專利名稱：用于集成氣體系統(tǒng)氣體面板的靈活的歧管的制作方法
用于集成氣體系統(tǒng)氣體面板的靈活的歧管:技術(shù)領(lǐng)域[OOOl]本發(fā)明涉及氣體傳輸系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于氣體傳輸系統(tǒng)的靈活的歧管。進(jìn)一步更具體地，本發(fā)明涉及用于集成氣體系統(tǒng)(IGS)氣體傳輸系統(tǒng)的靈活的歧管。
技術(shù)背景
圖li兌明了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體蝕刻處理系統(tǒng)100。該傳統(tǒng)的半 導(dǎo)體蝕刻處理系統(tǒng)100包4舌氣體源102、通過(guò)氣體供應(yīng)管線106連4妄到該氣體源i02的氣體傳Hr面4反i04以及連4妻到該氣體傳車ir系統(tǒng)i04的處理室108。該氣體傳lt面^反104進(jìn)一步包4舌氣體才奉(gas stick) 110,其連接到該氣體供應(yīng)管線106。該氣體才奉110是一連串的氣體分配和控制組件，如質(zhì)量流量控制器、 一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器和/或調(diào) 節(jié)器、加熱器、 一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器或凈化器和節(jié)流閥。在氣體^^奉所 4吏用的這些組件以及它們的詳細(xì)布置可依據(jù)它們的"^殳計(jì)和應(yīng)用而 不同，其中許多組件布置是本領(lǐng)域已知的。在通常半導(dǎo)體處理i殳備 中，氣體供應(yīng)管線106、氣體分配組件和基底以及混合歧管將超過(guò) 17種氣體通到處理室。這些附在基板上以形成完整的系統(tǒng)，稱為"氣 體面一反"或者"氣體箱"。[OOO3]該傳統(tǒng)的半導(dǎo)體蝕刻處理系統(tǒng)IOO依靠4吏用多個(gè)危險(xiǎn)的 由氣體供應(yīng)管線106從該氣體源102到處理等離子室108的傳輸。這樣的系統(tǒng)通常需要?dú)怏w傳輸面^反104，用于為半導(dǎo)體蝕刻處理系統(tǒng) 或者其他薄膜涂層工藝匹配高純度氣體。
在半導(dǎo)體制造中，因?yàn)榘雽?dǎo)體器件的尺寸減小以及存在 更小空間來(lái)容納更多的元件，所以對(duì)于微粒污染的容忍度逐漸降 低。 一個(gè)微粒污染源是該氣體棒本身，其將氣體從高純度氣體源傳 車敘到半導(dǎo)體處理室，在那里這樣的孩i粒污染物通常會(huì)沉積到正在處 理的該半導(dǎo)體器件上。另 一個(gè)微粒污染源是在維護(hù)和修理單個(gè)氣體 傳輸組件過(guò)程中氣體傳輸系統(tǒng)中的組件暴露于室內(nèi)空氣。
—種為了消除連4妄部件(如管^各和聯(lián) 接器)、有助于維護(hù)(down mount )，，在多個(gè)歧管體(manifold block )上，進(jìn)而安裝到 基板上。這些也稱為IGS或者表面安裝氣體傳輸系統(tǒng)。然而，氣體 棒的每個(gè)部件通常包括高度加工的部件，使得每個(gè)組件的制造和替 換相對(duì)昂貴。當(dāng)一個(gè)組件失效時(shí)，整個(gè)組件都被替換，盡管在大多 數(shù)情況中，該失效是機(jī)械的(并且在質(zhì)量流量傳感器的例子中，通 常是傳感器失效)。每個(gè)組件通常構(gòu)建有安裝臺(tái)，其利用多個(gè)機(jī)加 工操作依次制造，這使得該組件成本高。因此，盡管將這些組件部件向下安裝在多個(gè)固定塊上解決了 一個(gè)問(wèn)題，但是對(duì)于替換缺陷部 件其仍然相對(duì)貴。
此外，氣體面4反通常制造有三個(gè)或多個(gè)氣體才奉(因?yàn)橹?造更少的氣體棒成本高、難以安裝在該氣體拒)并且使用不需要使 用的額外的部件。因此，用戶除了4吏用一定凄t量的氣體一奉之外沒(méi)有 其它選擇。氣體棒的最小數(shù)目是6以及氣體棒的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目是9。具有 12或者16個(gè)棒的氣體面板是可能的。然而，如果用戶已經(jīng)安裝了9 個(gè)氣體凈奉的氣體面^反并且想增加一個(gè)或兩個(gè)額外的氣體才奉，這個(gè)用戶就需要購(gòu)買最小量為至少三個(gè)氣體棒的氣體面板。還沒(méi)有一種有 效的方法，將單一氣體棒連接到已有的氣體面板，而不移動(dòng)整個(gè)氣體面才反、不冒污染的風(fēng)險(xiǎn)和/或不使用額外的人力和時(shí)間以移動(dòng)及重 新安裝該氣體傳輸組件。
或者，萬(wàn)一用戶已經(jīng)安裝了9個(gè)氣體棒的氣體面板而之后 僅需要使用7個(gè)氣體棒，在該氣體面板上的2個(gè)氣體棒將不會(huì)使用。 這^)奪導(dǎo)至丈該氣體面斧反有多余的不用部4牛并JU人該氣體面 一反去除該 多余的氣體棒將不可能。這個(gè)情況造成"盲管段"，是導(dǎo)管或歧管 上氣體沒(méi)有流經(jīng)的區(qū)域。盲管段被認(rèn)為是一個(gè)污染源。發(fā)明內(nèi)容
靈活的氣體傳輸設(shè)備，其具有氣體面板，該氣體面板具 有第一擴(kuò)展體，該第一擴(kuò)展體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū) 域i殳在該混合閥和基底之間，該基底具有出口 5該出口與泵/清除歧 管流體連通，以及第二擴(kuò)展體，該第二擴(kuò)展體具有第一區(qū)域和第二 區(qū)域，該第一區(qū)域設(shè)在排除閥和基底之間,該基底具有排出口，該 排出口與混合歧管流體連通，其中該第一和第二擴(kuò)展體的第二部分乂人該氣體面纟反向外延伸。
在另一個(gè)實(shí)施方式，該靈活的氣體傳輸i殳備可具有帶有 多個(gè)輸入端口的歧管擴(kuò)展體，多個(gè)輸入端口的每個(gè)與該基底、水平7>共^支管^各徑、多個(gè)l敘出端口流體連通，多個(gè)llr出端口的每個(gè)與該7>共歧管^各徑流體連通；以及配置為容納管^各的多個(gè)垂直管^各端 口 ，，該多個(gè)垂直管^各端口的每個(gè)基本上設(shè)置在多個(gè)輸入端口的每 個(gè)之間，該垂直管路端口的每個(gè)與該公共歧管^各徑流體連通。
這些和其它特4i將在本發(fā)明和該相關(guān)附圖下面的詳細(xì)描 述中更具體的表述。


[OOll]這些并入并且構(gòu)成這個(gè)說(shuō)明書一部分的

了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，并且與該具體描述一起，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理 和實(shí)現(xiàn)。
在這些圖中
圖H兌明傳統(tǒng)的半導(dǎo)體蝕刻處理系統(tǒng)。
圖2i兌明示例性的氣體棒。
圖3A、 3B、 3C和3D說(shuō)明示例性的歧管體。
圖4A-4D說(shuō)明了A支管擴(kuò)展體一個(gè)實(shí)施方式。
圖5A和5B說(shuō)明擴(kuò)展體的又一個(gè)實(shí)施方式。
圖6說(shuō)明與IGS氣體傳輸系統(tǒng)一起使用的擴(kuò)展體。
圖7A和7B說(shuō)明擴(kuò)展體的又一個(gè)實(shí)施方式。
圖8說(shuō)明 一個(gè)示例性氣體面才反一端的側(cè)浮見圖。
圖9是用于半導(dǎo)體處理的示例性氣體輸入裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將根據(jù)在附圖中說(shuō)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)描述 本發(fā)明。在下面的描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的 徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然本發(fā)明可不采 用這些具體細(xì)節(jié)的某些或全部而實(shí)現(xiàn)。在有的情況中，7>知的工藝 步驟和/或結(jié)構(gòu)沒(méi)有詳細(xì)地描述，以避免不必要的混淆本發(fā)明。
本發(fā)明提供靈活的氣體傳輸歧管。圖2說(shuō)明示例性的氣體 棒。盡管用某些組件說(shuō)明，但是這些具體組件不是作為限制，因?yàn)?可4吏用不同的組件和/或更多或者更少的組件來(lái)形成氣體才奉。另外， 盡管描述單一氣體棒，該氣體棒的數(shù)目并不是為了限制。如上面所 討論的，多個(gè)氣體棒，形成氣體箱或面板。在一個(gè)實(shí)施方式中，該 組件上的閥門是整體表面安裝閥門。通常，整體表面安裝組件是氣 體控制組件(例如，閥門、過(guò)濾器等)，其通過(guò)在基底總成上的通 道連接到其他氣體控制組件，其上安裝該氣體控制組件。這與通常 通過(guò)龐大的管路與VCR連接件(真空耦合環(huán))連接的氣體控制組件 形成y于比。
該氣體才奉200可具有氣體才奉豐敘入端口 202以llr入供氣。手 動(dòng)閥門204可用于扭^亍供應(yīng)或隔絕該供氣的供應(yīng)。該手動(dòng)閥門204還 可具有在其之上的閉鎖/掛牌裝置206。工人安全法規(guī)4主往要求等離 子處理制造設(shè)備包括預(yù)防激活功能，如閉鎖/掛牌機(jī)構(gòu)。通常，閉鎖 是使用主動(dòng)的手段如鎖、鑰匙或者組合類型以將能量隔絕裝置保持 在安全位置。掛牌裝置通常是任何顯眼的警示裝置，如標(biāo)簽和依照 制定的程序牢固地固定在能量隔絕裝置的附件的方式。
調(diào)節(jié)器208可用來(lái)調(diào)節(jié)該氣體壓力或該供氣以及壓力計(jì) 210可用來(lái)監(jiān)測(cè)該供氣的壓力。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以預(yù)i殳該壓 力并且不需要調(diào)節(jié)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可使用帶有顯示器以顯 示該壓力的壓力傳感器(未示)。該壓力傳感器可挨著該調(diào)節(jié)器208 i殳置。過(guò)濾器212可用來(lái)去除該供氣中的雜質(zhì)。主節(jié)流閥214可用來(lái) 防止^壬^T腐蝕性供氣j呆留在該氣體一奉。該主節(jié)流閥214可以是二通 閥，其具有自動(dòng)氣動(dòng)才喿作的閥門總成，該總成侵J尋該閥門不起作用 (關(guān)閉)，其進(jìn)而有效地停止該氣體棒內(nèi)的等離子氣體流。 一旦不 起作用，可使用非腐蝕性排除氣體(如氮?dú)?來(lái)凈化該氣體棒。該4非除閥216可具有三個(gè)端口以為該清除工藝估支準(zhǔn)^^ —入口 、出口和 排出口。
鄰近該排除閥216可以是質(zhì)量流量控制器("MFC" ) 218。 該MFC 218姊青確地測(cè)量該供氣的流率。將該4非除閥2164矣著該MFC 218設(shè)置允許用戶清除該MFC 218中任何腐蝕性供氣。挨著MFC 218 的混合閥220可用來(lái)控制在該氣體面板與其它供應(yīng)氣體混合的供氣的量。
該氣體一奉的每個(gè)組件可i殳在oi支管體上。多個(gè)ot支管體形成 基底222、歧管體上形成通過(guò)該氣體一奉200的氣體流動(dòng)^各徑的層。該 氣體傳輸組件可通過(guò)任何已知的手段設(shè)在該歧管體上，如壓力安裝 密封劑(例如，C-密封劑)等。
圖3A、 3B、 3C和3D說(shuō)明示例性的A支管體。參考圖3A, 歧管體300可具有多個(gè)組件端口302，其配置為容納氣體纟奉組件。該 jt支管體300可通過(guò)孑L304a、 304b、 304c、 304d連4妄至'J基氺反。多個(gè)歧 管體可以通過(guò)歧管連接器306可移除地互相連接以形成基底。因此， 盡管用一個(gè)歧管體說(shuō)明，但是這個(gè)數(shù)目并不是為了限制，因?yàn)楸匾?時(shí)可以〗吏用任祠Ht目的A支管體。該^支管體可以是由不4秀鋼材^牛形成 的，如316L真空感應(yīng)熔化或真空電弧重熔不4秀鋼。
圖3B說(shuō)明圖3A的剖開立體圖。可在每個(gè)該歧管體中^是供 氣體通道以流體連4妻每個(gè)氣體^奉組件。該氣體通道可以是水平通 道。然而，如下面所描述的，該通道形成為"V"、 "U"或者任何 其它形狀。
圖3C說(shuō)明另一個(gè)示例性的歧管體。i皮管總成2可通過(guò)結(jié)合 單個(gè)歧管體安裝在基板7上以形成操作系統(tǒng)。該三個(gè)歧管體4的每個(gè) 可由不銹鋼材料形成，如316L真空感應(yīng)熔化或真空電弧重熔不4秀鋼。盡管用三個(gè)^支管體說(shuō)明，但是這個(gè)凄t目并不是為了限制，因?yàn)?必要時(shí)可以使用任何數(shù)目的歧管體?？梢栽诿總€(gè)歧管體中提供氣體端口。為了容易說(shuō)明，該流動(dòng)^各徑被認(rèn)為是從左向右延伸，盡管它4艮容易反過(guò)來(lái)，以及相應(yīng);也，該入口6與出口8—起示為在該上表面 38上。該入口 6可以部分在上部法蘭件10上，該法蘭件乂人中間歧管鄰的歧管體的上部法蘭件10。在圖2中說(shuō)明的每個(gè)氣體傳輸組件橋 接在一個(gè)歧管體4上的入口6到鄰近的歧管體4上的出口8之間。盡管 未在任何圖中說(shuō)明當(dāng)前的應(yīng)用，但是出于安全目的該氣體才奉可安裝 在密封的外殼中，并控制來(lái)自該氣體傳輸系統(tǒng)的任何泄漏氣體的清 除。
參考圖3D，入口6和出口8之間的V形氣體通道以虛線示 出。盡管說(shuō)明為V形，但是可以使用任何形狀，如下面說(shuō)明的U形。 在上部法蘭件10上的一對(duì)合適的鉆孔16和18可具有下部?jī)A斜表面 以能夠自對(duì)準(zhǔn)任何螺栓緊固件。各個(gè)孔16和18恰當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)鄰近歧管 體的下部法蘭件14上的螺紋孔20和22 。
在每個(gè)周邊提供一對(duì)螺紋孔24和26以及28和29以使氣體棒組件上的法蘭能夠固定。最后，還在相對(duì)的側(cè)邊上提供一對(duì)凹座 30和32以容納用于將壓力密封件固定到氣體一奉組件底部的螺4丁的 任何突出。該孔開口16和18可具有足夠的深度，從而當(dāng)密封合適的 緊固件時(shí)，在緊固件上方有足夠的空間容納與壓力密封件有關(guān)的任 何緊固螺釘或螺栓的突出頭。
以及，如圖3C和3D中看出的，可在該下部法蘭件14的任 意一側(cè)上才是供孔34和36以由此容納緊固件31，用以連接到基板7。 該上部法蘭件10可以適當(dāng)?shù)刂饾u變小或者切削以方<更例如利用通 用4反手4吏用任何這4羊的緊固件31 。
因此，多個(gè)ot支管體4可具有特f朱的上部法蘭^f牛10和下部法 蘭件14,它們從中間歧管體部12伸出以使單個(gè)歧管體能互相連接以 容納具體的流體分配系統(tǒng)。每個(gè)該il支管體4可i殳有具有到達(dá)入口 6和 出口8的流體通道，它們到達(dá)乂>共上表面38。該上部法蘭4牛10和該 下部法蘭件14的尺寸使得它們互相交叉延伸，并由此^是供用于可移 除地互鎖一對(duì)鄰近的歧管體4的手段，以在使用中允許它們各自的 ;虎體通道i殳為互才目連通。
回頭參考圖2，如上面所陳述的，該基底222的下表面可 移除;也連4妻到基^反7。該基底222可具有多個(gè)流體通道228a、 228b, 與泵/清除A支管224和該基+反7頂部的混合ot支管226流體連通。該泵/ 清除歧管224可用來(lái)從該氣體棒200清除腐蝕性氣體。該混合歧管 226可與該混合閥流體連通并且用來(lái)混合用戶所需要的任何數(shù)量的 氣體。
如上面所陳述的，單個(gè)氣體纟奉的制造成本高，并且難以 安裝在該氣體箱中，并且使用不是必須使用的、可能導(dǎo)致污染的額 外的部件。然而，利用擴(kuò)展體，單個(gè)氣體^奉可有效和快速地加入現(xiàn) 有的氣體面板。該擴(kuò)展體的使用使得加入單個(gè)氣體棒的成本較低， 容易安裝在該氣體箱中，并且不要使用額外的部件。將該擴(kuò)展體設(shè) 置為在使用中允許它們各自的流體通道設(shè)為使該泵/清除歧管224和 該混合歧管226互相連通。因此，當(dāng)加入單個(gè)氣體才奉，只有該清除 和混合閥門需要移除。
圖4A-4Di兌明A支管擴(kuò)展體的實(shí)施方式。J見在參考圖4A和 4B，具有兩個(gè)端口的歧管擴(kuò)展體的實(shí)施方式。該擴(kuò)展體400可以是 單個(gè)初4成加工體，具有第一區(qū)i或402和第二區(qū)i或404。盡管i兌明4義有 兩個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域的數(shù)量并不是為了限制，因?yàn)樵摂U(kuò)展體可以制 造為更長(zhǎng)的長(zhǎng)度和多個(gè)區(qū)域以加入多個(gè)單個(gè)的氣體才奉。
僅為了示例性的目的而不是作為限制，將討論與該混合 閥一起使用的該兩端口歧管擴(kuò)展體400。該^支管擴(kuò)展體400可具有多 個(gè)孔406a、 406b、 406c、 406n (其中n為整凄t)以可移除地將該混 合閥連4妻到該擴(kuò)展體400以及將該擴(kuò)展體400連到該基斧反7 (見圖 2)。該擴(kuò)展體400可具有入口408和出口414。該入口408可與該氣體 傳輸組件(如該MFC和其各自的歧管體)的一個(gè)通過(guò)水平通道412 流體連通以接受來(lái)自該MFC的供氣。該出口414垂直延伸經(jīng)過(guò)該基 底222中的流體通道228b, 而其與該混合支管226流體連通。該出 口 414可與？K平通道416流體連通，它們形成次級(jí)混合it支管。該出口 414還可與排出口418流體連通以去除不需要的氣體?，F(xiàn)在知道當(dāng)不 4吏用時(shí)任何該水平流體通道可以可移除地密封或塞住。例如，如果 排出口418不4吏用，該端口可以塞住乂人而在該氣體才奉有更少的盲管 ,殳。在另一個(gè)例子中，3。果該用戶不想該出口414垂直延伸入該基 氺反7中的濟(jì)u體通道228b (見圖2 ),該用戶可以只是塞Y主該出口 414以 防止氣體進(jìn)入流體通道228b 。
圖4C和4D說(shuō)明與該排除閥 一起使用的擴(kuò)展體的另 一個(gè) 實(shí)施方式。該擴(kuò)展體450可以是單個(gè)才幾加工體，具有第一區(qū)i或403和 第二區(qū)域405。盡管說(shuō)明僅有兩個(gè)區(qū)域，但是這些區(qū)域的數(shù)目并不 是為了限制，因?yàn)樵摂U(kuò)展體可以制造具有更長(zhǎng)的長(zhǎng)度以及多個(gè)區(qū)域 以力口入多個(gè)單個(gè)氣體才奉。該擴(kuò)展體450可具有三個(gè)端口 一入口408、 出口 414和>#出口 420。該入口 408可經(jīng)由水平流體通道412與該氣體 傳輸組件(如該主節(jié)流閥和其各自的歧管體)之一流體連通。出口 414可經(jīng)由水平流體通道422與MFC流體連通。排出口420可垂直向 下延伸以與該基底222中的流體通道228a流體連通，其與該泵/清除 歧管224流體連通。排出口420還可與形成次級(jí)泵/清除歧管的水平通 道424流體連通。
圖5A和5Bi兌明擴(kuò)展體的又一個(gè)實(shí)施方式。圖5 Ai兌明雙端 口歧管擴(kuò)展體500和圖5Bi兌明三端口歧管擴(kuò)展體502。在圖5A和5B 中的擴(kuò)展體類似于在圖4A-4D中描述的該擴(kuò)展體。然而，在圖5A和 5B中說(shuō)明的擴(kuò)展體不是由單個(gè)機(jī)加工件組成的。這些擴(kuò)展體可由水 平流體通道504連4妄。因此，不^f象在圖4A-4D中i兌明的該一體擴(kuò)展體， 這些實(shí)施方式向用戶提供按需連接擴(kuò)展體的靈活性。該水平流體通 道504可通過(guò)^f壬^可已知方式連4妻以防止^f壬^可氣體泄漏。
圖6說(shuō)明與IGS氣體傳輸系統(tǒng)一起^f吏用的擴(kuò)展體。在如說(shuō) 明的一個(gè)實(shí)施方式中，排除a支管602和混合歧管604可以在該基板 606內(nèi)4皮此平行設(shè)置。在如圖2中說(shuō)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，該排除 A支管602和該混合jt支管604可i殳在該基才反7的頂部。在4壬一實(shí)施方式 中，該泵/清除歧管602和/或該混合歧管604可以是允許氣體流動(dòng)的 4壬4可裝置，如管^各等。該泵/清除oi支管602和該混合A支管604可具有多 個(gè)孑L614以與該基底608中的第二多個(gè)孑L612流體連通。該基底608可 通過(guò)連接裝置(如螺釘?shù)?連接到該基板。該排除歧管擴(kuò)展體660 的第 一 區(qū)域650可利用壓力密封件622可去除地連^^妻到該基底608。 該4非出口616可與該基底608中的第二多個(gè)孔612之一流體連通。這 允i午該排出口 616與該基^反606上的泵/清除歧管602流體連通。該才非 除閥620可設(shè)在該排除歧管擴(kuò)展體660上方。該排除閥620可利用壓 力密封件622固定到該排除歧管擴(kuò)展體660。任何緊固裝置，如螺釘 624,可用來(lái)將該排除閥620固定到該基板606。該排除歧管擴(kuò)展體 660的第二區(qū)域654可從該基底608朝外延伸并配置為容納額外的氣 體組件。
該混合歧管擴(kuò)展體630的第 一 區(qū)域可以類似地連4妻到該 氣體面板。該混合歧管擴(kuò)展體630的第 一 區(qū)域652可利用壓力密封件 622i殳在該基底608的上表面610上。該出口 632可與該基底608中的 第二多個(gè)孔612的一個(gè)流體連通。這允i午該出口 632與該基一反606上的混合A支管604流體連通。該混合閥634可i殳在該混合ji支管擴(kuò)展體 630上方。該混合閥634可利用壓力密封件622固定到該混合^支管擴(kuò) 展體630。任何緊固裝置，如螺釘624,可用來(lái)將該混合閥630固定 到該基—反606。該混合歧管擴(kuò)展體630的第二區(qū)域656可乂人該基底608向外延伸并配置為容納其它氣體傳llr組件。
因此，延伸該已有的排除和混合歧管并不是必需的，因 為該擴(kuò)展體中的次級(jí)歧管可以取代對(duì)新的歧管的需求。這減少了材 料的量以及制造單個(gè)氣體棒的費(fèi)用。此外，使用該擴(kuò)展體考慮到增 加和/或去除所需要數(shù)量的許多單個(gè)氣體棒的靈活性。
盡管i兌明在一個(gè)氣體一奉上4吏用兩個(gè)擴(kuò)展體，現(xiàn)在知道其 它擴(kuò)展體也可i殳置在該氣體面一反600的最后的氣體棒上。
圖7A和7Bi兌明擴(kuò)展體的又一個(gè)實(shí)施方式。該擴(kuò)展體700 可具有第一區(qū)域702、第二區(qū)域704和第三區(qū)域706。盡管說(shuō)明具有 三個(gè)區(qū)域,這些區(qū)域的數(shù)目不是為了限制，因?yàn)樵摂U(kuò)展體可具有需 要的多個(gè)區(qū)i或。每個(gè)區(qū)i或可具有入口708、出口710和多個(gè)孑L/712， 用于可移除地將該擴(kuò)展體連接到該基板。該入口708可經(jīng)由在圖3C 和3D中i兌明的ot支管體與氣體才奉組件(如MFC )流體連通。該出口 710 可經(jīng)由該基板(未說(shuō)明)與/>共01支管3各徑714和該混合歧管流體連 通。
該擴(kuò)展體700還可具有管^各端口 716，其i殳置在這些區(qū)域 每個(gè)之間。如圖7A和7B中所說(shuō)明的，該管^各端口716i殳在該第一區(qū) i或702和該第二區(qū)i或704之間以及該第二區(qū)i或704和該第三區(qū)i或706 之間。該管^各端口 716可與該7>共歧管^各徑714流體連通。
該管路端口 716可配置為容納能夠設(shè)置在兩個(gè)氣體傳輸 組件之間的垂直管3各(tube )或管子(pipe ),如在兩個(gè)混合閥之間。由于在該氣體棒上可利用的空間4艮小，目前還沒(méi)有在兩個(gè)現(xiàn)存的氣 體傳，俞組件之間增加額外組件的方法。然而，^吏用垂直的管^各是可 能的并且可以用作額外的測(cè)試端口以確保氣體流正確，用作樣品端 口以注入樣品氣體用于測(cè)試，用作額外的清除端口和/或用來(lái)再分 配，和/或用來(lái)重定向氣體管^各以減少盲管l殳或重定向氣體流動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，該擴(kuò)展體700可流體連^妄到該氣體面 板，如根據(jù)上面描述的該擴(kuò)展體的示例性實(shí)施方式所討論的。因此， 該擴(kuò)展體的區(qū)域可從該氣體面板向外延伸以允許額外氣體傳輸組 件的可移除連才妄。
在另 一個(gè)實(shí)施方式中，可以使用該擴(kuò)展體代替該混合歧 管226。圖8說(shuō)明了示例性的氣體面一反一端的側(cè)浮見圖。該氣體面板800 可具有多個(gè)氣體才奉802a、 802b、 802c、 802n，每個(gè)具有混合閥804a、 804b、 804c、 804n。該混合閥804a、 804b、 804c、 804n可與該擴(kuò)展 體806流體連通以及可移除地連接，該擴(kuò)展體具有第一區(qū)域808、第 二區(qū)i或810、第三區(qū)i或812、第四區(qū)i或814和n-區(qū)i或816。正3口所i兌明 的，該n-區(qū)域716延伸出該氣體才奉800以允i午該氣體傳車lr組件的可移 除連4妄。垂直管3各820a、 820b、 820c、 820n可乂人在每個(gè)混合閥804a、 804b、 804c、 804n之間的該擴(kuò)展體806向上延伸。垂直管^各820a、 820b、 820c、 820n可與該擴(kuò)展體806中的y^共歧管^各徑822流體連通。 該公共歧管路徑822可取代對(duì)另 一個(gè)混合歧管的需求。這將產(chǎn)生更 有效的氣體面板，因?yàn)樾枰俚牟牧希圃斓某杀靖?，以及?在更少的盲管段。
現(xiàn)在，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知可使用任何數(shù)目的擴(kuò)展體 以允許更大的靈活性。例如，單個(gè)擴(kuò)展體可用于該氣體面^反中間的 氣體才奉802b、 802c。第二擴(kuò)展體可i殳在該第一個(gè)氣體才奉802a上以及 第三擴(kuò)展體可設(shè)在最后一個(gè)氣體棒802n上。兩個(gè)擴(kuò)展體可從第一個(gè) 氣體^奉802a和最后一個(gè)氣體纟奉802n向外延伸以允i午增加額外的氣18體傳輸組件。這使得乂人已有的氣體面^反去除或向其增加氣體一奉變得 靈活和簡(jiǎn)便。
圖9是用于半導(dǎo)體處理的示例性氣體輸送裝置的示意圖。 通過(guò)氣體供應(yīng)管線914向等離子處理室910提供處理氣體。該氣體供 應(yīng)管線912可向布置在該室上部的噴頭或其它氣體供應(yīng)裝置^是供處 理氣體。另外，氣體供應(yīng)管線914可供應(yīng)處理氣體向該室的下部， 如，向圍繞該基底支座的氣體分配環(huán)或通過(guò)布置在該基底支撐件中 的氣體出口。然而，備選的雙氣體輸送裝置可提供氣體到該室的頂 部中間和頂部周界。分別將處理氣體從氣體源916、 918、 920、 930 供應(yīng)到氣體管線914,以及^)尋來(lái)自氣體源916、 918、 920、 930的處 理氣體供應(yīng)到MFC 922、 924、 926、 932。該MFC 922、 924、 926、 932將該處理氣體供應(yīng)到混合歧管928,之后將混合的氣體引導(dǎo)至氣 體流動(dòng)管線914。
在運(yùn)^f亍中，該用戶可選擇將傳豐lr到該等離子處理室的混 合流量的分?jǐn)?shù)。例如，該用戶可選沖,通過(guò)管線914傳輸?shù)?50 sccm Ar/30 sccm C4F8/15 sccm C4F6/22 sccm 02纟且成的;^。通過(guò)只于比總的 流，在這個(gè)例子中可通過(guò)對(duì)該氣體盒中的MFC 922、 924、 926、 932 的所有流量讀tt求和來(lái)測(cè)量，該控制器可調(diào)節(jié)管線914中的節(jié)流程 度以獲得需要的流量分配?；蛘?，可選的總流量計(jì)可正好安裝在該 混合歧管928的下游以測(cè)量混合氣體的總的流量，而不是通過(guò)只于該 氣體盒中的MFC922、 924、 926、 932的讀凄t求和確定總流量。
盡管根據(jù)幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式描述了這個(gè)發(fā)明，但是還存 在改變、替換和各種替代等同物，其落入本發(fā)明的范圍。還應(yīng)當(dāng)注 意的是有許多可選的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和設(shè)備。因此，下面 的權(quán)利要求解釋為包括所有這樣的改變、替換和各種替代等同物， 其落入本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.靈活的氣體傳輸設(shè)備，包括氣體面板，其具有第一個(gè)氣體棒和最后一個(gè)氣體棒，該氣體棒的每個(gè)上面具有多個(gè)氣體傳輸組件；多個(gè)互相連接以形成基底的歧管體，該多個(gè)歧管體的每個(gè)連接到該多個(gè)氣體傳輸組件之一；基板，其具有上表面和下表面，該基板的上表面連接到該基底的底部表面；混合歧管，其設(shè)在該基板的上表面，以平行連接該基底上的多個(gè)混合閥；以及泵/清除歧管，其設(shè)在該基板的上表面上，以平行連接該基底上的多個(gè)泵/清除歧管；其中該第一個(gè)氣體棒進(jìn)一步包括第一擴(kuò)展體，其具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域設(shè)在排除閥和該基底之間，該基底具有與該泵/清除歧管流體連通的排出口，第二擴(kuò)展體，其具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域設(shè)在混合閥和該基底之間，該基底具有與混合歧管流體連通的出口；以及其中該第一和第二擴(kuò)展體的第二部分從該氣體面板向外延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該混合歧管是混合歧管以及 該泵/清除歧管是排除歧管。
3. 才艮據(jù)^又利要求1所述的i殳備，其中該最后一個(gè)氣體一奉進(jìn)一步包 括第三擴(kuò)展體，其具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域 i殳在混合閥和該基底之間，并且該基底具有與該混合it支管流體 連通的出口； 以及第四擴(kuò)展體，其具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域 i殳在排除閥和該基底之間，并且該基底具有與該泵/清除A支管 流體連通的4非出口 ，其中該第三和第四擴(kuò)展體的第二部分/人該氣體面^反向外 延伸，該氣體面斧反配置為流體連4妄到第二單個(gè)氣體才奉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該第一擴(kuò)展和第二擴(kuò)展體進(jìn) 一步包括連接到該第二區(qū)域的多個(gè)區(qū)域。
5. 才艮據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中該第三擴(kuò)展和第四擴(kuò)展體進(jìn) 一步包括連接到該第二區(qū)域的多個(gè)區(qū)域。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中該第一擴(kuò)展體和該第三擴(kuò)展 體的每個(gè)區(qū)域進(jìn)一步包括與該基底流體連通的入口 ，其中該出口進(jìn)入該擴(kuò)展體中的7K平次級(jí)^支管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中該第二擴(kuò)展體和該第四擴(kuò)展 體的每個(gè)區(qū)域進(jìn)一步包括與該基底流體連通的入口和出口 ，其中該排出口進(jìn)入該擴(kuò)展體的水平次級(jí)A支管通道。
8. 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該基板進(jìn)一步包括第一多個(gè)輸入/輸出端口 ，其與該多個(gè)混合閥和出口流體連通；以及第二多個(gè)輸入/輸出端口 ，其與該多個(gè)排除閥和排出口流體連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該混合歧管平行于該泵/清除歧管。
10. 靈活的氣體傳輸設(shè)備，其包括至少一個(gè)氣體棒，設(shè)在第一個(gè)氣體棒和最后一個(gè)氣體棒 之間，該氣體棒的每個(gè)具有形成氣體面板的多個(gè)氣體傳輸組 件；多個(gè)歧管體，其互相連4妾以形成基底，該多個(gè)歧管體的 每個(gè)連接到該多個(gè)氣體傳輸組件的每個(gè)；基板，具有上表面和下表面，該上表面連4妄到該基底的 底部表面；以及歧管擴(kuò)展體，其具有多個(gè)$敘入端口，多個(gè)l命入端口的每個(gè)與該基底流體 連通；水平7>共歧管路徑；多個(gè)輸出端口，多個(gè)1#出端口的每個(gè)與該7>共歧管 i 各徑流體連通；以及多個(gè)垂直管^各端口，配置為容納管^各，該多個(gè)垂直 管if各端口的每個(gè)基本上i殳在該多個(gè)輸入端口的每個(gè)之間， 該垂直管^各端口的每個(gè)與該7>共歧管^各徑流體連通。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中該歧管擴(kuò)展體從該氣體面板向外延伸以容納并且流體連接到單個(gè)氣體棒。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括連接在該基板內(nèi)的 歧管，以平行地流體連接到排除閥。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中該歧管進(jìn)一步包括第一多 個(gè)輸入/l敘出端口 ，與該基底中的第二多個(gè)本#入/輸出端口流體 連通，以及其中該該基板上的第二多個(gè)輸入/輸出端口與該擴(kuò) 展體的排出口流體連通。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中該第一氣體棒進(jìn)一步包括 第一擴(kuò)展體，該第一擴(kuò)展體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，每個(gè)區(qū) i或具有入口、出口和4非出口，其中該入口與該基底流體連通；其中該第一區(qū)域的排出口設(shè)在排除閥和該基底之間并與 該排除^支管流體連通；以及其中該第 一擴(kuò)展體的第二部分從該氣體面板向外延伸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中該最后一個(gè)氣體棒進(jìn)一步 包括第二擴(kuò)展體，該第二擴(kuò)展體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，每 個(gè)區(qū)i或具有入口 、出口 ,口4非出口 ，其中i亥入口與該基底力t體連通；其中該第 一 區(qū)i或的4非出口 ^殳在排除閥和該基底之間并與 排除歧管流體連通；以及其中該第 一擴(kuò)展體的第二部分乂人該氣體面才反向外延伸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中該第一擴(kuò)展和第二擴(kuò)展體 進(jìn)一 步包括連4妄到該第二區(qū)域的多個(gè)區(qū)域。
全文摘要
靈活的氣體傳輸設(shè)備具有氣體面板，該氣體面板具有第一擴(kuò)展體，該第一擴(kuò)展體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域設(shè)在混合閥和該基底之間，該基底具有與出口泵/清除歧管流體連通的出口，以及第二擴(kuò)展體，該第二擴(kuò)展體具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，該第一區(qū)域設(shè)在排除閥和該基底之間，該基底具有與混合歧管流體連通的排出口，其中該第一和第二擴(kuò)展體的第二部分從該氣體面板向外延伸。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK101325150SQ20081009977
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者馬克·塔斯卡爾 申請(qǐng)人:朗姆研究公司