CN105483655A - 用于测量夹带蒸气的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测量夹带蒸气的系统和方法。用于向衬底处理室供给前体气体的系统包括：第一质量流量控制器，其包含接收载体气体的入口和出口。安瓿被配置成供给前体气体。与所述第一质量流量控制器和所述安瓿流体连通的阀系统被配置成向基于动量的流量限制构件供给前体气体和载体气体。压力传感系统被配置成检测基于动量的流量限制构件的入口处的入口压力和基于动量的流量限制构件的出口处的出口压力。控制器被配置成基于入口压力和出口压力之间的差确定基于动量的流量限制构件出口的前体气体的流率。

Description

用于测量夹带蒸气的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月7日提交的美国临时申请No.62/060718的优先权权益。上文中提及的申请的全部公开内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明公开内容涉及衬底处理系统，更具体而言涉及用于测量衬底处理系统中夹带蒸气的系统和方法。

背景技术

此处提供的背景技术描述是出于大体上呈现本公开的背景的目的。当前署名的发明人的工作，就其在该技术背景部分以及说明书方面中所描述的、可能不符合作为提交时的现有技术的工作而言，既不明示地也不暗示地承认是本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于对衬底上的膜执行灰化、沉积和/或蚀刻。衬底处理系统通常包括带有衬底支撑件的处理室，所述衬底支撑件例如为基座、静电吸盘、板等等。衬底例如半导体晶片可被布置在衬底支撑件上。在化学气相沉积(CVD)工艺中，包括一种或更多种前体的气体混合物可被引入到处理室中以在衬底上沉积膜。在一些衬底处理系统中，等离子体可用于激活化学反应。

为了获得高质量的膜，向处理室提供所需浓度的前体气体是重要的。所述前体可以是升华或蒸发到载体气体中以提供前体气体的固体或液体。在一些衬底处理系统中，前体流可使用质量流量传感器来测量。然而，质量流量传感器通常具有会被使用的高温、低压和/或低压降问题。测量气体浓度的其它方法包括红外传感器(IR)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪和离子质谱仪。然而，这些方法通常成本高或不产生表征前体气体浓度的信号。

发明内容

用于向衬底处理室供给前体气体的系统包括：第一质量流量控制器，其具有接收载体气体的入口和出口。安瓿被配置成供给前体气体。基于动量的流量限制构件包括入口和出口。与所述第一质量流量控制器和所述安瓿流体连通的阀系统被配置成向基于动量的流量限制构件供给前体气体和载体气体。压力传感系统被配置成检测在基于动量的流量限制构件的入口处的入口压力和在基于动量的流量限制构件的出口处的出口压力。控制器被配置成基于入口压力和出口压力之间的差确定基于动量的流量限制构件的出口处的前体气体的流率。

在其他特征中，所述控制器被配置成基于前体气体的流率和压力差之间的预定关系调节由第一质量流量控制器供给的载体气体的流率，以控制基于动量的流量限制构件的出口处的前体气体的流率。

在其他特征中，加热器加热安瓿。所述控制器选择性地调节加热器以控制基于动量的流量限制构件的出口处的前体气体的流率。所述基于动量的流量限制构件包括基于动量的流量限制构件。

在其他特征中，所述阀系统包括选择性地连接第一质量流量控制器的出口和安瓿的入口的第一阀、选择性地连接第一质量流量控制器的出口和基于动量的流量限制构件的入口的第二阀以及选择性地连接安瓿的出口和基于动量的流量限制构件的入口的第三阀。

在其他特征中，所述压力传感系统包括与基于动量的流量限制构件的入口连通的第一压力传感器。所述第二传感器与基于动量的流量限制构件的出口连通。

在其他特征中，所述压力传感系统包括压力传感器、用于选择性地连接压力传感器和基于动量的流量限制构件的入口的第一阀和用于选择性地连接压力传感器和基于动量的流量限制构件的出口的第二阀。

在其他特征中，所述载体气体具有第一密度并且所述前体气体具有第二密度。所述第二密度大于所述第一密度的9倍。所述载体气体包括氩气并且所述前体气体选自由五氯化钨和六氯化钨所组成的组。

在其他特征中，第二质量流量控制器包括连通第一质量流量控制器入口的入口和连通基于动量的流量限制构件出口的出口。所述控制器被配置成通过控制载体气体至第一质量流量控制器的流率来调节前体气体至衬底处理室的流率并响应于载体气体至第一质量流量控制器的流率的变化而改变由第二质量流量控制器供给的载体气体至衬底处理室的流率。

用于向衬底处理室供给前体气体的方法包括使用第一质量流量控制器供给载体气体；使用安瓿供给前体气体；向包括入口和出口的基于动量的流量限制构件供给前体气体和载体气体；检测在基于动量的流量限制构件的入口处的入口压力和在基于动量的流量限制构件的出口处的出口压力；并基于所述入口压力和所述出口压力之间的压力差以及所述压力差和前体气体的流率之间的预定关系来确定所述前体气体至所述衬底处理室的流率。

在其他特征中，所述方法包括基于确定的前体气体的流率调节由第一质量流量控制器供给的载体气体的流率，以控制在基于动量的流量限制构件的出口处的前体气体的流率。

在其他特征中，所述方法包括基于计算的前体气体的流率调节安瓿的温度，以控制在基于动量的流量限制构件的出口处的前体气体的流率。

在其他特征中，所述基于动量的流量限制构件包括基于动量的流量限制构件。

在其他特征中，供给前体气体和载体气体包括使用选择性地连接第一质量流量控制器的出口和安瓿的第一阀；使用选择性地连接第一质量流量控制器的出口和基于动量的流量限制构件的第二阀以及使用选择性地连接安瓿和基于动量的流量限制构件的第三阀。

在其他特征中，检测入口压力和出口压力包括布置与基于动量的流量限制构件的入口连通的第一压力传感器；并布置与基于动量的流量限制构件的出口连通的第二传感器。

在其他特征中，检测入口压力和出口压力包括选择性地连接压力传感器和基于动量的流量限制构件的入口并检测入口压力；以及选择性地连接压力传感器与基于动量的流量限制构件的出口并检测出口压力。

在其他特征中，所述载体气体具有第一密度并且所述前体气体具有第二密度。所述第二密度大于所述第一密度的9倍。所述载体气体包括氩气并且前体气体选自由五氯化钨和六氯化钨所组成的组。

在其他特征中，所述方法包括布置与第一质量流量控制器的入口连通的第二质量流量控制器的入口以及与基于动量的流量限制构件的出口连通的第二质量流量控制器的出口；通过调节第一质量流量控制器的流率改变前体气体至衬底处理室的流率；以及响应于第一质量流量控制器的流率的改变而改变由第二质量流量控制器供给的载体气体至衬底处理室的流率。

根据详细描述、权利要求和附图，本公开的适用性的更多的领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅出于图示的目的且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

根据详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：

图1是根据本公开的衬底处理系统的示例的功能框图；

图2是根据本公开的气体输送系统的一部分的示例的功能框图；

图3A-3C是根据本公开的前体气体输送系统的示例的功能框图；

图4是压降和前体流之间的关系的示例的曲线图；

图5是根据本公开的前体气体输送系统的示例的功能框图；以及

图6是图示了根据本公开的测量夹带蒸气流量的方法的步骤的流程图。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似的和/或相同的元件。

具体实施方式

本发明描述了用于测量衬底处理系统中夹带蒸气的系统和方法。所述用于测量夹带蒸气的系统和方法使用质量流量控制器来控制载体气体的流量。所述载体气体流经含有前体材料的安瓿，并且然后流经基于动量的流量限制构件。在一些示例中，所述基于动量的流量限制构件包括节流孔。所述前体可以是利用低压降或高温升华或蒸发到载体气体中的固体或液体。所述系统和方法测量横跨基于动量的流量限制构件的压降。所述压降用于确定加入到载体气体中的前体气体的量。

现在参考图1，示出了衬底处理系统10的示例。虽然等离子体增强(PE)化学气相沉积(CVD)工具的示例将用于讨论目的而示出，但是本公开也适用于需要输送前体气体的其他工艺，例如CVD、原子层沉积(ALD)、PEALD等等。所述衬底处理系统可利用或不利用等离子体操作。所述衬底处理系统10包括处理室12。使用气体分配装置14可向处理室12供给气体。在一些示例中，所述气体分配装置14可包括具有多个面对衬底或其它设备的孔的喷头。在处理过程中可将衬底18例如半导体晶片布置在衬底支撑件16上。衬底支撑件16可包括基座、静电卡盘、机械卡盘或其他类型的衬底支撑件。

气体输送系统20可向歧管30供给一种或更多种气体，该歧管30向处理室12供给气体混合物。可替代地，可将气体直接供给到处理室12。控制器40可用于监测工艺参数例如温度、压力等等(利用传感器41)并控制工艺时序。控制器40可用于控制工艺设备，例如气体输送系统20、基座加热器42和/或等离子体发生器46。控制器40也可用于使用阀50和泵52排空处理室12。控制器40还可用于控制图3A-3C、5和6中所示的前体气体输送系统。

等离子体发生器46在处理室中产生等离子体。等离子体发生器46可以是感应型或电容型等离子发生器。在一些示例中，等离子体发生器46可包括RF电源60和匹配与分配网络64。虽然等离子体发生器46被示出连接气体分配装置14，而基座接地或浮动，但是等离子体发生器46可连接衬底支撑件16，而气体分配装置14可以是接地的或浮动的。虽然等离子体被示出在处理室中产生，但是等离子体可远程产生。虽然RF等离子体被示出，但是也可使用微波等离子体。

现在参考图2，气体输送系统20可使用一个或更多个阀124和一个或更多个质量流量控制器26从一个或更多个气体源122供给气体。可替代地，其他流量控制装置可用于向歧管30可控地供给前体气体、反应气体、惰性气体、净化气体及其混合物，所述歧管30向处理室12供给气体混合物。

现在参考图3A，气体输送系统20可进一步包括前体输送系统150，以通过歧管30向处理室12输送一种或更多种前体和/或直接向处理室12输送。前体输送系统150包括向质量流量控制器(MFC)154供给载体气体的载体气体源152。

阀系统157供给载体气体或载体气体和前体气体。在一些示例中，阀系统157包括选择性地连接MFC154的出口与安瓿160的入口的第一阀158。将液体或固体前体置于安瓿160中。阀162选择性地连接安瓿160的出口与基于动量的流量限制构件164的入口。阀166选择性地连接质量流量控制器154与基于动量的流量限制构件164的入口。

压力传感系统169测量在基于动量的流量限制构件164的入口和出口处的压力。在一些示例中，压力传感系统169包括检测在基于动量的流量限制构件164的入口处的压力的第一压力传感器170和检测在基于动量的流量限制构件164的出口处的压力的第二压力传感器172。可提供加热器180以加热安瓿160中的前体。

现在参考图3B和3C，示出了用于测量压力的其他方法的示例。例如在图3B中，压力传感器170可通过阀门186和188选择性地连接基于动量的流量限制构件164的入口或出口(或两者都不连接)，这种方法减少所需元件的数量。在图3C中，阀190和192可选择性地将至压力传感器的管线连接、断开连接或净化。类似的方法可用于图3B的系统中。

现在参考图4，示出了图示在60Torr的处理室操作压强下并使用0.1英寸孔的压力传感器之间的预测压力差的曲线图。该曲线图证明压降和前体流之间的关系。前体流中压降变化相对较小。

在一些示例中，用于测量夹带蒸气的系统和方法使用两个压力传感器和基于动量的流量限制构件以允许高温使用。在一些示例中，使用质量值比前体气体低得多的载体气体使得相对于前体而言能有高分辨率的低压降。控制器40基于压力传感器170和172的输出和基于例如如图4所示的储存的关系确定压降。

在一些示例中，安瓿中的操作压强为约10torr至100torr，尽管也可使用其他压强。在一些示例中，处理室的压强为介于5torr至60torr之间，尽管也可以使用其他压强。孔尺寸通常取决于将需要的前体和载体气体的多少以及在安瓿与处理室中使用的压力。在一些示例中，基于动量的流量限制构件包括介于0.050”(英寸)至0.020”之间的节流孔，尽管也可以使用其它尺寸。

在一些示例中，WCl₅或WCl₆用作前体气体并且安瓿的温度将在135℃至190℃之间变化，但可使用其它前体气体和安瓿的温度。在一些示例中，因为安瓿中残留的材料发生变化，所以安瓿的温度是变化的以弥补安瓿输出的变化。在一些示例中，安瓿的温度在满和部分空(这相当于刚填充的安瓿的输出的约100％的变化)之间变化约10℃以保持流动。

可设置基于动量的流量限制构件的尺寸使得针对载体气体的压降低但小到足以识别(pickup)前体气体的流动。例如，通过使用分子氢作为载体气体，1000sccm分子氢与5sccm六氯化钨(WCl₆)的压降将为1000sccm单独分子氢的两倍，尽管可使用其它的温度差异。

在一个示例中，在200℃在没有实质性压降的情形下检测载体气体中升华的WCl₆的量。因为WCl₆的原子质量单位(amu)为396，少量的WCl₆将增加载体气体的密度，使得基于动量的流量限制构件的压降显著增加到足以计算WCl₆的量。使用氩气作为载体气体，与WCl₆的质量差异为约10倍。然而，使用分子氢作为载体气体和WCl₆作为前体，质量差异为200倍。当使用amu为360而不是396的五氯化钨(WCl₅)，当使用氩气作为载体气体时密度差为约9至1。然而，使用较高的安瓿压力，该布置仍然有效。

当分子氢用作载体气体时，可使用相当小的基于动量的流量限制构件。当加入WCl₆混合物时，由于分子氢气体的低压降，因而将产生相对高的压降。对于大多数其他检测技术通常成为问题的高温操作对于基于动量的流量限制器不是问题。

层流压降(P_{降_l})随粘度v和流率μ变化。换句话说，P_{降_l}≈μV≈vM^0.5(因为μ≈M^0.5)，其中M是质量。动量压降(P_{降_m})随流率的平方v²和质量M变化。换句话说，P_{降_m}≈Mv²。

在一个示例中，不考虑分子尺寸和Southerland常数的影响的前提下，在1000sccm分子氢时，加入100sccm的WCl₆将层流压降改变为((1000*2+100*396)/1100/2)^0.5*(1100/1000)，相比于单独分子氢，这对应于4.7的较高的压降。对于基于动量的压降，例如节流孔，压降对应于(1000*2+100*396)/1100/2*(1100/1000)²，这是单独分子氢压降的22.9倍。

在1000sccm的Ar时，仍然不考虑分子尺寸和Southerland常数的影响的前提下，加入100sccm的WCl₆时层流改变为((1000*40+100*396)/1100/40)^0.5*(1100/1000)，相比于单独的Ar，其对应于1.47的较高的压降。对于基于动量的压降，例如节流孔，压降对应于(1000*40+100*396)/1100/40*(1100/1000)²，相比于单独的Ar，这对应于2.19的较高的压降。

因此，使用WCl₆作为前体、基于动量的压降(例如节流孔)和分子氢作为载体气体，压降随流量的变化而有相对高的变化。可对基于动量的流量限制构件的尺寸进行选择以提供足够的精确度。

当使用小的限制时，使用质量数比工艺气体小的载体气体提高压力分辨率。利用载体气体进行校准提高待测量的实际压力值的压力测量，弥补压力计漂移并提高流量测量的精确度。

使用基于动量的流量限制构件(例如节流孔)改善载体气体和具有前体气体的载体气体之间的压降差。本文所述的系统和方法能在压力传感器(有或没有图3A-3C所示的净化装置或阀装置)的额定温度下进行操作。因为压力传感设备的成本较低，所以成本比其他系统低。

本文所述的系统和方法可以是监测前体气体输出的被动系统或者改变载体气体流量以补偿前体输送变化的主动系统。为了改变前体的流率，载体气体的流量可由MFC154来改变和/或使用加热器180通过改变安瓿160的温度来改变。升高安瓿160的温度，则提高前体升华或蒸发的速率。

可替代地，在图5所示的另一个示例中，通过安瓿160的载体气体流随MFC212而变化。第二MFC210提供载体气体的弥补流，使载体气体的总流量相同。压力传感器170和172测量来自安瓿160的流量。在测量之后加入其他载体气体。

在一些示例中，对载体气体进行选择以提供相比于升华或蒸发的前体气体而言的大密度差。在一些示例中，载体气体和前体气体之间的密度差大于9倍或更大。在其他示例中，载体气体和前体之间的密度差大于25、50、100或200倍或更大。

例如，由于WCl₆是相对密的前体，所以氩气可用作载体气体，同时还提供足够的密度差。较大的密度差可利用WCl₆前体通过使用分子氢作为载体气体来实现。然而，对于较轻的前体而言，氦气或氢气可用于提供足够的密度差。

现在参考图6，示出了用于控制至工艺的前体流量的方法310。在312处，选择前体气体用于所述工艺。在314处，选择比前体气体具有显著较低的原子质量单位的载体气体。在318处，选择基于动量的流量限制构件的尺寸以便为载体气体提供低压降，但是对于前体的测量精确度而言是足够的。在320处，利用载体气体流量校准压力计。在322处，控制器在操作期间监测跨越基于动量的流量限制构件的压降，以确定前体的实际流率。在326处，将实际流率与所需流率进行比较。如果实际流率不等于所需流率(例如在预定的范围或窗口内)，那么在330利用任何合适的技术例如如本文所述调节安瓿的加热或调节载体气体流量将流率进行调节。从322返回控制。在326处，如果实际流量等于所需流率，那么在334处控制确定工艺是否完成。如果未完成，则返回到322控制，否则控制结束。

前文的描述在本质上仅仅是说明性的，并且决不意在限制本发明及其应用或用途。本发明的广泛教导可以以各种形式来实现。因此，虽然本发明包括了特定实施例，但本发明的真实范围不应被如此限制，这是因为，在研究了附图、说明书和以下的权利要求书后，其它的修改将变得显而易见。如本文所用的，短语“A、B和C中的至少一种”应当解释为意味着使用非排他逻辑“或”的逻辑(A或B或C)，并且不应当被解释为是指“至少一种A，至少一种B，和至少一种C”。应该理解的是，方法中的一个或多个步骤可以以不改变本公开的原理的不同的顺序(或同时)来执行。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述实例的一部分。这种系统可以包括半导体处理设备，包括一个或多个处理工具、一个或多个处理室、用于处理的一个或多个平台、和/或具体的处理组件(晶片基座、气流系统等)。这些系统可以与用于控制它们在处理半导体晶片或衬底之前、期间和之后的操作的电子器件一体化。电子器件可以称为“控制器”，该控制器可以控制一个或多个系统的各种元件或子部件。根据处理要求和/或系统的类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括控制工艺气体输送、温度设置(例如，加热和/或冷却)、压强设置、真空设置、功率设置、射频(RF)发生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置及操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。

宽泛地讲，控制器可以定义为接收指令、发布指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等等的具有各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件的电子器件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片和/或一个或多个微处理器或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置的形式(或程序文件)通信到控制器、定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定过程的操作参数的指令。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的用于在制备晶片的一个或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或管芯期间完成一个或多个处理步骤的配方(recipe)的一部分。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦接或者说是通过网络连接系统或它们的组合的计算机的一部分或者与该计算机耦接。例如，控制器可以在“云端”或者是fab主机系统的全部或一部分，它们可以允许远程访问晶片处理。计算机可以启用对系统的远程访问以监测制造操作的当前进程，检查过去的制造操作的历史，检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数，设置处理步骤以跟随当前的处理或者开始新的工艺。在一些实例中，远程计算机(例如，服务器)可以通过网络给系统提供工艺配方，网络可以包括本地网络或互联网。远程计算机可以包括允许输入或编程参数和/或设置的用户界面，该参数和/或设置然后从远程计算机通信到系统。在一些实例中，控制器接收数据形式的指令，该指令指明在一个或多个操作期间将要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以针对将要执行的工艺类型以及工具类型，控制器被配置成连接或控制该工具类型。因此，如上所述，控制器可以例如通过包括一个或多个分立的控制器而分布，这些分立的控制器通过网络连接在一起并且朝着共同的目标(例如，本文所述的工艺和控制)工作。用于这些目的的分布式控制器的实例可以是与结合以控制室内工艺的一个或多个远程集成电路(例如，在平台水平或作为远程计算机的一部分)通信的室上的一个或多个集成电路。

在非限制的条件下，示例的系统可以包括等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转清洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及在半导体晶片的制备和/或制造中可以关联上或使用的任何其他的半导体处理系统。

如上所述，根据工具将要执行的一个或多个工艺步骤，控制器可以与一个或多个其他的工具电路或模块、其他工具组件、组合工具、其他工具界面、相邻的工具、邻接工具、位于整个工厂中的工具、主机、另一个控制器、或者将晶片的容器搬运到半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口以及从工具位置和/或装载口搬运晶片的容器的材料搬运中使用的工具通信。

Claims (20)

1.一种用于向衬底处理室供给前体气体的系统，其包括：

第一质量流量控制器，其包含接收载体气体的入口和出口；

安瓿，其被配置成供给前体气体；

基于动量的流量限制构件，其包括入口和出口；

与所述第一质量流量控制器和所述安瓿流体连通的阀系统，其被配置成向所述基于动量的流量限制构件供给所述前体气体和所述载体气体；

压力传感系统，其被配置成检测在所述基于动量的流量限制构件的所述入口处的入口压力和在所述基于动量的流量限制构件的所述出口处的出口压力；以及

控制器，其被配置成基于所述入口压力和所述出口压力之间的差确定在所述基于动量的流量限制构件的所述出口处的所述前体气体的流率。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置成基于所述前体气体的所述流率和压力差之间的预定关系调节由所述第一质量流量控制器供给的所述载体气体的流率，以控制在所述基于动量的流量限制构件的出口处的所述前体气体的所述流率。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

加热器，其用以加热所述安瓿，

其中所述控制器选择性地调节所述加热器，以控制在所述基于动量的流量限制构件的所述出口处的所述前体气体的流率。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述基于动量的流量限制构件包括节流孔。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述阀系统包括：

第一阀，其选择性地连接所述第一质量流量控制器的所述出口和所述安瓿的所述入口；

第二阀，其选择性地连接所述第一质量流量控制器的所述出口和所述基于动量的流量限制构件的所述入口；以及

第三阀，其选择性地连接所述安瓿的所述出口和所述基于动量的流量限制构件的所述入口。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力传感系统包括：

第一压力传感器，其与所述基于动量的流量限制构件的所述入口连通；和

第二压力传感器，其与所述基于动量的流量限制构件的所述出口连通。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述压力传感系统包括：

压力传感器；

第一阀，其用于选择性地连接所述压力传感器和所述基于动量的流量限制构件的所述入口；以及

第二阀，其用于选择性地连接所述压力传感器和所述基于动量的流量限制构件的所述出口。

8.根据权利要求1所述的系统，其中：

载体气体，其具有第一密度；

前体气体，其具有第二密度；以及

所述第二密度大于所述第一密度的9倍。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述载体气体包括氩气并且所述前体气体选自由五氯化钨和六氯化钨所组成的组。

10.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

第二质量流量控制器，其包括与所述第一质量流量控制器的所述入口连通的入口和与所述基于动量的流量限制构件的所述出口连通的出口，

其中所述控制器被配置成通过控制所述载体气体至所述第一质量流量控制器的流率来调节所述前体气体至所述衬底处理室的流率以及响应于所述载体气体至第一质量流量控制器的流率的变化而改变由所述第二质量流量控制器供给的载体气体至所述衬底处理室的流率。

11.一种用于向衬底处理室供给前体气体的方法，包括：

使用第一质量流量控制器供给载体气体；

使用安瓿供给前体气体；

向包含入口和出口的基于动量的流量限制构件供给所述前体气体和所述载体气体；

检测在所述基于动量的流量限制构件的入口处的入口压力和在所述基于动量的流量限制构件的出口处的出口压力；以及

基于所述入口压力和所述出口压力之间的压力差和该压力差和所述前体气体的流率之间的预定关系来确定所述前体气体至所述衬底处理室的流率。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于所确定的所述前体气体的流率调节由所述第一质量流量控制器供给的所述载体气体的流率，以控制在所述基于动量的流量限制构件的出口处的所述前体气体的流率。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于计算的所述前体气体的流率调节所述安瓿的温度，以控制在所述基于动量的流量限制构件的所述出口处的所述前体气体的流率。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述基于动量的流量限制构件包括节流孔。

15.根据权利要求11所述的方法，其中供给所述前体气体和所述载体气体包括：

使用选择性地连接所述第一质量流量控制器的所述出口和所述安瓿的第一阀；

使用选择性地连接所述第一质量流控制器的所述出口和所述基于动量的流量限制构件的第二阀；以及

使用选择性地连接所述安瓿和所述基于动量的流量限制构件的第三阀。

16.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述入口压力和所述出口压力包括：

布置与所述基于动量的流量限制构件的所述入口连通的第一压力传感器；以及

布置与所述基于动量的流量限制构件的所述出口连通的第二压力传感器。

17.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述入口压力和所述出口压力包括：

选择性地连接压力传感器和所述基于动量的流量限制构件的所述入口并检测所述入口压力；以及

选择性地连接所述压力传感器和所述基于动量的流量限制构件的所述出口并检测所述出口压力。

18.根据权利要求11所述的方法，其中所述载体气体具有第一密度，所述前体气体具有第二密度，并且所述第二密度大于所述第一密度的9倍。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述载体气体包括氩气并且所述前体气体选自由五氯化钨和六氯化钨所组成的组。

20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

布置与所述第一质量流量控制器的入口连通的第二质量流量控制器的入口以及与所述基于动量的流量限制构件的出口连通的所述第二质量流量控制器的出口；

通过调节所述第一质量流量控制器的流率改变所述前体气体至所述衬底处理室的流率；以及

响应于所述第一质量流量控制器的流率的改变而改变由所述第二质量流量控制器向所述衬底处理室供给的载体气体的流率。