CN116249949A - 快速气体交换设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种气体分配设备，具有第一储存器和第二储存器，所述第一储存器具有第一上游端和第一下游端，所述第二储存器具有第二上游端和第二下游端。储存器切换阀与第一储存器的第一下游端和第二储存器的第二下游端流体连通。储存器切换阀可操作以选择性地在处于第一状态时将第一储存器耦合至储存器切换阀的出口，并且在处于第二状态时将第二储存器耦合至储存器切换阀的出口。提供多个比例流量控制阀，所述多个比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至储存器切换阀的出口。多个比例流量控制阀具有被配置成将气体提供至处理腔室的出口。

Description

快速气体交换设备、系统和方法

背景

领域

本公开的实施例总体涉及基板处理系统。具体地，本公开的实施例涉及用于将处理气体提供至基板处理系统的方法和设备。

背景技术

半导体装置的形成通常在包含多个腔室的基板处理平台中进行。在一些情况下，多腔室处理平台或群集工具的目的是在受控环境中顺序地在基板上执行两个或更多个处理。

在半导体装置制造期间，期望稳定的处理气体流动进入处理腔室以提供处理均匀性并最小化处理缺陷。通常，在气体输送阀开启时，处理气体的流率随着时间从零增加到稳定状态条件。在一些处理中，气体流动稳定到稳定状态条件的持续时间是气体流动时间的总持续时间的显著部分。在此类处理中，相对长的稳定时间会导致不期望的处理结果。为了减少并且在一些情况下消除稳定时间，一些气体输送设备通过在不需要流动进入腔室时将全部流量转移到腔室前级管线中来维持稳定状态处理流量。当需要时，全流量从前级管线快速切换到处理腔室中而几乎没有稳定时间，从而改善了处理均匀性和处理结果。尽管在前级管线和处理腔室之间转移处理气体流量已被证明是用于获得期望处理结果的有效技术，但是所使用的处理气体量很高。此外，用于提供前驱物流量的输送硬件很昂贵，并且通常需要专用的气体棒以用于将处理气体输送到处理腔室的不同区域，诸如喷头的内区域和外区域。对多个专用气体棒的需求只会进一步加剧气体的大量使用。

因此，需要使用优化的气体量并且在不使用多个专用气体棒的情况下将处理气体提供至处理腔室。

发明内容

在一些实施例中，提供一种气体分配设备，所述气体分配设备具有第一储存器和第二储存器，所述第一储存器具有第一上游端和第一下游端，所述第二储存器具有第二上游端和第二下游端。储存器切换阀与第一储存器的第一下游端和第二储存器的第二下游端流体连通。储存器切换阀可操作以选择性地在处于第一状态时将第一储存器耦合至储存器切换阀的出口，并且在处于第二状态时将第二储存器耦合至储存器切换阀的出口。提供多个比例流量控制阀，所述多个比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至储存器切换阀的出口。多个比例流量控制阀具有被配置成将气体提供至处理腔室的出口。

在一些实施例中，提供一种半导体处理系统，所述半导体处理系统具有处理腔室，所述处理腔室具有处理容积以用于处理基板。处理腔室具有第一处理气体入口和第二处理气体入口。所述系统包括气体分配组件，所述气体分配组件具有第一储存器和第二储存器，所述第一储存器包括第一上游端和第一下游端，所述第二储存器包括第二上游端和第二下游端。储存器切换阀与第一储存器的第一下游端和第二储存器的第二下游端流体连通。储存器切换阀可操作以选择性地在处于第一状态时将第一储存器耦合至储存器切换阀的出口，并且在处于第二状态时将第二储存器耦合至储存器切换阀的出口。第一比例流量控制阀和第二比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至储存器切换阀的出口，第一比例流量控制阀具有耦合至处理腔室的第一入口的出口，并且第二比例流量控制阀具有耦合至处理腔室的第二入口的出口。

在一些实施例中，提供一种将气体供应至处理腔室的处理容积的方法。所述方法包括以下步骤：经由处于第一状态中的储存器切换阀将第一处理气体从第一储存器供应至处理容积。将第一处理气体供应至处理容积的步骤包括以下步骤：在第一储存器内维持第一气体压力范围，以及使用设置于处理容积上游的多个比例流量控制阀来控制从第一储存器至处理容积的一个或多个区域的第一处理气体流量。将储存器切换阀切换至第二状态。经由处于第二状态中的储存器切换阀将第二处理气体供应至处理容积。从第二储存器提供第二处理气体。供应第二处理气体的步骤包括以下步骤：在第二储存器内维持第二气体压力范围，以及使用设置于处理容积上游的多个比例流量控制阀来控制从第二储存器至处理容积的一个或多个区域的第二处理气体流量。

附图说明

为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可通过参考实施例来获得上文简要概括的本公开的更具体描述，所述实施例中的一些实施例图示于附图中。然而，应注意，附图仅图示了示例性实施例，并且因此不应被视为限制其范围，可允许其他等效的实施例。

图1描绘了根据本公开的实施例的气体分配系统的示意图；

图2描绘了用于将气体分配到单个处理腔室的多个区域的气体分配系统的示意图；以及

图3描绘了根据本公开的实施例的方法的流程图。

为了便于理解，尽可能地使用相同的附图标记来表示附图共有的相同要素。预期一个实施例的要素和特征可有益地并入其他实施例中而无需进一步叙述。

具体实施方式

本公开的实施例提供了一种基板处理系统，所述基板处理系统具有稳定的处理气体输送以增强产量并改善处理效率。关于等离子体蚀刻处理腔室描述了本公开的一个或多个实施例。然而，气体分配系统可用于其他类型的处理腔室，诸如化学气相沉积腔室、原子层沉积腔室、注入腔室或其他处理腔室。特别地，本文所述的气体分配系统提供了非常快速的流量稳定，使得流量可以以几乎没有流率稳定时间的方式开启或在气体之间切换，从而产生促进处理均匀性和减少缺陷的非常稳定的气体输送。此外，由于非常快速的流量稳定还可实现气体之间的更快速循环，从而允许执行更大的处理窗口和各种处理。此外，气体分配系统不依赖于像常规系统那样将处理气体的流量倾倒到前级管线中来实现快速流量稳定，由此有利地降低了执行循环处理(诸如沟槽蚀刻处理)所需的处理气体的量和成本。此外，本文所公开的气体分配系统通过消除在常规处理腔室中对用于将处理气体输送到处理腔室的不同处理区域的专用气体棒的需要而进一步降低了高处理气体输送硬件成本。

图1描绘了气体分配系统100的示意图。气体分配系统100包括公共外壳108以将气体分配到多个处理区域101。处理区域101是分开的处理腔室或是单个处理腔室的分开的处理区域。图2描绘了根据实施例的用于将气体分配到单个处理腔室203的多个区域的气体分配系统。虽然图1图示了三个处理区域101，但是还构想了与所公开的气体分配系统100一起使用更多或更少的处理区域101。

公共外壳108包括两个或更多个气体储存器(例如，第一气体储存器114和第二气体储存器124)。在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中，公共外壳是温度受控的或公共外壳不是温度受控的。尽管第一储存器114和第二储存器124被描绘在公共外壳108内，本文所述的气体分配系统100还可包括没有公共外壳108的实施例。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，第一储存器114和第二储存器124设置成接近且耦合至多个处理区域101。第一气体储存器114包括第一上游端113和第一下游端115。第二气体储存器124包括第二上游端123和第二下游端125。压力计(例如，用于第一储存器114的第一压力计116、用于第二储存器124的第二压力计126)耦合到对应的储存器并且能够测量对应储存器的压力。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，每个储存器包括一个以上的压力计，所述压力计被配置成测量每个储存器的上游端(例如，113、123)和下游端(例如，115、125)之间不同点处的压力。

一个或多个调节器(例如，用于第一储存器114的第一调节器110)耦合到第一储存器114的第一上游端113和第二储存器124的第二上游端123(例如，用于第二储存器124的第二调节器120)。每个调节器(110、120)是工业中已知的任何合适的气体调节器或任何合适的质量流量控制器。每个调节器向第一储存器和第二储存器(114、124)中的每一者提供供应压力(或输入压力)。调节器可以是任何机械控制或电控的比例压力控制部件。每个调节器(110、120)耦合到对应的再填充阀，所述再填充阀耦合到对应的储存器(例如，用于第一储存器114的第一再填充阀112、用于第二储存器124的第二再填充阀122)。每个再填充阀112、122是完全开启或完全关闭以允许气体从其中流过或防止气体从其中流过的阀。替代地，每个再填充阀112、122是允许调节通过所述阀的流量分布的可变开度阀。每个再填充阀112、122选自快速致动阀、电磁阀和压电阀。再填充阀112、122是能够在50毫秒内、诸如在40毫秒内、或在30毫秒内、或从10毫秒到20毫秒转换位置(例如，开启/关闭)的快速致动阀。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，再填充阀112、122是气动致动的常闭(N.C)快速致动阀，并且被配置成在储存器处于压力设定点的约90％内时接合，并且以约100毫秒或更短的间隔的脉冲，直到储存器内的压力在容差内。第一调节器110和第一再填充阀112可操作以将第一储存器114内的压力维持在基本上恒定的压力内，并且第二调节器120和第二再填充阀122可操作以将第二储存器124内的压力维持在基本上恒定的压力内。

调节器110、120和再填充阀112、122经由入口管线耦合到第一气体源109a和第二气体源109b。来自每个气体源的每个处理气体用于填充对应的储存器114、124并离开对应的储存器并流动至储存器切换阀134。切换阀134是一个或多个阀群集，诸如被配置成从来自第一储存器114的第一气体切换到来自第二储存器124的第二气体、并在下游方向上释放第一气体和第二气体中的每一者的三通阀。尽管在附图中将切换阀134描绘为三通阀，对于具有多于两个储存器的系统，构想了其他实施例，诸如一个或多个阀群集。储存器切换阀与第一储存器的第一下游端和第二储存器的第二下游端流体连通。在操作中，储存器切换阀134可操作以选择性地在处于第一状态时将第一储存器耦合到储存器切换阀134的出口135。当处于第二状态时，储存器切换阀134可操作以选择性地将第二储存器耦合到储存器切换阀134的出口135。

常规的气体分配组件不使用分配管线下游的切换阀。相反，常规的气体分配组件使用来自每个气体源的多个分配管线，每个分配管线对应于不同的处理站或处理区域。常规的分配组件连续地流动气体，所述气体被转移到前级管线138，或被转移到将气体脉冲到处理容积的快速脉冲阀。已发现，结合能够在第一储存器114和第二储存器124之间切换的切换阀134使处理中使用的总分配管线的数量最小化。相反，切换阀134根据处理配方在第一处理气体和第二处理气体中的每一者之间交替，并将气体流动至多个比例流量控制阀(例如，140a、140b、140c等)。多个比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至储存器切换阀134的出口。

分流阀136设置在切换阀134和比例流量控制阀140a、140b、140c之间。分流阀136用于将气体从储存器中的每一者冲洗到前级管线138。分流阀136还可操作以将气体流量引导到多个比例流量控制阀(例如，140a、140b、140c)中的每一者以引导至每个处理区域101。多个比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至分流阀136的出口。

比例流量控制阀中的每一者耦合到对应的处理区域101。多个比例流量控制阀(例如，140a、140b、140c)中的每一者能够在处理区域101中的每一者之间分离气体流量。多个比例流量控制阀(例如，140a、140b、140c)中的每一者是电致动的压电流量控制阀(例如，压电阀)。多个比例流量控制阀中的每一者耦合至加热器。每个比例流量控制阀的下游是常开电磁阀(N.O.阀)，诸如气动致动阀142a、142b、142c。气动致动阀用于调谐通过其中的气体流量并与压力计144a、144b、144c结合使用。

气体分配系统100包括控制器190。控制器190耦合到气体分配系统100的各个部件以控制其操作。控制器190是控制系统的单个控制器，或者是控制系统的个体部分的多个控制器。在一些实施例中，比例流量控制阀中的每一者通信地耦合到控制器190。控制器190控制比例流量控制阀142a、142b、142c之间的流量比。

在可与本文描述的其他实施例组合的一些实施例中，控制器190包括中央处理单元(CPU)192、存储器194和支持电路196。控制器190直接地或经由与特定处理腔室和/或支持系统部件相关联的计算机(或控制器)来控制气体分配系统100。控制器190是在工业环境中用于控制各种腔室和子处理器的一种或任何形式的通用计算机处理器。控制器的存储器194或计算机可读介质是容易获得的存储器中的一者或多者，所述存储器诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、光存储介质(例如，压缩盘或数字视频盘)、闪存驱动器、或任何其他形式的本地或远程的数字存储。支持电路196耦合到CPU 192以用于以常规方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统和子系统等。一个或多个处理作为软件例程存储在存储器中，所述软件例程被执行或调用以用本文所述的方式控制系统或个体部件的操作。控制器190包括一个或多个配置，所述一个或多个配置包括用以控制流率、气体阀、气体源或用于执行各种配置的其他处理的任何命令或功能。

控制器190连接至以下各项中的一项或多项：调节器110、120、再填充阀112、122、切换阀134、分流阀136、比例流量控制阀140a、140b、140c、或气动致动阀142a、142b、142c。控制器190具有一个或多个配置。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，控制器190具有开启和/或关闭再填充阀112、122中的一者或多者的配置。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，控制器190具有使用压力计116、126、144a、144b、144c中的一者或多者来监测压力的配置。

虽然气体分配系统100适用于多种不同的处理，但一种特定用途是硅穿孔(TSV)蚀刻，这是一种使用低频偏压和低温环境来对硅基板形成深沟槽的应用。一种类型的蚀刻系统包括原位等离子体蚀刻，其中通过在具有移除等离子体和沉积等离子体的单个反应器中在基板上交替移除和沉积材料来形成沟槽。另一种类型的蚀刻系统包括远程等离子体蚀刻，其中在将远程反应器中产生的等离子体引入到位于主反应器(例如，图2中所示的处理腔室203)中的基板上之前，使用所述等离子体形成沟槽。处理基板包括通过快速连续地供应沉积气体和蚀刻气体来在基板上的膜沉积和膜蚀刻之间交替。尽管在图1和图2中仅描绘了两个气体源109a、109b，但是还构想了替代的或额外的气体源。以此方式，提供蚀刻气体以在一系列脉冲中递增地蚀刻基板中的沟槽或其他特征，同时提供沉积气体以在蚀刻气体的蚀刻脉冲之间涂覆和保护沟槽的侧壁或基板中被蚀刻的其他特征。

图2描绘了具有处理腔室203和气体分配系统100的反应器200，气体分配系统100将气体分配到处理腔室203的处理容积202内的多个区域。处理腔室203包括盖204、功率源215和匹配网络217、偏压功率220和匹配网络221、静电卡盘240、以及气体分配系统100。气体分配系统100的比例流量控制阀140a和140b将气体引导到喷嘴组件207，喷嘴组件207耦合到处理腔室203的盖204。比例流量控制阀140a经由第一气体入口232耦合到喷嘴组件207的边缘喷嘴，并且边缘喷嘴将气体引导到处理容积202的边缘区域。比例流量控制阀140b经由第二气体入口234耦合到喷嘴组件207的中心喷嘴，并且中心喷嘴将气体引导到处理容积202的中心区域。第一气体入口232相对于处理腔室的垂直中心线设置于第二气体入口234的外侧。尽管附图将第二入口描绘在喷嘴组件207的中心处，但是还构想了其他位置，诸如偏离中心的位置。第二气体入口234的径向位置(例如，从喷嘴组件207的中心线)偏离第一气体入口232的径向位置。比例流量控制阀140c将气体引导到设置在处理腔室203的一侧206上的侧喷嘴205。虽然在附图中描绘了三个比例流量控制阀，但是构想了更多或更少的比例流量控制阀以将气体引导到具有处理容积202的更多或更少的区域以用于对气体流量的定制调谐。

用于产生和维持等离子体处理的源功率215经由可以是一个或多个天线或线圈的形式的发电机(未示出)耦合到处理腔室203。源功率215可操作以产生从约12MHz至约13.5MHz范围内的射频、具有脉冲能力、从约10瓦至约7500瓦的范围内(诸如约300瓦至约5000瓦)的功率，并且进一步包括动态匹配网络217。源功率215包括双可调谐源，使得在蚀刻循环期间改变射频。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，源功率215包括可安装在处理腔室203上的能够产生高水平的等离子体解离(disassociation)的远程等离子体源。处理腔室203包括原位源功率、远程等离子体源功率、或上述两者的组合。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，等离子体在远程等离子体源功率中产生并被传送到处理腔室225，并且原位源功率215将所产生的等离子体维持在处理腔室225内。执行蚀刻循环，其中功率源215的功率范围可在蚀刻循环期间增加或减少和/或在蚀刻循环期间被脉冲。

用于偏压基板的偏压功率220耦合到处理腔室225和卡盘240。偏压功率220可操作以产生具有脉冲能力的约2MHz的射频、约10瓦到约500瓦的低功率范围，并且进一步包括动态匹配网络221。偏压功率220能够产生从约100kHz到约13.56MHz的可选射频范围、具有脉冲能力、从约10瓦到约2000瓦的功率范围。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，蚀刻循环包括循环地重复的沉积操作和蚀刻操作。在蚀刻循环的蚀刻操作之后，偏压功率220的射频和/或瓦数可相对于蚀刻系统的先前蚀刻操作增加或减少。在一个示例中，相对于沉积操作，在蚀刻操作期间偏压功率220更大。

图3描绘了根据本公开的实施例的用于分配气体的处理300的流程图。所述方法包括，在操作302中，经由处于第一状态中的储存器切换阀将第一处理气体从第一储存器114供应到处理区域101。使用第一气体源109a填充第一储存器114，并且在第一储存器内维持第一气体压力范围。使用设置在处理容积202上游的多个比例流量控制阀来控制从第一储存器到处理容积202的一个或多个区域的第一处理气体流量。

还构想了将多于一个气体源耦合到第一储存器114，诸如以用于蚀刻应用，除了蚀刻剂之外，还可提供氧、氦和氩中的一者或多者。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，提供等离子体维持气体，诸如氩。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，气体分配组件被配置成用于硅蚀刻，并且第一处理气体是蚀刻气体，诸如含氟化物气体、含硫气体、或含氟化物和硫中的一者或两者的气体。以约10sccm至约3,000sccm将第一处理气体输送到处理容积202达预定的持续时间。在一些实施例中，第一处理气体是蚀刻气体并且蚀刻设置在处理容积202中的基板中的特征的一部分。

在常规处理中，快速阀以一定高频(诸如脉冲)开启和关闭，以便控制被引入处理容积202的气体量。在本文描述的气体分配系统100中，替代地使用比例流量控制阀(诸如压电阀)来控制被引入处理容积202的特定区域的气体量。因此，本公开的气体分配系统消除了对具有脉冲机制的阀的使用。每个比例流量控制阀由控制器190控制并且针对每个处理操作使用约0.2秒或更长、诸如约0.3秒或更长、诸如约1秒至2秒、或约0.3秒至约0.5秒的处理时间。

在操作304中，气体流量从第一储存器切换到来自第二储存器的第二气体。特别地，储存器切换阀134从第一状态切换到第二状态，使得来自第二储存器的第二气体流过储存器切换阀134的出口。切换阀134将气体引导至多个比例流量控制阀(140a、140b、140c)。多个比例流量控制阀可操作以将气体流量分成预定比率，通过其中到达处理容积202。控制器190通信地耦合到储存器切换阀134，并且控制将气体切换同步到流量控制器致动的预定定时序列，诸如阀定时控制。控制器190通信地耦合到多个比例流量控制阀140a、140b、140c并耦合到比例流量控制阀下游的气动致动阀，以用于调谐到处理容积202中的每个区域的气体流量。调谐到处理容积202中的每个区域的气体流量实现了增强的基板处理和增强的处理均匀性。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，从第一储存器114切换到第二储存器124基本上与开启第一再填充阀112同时发生，以再填充部分耗尽的第一储存器114。替代地，再填充阀112在第一压力计116达到储存器的较低压力时开启和/或在第一压力计116达到较高压力时关闭。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，第一再填充阀和第二再填充阀是压电阀，所述压电阀用于根据处理将第一储存器和第二储存器的压力维持在预定范围，诸如在约100托和约1000托之间。类似的处理控制适用于第二储存器，以用于在处理期间从第二储存器切换到第一储存器。

在操作306中，将第二处理气体从第二储存器124供应到处理区域101。使用第二气体源109b来填充第二储存器124。在第二储存器内维持第二气体压力范围。使用设置在处理容积202上游的多个比例流量控制阀来控制从第二储存器到处理容积202的一个或多个区域的第二处理气体流量。还构想了将多于一个气体源耦合到第二储存器124，诸如氧、氦和氩中的一者或多者。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，第二处理气体是沉积气体，诸如聚合物沉积气体，例如含氟化物气体、含碳气体、或具有氟化物和碳中的一者或多者的气体，诸如碳氟化合物。以约10sccm到约3,000sccm将第二处理气体输送到处理容积202。在可与本文所述的其他实施例组合的一些实施例中，第二处理气体用于在基板的特征的蚀刻部分(例如，在操作302中蚀刻)上沉积保护性聚合物层。通过控制器190来控制每个比例流量控制阀并且针对每个处理操作使用约0.2秒或更长、诸如约0.3秒或更长、诸如约1秒至2秒、或约0.3秒至约0.5秒的处理时间。

在将第二气体供应到处理容积202之后，在操作308中，储存器切换阀从第二状态切换到第一状态。因此，来自第一储存器的第一处理气体再次与处理容积流体连通。在预定的处理循环中重复操作302、304、306和308以通过循环地进行以下操作来形成基板的特征：蚀刻特征的一部分、在蚀刻部分上沉积保护性聚合物层、然后蚀刻特征的另一部分、在蚀刻部分上沉积另一聚合物层，依此类推，直到蚀刻了期望深度以形成特征。本文所述的气体分配系统100用于在气体之间快速切换以处理基板，诸如在设置在处理容积202中的硅基板之上形成预定轮廓。

本文所述的快速气体交换组件可用于采用多步骤处理的蚀刻系统。相同的硬件和操作方案也可用于其他处理，诸如需要经由处理腔室203快速进行气体切换的原子层沉积处理。

虽然前述内容针对本公开的实施例，在不背离本公开的范围的情况下，可设计本公开的其他和进一步的实施例，并且本公开的范围由所附权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种气体分配设备，包括：

第一储存器，所述第一储存器包括第一上游端和第一下游端；

第二储存器，所述第二储存器包括第二上游端和第二下游端；

储存器切换阀，所述储存器切换阀与所述第一储存器的所述第一下游端和所述第二储存器的所述第二下游端流体连通，所述储存器切换阀可操作以选择性地在处于第一状态时将所述第一储存器耦合至所述储存器切换阀的出口，并且在处于第二状态时将所述第二储存器耦合至所述储存器切换阀的所述出口；以及

多个比例流量控制阀，所述多个比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至所述储存器切换阀的所述出口，所述多个比例流量控制阀具有被配置成将气体提供至处理腔室的出口。

2.如权利要求1所述的气体分配设备，其中所述第一储存器和所述第二储存器设置于公共外壳中。

3.如权利要求1所述的气体分配设备，进一步包括：

第一再填充阀和第一调节器，所述第一再填充阀和所述第一调节器耦合至所述第一储存器的所述第一上游端，所述第一再填充阀和所述第一调节器可操作以将所述第一储存器内的压力维持在基本上恒定压力内；以及

第二再填充阀和第二调节器，所述第二再填充阀和所述第二调节器耦合至所述第二储存器的所述第二上游端，所述第二再填充阀和所述第二调节器可操作以将所述第二储存器内的压力维持在基本上恒定压力内。

4.如权利要求3所述的气体分配设备，其中所述第一再填充阀和所述第二再填充阀选自由以下各项组成的群组：电磁阀、压电阀、快速致动阀、以及上述各项的组合。

5.如权利要求1所述的气体分配设备，其中所述多个比例流量控制阀中的每一者为压电阀。

6.如权利要求1所述的气体分配设备，进一步包括：

第一压力计，所述第一压力计耦合至所述第一储存器；以及

第二压力计，所述第二压力计耦合至所述第二储存器。

7.一种半导体处理系统，包括：

处理腔室，所述处理腔室包括处理容积以用于处理基板，所述处理腔室具有第一处理气体入口和第二处理气体入口；以及

气体分配组件，所述气体分配组件包括：

第一储存器，所述第一储存器包括第一上游端和第一下游端；

第二储存器，所述第二储存器包括第二上游端和第二下游端；

储存器切换阀，所述储存器切换阀与所述第一储存器的所述第一下游端和所述第二储存器的所述第二下游端流体连通，所述储存器切换阀可操作以选择性地在处于第一状态时将所述第一储存器耦合至所述储存器切换阀的出口，并且在处于第二状态时将所述第二储存器耦合至所述储存器切换阀的所述出口；以及

第一比例流量控制阀和第二比例流量控制阀，所述第一比例流量控制阀和所述第二比例流量控制阀具有入口，所述入口并联耦合至所述储存器切换阀的所述出口，所述第一比例流量控制阀具有耦合至所述处理腔室的所述第一入口的出口，所述第二比例流量控制阀具有耦合至所述处理腔室的所述第二入口的出口。

8.如权利要求7所述的半导体处理系统，其中所述第一储存器与蚀刻气体源流体连通；以及

其中所述第二储存器与沉积气体源流体连通。

9.如权利要求7所述的半导体处理系统，其中所述第一处理气体入口相对于所述处理腔室的垂直中心线设置于所述第二处理气体入口的外侧。

10.如权利要求9所述的半导体处理系统，进一步包括：

第一调节器，所述第一调节器耦合至所述第一储存器的所述第一上游端，所述第一调节器可操作以将所述第一储存器内的压力维持在基本上恒定压力内；以及

第二调节器，所述第二调节器耦合至所述第二储存器的所述第二上游端，所述第二调节器可操作以将所述第二储存器内的压力维持在基本上恒定压力内。

11.如权利要求9所述的半导体处理系统，其中所述第一处理气体入口被配置成经由顶板或喷头将所述第一处理气体提供到所述处理腔室中。

12.如权利要求9所述的半导体处理系统，其中所述第一处理气体入口被配置成经由所述处理腔室的侧壁将所述第一处理气体提供到所述处理腔室中。

13.如权利要求11所述的半导体处理系统，其中所述第一储存器和所述第二储存器设置于公共外壳中，其中所述公共外壳是温度受控的。

14.一种将气体供应至处理腔室的处理容积的方法，所述方法包括以下步骤：

经由处于第一状态中的储存器切换阀将第一处理气体从第一储存器供应至所述处理容积，其中将所述第一处理气体供应至所述处理容积的步骤包括以下步骤：

在所述第一储存器内维持第一气体压力范围，以及

使用设置于所述处理容积上游的多个比例流量控制阀来控制从所述第一储存器至所述处理容积的一个或多个区域的第一处理气体流量；

将所述储存器切换阀切换至第二状态，以及

经由处于所述第二状态中的所述储存器切换阀将第二处理气体从第二储存器供应至所述处理容积，其中供应所述第二处理气体的步骤包括以下步骤：

在所述第二储存器内维持第二气体压力范围，以及

使用设置于所述处理容积上游的所述多个比例流量控制阀来控制从所述第二储存器至所述处理容积的一个或多个区域的第二处理气体流量。

15.如权利要求14所述的方法，其中控制从所述第一储存器至所述处理容积的一个或多个区域的所述第一处理气体流量的步骤进一步包括以下步骤：

使用所述多个比例流量控制阀中的第一比例流量控制阀来控制至所述处理容积的所述一个或多个区域中的第一区域的所述第一处理气体流量；以及

使用所述多个比例流量控制阀中的第二比例流量控制阀来控制至所述处理容积的所述一个或多个区域中的第二区域的所述第一处理气体流量，其中所述第一区域相对于所述处理腔室的垂直中心线设置于所述第二区域的外侧。

16.如权利要求15所述的方法，其中控制从所述第一储存器至所述处理容积的一个或多个区域的所述第一处理气体流量的步骤进一步包括以下步骤：

从与所述第一比例流量控制阀和所述第二比例流量控制阀并联的切换阀流动所述第一处理气体流量。

17.如权利要求16所述的方法，其中将所述第一处理气体供应至所述处理容积的步骤进一步包括以下步骤：将蚀刻气体流动至所述处理容积；以及

其中将所述第二处理气体供应至所述处理容积的步骤进一步包括以下步骤：将沉积气体流动至所述处理容积。

18.如权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤：

切换所述切换阀以循环地蚀刻设置于所述处理容积中的基板中的特征。

19.如权利要求18所述的方法，其中切换所述切换阀以循环地蚀刻所述基板中的所述特征的步骤进一步包括以下步骤：

(a)使用蚀刻气体来蚀刻所述特征的一部分；以及

(b)使用沉积气体来在所述特征的所述蚀刻部分上沉积保护层；以及

(c)循环地重复步骤(a)和(b)以形成所述特征。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：将气体引导至前级管线或在所述切换阀下游的前级管线阀处的所述处理容积，所述前级管线阀可操作以将气体转移至所述前级管线或转移至所述处理容积。

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