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    本發明之實施例係關於氣體輸送系統。該氣體輸送系統包括與一或更多個氣體控制板及一製程腔室流體連通之快速氣體交換模組。快速氣體交換模組具有第一組及第二組流量控制器且第一組及第二組流量控制器中之每一者具有多個流量控制器。設置流量控制器以使得將在第一組及第二組流量控制器中之流量控制器中之每一者獨立操作以有選擇地打開，從而將氣體分流至製程腔室或排氣裝置。操作第一組及第二組流量控制器以將在流量控制器致動之預定時序中之氣體之切換同步。本發明使製程腔室中之合成氣流能夠快速切換，同時將個別流量控制器以更低切換速度操作而提供更長使用壽命。
    公开号:TW201303071A
    申请号:TW101114958
    申请日:2012-04-26
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Saravjeet Singh；Roy C Nangoy
    申请人:Applied Materials Inc；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    用於快速氣體交換、快速氣體切換以及可程式化之氣體輸送的方法 與裝置
    本發明之實施例大體而言係關於改良之基板處理系統。特定言之，本發明之實施例係關於適合於蝕刻及/或沉積製程之快速氣體交換系統。
    微電子器件之製造包括數個不同階段，每一階段包括多種製程。在一個階段期間，特定製程可包括給予電漿至諸如矽基板之基板之表面以改變基板之物理性質及材料性質。此製程可稱為蝕刻，此蝕刻製程可涉及材料之移除以在基板中形成孔洞、通孔及/或其他開口(本文稱為「溝槽」)。
    電漿蝕刻反應器通常用於在半導體基板中蝕刻溝槽。該等反應器含有腔室，在該腔室內支撐基板。將至少一種反應氣體供應至腔室且將射頻訊號耦接至反應氣體以形成電漿。電漿蝕刻定位在反應器內之基板。亦可將基板耦接至射頻訊號以在蝕刻製程期間將基板偏壓，從而增強蝕刻效能及溝槽輪廓。
    直通矽穿孔(「TSV」)蝕刻為要求低頻偏壓及低溫環境以在矽基板中形成深溝槽之唯一應用。一種類型之蝕刻系統可包括原位電漿蝕刻。使用此類型之蝕刻系統，可藉由在具有移除電漿及沉積電漿之單個反應器中交替移除及沉積基板上材料來形成溝槽。另一類型之蝕刻系統可包括遠端電漿蝕刻。使用此類型之蝕刻系統，可與在原位系統中一樣來形成溝槽，不同之處在於可在將電漿引入位於主反應器中之基板上之前於遠端反應器中產生電漿。除該等類型之蝕刻系統外，每一系統之蝕刻製程亦可不同。一些蝕刻製程(諸如時間多工氣體調制(「TMGM」)系統或Bosch系統)使用多步驟方法，該多步驟方法包括若干製作步驟，諸如蝕刻及沉積步驟，或蝕刻步驟、閃蒸步驟及沉積步驟。TMGM製程蝕刻材料達一段時間且TMGM製程隨後沉積保護膜在先前蝕刻之表面上以保護表面不受進一步蝕刻，該表面通常為溝槽之側壁。為了形成越來越深之溝槽，重複該等兩個步驟。隨著製程針對更小及更深之TSV幾何結構繼續發展，製作方法可要求在蝕刻氣體、沉積氣體、鈍化氣體或清洗氣體之間的高速切換。因此，切換氣體在控制蝕刻輪廓、側壁保護、選擇性及蝕刻速度(亦即，產量)方面變得更加關鍵。
    為了更快速的蝕刻速度及平滑的蝕刻輪廓，需要更快速的氣體切換。更快速切換意謂每單位時間週期更多工作循環。在習知氣體輸送系統中，氣體引入處理腔室之速度歸因於系統之機械性質而受閥門切換速度之限制。另外，製程製作方法要求氣體以(例如)0.2秒之間隔切換，氣體切換閥每年將循環7800萬次以上。當典型閥門之使用壽命為約300萬個循環時，需要具有延長之使用壽命之昂貴、高效能閥門或需要頻繁替換閥門，如此非所要地增加用於服務之腔室停機時間及所有權之成本。
    因此，存在對用於蝕刻之改良方法及裝置之需要。
    本發明之實施例通常係關於用於蝕刻之改良基板蝕刻系統及方法。在一個實施例中，提供一種供應氣體至製程腔室之方法。該方法包括以下步驟：在第一製程期間將第一製程氣體自第一氣體控制板經由第一快速氣體交換模組供應至製程腔室，包含將第一製程氣體自第一流量控制器經由第二流量控制器有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置，或將第一製程氣體自第一流量控制器經由第三流量控制器有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置，其中第二流量控制器不與第三流量控制器流體連通；及在第二製程期間將第二製程氣體自第二氣體控制板經由第二快速氣體交換模組供應至製程腔室，包含將第二製程氣體自第四流量控制器經由第五流量控制器有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置，或將第二製程氣體自第四流量控制器經由第三流量控制器有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置，其中第五流量控制器不與第六流量控制器流體連通，其中以交替順序將第一製程氣體及第二製程氣體供應至製程腔室內。
    在另一實施例中，提供一種供應氣體至製程腔室之方法。該方法包括以下步驟：在第一製程期間將第一製程氣體自第一氣體控制板經由第一快速氣體交換模組供應至製程腔室，其中第一快速氣體交換模組包含耦接至第一氣體控制板之第一流量控制器、耦接至第一流量控制器及製程腔室之第二流量控制器，及耦接至第一流量控制器及製程腔室之第三流量控制器，其中第一流量控制器可操作以將自第一氣體控制板流出之第一製程氣體有選擇地分流至第二流量控制器或第三流量控制器，第二流量控制器可操作以將自第一流量控制器流出之第一製程氣體有選擇地分流至處理腔室或排氣裝置，且第三流量控制器可操作以將自第一流量控制器流出之第一製程氣體有選擇地分流至處理腔室或排氣裝置；及在第二製程期間將第二製程氣體自第二氣體控制板經由第二快速氣體交換模組供應至處理腔室，其中第二快速氣體交換模組包含耦接至第二氣體控制板之第四流量控制器、耦接至第四流量控制器及製程腔室之第五流量控制器及耦接至第四流量控制器及製程腔室之第六流量控制器，其中第四流量控制器可操作以將自第二氣體控制板流出之第二製程氣體有選擇地分流至第五流量控制器或第六流量控制器，第五流量控制器可操作以將自第四流量控制器流出之第二製程氣體有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置，且第六流量控制器可操作以將自第四流量控制器流出之第二製程氣體有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置。在一個實例中，該方法進一步包括以下步驟：將在第一快速氣體交換模組及第二快速氣體交換模組中之流量控制器之每一者的分流狀態中之變化同步，以使得流入製程腔室內之第一製程氣體或第二製程氣體之頻率為在第一快速氣體交換模組及第二快速氣體交換模組中之流量控制器之每一者的分流狀態中之變化之頻率的兩倍。
    在又一實施例中，提供一種氣體輸送系統。該系統包括用於處理基板之製程腔室及快速氣體交換模組，該快速氣體交換模組與第一氣體控制板及製程腔室流體連通，其中具有第一流量控制器設置之快速氣體交換模組包含耦接至第一氣體控制板之第一流量控制器、耦接第一流量控制器及製程腔室之第二流量控制器及耦接第一流量控制器及製程腔室之第三流量控制器，其中第二流量控制器不與第三流量控制器流體連通，其中第一流量控制器可操作以將自第一氣體控制板流出之第一氣體有選擇地分流至第二流量控制器或第三流量控制器，第二流量控制器可操作以將自第一流量控制器流出之第一氣體有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置，且第三流量控制器可操作以將自第一流量控制器流出之第一氣體有選擇地分流至製程腔室或排氣裝置。在一個實例中，將第五流量控制器及第六流量控制器在彼此相反之分流狀態中同時操作。
    如本文所闡述，將本發明之實施例描述為該等實施例係關於矽蝕刻系統及製程。然而，應注意，本發明之實施例不局限於用於矽蝕刻，而亦適用於蝕刻其他類型之材料。在本發明之各種實施例中，提供氣體輸送系統。氣體輸送系統通常包括與一或更多個氣體控制板及一製程腔室流體連通之快速氣體交換模組，其中快速氣體交換模組具有第一組及第二組流量控制器且第一組及第二組流量控制器中之每一者具有多個流量控制器，例如，三個流量控制器。流量控制器可為三向閥或三向閥之類似物，以便將第一組及第二組流量控制器中之流量控制器中之每一者獨立操作以有選擇地打開，從而將一或更多氣體分流至製程腔室或排氣裝置。操作第一組及第二組流量控制器以將在流量控制器致動之預定時序(亦即，閥門時序控制)中之一或更多氣體之切換同步，以便流入製程腔室之合成氣體在製程腔室中更快速地切換，同時將個別流量控制器以更低切換速度繼續操作且因此有更長使用壽命。
    如下文將描述之方法及裝置可用於在具有安置於基板上之氧化物層及金屬層之矽基板中蝕刻諸如深溝槽之輪廓，其中蝕刻循環可包括在單個完全自動化反應器內原位執行之複數個電漿製程。每一此蝕刻循環可包括沉積步驟、第一蝕刻步驟及第二蝕刻步驟，且蝕刻循環可在沉積步驟及/或蝕刻步驟之間切換。該等步驟中之每一者可為藉由供應至反應器之製程腔室內之氣體混合物的成分界定之個別電漿製程，在該反應器之製程腔室中支撐基板。視應用而定，可在每一個別步驟期間將不同成分之氣體混合物供應至腔室。
    第1圖圖示用於處理多種基板且容納多種基板大小之諸如反應器100之系統之截面圖。反應器100可包括電源15及匹配網路17、偏壓功率20及匹配網路21、製程腔室25、泵30、閥門35、陶瓷靜電卡盤40、冷卻器45、蓋件50、氣體噴嘴55及氣體輸送系統102。氣體輸送系統102位於外殼105中，外殼105直接相鄰製程腔室25而安置，諸如在製程腔室25下方。氣體輸送系統102可用來供應至少兩種不同氣體混合物至製程腔室25。如將在第2圖及第3圖中進一步論述，氣體輸送系統102可有選擇地耦接位於一或更多個氣體控制板104中之一或更多個氣源至氣體噴嘴55，以經由氣體噴嘴55之一或更多個出口提供製程氣體至製程腔室25。將外殼105非常接近於製程腔室25定位以在改變氣體、最小化氣體使用率及最小化氣體浪費時減少氣體過渡時間。反應器100可進一步包括用於升高及降低卡盤40之舉升件27，該卡盤40在製程腔室25中支撐基板。
    製程腔室25進一步包括主體，該主體具有下襯墊22、上襯墊23及門24。可將閥門35安置在泵30與製程腔室25之間且閥門35可操作以控制製程腔室25內之壓力。可將陶瓷靜電卡盤40安置在製程腔室25內。可將蓋件50安置於製程腔室25上。氣體噴嘴55可包含具有一或更多個出口之可調式氣體噴嘴以有選擇地自氣體輸送系統102至製程腔室25引導氣流。氣體噴嘴55可操作以引導氣流進入製程腔室25內之不同區域，諸如製程腔室25之中心區域及/或邊緣區域。
    用於產生電漿製程及維持電漿製程之電源15經由電源產生裝置耦接至製程腔室25，將該電源產生裝置封閉在安置於製程腔室25上方之外殼11中。電源產生裝置可以一或更多個天線或線圈之形式存在。電源15可操作以產生在自約12 MHz至約13.5 MHz之範圍內的具有脈衝發生能力之射頻、在自約10瓦特至約5000瓦特之範圍內的功率，且電源15可進一步包括動態匹配網路17。電源15可包含雙重可調式電源以便可在蝕刻循環期間改變射頻。電源15可包含能夠產生高位準之電漿解離之遠端電漿源，該遠端電漿源可安裝至反應器100。若需要，則反應器100可包括原位電源及遠端電漿電源兩者，其中使用遠端電漿電源在遠端電漿腔室中產生電漿且轉移該電漿至製程腔室25，其中原位電源15維持在製程腔室25內產生之電漿。在一個實施例中，可執行蝕刻循環，其中在蝕刻循環期間可增加或減小功率範圍，亦即，電源15之瓦特數。在蝕刻循環期間可使電源15產生脈衝。
    將用於偏壓基板之偏壓功率20耦接至製程腔室25及卡盤40。偏壓功率20可操作以產生具有脈衝發生能力之約2 MHZ之射頻、範圍自約10瓦特至約500瓦特之低功率，且偏壓功率20可進一步包括動態匹配網路21。偏壓功率20可能夠產生範圍自約400 kHz至約2 MHz、自約100 kHz至約2 MHz及自約100 kHz至約13.56 MHz之具有脈衝發生能力之可選擇射頻、範圍自約10瓦特至約500瓦特之低功率，且偏壓功率20可進一步包括動態匹配網路或固定匹配網路及頻率調諧器。蝕刻循環可包括沉積步驟、第一蝕刻步驟及第二蝕刻步驟，其中在第一蝕刻步驟期間使用偏壓功率20且在第二蝕刻步驟期間減小或增加偏壓功率20。舉例而言，可將偏壓功率之射頻自第一蝕刻步驟至第二蝕刻步驟減小或增加。
    第2圖描繪根據本發明之一實施例具有快速氣體交換模組200之氣體輸送系統102(第1圖)的一個實施例之示意圖。快速氣體交換模組200包括外殼205，該外殼205含有第一流量控制器240、第二流量控制器230、大量可選流量限制器260及經由出口270及出口280有選擇地引導氣體進入製程腔室25(圖示在第1圖中)之閥門250，及用於傾卸氣體進入泵30之腔室排氣裝置下游之排氣裝置290。特定言之，在第2圖中圖示四個流量限制器260及八個閥門250，但若使用，則可變化流量限制器260及閥門250之數目。第一流量控制器240經由流動線272及出口流動線273與出口270連通。第二流量控制器230經由流動線271與出口270連通，該流動線271亦與出口流動線273連通。第一流量控制器240及第二流量控制器230中之每一者分別經由流動線272及流動線271及經由排氣裝置流動線291與排氣裝置290連通。第一流量控制器240亦經由流動線282單獨地與出口280連通，該流動線282與出口流動線283連通。第二流量控制器230亦經由流動線281單獨地與出口280連通，該流動線281亦與出口流動線283連通。第一流量控制器及第二流量控制器中之每一者分別經由流動線282及流動線281與排氣裝置290連通，該流動線282及流動線281個別地耦接至排氣裝置流動線291。
    如下文進一步描述，經由流動線271、272、281、282及291自第一流量控制器及第二流量控制器至排氣裝置290之流動路徑中之一或更多者可各自界定預先流動氣體路徑。可將一或更多個可選流量限制器260及閥門250定位在第一流量控制器240及第二流量控制器230與出口270、280及排氣裝置290之間以控制製程氣體至出口270、280及排氣裝置290之路徑選擇。
    出口270、280可與氣體噴嘴55(上文所述)之一或更多個出口連通以有選擇地控制氣體分佈進入製程腔室25。將快速氣體交換模組200及詳言之第一流量控制器240及第二流量控制器230分別耦接至第一氣體控制板210及第二氣體控制板220，以使用快速氣體交換模組200供應製程氣體至製程腔室25。可將第一氣體控制板210及第二氣體控制板220經由第一流動線217及第二流動線227耦接至快速氣體交換模組200。第一氣體控制板210及第二氣體控制板220可包括一或更多個氣源215、225且可操作以經由第一流動線217及第二流動線227供應一或更多氣體至快速氣體交換模組200且因此至製程腔室25。當設置用於矽蝕刻時，快速氣體交換模組200可在第一蝕刻步驟及第二蝕刻步驟期間自第一氣體控制板210供應諸如六氟化硫(SF6)之第一氣體至製程腔室25，且快速氣體交換模組200亦可在沉積步驟期間自第二氣體控制板220供應諸如八氟環丁烷(C4F8)之第二氣體至製程腔室25。在一個實例中，第一氣體控制板210及第二氣體控制板220可操作以輸送約1000 sccm之SF6及C4F8。第一氣體控制板210及第二氣體控制板220可另外輸送約500 sccm之氦氣且輸送約200 sccm之氧氣(O2)及氬氣。若需要，則可將具有諸如氬氣之電漿持續氣體之第三氣體控制板(未圖示)耦接至快速氣體交換模組200且該第三氣體控制板可操作以在蝕刻循環之蝕刻步驟及沉積步驟期間連續地供應氣體至製程腔室25。
    在操作中，當將來自第一氣體控制板210之氣體供應至製程腔室25時，第一流量控制器240可引導氣體經由流動線282至出口280、經由流動線272至出口270或引導至出口280及出口270兩者。可利用可選流量限制器260控制快速氣體交換模組200內之氣體流動。當正將氣體供應至製程腔室25時，閥門250可操作以有選擇地向製程腔室25打開且有選擇地關閉至排氣裝置流動線291之流動路徑且因此關閉至排氣裝置290之流動路徑。當蝕刻循環在蝕刻步驟與沉積步驟之間切換時，可將來自第二氣體控制板220之氣體以與第一氣體控制板210類似的方式供應至製程腔室25。當將來自第二氣體控制板220之氣體正供應至製程腔室25時，閥門250可操作以關閉自第一氣體控制板210至製程腔室25之流動路徑且閥門250有選擇地打開至排氣裝置流動線291且因此打開至排氣裝置290之流動路徑以在流動線中傾卸氣體。在一個實例中，可在沉積步驟期間將氣體自第一氣體控制板210供應至製程腔室25，且可在蝕刻步驟期間將氣體自第二氣體控制板220供應至製程腔室25。當描述待裝設用於沉積目的或蝕刻目的之第一氣體控制板210及第二氣體控制板220時，預期氣體控制板210及氣體控制板220兩者皆可用於沉積步驟及蝕刻步驟。
    第3圖圖示可代替第1圖之氣體輸送系統102而使用之示例性氣體輸送系統300之替代實施例。快速氣體交換模組300通常包括外殼305、第一排氣裝置360及/或第二排氣裝置370，該外殼305含有第一流量控制器340、第二流量控制器345及第三流量控制器347，該第一流量控制器340、該第二流量控制器345及該第三流量控制器347彼此連通以有選擇地分流氣體進入製程腔室310(諸如圖示在第1圖中之反應器100之製程腔室25)。可將快速氣體交換模組300及詳言之第一流量控制器340經由流動線341耦接至第一氣體控制板320。第一氣體控制板320可包括適合於蝕刻矽之複數個氣源322。舉例而言，第一氣體控制板320可包括各種氣源，諸如六氟化硫、氧氣、氬氣、三氟甲烷(CHF3)及/或氦氣。雖然可設置第一氣體控制板320以與任何數目之氣源介面連接，但是在第3圖所描繪之實施例中圖示五個氣源。
    流量控制器340、流量控制器345及流量控制器347中之每一者可包括流量控制閥，該等流量控制閥可操作以有選擇地分流氣體至排氣裝置360、排氣裝置370及/或製程腔室310。流量控制閥可包括用於氣動操作之氣動致動器以允許快速響應且提供大量流動選項。在一個實例中，流量控制器340、流量控制器345及流量控制器347包括三向閥，可控制該三向閥以有選擇地自氣源322分流製程氣體至所要目的地。舉例而言，可設置第一流量控制器340以引導氣體經由流動線342至第二流量控制器345及/或引導氣體經由流動線343至第一排氣裝置360。流動線343及第一排氣裝置360界定快速抽空路徑，該快速抽空路徑促進氣體自第二流量控制器345至第一排氣裝置360之有效移除。可設置第二流量控制器345以引導氣體經由流動線325至製程腔室310及/或引導氣體經由流動線344至第三流量控制器347。類似地，可操作第三流量控制器347以引導氣體經由流動線321藉由可選流量限制器346至製程腔室310、引導氣體經由流動線349藉由可選流量限制器348至第二排氣裝置370或引導氣體至第二流量控制器345，該流動線349可與流動線325連通。儘管未在此圖示，但預期流量控制器340、流量控制器345及流量控制器347可與作業系統連通以控制且監控閥門之操作。
    快速氣體交換模組300亦可包括安置在外殼305內之第一流量控制器350、第二流量控制器355及第三流量控制器357，且該第一流量控制器350、該第二流量控制器355及該第三流量控制器357彼此連通以有選擇地分流氣體進入製程腔室310、第一排氣裝置360及/或第二排氣裝置370。可將快速氣體交換模組300及詳言之第一流量控制器350經由流動線351耦接至第二氣體控制板330。第二氣體控制板330可包括適合於蝕刻矽之複數個氣源332。舉例而言，第二氣體控制板330可包括各種氣源，諸如八氟環丁烷、氧氣、氬氣、三氟甲烷及/或氦氣。流量控制器350、流量控制器355、流量控制器357中之每一者可包括流量控制閥，該等流量控制閥可操作以分流氣體至排氣裝置360、排氣裝置370及/或製程腔室310。在一個實例中，流量控制器350、流量控制器355、流量控制器357為三向閥，可控制該三向閥以有選擇地自氣源332分流製程氣體至所要目的地。流量控制閥可包括氣動操作以允許快速響應且以類似於流量控制器340、流量控制器345、流量控制器347之方式提供大量流動選項。舉例而言，可設置第一流量控制器350以引導氣體經由流動線352至第二流量控制器355及/或引導氣體經由流動線353至第一排氣裝置360，從而界定快速抽空路徑。可設置第二流量控制器355以引導氣體經由流動線335至製程腔室310及/或引導氣體經由流動線354至第三流量控制器357。可操作第三流量控制器357以引導氣體經由流動線359藉由可選流量限制器358至第二排氣裝置370及/或引導氣體經由流動線331藉由可選流量限制器356至製程腔室310，該流動線331可與流動線335連通。類似地，流量控制器350、流量控制器355、流量控制器357可與作業系統連通以控制且監控閥門之操作。
    在操作中，設置並行之流動線325及流動線335以經由一系列流量控制器及可選限制獨立地輸送氣體至製程腔室310以允許快速氣體切換，該一系列流量控制器及可選限制諸如流量控制器340、流量控制器345、流量控制器347、流量控制器350、流量控制器355、流量控制器357及可選流量限制器346、可選流量限制器356。流動線325、流動線335亦可操作以迅速獨立地及/或直接地輸送氣體進入製程腔室310以消除經由可選流量限制器346及可選流量限制器356觀察之任何氣體延遲。若需要，則流動線325、流動線335在進入製程腔室310之前可彼此連接。大量氣體輸送及設置可具備快速氣體交換模組300。在一個實施例中，可將第一氣體(或氣體之組合)諸如經由流動線341、流動線342、流動線325直接輸送進入製程腔室310，且可使第二氣體(或氣體之組合)經由流動線354、流動線352、流動線351藉由流動線331之流量限制器356產生脈衝以允許對製程腔室310之控制之輸送選項。快速氣體交換模組300中之閥門中之每一者可包括止回閥以防止經由流動線輸送之氣體之逆擴散。第一流量控制器340、第一流量控制器350可操作以經由流動線343、流動線353引導氣體，該等流動線343、流動線353與第一排氣裝置360連通。流量控制器347、流量控制器357可操作以經由流動線349、流動線359引導氣體，該等流動線349、流動線359與第二排氣裝置370連通。
    快速氣體交換模組300可包括可選流動線386，該可選流動線386與流動線341、流動線351之任一者或兩者連通。流動線386可包括可選流量控制器384及/或可選流量限制器382。在需要時，流動線386可操作以引導氣體至排氣裝置380而傾卸來自所有流動線之氣體，從而界定快速抽空路徑。排氣裝置360、排氣裝置370、排氣裝置380可包含真空環境，引導氣體進入該等真空環境。
    在一個實施例中，可將快速氣體交換模組300耦接至可選氣體控制板390以經由流動線395提供諸如淨化氣體之氣源392至製程腔室310，該流動線395與結合本文所述之實施例之流動線335連通。氣體控制板390可提供快速引導線至製程腔室310以在蝕刻循環期間提供氣體，該氣體用於與來自第一氣體控制板及第二氣體控制板中之任一者或兩者中之氣體一起處理。流動線395可包括流量控制器及/或流量限制器(未圖示)以控制氣體390至製程腔室310之流量。氣源392可操作以淨化餘留在製程腔室310以及流動線中之任何殘留氣體混合物。在一個實施例中，可致動流量控制器中之一或更多者進入開口位置，以使用自氣體控制板390供應之氣源392經由流動線325、流動線335中之任一者或兩者淨化殘留氣體混合物至排氣裝置360、排氣裝置370、排氣裝置380中之一或更多者。儘管未圖示，但預期可提供與流動線325連通之類似氣體控制板佈置。
    在一個實施例中，基板可位於製程腔室310中以在製程期間於基板中形成輪廓。製程可包括一或更多個步驟，諸如蝕刻步驟及沉積步驟，可以所要次序交替地及/或連續地重複該一或更多個步驟以形成輪廓。可在製程步驟之一或更多者期間將包括自第一氣體控制板320之氣源322提供之一或更多氣體之第一氣體混合物經由流動線341、流動線342、流動線325藉由第一流量控制器340及第二流量控制器345，及/或經由流動線341、流動線342、流動線344、流動線321、流動線325藉由第一流量控制器340、第二流量控制器345及第三流量控制器347自第一氣體控制板320供應至製程腔室310。可在製程步驟之一或更多者期間將包括自第二氣體控制板330之氣源332提供之一或更多氣體之第二氣體混合物經由流動線351、流動線352、流動線335藉由第一流量控制器350及第二流量控制器355，及/或經由流動線351、流動線352、流動線354、流動線331、流動線335藉由第一流量控制器350、第二流量控制器355及第三流量控制器357自第二氣體控制板330供應至製程腔室310。可在切換製程步驟時將第一氣體混合物及第二氣體混合物迅速地切換且供應至製程腔室310。亦可在切換製程步驟且同時在將其他氣體混合物正供應至製程腔室310時，將第一氣體混合物及第二氣體混合物自各別流動線325及流動線335分流至排氣裝置360、排氣裝置370、排氣裝置380。此外，可在切換製程步驟期間改變氣體混合物之成分以於製程步驟期間提供不同氣體混合物至腔室。若需要，則亦可在製程步驟期間將第一氣體混合物及第二氣體混合物同時供應至製程腔室310。流量控制器可提供非限制流動路徑至製程腔室310。
    在一個實施例中，快速氣體交換系統可操作以在使用諸如流量控制器(諸如三向閥)之組合之一或更多個閥門自第一蝕刻步驟切換至第二蝕刻步驟及/或切換至沉積步驟時於腔室中提供氣體混合物之連續快速切換，同時在該腔室中處理基板，該或該等閥門可包括氣動致動器以提供快速響應致動。舉例而言，在沉積步驟期間，可將第一氣體混合物供應至腔室，同時可將第二氣體混合物路徑選擇至腔室，為將該第二氣體混合物在沉積步驟之後的蝕刻步驟期間引入腔室作準備。每一步驟可持續少於約一秒之持續時間。舉例而言，沉積步驟可持續約0.5秒且蝕刻步驟可持續約0.75秒，且當在代表性步驟期間供應各別氣體混合物時，可將該等步驟連續且交替地重複以處理腔室中之基板。可將一或更多個感測器(未圖示)附接於閥門以監控供應至腔室之氣體混合物之效能。
    第4圖圖示具有多個流量控制器之第三流量控制器347及第三流量控制器357(第3圖)之替代設置400。應注意，為清晰起見，已自第4圖中省略圖示在第3圖中之諸如流量限制器346、流量限制器356、流量限制器348及流量限制器358之一些元件。在此實施例中，組件及該等組件之可能變異與快速氣體交換模組300之彼等組件相同，不同之處在於多個流量控制器447、447'、447"及流量控制器457、457'、457"分別代替第三流量控制器347及第三流量控制器357。如下文將論述，使用流量控制器致動之預定時序(亦即，閥門時序控制)，認為使用多個流量控制器之此設置400增加在切換速度及壓力控制中之可撓性，以便流入製程腔室310之合成氣體在製程腔室中更快速地切換，同時將個別流量控制器以更低切換速度繼續操作且因此有更長使用壽命。
    在各種實施例中，流量控制器447及流量控制器447'或流量控制器447及流量控制器447"與彼此流體連通以有選擇地分流一或更多氣體進入製程腔室310(諸如圖示在第1圖中之反應器100之製程腔室25)或第二排氣裝置370。如上所述，流量控制器447經由流動線341藉由第一流量控制器340及第二流量控制器345與第一氣體控制板320流體連通(第3圖)。流量控制器447、流量控制器447'或流量控制器447"可為三向閥、三通閥或上述閥門之類似閥門，以便將流量控制器447、流量控制器447'及流量控制器447"中之每一者獨立操作以有選擇地打開而將一或更多氣體通過流量限制器(未圖示)分流至製程腔室310或排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)。舉例而言，可操作流量控制器447以引導自第二流量控制器345流出之一或更多氣體經由流動線480至流量控制器447'，及/或引導自第二流量控制器345流出之一或更多氣體經由流動線482至流量控制器447"。可操作流量控制器447'以引導自流量控制器447流出之一或更多氣體經由流動線321藉由可選流量限制器346(第3圖)至製程腔室310，及/或引導自流量控制器447流出之一或更多氣體經由流動線349藉由可選流量限制器348(第3圖)至第二排氣裝置370，該流動線321可與流動線325連通。類似地，可操作流量控制器447"以引導自流量控制器447流出之一或更多氣體經由流動線321藉由可選流量限制器346(第3圖)至製程腔室310，及/或引導自流量控制器447流出之一或更多氣體經由流動線349藉由可選流量限制器348(第3圖)至第二排氣裝置370。預期可使用不同數目之流量控制器及佈置，且該不同數目之流量控制器及佈置不應局限於圖示在第4圖中之彼等流量控制器及佈置。
    可有選擇地關閉流量控制器以提供各種流動受益。以流量控制器447、流量控制器447'及流量控制器447"為實例，當自一化學混合物及流速切換至另一化學混合物及流速時，可關閉任一流量控制器(例如流量控制器447)以使得流量控制器447下游之一或更多氣體將繼續流入製程腔室310或排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)，且流量控制器447上游之一或更多氣體將不繼續流入製程腔室310或排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)。在關閉例如流量控制器447之流量控制器時，來自該關閉之流量控制器上游之一或更多氣體將不到達製程腔室310。以此方式，製程腔室310將自流量控制器447下游之一或更多氣體不間斷地執行，同時將流量控制器447上游之一或更多氣體切換至下一個所要化學混合物及流速。在另一實例中，可關閉例如流量控制器447'之任一流量控制器以使得可將一或更多氣體以一條件供應至流量控制器447'之上游，該條件實質上匹配如同一或更多氣體正流入製程腔室310之該一或更多氣體之條件。此舉允許流量控制器447'上游之一或更多氣體快速地到達大體維持之穩定狀態條件，該條件界定「預流動」路徑，該「預流動」路徑允許流量控制器447'上游之一或更多氣體在不受到任何壓力下降及減低之流動速率之情況下於經輸送進入製程腔室310之前在「製程條件」下穩定化。因此，快速建立了氣體輸送之均勻性，因為預流動路徑實質上提供如同該等氣體正流入製程腔室之相同的阻力及流動條件。或者，可交替關閉流量控制器447'及流量控制器447"以便淨化氣體可通過例如流量控制器447'之一個流量控制器流動至排氣裝置，而其他流量控制器用於輸送一或更多製程氣體。儘管本文描述係針對流量控制器447、流量控制器447'或流量控制器447"，但應預期類似方法亦適用於流量控制器457、流量控制器457'及流量控制器457"。各種流動設置及該各種流動設置之優點描述在於2009年5月19日申請之標題為「METHOD AND APPARATUS OF A SUBSTRATE ETCHING SYSTEM AND PROCESS」之美國專利申請案第12/407,548號中，該美國專利申請案以引用之方式全部併入。
    下列表格1說明在一個實施例中之若干實例，其中輸出(亦即，流入腔室之氣體混合物)以固定時間間隔在不同時間處依據流量控制器447、流量控制器447'、流量控制器447"及流量控制器457、流量控制器457'、流量控制器457"之不同閥門時序控制(開/關)而變化。為更好地理解在閥門時序控制與氣體輸出之間的關係，將根據第4圖及第5圖論述表格1。第5圖圖示示例性實施例，其中基於表格1將製程腔室中之氣體輸出作為時間之函數保持相對恆定，同時每一流量控制器處於預定時序(亦即，在任何給定時間開或關)。應預期，在流量控制器中之每一者上變化之分流狀態之頻率可視應用或所要溝槽輪廓而變化。

    在表格1中，流量控制器447=「1」表示流量控制器447經由流動線480僅對流量控制器447'打開，而流量控制器447=「0」表示流量控制器447經由流動線482僅對流量控制器447"打開。流量控制器447'=「1」表示流量控制器447'經由流動線325(第3圖)僅對製程腔室310打開，而流量控制器447'=「0」表示流量控制器447'經由流動線349僅對排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)打開。流量控制器447"=「1」表示流量控制器447"經由流動線325僅對製程腔室310打開，而流量控制器447"=「0」表示流量控制器447"經由流動線349僅對排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)打開。輸出1=「真」表示正將一或更多氣體輸送至製程腔室310，而輸出1=「假」表示阻止一或更多氣體進入製程腔室310。因此，可將基於流量控制器447、流量控制器447'、流量控制器447"之狀態之氣體輸出計算藉由以下公式表示：輸出1=[流量控制器447「與」流量控制器447']「或」[「非」(流量控制器447)「與」流量控制器447"]。
    類似地，在表格1中，流量控制器457=「1」表示流量控制器457經由流動線484僅對流量控制器457'打開，而流量控制器457=「0」表示流量控制器457經由流動線486僅對流量控制器457"打開。流量控制器457'=「1」表示流量控制器457'經由流動線335(第3圖)僅對製程腔室310打開，而流量控制器457'=「0」表示流量控制器457'僅經由流動線359對排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)打開。流量控制器457"=「1」表示流量控制器457"僅經由流動線335對製程腔室310打開，而流量控制器457"=「0」表示流量控制器457"僅經由流動線359對排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)打開。輸出2=「真」表示正將一或更多氣體輸送至製程腔室310，而輸出2=「假」表示阻止一或更多氣體進入製程腔室310。因此，可將基於流量控制器457、流量控制器457'、流量控制器457"之狀態之氣體輸出計算藉由以下公式表示：輸出2=[流量控制器457「與」流量控制器457']「或」[「非」(流量控制器457)「與」流量控制器457"]。
    在示例性實施例中，在時間(T)T1處，其中流量控制器447及流量控制器447'處於狀態「1」且流量控制器447"處於狀態「0」，將自第二流量控制器345流出之氣體混合物順序地經由流量控制器447及流量控制器447'引導至製程腔室310(諸如圖示在第1圖中之反應器100之製程腔室25)，產生流入製程腔室310之氣體之「真」(亦即，開)操作狀態，如第5圖所示。當流量控制器447"處於僅對排氣裝置打開之狀態時，將阻止自製程腔室310流出之氣體混合物流向流量控制器447"。
    在時間T2處，其中流量控制器447及流量控制器447"處於狀態「1」且流量控制器447'處於狀態「0」，將自第二流量控制器345流出之氣體混合物或在製程腔室輸送路徑中之任何一或更多殘留氣體順序地經由流量控制器447及流量控制器447'引導至排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)，產生流入製程腔室之氣體之「假」(亦即，關)操作狀態，如第5圖所示。當流量控制器447'處於僅對排氣裝置打開之狀態且流量控制器447"處於僅對製程腔室310打開之狀態時，氣體混合物或一或更多殘留氣體將不流向流量控制器447"，且將阻止自製程腔室310流出之任何一或更多氣體進入排氣裝置或流量控制器447'。在某些應用中，由於製程腔室310可自流量控制器447'下游之一或更多氣體不間斷執行，同時引導流量控制器447'上游之一或更多氣體至排氣裝置，故流量控制器致動之此時序可為有利。若需要，可經由流量控制器447及流量控制器447'流動淨化氣體以預清洗製程腔室輸送路徑，同時執行流量控制器447'或流量控制器447"下游之一或更多氣體進入製程腔室310。或者，可將新的化學混合物預裝載至製程腔室輸送路徑(例如，至少流量控制器447'之上游區段)以穩定化新的化學混合物之流動及流動速率，以使得可將新的化學混合物及流動速率時序化以更快速或儘可能接近於所要求時間來輸送該新的化學混合物及流動速率至製程腔室310。
    在時間T3處，其中流量控制器447及流量控制器447'處於狀態「0」且流量控制器447"處於狀態「1」，將自第二流量控制器345流出之氣體混合物順序地經由流量控制器447及流量控制器447"引導至製程腔室310，產生流入製程腔室310之氣體之「真」操作狀態，如第5圖所示。當流量控制器447'處於僅對排氣裝置打開之狀態時，將阻止氣體混合物流向流量控制器447'。
    在時間T4處，其中流量控制器447及流量控制器447"處於狀態「0」且流量控制器447'處於狀態「1」，將自第二流量控制器345流出之氣體混合物或在製程腔室輸送路徑中之任何一或更多殘留氣體順序地經由流量控制器447及流量控制器447"引導至排氣裝置(例如，第二排氣裝置370)，產生流入製程腔室之氣體之「假」操作狀態，如第5圖所示。當流量控制器447'處於僅對製程腔室310打開之狀態且流量控制器447"處於僅對排氣裝置打開之狀態時，將阻止來自製程腔室310之氣體混合物進入排氣裝置或流動返回至流量控制器447。
    在時間T5處，可控制流量控制器447、流量控制器447'及流量控制器447"以重複與時間T1處之彼等操作狀態相同之操作狀態。儘管未圖示在第5圖中，但自表格1應理解，在時間T4之後，可控制流量控制器447、流量控制器447'及447"以連續地重複與時間T1、時間T2、時間T3及時間T4處之彼等操作狀態相同之操作狀態，從而獲得流量控制器致動之類似時序。應理解，如上文相對於表格1所論述，以類似於控制流量控制器447、流量控制器447'及流量控制器447"之方式控制與流量控制器457、流量控制器457'、流量控制器457"相關聯之操作狀態，不同之處在於由於在製程期間氣體之切換，氣體輸出(輸出2)處於與流量控制器447、流量控制器447'及流量控制器447"之氣體輸出(輸出1)之彼等操作狀態相反之操作狀態。在此將不過多論述流量控制器457、流量控制器457'及流量控制器457"及相應氣體輸出(輸出2)之操作狀態之細節。
    當自第一蝕刻步驟切換至第二蝕刻步驟及/或切換至沉積步驟時，設置並行之流動線325及流動線335(第3圖)以按如上所述之方式分別接收自流量控制器447'、流量控制器447"之任一者及流量控制器457'、流量控制器457"之任一者流出之一或更多氣體且獨立地輸送一或更多氣體至製程腔室310以允許快速的氣體切換。若需要，則流動線325及流動線335在進入製程腔室310之前可彼此連接。如在第5圖中可見，操作流量控制器447、447'及447"用於以表格1所說明之流量控制器致動之預定時序同步切換一或更多氣體，以使得氣體輸出(亦即，氣體混合物至製程腔室)之頻率為在流量控制器中之每一者上變化之操作狀態之頻率的兩倍。舉例而言，在諸如自時間T1至時間T3或自時間T3至時間T5之任何給定時間週期中，流量控制器447、流量控制器447'及流量控制器447"中之每一者僅變化該流量控制器447、447'及447"中之每一者之操作狀態兩次，而所得氣體輸出在相同時間週期期間切換四次，亦自圖示在表格1中之操作狀態中明顯可見。在某些應用中，此實施例與快速氣體交換模組300相比為有利，在此實施例中，流量控制器347或流量控制器357具有與流入製程腔室之氣體混合物相同的切換頻率，因為使用具有流量控制器致動之預定時序之多個流量控制器的所建議設置改變對個別流量控制器之速度及使用壽命之限制，導致製程腔室中之氣體之切換速度更快速，同時將個別流量控制器以更低切換速度繼續操作且因此有更長使用壽命。
    儘管未圖示在第4圖中，但應預期可藉由控制器計算且控制公式或流量控制器，該控制器具有中央處理單元(CPU)或邏輯器件、記憶體及支援電路。控制器可為任何形式之通用電腦處理器，該任何形式之通用電腦處理器可用在工業環境中以將每一流量控制器之打開及關閉同步。可將與該等設定相關聯之軟體常式儲存在記憶體中，諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、軟碟驅動或硬碟驅動或其他形式之數位儲存器。將支援電路習知地耦接至CPU且該支援電路可包含快取記憶體、時脈電路、輸入/輸出子系統、電源及類似物。可藉由腔室CPU或任何單獨器件執行軟體常式，該腔室CPU或任何單獨器件將所要切換頻率作為輸入接受，及計算且輸出同步之開關訊號至根據本發明之個別流量控制器。在各種實施例中，可執行軟體常式且將該等軟體常式按需要與在氣體輸送系統之各種位置上提供之一或更多個感測器或流量比率控制器協作，以調整具有多個流量控制器之快速氣體交換模組200、快速氣體交換模組300或設置400之氣體輸出或其他組件，以使得提供具有所要成分、流量比率、壓力、速率及/或體積之氣體至製程腔室310。可執行軟體常式以監控氣體輸送系統之各種部分內之氣體成分，以便可實時控制淨化、化學混合、氣體變化及類似動作之狀態，從而提高系統響應時間及最小化昂貴製程氣體之浪費。
    可以認為，圖示在第2圖、第3圖及第4圖中之具有多個流量控制器之快速氣體交換模組200、快速氣體交換模組300或設置400提供各種受益，諸如減少自流量控制器至製程腔室之氣體延遲、減少氣體切換時間及減少在製程步驟之間的氣體輸送滯後。該等受益產生更高之整體蝕刻速度、減少之溝槽側壁粗糙度及增加之控制溝槽輪廓之能力。可將具有多個流量控制器之快速氣體交換模組200、快速氣體交換模組300或設置400用於使用多步驟製程之蝕刻系統，諸如TMGM系統或Bosch系統。亦可在例如原子層沉積(ALD)製程中使用相同的硬體及操作方案，該原子層沉積製程要求氣體以高速率經由製程腔室切換。
    儘管前文針對本發明之實施例，但可在不脫離本發明之基本範疇之情況下設計本發明之其他及進一步實施例，且本發明之範疇藉由隨後之申請專利範圍決定。
    11‧‧‧外殼
    15‧‧‧電源
    17‧‧‧動態匹配網路
    20‧‧‧偏壓功率
    21‧‧‧動態匹配網路
    22‧‧‧下襯墊
    23‧‧‧上襯墊
    24‧‧‧門
    25‧‧‧製程腔室
    27‧‧‧舉升件
    30‧‧‧泵
    35‧‧‧閥門
    40‧‧‧卡盤/陶瓷靜電卡盤
    45‧‧‧冷卻器
    50‧‧‧蓋件
    55‧‧‧氣體噴嘴
    100‧‧‧反應器
    102‧‧‧氣體輸送系統
    104‧‧‧氣體控制板
    105‧‧‧外殼
    200‧‧‧快速氣體交換模組
    205‧‧‧外殼
    210‧‧‧第一氣體控制板
    215‧‧‧氣源
    217‧‧‧第一流動線
    220‧‧‧第二氣體控制板
    225‧‧‧氣源
    227‧‧‧第二流動線
    230‧‧‧第二流量控制器
    240‧‧‧第一流量控制器
    250‧‧‧閥門
    260‧‧‧流量限制器
    270‧‧‧出口
    271‧‧‧流動線
    272‧‧‧流動線
    273‧‧‧出口流動線
    280‧‧‧出口
    281‧‧‧流動線
    282‧‧‧流動線
    283‧‧‧出口流動線
    290‧‧‧排氣裝置
    291‧‧‧排氣裝置流動線
    300‧‧‧快速氣體交換模組
    305‧‧‧外殼
    310‧‧‧製程腔室
    320‧‧‧第一氣體控制板
    321‧‧‧流動線
    322‧‧‧氣源
    325‧‧‧流動線
    330‧‧‧第二氣體控制板
    331‧‧‧流動線
    332‧‧‧氣源
    335‧‧‧流動線
    340‧‧‧第一流量控制器
    341‧‧‧流動線
    342‧‧‧流動線
    343‧‧‧流動線
    344‧‧‧流動線
    345‧‧‧第二流量控制器
    346‧‧‧流量限制器
    347‧‧‧第三流量控制器
    348‧‧‧流量限制器
    349‧‧‧流動線
    350‧‧‧第一流量控制器
    351‧‧‧流動線
    352‧‧‧流動線
    353‧‧‧流動線
    354‧‧‧流動線
    355‧‧‧第二流量控制器
    356‧‧‧流量限制器
    357‧‧‧第三流量控制器
    358‧‧‧流量限制器
    359‧‧‧流動線
    360‧‧‧第一排氣裝置
    370‧‧‧第二排氣裝置
    380‧‧‧排氣裝置
    382‧‧‧流量限制器
    384‧‧‧流量控制器
    386‧‧‧流動線
    390‧‧‧氣體控制板
    392‧‧‧氣源
    395‧‧‧流動線
    400‧‧‧設置
    447‧‧‧流量控制器
    447'‧‧‧流量控制器
    447"‧‧‧流量控制器
    457‧‧‧流量控制器
    457'‧‧‧流量控制器
    457"‧‧‧流量控制器
    480‧‧‧流動線
    482‧‧‧流動線
    484‧‧‧流動線
    486‧‧‧流動線
    因此，可詳細理解本發明之上述特徵之方式，即上文簡要概述之本發明之更特定描述可參照實施例進行，該等實施例中之一些實施例圖示於隨附圖式中。然而，應注意，隨附圖式僅圖示本發明之典型實施例，且因此不欲將隨附圖式視為本發明範疇之限制，因為本發明可允許其他同等有效之實施例。
    第1圖圖示示例性基板蝕刻系統之示意圖，在該基板蝕刻系統中可實施根據本發明之實施例之快速氣體交換模組。
    第2圖圖示根據本發明之一實施例之示例性快速氣體交換模組。
    第3圖圖示根據本發明之另一實施例之示例性快速氣體交換模組。
    第4圖圖示具有多個流量控制器之第3圖之替代快速氣體交換模組。
    第5圖為針對本發明之示例性實施例圖示作為時間之函數而繪製之流量控制器之開/關狀態之圖。
    310‧‧‧製程腔室
    344‧‧‧流動線
    345‧‧‧第二流量控制器
    347‧‧‧第三流量控制器
    349‧‧‧流動線
    354‧‧‧流動線
    355‧‧‧第二流量控制器
    357‧‧‧第三流量控制器
    359‧‧‧流動線
    370‧‧‧第二排氣裝置
    400‧‧‧設置
    447‧‧‧流量控制器
    447'‧‧‧流量控制器
    447"‧‧‧流量控制器
    457‧‧‧流量控制器
    457'‧‧‧流量控制器
    457"‧‧‧流量控制器
    480‧‧‧流動線
    482‧‧‧流動線
    484‧‧‧流動線
    486‧‧‧流動線
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] 一種供應氣體至一製程腔室之方法，該方法包含以下步驟：在一第一製程期間將一第一製程氣體自一第一氣體控制板經由一第一快速氣體交換模組供應至該製程腔室，包含以下步驟：將該第一製程氣體自一第一流量控制器經由一第二流量控制器有選擇地分流至該製程腔室或一排氣裝置，或將該第一製程氣體自該第一流量控制器經由一第三流量控制器有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置，其中該第二流量控制器不與該第三流量控制器流體連通；以及在一第二製程期間將一第二製程氣體自一第二氣體控制板經由一第二快速氣體交換模組供應至該製程腔室，包含以下步驟：將該第二製程氣體自一第四流量控制器經由一第五流量控制器有選擇地分流至該製程腔室或一排氣裝置，或將該第二製程氣體自該第四流量控制器經由一第三流量控制器有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置，其中該第五流量控制器不與第六流量控制器流體連通，其中以一交替順序將該第一製程氣體及該第二製程氣體供應至該製程腔室內。
    [2] 一種供應氣體至一製程腔室之方法，該方法包含以下步驟：在一第一製程期間將一第一製程氣體自一第一氣體控制板經由一第一快速氣體交換模組供應至該製程腔室，其中該第一快速氣體交換模組包含：耦接至該第一氣體控制板之一第一流量控制器；耦接至該第一流量控制器及該製程腔室之一第二流量控制器；以及耦接至該第一流量控制器及該製程腔室之一第三流量控制器，其中該第一流量控制器可操作以將自該第一氣體控制板流出之該第一製程氣體有選擇地分流至該第二流量控制器或該第三流量控制器，該第二流量控制器可操作以將自該第一流量控制器流出之該第一製程氣體有選擇地分流至該處理腔室或一排氣裝置，且該第三流量控制器可操作以將自該第一流量控制器流出之該第一製程氣體有選擇地分流至該處理腔室或該排氣裝置；以及在一第二製程期間將一第二製程氣體自一第二氣體控制板經由一第二快速氣體交換模組供應至該處理腔室，其中該第二快速氣體交換模組包含：耦接至該第二氣體控制板之一第四流量控制器；耦接至該第四流量控制器及該製程腔室之一第五流量控制器；以及耦接至該第四流量控制器及該製程腔室之一第六流量控制器，其中該第四流量控制器可操作以將自該第二氣體控制板流出之該第二製程氣體有選擇地分流至該第五流量控制器或該第六流量控制器，該第五流量控制器可操作以將自該第四流量控制器流出之該第二製程氣體有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置，且該第六流量控制器可操作以將自該第四流量控制器流出之該第二製程氣體有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置。
    [3] 如請求項2所述之方法，進一步包含以下步驟：將在該第一快速氣體交換模組及該第二快速氣體交換模組中之該等流量控制器之每一者之一分流狀態中之一變化同步，以使得流入該製程腔室之該第一製程氣體或該第二製程氣體之一頻率為在該第一快速氣體交換模組及該第二快速氣體交換模組中之該等流量控制器之每一者的該分流狀態中之該變化之一頻率的兩倍。
    [4] 如請求項3所述之方法，其中控制該第二流量控制器及該第三流量控制器以在彼此相反之一分流狀態中同時操作。
    [5] 如請求項4所述之方法，其中該第一流量控制器及該第二流量控制器同時自該第一氣體控制板引導該第一製程氣體至該製程腔室。
    [6] 如請求項4所述之方法，其中該第一流量控制器及該第二流量控制器同時自該第一氣體控制板引導該第一製程氣體至該排氣裝置。
    [7] 如請求項4所述之方法，其中該第一流量控制器及該第三流量控制器同時自該第一氣體控制板引導該第一製程氣體至該製程腔室。
    [8] 如請求項4所述之方法，其中該第一流量控制器及該第三流量控制器同時自該第一氣體控制板引導該第一製程氣體至該排氣裝置。
    [9] 如請求項3所述之方法，其中控制該第五流量控制器及該第六流量控制器以在彼此相反之一分流狀態中同時操作。
    [10] 如請求項9所述之方法，其中該第四流量控制器及該第五流量控制器同時自該第二氣體控制板引導該第二製程氣體至該製程腔室。
    [11] 如請求項9所述之方法，其中該第四流量控制器及該第五流量控制器同時自該第二氣體控制板引導該第二製程氣體至該排氣裝置。
    [12] 如請求項9所述之方法，其中該第四流量控制器及該第六流量控制器同時自該第二氣體控制板引導該第二製程氣體至該製程腔室。
    [13] 如請求項9所述之方法，其中該第四流量控制器及該第六流量控制器同時自該第二氣體控制板引導該第二製程氣體至該排氣裝置。
    [14] 如請求項2所述之方法，其中該第一製程氣體及該第二製程氣體係選自由以下氣體構成之群組：蝕刻氣體、沉積氣體、鈍化氣體及清洗氣體。
    [15] 如請求項2所述之方法，其中以一交替順序執行該第一製程及該第二製程。
    [16] 一種氣體輸送系統，該系統包含：用於處理一基板之一製程腔室；以及與一第一氣體控制板及該製程腔室流體連通之一快速氣體交換模組，其中具有一第一流量控制器設置之該快速氣體交換模組包含：耦接至該第一氣體控制板之一第一流量控制器；耦接該第一流量控制器及該製程腔室之一第二流量控制器；以及耦接該第一流量控制器及該製程腔室之一第三流量控制器，其中該第二流量控制器不與該第三流量控制器流體連通，其中該第一流量控制器可操作以將自該第一氣體控制板流出之一第一氣體有選擇地分流至該第二流量控制器或該第三流量控制器，該第二流量控制器可操作以將自該第一流量控制器流出之該第一氣體有選擇地分流至該製程腔室或一排氣裝置，且該第三流量控制器可操作以將自該第一流量控制器流出之該第一氣體有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置。
    [17] 如請求項16所述之氣體輸送系統，其中將該第二流量控制器及該第三流量控制器在彼此相反之一分流狀態中同時操作。
    [18] 如請求項16所述之氣體輸送系統，進一步包含：一第二氣體控制板；以及與該第二氣體控制板及該製程腔室流體連通之一第二流量控制器設置，包含：耦接至該第二氣體控制板之一第四流量控制器；耦接該第四流量控制器及該製程腔室之一第五流量控制器；以及耦接該第四流量控制器及該製程腔室之一第六流量控制器，其中該第五流量控制器不與該第六流量控制器流體連通，其中該第四流量控制器可操作以將自該第二氣體控制板流出之一第二氣體有選擇地分流至該第五流量控制器或該第六流量控制器，該第五流量控制器可操作以將自該第四流量控制器流出之該第二氣體有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置，且該第六流量控制器可操作以將自該第四流量控制器流出之該第二氣體有選擇地分流至該製程腔室或該排氣裝置。
    [19] 如請求項18所述之氣體輸送系統，其中將該第五流量控制器及該第六流量控制器在彼此相反之一分流狀態中同時操作。
    [20] 如請求項18所述之氣體輸送系統，其中該第一流量控制器、該第二流量控制器、該第三流量控制器、該第四流量控制器、該第五流量控制器及該第六流量控制器包含一三向閥。
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    法律状态:
    2020-08-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US201161503346P| true| 2011-06-30|2011-06-30||
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