[发明专利]一种用于真空处理装置的气体供应装置及其气体供应及切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制备工艺流程中的处理气体共享控制技术，具体涉及一种用于进行处理气体快速开关型工艺流程的气体供应装置及其气体供应及切换方法。

背景技术

博世法，即“Bosch”工艺，为一种用于刻蚀硅的时分复用（TDM）方法，该工艺中淀积工艺连续地与刻蚀工艺交替进行，每个刻蚀-淀积工艺对构成了一个工艺周期。

目前，在进行处理气体快速开关型工艺流程中，例如博世法、硅穿孔（TSV ，Through Silicon Via）中会进行淀积工艺连续地与刻蚀工艺交替进行，需要在进行不同的工艺过程时向工艺模块（PM，process module）提供不同的反应气体，即需要实现输入工艺模块（process module）的处理气体快速开关和切换，其中工艺模块可以为真空处理装置（chamber）或者一个真空处理装置中的若干个子腔室（station）。为实现处理气体的快速切换和快关，同时保证在快速开关和切换处理气体的过程中不发生处理气体供应不足的问题，现有技术的方案是保持处理气体的持续输出，以保证处理气体快速开关型工艺流程的正常运作。

如图1和图2所示，国际申请号为PCT/US2003/025290为发明专利中公开了一种气体配送设备，该设备包含质量流量控制器（MFC）11’和质量流量控制器13’（MFC），质量流量控制器（MFC）11’和质量流量控制器13’（MFC）的输入口分别连接第一气体10’（气体A）和第二气体12’（气体B），质量流量控制器11’的输出口分别连接室旁路阀2’和室入口阀4’的输入口， 质量流量控制器13’的输出口分别连接室入口阀6’和室旁路阀8’的输入口。室入口阀4’与室入口阀6’的输出口连接至工艺室14’，工艺室14’设有排放口20’，该排放口20’用于将工艺室14’中经过反应的废气排出。室旁路阀2’与室旁路阀8’的输出口也都直接连接至排放口20’处。其中第一气体10’（气体A）和第二气体12’（气体B）在整个工艺过程中都保持持续输出。

如图1所示，当工艺室14’中需要采用第一气体10’进行工艺时，室入口阀4’打开，室旁路阀2’关闭，室入口阀6’关闭，室旁路阀8’打开。第一气体10’通过质量流量控制器11’和室入口阀4’通入工艺室14’，利用第一气体10’作为反应气体进行工艺操作，完成反应后第一气体10’的废气由排放口20’排出。第二气体12’通过质量流量控制器13’和室旁路阀8’直接由排放口20’排出。

如图2所示，当工艺室14’中需要采用第二气体12’进行工艺时，室入口阀4’关闭，室旁路阀2’打开，室入口阀6’打开，室旁路阀8’关闭。第二气体12’经过质量流量控制器13’和室入口阀6’ 通入工艺室14’，利用第二气体12’作为反应气体进行工艺操作，完成反应后第二气体12’的废气由排放口20’排出。第一气体10’通过质量流量控制器11’和室旁路阀2’直接由排放口20’排出。

在整个工艺流程中，根据工艺需要，会快速切换通入工艺室14’的是第一气体10’（气体A）或第二气体12’（气体B），第一气体10’和第二气体12’的持续输送，保证了在快速开关和切换处理气体的过程中不会发生处理气体供应不足的问题。当工艺室14’需要通入第一气体10’时，第二气体12’不关闭，而是直接由排放口20’持续排出，同样当工艺室14’通入第二气体12’进行工艺操作时，第一气体10’不关闭，持续输出气体A，并直接由排放口20’排出。

其缺点在于，在整个工艺流程中为保证工艺正常运行，持续输出处理气体，在工艺进行过程中总有一个反应气体会不经过任何工艺流程就直接排出，即导致了大量处理气体的浪费，提高了成本。

发明内容

本发明提供一种用于真空处理装置的气体供应装置及其气体共享配送方法，解决了在进行处理气体快速开关型工艺流程中处理气体浪费的问题，节约成本。

为实现上述目的，本发明提供一种用于真空处理装置的气体供应装置，用于交替地向至少两个真空处理装置或者一个真空处理装置中的两个子腔室供应至少两种反应气体，其特点是，上述气体供应装置包含：

第一气体源和第二气体源，其分别提供第一气体和第二气体；

第一气体开关，其输入端连接于第一气体源，其输出端分别可切换地连接于两个真空处理装置或者一个真空处理装置中的两个子腔室的气体入口；

第二气体开关，其输入端连接于第二气体源，其输出端分别可切换地连接于两个真空处理装置或者一个真空处理装置中的两个子腔室的气体入口；