TW201739941A - 流經線進氣空間 - Google Patents

流經線進氣空間

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Abstract

提供一種用於將氣體輸送至反應器的進氣空間構造，該反應器用於處理半導體晶圓。一進氣空間包含在一近端與一遠端之間延伸的一腔室。一基底連接至該腔室的該近端，以及該基底包含一入口通道以及一出口通道。一管件配置在該腔室內。該管件具有小於一腔室直徑的一管直徑。該管件具有在該腔室之該近端耦合至該入口通道的一連接端以及配置在該腔室之該遠端的一輸出端。

Description

流經線進氣空間
本發明係關於半導體處理設備，尤其係關於到處理設備的線進氣空間輸送。
用來加工半導體裝置的半導體設備包含各種整合系統。根據應用，例如當反應器用來將膜沉積在半導體晶圓的上方時，通常存在有將處理氣體輸送到反應器的需求。例如，某些反應器係用來執行原子層沉積(ALD，atomic layer deposition)，其亦稱為原子層化學氣相沉積(ALCVD，atomic layer chemical vapor deposition)。這些沉積方法係用來產生非常薄的膜，這些膜為高保形、平滑，並且具有優異的物理特性。ALD係使用揮發性氣體、固體、或蒸氣，其係被連續地導入(或脈衝輸送)到一受熱基板的上方。
一般來說，以氣體形式導入第一前驅物，其被吸收(或吸附)到基板中；然後清除反應器腔室中的該氣體前驅物。以氣體形式導入第二前驅物，其與所吸收的前驅物進行反應而形成單層的期望材料。藉由調整該順序，透過在基板上方重複切換兩個以上反應氣體之連續流的方式，將藉由ALD所產生的膜一次沉積一個單層。因此，此種氣體的供給與在各種階段所導入之氣體量的控制，對於獲得更高品質的膜來說至關重要。
在某些實作中，『進氣空間(charge volume)』法係用於對進入反應器之處理腔室內的精確化學品突衝(bursts)進行不連續計量。例如，圖1顯示系統100，於此處，線進氣空間(LCV，line charge volume)102係用來將氣體突衝供給到反應器120內。在第一生命週期狀態下，關閉出口閥106，開啟入口閥104，而將線進氣空間102曝露於來自上游來源130的氣體流。此可為線進氣空間102最終所達到平衡的壓力或經過一特定曝露時間的計量流。可由合適的氣體定律推導出線進氣空間內之化學品的量。若化學品符合理想氣體定律，則m = PV/(R_mT)。
在第二生命週期狀態下，關閉入口閥104，開啟出口閥106，而將線進氣空間102的整個空間曝露於反應器120，以產生從線進氣空間102到反應器120的氣體流出。如圖所示，反應器120可包含噴淋頭108以及支撐基板110的托架112。因此，來自線進氣空間102的氣體突衝係藉由噴淋頭108而輸送到基板110上方的處理區域。在該第二狀態下，期望在線進氣空間102與反應器120之間具有非常高的傳導度。
在其他構造中，如圖2所示，可使用進氣空間(LCV)的表面安裝式整合氣體系統(IGS，integrated gas system)。在此種構造中，將進氣空間122與電容式隔膜壓力計(CDG，capacitance diaphragm gauge)124設置串接在一起，以定義LCV 102。此種配置具有兩個次佳的特性。第一，壓力讀數，Pg，會引起測量誤差，於此處，Pg = Pv-(m/C)，以及「m」為分子質量，而「C」為傳導度。若曝露於上游壓力，則在初始瞬變之後，進氣空間122與CDG 124之間的質量流量差將會為零。然而，若使用氣體流經過一特定期間，則壓力讀數誤差將會造成問題。
第二，由CDG 124中之空腔所形成的單端空間難以沖洗，因為其呈現為盲管(dead legs)。確切而言，單端設計並不適用於徹底沖洗殘留的大氣氧或水蒸氣。在進氣空間122的第三生命週期狀態期間，沖洗氣體流經進氣空間122，但由於出口通道105係靠近入口通道103，所以會發生明顯的迴流，並且使進氣空間122之遠端部分的沖洗不起作用。此係類似於如何能夠利用像隨著時間以進入並離開房間通風口之空氣流來交換房間內之空氣一樣的空氣調節方式來對房間進行冷卻。沖洗該空間係可行的，但非常沒有效率，因為其必須使用大量的沖洗氣體並且需要大量的沖洗時間。
本揭露內容即係在上述背景下產生。
本揭露內容之實施例提供具有整合內管件之進氣空間的示範構造，該整合內管件用以將流入進氣空間之腔室的氣體輸入延伸而遠離氣體輸出。此種構造改善了進氣空間的動態性能，並且同時進行有效的流經沖洗(flow-through purging)。在進行流經沖洗時，當入口閥與出口閥兩者皆被開啟且沖洗流被允許進入並通過進氣空間的內管件時，氣體的黏性可用以如實地將殘留的大氣推出進氣空間。相較於傳統仰賴以再循環為基礎之沖洗的氣體交換構造，此種構造在有效沖洗上提供了改善的效率。
在一實施例中，提供一種用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，該反應器係用於處理半導體晶圓。該進氣空間包含在近端與遠端之間延伸的一腔室。一基底係連接至該腔室的近端，以及該基底包含一入口通道與一出口通道。一管件係配置在該腔室內。該管件具有小於腔室直徑的管直徑。該管件具有在該腔室之近端耦合至該入口通道的一連接端以及配置在該腔室之遠端的一輸出端。
在一構造中，一入口閥係介接(interfaced)在一氣體輸送控制器與該入口通道之間，以及一出口閥係介接在該出口通道與該反應器之間。
於某些實施例中，在該管件的輸出端與該基底的出口通道之間定義一長度(l)，以及在該管件的外壁與一進氣空間內表面之間定義一距離(d)。在某些實施例中，(l)/(d)的比率為大約5以上。
在某些實施例中，該管件的輸出端具有與該基底之入口通道對正的一開口。
在某些實施例中，一處理源係耦合至一入口閥，以及該入口閥係連接至該基底的入口通道。該基底的出口通道係耦合至一出口閥。該出口閥係連接至該反應器。一控制器係與該入口閥及該出口閥介接，以控制處理氣體與沖洗氣體往該進氣空間的流動。
在某些實施例中，一壓力感測器係整合在該腔室的遠端。該壓力感測器具有曝露於該腔室之內部的一隔膜。
在某些實施例中，該壓力感測器具有用以測量隔膜之彎曲的測量側。該隔膜係直接曝露於該腔室的內部，俾能使經由該管件之輸出端提供到該腔室內之氣體所產生的壓力在該隔膜上產生力。
在某些實施例中，該測量側包含用以測量與該隔膜之彎曲相對應之電容值的電子元件。該彎曲係和一壓力差有關聯，該壓力差係等於該腔室的壓力空間(Pv)。
在某些實施例中，該隔膜係至少部分地由一金屬材料所定義，以及該測量側包含一或多個電極。該一或多個電極係連接至用以測量與該隔膜之彎曲相對應之電容值的該電子元件，其中該電容值在該隔膜朝向該測量側或遠離該測量側彎曲時發生變化。
在某些實施例中，該壓力感測器更包含一分隔介面。該分隔介面係配置在該等電極及電子元件與該隔膜之間。
在另一實施例中，揭露一種用以處理基板的系統。該系統包含用於將氣體輸送至該系統之一處理腔室的進氣空間。該系統包含一處理氣體源，以及該進氣空間包含一腔室，該腔室具有在近端與遠端之間延伸的管形狀。一基底係整合於該腔室的近端。該基底包含一入口通道以及一出口通道，以及該入口通道係與該出口通道隔開一間距。一管件係配置在該腔室內。該管件具有一管直徑，該管直徑為該腔室之腔室直徑的0.5倍以下。該管件具有一連接端，該連接端係在該腔室之近端耦合至該基底，以圍住該入口通道。該管件的一輸出端係配置在該腔室的遠端。該管件的該輸出端具有與該基底之入口通道對正的一開口。
於某些實施例中，在該管件的輸出端與該基底的出口通道之間定義一長度(l)，以及在該管件的外壁與一進氣空間內表面之間定義一距離(d)，而(l)/(d)的比率為大約5以上。
熟習本項技藝者在閱讀整個說明書以及申請專利範圍時將明白這些及其他優點。
本揭露內容之實施例提供進氣空間構件的範例，其具有經修改的拓撲結構，以賦予期望的動態性能，並且同時進行有效的流經沖洗。在一構造中，進氣空間之經修改的拓撲結構包含增加至入口的管件，以使有效入口位置不靠近出口通道。在進行流經沖洗時，當入口閥與出口閥兩者皆為開啟且沖洗流被允許進入並通過進氣空間時，氣體的黏性可用以如實地將殘留的大氣推出進氣空間。因此，相較於傳統仰賴以再循環為基礎之沖洗的氣體交換構造，此種構造在有效沖洗上提供了改善的效率。雖然某些傳導限制被加至入口，但因為改善的設計，且出口傳導未經修改而維持大的出口傳導以增加排放速度，所以不具有動態性能損失。
在其他構造中，提供下列設計：藉由將電容式隔膜壓力計(CDG，capacitance diaphragm gauge)與進氣空間的結構整合，以進行直接且連續的LCV內部質量估計。例如，將圓柱形CDG連接至LCV裝置之圓柱形結構的端部。該所揭露之設計克服了表面安裝式進氣空間的設計缺陷，該表面安裝式進氣空間係使用分離式壓力計。如下所述，藉由將CDG與進氣空間整合成一單一結構，可對待輸送至反應器的氣體突衝進行更快且更有效的壓力測量。測量週期避免等待在習知系統中達到平衡所需的時間，並且也避免在進氣空間與分離式測量錶計之間引入盲管。且，當此整合設計直接測量進氣空間內的壓力時，因為Pg = Pv，所以不具有測量誤差。作為此設計的另一個優勢，由於曝露至進氣空間所達到平衡的一上游壓力或曝露至一精確質量流經過一特定期間，所以質量測量係準確的，並且與進氣空間如何進氣無關。在下文中，將參考圖3A-9來說明這些及其他優點。
圖1與2係參考示範的系統與方法來進行說明，這些系統與方法係用以測量待輸送至反應器120之處理氣體量的壓力。圖1與2的觀點可有助於瞭解下述壓力測量系統的功能、結構以及使用。圖3A-9顯示包含整合電容式隔膜壓力計(CDG)的構造，以及圖10-13顯示經修改之進氣空間的範例，該經修改之進氣空間賦予期望的動態性能，並且同時進行有效的流經沖洗。
依照一實施例，圖3A顯示處理系統的一範例。在本範例中，處理系統設有線進氣空間(LCV，line charge volume)202，以在操作期間將所測量之處理氣體的量提供至反應器120。在本領域所實現的系統中，一般來說，反應器120係實質上大於LCV 202，並且沿著在操作期間將處理氣體輸送至反應器120的多個氣體線之每一者使用多個LCV 202。如上所述，LCV 202係用以測量處理氣體的量，並且當所測量之氣體的量達到期望的量時，將處理氣體突衝輸送至反應器120。
為了藉由反應器120來達成最佳處理，例如將受控之薄材料層沉積在基板上方，在由處理配方所控制之特定處理操作步驟期間輸送到反應器120之氣體的量需要被精確地測量並且被以快速的速率加以輸送。如同上述，如圖2所示，當沿著輸送氣體線使用分離式測量裝置時會引入測量延遲，此會降低氣體輸送程序的效率。此外，分離式測量裝置也會引入盲管(例如，相互連接該等測量裝置之管系(plumbing))的問題，該盲管在氣體輸送操作之間必須被沖洗並且需要時間來進行穩定。
圖3A所示之LCV 202係使用整合壓力感測器206，其係直接連接至腔室204。在此種構造中，腔室204係在第一端與第二端之間延伸的一管狀結構，其中該第一端具有入口通道與出口通道，而該第二端係直接連接壓力感測器206。壓力感測器206包含隔膜220，其具有與腔室204之內部空間直接接觸的一側。隔膜220的相反側係面向壓力感測器206的頂部。壓力感測器206包含以參考壓力(Pref)調節的一空間。在一實施例中，參考壓力(Pref)係藉由下列方式所定義：對隔膜220與分隔介面224之間的空間進行抽真空，然後對該空間進行密封以維持參考壓力(Pref)。在一實施例中，將參考壓力(Pref)降低至毫微托(nano-Torr)範圍內的一壓力。在其他實施例中，直接將參考壓力(Pref)降低至接近於或大約40mT。在另一實施例中，參考壓力(Pref)可直接為比大約200mT更低的一壓力。在一實施例中，較佳係將參考壓力(Pref)設定成比待由壓力感測器206所測量之最低壓力更低的一壓力。
分隔介面224可具有不同的形狀或輪廓，但較佳應設計成將其中維持參考壓力(Pref)的空間與其中包含測量裝置的空間隔開。在一實施例中，測量裝置可包含與電子元件228介接的電極226。在此種構造中，隔膜220較佳係包含金屬材料或者由可撓曲的金屬材料所定義。當處理氣體流入腔室204內而使腔室204內部的壓力開始增加時，隔膜220的撓曲可使其彎曲朝向分隔介面224。因此，隔膜220的表面將受到來自腔室204內部的力，該力係壓在隔膜220上而朝向在壓力感測器206中維持參考壓力的空間。
在一實施例中，隔膜220被允許朝向分隔介面224彎曲。壓力感測器206內的電極226用以感測因隔膜220朝向電極226變形所引起的電容變化。在一實施例中，分隔介面224係由介電材料所製造。其中維持參考壓力的空白空間亦可具有本身的介電常數，此為空氣。因此，空氣的介電常數與分隔介面224的介電常數係被電子元件228所利用，以便判定隔膜220與電極226之間的電容。因此，由電子元件228所測量的電容變化將和隔膜220被感測到的彎曲有關聯。而且，由電子元件228所確定的彎曲係和參考壓力與腔室204中所包含之空間內的壓力(Pv)之間的壓力差(△P)有關聯。
隔膜220係隨著施加遍布於其的壓力差(△P)而彎曲。從小彎曲理論(small deflection theory)可知，具有半徑R與厚度h之隔膜的彎曲為：
在以上方程式中，R為半徑，E為楊氏模數(Young's Modulus)，h為隔膜厚度，v為帕松比(Poisson's ratio)，以及。在本實施例中，由於壓力感測器206係與LCV 202整合在一起，所以Pg係等於腔室204之空間內的壓力，即Pv。又，因為Pref已被降低至一毫微托值，所以Pref實質上為零。因此，壓力差(△P)實質上等於Pv。因此，藉由使用由電極226與電子元件228所提供的測量裝置來測量電容，吾人可確定與壓力差(△P)有關聯之隔膜220的彎曲，該壓力差定義LCV 202之腔室204內的壓力Pv。
如圖所示，LCV 202具有藉由氣體線而連接至入口閥104的入口通道103。入口閥104係連接至氣體輸送控制器210。氣體輸送控制器210可由質量流量控制器(MFC，mass flow controller)或壓力控制器所定義。因此，氣體輸送控制器210係用以計量由處理氣體源130供給到LCV 202之腔室204內之氣體的量。在進行操作時，當開啟入口閥104時，關閉出口閥106，以允許利用處理氣體源130所供給的處理氣體來對LCV 202的腔室204進行進氣處理。作為電容式隔膜壓力計(CDG)的壓力感測器206將直接測量腔室204內的壓力Pv。該測量係從腔室204內部進行，以避免任何的外部錶計，並且亦避免與分離式壓力感測裝置有關的缺點。
一旦腔室204達到期望的壓力Pv之後，關閉入口閥104並且開啟出口閥106，以允許氣體經由出口通道105流出腔室204而進入反應器120內。從LCV 202的處理氣體之輸出將產生受到測量且被快速有效地輸送至反應器的氣體突衝，俾藉由反應器120進行有效的處理。如將在下文中說明，反應器120可與數個氣體線連接，這些氣體線可包含本身的LCV 202，以便提供不同的處理氣體源130。實際上，吾人可使用不同尺寸的腔室204作為不同的空間容量，此能夠基於期望的配方將不同量的處理氣體供給至反應器120。每一個不同尺寸的腔室204可具有各別的壓力感測器206，該壓力感測器係耦合至腔室204的第二端。
該第二端係與腔室204的入口通道及出口通道相對，並且代表壓力感測器206與腔室204之壁整合的位置。吾人可利用各種方式來完成壓力感測器206與腔室204的連接。一種方式係將一環焊接在壓力感測器206之外表面的周圍，於此處，該外表面係與腔室204的表面介接。在另一實施例中，可使用O形環來完成壓力感測器206與腔室204之間的整合。在其他實施例中，螺絲可被使用來連接壓力感測器與腔室。在另一實施例中，可使用夾具、螺絲、或連接接頭的組合。
在另一實施例中，可將一或多個O形環設置在壓力感測器206與腔室204的連接表面之間。之後，這些O形環可利用一或多個夾具壓緊，或者可使用一或多個焊接連接件接合。一般來說，期望壓力感測器206與腔室204之間的連接提供壓力密封連接，以避免提供至腔室204的氣體從腔室204與壓力感測器206之間的介面逸出。因此，吾人應明白各種將壓力感測器206以機械方式連接至腔室204的方法係可被想像得到的。
進一步顯示控制器212與壓力感測器206的電子元件228之間的介面。為了操縱或指示入口閥104及出口閥106的開啟與關閉之控制，該控制器用以接收來自電子元件228的資料。亦顯示控制器212係與氣體輸送控制器210通信。控制器212亦設置成與反應器120的其他控制、處理、以及介接邏輯介接。一般而言，在處理操作期間，控制器212用以對一個配方或多個配方的處理進行控制，以處理反應器120內的半導體晶圓，並且提供與用以輸送處理氣體130之LCV 202以及用以輸送其他處理氣體之其他LCV 202的介接。
依照本發明之一實施例，圖3B顯示LCV 202的簡化橫剖面。在本範例中，提供一示範尺寸比率，此能夠使腔室204與壓力感測器206有效地用於將處理氣體輸送至反應器120。如圖所示，氣體線320經由入口通道103將處理氣體提供至腔室204。氣體線322為出口通道105的輸出。在一構造中，線內直徑係表示為「d」，以及入口通道103與出口通道105之間的線長度係表示為線長度「l」。腔室204的物理直徑係表示為圓柱直徑「D」。在一實作中，設定LCV 202之腔室204的尺寸標註，而使得線長度「l」除以線內直徑「d」係得到約為0.1以下的比率。
舉例而言，腔室204的圓柱直徑「D」可介於0.25吋與2吋之間，在其他範例中，可介於0.5吋與1吋之間，以及在具體範例中，可為大約0.75吋。線長度「d」可介於1吋與12吋之間，在其他範例中，可介於2吋與6吋之間，以及在具體範例中，可為大約4吋。線長度「l」可介於0.10吋與1吋之間，在其他範例中，可介於0.20吋與0.50吋之間，以及在具體範例中，可為大約0.25吋。以「l」為0.25吋以及「d」為4吋的具體範例作為例子，比率為大約0.0625。藉由將比率設定成大約0.1以下，當氣體突衝輸出至反應器時，可提供更有效的氣體流出。
圖4顯示與壓力感測器206介接之腔室204的一範例。在本範例中，為了例示使用電極226與電子元件228來測量電容的能力之目的，而顯示隔膜220的彎曲。如上所述，隔膜220係由可撓曲並且包含金屬材料的一材料所定義， 該材料例如能夠測量隔膜220與電極226之間的電容。在某些實施例中，隔膜220的材料完全為金屬並且能夠撓曲。在其他實施例中，隔膜220的材料係由具有金屬材料的橡膠材料所定義，該金屬材料係結合於其中或塗佈在隔膜220面向電極226的背側上。當在腔室204內增加更多壓力時，隔膜220被顯示從D0位階朝向D1位階彎曲。
圖5顯示膨脹至D2位階的彎曲，以及圖6顯示膨脹至D3位階的彎曲。圖4-6所示之例示彎曲已被強調用來傳達以下理解：腔室204內的壓力將產生推動隔膜220的力，以及使用電極226的電子元件228可感測並且測量隔膜220的彎曲量。吾人應瞭解在壓力感測器206內可設置不同的電極226之配置，故所顯示的三叉式電極僅為範例。因此，較多或較少的電極、電極圖樣、電極位置、參考電壓、接地、以及其他電子構件或電子測量裝置可被設置，以使壓力感測器206內的電容測量最佳化。
依照一實施例，圖7A顯示與腔室204整合在一起之壓力感測器206的橫剖面圖。在本範例中係顯示，電子元件228與控制器212介接。在一實施例中，電子元件228本身可產生與腔室204內之壓力有關的資訊。在其他實施例中，為了進一步處理由壓力感測器206之電極226所感測到的資料，電子元件228係提供輸出給控制器212。該控制器可包含進氣空間控制模組260，其用以接收來自LCV 202之電子元件228的資料，以判定空間內的壓力(Pv)。
在一實施例中，當壓力在腔室204內增加時，隔膜220將會開始朝向電極226彎曲。正被感測(例如，即時)的電容值可被該進氣空間控制模組的電容值緩衝器262所擷取。此種資訊之後可被彎曲估計模組264所處理。彎曲估計模組264將會執行一或多個操作以計算彎曲量。可包含一示範處理操作，其執行利用上述方程式的彎曲計算操作。在某些實施例中，為了藉由控制器212進行更有效的處理，該方程式可被簡化或修改。
由彎曲估計模組264所產生的彎曲量之後被使用來確定壓力差(△P)。在一實施例中，藉由處理一查找函數(lookup function)，彎曲量可與壓力差(△P)有關聯。該查找函數可以係指與壓力差之值有關聯之所預先計算之彎曲的表。在某些實施例中，取代查找函數，可使用處理器或韌體來即時運算該值。又，在其他實施例中，可從儲存在檔案中、在資料庫中或儲存至處理器、數位信號處理器(DSP，digital signal processor)、或電路之記憶體的校準資料，獲得彎曲與壓力差之間的關聯值。如上所述，由於參考壓力(Pref)係在毫微托範圍內，所以參考壓力係微不足道並且可被忽略。如上所述，，且若Pref為零，則如操作268所判定，壓力差△P等於Pv。
圖7B提供位於腔室204的表面與壓力感測器206的表面之間的介面的側視圖302。本圖例顯示已設置焊珠290，以密封位於這些表面之間的介面。圖7C提供放大的橫剖面圖302，其顯示壓力感測器206的壁與腔室204的壁之介接方式的一範例。在本範例中，設置一台階340，以促進壓力感測器206與腔室204的接合。於是，焊珠290可沿著台階340的介面或接合處設置。
進一步顯示設置在腔室204與壓力感測器206之介面附近的隔膜220。在某些實施例中，隔膜220可被整合到壓力感測器206之側壁的不同位置內，而不必直接設置在壓力感測器206與腔室204之間的介面。
圖8A顯示與腔室204介接之壓力感測器206的一示範橫剖面。本範例顯示電子元件228係與控制器212介接。對照如圖7A所示之介接至頂表面者，在本範例中，電子元件228係被包含在壓力感測器206的本體內。又，吾人應瞭解分隔介面224的形狀可根據期望的形狀因數、形狀、功能、或設計而加以變化。對照如圖7A所示之成型者，在本範例中，分隔介面224被顯示成實質上為平直的介面。分隔介面224可具有各種形狀，只要分隔介面224將電子元件228及電極226與其中維持參考壓力(Pref)的空間隔開即可。
圖8B顯示與壓力感測器206介接之腔室204的另一範例。本範例顯示任何數量的電極226可被整合到壓力感測器206內，並且可具有不同的圖樣、方位、或形狀。進一步顯示壓力感測器206的形狀不必具有圓形頂部，而可以具有方形頂部。因此，壓力感測器206之頂表面的形狀可根據期望的設計而設定。在本圖例中，電子元件228係被包含在壓力感測器206的本體內，並且被分隔介面224所隔開。
本範例亦顯示一可選的結構，其包含設置一頂部O形環270與一底部O形環272，以在壓力感測器206的壁或配合表面與腔室的壁或配合表面之間提供密封。在某些實施例中，該介面亦可包含焊珠290，或者可設置夾具、螺絲、接頭、或其他夾持裝置以取代焊珠。因此顯示LCV 202'係經由入口閥104與出口閥106連接至氣體線320與322，以便將來源氣體提供至LCV 202'，該來源氣體接著在藉由噴淋頭108進行輸送的期間被輸送至反應器120，以處理托架112上方的基板110。
圖9顯示一示範系統圖，其係利用線進氣空間(LCV)202將受控的處理氣體突衝從各種來源輸送至噴淋頭108。為控制器212之部分的進氣空間控制模組260係與每一壓力感測器206介接。因此，進氣空間控制模組260可與處理氣體輸送控制模組280介接。處理氣體輸送控制模組280係設置成與包含入口閥104及出口閥106的各種處理氣體源介接，以便協調從每一LCV 202到噴淋頭108的氣體輸送以及到反應器120的精確氣體輸送。
如上所述，可沿著通往反應器120的各種氣體輸送線使用各種LCV 202，以及可根據待輸送之氣體的種類、用於處理基板110的配方、以及其他程序工程的考量來選擇每一LCV 202的物理尺寸。
圖10顯示作為表面安裝式整合氣體系統(IGS)流量控制之進氣空間122的單端設計。如參照圖2所述，此種設計並不適用於徹底沖洗殘留的大氣氧或水蒸氣。例如，當沖洗氣體流進與流出進氣空間122時，出口通道105靠近入口通道103會導致沖洗流縮短。也就是說，流進入口103而位在近端182的一些沖洗氣體可能會立即流出出口通道105。又，因為窄高(narrow-tall)的設計以及入口通道與出口通道的位置，所以會發生明顯的迴流。因此，使得進氣空間122之遠端180的沖洗不起作用。就具有長度直徑比大約為10：1的這些窄高設計的縱橫比而言，特別係如此。無效率的沖洗也會招致增加該系統之沖洗時間的缺點。
依照一實施例，圖11A顯示進氣空間402的一範例，該進氣空間已被修改成包含管件404，該管件係配置在進氣空間402內。在一實施例中，管件404具有比進氣空間402之腔室的直徑更小的直徑。舉例來說，管件404的直徑大約為腔室之直徑的0.5倍以下。在另一範例中，管件404的直徑大約為腔室之直徑的0.3倍以下。在另一範例中，管件404的直徑大約為腔室之直徑的0.2倍以下。在某些實施例中，腔室402內部的總空間為腔室內的空間加上管件404內與周圍的空間，其為固定不變。如圖11C所示，空間的動態性能係由時間常數(τ=V/C)所支配，於此處，V為總空間，而C為限制傳導度。就最小時間常數而言，期望管件404具有與管件404周圍之區域的傳導度大約相等的傳導度。可針對改善之動態性能進行最佳化的另一參數係如反應器所觀測到的濃度瞬變，其對於最快沖洗性能而言應盡可能地快。圖11C的例示曲線顯示暫態壓力衰減曲線與反應器內之暫態濃度的複合圖表。在該圖中，「+」係表示較大的時間常數或傳導度，而負號則係表示較小者。濃度瞬變係由整體化學品有多快離開LCV而決定。因此，D2應足夠小而使貝克勒數(Peclet number) ＞ 10，以防止背部擴散。又，由於蒸氣的質量為固定不變，所以如果其能夠因為較高的傳導度而更快地衝出的話，則對於被連續抽氣的典型真空系統而言，尖峰濃度將會更高，但濃度將會降得更快。此外，C+係表示較大的傳導度。
在此種構造中，進氣空間402的腔室係在第一端與第二端之間延伸。舉例而言，該腔室可具有管形狀或圓柱形狀。該第一端包含入口通道103與出口通道105。此種構造顯示管件404的連接端404a係耦合至基底420，於此處亦連接進氣空間402的腔室。管件404係設置成在進氣空間402內朝向遠端480延伸。管件404具有輸出端404b，其係在位於遠端480的進氣空間402內排放氣體。管件404的輸出端404b具有直的開口，其係與基底420的入口通道103對正。因此，所排放的氣體在從位於近端482的出口通道105離開之前，將會行進進氣空間402之長度的距離。以此方式，實質上係將入口通道103移至輸出端404b。
進一步認為，將管件404併入進氣空間402的整體系統之缺陷性能(defect performance)改善了沖洗性能。又，不足的沖洗可能會在該系統中導致處理化學品與殘留氧及/或水蒸氣之間的有害寄生反應。如下所示，在此種構造中，一基礎層面為用以提供進入進氣空間402之腔室內之流體之氣體輸入432的輸出端404b，主要係配置在相對於氣體輸出434的一相反端。本實施例的另一層面為相較於缺少整合於其中之管件404的進氣空間122，進氣空間402的底面積(footprint)保持不變。
圖11B顯示一構造，於此處，圖11A的進氣空間402可被修改以包含圖3A的壓力感測器206，該壓力感測器係耦合至進氣空間402之腔室的頂部區域。以此方式，進氣空間402的腔室將可包含管件404與壓力感測器206，以使離開管件404之輸出端404b的流體動量仍到達壓力感測器206的隔膜220。在此種構造中，尺寸D1被定義為至少某些尺寸值，以便維持到隔膜的流體動量傳遞(如果有的話)。因此，此種構造提供了經由整合壓力感測器之準確壓力感測的優勢以及配置於進氣空間402內之整合管件404的改善沖洗。
依照一實施例，圖12顯示更詳細的進氣空間402的圖。在此種構造中係顯示，管件404具有與基底420耦合的連接端404a。在一構造中，管件404可具有與氣體線直接介接的管內表面442，該氣體線係將氣體供給到進氣空間402內。於一實施例中，在將基底420連接至進氣空間402的本體之前，可將管件404焊接至該基底。在某些實施例中，可將管件404旋入基底420的螺紋部內。在某些實施例中，可利用夾具、黏著劑、O形環、或其他連接結構，將管件404連接至該基底。在一實施例中，管件404為一具有足夠剛性的不銹鋼管，以當壓力因氣體在操作期間被泵入或泵出而發生變化時，承受進氣空間402內的壓力差，並且在進氣空間402內保持實質上直立。
在本範例中，管件404的輸出端404b係配置在尺寸D1，該尺寸係定義輸出端404b與進氣空間402之頂表面403之間的一間距。在一實施例中，尺寸D1可介於大約0.5 mm與大約6 mm之間，以及在一實施例中，為大約3 mm。
在本範例中，尺寸D2為管件404的內直徑，其係定義進入進氣空間402內的氣體輸入432。在一實施例中，尺寸D2可介於大約2 mm與大約0.9*D3 mm之間，以及在一實施例中，為大約6 mm。
在本範例中，進氣空間402可具有用以定義進氣空間402之尺寸D3的內直徑。在一實施例中，尺寸D3可介於大約8 mm與大約25 mm之間，以及在一實施例中，為大約20 mm或大約25 mm。
在本範例中，進氣空間402可具有用以定義進氣空間402之尺寸D4的內長度。在一實施例中，尺寸D4可介於大約20 mm與大約160 mm之間，在另一實施例中，可介於大約50 mm與100 mm之間，以及在一實施例中，為大約70 mm。
舉例來說，離開管件404的氣體輸入432可與離開出口通道105的氣體輸出434隔開一長度(l)。在管件404之外壁與腔室空間內表面440之間定義一距離(d)。在一構造中，進氣空間402較佳可具有大約5以上的長度(l)除以距離(d)之比率。此示範尺寸標註將確保藉由管件404供給到進氣空間402內的氣體可用以將位於遠端480的氣體朝向近端482擠壓並推出。在一替代構造中，可將一個以上的管件404整合在進氣空間402的腔室內。舉例來說，為了控制將流體導入腔室的位置，可引入一或多個額外的較短管件(未顯示)，其可被放置在管件404的附近。這些較短管件可具有不同長度，以便在不同高度輸送氣體。可將一控制器連接至各種閥，以控制提供到每一管件之流體的量。
依照一實施例，圖13顯示圖12中所示之橫剖面A-A的一範例。如圖所示，基底420係用以支撐進氣空間402的結構。基底420可具有任何維數(number of dimensions)，在此純粹為了例示之目的而將其顯示為圓形。在某些實施例中，基底420可為矩形，或者可為支撐一些進氣空間402的一表面。
吾人可以若干方式將管件404定位在基底420內。圖13所提供之圖例為管件404係定位在出口通道105的旁邊或附近。然而，吾人應瞭解管件404與出口通道105之間的間距可根據期望的結構而加以變化。然而，不論與出口通道105相對之管件404的結構與位置，氣體輸入432將與通往出口通道105的氣體輸出434充分隔開。如上所述，該間距可具有尺寸(l)，並且在管件404的外壁443與腔室空間內表面440之間顯示一間距(d)。在此種構造中，間距(d)係在外壁443與腔室空間內表面440之間，其中，出口通道105係存在於其之間。因此，(l)除以(d)的比率被維持在至少5以上。
如進一步所示，連接至入口通道103的管件404係與基底420的出口通道105隔開一間距“S”。該間距較佳為至少足夠大，而使管件404能夠連接至基底420，並且在管件404的外壁443與出口通道105之間保留空間。在一實施例中，對於D4係介於20 mm與160 mm之間且D3為大約25 mm的構造而言，間距“S”為至少大約9 mm。在某些構造中，複數進氣空間402係用於將氣體130供給至反應器120。根據用於處理基板的處理配方，可從各種尺寸的進氣空間402定義複數進氣空間402。進氣空間402的不同尺寸可用以使處理期間的氣體輸送更有效率。例如，某些氣體的輸送需要較小的量，而其他氣體的輸送則需要較大的量。因此，實現於進氣空間402內的管件404可實現在不同尺寸的進氣空間402中。某些尺寸係單單限制尺寸D4，而在其他實作中，尺寸D4與D3皆可根據此構造而變化。又，管件404的長度與尺寸D1亦可根據此構造而變化。
因此，在圖11-13中所描述的設計克服了表面安裝式進氣空間的缺陷。此外，由於進氣空間的沖洗被顯著改善，所以綠到綠時間(green-to-green times)以及耗材成本(CoC，cost of consumables)皆獲得了改善。此外，合併進氣空間402之整體系統的缺陷性能被改善，不足的沖洗在該系統中導致了處理化學品與殘留氧及水蒸氣之間的有害寄生反應。
圖14顯示用以控制上述系統的控制模組800。在一實施例中，圖3A、7A、8A、8B、9、以及14的控制模組212可額外包含其中某些示範構件。例如，控制模組800可包含處理器、記憶體以及一或多個介面。控制模組800可用以部分地根據感測值來控制該系統中的裝置。僅作為示範，控制模組800可根據感測值以及其他控制參數來控制閥802、過濾器加熱器804、幫浦806、以及其他裝置808之其中一或多者。僅作為示範，控制模組800接收來自壓力計810、流量計812、溫度感測器814、及/或其他感測器816的感測值。在一實施例中，壓力計810可從如在此所述之具有腔室204的LCV 202的其中一或多者加以定義，該腔室具有整合壓力感測器206。控制模組800亦可用以控制在前驅物輸送與膜沉積期間的製程條件。控制模組800一般可包含一或多個記憶體裝置以及一或多個處理器。
控制模組800可控制前驅物輸送系統與沉積裝置的活動。控制模組800執行包含用以控制處理時序、輸送系統溫度、遍布過濾器之壓力差、閥位置、氣體之混合、腔室壓力、腔室溫度、基板溫度、RF功率等級、基板夾頭或托架位置、以及特定處理之其他參數的指令集之電腦程式。控制模組800亦可監視壓力差並且自動切換從一或多個路徑到一或多個其他路徑的氣相前驅物輸送。儲存在記憶體裝置上而與控制模組800有關的其他電腦程式可被使用在某些實施例中。
一般而言，可存在有與控制模組800有關的使用者介面。該使用者介面可包含顯示器818(例如該裝置及/或製程條件的顯示螢幕及/或圖形軟體顯示)、以及使用者輸入裝置820，例如指標裝置、鍵盤、觸控螢幕、麥克風等等。
可以下列任何習知的電腦可讀程式語言來撰寫用以控制製造程序中之前驅物輸送、沉積以及其他處理的電腦程式：例如，組合語言、C、C++、Pascal、Fortran或其他語言。藉由處理器來執行已編譯之目的碼或指令碼，以執行在該程式中所識別的工作。
控制模組參數係關於例如過濾器壓力差、處理氣體組成與流率、溫度、壓力、電漿條件(如RF功率等級與低頻RF頻率)、冷卻氣體壓力、以及腔室壁溫度的製程條件。
可以許多不同的方式來設計或編排該系統軟體。例如，可撰寫各種腔室構件次常式或控制物件來控制為實現本發明沉積處理所需之腔室構件的操作。為此目的之程式或程式區段的範例包含基板定位碼、處理氣體控制碼、壓力控制碼、加熱器控制碼、以及電漿控制碼。
基板定位程式可包含用以控制腔室構件的程式碼，這些腔室構件用以將基板裝載到托架或夾頭上並且控制基板與腔室之其他部件(例如氣體入口及/或目標)之間的間距。處理氣體控制程式可包含用以控制氣體組成與流率以及可選地使氣體在進行沉積之前流進腔室內以穩定腔室內之壓力的碼。過濾器監視程式包含用以比對測量差值與預定值的碼及/或用以切換路徑的碼。壓力控制程式可包含用以藉由調整例如腔室之排放系統中的節流閥而控制腔室內之壓力的碼。加熱器控制程式可包含用以控制通往加熱單元之電流的碼，這些加熱單元用以對前驅物輸送系統中的構件、基板及/或該系統的其他部分進行加熱。或者，該加熱器控制程式可控制通往基板夾頭之熱傳氣體(例如氦)的輸送。
可在沉積期間被監視之感測器的範例包含但不限於位在輸送系統中的質量流量控制模組、壓力感測器(例如壓力計810)、以及溫度計、托架或夾頭(例如溫度感測器814)。經適當程式化的回饋與控制演算法可與來自這些感測器的資料一起使用，以維持期望的製程條件。上述內容係描述本揭露內容之實施例在單一或多腔室半導體處理工具中的實作。
在某些實作中，控制器為系統的部分，該系統可為上述範例的部分。此種系統可包含半導體處理設備，其包含處理工具、腔室、用於處理的平台、及/或特定處理構件(基板托架、氣體流動系統等等)。這些系統可與用以在半導體晶圓或基板處理之前、期間、以及之後控制其操作的電子元件整合在一起。該電子元件可被稱為「控制器」，其可控制系統的各種構件或子部件。可根據處理需求及/或系統類型而程式化該控制器，以控制在此所揭露之處理的任何一者，包含處理氣體的輸送、溫度設定(例如，加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻(RF，radio frequency)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置與操作設定、進入及離開與一特定系統連接或介接之一工具及其他運送工具及/或負載室的基板運送。
大體而言，該控制器可被定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子元件，其接收指令、發出指令、控制操作、進行清理操作、進行終點測量等等。該積體電路可包含具有韌體形式而儲存有程式指令的晶片、數位信號處理器(DSP)、被定義為特定用途積體電路(ASIC，application specific integrated circuits)的晶片、及/或一或多個微處理器、或執行程式指令(例如軟體)的微控制器。程式指令可為以各種獨立設定值(或程式檔案)形式傳送至控制器的指令，以定義用以在半導體基板上或對半導體基板或對一系統實現特定處理的操作參數。在某些實施例中，這些操作參數可為製程工程師所定義之配方的部分，以在晶圓之一或多個層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶粒的加工期間完成一或多個處理步驟。
在某些實作中，該控制器可為電腦的一部分或耦合至該電腦，該電腦係與該系統整合在一起，或耦合至該系統，或網路連接至該系統，或為其組合。例如，該控制器可位在整個或一部分之晶圓廠主電腦系統的「雲端(cloud)」中，此可允許基板處理的遠端存取。該電腦可對該系統進行遠端存取，以監視加工操作的當前進度、檢查過去加工操作的歷史、從複數加工操作來檢查趨勢或性能指標、改變當前處理的參數、依當前處理來設定處理步驟、或開始新的處理。在某些範例中，遠端電腦(例如伺服器)可透過網路將處理配方提供給系統，該網路可包含區域網路或網際網路。該遠端電腦可包含使用者介面，其可進行參數及/或設定值的輸入或程式化，這些參數及/或設定值之後從該遠端電腦傳送至該系統。在某些範例中，該控制器接收具有資料形式的指令，該指令規定待於一或多個操作期間執行之每一處理步驟的參數。吾人應瞭解這些參數可特定於待執行之處理的類型以及該控制器所介接或控制之工具的類型。因此，如上所述，可以下列方式來分配該控制器：例如藉由包含以網路連接在一起並且為一共同目的(例如在此所述的處理與控制)而運作的一或多個分離控制器。為此種目的而分配的控制器之一範例可為在腔室上之一或多個積體電路，該積體電路係與遠端設置(例如平台等級或作為遠端電腦之部分)的一或多個積體電路通信，以聯合控制腔室上的處理。
示範的系統可包含但不限於電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉清洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清理腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD，physical vapor deposition)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD，chemical vapor deposition)腔室或模組、原子層沉積(ALD，atomic layer deposition)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE，atomic layer etch)腔室或模組、離子植入腔室或模組、塗佈顯影(track)腔室或模組、以及聯合或用於半導體晶圓之加工及/或製造的任何其他半導體處理系統。
如上所述，根據待由該工具所執行的處理步驟，該控制器可與其他工具電路或模組、其他工具構件、群集(cluster)工具、其他工具介面、相鄰工具、鄰近工具、設置遍布於工廠的工具、主電腦、另一控制器、或用於原料運送而將晶圓容器運至與運離半導體製造廠中之工具位置及/或裝載通道的工具之其中一或多者進行通信。
亦可參考美國專利第8,906,791號、第6,428,859號以及第6,627,268號，其提供了可使用於在此所述之某些實施例的示範結構及/或方法。這些專利案乃藉由參考文獻方式合併於此。
已為了例示及說明之目的，提供上述實施例之說明。其並非意指窮舉或限制本揭露內容。特定實施例的獨立元件或特徵一般並不限於該特定實施例，即使未具體顯示或說明，在適用的情況下仍可進行交換並且可使用於所選擇的實施例。相同的內容亦可以許多方式加以變化。此種變化並不被視為背離本揭露內容，且所有此種修改應被包含在本揭露內容的範圍內。
雖然已為了清楚理解之目的，對上述實施例進行某程度的詳細說明，但吾人可明白在隨附請求項的範圍內可實現某些改變與修改。因此，本發明實施例應被視為例示而非限制，且這些實施例並不限於在此所提出的細節，而係可在請求項之範圍與均等範圍內進行修改。
100‧‧‧系統
102‧‧‧線進氣空間
103‧‧‧入口通道
104‧‧‧入口閥
105‧‧‧出口通道
106‧‧‧出口閥
108‧‧‧噴淋頭
110‧‧‧基板
112‧‧‧托架
120‧‧‧反應器
122‧‧‧進氣空間
124‧‧‧電容式隔膜壓力計
130‧‧‧處理氣體源
180‧‧‧遠端
182‧‧‧近端
202‧‧‧線進氣空間(LCV)
202'‧‧‧線進氣空間(LCV)
204‧‧‧腔室
206‧‧‧壓力感測器
210‧‧‧氣體輸送控制器
212‧‧‧控制器
220‧‧‧隔膜
224‧‧‧分隔介面
226‧‧‧電極
228‧‧‧電子元件
260‧‧‧進氣空間控制模組
262‧‧‧電容值緩衝器
264‧‧‧彎曲估計模組
270‧‧‧頂部O形環
272‧‧‧底部O形環
280‧‧‧處理氣體輸送控制模組
290‧‧‧焊珠
302‧‧‧側視圖
320‧‧‧氣體線
322‧‧‧氣體線
340‧‧‧台階
402‧‧‧進氣空間
403‧‧‧頂表面
404‧‧‧管件
404a‧‧‧連接端
404b‧‧‧輸出端
420‧‧‧基底
432‧‧‧氣體輸入
434‧‧‧氣體輸出
440‧‧‧腔室空間內表面
442‧‧‧管內表面
443‧‧‧外壁
480‧‧‧遠端
482‧‧‧近端
800‧‧‧控制模組
802‧‧‧閥
804‧‧‧過濾器加熱器
806‧‧‧幫浦
808‧‧‧其他裝置
810‧‧‧壓力計
812‧‧‧流量計
814‧‧‧溫度感測器
816‧‧‧其他感測器
818‧‧‧顯示器
820‧‧‧使用者輸入裝置
圖1顯示線進氣空間(LCV)的使用範例，該線進氣空間係將氣體提供到用以處理半導體晶圓的反應器。
圖2顯示分離式壓力感測系統的使用，該系統係測量用於將氣體輸送至反應器之腔室內的壓力。
依照一實施例，圖3A顯示處理系統的一範例。
圖3B顯示包含整合壓力感測器之LCV的示範尺寸標註。
圖4-6顯示如何使隔膜彎曲以及如何藉由壓力感測器來擷取彎曲的測量值。
圖7A顯示將控制器與整合LCV之壓力感測器介接的一範例。
圖7B顯示LCV之壓力感測器與腔室之間的示範相互連接。
圖7C提供一放大的橫剖面圖，其顯示壓力感測器的壁與腔室的壁之介接方式的一範例。
圖8A顯示將電子元件放置在壓力感測器本體內並與控制器介接的一範例。
圖8B顯示將與隔膜之金屬材料通信的不同電極圖樣用於感測電容變化的一範例。
圖9顯示一系統圖，於此處，沿著通往反應器的不同輸送氣體線路徑使用整合線進氣空間，並且顯示對線進氣空間內之壓力進行感測之控制器的使用以及將氣體輸送至反應器的控制。
圖10顯示通過進氣空間之流動的一範例。
依照一實施例，圖11A顯示流經進氣空間的一範例，其具有整合內管件，該整合內管件用以從與進氣空間之出口通道隔開的一位置將氣體輸入到進氣空間內。
依照一實施例，圖11B顯示進氣空間的另一構造，其包含整合管件與整合壓力感測器。
圖11C顯示暫態壓力衰減曲線與反應器內之暫態濃度的複合圖表。
依照一實施例，圖12顯示具有配置於其內之整合管件的進氣空間的另一構造，以及其相對於位在遠端之所產生的氣體輸入與相對於位在近端之氣體輸出的方位。
圖13顯示圖12之進氣空間的橫剖面圖，其中基底承接進氣空間的腔室以及管件，該管件係整合並連接於基底；依照一實施例，圖13進一步顯示與基底之入口通道及出口通道有關之管件定位的一示範圖例。
圖14顯示用以控制上述系統的控制模組800。
103‧‧‧入口通道
104‧‧‧入口閥
105‧‧‧出口通道
106‧‧‧出口閥
120‧‧‧反應器
130‧‧‧處理氣體源
402‧‧‧進氣空間
404‧‧‧管件
404a‧‧‧連接端
404b‧‧‧輸出端
420‧‧‧基底
480‧‧‧遠端
482‧‧‧近端

Claims (17)

  1. 一種用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，該反應器用於處理半導體晶圓，該進氣空間包含： 一腔室，在一近端與一遠端之間延伸； 一基底，連接至該腔室的該近端，該基底包含一入口通道以及一出口通道；及 一管件，配置在該腔室內，其中該管件具有小於一腔室直徑的一管直徑，該管件具有在該腔室之該近端耦合至該入口通道的一連接端以及配置在該腔室之該遠端的一輸出端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，更包含： 一入口閥，介接在一氣體輸送控制器與該入口通道之間； 一出口閥，介接在該出口通道與該反應器之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中在該管件的該輸出端與該基底的該出口通道之間定義一長度(l)，以及在該管件的一外壁與一進氣空間內表面之間定義一距離(d)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中(l)/(d)的比率為大約5以上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中該管件的該輸出端具有與該基底之該入口通道對正的一開口，該進氣空間為一流經進氣空間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，更包含： 一處理源，耦合至一入口閥，該入口閥係連接至該基底的該入口通道； 該基底的該出口通道係耦合至一出口閥，該出口閥係連接至該反應器； 一控制器，與該入口閥及該出口閥介接，以控制處理氣體與沖洗氣體往該進氣空間的流動。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，更包含： 一壓力感測器，整合於該腔室。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中該壓力感測器具有用以測量一隔膜之彎曲的一測量側，該隔膜係直接曝露於該腔室的內部，俾能使經由該管件之該輸出端提供到該腔室內之氣體所產生的壓力在該隔膜上產生力。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中該測量側包含用以測量與該隔膜之彎曲相對應之電容值的電子元件，該彎曲係和一壓力差有關聯，該壓力差係等於該腔室的壓力空間(Pv)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中該隔膜係至少部分地由一金屬材料所定義，以及該測量側包含一或多個電極，該一或多個電極係連接至用以測量與該隔膜之彎曲相對應之電容值的該電子元件，其中該電容值在該隔膜朝向該測量側或遠離該測量側彎曲時發生變化。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之用於將氣體輸送至反應器的進氣空間，其中該壓力感測器更包含一分隔介面，該分隔介面係配置在該等電極及該電子元件與該隔膜之間。
  12. 一種用以處理基板的系統，該系統包含用於將氣體輸送至該系統之一處理腔室的進氣空間，該系統包含： 一處理氣體源； 該進氣空間，包含一腔室，該腔室具有在一近端與一遠端之間延伸的管形狀； 一基底，整合於該腔室的該近端，該基底包含一入口通道以及一出口通道，以使該入口通道係與該出口通道隔開一間距；及 一管件，配置在該腔室內，其中該管件具有一管直徑，該管直徑為該腔室之一腔室直徑的至少0.5倍，該管件具有一連接端以及一輸出端，該連接端係在該腔室之該近端耦合至該基底以圍住該入口通道，該輸出端係配置在該腔室的該遠端； 其中該管件的該輸出端具有與該基底之該入口通道對正的一開口。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之用以處理基板的系統，更包含： 一入口閥，介接在一氣體輸送控制器與該入口通道之間； 一出口閥，介接在該出口通道與該處理腔室之間。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之用以處理基板的系統，其中在該管件的該輸出端與該基底的該出口通道之間定義一長度(l)，以及在該管件的一外壁與一進氣空間內表面之間定義一距離(d)，其中(l)/(d)的比率為大約5以上。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之用以處理基板的系統，更包含： 一處理源，耦合至一入口閥，該入口閥係連接至該基底的該入口通道； 該基底的該出口通道係耦合至一出口閥，該出口閥係連接至該處理腔室； 一控制器，與該入口閥及該出口閥介接，以控制處理氣體與沖洗氣體往該進氣空間與該處理腔室的流動。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之用以處理基板的系統，更包含： 一壓力感測器，整合在該腔室的該遠端，該壓力感測器具有曝露於該腔室之內部的一隔膜。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之用以處理基板的系統，其中該壓力感測器具有用以測量該隔膜之彎曲的一測量側，該隔膜係直接曝露於該腔室的內部，俾能使經由該管件之該輸出端提供到該腔室內之氣體所產生的壓力在該隔膜上產生力。
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