專利名稱：用于制造集成電路的裝置中的流體供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造半導體設(shè)備的裝置，并且更具體地涉及用于將預(yù)定的流體供應(yīng)至多個裝置的流體供應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般來說，在制造半導體設(shè)備的工藝期間，多個層，比如多晶硅、氧化物、氮化物和金屬，通常形成于用作半導體基片的晶片上。光阻材料覆蓋在層上。利用曝光工藝形成于光掩模上的圖案被轉(zhuǎn)錄到光阻材料上。在顯影工藝中，光阻材料被選擇性地移除從而在其上形成圖案。在利用光阻材料作為掩模時，執(zhí)行蝕刻工藝以便在晶片上形成與形成于光阻材料上的圖案相同的圖案。噴嘴安裝在執(zhí)行蝕刻工藝的蝕刻裝置中。多個蝕刻裝置中的噴嘴從一個化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)中接收化學物質(zhì)。
圖1示出了一種常規(guī)的化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)20。該化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)20包括化學物質(zhì)存儲器700和循環(huán)管線710。循環(huán)管線710具有構(gòu)造來從化學物質(zhì)存儲器700接收化學物質(zhì)的供應(yīng)管線712以及構(gòu)造來在供應(yīng)到噴嘴740之后將剩余的化學物質(zhì)發(fā)送到化學物質(zhì)存儲器700的返回管線714。從循環(huán)管線710，供應(yīng)管路分支為分別連接至噴嘴740的供應(yīng)管路720。閥722安裝在各個供應(yīng)管路720上以便打開和關(guān)閉其路徑。泵732和加熱器734連接至供應(yīng)管線712。泵732將強制的流動壓力供應(yīng)至沿著供應(yīng)管線712的路徑流動的化學物質(zhì)，并且加熱器734加熱化學物質(zhì)。在執(zhí)行一個工藝時，安裝在供應(yīng)管路720上的閥736被選擇性地打開和關(guān)閉以將化學物質(zhì)供應(yīng)到需要化學物質(zhì)供應(yīng)的閥740。如果安裝在供應(yīng)管路720上的一個閥722打開，那么安裝在返回管線714上的閥736就關(guān)閉。
不幸的是，這種典型的化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)20存在著下面所述的缺點。泵732工作來等量地供應(yīng)化學物質(zhì)，而不管將要供應(yīng)蝕刻劑的噴嘴的數(shù)量，而流過供應(yīng)管線714的化學物質(zhì)的量等于流過其閥722打開的供應(yīng)管路720的化學物質(zhì)的量。因此，如果安裝在供應(yīng)管路720上的閥722部分地打開，那么泵732就不可避免地過度工作以停止其操作。由于內(nèi)部流動的化學物質(zhì)的量隨著蝕刻劑所供應(yīng)至的處理裝置的數(shù)量而變化，那么由加熱器734所供應(yīng)的熱量就必須進行調(diào)整以便在用于該工藝中的固定溫度下加熱化學物質(zhì)。然而，調(diào)節(jié)熱量并不容易。因而，化學物質(zhì)的溫度傾向于偏離固定溫度并且需要很多時間來達到固定溫度。

發(fā)明內(nèi)容
由于需要供應(yīng)化學物質(zhì)的噴嘴數(shù)目的改變，泵的操作停止并且需要很多時間來使得化學物質(zhì)達到固定溫度。為了克服這些問題，本發(fā)明提供了一種化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一種流體供應(yīng)系統(tǒng)包括循環(huán)管線和分配部件。循環(huán)管線連接至流體存儲器并且具有供應(yīng)管線和返回管線。分配部件將供應(yīng)管線和返回管線連起來并且具有多個選擇區(qū)段，所述選擇區(qū)段用于將沿著分配部件內(nèi)部流動的流體之中恒定量的流體供應(yīng)到噴嘴或者循環(huán)管線之一。
在一個示例性實施例中，提供連接管來連接選擇區(qū)段。每個選擇區(qū)段包括供應(yīng)管和返回管。供應(yīng)管從連接管分支為連接至噴嘴并且具有安裝在其上的閥用以打開和關(guān)閉供應(yīng)管的路徑。返回管從連接管分支為連接至返回管線并且具有安裝在其上的閥用以打開和關(guān)閉返回管的路徑。如果安裝在供應(yīng)管上的閥和安裝在返回管上的閥之一打開，則另一個閥關(guān)閉。流量調(diào)節(jié)閥可安裝在返回管上以調(diào)節(jié)沿著返回管流動的流體的流速。
在另一個示例性實施例中，選擇區(qū)段包括選擇管、供應(yīng)管、返回管和三向閥。選擇管從供應(yīng)管線分支或連接至供應(yīng)管線。供應(yīng)管從選擇管分支為連接至噴嘴。返回管從選擇管分支為連接至返回管線。三向閥安裝在供應(yīng)管和返回管的分支點上，以控制沿著三向閥內(nèi)部流動的流體的流動方向。流量調(diào)節(jié)閥可安裝在各個選擇管上以調(diào)節(jié)沿著選擇管流動的流體的流速。
根據(jù)本發(fā)明，沿著化學物質(zhì)供應(yīng)管線流動的化學物質(zhì)的量總是恒定，而不管需要供應(yīng)化學物質(zhì)的噴嘴的數(shù)目。這使得能防止泵的操作由于管中的壓力差而停止。
而且，從加熱器供應(yīng)的熱量無需調(diào)節(jié)，而不管化學物質(zhì)量的變化。這使得能防止化學物質(zhì)的溫度偏離固定溫度。


圖1示出了一種常規(guī)流體供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的流體供應(yīng)系統(tǒng)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例具有化學物質(zhì)分配部件的流體供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造。
圖4示出了圖3所示流體供應(yīng)系統(tǒng)的示例性操作。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例具有化學物質(zhì)分配部件的流體供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造。
圖6示出了圖5所示流體供應(yīng)系統(tǒng)的示例性操作。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明能以不同的形式具體化并且不應(yīng)當解釋為限制于這里所闡述的實施例。而是，這些實施例提供為使得本文的公開充分且完整，并將本發(fā)明的范圍完全地呈現(xiàn)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，層和區(qū)域的高度為了清楚起見被放大。
盡管現(xiàn)在將在本發(fā)明的示例性實施例中描述用于將化學物質(zhì)供應(yīng)至晶片蝕刻裝置的系統(tǒng)，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于將流體供應(yīng)到多個裝置的所有流體供應(yīng)系統(tǒng)。而且，所述實施例的蝕刻劑可以是不同種類的流體。
在所述示例性實施例中，噴嘴160可安裝在相應(yīng)的處理裝置中，或者可都安裝在一個處理裝置中。可選地，一組噴嘴160可安裝在多個處理裝置中。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)10。化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)10包括化學物質(zhì)存儲器100、循環(huán)管線200和化學物質(zhì)分配部件300。循環(huán)管線200具有供應(yīng)管線220和返回管線240。供應(yīng)管線220是構(gòu)造來從化學物質(zhì)存儲器100供應(yīng)化學物質(zhì)的路徑，并且返回管線240是構(gòu)造來在將化學物質(zhì)供應(yīng)到噴嘴160之后將剩余的化學物質(zhì)返回到化學物質(zhì)存儲器的路徑。泵120和加熱器130安裝在供應(yīng)管線120中。泵120將強制性的流動壓力施加于沿著供應(yīng)管線220內(nèi)部流動的化學物質(zhì)，并且加熱器140在適合于工藝的固定溫度下加熱化學物質(zhì)。化學物質(zhì)分配部件300將供應(yīng)管線220與返回管線240相連接并且將通過供應(yīng)管線220接收的化學物質(zhì)分配到噴嘴160。而且，化學物質(zhì)分配部件300使得剩余的化學物質(zhì)能流動到返回管線240。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例具有化學物質(zhì)分配部件300的化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)10。圖4示出了圖3所示化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)10的示例性操作。在圖4所示的閥中，關(guān)閉閥的內(nèi)部是滿的而打開閥的內(nèi)部是空的。
參照圖3和圖4，化學物質(zhì)分配部件300具有將供應(yīng)管線220與返回管線240相連接的連接管340以及多個用于對定量化學物質(zhì)的流動方向進行調(diào)整的選擇區(qū)段320。選擇區(qū)段320被構(gòu)造來將沿著連接管340流動的化學物質(zhì)選擇性地部分分配到噴嘴160或者返回管線240，這取決于是否需要化學物質(zhì)供應(yīng)到噴嘴160。連接管340連接相鄰的選擇區(qū)段320?；瘜W物質(zhì)分配部件300具有與噴嘴160相同數(shù)目的選擇區(qū)段320。一個選擇區(qū)段320連接至一個噴嘴160以確定化學物質(zhì)的流動方向。
每個選擇區(qū)段320具有供應(yīng)管324和返回管322。供應(yīng)管324從連接管340分支為連接至噴嘴160。返回管322在與供應(yīng)管324相同的位置處從連接管240分支為連接至返回管線240。閥362和364安裝在每個返回管324和供應(yīng)管322上以打開和關(guān)閉其路徑。閥362和364可采用電控螺線管閥。流量調(diào)節(jié)閥368可安裝在相應(yīng)的返回管322上以調(diào)節(jié)沿著其內(nèi)部流動的化學物質(zhì)的流速。泵120工作來供應(yīng)化學物質(zhì)，其通過供應(yīng)管線200供應(yīng)的化學物質(zhì)的量與供應(yīng)到各個噴嘴160的化學物質(zhì)的總和相等。加熱器140在相等熱量下持續(xù)地加熱沿著供應(yīng)管線200內(nèi)部流動的化學物質(zhì)。在各個選擇區(qū)段320中，如果閥364和362之一打開，那么另一閥就控制為關(guān)閉。因而，供應(yīng)到選擇區(qū)段320的恒定量化學物質(zhì)總是僅流動到噴嘴160和返回管線240之一。
在這個實施例中，化學物質(zhì)從化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)10供應(yīng)到四個噴嘴160。然而，構(gòu)造來從化學物質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)10接收化學物質(zhì)的噴嘴的數(shù)目可以不同地變化。為了便于描述，選擇區(qū)段320被分為第一選擇區(qū)段320a、第二選擇區(qū)段320b、第三選擇區(qū)段320c和第四選擇區(qū)段320d，它們根據(jù)靠近供應(yīng)管線220的順序來確定次序。
通過操作閥362a和364a，經(jīng)由供應(yīng)管線220供應(yīng)到第一選擇區(qū)段320a的化學物質(zhì)經(jīng)由第一供應(yīng)管324a被部分地供應(yīng)到第一噴嘴160a或者經(jīng)由第一返回管322a流動到返回管線240。供應(yīng)到第一選擇區(qū)段320a的其它化學物質(zhì)經(jīng)由連接管340流動到第二選擇區(qū)段320b。通過操作閥362b和364b，供應(yīng)到第二選擇區(qū)段320b的化學物質(zhì)經(jīng)由第二供應(yīng)管324b被部分地供應(yīng)到第二噴嘴160b或者經(jīng)由第二返回管322b流動到返回管線240。供應(yīng)到第二選擇區(qū)段320b的其它化學物質(zhì)經(jīng)由連接管340流動到第三選擇區(qū)段320c。通過操作閥362c和364c，供應(yīng)到第三選擇區(qū)段320c的化學物質(zhì)經(jīng)由第三供應(yīng)管324c被部分地供應(yīng)到第三噴嘴160c或者經(jīng)由第三返回管322c流動到返回管線240。供應(yīng)到第三選擇區(qū)段320c的其它化學物質(zhì)經(jīng)由連接管340流動到第四選擇區(qū)段320d。供應(yīng)到第四選擇區(qū)段320d的所有化學物質(zhì)經(jīng)由第四供應(yīng)管324d供應(yīng)到第四噴嘴160d或者經(jīng)由第四返回管322d流動到返回管線240。
現(xiàn)在將參照圖4詳細描述化學物質(zhì)的流動路徑。假定在一個工藝期間從每個噴嘴160供應(yīng)的化學物質(zhì)的量是850cc/m，并且化學物質(zhì)僅供應(yīng)到第一至第四噴嘴160之中的第三和第四噴嘴160c和160d。安裝在第一供應(yīng)管324a上的閥364a關(guān)閉，而安裝在第一返回管322a上的閥362a和安裝在第二返回管322b上的閥362b打開。安裝在第三供應(yīng)管324c上的閥364c和安裝在第四供應(yīng)管324d上的閥364d打開，并且安裝在第三返回管322c上的閥362c和安裝在第四返回管322d上的閥362d關(guān)閉。
3400cc/m的化學物質(zhì)通過供應(yīng)管線220從化學物質(zhì)存儲器100持續(xù)地供應(yīng)。在3400cc之中，850cc通過第一返回管322a和返回管線240返回到化學物質(zhì)存儲器100，并且2550cc流過連接管340。在2550cc之中，850cc通過第二返回管322b和返回管線240返回到化學物質(zhì)存儲器100，并且1700cc流過連接管340。在1700cc之中，850cc通過第三供應(yīng)管324c供應(yīng)到第三噴嘴160c，并且剩余的850cc在流過連接管340之后通過第四供應(yīng)管324d供應(yīng)到第四噴嘴160d。盡管在本實施例中化學物質(zhì)等量地供應(yīng)到各個噴嘴160，但是供應(yīng)到各個噴嘴160的化學物質(zhì)的量可以不同。各個供應(yīng)管324的直徑不同或者用流量調(diào)節(jié)閥368來調(diào)節(jié)供應(yīng)到各個噴嘴160的化學物質(zhì)的量。
根據(jù)這個實施例，從化學物質(zhì)存儲器100流動到供應(yīng)管線220的化學物質(zhì)的流速是恒定的，而不管需要供應(yīng)化學物質(zhì)的噴嘴160的數(shù)目。因此，從加熱器供應(yīng)的熱量不會隨著實際從供應(yīng)管線供應(yīng)的化學物質(zhì)的量而改變，這使得溫度適合于工藝的化學物質(zhì)被供應(yīng)到噴嘴。而且，恒定量的化學物質(zhì)沿著供應(yīng)管線流動，使得能防止泵140由于循環(huán)管線中的壓力差而受損。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例具有化學物質(zhì)分配部件400的流體供應(yīng)系統(tǒng)10。圖6示出了圖5所示流體供應(yīng)系統(tǒng)10的示例性操作。參照圖5和圖6，流體供應(yīng)系統(tǒng)10包括化學物質(zhì)存儲器100、具有供應(yīng)管線220和返回管線240的循環(huán)管線200、以及化學物質(zhì)分配部件400?；瘜W物質(zhì)存儲器100和循環(huán)管線200與前述實施例中的相同并且不再詳細描述?；瘜W物質(zhì)分配部件400具有多個從供應(yīng)管線220分支或者連接至供應(yīng)管線220的選擇區(qū)段420。選擇區(qū)段420供應(yīng)沿著其路徑流動到噴嘴160或返回管線240之一的化學物質(zhì)。在選擇區(qū)段之中，三個選擇區(qū)段420a、420b和420c從供應(yīng)管線220分支并且另一選擇取區(qū)段420d直接連接至供應(yīng)管線220。每個選擇區(qū)段420具有分配管428、供應(yīng)管424、返回管422、以及三向閥428。分配管428從供應(yīng)管線220分支。沿著分配管428流動的化學物質(zhì)流動到供應(yīng)管424和返回管422之一。三向閥428安裝在供應(yīng)管424和返回管422的分支點上以控制化學物質(zhì)的流速。流量調(diào)節(jié)閥468可安裝在相應(yīng)的分配管428上以調(diào)節(jié)供應(yīng)到相應(yīng)噴嘴160的化學物質(zhì)的流速。
圖6所示的三向閥428的內(nèi)部滿部分表示其路徑關(guān)閉，并且其內(nèi)部空部分表示其路徑打開。假定在圖6的第一至第四噴嘴160之中，第三和第四噴嘴160c和160d需要供應(yīng)化學物質(zhì)。泵120工作來使得恒定量的化學物質(zhì)流動到供應(yīng)管線220。加熱器140在等量的熱量下加熱化學物質(zhì)。
第三流量調(diào)節(jié)閥468c和第四流量調(diào)節(jié)閥468d被操縱來使得預(yù)定量的化學物質(zhì)供應(yīng)到第三噴嘴160c和第四噴嘴160d。第三三向閥428c被操縱來使得化學物質(zhì)能從第三分配管426c流動到第三供應(yīng)管424c。第四三向閥428d被操縱來使得化學物質(zhì)能從第四分配管426d流動到第四供應(yīng)管424d。第一流量調(diào)節(jié)閥468a和第二流量調(diào)節(jié)閥468b被操縱來使得剩余的化學物質(zhì)(通過第三和第四供應(yīng)管424c和424d供應(yīng)的化學物質(zhì)除外)流動到第一分配管426a和第二分配管426b。第一三向閥428a被操縱來使得化學物質(zhì)從第一分配管426a流動到第一返回管422a。第二三向閥428b被操縱來使得化學物質(zhì)從第二分配管426b流動到第二返回管422b。
本發(fā)明能應(yīng)用于在制造集成電路的工藝中需要將流體供應(yīng)到多個噴嘴的系統(tǒng)的多種裝置。不管所使用噴嘴數(shù)目的變化，能持續(xù)地供應(yīng)適合工藝條件的流體。
權(quán)利要求
1.一種用于將流體供應(yīng)到多個噴嘴以制造集成電路的流體供應(yīng)系統(tǒng)，包括具有供應(yīng)管線和返回管線的循環(huán)管線，循環(huán)管線連接至流體存儲器；和分配部件，其將供應(yīng)管線和返回管線連接起來并且具有多個選擇區(qū)段，所述選擇區(qū)段用于將沿著分配部件內(nèi)部流動的流體之中恒定量的流體供應(yīng)到噴嘴或者循環(huán)管線之一。
2.如權(quán)利要求1的流體供應(yīng)系統(tǒng)，其中分配部件還具有連接選擇區(qū)段的連接管，每個選擇區(qū)段包括從連接管分支為連接至噴嘴的供應(yīng)管，其具有安裝在其上的閥用以打開和關(guān)閉供應(yīng)管的路徑；和從連接管分支為連接至返回管線的返回管，其具有安裝在其上的閥用以打開和關(guān)閉返回管的路徑，其中如果安裝在供應(yīng)管上的閥和安裝在返回管上的閥之一打開，則另一個閥關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求1的流體供應(yīng)系統(tǒng)，其中每個選擇區(qū)段還包括安裝在返回管上的流量調(diào)節(jié)閥。
4.如權(quán)利要求1的流體供應(yīng)系統(tǒng)，其中選擇區(qū)段包括從供應(yīng)管線分支或連接至供應(yīng)管線的選擇管；從選擇管分支為連接至噴嘴的供應(yīng)管；從選擇管分支為連接至返回管線的返回管；和安裝在供應(yīng)管和返回管的分支點上的三向閥，其用以控制沿著三向閥內(nèi)部流動的流體的流動方向。
5.如權(quán)利要求4的流體供應(yīng)系統(tǒng)，其中每個選擇區(qū)段還包括安裝在選擇管上的流量調(diào)節(jié)閥。
6.如權(quán)利要求1的流體供應(yīng)系統(tǒng)，其應(yīng)用于執(zhí)行蝕刻工藝的處理裝置，其中流體是用于蝕刻工藝中的蝕刻劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將化學物質(zhì)供應(yīng)到多個噴嘴以制造集成電路的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括供應(yīng)管線、返回管線以及用于將恒定量的化學物質(zhì)供應(yīng)到返回管線或一個噴嘴的選擇部件。根據(jù)本發(fā)明，恒定量的化學物質(zhì)從化學物質(zhì)存儲器供應(yīng)，而不管需要供應(yīng)化學物質(zhì)的噴嘴的數(shù)目。這使得泵避免過度工作并且抑制了需要預(yù)定的時間來使得化學物質(zhì)達到固定溫度的常規(guī)問題。
文檔編號H01L21/306GK101080809SQ200480044602
公開日2007年11月28日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者安斗根, 樸平宰 申請人:細美事有限公司