所述n个备用电磁线圈阀中的1个至n个将流体供应至所述m个输出部中的1个至n个，其中所述m个输出部中的所述1至n个分别对应于m个电磁线圈阀中的所述1至n个失灵的电磁线圈阀。该系统包括：外壳，其包括与所述(m+n)个输入口和所述m个输出部流体连通的n个空腔；n个轴，其布置在所述n个空腔中；以及n个马达，其分别使所述n个轴选择性转动。

9、在其他特征中，所述n个轴中的每一个包括：圆柱形主体，其包括具有第一直径的第一轴部分，以及具有第二直径的第二轴部分；空腔，其沿轴方向延伸；以及m个孔，其以m个不同角度从所述空腔朝外延伸至所述第一轴部分中的至少一个轴部分。

10、在其他特征中，所述系统还包括m个密封环，其在分别对应于所述m个孔的分隔轴位置处布置在所述第一轴部分中的所述至少一个轴部分上。所述m个密封环中的每一个包括：环状主体；以及第一环状凸部和第二环状凸部，在所述环状主体的相对轴向侧上径向朝外延伸，且被配置成用所述n个空腔中的一个的内表面密封。

11、在其他特征中，所述m个密封环中的每一个还包括：阻隔部，其在所述第一环状凸部与所述第二环状凸部之间轴向延伸；孔，其径向延伸通过所述阻隔部；以及中心空腔，其围绕在所述第一环状凸部与所述第二环状凸部之间以及在所述阻隔部的相对圆周侧之间的所述环状主体的径向外表面延伸。

12、在其他特征中，所述m个密封环中的每一个的所述孔是与所述m个孔中的相应一个轴向对准。

13、在其他特征中，所述系统还包括n个阻隔环，其设置于所述第一轴部分中的其他轴部分上的分隔轴向位置处。

14、在其他特征中，所述n个轴中的每一个包括位于所述第二轴部分中的至少一轴部分上的孔，其中所述第二轴部分位于所述第一轴部分中的相邻轴部分之间；以及所述孔与所述n个轴中的每一个的所述空腔流体耦合。

15、在其他特征中，所述系统还包括控制器，其被配置成：监测所述m个电磁线圈阀的操作；在所述m个电磁线圈阀中的一个未正确进行操作时作出判断；以及使所述n个马达中的至少一者将所述n个轴中的至少一者转动，以阻挡来自所述m个电磁线圈阀中的所述一个的流体流，并且从所述n个备用电磁线圈阀中的一个供应流体流。

16、根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开的范围。