用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置的製作方法

2023-07-28 22:44:16 1

專利名稱：用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置，用於抽除位 於工藝腔體前端管路的殘留洩漏氣體，以避免後續薄膜沉積工藝時可能引起的汙染性反應。
背景技術：
高密度等離子(HDP)具有較高的等離子離子濃度，因此往往使用於需較高密度材質的薄 膜沉積與溝填(gap fill)能力的工藝上，以現有的VLSI工藝來說高密度等離子往往應用於 矽化物介電層的沉積工藝上。然而，矽來源於無機(inorganic)與有機(organic)等兩大類。而矽甲垸(silane，SiH4)， 即現在半導體工業裡有別於其它非特用氣體外，如&及02等，應用最為廣泛特用氣體。矽甲 烷因沸點極低，大約僅有-112°C，因此在常溫下是屬於氣態。但是因為矽甲烷是屬於易爆性 的有毒氣體，因此在工藝中需嚴禁矽甲烷管路洩漏或殘留在工藝氣體管路中的情形發生。雖然在工藝管路上往往裝設有氣體流量控制器(mass flow controller, MFC)，以監控 氣體的質量與流速，但是氣體流量控制器無法監控細微少量的氣體洩漏情況，此一問題在需 矽甲烷氣體的介電薄膜沉積工藝更凸顯其嚴重性，其潛藏的爆炸危機與工藝失效的問題，讓 設備的工程師無不思及一更為有效的處理方法。因此本發明針對上述之問題，提出一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體 管路裝置，來有效的解決工藝管路內可能有殘留氣體的問題。發明內容本發明的主要目的在於，提供一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路 裝置，它能夠有效的清除殘留於管路的氣體，以避免工藝的失效。本發明的另一目的在於，提供一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路 裝置，它能夠製備出可靠性較佳的薄膜，降低組件的故障率，降低工藝失效的機率，進而降 低工藝成本上的花費。為達上述目的，本發明提供一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝 置，其包括有一連結至工藝腔體的一氣體注入管路，用以注入氣體至工藝腔體，且在氣體注 入管路上有一氣體流量控制器； 一氣體排出管路，其一端連結至工藝腔體，用以將工藝腔體 內的氣體排出，而另一端連結至一泵；以及一外加管路，其一端連接至工藝腔體與氣體流量 控制器間的氣體注入管路上，且於銜接處有一第三閥門，以進行氣體注入管路與外加管路切 換，而外加管路另一端連接至泵。本發明通過在工藝腔體與氣體流量控制器之間加設一外加管路與抽氣泵，以抽除洩漏殘 留在氣體注入管路內且含量為氣體流量控制器所無法監控的氣體，避免了後續進行沉積工藝 時，殘留氣體可能與工藝氣體反應而產生爆炸或汙染沉積薄膜。解決了現有流量控制器無法 監控氣體注入管路內微量洩漏氣體的缺點，進而降低工藝的危險性。以下結合附圖及實施例進一步說明本明。


圖1為本發明之氣體管路示意圖。標號說明IO工藝腔體i2氣體注入管路14氣體流量控制器16氣體管路18第二閥門20第一閥門22氣體排出管路24抽氣泵26外加管路28第四閥門30過濾器32第三閥門具體實施方式
本發明為一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置，請參閱圖l，在 此先聲明，在示意圖只是舉一較為簡單的高密度等離子機臺的氣體管路，以便於說明本發明， 本領域技術人員應當知道閥門位置、潔淨腔體管路的配置改變，這些均在本發明的保護範圍 之內。如圖1所示，本發明包括一用以進行高密度等離子沉積工藝的工藝腔體10; —用以將工 藝氣體輸送至工藝腔體的氣體注入管路12,且該氣體注入管路12上安裝有一用以監控氣體注入流量的氣體流量控制器(MFC) 14; —清洗(purge)腔體用的氣體管路16，它與氣體注入 管路12相連接，且為控制用來清洗工藝腔體10的氣體流量與開、關在氣體管路16上裝設有 的一第二閥門18，且為避免清洗工藝時，氣體回流至氣體流量控制器14，在氣體流量控制器 14前端的氣體注入管路16上裝設有一第一閥門20，其中清洗工藝腔體所使用的氣體一般為 氮氣； 一氣體排出管路22，其一端與工藝腔體10相連接，另一端與一抽氣泵24相連接，該 抽氣泵24將工藝腔體10內的經反應後氣體抽離腔體10; —外加管路26，其一端銜接於介於 氣體流量控制器14與工藝腔體10間的氣體注入管路12上，且為控制外加氣體管路26與氣 體注入管路12間的切換，在外加管路26與氣體注入管路12銜接處設置有一第三閥門32來 控制切換，外加管路26另一端與氣體排出管路22相連接，其中該連接方式可通過一三通管 路來達成，且為切換抽氣泵24抽氣的管路，在外加管路26鄰近氣體排出管路22的適當位置 上裝設有一第四閥門28，且外加管路26上更裝設有一過濾器30，用於對排出的洩漏氣體進 行過濾。當進行介電層沉積前，此時第一閥門20與第二閥門18處於關閉狀態，將第三閥門32與 第四閥門28開啟，並啟動抽氣泵24進行抽氣，來將殘存於氣體注入管路12間少量氣體抽離， 如矽甲垸，如此就可以避免流量控制器14所無法監控的少量洩漏氣體殘存於氣體注入管12 內的問題。本發明還可避免當具危險性氣體如矽甲烷洩漏於氣體管路時，會導致後續介電層沉積工 藝可能產生的爆炸的危機。綜上所述，本發明用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置，解決了現 有流量控制器無法監控氣體注入管路內微量洩漏氣體的缺點，進而降低工藝的危險性。以上所述的僅為本發明一較佳實施例而己，並非用來限定本發明實施的範圍，因此凡依 照本發明申請專利範圍所述的形狀、構造、特徵及精神所作的等同變化與修飾，均應涵蓋在 本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1、一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置，其特徵在於包括一用於注入氣體至該工藝腔體的氣體注入管路，其連結至該工藝腔體，且在該氣體注入管路上安裝有一氣體流量控制器；一用於將該工藝腔體內氣體排出的氣體排出管路，其一端連結至該工藝腔體，該氣體管路另一端連結至一抽氣泵；以及一用於控制管路切換的外加管路，其一端連接至介於該氣體流量控制器與該工藝腔體的該氣體注入管路上，且銜接處有一第三閥門，該外加管路另一端連接至該抽氣泵。
全文摘要
本發明提供一種用於與高密度等離子機臺的工藝腔體銜接的氣體管路裝置，通過在工藝腔體與氣體流量控制器之間加設一外加管路與抽氣泵，以抽除洩漏殘留在氣體注入管路內且含量為氣體流量控制器所無法監控的氣體，以避免後續進行沉積工藝時，殘留氣體可能與工藝氣體反應而產生爆炸或汙染沉積薄膜。
文檔編號F17D1/00GK101113803SQ20061002947
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月27日 優先權日2006年7月27日
發明者張曉平, 張炳一 申請人:上海宏力半導體製造有限公司