用于气体流量比控制的方法与组件技术

方法和气体流量控制组件经配置而将气体以所需流量比输送到处理腔室区。在一些实施方式中，组件包括一或多个MFC和背压控制器(BPC)。组件包括控制器、处理气体源、分配歧管、压力传感器、处理腔室、一或多个质量流量控制器和背压控制器，压力传感器耦接至分配歧管且经配置而感测分配歧管的背压，一或多个质量流量控制器连接于分配歧管与处理腔室之间以控制分配歧管与处理腔室之间的气体流量，背压控制器与一或多个质量流量控制器以流体并联关系设置，其中实现精确的流量比控制。替代实施方式包括上游压力控制器，上游压力控制器经配置而控制载气的流量，以控制背压。作为其他方面本案描述用于控制分区气体流量比的进一步方法与组件。方法与组件。方法与组件。

【技术实现步骤摘要】
用于气体流量比控制的方法与组件
[0001]本申请是申请日为2017年3月10日、申请号为201780016943.5、专利技术名称为“用于气体流量比控制的方法与组件”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请案要求享有于2016年3月15日递交的、名称为“METHODS AND ASSEMBLIES FOR GAS FLOW RATIO CONTROL(用于气体流量比控制的方法与组件)”(代理案号23700
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02/USA)的美国非临时申请案第15/070,342号的优先权，为了所有目的通过引用将该申请案整体并入本申请。


[0004]本专利技术大体涉及至用于电子装置制造的处理腔室的气体流量控制，且更特定而言，涉及用于气体流量比控制的方法和组件。

技术介绍

[0005]在处理腔室中处理基板的半导体处理可对处理气体流率的变化和扰动特别敏感。特别地，例如，这些变化可在处理期间影响一或多个临界尺寸和/或膜厚度。因此，用于半导体处理腔室的气体输送组件尝试以精确的流率、流量比和压力将稳定的流输送到处理腔室的多个输入端口。
[0006]现有技术的气体输送组件可利用分流方法(flow
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splitting method)来改善在多注入点和/或多腔室处理系统中的流量比准确度、可重复性和可再现性。可通过使用多个质量流量控制器(MFC)来提供分流，多个质量流量控制器(MFC)主动试图控制在多个输入端口位置处分配的气体的相对流率。然而，随着新的腔室处理技术不断实现用于微电子器件的更小的临界尺寸，更高程度的流量控制精确度，特别是流量比控制，是有益的。因此，需要使气体流率控制，特别是流量比控制，更精确的方法和组件。

技术实现思路

[0007]在一或多个实施方式中，提供了一种控制气体到处理腔室的流量的方法。所述方法包括：提供流体地耦接至处理腔室的分配歧管，提供流体地耦接在处理腔室与分配歧管之间的一或多个质量流量控制器，提供流体地耦接至分配歧管的背压控制器，将通过所述一或多个质量流量控制器中的各者的流量控制至动态可控流量设定点，及将背压控制器上游的背压控制至背压设定点。
[0008]在一些实施方式中，提供一种气体流量控制组件。气体流量控制组件包括控制器、处理气体源、分配歧管、压力传感器、处理腔室、一或多个质量流量控制器和背压控制器，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源，所述压力传感器耦接至所述分配歧管且被操作性地连接以感测所述分配歧管中的背压，每个质量流量控制器流体地且操作性地连接至所述分配歧管和所述处理腔室以控制所述分配歧管与所述处理腔室之间的气体流量，所述背压控制器流体地且操作性地连接至所述分配歧管。
[0009]在另外的实施方式中，提供了一种气体流量控制组件。气体流量控制组件包括控制器、处理气体源、分配歧管、背压传感器、处理腔室、一或多个质量流量控制器和背压控制器，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源，所述分配歧管具有至少两个出口，所述背压传感器操作性地连接至所述控制器且经配置而感测所述分配歧管中的气体压力，所述一或多个质量流量控制器中的各者流体地且操作性地连接至所述分配歧管的出口且连接至所述处理腔室的区以控制进入各区的气体流量百分比，所述背压控制器流体地连接至所述分配歧管且操作性地连接至所述控制器，以响应来自所述背压传感器的输出而将所述背压控制器控制至背压设定点。
[0010]在另外的实施方式中，提供了一种控制气体到处理腔室的流量的方法。所述方法包括：提供流体地耦接至处理腔室的分配歧管；提供流体地耦接至所述分配歧管的处理气体源，所述处理气体源包含上游压力控制器及一或多个处理气体，所述上游压力控制器操作性地耦接至载气，所述一或多个处理气体的流量由一或多个源质量流量控制器控制；提供流体地耦接在所述处理腔室与所述分配歧管之间的一或多个质量流量控制器；将通过所述一或多个质量流量控制器的各者的气体流量控制于动态可控流量设定点；及通过使用所述上游压力控制器控制载气流量来将所述分配歧管的背压控制于背压设定点。
[0011]根据一或多个实施方式，提供了一种气体流量控制组件。气体流量控制组件包括控制器、处理气体源、分配歧管、背压传感器、处理腔室、多个质量流量控制器和上游压力控制器，所述处理气体源包含载气和一或多个处理气体，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源，所述背压传感器流体地连接至所述分配歧管且经配置而感测所述分配歧管中的背压，所述处理腔室包含多个区，所述质量流量控制器中的各者流体地且操作性地连接于所述分配歧管与所述处理腔室之间且经配置而控制进入所述处理腔室的所述多个区的气体流量，所述上游压力控制器流体地且操作性地连接至所述分配歧管且经配置以响应于所述控制器所提供的背压设定点而控制所述载气的流量。
[0012]在又另一实施方式中，提供了一种气体流量控制组件。气体流量控制组件包括控制器、处理气体源、分配歧管、背压传感器、处理腔室、一或多个质量流量控制器和上游压力控制器，所述处理气体源包含经配置而在接合处混合的载气和一或多个处理气体，所述分配歧管在所述接合处下游流体地耦接至所述处理气体源，所述分配歧管具有多个出口，所述背压传感器操作性地连接至所述控制器且经配置而感测所述分配歧管中的背压，所述处理腔室包含多个区，所述一或多个质量流量控制器中的各者流体地且操作性地连接至所述分配歧管的出口且连接至所述多个区中的一者以控制进入所述多个区的各者的气体流量比，所述上游压力控制器在所述接合处上游流体地连接至所述载气，且操作性地连接至所述控制器以响应于来自所述背压传感器的输出信号将所述背压控制于背压设定点。
[0013]根据本专利技术的这些和其他方面提供了许多其他的特征。本专利技术的实施方式的其他特征和方面将从以下说明书、所附权利要求书及附图而变得更完全明显。
附图说明
[0014]图1绘示根据一或多个实施方式的气体流量控制组件的示意俯视图，其包括质量流量控制器和背压控制器。
[0015]图2绘示根据一或多个实施方式的气体流量控制组件的替代实施方式的示意俯视
图，其包括质量流量控制器和背压控制器，其中背压控制器输出绕过(bypass)处理腔室。
[0016]图3绘示根据一或多个实施方式的气体流量控制组件的另一实施方式的示意俯视图，其包括多个质量流量控制器和背压控制器。
[0017]图4绘示根据一或多个实施方式的气体流量控制组件的另一替代实施方式的示意俯视图，其包括多个质量流量控制器和一背压控制器，其中来自背压控制器的输出绕过处理腔室。
[0018]图5绘示根据一或多个实施方式的气体流量控制组件的另一实施方式的示意俯视图，其包括多个质量流量控制器和一背压控制器，其中来自载气源的输出是压力受控的。
[0019]图6绘示根据一或多个实施方式的气体流量控制组件的替代实施方式的示意俯视图，其包括多个质量流量控制器和一压力控制器，其中来自载气源的输出是压力受控的。
[0020]图7绘示根据一或多个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制气体到处理腔室的流量的方法，所述处理腔室包括多个区，所述方法包括：控制通过多个质量流量控制器的各者的气体流量，所述多个质量流量控制器流体地耦接在所述处理腔室与分配歧管之间，其中所述多个质量流量控制器中的第一质量流量控制器被配置为控制进入所述多个区的第一区子集中的第一气体流量，所述第一气体流量被控制于第一动态可控流量设定点，并且所述多个质量流量控制器中的第二质量流量控制器被配置为控制进入所述多个区的第二区子集中的第二气体流量，所述第二气体流量被控制于第二动态可控流量设定点；及将背压控制器上游的背压控制于背压设定点。2.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器流体地耦接至所述分配歧管，并且其中所述方法进一步包括：控制通过所述背压控制器进入所述处理腔室的所述多个区的第三区子集中的第三气体流量，所述第三区子集不包括所述第一区子集或所述第二区子集的任何区。3.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器控制所述分配歧管中的背压。4.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器流体地耦接至与所述处理腔室流体地耦接的通气口或洗涤器中的至少一者。5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：将提供至所述背压控制器的流排出到所述通气口或所述洗涤器中的至少一者。6.如权利要求1所述的方法，其中所述处理腔室是半导体处理腔室。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一动态可控流量设定点和所述第二动态可控流量设定点被设定成标称流率+/
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1％。8.如权利要求1所述的方法，其中所述背压控制器将所述背压控制到预定的背压设定点。9.一种控制气体混合物到处理腔室的流量的方法，所述方法包括：由处理气体源将载气和一或多个处理气体提供到分配歧管，所述分配歧管流体地耦接至所述处理气体源；通过背压传感器感测所述分配歧管中的背压，所述背压传感器连接至第一控制器且流体地耦接至所述分配歧管；由所述背压传感器至少部分基于所述背压而向所述第一控制器提供信号；由所述第一控制器至少部分基于所述信号确定背压设定点；通过一或多个质量流量控制器控制包括所述载气和所述一或多个处理气体的所述气体混合物进入所述处理腔室的一或多个区的所述流量，其中所述一或多个质量流量控制器流体地且操作性地连接于所述分配歧管与所述处理腔室之间；及由上游压力控制器基于所述背压设定点控制所述载气的流量，所述上游压力控制器流体地且操作性地连接至所述分配歧管。10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：由所述第一控制器设定通过所述一或多个质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：