CN116288262A - 一种气体切换系统及其相关半导体制程方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露涉及一种气体切换系统及其相关半导体制程方法。在本揭露的一实施例中，一种气体切换系统，其适用于向半导体制程装置提供气体切换功能，所述半导体制程装置至少包含设置于上游的制程气体源、设置于下游的制程腔室以及真空泵，所述气体切换系统设置在所述制程气体源与所述制程腔室之间，其特征在于，所述气体切换系统包括：实质上居中设置的第一反应气体入口和第二反应气体入口，所述第一反应气体入口和所述第二反应气体入口分别经配置以接收来自所述制程气体源的反应气体；分别设置于所述第一反应气体入口两侧的第一阀体单元和第二阀体单元；及分别设置于所述第二反应气体入口两侧的第三阀体单元和第四阀体单元。
Description
技术领域
本揭露涉及半导体加工领域，尤其涉及气体切换系统和基于气体切换系统的半导体制程方法。
背景技术
半导体制程可利用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术对基底进行加工，从而将物质以单原子膜的形式逐层沉积在基底表面，以期获得致密、无孔且厚度均匀的薄膜。
在使用ALD技术及类似技术进行半导体加工时，可使用两种以上元素实施沉积，例如将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基底上化学吸附并发生表面反应以形成沉积薄膜。在两个前驱体脉冲之间，可采用例如惰性气体对原子层沉积反应器进行吹扫或清洗。
在逻辑单元或微处理器的控制下，ALD沉积的基本循环流程通常包含以下四个步骤：脉冲A→吹扫A→脉冲B→吹扫B。可重复上述沉积周期直至沉积获得具有期望厚度的薄膜。其中，脉冲A可包括第一前驱体脉冲，脉冲B可包括另一前驱体脉冲。在吹扫A和吹扫B过程中，可使用惰性气体和真空泵来吹扫气态反应后的副产品以及反应腔室内的残留反应物。应可理解，上述周期也可根据实际需求采用三个或更多的反应物脉冲，并可省略其中的部分吹扫步骤。
然而，现有的ALD气体切换系统往往需要较长时间以获得稳定的气体流速(例如2～5秒)，而且由于管线装置的结构设计中常存在吹扫死区，因此往往需要较长的吹扫时间以减少气体混合带来的隐患，这不仅会导致沉积效率低下，还会带来均匀性差以及颗粒残留等问题。不仅如此，在先进技术节点的制程中，当采用ALD对基底表面进行填洞时(例如填充基底中的孔洞以形成浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)区)，如果孔洞具有较大的深宽比，则ALD沉积的上述缺陷还将导致孔洞难以确实填充，从而造成填洞缺陷。
因此，有必要发展一种快速、高效的气体切换系统及方法，以解决上述问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种气体切换系统以及与之相关半导体制程方法，以提高填孔效率并改善填孔覆盖率。
本申请的一实施例提供一种气体切换系统，其适用于向半导体制程装置提供气体切换功能，所述半导体制程装置至少包含设置于上游的制程气体源、设置于下游的制程腔室以及真空泵，所述气体切换系统设置在所述制程气体源与所述制程腔室之间，其特征在于，所述气体切换系统包括：实质上居中设置的第一反应气体入口和第二反应气体入口，所述第一反应气体入口和所述第二反应气体入口分别经配置以接收来自所述制程气体源的反应气体；分别设置于所述第一反应气体入口两侧的第一阀体单元和第二阀体单元；及分别设置于所述第二反应气体入口两侧的第三阀体单元和第四阀体单元。
本申请的又一实施例提供一种半导体制程方法，其包含接收其上具有孔洞特征的半导体工件；实施薄膜吸附沉积，以在所述孔洞特征中沉积薄膜材料；实施修整处理，以在所述孔洞口特征的开口处延迟所述开口的封闭；其中在所述薄膜吸附沉积与所述修整处理期间，使用权利要求1到14中任一者所述的气体切换系统来实施反应源切换，所述反应源切换包括以小于1秒的周期在第一反应气体与第二反应气之间进行切换。
应了解，本揭露的广泛形式及其各自特征可以结合使用、可互换及/或独立使用，并且不用于限制参考单独的广泛形式。
附图说明
图1显示根据本揭露一实施例的半导体制程装置示意图。
图2A显示根据本揭露一实施例的气体切换系统的第一供气状态示意图。
图2B显示根据本揭露一实施例的气体切换系统的第二供气状态示意图。
图3A显示了图2A所示的气体切换系统本体单元在第一供气状态下的结构实施例。
图3B显示了图2B所示的气体切换系统本体单元在第二供气状态下的结构实施例。
图4显示理想情况下的孔洞或凹槽填充示意图。
图5显示传统ALD工艺下的孔洞或凹槽填充示意图。
图6显示改良ALD工艺下的孔洞或凹槽填充示意图。
图7显示了根据本揭露一实施例的半导体制程方法示意图。
具体实施方式
为更好地理解本揭露的精神，以下结合本揭露的部分优选实施例对其作进一步说明。
在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方”、“下方”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本申请以特定的方向建构或操作。
以下详细地讨论本揭露的各种实施方式。尽管讨论了具体的实施，但是应当理解，这些实施方式仅用于示出的目的。相关领域中的技术人员将认识到，在不偏离本揭露的精神和保护范围的情况下，可以使用其他部件和配置。
图1显示根据本揭露一实施例的半导体制程装置示意图。如图1所示，半导体制程装置(10)包括制程气体源(101)、气体切换系统(102)、制程腔室(103)以及真空泵(104)，其中，气体切换系统(102)用以向半导体制程装置提供气体切换功能。并且，制程气体源(101)设置在半导体制程装置(10)的上游，制程腔室(103)设置在半导体制程装置(10)的下游，且气体切换系统(102)设置在制程气体源(101)与制程腔室(103)之间。具体地，如图1中箭头所标示的，气体切换系统(102)接收制程气体源(101)所提供的至少一个气体源，并与控制器(未图示)信号相连以在此控制器的控制下切换反应气体，从而将反应气体提供至制程腔室(103)，并将非反应气体馈送至真空泵(104)从而排出半导体制程装置(10)。此外，制程腔室(103)中经历气态反应后的副产品以及残留反应物也经由真空泵(104)排出半导体制程装置(10)。
不同于现有技术所广泛采用的单向、分立阀体，在本发明图1所示的半导体制程装置中，位于制程气体源(101)与制程腔室(103)之间的气体切换系统(102)的各个阀体集成在了一个阀组中从而构成了集成气体切换系统，这不仅减少了阀体之间管路的连接距离及连接特征，实现了气路的快速切换，而且可根据需要灵活地增加吹扫气路以保证不同反应物不会在同一管路中汇合，因而可避免形成结构死区。集成气体切换系统(102)的结构将在下文详述。
图2A显示根据本揭露一实施例的气体切换系统的第一供气状态示意图。如图2A所示，气体切换系统(202)包含第一反应气体入口(213)和第二反应气体入口(214)，且经配置以分别提供接收来自制程气体源(未图示)的反应气体A和反应气体B。优选地，第一反应气体入口(213)和第二反应气体入口(214)可实质上居中设置，例如(但不限于)沿气体切换系统(202)本体的对称线A-A'设置。作为一实施例，为了生长例如包括SiO、TiO、AlO、HfO、ZrO、MgO在内的氧化膜，可在工艺中更改反应气体组合，使得第一种气体(如反应气体A)至少含有氧原子，且第二种气体(如反应气体B)至少含有氮原子。类似地，为了生长例如包括SiN、TiN、AlN、HfN在内的氮化膜，也可在工艺中更改反应气体组合，使得第一种气体(如反应气体A)至少含有氮原子，且第二种气体(如反应气体B)至少含有氢原子。
然而，应可理解，反应气体A和反应气体B既可以是两种不同种类的气体，也可以是含量不同的同种气体。
仍参见图2A，气体切换系统(202)还包含分别设置在第一反应气体入口(213)两侧的第一阀体单元(21)和第二阀体单元(22)，以及分别设置在第二反应气体入口(214)两侧的第三阀体单元(23)和第四阀体单元(24)。气体切换系统(202)分别与外部的制程腔室(203)以及真空泵(204)介接，并接收来自制程气体源(未图示)的吹扫气体C。如图2A所示，气体切换系统(202)的第一供气状态旨在将反应气体A提供至制程腔室(203)。
在一实施例中，第一阀体单元(21)可经配置以控制开启或关闭通往真空泵(204)的通道，且第二阀体单元(22)可经配置以控制开启或关闭通往制程腔室(203)的通道。在另一实施例中，第三阀体单元(23)经由通道与第一阀体单元(21)相连且可经配置以控制开启或关闭通往真空泵(204)的通道，第四阀体单元(24)经由通道与第二阀体单元(22)相连且可经配置以控制开启或关闭通往制程腔室(203)的通道。
以图2A为例，当需要将反应气体A供应至制程腔室(203)时，第一阀体单元(21)和第四阀体单元(24)关闭，且第二阀体单元(22)和第三阀体单元(23)开启，使得从第一反应气体入口(213)输出的反应气体A(如图2A粗黑实线所示)一方面通过第二阀体单元(22)流入制程腔室(203)，另一方面流至第一阀体单元(21)并被其拦阻；从第二反应气体入口(214)输出的反应气体B(如图2A点虚线所示)一方面通过第三阀体单元(23)吸入真空泵(204)，另一方面流至第四阀体单元(24)并被其拦阻。同时，吹扫气体C(如图2A短线段虚线所示)从吹扫气体入口(215)处流入气体切换系统(202)，并与通过第二阀体单元(22)的反应气体A一同输送至制程腔室(203)。应可理解，尽管在第一反应气体入口(213)与第一阀体单元(21)之间存在滞留的反应气体A且在第二反应气体入口(214)与第四阀体单元(24)之间存在滞留的反应气体B(如图2A中虚线椭圆所示)，但这些滞留的反应气体并不影响反应气体的正常供应。
图2B显示根据本揭露一实施例的气体切换系统的第二供气状态示意图。与图2A所处的第一状态相反，图2B对应的第二状态旨在通过气体切换系统(202)将反应气体B提供至制程腔室(203)。在此第二状态下，当需要将反应气体B供应至制程腔室(203)时，第一阀体单元(21)和第四阀体单元(24)开启，且第二阀体单元(22)和第三阀体单元(23)关闭，使得从第二反应气体入口(214)输出的反应气体B(如图2B点虚线所示)一方面通过第四阀体单元(24)流入制程腔室(203)，另一方面流至第三阀体单元(23)并被其拦阻；从第一反应气体入口(213)输出的反应气体A(如图2B粗黑实线所示)一方面通过第一阀体单元(21)吸入真空泵(204)，另一方面流至第二阀体单元(22)并被其拦阻。同时，吹扫气体C(如图2B短线段虚线所示)从吹扫气体入口(215)处流入气体切换系统(202)，并与通过第四阀体单元(24)的反应气体B一同输送至制程腔室(203)。应可理解，尽管在第一反应气体入口(213)与第二阀体单元(22)之间存在滞留的反应气体A且在第二反应气体入口(214)与第三阀体单元(23)之间存在滞留的反应气体B(如图2B中虚线椭圆所示)，但这些滞留的反应气体并不影响反应气体的正常供应。
从图2A和2B可以看出，吹扫气体C可保持常流，并始终与输送至制程腔室(203)的反应气体合并流入制程腔室(203)。得益于集成阀体和单独一路常流吹扫气体C，气体切换系统(202)在第一供气状态和第二供气状态的切换过程中，无论反应气体A和反应气体B之间如何切换，都不存在反应气体A与反应气体B混在一起流入制程腔室(203)的不利情况(即避免了死区的产生)。因此，尽管在第一供气状态和第二供气状态下都存在滞留的反应气体，但并不需要另对其各别进行吹扫，从而能够简化流程、加快速度并提高效率。
图3A显示了图2A所示的气体切换系统本体单元在第一供气状态下的结构实施例。如图3A所示，第一反应气体入口(313)和第二反应气体入口(314)大体上沿着气体切换系统的本体单元(302)的一个对称轴安置。在一实施例中，分别设置于第一反应气体入口(313)两侧的第一阀体单元(31)和第二阀体单元(32)可相对于本体单元(302)的对称轴大致呈镜像设置；类似地，分别设置于第二反应气体入口(314)两侧的第三阀体单元(33)和第四阀体单元(34)可相对于本体单元(302)的对称轴大致呈镜像设置。其中，第三阀体单元(33)可经由第一弯折通道(35)与第一阀体单元(31)相连，第四阀体单元(34)可经由第二弯折通道(36)与第二阀体单元(32)相连，并且，分别呈V字形且顶点分别指向对称轴的第一弯折通道(35)和第二弯折通道(36)之间互相彼此不联通，并相对于对称轴大致镜像设置。应可理解，大致对称的设计可在装置加工的便利性以及应用操作时的流体作用的稳定性方面能带来诸多好处。但是第一弯折通道(35)和第二弯折通道(36)也可以不必相对于对称轴呈镜像设置，而视实际结构设计的需求设计为其他形状。在另一实施例中，本体单元(302)可进一步包含输出管(3031)，其大体沿对称轴方向延伸并与制程腔室(303)流体连通，且设置在本体单元(302)的上端。在又一实施例中，本体单元(302)可进一步包含大体沿对称轴方向延伸并与真空泵(304)流体连通的排放管(3041)，以及大体沿着对称轴方向延伸并与吹扫气体源(315)流体连通的吹扫气体入口(3151)，且排放管(3041)和吹扫气体入口(3151)均设置在本体单元(302)的下端。
在第一供气状态下将反应气体A供应至制程腔室(303)时，第一阀体单元(31)和第四阀体单元(34)关闭，且第二阀体单元(32)和第三阀体单元(33)开启，使得从第一反应气体入口(313)输出的反应气体A(如图3A粗黑实线所示)一方面通过第二阀体单元(32)流入制程腔室(303)，另一方面流至第一阀体单元(31)并被其拦阻；从第二反应气体入口(314)输出的反应气体B(如图3A点虚线所示)一方面通过第三阀体单元(33)吸入真空泵(304)，另一方面流至第一阀体单元(31)和第四阀体单元(34)并被其拦阻。同时，常流的吹扫气体C(如图3A短线段虚线所示)从吹扫气体入口(315)处流入本体单元(302)，并经由第二弯折通道(36)与流经第二阀体单元(32)的反应气体A一同输送至制程腔室(303)。应可理解，在此第一供气状态下，第一反应气体入口(313)与第一阀体单元(31)之间的滞留反应气体A以及第二反应气体入口(314)与第四阀体单元(34)之间的滞留反应气体B均不影响反应气体的正常供应。
图3B显示了图2B所示的气体切换系统本体单元在第二供气状态下的结构实施例。图3B所示具有与图3A相似的结构，区别在于阀体单元所处状态、位置不同。
在第二供气状态下将反应气体B供应至制程腔室(303)时，第一阀体单元(31)和第四阀体单元(34)开启，且第二阀体单元(32)和第三阀体单元(33)关闭，使得从第二反应气体入口(314)输出的反应气体B(如图3B点虚线所示)一方面通过第四阀体单元(34)经由第二弯折通道(36)以及第二阀体单元(32)流入制程腔室(303)，另一方面流至第三阀体单元(33)并被其拦阻；从第一反应气体入口(313)输出的反应气体A(如图3B粗黑实线所示)一方面通过第一阀体单元(31)并经由第一弯折通道(35)以及第三阀体单元(33)吸入真空泵(304)，另一方面流至第二阀体单元(32)并被其拦阻。同时，常流的吹扫气体C(如图3B短线段虚线所示)从吹扫气体入口(315)处流入本体单元(302)，并经由第二弯折通道(36)与流经第二阀体单元(32)的反应气体A一同输送至制程腔室(303)。应可理解，在此第二供气状态下，第一反应气体入口(313)与第二阀体单元(32)之间的滞留反应气体A以及第二反应气体入口(314)与第三阀体单元(33)之间的滞留反应气体B均不影响反应气体的正常供应。
可以看出，图3A和图3B中沿轴线配置的气体入口设计使得各个阀体能够被集成且对称地设置，进而减少了流径长度，并可避免因不同气体发生流道重叠而导致的污染。图3A和图3B所示的集成阀体和单独一路常流吹扫气体C可确保本体单元(302)在第一供气状态和第二供气状态的切换过程中，无论反应气体A和反应气体B之间如何切换，都不存在反应气体A与反应气体B混在一起流入制程腔室(303)的不利情况(即避免了死区的产生)，因而无需对第一供气状态和第二供气状态下的滞留反应气体进行吹扫。以此方式，图3A和图3B所示的结构能够允许以小于1秒的周期切换第一反应气体与第二反应气体，从而显著提高成膜效率。
基于图2A至图3B各实施例所揭示的气体切换系统及本体单元，本发明进一步发展出与之相关的半导体制程方法，将在下文详述。
图4显示理想情况下的孔洞或凹槽填充示意图。如图4所示，基底(401)表面包含孔洞(402)(或可称之为凹槽)，该孔洞(402)例如可为浅沟槽隔离STI或任意有待填充的区域或元件，其中STI可用于提供集成电路中个体晶体管器件之间的电气隔离，且可包括使用高品质硅(Si)氧化物膜来填充孔洞(402)。理想情况下，填充物(403)能够完全填充孔洞(402)而不遗留空隙、气泡或任何填充物(403)以外的物质，因而可呈现如图4所示的完整、扎实的填充效果。无空隙填充是重要的，因为膜在后续工艺步骤中可能会经受进一步的处理，这将导致空隙暴露。特别地，该空隙可能接着会被导电材料填充，从而导致芯片上不同导体之间发生短路。然而，在各种因素的影响下，实际工艺中往往难以获得上述理想填充效果。
图5显示传统ALD工艺下的孔洞或凹槽填充示意图。如图5所示，基底(501)表面的孔洞(502)实际上在传统ALD工艺下并不能由填充物(503)完全填充，而可能因沉积在侧壁上的膜合并封闭孔洞(502)的开口，导致填充物(503)中央出现空隙(504)。对于深宽比(AR)大于等于10:1的孔洞(502)而言，上述现象尤为明显。不仅如此，空隙(504)往往呈下宽上窄状并在邻近填充物(503)的上表面处封口，因而从成品表面看去难以辨别孔洞(502)内部是否存在空隙(504)，从而造成器件缺陷乃至失效。
图6显示改良ALD工艺下的孔洞或凹槽填充示意图。通过增加沉积时间、增加RF时间、改变高/低RF功率(例如改变HRF/LRF功率)以及增加开口修正等ALD工艺改良手段，可获得如图6所示的填充效果，即，基底(601)表面的孔洞(602)大部分由填充物(603)填充，仅在填充物(603)中央偏上的部位出现较小的空隙(604)。然而，尽管图6所示的填孔效果已明显优于图5所示的填孔效果，但仍然无法实现如图4所示的理想填充效果，因而还是难以避免器件缺陷或失效。
为了实现如图4所示的理想填充效果，需要许多气体转换去填充或做处理，但一般硬件气体转换设计，耗时太长导致无法生产。有鉴于此，本发明提出了基于图2A至图3B所示实施例的气体切换系统的半导体制程方法。
图7显示了根据本揭露一实施例的半导体制程方法示意图。在步骤(a)中，首先接收其上具有孔洞特征(如图7所示的孔洞(702))的基底(701)，并实施薄膜吸附沉积(adsorption/depo)工艺以在基底(701)表面的孔洞(702)中沉积薄膜材料(703)。在一实施例中，步骤(a)可在较高的薄膜生产速率条件下实施，以增加表面吸附量和填洞能力。应可理解，步骤(a)自身可重复执行多次，且可选择性地在等离子反应前加入前驱物吸收步骤以改善沉积效果。仍应可理解，薄膜吸附沉积工艺的压力可为2Torr至30Torr，且脉冲时间可大于等于1秒。如图7所示，在步骤(a)中，由于几何遮蔽效应，在沉积在侧壁顶部的膜会多于沉积在侧壁底部的膜，如果不加以及时干预，孔洞(502)的开口将过早闭合，从而在孔洞(702)中形成空腔。
为避免开口过早闭合，在步骤(b)中，采用施加例如(但不限于)等离子脉冲等手段，对孔洞(702)实施修整处理(trimming/treatment)工艺，以在孔洞(702)的开口处延迟该开口的封闭。在一实施例中，步骤(b)的修整处理工艺可采用较高的RF功率和/或较长的RF时间加以实施。应可理解，步骤(b)自身可重复执行多次，且可返回至步骤(a)以循环执行步骤(a)与步骤(b)。
接下来，在步骤(c)中，实施原子层沉积并以小于1秒的周期在第一反应气体与第二反应气之间进行切换，从而在步骤(b)获得的经修正开口的基础上进一步填充孔洞(702)。在一实施例中，可控制等离子体的强度和/或不同气体的反应以避免薄膜材料(703)的上半部提早封口(即使得孔洞(702)的上半部生长速度比下半部慢)，从而使薄膜材料(703)在孔洞(702)中自下而上生长。应可理解，步骤(c)中采用的原子层沉积工艺例如可包含热原子层沉积(Th-ALD)和等离子体增强原子层沉积(PE-ALD)。仍应可理解，步骤(c)自身可重复执行多次，且可返回至步骤(a)以循环执行步骤(a)、步骤(b)和步骤(c)。
作为一实施例，通过利用本案所揭露的高频反应气体切换装置，步骤(b)和步骤(c)可在同一步骤中合并执行。例如，无论第一反应气体和第二反应气体为含量不同的同种气体还是分属两种不同种类的气体，均可在第一反应气体与第二反应气的切换过程中随时根据需要执行修整处理。
最后，在步骤(d)中，执行若干次原子层沉积，以最终形成如步骤(d)所示的理想填充效果。作为一实施例，在图7所示的整个工艺过程中，使基底(701)上的孔洞(702)内部椎体的外倾角被控制不大于88.2度以使孔洞中不出现空隙。应可理解，步骤(d)自身可重复执行多次，且可返回至步骤(a)以循环执行步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)和步骤(d)，以获得更好的填充效果。然而，步骤(c)也可不必包含在循环中，因而可仅在步骤(a)、步骤(b)和步骤(d)之间循环执行。
由此可见，为了达到步骤(d)所示的理想填充效果，有必要在步骤(c)和步骤(d)中确保在第一反应气体与第二反应气之间切换的周期小于1秒。现有技术中所采用的单向、分立阀体均无法满足这一要求。然而，借助于本发明图2A至图3B各实施例所揭示的气体切换系统及本体单元，图7中的上述步骤(c)和步骤(d)便能够确保以小于1秒的周期在第一反应气体与第二反应气之间进行切换，从而达到理想的填充效果。
本揭露各实施例所提供的气体切换系统减少了阀体之间管路的连接距离及连接特征，实现了气路的快速切换，且可根据需要灵活地增加吹扫气路以确保不同的反应物不会在同一管路中汇合，从而避免在管路中出现死区。
不仅如此，本揭露各实施例所提供的气体切换系统结构简单，能够有效地缩短原子层沉积反应时间及吹扫时间，从而提升产能、改善工艺生产质量并创造良好的生产经济价值，因而能够广泛应用于等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition，PECVD)、等离子体增强原子层沉积(PE-ALD)等现有工艺以及未来的半导体制程。
本揭露的技术内容及技术特点已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本揭露的范例。熟悉本领域的技术人员仍可能基于本揭露的教示及揭示而作种种不背离本揭露精神的替换及修饰。因此，本揭露已公开的实施例并未限制本揭露的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本揭露的范围内。
Claims (24)
1.一种气体切换系统，其适用于向半导体制程装置提供气体切换功能，所述半导体制程装置至少包含设置于上游的制程气体源、设置于下游的制程腔室以及真空泵，所述气体切换系统设置在所述制程气体源与所述制程腔室之间，其特征在于，所述气体切换系统包括：
第一反应气体入口和第二反应气体入口，所述第一反应气体入口和所述第二反应气体入口分别经配置以接收来自所述制程气体源的反应气体；
分别设置于所述第一反应气体入口两侧的第一阀体单元和第二阀体单元；及
分别设置于所述第二反应气体入口两侧的第三阀体单元和第四阀体单元。
2.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第一阀体单元经配置以控制开启或关闭通往所述真空泵的通道，且所述第二阀体单元经配置以控制开启或关闭通往所述制程腔室的通道。
3.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第三阀体单元经由通道与所述第一阀体单元相连，且经配置以控制开启或关闭通往所述真空泵的通道，以及
所述第四阀体单元经由通道与所述第二阀体单元相连，且经配置以控制开启或关闭通往所述制程腔室的通道。
4.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第一反应气体入口和所述第二反应气体入口实质上居中设置。
5.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述气体切换系统包含本体单元，其中所述第一反应气体入口与所述第二反应气体入口实质上沿所述本体单元的对称轴安置。
6.根据权利要求5所述的气体切换系统，其特征在于：
分别设置在所述第一反应气体入口两侧的所述第一阀体单元和所述第二阀体单元相对于所述对称轴实质上呈镜像设置；以及
分别设置于所述第二反应气体入口两侧的所述第三阀体单元和所述第四阀体单元相对于所述对称轴实质上呈镜像设置。
7.根据权利要求5所述的气体切换系统，其特征在于进一步包含：
输出管，其沿所述对称轴方向延伸并与所述制程腔室流体连通，且设置在所述本体单元的一端。
8.根据权利要求5所述的气体切换系统，其特征在于进一步包含：
排放管，其沿所述对称轴方向延伸并与所述真空泵流体连通；以及
清洁气体入口，其沿着所述对称轴方向延伸且与清洁气体源流体连通，其中所述排放管和所述清洁气体入口均设置在所述本体单元的另一端。
9.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第三阀体单元经由第一弯折通道与所述第一阀体单元相连；
所述第四阀体单元经由第二弯折通道与所述第二阀体单元相连；且
所述第一弯折通道和所述第二弯折通道互不联通。
10.根据权利要求9所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第一弯折通道和所述第二弯折通道相对于所述气体切换系统的本体单元的对称轴实质上呈镜像设置。
11.根据权利要求9所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第一弯折通道和所述第二弯折信道分别呈V字形，且其顶点分别指向所述对称轴。
12.如权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述气体切换系统经配置以同时向所述制程腔室输送所述第一反应气体与所述第二反应气体中的一者以及来自所述清洁气体源的清洁气体。
13.如权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述气体切换系统与控制器信号相连，且经配置以小于1秒的周期控制对所述制程腔室切换所述第一反应气体与所述第二反应气体的输出。
14.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第一反应气体至少包含氧原子，且所述第二反应气体至少包含氮原子。
15.根据权利要求1所述的气体切换系统，其特征在于：
所述第一反应气体至少包含氮原子，且所述第二反应气体至少包含氢原子。
16.一种半导体制程方法，其特征在于，包括：
接收其上具有孔洞特征的半导体工件；
实施薄膜吸附沉积，以在所述孔洞特征中沉积薄膜材料；以及
实施修整处理，以在所述孔洞口特征的开口处延迟所述开口的封闭，
其中在所述薄膜吸附沉积与所述修整处理期间，使用权利要求1到14中任一者所述的气体切换系统来实施反应源切换，所述反应源切换包括以小于1秒的周期在第一反应气体与第二反应气之间进行切换。
17.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，所述修整处理包含增加RF功率以增大所述开口避免所述开口封闭。
18.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，所述修整处理包含增加RF时间以增大所述开口避免所述开口封闭。
19.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，包括：控制所述反应源切换，使所述半导体工件上的所述孔洞特征内部椎体的外倾角被控制不大于88.2度。
20.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，其中实施所述实施薄膜吸附沉积的工艺压力为2Torr至30Torr。
21.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，所述半导体工件的所述孔洞特征具有实质上最多为10的深宽比。
22.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，重复执行所述薄膜吸附沉积、所述修整处理和所述反应源切换工艺中的至少一者。
23.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，循环执行所述薄膜吸附沉积、所述修整处理和原子层沉积工艺。
24.根据权利要求16所述的半导体制程方法，其特征在于，循环执行所述薄膜吸附沉积、所述修整处理、所述反应源切换以及原子层沉积工艺。
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