作為化學再使用策略的反應體積的順序級聯(lián)的制作方法
【專利摘要】一種襯底處理系統(tǒng)包括限定N個反應體積的一個或多個處理室。N-1個第一閥被布置在N個反應體積之間?？刂破髋cN-1第一閥連通并被配置成：利用前驅(qū)物氣體加壓N個反應體積中的第一個至第一目標壓力，等待第一預定的浸泡時期，排空N個反應體積中的第二個至低于第一目標壓力的第二目標壓力，以及打開N個反應體積中的第一個與N個反應體積中的第二個之間的N-1個第一閥中的一個。
【專利說明】作為化學再使用策略的反應體積的順序級聯(lián) 相關(guān)申請的交叉引用
[0001] 本申請要求于2013年2月27日提交的申請?zhí)枮?3/779,056的美國實用新型申 請的優(yōu)先權(quán)，以及要求于2012年3月1日提交的申請?zhí)枮?1/605,231的美國臨時申請的 權(quán)益。以上所引用的申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。

【技術(shù)領域】
[0002] 本發(fā)明涉及襯底處理室，并且更具體地涉及半導體處理室。

【背景技術(shù)】
[0003] 本文提供的【背景技術(shù)】描述是為了總體上呈現(xiàn)本發(fā)明的上下文的目的。在本背景技 術(shù)部分所描述的范圍內(nèi)的目前署名的發(fā)明人的工作、以及在提交申請時可能未以其它方式 認定為現(xiàn)有技術(shù)的本說明書的各方面，既沒有明示地也沒有暗示地被承認為是相對于本發(fā) 明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004] 一些基于氣相的反應技術(shù)及其相關(guān)應用（例如介電常數(shù)（k)恢復和原子層沉積 (ALD))需要昂貴的前驅(qū)物氣體。這些處理涉及將襯底暴露于在目標壓力下的前驅(qū)物氣體， 使該襯底被浸泡，然后排放該前驅(qū)物氣體（暴露/浸泡/排放的順序）。為了使前驅(qū)物氣體 的使用最小化，已經(jīng)付出顯著的努力以最大限度地減少反應體積，其減少每個晶片的前驅(qū) 物氣體消耗。然而，較小的反應體積可能導致其它不期望有的反應器設計妥協(xié)，其可能會增 加基于所通過的每個晶片的成本。
[0005] 現(xiàn)在參考圖1，示出了第一反應體積10。基座12被布置在第一反應體積10中并且 為諸如半導體晶片之類的襯底14提供支撐。前驅(qū)物氣體20-U20-2、...和20-N(統(tǒng)稱為 前驅(qū)物氣體20)經(jīng)由閥22-1、22-2、. .·和22-N(統(tǒng)稱為閥20)被供應至第一反應體積10， 其中N是整數(shù)。清掃氣體24經(jīng)由閥26被供應至第一反應體積10。泵30可以被用于從第 一反應體積10選擇性地抽取前驅(qū)物氣體和/或清掃氣體。
[0006] 現(xiàn)在參考圖2,示出了用于操作第一反應體積10的方法。在31中，N = 1。在32 中，襯底14被布置在第一反應體積10中并且在目標壓力下暴露于第一前驅(qū)物氣體。在34 中，使襯底14在前驅(qū)物氣體中浸泡持續(xù)預定的時間。在36中，將前驅(qū)物氣體從第一反應體 積10清掃出并丟棄。在38中，如果將使用另一種前驅(qū)物氣體，則控制返回到32。任選地， 順序可以經(jīng)由39和41循環(huán)。否則結(jié)束該處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] -種襯底處理系統(tǒng)包含限定η個反應體積的一個或多個處理室，其中N是大于一 的整數(shù)。Ν-1個第一閥被布置于該Ν個反應體積之間。控制器與該Ν-1個第一閥連通并且 被配置成利用前驅(qū)物氣體加壓該Ν個反應體積中的第一個至第一目標壓力，等待第一預定 浸泡時期，排空該Ν個反應體積中的第二個到低于該第一目標壓力的第二目標壓力，并打 開該Ν個反應體積中的第一個與該Ν個反應體積中的第二個之間的該Ν-1個第一閥中的一 個。
[0008] 在其它特征中，N個壓力傳感器分別測量在N個反應體積中的壓力。控制器被配 置成與該N個壓力傳感器連通。N個泵經(jīng)由N個第二閥與該N個反應體積流體連通?？刂?器被配置成選擇性地操作該N個泵和該N個第二閥。
[0009] 在其它特征中，控制器被配置成等待直到該N個反應體積中的第一個與該N個反 應體積中的第二個之間存在預定的壓力關(guān)系，并關(guān)閉該N-1個第一閥中的一個。該預定的 壓力關(guān)系是壓力平衡。
[0010] 在其它特征中，控制器被配置成引入額外量的該前驅(qū)物氣體至該N個反應體積中 的第二個以在關(guān)閉該N-1個第一閥中的一個之后獲得第三目標壓力。
[0011] 在其它特征中，控制器被配置成從該N個反應體積中的第一個清掃出殘留的前驅(qū) 物氣體。
[0012] 在其它特征中，控制器被配置成等待第二預定浸泡時期并且使在該N個反應體積 中的第二個中的該前驅(qū)物氣體級聯(lián)至該N個反應體積中的另外一個中。
[0013] 在還有的其它特征中，N-1個壓縮機和N-1個第二閥被布置在該N個反應體積之 間。控制器進一步與該N-1個壓縮機和該N-1個第二閥連通?？刂破鞅慌渲贸?，在排空該 N個反應體積中的第二個至該第二目標壓力之后，打開在該N個反應體積中的第一個與該N 個反應體積中的第二個之間的該N-1個第二閥中的一個，并操作該N-1個壓縮機中的一個 以從該N個反應體積中的第一個驅(qū)動該前驅(qū)物氣體至該N個反應體積中的第二個。
[0014] 在其它特征中，控制器被配置成關(guān)閉該N-ι個第一閥中的一個以及該N-ι個第二 閥中的一個?？刂破鞅慌渲贸商砑宇~外量的該前驅(qū)物氣體至該N個反應體積中的第二個以 獲得第三目標壓力?？刂破鞅慌渲贸蓮脑揘個反應體積中的第一個清掃出殘留的前驅(qū)物氣 體。
[0015] 一種襯底處理，其包括限定反應體積的處理室。第一閥被設置在該反應體積和存 儲體積之間?？刂破髋c該第一閥連通并被配置成利用前驅(qū)物氣體加壓該反應體積至第一目 標壓力，等待預定的浸泡時期，排空該存儲體積至低于該第一目標壓力的壓力，并打開該第 一閥。
[0016] 在其它特征中，控制器與第二閥和壓縮機連通，并且被配置成操作該第一閥、該第 二閥和該壓縮機以從該反應體積驅(qū)動該前驅(qū)物氣體至該存儲體積。
[0017] 在其它特征中，壓力傳感器測量在反應體積中的壓力。泵經(jīng)由第二閥與該反應體 積流體連通?？刂破髋c該壓力傳感器、該泵和該第二閥連通?？刂破鞅慌渲贸申P(guān)閉該第一 閥和該第二閥?？刂破鞅慌渲贸蓮脑摲磻w積清掃出殘留的前驅(qū)物?？刂破鞅慌渲贸纱蜷_ 在該反應體積與該存儲體積之間的該第一閥和該第二閥，并且操作壓縮機以從該存儲體積 驅(qū)動該前驅(qū)物氣體至該反應體積。
[0018] 在其它特征中，N個額外的反應體積和N個額外的閥連接該N個額外的反應體積 至該壓縮機。控制器被配置成打開該第一閥中的一個或該N個額外的閥中的一個，打開該 第二閥，并操作該壓縮機以從該存儲體積泵送該前驅(qū)物氣體至該反應體積中的一個或N個 額外的反應體積中的一個。
[0019] 本發(fā)明的應用的進一步領域?qū)摹揪唧w實施方式】、權(quán)利要求書和附圖中變得顯而易 見?！揪唧w實施方式】和具體實施例僅旨在為說明的目的，而不是旨在限制本發(fā)明的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 本發(fā)明將從【具體實施方式】和附圖被更充分地理解，其中：
[0021] 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的第一反應體積的功能方框圖；
[0022] 圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)示出第一反應體積的操作的流程圖；
[0023] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一反應體積和第二反應體積的功能方框圖；
[0024] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的三個或更多個級聯(lián)反應體積的功能方框圖；
[0025] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的控制器的功能方框圖；
[0026] 圖6是示出用于操作圖3的第一反應體積和第二反應體積的方法的流程圖；
[0027] 圖7是對根據(jù)本發(fā)明的第一反應體積和第二反應體積的另一種布置的功能方框 圖；
[0028] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一種控制器的功能方框圖；
[0029] 圖9是示出用于操作圖7的第一反應體積和第二反應體積的方法的流程圖；
[0030] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的反應體積的另一種布置的功能方框圖；以及
[0031] 圖11是示出用于操作圖10的反應體積的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，使襯底在第一反應體積中于第一目標壓力下暴露于前驅(qū)物氣體。讓 該襯底浸泡前驅(qū)物氣體中。然后，打開從第一反應體積至被排空且在低于第一目標壓力的 壓力下的第二反應體積（或存儲體積）的閥。在壓力平衡后，關(guān)閉該閥且添加前驅(qū)物氣體 至第二反應體積以達到可能與第一目標壓力相同或者可能與第一目標壓力不相同的第二 目標壓力。
[0033] 現(xiàn)在參考圖3,示出了第一反應體積40。基座42被布置在第一反應體積40中并 且為諸如半導體晶片之類的襯底44提供支撐。壓力傳感器45可以被布置在第一反應體積 40中以監(jiān)測壓力。還示出了第二反應體積46?；?8被布置在第二反應體積46中并且 為諸如半導體晶片之類的襯底50提供支撐。壓力傳感器51可以被布置在第二處理體積46 中以監(jiān)測壓力。替代地，可以省略壓力傳感器45和壓力傳感器51，并且可以使用定時器以 基于時間和/或其它參數(shù)來估計壓力。
[0034] 前驅(qū)物氣體60-1、60-2、...、和60-N (統(tǒng)稱為前驅(qū)物氣體60)經(jīng)由閥62-1、 62-2、...、和62-N(統(tǒng)稱為閥62)被選擇性地供應至第一反應體積40。清掃氣體64經(jīng)由 閥66被供應至第一反應體積40。泵68和閥69可以被用于從第一反應體積40選擇性地抽 取前驅(qū)物氣體和/或清掃氣體。
[0035] 前驅(qū)物氣體70-U70-2和70-N(統(tǒng)稱為前驅(qū)物氣體70)經(jīng)由閥72-1、72-2、...、 和72-N(統(tǒng)稱為閥72)被選擇性地供應至第二反應體積46。清掃氣體74經(jīng)由閥76被選擇 性地供應至第二反應體積46。泵78和閥79可以被用于從第二反應體積46選擇性地抽取 前驅(qū)物氣體和/或清掃氣體。
[0036] 如將在下面進一步描述的，使襯底44在第一反應體積40中暴露于前驅(qū)物氣體。使 襯底44于第一目標壓力下浸泡在前驅(qū)物氣體中。然后，打開在第一反應體積40與第二反 應體積46之間的閥79。在打開閥79之前，該第二反應體積46被排空并且維持在低于第一 反應體積40壓力的壓力下。在壓力平衡后，添加前驅(qū)物氣體至第二反應體積46以達到可 能與第一目標壓力相同或者可能與第一目標壓力不相同的第二目標壓力。使襯底50被浸 泡?？梢岳斫獾氖牵膀?qū)物氣體可以被清掃和排放或在反應體積40中再使用。
[0037] 雖然圖3示出了第一反應體積40和第二反應體積46,但是可以使用三個或更多個 級聯(lián)反應體積。現(xiàn)在參照圖4,示出了包括三個或更多個級聯(lián)反應體積82-U82-2和82-M 的系統(tǒng)80,其中Μ是大于2的整數(shù)。此外，雖然對于每個處理室示出了一個反應體積，但是 每個處理室可以與一個或多個反應體積結(jié)合。
[0038] 現(xiàn)在參考圖5,示出了可以用于控制采用多個反應體積的處理的控制器90。控制 器90與一個或多個閥（如統(tǒng)一表示為圖5中的92的閥62、閥72和閥79)、一個或多個泵 (如統(tǒng)一表不為圖5中的94的泵68和泵78)和/或一個或多個壓力傳感器（如統(tǒng)一表不 為圖5中的96的壓力傳感器45和壓力傳感器51)連通和/或控制一個或多個閥（如統(tǒng)一 表示為圖5中的92的閥62、閥72和閥79)、一個或多個泵（如統(tǒng)一表示為圖5中的94的 泵68和泵78)和/或一個或多個壓力傳感器（如統(tǒng)一表不為圖5中的96的壓力傳感器45 和壓力傳感器51)。
[0039] 現(xiàn)在參考圖6,示出了用于操作圖3的第一反應體積和第二反應體積的控制器的 方法100的實施例。在104中，利用前驅(qū)物氣體加壓第一反應體積至第一目標壓力。在108 中，使襯底浸泡持續(xù)預定的時間。在112中，排空第二反應體積至低于第一反應體積壓力的 壓力。在116中，打開閥79。在120中，設置預定的周期的時間，以允許產(chǎn)生壓力平衡。如 本文中所使用的，平衡表示相等或基本上相等的壓力。在一些實施例中，基本上相等的壓力 表示彼此的壓力在1〇 <%、5%、2(%、1(%或更低之內(nèi)。該平衡壓力將低于在第二反應體積中的 目標浸泡壓力。如果體積是相等的，則在假設處理體積相等的情況下平衡壓力將大約為目 標壓力的一半。
[0040] 在124中，關(guān)閉閥79。在128中，引入額外的前驅(qū)物氣體至第二反應體積中以達到 第二目標壓力。在132中，可以排放在第一反應體積中的殘留的前驅(qū)物氣體。使襯底浸泡 在第二反應體積中。在136中，在第二反應體積中的前驅(qū)物氣體可以被清掃和排放或如果 有需要則級聯(lián)至額外的反應體積。
[0041] 現(xiàn)在參考圖7-8,示出了第一反應體積和第二反應體積的另一種布置。壓縮機150 被布置在閥151 (其連接到第一反應體積40)和閥152 (其連接到第二反應體積46)之間。 在圖8中，控制器90可以進一步被連接至壓縮機150。
[0042] 現(xiàn)在參考圖9,示出了用于操作圖7的第一反應體積和第二反應體積的控制器的 方法200的實施例。在204中，利用前驅(qū)物氣體加壓第一反應體積至第一目標壓力。在208 中，使襯底在前驅(qū)物氣體中浸泡持續(xù)預定的周期。在212中，排空第二反應體積至低于第一 反應體積壓力的壓力。在216中，打開至壓縮機150的閥151和閥152。壓縮機150利用增 加的能量壓縮前驅(qū)物以驅(qū)動它進入第二反應體積46。
[0043] 第二反應體積的加壓將遵循一階指數(shù)響應曲線。此外，由于因為壓縮引起的熱力 損耗，穩(wěn)態(tài)最大可達到的壓力將低于第二反應體積的目標壓力，但高于在圖3和圖6中所述 的處理提供的壓力。
[0044] 在220中，關(guān)閉閥151和閥152。在224中，引入額外的前驅(qū)物氣體至第二反應體 積以達到第二目標壓力。在228中，可以排放在第一反應體積中的殘留的前驅(qū)物氣體。使 在第二反應體積中的襯底被浸泡。在232中，如果有需要，則在第二反應體積中的前驅(qū)物氣 體可以被級聯(lián)到額外的反應體積。
[0045] 反應體積的實施例包括但不限于襯底處理室或襯底處理室的站點。處理的實施例 包括但不限于：共形膜沉積、原子層沉積、等離子體增強原子層沉積、以及介電常數(shù)（k)恢 復處理?；梢员粚嵤囟瓤刂坪?或由RF偏置施加偏置。雖然上述處理包括浸泡步 驟，但是可以執(zhí)行額外的操作。
[0046] 現(xiàn)在參考圖10,示出了另一種襯底處理系統(tǒng)300。處理氣體304-1、304-2、…·、 和304-T分別經(jīng)由閥306-1、306-2、...、和306T被選擇性地供應至反應體積310-1、 310-2、· · ·、和310-T。壓力傳感器312-U312-2、· · ·、和312-T分別監(jiān)測在反應體積310-1、 310-2、· · ·、310-T中的壓力。反應體積310-U310-2、· · ·、及310-T可以分別利用閥318-1、 318-2、· · ·、及 318-Τ 和泵 320-1、320-2、· · ·、及 320-Τ 被排空。閥 324-1、324-2、· · ·、和 324-Τ、壓縮機326和第二閥330被連接在相應的反應體積310-1、310-2、...、及310-Τ與 存儲體積334之間?？梢岳瞄y338和泵340排空存儲體積334。
[0047] 控制器350與壓力傳感器312和336、泵318和338、閥318、324、330及338和壓 縮機326連通。控制器350利用前驅(qū)物加壓反應體積310-1的反應體積至第一目標壓力。 控制器350等待預定的浸泡時期?？刂破?50排空存儲體積334至低于第一目標壓力的壓 力?？刂破?50打開在反應體積310-1與存儲體積334之間的閥324-1和閥330。控制器 350操作壓縮機326以從反應體積310-1泵送前驅(qū)物氣體至存儲體積334。
[0048] 控制器350關(guān)閉閥324-1和閥330?？刂破?50可以從第一反應體積清掃殘留的 前驅(qū)物。控制器350可以打開在反應體積310-U310-2.....和310-Τ中的一個與存儲體 積334之間的閥324-1、324-2、...、和324 - Τ中的任何一個和閥330并且操作壓縮機326 以從存儲體積334泵回前驅(qū)物至反應體積310-U310-2.....和310-Τ中的一個。額外的 前驅(qū)物氣體可以被添加到上述所選擇的反應體積。
[0049] 可以理解的是，Τ個處理室可以被連接至S個存儲體積，其中Τ和S是整數(shù)并且 Τ彡S。例如，在圖10中，Τ個處理室可以被連接到1個共享的存儲體積。前驅(qū)物氣體可以 返回到相同的處理室或不同的處理室。
[0050] 現(xiàn)在參考圖11，示出了用于操作圖10的反應體積和存儲體積的方法400的實施 例。在404中，利用前驅(qū)物氣體加壓第一反應體積至第一目標壓力。在408中，使襯底浸泡 在前驅(qū)物氣體中持續(xù)預定的周期。在412中，排空存儲體積至低于第一反應體積壓力的壓 力。在416中，打開閥并且操作壓縮機。壓縮機利用增加的能量壓縮前驅(qū)物以驅(qū)動它進入 存儲體積。
[0051] 在420中，控制關(guān)閉閥。在428中，可以排放在第一反應體積中的殘留的前驅(qū)物氣 體。第一反應體積中可以進行一個或多個操作。在432中，打開從存儲體積至第一反應體 積或其它反應體積中的任何一個的閥并且操作壓縮機以輸送前驅(qū)物氣體至所選擇的反應 體積。
[0052] 前面的描述在本質(zhì)上僅僅是說明性的并且決不旨在限制本發(fā)明、其應用、或使用。 本發(fā)明的廣泛教導可以以各種形式來實現(xiàn)。因此，雖然本發(fā)明包括具體的實施例，但是本發(fā) 明的真實范圍不應當受此限制，因為對于附圖、說明書和以下權(quán)利要求書的研究將使其它 的修改變得顯而易見。為清楚起見，將在附圖中使用相同的附圖標記以標識類似的元件。如 本文所使用地，短語A、B和C中的至少一個應該被解釋為使用非排他性的邏輯上的"或"來 意指邏輯上的（A或B或C)。但是應當理解的是，在方法內(nèi)的一個或多個步驟可以在不改變 本發(fā)明的原理的情況下以不同的順序（或同步地）執(zhí)行。
[0053] 如本文所使用地，術(shù)語控制器可以指專用集成電路（ASIC)、電子電路、組合邏輯電 路、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)、執(zhí)行代碼的處理器（共享、專用或組）、提供所述功能的其 它合適的硬件部件、或如在系統(tǒng)級芯片中的上述一些或所有的組合；可以是專用集成電路 (ASIC)、電子電路、組合邏輯電路、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)、執(zhí)行代碼的處理器（共享、專 用或組）、提供所述功能的其它合適的硬件部件、或如在系統(tǒng)級芯片中的上述一些或所有的 組合的部分；或者可以包括專用集成電路（ASIC)、電子電路、組合邏輯電路、現(xiàn)場可編程門 陣列（FPGA)、執(zhí)行代碼的處理器（共享、專用或組）、提供所述功能的其它合適的硬件部件、 或如在系統(tǒng)級芯片中的上述一些或所有的組合。術(shù)語控制器可以包括存儲由處理器執(zhí)行的 代碼的存儲器（共享，專用或組）。
[0054] 如上所使用地，術(shù)語代碼可以包括軟件、固件、和/或微代碼，并且可以指程序、例 行程序、函數(shù)、類、和/或?qū)ο?。如上所使用地，術(shù)語共享是指可以利用單個（共享）處理器 執(zhí)行來自多個控制器的一些或全部代碼。此外，可以通過單個（共享）存儲器存儲來自多 個控制器的一些或全部代碼。如上所使用地，術(shù)語組是指可以利用成組的處理器執(zhí)行來自 單個控制器的一些或全部代碼。此外，可以利用成組的存儲器存儲來自單個控制器的一些 或全部代碼。
[0055] 本文所述的裝置和方法可以通過由一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計算機 程序來實現(xiàn)。計算機程序包括存儲在非臨時性的有形計算機可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行的 指令。該計算機程序還可以包括所存儲的數(shù)據(jù)。非臨時性的有形計算機可讀介質(zhì)的非限制 性實施例是非易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。
【權(quán)利要求】
1. 一種襯底處理系統(tǒng)，其包括： 一個或多個處理室，其限定N個反應體積，其中N是大于1的整數(shù)； N-1個第一閥，其被布置在所述N個反應體積之間； 控制器，其與所述N-1個第一閥連通并且被配置成： 利用前驅(qū)物氣體加壓所述N個反應體積中的第一個至第一目標壓力； 等待第一預定的浸泡時期； 排空所述N個反應體積中的第二個至低于所述第一目標壓力的第二目標壓力；以及 打開所述N個反應體積中的所述第一個與所述N個反應體積中的第二個之間的所述 N-1個第一閥中的一個。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其進一步包括分別測量在所述N個反應體積 中的壓力的N個壓力傳感器，其中所述控制器被配置成與所述N個壓力傳感器連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其進一步包括經(jīng)由N個第二閥與所述N個反 應體積流體連通的N個泵，其中所述控制器被配置成選擇性地操作所述N個泵和所述N個 第二閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成： 等待直到所述N個反應體積中的所述第一個與所述N個反應體積中的所述第二個之間 存在預定的壓力關(guān)系；以及 關(guān)閉所述N-1個第一閥中的所述一個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述預定的壓力關(guān)系是壓力平衡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成引入額外量的所述 前驅(qū)物氣體至所述N個反應體積中的所述第二個以在關(guān)閉所述N-1個第一閥中的所述一個 之后達到第三目標壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成從所述N個反應體 積中的所述第一個清掃出殘留的前驅(qū)物氣體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成： 等待第二預定的浸泡時期；以及 使在所述N個反應體積中的所述第二個中的所述前驅(qū)物氣體級聯(lián)至所述N個反應體積 中的額外的一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其進一步包括： 被布置在所述N個反應體積之間的N-1個壓縮機和N-1個第二閥， 其中所述控制器進一步與所述N-1個壓縮機和所述N-1個第二閥連通，以及 其中所述控制器被配置成： 在排空所述N個反應體積中的所述第二個至所述第二目標壓力之后，打開所述N個反 應體積中的所述第一個與所述N個反應體積中的所述第二個之間的所述N-1個第二閥中的 一個；以及 操作所述N-1個壓縮機中的一個以從所述N個反應體積中的所述第一個驅(qū)動所述前驅(qū) 物氣體至所述N個反應體積中的所述第二個。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成關(guān)閉所述N-1個第 一閥中的所述一個以及所述N-1個第二閥中的所述一個。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成添加額外量的所 述前驅(qū)物氣體至所述N個反應體積中的所述第二個以達到第三目標壓力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成從所述N個反應 體積中的所述第一個清掃出殘留的前驅(qū)物。
13. -種襯底處理系統(tǒng)，其包括： 處理室，其限定反應體積； 第一閥，其被布置在所述反應體積與存儲體積之間； 控制器，其與所述第一閥連通并且被配置成： 利用前驅(qū)物氣體加壓所述反應體積至第一目標壓力； 等待預定的浸泡時期； 排空所述存儲體積至低于所述第一目標壓力的壓力；以及 打開所述第一閥。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的襯底處理系統(tǒng)，其進一步包括： 第二閥，其被布置在所述第一閥與所述存儲體積之間；以及 壓縮機，其被布置在所述第一閥和所述第二閥之間， 其中所述控制器連通所述第二閥和所述壓縮機，并且被配置成操作所述第一閥、所述 第二閥和所述壓縮機以從所述反應體積驅(qū)動所述前驅(qū)物氣體至存儲體積。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的襯底處理系統(tǒng)，其進一步包括： 壓力傳感器，其測量在所述反應體積中的壓力；以及 泵，其經(jīng)由第二閥與所述反應體積流體連通， 其中所述控制器連通所述壓力傳感器、所述泵和所述第二閥。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成關(guān)閉所述第一閥 和所述第二閥。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成從所述反應體積 清掃出殘留的前驅(qū)物。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的襯底處理系統(tǒng)，其中所述控制器被配置成： 打開在所述反應體積與所述存儲體積之間的所述第一閥和所述第二閥；以及 操作所述壓縮機以從所述存儲體積驅(qū)動所述前驅(qū)物氣體至所述反應體積。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底處理系統(tǒng)，其進一步包括： N個額外的反應體積； N個額外的閥，其連接所述N個額外的反應體積至所述壓縮機， 其中所述控制器被配置成： 打開所述第一閥中的一個或所述N個額外的閥中的一個， 打開所述第二閥；以及 操作所述壓縮機以從所述存儲體積泵送所述前驅(qū)物氣體至所述反應體積中的一個或 所述N個額外的反應體積中的一個。
20. -種方法，其包括： 利用前驅(qū)物氣體加壓N個反應體積中的第一個至第一目標壓力； 等待第一預定的浸泡時期； 排空所述N個反應體積中的第二個至低于所述第一目標壓力的第二目標壓力；以及 打開所述N個反應體積中的所述第一個與所述N個反應體積中的第二個之間的N-1個 第一閥中的一個。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其進一步包括： 等待直到所述N個反應體積中的所述第一個與所述N個反應體積中的所述第二個之間 產(chǎn)生預定的壓力關(guān)系；以及 關(guān)閉所述N-1個第一閥中的所述第一個。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述預定的壓力關(guān)系是壓力平衡。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進一步包括引入額外量的所述前驅(qū)物氣體至所述 N個反應體積中的所述第二個以在關(guān)閉所述N-1個第一閥中的所述第一個之后達到第三目 標壓力。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其進一步包括從所述第一反應體積清掃出殘留的前 驅(qū)物氣體。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其進一步包括： 等待第二預定的浸泡時期；以及 使所述前驅(qū)物氣體級聯(lián)至所述N個反應體積中的額外的一個。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其進一步包括： 在所述N個反應體積之間布置N-1個壓縮機和N-1個第二閥； 在排空所述N個反應體積中的所述第二個至所述第二目標之后，打開所述N個反應體 積中的所述第一個與所述N個反應體積中的所述第二個之間的所述N-1個第二閥中的一 個；以及 操作所述N-1個壓縮機中的一個以從所述N個反應體積中的所述第一個驅(qū)動所述前驅(qū) 物氣體至所述N個反應體積中的所述第二個。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進一步包括關(guān)閉所述N-1個第一閥中的所述一個 以及所述N-1個第二閥中的所述一個。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進一步包括添加額外量的所述前驅(qū)物氣體至所述 N個反應體積中的所述第二個以達到第三目標壓力。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進一步包括從所述N個反應體積中的所述第一個 清掃出殘留的前驅(qū)物氣體。
30. -種操作襯底處理系統(tǒng)的方法，其包括： 利用前驅(qū)物氣體加壓反應體積至第一目標壓力； 等待預定的浸泡時期； 排空存儲體積至低于所述第一目標壓力的壓力；以及 打開位于所述反應體積與所述存儲體積之間的第一閥。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其進一步包括： 在所述第一閥與所述存儲體積之間布置壓縮機和第二閥； 打開所述第二閥；以及 操作所述壓縮機以從所述反應體積驅(qū)動所述前驅(qū)物氣體至存儲體積。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其進一步包括關(guān)閉所述第一閥和所述第二閥。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其進一步包括從所述反應體積清掃出殘留的前驅(qū)物 氣體。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其進一步包括： 打開在所述反應體積和所述存儲體積之間的所述第一閥和所述第二閥；以及 操作所述壓縮機以從所述存儲體積驅(qū)動所述前驅(qū)物氣體至所述反應體積。
35. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其進一步包括： 布置N個額外的閥以連接N個額外的反應體積至所述壓縮機； 打開所述第一閥或所述N個額外的閥中的一個； 打開所述第二閥；以及 操作所述壓縮機以從所述存儲體積泵送所述前驅(qū)物氣體至所述反應體積中的一個或 所述N個額外的反應體積中的一個。
【文檔編號】H01L21/205GK104145322SQ201380011983
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】卡爾·利澤 申請人:諾發(fā)系統(tǒng)公司