CN103943534B - 进气系统及基片处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种进气系统及基片处理设备,其包括与反应腔室相连通的进气口、进气管路以及至少一个气源,且不同气源的气体种类不同,进气管路包括干路、干路阀门、支路和支路阀门,其中,干路连接在进气口和各个气源之间,用以将自气源输出的气体经由进气口输送至所述反应腔室中;干路阀门设置于干路上,用于接通或断开所述干路;支路的一端串接于干路中并位于干路阀门的上游,用于在干路阀门关闭时排出干路中的气体;支路阀门设置于支路上,用于接通或断开支路。本发明提供的进气系统,其切换反应腔室中的气体种类的效率较高,从而可以提高工艺效率。

Description

进气系统及基片处理设备
技术领域
本发明涉及微电子技术领域,具体地,涉及一种进气系统及基片处理设备。
背景技术
目前,深硅刻蚀工艺逐渐成为MEMS加工领域及TSV技术中最炙手可热的工艺之一,而深硅刻蚀工艺相对于一般的硅刻蚀工艺,主要区别在于:深硅刻蚀工艺的刻蚀深度远大于一般的硅刻蚀工艺,深硅刻蚀工艺的刻蚀深度一般为几十微米甚至可以达到上百微米,而一般硅刻蚀工艺的刻蚀深度则小于1微米。要刻蚀厚度为几十微米的硅材料,就要求深硅刻蚀工艺具有更快的刻蚀速率,更高的选择比及更大的深宽比。
为此,在进行深硅刻蚀工艺的过程中,其整个刻蚀过程通常为沉积作业与刻蚀作业的交替循环(如,德国Robert Bosch公司发明的Bosch工艺)。其中,刻蚀作业所采用的反应气体通常具有很高的刻蚀速率,如SF6,以增加硅槽深度;而沉积作业所采用的反应气体是用于在硅槽侧壁沉积一层聚合物保护膜来保护硅槽侧壁不被刻蚀,如C4F8。由此可知,在沉积作业与刻蚀作业的交替循环的过程中,往往需要一种进气系统,其能够使两种或更多种不同的气体不断切换地通入反应腔室中,以适应不同作业的交替循环。
图1a为现有的一种基片处理设备的结构示意图。图1b为图1a中进气系统的原理框图。请一并参阅图1a和图1b,基片处理设备包括反应腔室10和进气系统。其中,反应腔室10的顶壁为介质窗14,并且在介质窗14的上方设置有射频线圈15,射频线圈15依次与第一匹配器16和射频电源17连接,用以向反应腔室10加载射频功率,以使反应腔室10中的反应气体激发形成等离子体;在反应腔室10内设置有用于承载基片12的卡盘11,并且卡盘11依次与第二匹配器18和偏压电源19连接,用以对基片12加载偏压功率,以使形成的等离子体对基片12进行刻蚀。进气系统包括设置在介质窗14的靠近中心位置处的气体喷嘴13、进气管路20和气源柜21。其中,气源柜21包括用于提供不同气体的多个气源211;进气管路20连接在气体喷嘴13和各个气源211之间,用以将自相应的气源211输出的气体经由气体喷嘴13输送至反应腔室10中,并且在进气管路20上设置有阀门22,用以接通或断开进气管路20。
采用上述基片处理设备进行刻蚀工艺的工作流程具体为:
进行沉积作业。开启阀门22,同时开启沉积作业所需的气源211,此时自被开启的气源211输出的沉积气体汇聚至进气管路20中,且依次流经进气管路20和气体喷嘴13进入反应腔室10中。
沉积排气步骤。关闭沉积作业所需的气源211,同时排出反应腔室10以及残留在进气管路20中的沉积气体。
进行刻蚀作业。开启刻蚀作业所需的气源211,此时自被开启的气源211输出的刻蚀气体流经的路线与上述沉积气体相同。
刻蚀排气步骤。关闭刻蚀作业所需的气源211,同时排出反应腔室10以及残留在进气管路20中的刻蚀气体。
循环进行上述沉积作业、沉积排气步骤、刻蚀作业和刻蚀排气步骤至少一次。
上述进气系统在实际应用中不可避免地存在以下问题,即:在进行沉积排气或刻蚀排气步骤时,由于进气管路20中残留的气体必须流经进气管路20的全程之后排入反应腔室10中,再自反应腔室10排出,导致残留气体的排气时间较长,而且,由于上述进气管路20仅有一条干路,这使得后续作业所需的气体必须等待前一次作业残留在进气管路中的气体排出完毕后才能通入反应腔室中,导致上述进气系统切换通入反应腔室中的气体种类的效率较低,从而降低了基片处理设备的工艺效率。虽然可以通过缩短进气管路20的长度来缩短残留气体排出进气管路20的时间,但是,由于受到在气体喷嘴13附近设置的诸如射频系统、加热系统等所占空间的限制,进气管路20的长度的缩短量有限,从而无法有效缩短进气管路20中残留气体排出的时间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种进气系统及基片处理设备,其切换反应腔室中的气体种类的效率较高,从而可以提高工艺效率。
为此,本发明提供一种进气系统,包括与反应腔室相连通的进气口、进气管路以及至少一个气源,且不同气源的气体种类不同,所述进气管路包括干路、干路阀门、支路和支路阀门,其中,所述干路连接在所述进气口和各个气源之间,用以将自所述气源输出的气体经由所述进气口输送至所述反应腔室中;所述干路阀门设置于所述干路上,用于接通或断开所述干路;所述支路的一端串接于所述干路中并位于所述干路阀门的上游,用于在干路阀门关闭时排出所述干路中的气体;所述支路阀门设置于所述支路上,用于接通或断开所述支路。
其中,所述气源包括至少一个载气气源和至少一个反应气体气源;所述干路包括载气干路和反应气体干路,所述载气干路连接在所述进气口和各个载气气源之间,用以将自所述载气气源输出的载气经由所述进气口输送至所述反应腔室中;所述反应气体干路连接在所述进气口和各个反应气体气源之间,用以将自所述反应气体气源输出的反应气体经由所述进气口输送至所述反应腔室中;所述干路阀门包括载气干路阀门和反应气体干路阀门,所述载气干路阀门和反应气体干路阀门对应设置于所述载气干路和反应气体干路上,用于接通或断开相应的干路;所述支路包括反应气体支路,所述反应气体支路的一端串接于所述反应气体干路中并位于所述反应气体干路阀门的上游,用于在反应气体干路阀门关闭时排出所述反应气体干路中的反应气体;并且,在所述反应气体支路上设置有反应气体支路阀门,用于接通或断开所述反应气体支路。
其中,所述反应气体干路的数量为至少一条,且每条所述反应气体干路与反应气体气源中的至少一个连接;所述反应气体干路阀门的数量与所述反应气体干路的数量相对应,且所述反应气体干路阀门一一对应地设置于所述反应气体干路上;所述反应气体支路的数量与所述反应气体干路的数量相对应,且所述反应气体支路的一端一一对应地串接于所述反应气体干路中并位于所述反应气体干路阀门的上游。
其中,所述载气干路的数量为至少一条,且每条所述载气干路与载气气源中的至少一个连接;并且所述载气干路阀门的数量与所述载气干路的数量相对应,且所述载气干路阀门一一对应地设置于所述载气干路上。
其中,所述支路还包括载气支路,所述载气支路的一端串接于所述载气干路中并位于所述载气干路阀门的上游,用于在载气干路阀门关闭时排出所述载气干路中的载气;并且在所述载气支路上设置有载气支路阀门,用于接通或断开所述载气支路。
其中,所述载气支路的数量少于或等于所述载气干路的数量,每条所述载气支路的一端串接于所述载气干路中的其中一条,且位于所述载气干路阀门的上游,并且各个载体支路连接不同的载气干路。
其中,所述载气包括Ar和/或He。
其中,所述反应气体包括SF6、NF3、C4F8、O2和/或CHF3
其中,所述进气系统还包括排气泵,所述排气泵分别与各个所述反应气体支路和载气支路的另一端连接,用以在相应的支路阀门开启时抽取支路以及与该支路串接的干路中的气体。
本发明还提供一种基片处理设备,其包括反应腔室以及用于向所述反应腔室输送气体的进气系统,所述进气系统采用了本发明提供的上述进气系统。
本发明具有下述有益效果:
本发明提供的进气系统,其借助串接在干路上的支路,在进行沉积排气或刻蚀排气步骤的过程中,可以通过关闭干路阀门同时开启支路阀门,而实现将残留在干路中的气体自支路排出,这与现有技术相比,残留在干路中的气体无需流经干路的全程并自反应腔室排出,从而可以有效缩短残留气体的排气时间,进而可以提高切换通入反应腔室中的气体种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
本发明提供的基片处理设备,其通过采用本发明提供的进气系统,可以有效缩短在干路中残留的气体的排气时间,进而可以提高切换通入反应腔室中的气体种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
附图说明
图1a为现有的一种基片处理设备的结构示意图;
图1b为图1a中气体控制装置的原理框图;
图2为本发明第一实施例提供的进气系统的原理图;
图3为本发明第二实施例提供的进气系统的原理图;以及
图4为本发明第三实施例提供的进气系统的原理图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提供的进气系统及基片处理设备进行详细描述。
图2为本发明第一实施例提供的进气系统的原理图。请参阅图2,进气系统包括与反应腔室相连通的进气口、进气管路、排气泵35以及至少一个气源,且不同气源的气体种类不同。其中,进气口可以为气体喷嘴、通孔等可以与反应腔室相连通的部件或结构;气源包括至少一个载气气源和至少一个反应气体气源;载气是指在进行基片刻蚀工艺时不与基片发生物理或化学作用且用于调节反应气体的流动方向的气体,例如,载气可以包括Ar和/或He。反应气体是指在进行基片刻蚀工艺时能够与基片发生物理或化学作用,以实现对基片进行刻蚀或沉积等工艺的气体,例如,反应气体可以包括SF6、NF3、C4F8、O2和/或CHF3
进气管路包括干路、干路阀门、支路和支路阀门。其中,干路连接在进气口和各个气源之间,用以将自气源输出的气体经由进气口输送至反应腔室中,在本实施例中,干路包括载气干路32和反应气体干路33,并且将气源按气源的功能划分为载气气源组30和反应气体气源组31,且载气气源组30包括至少两个气体种类不同的载气气源301,反应气体气源组31包括至少两个气体种类不同的反应气体气源311;载气干路32连接在进气口和各个载气气源301之间,用以将自相应的载气气源301输出的载气经由进气口输送至反应腔室中;类似地,反应气体干路33连接在进气口和各个反应气体气源311之间,用以将自相应的反应气体气源311输出的反应气体经由进气口输送至反应腔室中。干路阀门包括载气干路阀门321和反应气体干路阀门331,载气干路阀门321和反应气体干路阀门331对应设置于载气干路32和反应气体干路33上,用于接通或断开相应的干路。支路包括反应气体支路34,反应气体支路34的一端串接于反应气体干路33中并位于反应气体干路阀门331的上游,用于在反应气体干路阀门331关闭时排出反应气体干路33中的反应气体;并且,在反应气体支路34上设置有反应气体支路阀门341,用于接通或断开所述反应气体支路34。排气泵35与反应气体支路34的另一端连接,用以抽取反应气体支路34以及与之串接的反应气体干路33中的反应气体。容易理解,在需要将反应气体通入反应腔室中时,此时反应气体干路阀门331开启,同时反应气体支路阀门341关闭;在需要将反应气体干路中残留的气体排出时,此时反应气体干路阀门331关闭,同时反应气体支路阀门341开启。
下面以基片刻蚀工艺为例,对本实施例提供的进气系统的工作流程进行详细地描述。具体地,基片刻蚀工艺包括下述步骤:
进行沉积作业。在该步骤中,开启载气干路阀门321、反应气体干路阀门331(此时反应气体支路阀门341关闭),同时开启沉积作业所需的载气气源301以及反应气体气源311;此时自被开启的载气气源301和反应气体气源311流出的载气和沉积气体分别经过载气干路32和反应气体干路33,并经由进气口进入反应腔室中。
沉积排气步骤。在完成沉积作业之后,关闭反应气体干路阀门331以及与沉积气体相对应的反应气体气源311,同时开启反应气体支路阀门341;此时反应气体干路33中残留的沉积气体经过反应气体支路34排出。在此过程中,载气干路阀门321可以保持开启或关闭,优选地,载气干路阀门321保持开启,以在排气过程中使载气气源301始终向反应腔室输送载气,从而可以在排出反应腔室中的反应气体的过程中,保持反应腔室中的等离子体始终处于启辉状态,而且由于通入反应腔室中的载气不会与基片发生物理或化学作用,因而可以保证基片在排气过程中不受影响,从而保证基片的工艺质量。
进行刻蚀作业。在该步骤中,关闭反应气体支路阀门341,同时开启反应气体干路阀门331以及刻蚀作业所需的反应气体气源311;此时自被开启的反应气体气源311流出的刻蚀气体经过反应气体干路33,并经由进气口进入反应腔室中。
刻蚀排气步骤。该步骤与上述沉积排气步骤相类似,在此不再赘述。
循环进行上述沉积作业、沉积排气步骤、刻蚀作业和刻蚀排气步骤至少一次。
由上可知,借助串接在反应气体干路33上的反应气体支路34,在进行沉积排气或刻蚀排气步骤的过程中,可以通过关闭反应气体干路阀门331,且开启反应气体支路阀门341来排出反应气体干路33中残留的反应气体,这与现有技术相比,残留在反应气体干路33中的气体无需流经反应气体干路33的全程并自反应腔室排出,从而可以有效缩短残留气体的排气时间,进而可以提高切换通入反应腔室中的气体种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
另外,若将载气和反应气体混合在一起通入反应腔室中,即,载气和反应气体经由同一干路进入反应腔室中,则在进行沉积排气或刻蚀排气的过程中,必须将反应腔室以及所有干路中残留的气体排出,这会导致反应腔室中的等离子体因气体完全排出而无法保持启辉状态,为此,通过将干路按气源的不同作用划分为载气干路和反应气体干路,并一一对应地与载气气源和反应气源连接,可以实现对载气和反应气体的通断进行单独控制,从而在进行沉积排气或刻蚀排气的过程中,可以通过使载气气源301始终向反应腔室输送载气,来保持反应腔室中的等离子体始终处于启辉状态,而且由于通入反应腔室中的载气不会与基片发生物理或化学作用,因而可以保证基片在排气过程中不受影响,从而保证基片的工艺质量。
需要说明的是,本实施例提供的进气系统并不局限于本实施例中所述的基片刻蚀工艺,在实际应用中,其可以适用于在工艺过程中需要对通入反应腔室中的气体进行交替切换的任意工艺。
还需要说明的是,虽然在本实施例中,载气气源组30包括至少两个气体种类不同的载气气源301,反应气体气源组31包括至少两个气体种类不同的反应气体气源311,但是本发明并不局限于此,在实际应用中,载气气源组30也可以仅包括一个载气气源,和/或反应气体气源组31也可以仅包括一个反应气体气源。
图3为本发明第二实施例提供的进气系统的原理图。请参阅图3,本发明第二实施例提供的进气系统,其同样包括进气口、进气管路、排气泵35以及至少一个气源。由于进气口、进气管路、排气泵35以及气源的结构和功能在第一实施例中已有了详细的描述,在此不再赘述。下面仅对本实施例与第一实施例的不同点进行描述。
具体地,在第一实施例中,反应气体干路33的数量为一条;而在本实施例中,反应气体干路的数量为两条以上,且每条反应气体干路与反应气体气源中的至少一个连接。容易理解,反应气体干路阀门的数量应与反应气体干路的数量相对应,且反应气体干路阀门一一对应地设置于反应气体干路上;而且,反应气体支路的数量与反应气体干路的数量相对应,且反应气体支路的一端一一对应地串接于反应气体干路中并位于反应气体干路阀门的上游。
优选地,反应气体气源组可以按各个工艺步骤所采用的不同反应气体的种类或种类组合进行进一步划分,形成反应气体气源分组,并使反应气体干路一一对应地与划分后的反应气体气源分组中的至少一个反应气体气源连接,换言之,反应气体干路的数量可以与反应气体气源分组的数量相对应。例如,如图3所示,在基片刻蚀工艺中,可以将反应气体气源组进一步划分为沉积气体气源分组44和刻蚀气体气源分组45,并且,反应气体干路为两个,即:与沉积气体气源分组44中的沉积气体气源441连接的沉积气体干路40,以及与刻蚀气体气源分组45中的刻蚀气体气源451连接的刻蚀气体干路41。与之相对应地,在沉积气体干路40和刻蚀气体干路41上分别设置有沉积气体干路阀门401和刻蚀气体干路阀门411;在沉积气体干路40和刻蚀气体干路41上,且分别位于沉积气体干路阀门401和刻蚀气体干路阀门411的上游串接有沉积气体支路43和刻蚀气体支路42,并且对应地在二者上设置有沉积气体支路阀门431和刻蚀气体支路阀门421。
在采用上述进气系统时,基片刻蚀工艺可以包括下述步骤:
进行沉积作业,在该步骤中,开启载气干路阀门321、沉积气体干路阀门401(此时沉积气体支路阀门431、刻蚀气体干路阀门411以及刻蚀气体支路阀门421均关闭),同时开启沉积作业所需的载气气源301以及沉积气体气源分组44中的沉积气体气源441;此时自被开启的载气气源301和沉积气体气源441流出的载气和沉积气体分别经过载气干路32和沉积气体干路40,并经由进气口进入反应腔室中。
进行刻蚀作业,在该步骤中,关闭沉积气体干路阀门401以及沉积气体气源441,同时开启沉积气体支路阀门431、刻蚀气体干路阀门411和刻蚀气体气源451;此时自刻蚀气体气源451流出的刻蚀气体经过刻蚀气体干路41,并经由进气口进入反应腔室中,与此同时,残留在沉积气体干路40中的沉积气体经过沉积气体支路43排出。此外,载气干路阀门321可以根据具体需要保持开启或关闭。
循环进行上述沉积作业和刻蚀作业至少一次。
由上可知,通过使反应气体干路的数量与工艺步骤(沉积作业和刻蚀作业)的数量相对应,即,使反应气体干路一一对应地与按各个工艺步骤所采用的不同反应气体的种类或种类组合而划分的反应气体气源分组中的至少一个反应气体气源连接,可以在排出反应气体干路中残留的反应气体同时,向反应腔室中输送后续工艺所需的反应气体,从而可以无需等待反应气体干路中的气体排出,即可实现将后续工艺的气体通入反应腔室中,进而进一步提高切换通入反应腔室中的气体种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
需要说明的是,在实际应用中,若需要进行三个或三个以上的工艺步骤,即,需要在三个或三个以上的工艺气体分组之间进行切换,则可以相应地采用三条或三条以上的反应气体干路。
还需要说明的是,在本实施例中,载气干路的数量为一条,但是本发明并不局限于此,在实际应用中,载气干路的数量也可以为两条以上,且每条载气干路与载气气源中的至少一个连接,此外,载气干路阀门的数量与载气干路的数量相对应,且载气干路阀门一一对应地设置于载气干路上。
图4为本发明第三实施例提供的进气系统的原理图。请参阅图4,本发明第三实施例提供的进气系统,其同样包括进气口、进气管路、排气泵35以及至少一个气源。由于进气口、进气管路、排气泵35以及气源的结构和功能在第一实施例和第二实施例中已有了详细的描述,在此不再赘述。下面仅对本实施例分别与第一实施例和第二实施例的不同点进行描述。
具体地,在本实施例中,支路还包括载气支路50,载气支路50的一端串接于载气干路32中并位于载气干路阀门321的上游,用于在载气干路阀门321关闭时排出载气干路32中的载气;并且,在载气支路50上设置有载气支路阀门501,用于接通或断开载气支路50。
在进行整个工艺的过程中,若各个工艺步骤所需的载气的种类或种类组合不同,则需要对通入反应腔室中的载气种类或种类组合进行切换,在这种情况下,其借助串接在载气干路上的载气支路,在进行沉积排气或刻蚀排气步骤的过程中,可以通过关闭载气干路阀门同时开启载气支路阀门,而实现将残留在载气干路中的载气自载气支路排出,这与现有技术相比,残留在载气干路中的载气无需流经载气干路的全程并自反应腔室排出,从而可以有效缩短残留气体的排气时间,进而可以提高切换通入反应腔室中的载气种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
在实际应用中,若载气干路32的数量为两个以上,则载气支路50的数量可以少于或等于载气干路32的数量,每条载气支路50的一端串接于载气干路32中的其中一条,且位于载气干路阀门501的上游,并且各个载体支路50连接不同的载气干路32。换言之,每条载气干路32可以根据具体需要设置载气支路50,或不设置载气支路50。
综上说述,本实施例提供的进气系统,其借助串接在干路上的支路,在进行沉积排气或刻蚀排气步骤的过程中,可以通过关闭干路阀门同时开启支路阀门,而实现将残留在干路中的气体自支路排出,这与现有技术相比,残留在干路中的气体无需流经干路的全程并自反应腔室排出,从而可以有效缩短残留气体的排气时间,进而可以提高切换通入反应腔室中的气体种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
作为另一个技术方案,本实施例还提供一种基片处理设备,其包括反应腔室以及用于向反应腔室输送气体的进气系统,该进气系统采用了本实施例提供的上述进气系统。
本实施例提供的基片处理设备,其通过采用本实施例提供的上述进气系统,可以有效缩短在干路中残留的气体的排气时间,进而可以提高切换通入反应腔室中的气体种类的效率,提高基片处理设备的工艺效率。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种进气系统,包括与反应腔室相连通的进气口、进气管路以及至少一个气源,且不同气源的气体种类不同,其特征在于,
所述进气管路包括干路、干路阀门、支路和支路阀门,其中
所述干路连接在所述进气口和各个气源之间,用以将自所述气源输出的气体经由所述进气口输送至所述反应腔室中;
所述干路阀门设置于所述干路上,用于接通或断开所述干路;
所述支路的一端串接于所述干路中并位于所述干路阀门的上游,用于在干路阀门关闭时排出所述干路中的气体;
所述支路阀门设置于所述支路上,用于接通或断开所述支路;
所述气源包括至少一个载气气源和至少一个反应气体气源;
所述干路包括载气干路和反应气体干路,所述载气干路连接在所述进气口和各个载气气源之间,用以将自所述载气气源输出的载气经由所述进气口输送至所述反应腔室中;所述反应气体干路连接在所述进气口和各个反应气体气源之间,用以将自所述反应气体气源输出的反应气体经由所述进气口输送至所述反应腔室中。
2.根据权利要求1所述的进气系统,其特征在于,
所述干路阀门包括载气干路阀门和反应气体干路阀门,所述载气干路阀门和反应气体干路阀门对应设置于所述载气干路和反应气体干路上,用于接通或断开相应的干路;
所述支路包括反应气体支路,所述反应气体支路的一端串接于所述反应气体干路中并位于所述反应气体干路阀门的上游,用于在反应气体干路阀门关闭时排出所述反应气体干路中的反应气体;并且,在所述反应气体支路上设置有反应气体支路阀门,用于接通或断开所述反应气体支路。
3.根据权利要求2所述的进气系统,其特征在于,所述反应气体干路的数量为至少一条,且每条所述反应气体干路与反应气体气源中的至少一个连接;
所述反应气体干路阀门的数量与所述反应气体干路的数量相对应,且所述反应气体干路阀门一一对应地设置于所述反应气体干路上;
所述反应气体支路的数量与所述反应气体干路的数量相对应,且所述反应气体支路的一端一一对应地串接于所述反应气体干路中并位于所述反应气体干路阀门的上游。
4.根据权利要求2所述的进气系统,其特征在于,所述载气干路的数量为至少一条,且每条所述载气干路与载气气源中的至少一个连接;并且
所述载气干路阀门的数量与所述载气干路的数量相对应,且所述载气干路阀门一一对应地设置于所述载气干路上。
5.根据权利要求4所述的进气系统,其特征在于,所述支路还包括载气支路,所述载气支路的一端串接于所述载气干路中并位于所述载气干路阀门的上游,用于在载气干路阀门关闭时排出所述载气干路中的载气;并且
在所述载气支路上设置有载气支路阀门,用于接通或断开所述载气支路。
6.根据权利要求5所述的进气系统,其特征在于,所述载气支路的数量少于或等于所述载气干路的数量,每条所述载气支路的一端串接于所述载气干路中的其中一条,且位于所述载气干路阀门的上游,并且各个载体支路连接不同的载气干路。
7.根据权利要求2所述的进气系统,其特征在于,所述载气包括Ar和/或He。
8.根据权利要求2所述的进气系统,其特征在于,所述反应气体包括SF6、NF3、C4F8、O2和/或CHF3
9.根据权利要求1-8任一所述的进气系统,其特征在于,所述进气系统还包括排气泵,所述排气泵分别与各个所述反应气体支路和载气支路的另一端连接,用以在相应的支路阀门开启时抽取支路以及与该支路串接的干路中的气体。
10.一种基片处理设备,其包括反应腔室以及用于向所述反应腔室输送气体的进气系统,其特征在于,所述进气系统采用权利要求1-9任意一项所述的进气系统。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5602903B2 (ja) * 2013-03-14 2014-10-08 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド エピタキシャル成長による成膜方法、および、エピタキシャル成長装置
CN110797278B (zh) * 2018-08-01 2022-05-27 北京北方华创微电子装备有限公司 微环境的压力控制系统及其控制方法、半导体处理设备
CN109182999B (zh) * 2018-09-29 2024-03-26 北京北方华创微电子装备有限公司 用于原子层沉积工艺的进气系统和控制方法
CN111520613B (zh) * 2020-04-26 2022-01-11 北京北方华创微电子装备有限公司 集成供气系统及其气路切换机构、半导体外延设备
CN113948358B (zh) * 2020-07-17 2024-03-12 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种等离子体处理装置及半导体结构的形成方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832096A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 中微半导体设备(上海)有限公司 一种用于真空处理装置的气体供应装置及其气体供应及切换方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5456879B2 (ja) * 2010-02-22 2014-04-02 株式会社フジキン 混合ガス供給装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832096A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 中微半导体设备(上海)有限公司 一种用于真空处理装置的气体供应装置及其气体供应及切换方法

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