[发明专利]用于原子层沉积的动态前体投配

说明书

本发明涉及用于原子层沉积的动态前体投配。公开了用于控制在半导体加工工具内的前体流的方法和装置。一种方法可以包括：使气体流动通过气体管线；在投配步骤之前，打开一个或多个安瓿阀，以使前体流开始从所述安瓿通过所述气体管线流向处理室；关闭所述一个或多个安瓿阀，以使所述前体停止从所述安瓿流出；在所述投配步骤开始时，打开处理室阀，以使所述前体流能进入所述处理室；以及在所述投配步骤结束时，关闭所述处理室阀，以使所述前体流停止进入所述处理室。控制器可以包括至少一个存储器和至少一个处理器，并且至少一个存储器可以存储用于控制至少一个处理器的指令以控制在半导体加工工具内的前体流。

技术领域

本发明涉及半导体加工领域，具体涉及用于原子层沉积的动态前体投配。

背景技术

某些半导体制造工艺通过使前体流到晶片上，并且然后通常用等离子体和/或第二前体激活衬底表面上的反应而在半导体晶片上创建膜。在一种这样的工艺，即原子层沉积(“ALD”)中，一种或多种汽化的前体在ALD循环期间作为一个或多个“投配(dose)”步骤的一部分从安瓿流到半导体晶片上。在一些传统的半导体加工工具中，将前体输送至处理室的一些方式导致前体浪费。

发明内容

本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新的方面，其中没有任何单一的方面完全负责本文所公开的合乎期望的属性。这些方面中包括至少以下实现方式，但是进一步的实现方式会在详细描述中阐述，或者相对于在此提供的讨论是显而易见的。

在一些实现方式中，提供了一种用于控制在半导体加工工具内的前体流的方法。该方法可以包括：(a)使气体流通过气体管线；(b)在投配(dose)步骤之前，打开安瓿的一个或多个阀，以使前体流开始从所述安瓿通过所述气体管线流向处理室；(c)关闭所述安瓿的一个或多个阀，以使所述前体停止从所述安瓿流出；(d)在所述投配步骤开始时，打开处理室阀，以使所述前体流能进入所述处理室；以及(e)在所述投配步骤结束时，关闭所述处理室阀，以使所述前体流停止进入所述处理室。

在一些进一步的实现方式中，在(b)中打开安瓿的一个或多个阀可以发生在所述投配步骤前基本上等于管线填充时间的时间量时，其中，所述管线填充时间为前体从所述安瓿流到所述处理室所需要的时间。

在一些进一步的实现方式中，在(c)中关闭安瓿的一个或多个阀可以发生在(e)中的所述关闭所述处理室阀前基本上等于管线填充时间的时间量时，其中，所述管线填充时间为前体从所述安瓿流到所述处理室所需要的时间。

在一些进一步的实现方式中，在(d)中打开处理室阀可以发生在(b)中打开所述安瓿的所述阀后可以基本上等于管线填充时间的时间量时，其中，所述管线填充时间为前体从所述安瓿流到所述处理室所需要的时间。

在一些进一步的实现方式中，在(e)中关闭所述处理室阀可以发生在(c)中关闭所述安瓿的一个或多个阀后可以基本上等于管线填充时间的时间量时，其中，所述管线填充时间为前体从所述安瓿流到所述处理室所需要的时间。

在一些进一步的实现方式中，在(c)中关闭所述安瓿的一个或多个流量阀可以发生在(b)中打开所述安瓿的流量阀后可以基本上等于吸附时间的时间量时。

在一些进一步的实现方式中，在(e)中关闭所述处理室阀可以发生在(d)中打开所述处理室阀后可以基本上等于所述吸附时间的时间量时。

在一些这样的实现方式中，在(b)中打开安瓿的一个或多个阀可以发生在所述投配步骤开始前可以基本上等于管线填充时间的时间量时，其中，所述管线填充时间为前体从所述安瓿流到所述处理室所需要的时间；在(c)中关闭所述安瓿的一个或多个流量阀可以发生在(b)中打开所述安瓿的所述流量阀后可以基本上等于吸附时间的时间量时；在(d)中打开处理室阀可以发生在(b)中打开所述安瓿的所述阀后可以基本上等于所述管线填充时间的时间量时；以及在(e)中关闭所述处理室阀可以发生在(d)中打开所述处理室阀后可以基本上等于所述吸附时间的时间量时。