APF薄膜沉積設備以及APF薄膜沉積通氣方法與流程
2023-12-02 02:37:51 1
本發明涉及半導體製造領域，更具體地說，本發明涉及一種APF(Advanced patterning film)薄膜沉積設備以及APF薄膜沉積通氣方法。
背景技術：
APF(Advanced patterning film)由不定型的碳為硬掩模做一些複雜的圖形定義，一般由乙炔(C2H2)在高溫電漿下裂解而成，而為了安全考量國家規定乙炔鋼瓶一定要加入丙酮作為溶劑，丙酮本身不會參與反應。
由於丙酮的存在，實際乙炔氣體在流出的時候，不可避免的也會有一些丙酮揮發出來，實際的反應氣體是乙炔和丙酮蒸汽的混合；特別是隨著鋼瓶內氣壓的下降，丙酮實際的沸點持續下降，導致丙酮的揮發隨著鋼瓶的使用越來越多，相應的乙炔的濃度也持續下降，反應到最終的APF膜厚也呈趨勢下降。
因此，在APF薄膜沉積領域，希望提供一種能夠優化APF成膜穩定性的技術方案。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠優化APF成膜穩定性的APF薄膜沉積設備以及相應的能夠優化APF成膜穩定性的APF薄膜沉積通氣方法。
為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種APF薄膜沉積設備，包括：供氣鋼瓶、冷凝管以及氣體板；其中，供氣鋼瓶中包含乙炔和丙酮，而且供氣鋼瓶經由冷凝管向氣體板通入氣體。
優選地，所述冷凝管是雙套管。
優選地，雙套管的外管通冷凝劑。
優選地，雙套管的內管流通氣體。
優選地，氣體板包括：用於通入乙炔氣體的依次連接的第一上遊氣閥、第一質量流量控制器和第一下遊氣閥，用於通入第一惰性氣體的依次連接的第二上遊氣閥、第二質量流量控制器和第二下遊氣閥，用於通入第二惰性氣體的依次連接的第三上遊氣閥、第三質量流量控制器和第三下遊氣閥。
優選地，第一惰性氣體是He氣。
優選地，第二惰性氣體是Ar氣。
優選地，氣體板還包括：與第一下遊氣閥和第二下遊氣閥連接的第一出口閥門、以及與第三下遊氣閥連接的第二出口閥門，第一出口閥門和第二出口閥門經由過濾器連接至腔室。
為了實現上述技術目的，根據本發明，還提供了一種APF薄膜沉積通氣方法，包括：利用包含乙炔和丙酮的供氣鋼瓶經由冷凝管向氣體板供氣，其中冷凝管過濾掉被揮發出來丙酮蒸汽，使得經由冷凝管進入氣體板的氣體的乙炔純度相對於供氣鋼瓶更高。
本發明增加冷凝管設計，冷凝回流少量揮發出的丙酮(溶劑)的蒸汽，大大減少因鋼瓶壓力變化帶來的反應氣體乙炔的濃度變化，從而使最終的膜厚更穩定。由此，本發明解決了APF膜厚在一個乙炔鋼瓶周期內膜厚持續下降的問題，能夠優化APF成膜穩定性。
附圖說明
結合附圖，並通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解並且更容易地理解其伴隨的優點和特徵，其中：
圖1示意性地示出了根據本發明優選實施例的APF薄膜沉積設備的示意圖。
需要說明的是，附圖用於說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可能並非按比例繪製。並且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施方式
為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。
圖1示意性地示出了根據本發明優選實施例的APF薄膜沉積設備的示意圖。
如圖1所示，根據本發明優選實施例的APF薄膜沉積設備包括：供氣鋼瓶100、冷凝管200以及氣體板300；其中，供氣鋼瓶100中包含乙炔和丙酮，而且供氣鋼瓶100經由冷凝管200向氣體板300通入氣體。
優選地，所述冷凝管是雙套管；雙套管的外管通冷凝劑，雙套管的內管流通氣體。
如圖1所示，氣體板300包括：用於通入乙炔氣體的依次連接的第一上遊氣閥11、第一質量流量控制器10和第一下遊氣閥12，用於通入第一惰性氣體的依次連接的第二上遊氣閥21、第二質量流量控制器20和第二下遊氣閥22，用於通入第二惰性氣體的依次連接的第三上遊氣閥31、第三質量流量控制器30和第三下遊氣閥32。
例如，第一惰性氣體是He氣。例如，第二惰性氣體是Ar氣。
如圖1所示，氣體板300還包括：與第一下遊氣閥12和第二下遊氣閥22連接的第一出口閥門41、以及與第三下遊氣閥32連接的第二出口閥門42，第一出口閥門41和第二出口閥門42經由過濾器600連接至腔室500。
由此，根據本發明優選實施例的APF薄膜沉積通氣方法可以包括：利用包含乙炔和丙酮的供氣鋼瓶100經由冷凝管向氣體板300供氣，其中冷凝管過濾掉被揮發出來丙酮蒸汽，使得經由冷凝管進入氣體板300的氣體的乙炔純度相對於供氣鋼瓶100更高。
可以看出，本發明在乙炔的氣體管路中，增加一段冷凝管，過濾掉被揮發出來丙酮蒸汽；冷凝管讓沸點較高的丙酮蒸汽冷凝回流，使的乙炔通過質量流量控制器的時候是100％的乙炔氣體，徹底消除了丙酮帶來的影響
本發明增加冷凝管設計，冷凝回流少量揮發出的丙酮(溶劑)的蒸汽，大大減少因鋼瓶壓力變化帶來的反應氣體乙炔的濃度變化，從而使最終的膜厚更穩定。由此，本發明解決了APF膜厚在一個乙炔鋼瓶周期內膜厚持續下降的問題，能夠優化APF成膜穩定性。
此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語「第一」、「第二」、「第三」等描述僅僅用於區分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用於表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。
可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
而且還應該理解的是，本發明並不限於此處描述的特定的方法、化合物、材料、製造技術、用法和應用，它們可以變化。還應該理解的是，此處描述的術語僅僅用來描述特定實施例，而不是用來限制本發明的範圍。必須注意的是，此處的以及所附權利要求中使用的單數形式「一個」、「一種」以及「該」包括複數基準，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對「一個元素」的引述意味著對一個或多個元素的引述，並且包括本領域技術人員已知的它的等價物。類似地，作為另一示例，對「一個步驟」或「一個裝置」的引述意味著對一個或多個步驟或裝置的引述，並且可能包括次級步驟以及次級裝置。應該以最廣義的含義來理解使用的所有連詞。因此，詞語「或」應該被理解為具有邏輯「或」的定義，而不是邏輯「異或」的定義，除非上下文明確表示相反意思。此處描述的結構將被理解為還引述該結構的功能等效物。可被解釋為近似的語言應該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。
而且，本發明實施例的方法和/或系統的實現可包括手動、自動或組合地執行所選任務。而且，根據本發明的方法和/或系統的實施例的實際器械和設備，可利用作業系統通過硬體、軟體或其組合實現幾個所選任務。