專利名稱：氣體和液體的噴射的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及氣體和液體噴射的系統(tǒng)和方法，更特別涉及用于膜沉積和其他工藝的氣體和液體噴射系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本文中所提供的背景描述是基于概括地呈現(xiàn)本公開的背景環(huán)境的目的。目前的所署名的發(fā)明者的工作，某種程度上，在背景技術(shù)部分中描述的工作，以及在提交申請(qǐng)時(shí)不可能符合現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明書中的方案，既不明確也不默示承認(rèn)是相對(duì)于本公開的現(xiàn)有技術(shù)。
在半導(dǎo)體處理期間，膜可能需要沉積在襯底上。半導(dǎo)體處理系統(tǒng)在處理室中沉積膜。襯底可定位在位于處理室中的基座上?？稍陬A(yù)定的周期提供前驅(qū)體氣體到處理室，以沉積膜。在襯底暴露其中后，前驅(qū)體氣體可從處理室中清除。然后，可以執(zhí)行氧化或等離子體處理。這些步驟可重復(fù)數(shù)次以在襯底上增加膜的厚度。
可以使用質(zhì)量流量控制器以測(cè)量前驅(qū)體液體的流量，該前驅(qū)體液體被汽化成前驅(qū)體氣體供給到處理室。對(duì)于一些膜，一旦在處理室達(dá)到前驅(qū)體氣體的飽和度，添加任何額外的前驅(qū)體氣體是浪費(fèi)的。因此需要前驅(qū)體液體和/或氣體的非常精確的計(jì)量，以最大限度地降低生產(chǎn)成本。然而，精確的質(zhì)量流量控制器也很昂貴，從而增加了半導(dǎo)體加工設(shè)備的成本。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于處理室的液體噴射系統(tǒng)，其包括從液體供給源接收液體且選擇性脈沖液體到管道中的液體噴射器?？刂颇K選擇液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度。氣體供給源供應(yīng)氣體到管道中。傳感器感測(cè)管道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并相應(yīng)地產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)。該控制模塊以該第一溫度信號(hào)和該第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為依據(jù)確認(rèn)所選擇的脈沖數(shù)發(fā)生。
在其他特征中，加熱的分支管圍繞管道周圍。傳感器感測(cè)在加熱的分支管所加熱的管道的部分中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)?？刂颇K包括脈沖計(jì)數(shù)模塊，該脈沖計(jì)數(shù)模塊與傳感器通信并以該第一溫度信號(hào)和該第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為依據(jù)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。脈沖參數(shù)模塊選擇該脈沖的脈沖數(shù)和脈沖寬度。比較模塊比較所選定的脈沖數(shù)和所計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)。在其他特征中，控制模塊還包括產(chǎn)生輸出到液體噴射器的控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊。傳感器感測(cè)來(lái)自液體供給源的液體的第二溫度和第二壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)。脈沖參數(shù)模塊根據(jù)該第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)確定脈沖數(shù)和脈沖寬度中的至少一個(gè)。
在其他特征中，液體噴射器包括自動(dòng)式燃料噴射器。液體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。液體噴射器和氣體供給源被聯(lián)接到連接管道的接頭。處理室包含半導(dǎo)體處理室。
一種系統(tǒng)，其包括液體噴射系統(tǒng)，并進(jìn)一步包括光刻圖形化工具。
用于操作處理室的方法，其包括在液體噴射器從液體供給源接收液體；選擇液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度；使用液體噴射器選擇性地脈沖液體到管道中；從氣體供給源供 應(yīng)氣體進(jìn)入管道；感測(cè)管道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并相應(yīng)地產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)；以及以該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為基礎(chǔ)確認(rèn)所選的脈沖數(shù)發(fā)生。
該方法進(jìn)一步包括對(duì)管道加熱。該方法還包括感測(cè)管道的被加熱的部分的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)。所述方法進(jìn)一步包括以該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為基礎(chǔ)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)；以及比較選定的脈沖數(shù)和所計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)。
在其他特征中，該方法包括產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)，該控制信號(hào)輸出到液體噴射器。該方法包括感測(cè)來(lái)自液體供給源的液體的第二溫度和第二壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并生成第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)。該方法包括根據(jù)該第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)確定脈沖數(shù)和脈沖寬度中的至少一個(gè)。
在其他特征中，液體噴射器包括自動(dòng)型燃料噴射器。液體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。液體噴射器和電源被聯(lián)接到與管道連接的接頭。處理室包含半導(dǎo)體處理室。
一種半導(dǎo)體制造方法，其進(jìn)一步在放置襯底到處理室中之前和之后者中的至少一者中包括將光致抗蝕劑施加到襯底上；將光致抗蝕劑曝光；圖形化光致抗蝕劑，并將該圖形轉(zhuǎn)移到襯底上；以及選擇性地從襯底上去除光致抗蝕劑。
一種非瞬態(tài)的計(jì)算機(jī)的機(jī)器可讀介質(zhì)，其包括用于控制處理室的程序指令。程序指令包括用于以下操作的代碼選擇從液體供給源接收液體的液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度；使用液體噴射器選擇性地脈沖液體到管道中；供應(yīng)氣體進(jìn)入管道；感測(cè)管道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并相應(yīng)地產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)；以及以該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為基礎(chǔ)確認(rèn)所選擇的脈沖數(shù)發(fā)生。
用于處理室的液體噴射系統(tǒng)，其包括分支管，該分支管限定從氣體供給源接收氣體的流體通道。在分支管中布置液體噴射器，該噴射器從液體供給源接收液體并選擇性地脈沖液體到流體通道中。控制模塊選擇液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度。在分支管中布置傳感器，感測(cè)流體通道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)?？刂颇K根據(jù)該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)確認(rèn)所選擇的脈沖數(shù)發(fā)生。
在其他特征中，分支管是加熱的分支管。控制模塊包括與傳感器通信的并以第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)為基礎(chǔ)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)的脈沖計(jì)數(shù)模塊，選擇該脈沖的脈沖數(shù)和脈沖寬度的脈沖參數(shù)模塊，以及對(duì)選定的脈沖數(shù)和所計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較的比較模塊。
在其他特征中，控制模塊還包括產(chǎn)生輸出到液體噴射器的控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊。傳感器感測(cè)來(lái)自液體供給源的液體的第二溫度和第二壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)。
在其他特征中，脈沖參數(shù)模塊根據(jù)第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)確定脈沖數(shù)和脈沖寬度中的至少一個(gè)。液體噴射器包括自動(dòng)式燃料噴射器。處理室包含半導(dǎo)體處理室。
在其他特征中，布置噴嘴在噴射器的上游的流體通道中。布置噴射器垂直于流體通道。液體噴射器包括樞軸式噴射器，盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。
半導(dǎo)體制造系統(tǒng)，其包括液體噴射系統(tǒng)，并進(jìn)一步包括光刻圖形化工具 用于操作的處理室的方法，其包括安置液體噴射器在分支管中，該分支管限定從氣體供給源接收氣體的流體通路；選擇液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度；在噴射器從液體供給源接收液體和選擇性地對(duì)該液體施以脈沖使其進(jìn)入流體通道；感測(cè)流體通道的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)；并以該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為基礎(chǔ)確認(rèn)所選擇的脈沖數(shù)發(fā)生。
在其他特征中，該方法包括對(duì)分支管加熱。該方法包括根據(jù)該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)；以及比較選定的脈沖數(shù)和所計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)。
在其他特征中，該方法包括產(chǎn)生輸出到液體噴射器的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制信號(hào)。該方法包括感測(cè)來(lái)自液體供給源的液體的第二溫度和第二壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并生成第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)。該方法包括根據(jù)該第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)確定脈沖數(shù)和脈沖寬度。
在其他特征中，液體噴射器包括自動(dòng)式燃料噴射器。處理室包含半導(dǎo)體處理室。該方法包括在噴射器的上游的流體通道中設(shè)置噴嘴。該方法包括安置液體噴射器垂直于流體通道。
在其他特征中，液體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。
一種半導(dǎo)體制造方法，其包括該方法并進(jìn)一步在處理室中處理襯底之前和之后兩者中的至少一者中包括將光致抗蝕劑施加到襯底；將光致抗蝕劑曝光；圖形化光致抗蝕劑，并將圖形轉(zhuǎn)移到襯底上；以及從襯底上選擇性地去除光致抗蝕劑。
一種處理室的氣體噴射系統(tǒng)，其包括從氣體供給源接收氣體的氣體噴射器。在氣體噴射器的上游安置傳感器以感測(cè)在氣體供給源和氣體噴射器之間的流體通道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)?？刂颇K與氣體噴射器通信，并以該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)為基礎(chǔ)選擇氣體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度，以提供預(yù)定的氣體流量到處理室。
在其他特征中，控制模塊包括選擇該脈沖的脈沖數(shù)和脈沖寬度的脈沖參數(shù)模塊，以及產(chǎn)生輸出到氣體噴射器的控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊。
在其他特征中，氣體噴射器包括至少一個(gè)自動(dòng)式燃料噴射器。氣體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。處理室包含半導(dǎo)體處理室?？刂颇K改變脈沖寬度至高于預(yù)定脈沖寬度以造成由于氣體噴射而在半導(dǎo)體處理室中發(fā)生等離子體的脈沖。
在其他特征中，控制模塊改變脈沖寬度至低于預(yù)定的脈沖寬度，以防止由于氣體噴射而在半導(dǎo)體處理室中發(fā)生等離子體的脈沖。
一種半導(dǎo)體制造系統(tǒng)，其包括該氣體噴射系統(tǒng)，并進(jìn)一步包括光刻圖形化工具。
用于操作處理室的方法，其包括安置傳感器在從氣體供給源接收氣體的氣體噴射器的上游；感測(cè)在噴射器和氣體供給源之間的流體通路中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)；以及根據(jù)該第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)選擇氣體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度，以提供氣體的預(yù)定的流量到所述處理室。
在其他特征中，該方法包括產(chǎn)生輸出到氣體噴射器的控制信號(hào)。氣體噴射器包括自動(dòng) 式燃料噴射器。氣體噴射器包括樞軸式噴射器、盤樣式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。處理室包含半導(dǎo)體處理室。
在其他特征中，該方法包括改變脈沖寬度至高于預(yù)定的脈沖寬度，以造成由于氣體的噴射而在半導(dǎo)體處理室中發(fā)生等離子體的脈沖。該方法包括改變脈沖寬度至低于預(yù)定的脈沖寬度，以防止由于氣體的噴射而在半導(dǎo)體處理室中發(fā)生等離子體的脈沖。
一種半導(dǎo)體制造方法，其包括該方法，并進(jìn)一步在處理室中放置襯底之前和之后兩者中的至少一者中包括將光致抗蝕劑施加到襯底；將光致抗蝕劑曝光；圖形化光致抗蝕劑，并將圖形轉(zhuǎn)移到襯底上；以及從襯底上選擇性地去除光致抗蝕劑。
根據(jù)本文的具體實(shí)施方式
、權(quán)利要求和附圖，本公開適用于其它領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。詳細(xì)的描述和具體實(shí)例僅旨在作為說(shuō)明的目的，且并非旨在限制本公開的范圍。


根據(jù)具體實(shí)施方式
和附圖，將能更充分地理解本公開，其中
圖I為根據(jù)本公開的處理室的液體噴射系統(tǒng)的實(shí)例的功能框 圖2是根據(jù)本公開所示的監(jiān)測(cè)液體前驅(qū)體傳輸?shù)郊訜岬姆种Ч艿臏囟群蛪簭?qiáng)的示意
圖3是根據(jù)本公開所示的用于操作噴射器的示例方法的流程 圖4是根據(jù)本公開所示的用于沉積膜的液體噴射系統(tǒng)的使用流程 圖5A和圖5B顯示了多室系統(tǒng)的氣體和液體噴射系統(tǒng)；
圖6是根據(jù)本公開的處理室的另一液體噴射系統(tǒng)的功能框 圖7是自動(dòng)式燃料噴射器的示例的剖視 圖8A和圖SB是根據(jù)本公開的處理室的氣體噴射系統(tǒng)的功能框 圖9顯示使用圖8的氣體噴射系統(tǒng)的質(zhì)量流速率與上游壓強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系；
圖10A-10C顯示具有位于氣體箱內(nèi)的噴射器的處理室中的等離子體的阻抗在不同脈沖周期的結(jié)果；
圖IlA和圖IlB顯示當(dāng)噴射器位于與噴頭相比更靠近氣體箱時(shí)，在相同的脈沖周期的
結(jié)果;
圖12A-12C示意了不同的脈沖寬度或占空比的結(jié)果；圖13是用氣體噴射將氣體供給到處理室的示例方法的流程 圖14是包括光刻圖形化工具的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)的功能框圖。
具體實(shí)施例方式 下面的描述在本質(zhì)上僅僅是說(shuō)明性的，并不意圖以任何方式限制本公開、本公開的應(yīng)用或本公開的用途。為清楚起見，在附圖中將使用相同的參考數(shù)字以識(shí)別相似的組成部分。如本文所用的，短語(yǔ)A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)解釋為指邏輯(A或B或C)，使用非獨(dú)占性的邏輯“或”。但應(yīng)當(dāng)理解，在不會(huì)改變本公開的原則下方法中的步驟可以以不同的順序執(zhí)行。
本公開的圖1-7涉及用于精確運(yùn)送液體和/或氣體到工藝中的各種液體噴射系統(tǒng)。液體噴射系統(tǒng)包括自動(dòng)式燃料噴射器和控制系統(tǒng)以確保將液體或氣體的所需量傳輸?shù)焦に囍小Ｗ詣?dòng)式燃料噴射器可以用不同的材料、流率或其它操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)特定工藝的需要。在一些實(shí)例中，所噴射的液體由加熱的分支管汽化以產(chǎn)生氣體。液體噴射系統(tǒng)允許液體和/或氣體的噴射接近工藝時(shí)發(fā)生，這樣當(dāng)進(jìn)行更改時(shí)減少時(shí)間延遲。液體噴射系 統(tǒng)也趨向于減少浪費(fèi)。
另外，本公開的圖8-13涉及用于精確輸送氣體到工藝中的氣體噴射系統(tǒng)。氣體噴射系統(tǒng)還包括自動(dòng)式燃料噴射器和控制系統(tǒng)以確保液體或氣體的所需量被傳遞到工藝。自動(dòng)式燃料噴射器可以用不同的材料、流率或其它操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)特定的工藝的需要。根據(jù)本公開，該控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)噴射器的上游的溫度和/或壓強(qiáng)，以控制供應(yīng)到工藝的氣體的下游壓強(qiáng)、流率或濃度。也可以監(jiān)測(cè)下游溫度和/或壓強(qiáng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，顯示了根據(jù)本公開的處理室的液體噴射系統(tǒng)10的實(shí)例。液體噴射系統(tǒng)10將液體從液體供給源12通過(guò)管道16供應(yīng)至具有噴射器端頭22的噴射器20。
氣體供給源24通過(guò)連接到接頭29的管道28供應(yīng)氣體。對(duì)氣體可以加熱或不加熱?？稍O(shè)置噴射器端頭22在接頭29內(nèi)，以使得當(dāng)氣體向處理室流動(dòng)時(shí)，其流過(guò)噴射器端頭22。
加熱的分支管32從接頭29接收氣體和前驅(qū)體流。噴射器20噴射前驅(qū)體的相對(duì)小的微滴到加熱的分支管32中。這些微滴被氣體剪切，并通過(guò)加熱的分支管32加熱到氣態(tài)的狀態(tài)。前驅(qū)體氣體被輸送到室36。正如可以理解的，防止前驅(qū)體的液滴到達(dá)處理室36且防止污染襯底是很重要的。
諸如溫度傳感器或壓力傳感器之類的傳感器48感測(cè)前驅(qū)體氣體的溫度或壓強(qiáng)。傳感器48產(chǎn)生輸出到控制模塊38中的溫度信號(hào)或壓強(qiáng)信號(hào)。控制模塊38檢測(cè)溫度信號(hào)和/或壓強(qiáng)信號(hào)，以確保發(fā)生選定的脈沖數(shù)N，其中N是大于O的整數(shù)。如上文所討論的，當(dāng)沉積例如敷形膜等薄膜或在其他工藝中時(shí)，具有前驅(qū)體或其他液體(或氣體)的適當(dāng)?shù)牧?，而沒有過(guò)量以盡量減少成本，這是重要的。
控制模塊38可包括脈沖參數(shù)模塊40，脈沖參數(shù)模塊40輸出占空比、脈沖寬度和脈沖數(shù)N到脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制模塊52。該P(yáng)WM控制模塊52將開關(guān)信號(hào)輸出到噴射器20。PWM控制模塊52和噴射器20之間也可以使用繼電器。
控制模塊38包括確定實(shí)際發(fā)生的脈沖數(shù)的脈沖計(jì)數(shù)模塊42?？刂颇K38包括比較所需脈沖數(shù)N和實(shí)際上發(fā)生的脈沖數(shù)的比較模塊44。當(dāng)發(fā)生不匹配時(shí)，比較模塊44可產(chǎn)生誤差 目號(hào)。
一個(gè)或多個(gè)附加的諸如溫度傳感器和/或壓強(qiáng)傳感器等的傳感器56，監(jiān)控如噴射器20的入口側(cè)的溫度和/或壓強(qiáng)等條件。脈沖參數(shù)模塊40可以響應(yīng)于在噴射器20的入口側(cè)感測(cè)到的條件的變化，調(diào)整脈沖參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)，脈沖參數(shù)諸如占空比、脈沖寬度，和脈沖數(shù)N。僅作為示例，通過(guò)脈沖參數(shù)模塊40可以改變脈沖參數(shù)以響應(yīng)溫度和/或壓強(qiáng)條件的變化。在離散的時(shí)間的基礎(chǔ)上，在事件的基礎(chǔ)上或使用其他標(biāo)準(zhǔn)，可以連續(xù)地進(jìn)行改變，
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出在液體前驅(qū)體進(jìn)入加熱的分支管32的噴射過(guò)程中溫度和壓強(qiáng)值的曲線圖。如上所述，在某些應(yīng)用中傳輸預(yù)定量的液體而不浪費(fèi)是重要的。因此，確定所有的N個(gè)脈沖是否已發(fā)生是重要的。當(dāng)噴射器被堵塞和/或在控制系統(tǒng)中發(fā)生電氣問(wèn)題的情況中，脈沖可能不會(huì)發(fā)生。
當(dāng)噴射器噴射液體到被加熱的分支管中時(shí)，在被加熱的分支管32中的氣體的溫度和壓強(qiáng)發(fā)生變化。更具體地，該壓強(qiáng)響應(yīng)于噴射脈沖增加，然后下降。同樣地，被加熱的分支管中的溫度降低，然后上升。雖然傳感器可以測(cè)量壓強(qiáng)或溫度，但合適的溫度傳感器往往具有較低的成本。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出了用于操作圖I的噴射器20的示例方法100。在110，確定液體(如前驅(qū)體)的量以創(chuàng)建氣體的所需量。轉(zhuǎn)換成氣體的液體的所需量可根據(jù)上游傳感器的反饋的改變來(lái)計(jì)算。該計(jì)算可以由脈沖參數(shù)模塊或PWM模塊執(zhí)行。液體的量可以由操作者設(shè)定。在114處，確定脈沖數(shù)N、每個(gè)脈沖的脈沖寬度和占空比。如果由傳感器56測(cè)量的噴射器20的入口側(cè)上的感測(cè)條件有變化，控制器確定是否要改變脈沖參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。在118，N個(gè)脈沖中的一個(gè)被噴射。在122中，控制器確定脈沖是否發(fā)生。如果脈沖發(fā)生了，控制器確定是否所有的N個(gè)脈沖已被噴射。如果124是非真的，通過(guò)118繼續(xù)控制。如果控制確認(rèn)脈沖中的一個(gè)已發(fā)生失敗，則在128會(huì)生成錯(cuò)誤。否則，當(dāng)所有的N個(gè)脈沖已被噴射時(shí)，控制結(jié)束。雖然通過(guò)脈沖確認(rèn)的脈沖如圖3所示，所有的脈沖可獨(dú)立于所有發(fā)生的脈沖的確認(rèn)的時(shí)間被噴射。以及其它的變化都是預(yù)期的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，液體噴射系統(tǒng)可以被用來(lái)提供用于沉積如敷形膜等膜的前驅(qū)體氣體?？梢岳斫猓稍谄渌到y(tǒng)中使用液體噴射器系統(tǒng)。僅作為示例，液體噴射器系統(tǒng)可以用于沉積其他類型的膜和/或傳輸氣體或液體到其他類型的工藝等。圖4示出了用于沉積敷形膜的方法140的一部分的實(shí)例。如上文所述，通過(guò)噴射液體前驅(qū)體生成氣態(tài)前驅(qū)體。然后在144中傳遞氣態(tài)前驅(qū)體到處理室。在預(yù)定期間之后，在148中清除前驅(qū)體氣體。在另一預(yù)定期間之后，在152中發(fā)生等離子體或氧化處理?？梢灾貜?fù)框144、148和152以增加敷形膜的厚度。
現(xiàn)在參考圖5A和圖5B，顯示了用于具有相同的室的多個(gè)室或者多個(gè)站的系統(tǒng)的液體噴射系統(tǒng)。如圖5A所示，處理室210A、210B、210C和210D中的每一個(gè)分別包括噴頭214A、214B、214C和214D。處理室210A、210B、210C和210D中的每一個(gè)從供給源提供液體218A、218B、218C 和 218D 到液體噴射系統(tǒng)(LIS) 216A、216B、216C 和 216D (統(tǒng)稱 LIS216)。
如圖5B所示，LIS 216中的每一個(gè)包括連接到加熱的分支管241的液體噴射器240。傳感器243監(jiān)控溫度或壓強(qiáng)?？刂颇K(CM) 244監(jiān)視溫度或壓強(qiáng)以確認(rèn)脈沖已實(shí)際上發(fā)生?？刂颇K244將控制信號(hào)發(fā)送到輸出控制信號(hào)到噴射器240的PWM控制模塊252。附加的傳感器256，如溫度和/或壓強(qiáng)傳感器，以類似于如上所述的關(guān)于傳感器56的監(jiān)測(cè)方式監(jiān)測(cè)噴射器240的入口側(cè)的條件。
在圖5A和5B中，管道供給氣體到加熱的分支管241的入口。氣體也可由氣體供給源222通過(guò)噴射器224供應(yīng)。另一系統(tǒng)控制模塊228可以與LIS 216和氣體噴射器224進(jìn)行通信，以控制工藝。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，根據(jù)本公開的用于處理室的另一種液體噴射系統(tǒng)290被示出。在這個(gè)實(shí)例中，噴射器20被安裝在加熱的分支管32上。噴射器20可以布置成垂直于通過(guò)加熱的分支管32的氣體流動(dòng)方向，但也可以使用其它方向。由氣體供給源24通過(guò)管道28供給氣體到增加氣體速度的噴嘴294。僅作為示例，噴嘴294可以是匯散(CD)噴嘴。噴嘴294可增加氣體的速度到高速、音速或超音速。通過(guò)增加導(dǎo)管/管道的氣體流的速度，該噴嘴增加微滴的剪切速率。在實(shí)例中，使用以 IOslm的流速通過(guò)聲速噴嘴的尺寸小于10微米的微滴。
可以理解，相對(duì)于通過(guò)加熱的分支管32的氣體流動(dòng)方向可以布置噴射器20在不同的角度。例如，管道28和噴射器20可以形成相對(duì)于彼此和相對(duì)于氣體流經(jīng)加熱的分支管32的方向成約120°的角度,但也可以使用其他角度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，示出自動(dòng)式燃料噴射器的實(shí)例。正如可以理解的，雖然示出了樞軸式噴射器，但可以使用自動(dòng)式燃料噴射器的其他設(shè)計(jì)。僅作為示例，也可使用盤式噴射器、球座式噴射器和/或其他類型的噴射器。噴射器20包括入口端205。噴射器20的打開和關(guān)閉狀態(tài)，也可以通過(guò)控制端296進(jìn)行電氣控制，控制端296允許線圈297通電和斷電。當(dāng)線圈297通電時(shí)，噴射器20的柱塞298移動(dòng)，且液體從噴射器端頭22噴射。
雖然在圖1-7中的示例供應(yīng)液體，該液體被蒸發(fā)和被供應(yīng)到在半導(dǎo)體處理系統(tǒng)中的處理室中，液體噴射系統(tǒng)可用于供應(yīng)液體和/或氣體到其他類型的系統(tǒng)或工藝。
現(xiàn)在參考圖8A和8B，示出了根據(jù)本公開的氣體噴射系統(tǒng)300。雖然在圖8A-12C中的實(shí)施例供應(yīng)氣體到在膜處理系統(tǒng)中的處理室中，氣體噴射系統(tǒng)可用于將氣體供應(yīng)到其它類型的系統(tǒng)或工藝中。氣體噴射系統(tǒng)300通過(guò)管道和單向閥310將氣體從氣體箱304供應(yīng)到噴射器320。傳感器322監(jiān)控噴射器320的上游側(cè)的氣體壓強(qiáng)，并產(chǎn)生壓強(qiáng)信號(hào)。傳感器322也可用于監(jiān)測(cè)供應(yīng)到噴射器的上游側(cè)的氣體的溫度?？刂颇K324接收來(lái)自壓強(qiáng)傳感器322的壓強(qiáng)信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)來(lái)控制噴射器320的脈沖發(fā)生。例如，控制模塊324可以輸出信號(hào)給如固態(tài)繼電器之類的繼電器，該繼電器控制噴射器320。噴射器320的輸出以預(yù)定的質(zhì)量流率供應(yīng)氣體到室332的噴頭330。也可以監(jiān)測(cè)下游的溫度和/或壓強(qiáng)。在圖8B中，顯示了控制模塊324的示例。在圖8B中的控制模塊包括脈沖參數(shù)模塊336，脈沖參數(shù)模塊336確定足以提供所需的氣體濃度的脈沖寬度和脈沖數(shù)。脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊338在來(lái)自脈沖參數(shù)模塊336的控制信號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生用于噴射器320的控制信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D9，示出了使用圖8的氣體噴射系統(tǒng)的質(zhì)量流率與上游壓強(qiáng)的函數(shù)關(guān)系。正如可以理解的，對(duì)如氬(Ar)、氦(He)、氮?dú)?N2)等各種氣體，質(zhì)量流率為上游側(cè)壓強(qiáng)的相對(duì)線性的函數(shù)。質(zhì)量流率由下式給出
權(quán)利要求
1.一種用于處理室的液體噴射系統(tǒng)，其包括 液體噴射器，其從液體供給源接收液體并選擇性地脈沖所述液體到管道中； 選擇所述液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度的控制模塊； 供給氣體至所述管道中的氣體供給源；以及， 感測(cè)所述管道的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并相應(yīng)地產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)的傳感器； 其中，所述控制模塊，基于所述第一溫度信號(hào)和所述第一壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)，確認(rèn)所選擇的所述脈沖數(shù)發(fā)生。
2.如權(quán)利要求I所述的液體噴射系統(tǒng)，還包括包繞所述管道的加熱的分支管。
3.如權(quán)利要求2所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述傳感器感測(cè)在由所述加熱的分支管加熱的所述管道的部分的所述第一溫度和所述第一壓強(qiáng)中的所述至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求I所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊包括 脈沖計(jì)數(shù)模塊，其與所述傳感器通信并基于所述第一溫度信號(hào)和所述第一壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)； 選擇所述脈沖數(shù)和所述脈沖的所述脈沖寬度的脈沖參數(shù)模塊；和 將所選擇的所述脈沖數(shù)與所述計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)進(jìn)行比較的比較模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊還包括產(chǎn)生輸出到所述液體噴射器的控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊。
6.如權(quán)利要求4所述的液體噴射系統(tǒng)，還包括傳感器，該傳感器感測(cè)來(lái)自所述液體供給源中的所述液體的第二溫度和第二壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并且生成第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)。
7.如權(quán)利要求6所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述脈沖參數(shù)模塊根據(jù)所述第二溫度信號(hào)和所述第二壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)確定所述脈沖數(shù)和所述脈沖寬度中的至少一個(gè)。
8.如權(quán)利要求I所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述液體噴射器包括自動(dòng)式燃料噴射器。
9.如權(quán)利要求I所述的液體噴射系統(tǒng),其中,所述液體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。
10.如權(quán)利要求I所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，將所述液體噴射器和所述氣體供給源聯(lián)接到與所述管道連接的接頭。
11.如權(quán)利要求I所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述處理室包含半導(dǎo)體處理室。
12.—種用于處理室的液體噴射系統(tǒng),其包括 限定從氣體供給源接收氣體的流體通道的分支管； 液體噴射器，其布置在所述分支管中，從液體供給接收液體并且選擇性脈沖所述液體至所述流體通道中； 選擇所述液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度的控制模塊；以及， 傳感器，其布置在所述分支管中，感測(cè)在所述流體通道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)， 其中，所述控制模塊基于所述第一溫度信號(hào)和所述第一壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)確認(rèn)所述選擇的脈沖數(shù)發(fā)生。
13.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述分支管是加熱的分支管。
14.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊包括 脈沖計(jì)數(shù)模塊，其與所述傳感器通信，并基于所述第一溫度信號(hào)和所述第一壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)； 脈沖參數(shù)模塊，其選擇所述脈沖的所述脈沖數(shù)和所述脈沖寬度；以及 比較模塊，其將所選擇的所述脈沖數(shù)與所述計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)比較。
15.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊還包括產(chǎn)生輸出到所述液體噴射器的控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊。
16.如權(quán)利要求15所述的液體噴射系統(tǒng)，還包括感測(cè)來(lái)自所述液體供給源中的所述液體的第二溫度和第二壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并生成第二溫度信號(hào)和第二壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)的傳感器。
17.如權(quán)利要求16所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述脈沖參數(shù)模塊根據(jù)所述第二溫度信號(hào)和所述第二壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)確定所述脈沖數(shù)和所述脈沖寬度中的至少一個(gè)。
18.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述液體噴射器包括自動(dòng)式燃料噴射器。
19.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述處理室包含半導(dǎo)體處理室。
20.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，還包括配置在所述噴射器上游的所述流體通道內(nèi)的噴嘴。
21.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述噴射器布置成垂直于所述流體通道。
22.如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，其中，所述液體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。
23.一種半導(dǎo)體制造系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求12所述的液體噴射系統(tǒng)，還包括光刻圖形化工具。
24.—種用于處理室的氣體噴射系統(tǒng)，包括 從氣體供給源接收氣體的氣體噴射器； 傳感器，其放置在所述氣體噴射器的上游以感測(cè)在所述氣體供給源和所述氣體噴射器之間的流體通路中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，并產(chǎn)生第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)；以及， 控制模塊，其與所述氣體噴射器通信，并基于所述第一溫度信號(hào)和所述第一壓強(qiáng)信號(hào)中的所述至少一個(gè)，選擇所述氣體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度，以提供預(yù)定的所述氣體的流量到所述處理室。
25.如權(quán)利要求24所述的氣體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊包括 選擇所述脈沖的所述脈沖數(shù)和所述脈沖寬度的脈沖參數(shù)模塊；以及 產(chǎn)生輸出到所述氣體噴射器的控制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)模塊。
26.如權(quán)利要求24所述的氣體噴射系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射器包括自動(dòng)式燃料噴射器中的至少一種。
27.如權(quán)利要求24所述的氣體噴射系統(tǒng)，其中，所述氣體噴射器包括樞軸式噴射器、盤式噴射器和球座式噴射器中的至少一種。
28.如權(quán)利要求24所述的氣體噴射系統(tǒng)，其中，所述處理室包含半導(dǎo)體處理室。
29.如權(quán)利要求28所述的氣體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊改變所述脈沖寬度至高于預(yù)定的脈沖寬度，以造成因?yàn)樗鰵怏w噴射而在所述半導(dǎo)體處理室中發(fā)生等離子體的脈沖。
30.如權(quán)利要求29所述的氣體噴射系統(tǒng)，其中，所述控制模塊改變所述脈沖寬度至低于所述預(yù)定的脈沖寬度，以防止因?yàn)樗鰵怏w噴射而在所述半導(dǎo)體處理室中發(fā)生等離子體的脈沖。
31.一種半導(dǎo)體制造系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求24所述的氣體噴射系統(tǒng)，并進(jìn)一步包括光刻圖形化工具。
全文摘要
一種用于處理室的液體噴射系統(tǒng)，其包括從液體供給源接收液體并選擇地脈沖液體進(jìn)入管道的液體噴射器?？刂颇K選擇液體噴射器的脈沖數(shù)和脈沖寬度。氣體供給源供應(yīng)氣體進(jìn)入導(dǎo)管。傳感器感測(cè)在管道中的第一溫度和第一壓強(qiáng)中的至少一個(gè)，和相應(yīng)地生成第一溫度信號(hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)?；谠摰谝粶囟刃盘?hào)和第一壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一個(gè)，該控制模塊確認(rèn)所選擇的脈沖數(shù)發(fā)生。
文檔編號(hào)C23C16/52GK102906305SQ201180019174
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者拉梅什·錢德拉塞卡拉, 安東尼·澤維爾, 凱文·詹寧斯, 李明, 亨利·喬恩, 丹尼斯·豪斯曼 申請(qǐng)人:諾發(fā)系統(tǒng)公司