TW202231920A - 用於供應基板處理設備的氣體之設備 - Google Patents

用於供應基板處理設備的氣體之設備 Download PDF

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尹弘旻
尹洪守
張允柱
趙炳夏
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Abstract

本發明關於一種用於基板處理設備的氣體供應設備，其包含連接於第一氣體噴射單元的第一供應管路、連接於第一供應管路的多個第一氣體供應模組、量測第一供應管路的第一壓力的第一量測模組、連接於第二氣體噴射單元的第二供應管路、連接於第二供應管路的多個第二氣體供應模組以及量測第二供應管路的第二壓力的第二量測模組，其中第一量測模組檢查第一壓力是否位於第一基準值之外，且第二量測模組檢查第二壓力是否位於第二一準值之外。

Description

用於供應基板處理設備的氣體之設備
本發明關於一種在基板上進行如沉積製程以及蝕刻製程的處理製程之基板處理設備。
為了製造太陽能電池、半導體裝置、平板顯示裝置等，需要在基板上形成薄膜層、薄膜電路圖案或是光學圖案。為此，會在基板上進行處理製程，如將包含特定材料的薄膜沉積在基板上的沉積製程、藉由使用光感材料使薄膜的一部分選擇性曝光之曝光製程，以及移除薄膜中選擇性曝光的部分以形成圖案之蝕刻製程等。
這樣的處理製程是藉由基板處理設備而在基板上進行。基板處理設備藉由使用從氣體供應設備供應來的氣體而在基板上進行處理製程。
圖1為根據相關技術的氣體供應設備之方塊示意圖。
請參閱圖1，根據相關技術的氣體供應設備100包含連接於基板處理設備200的第一供應管路110、連接於第一供應管路110的第一氣體供應模組120、連接於基板處理設備200的第二供應管路130以及連接於第二供應管路130的第二氣體供應模組140。
第二氣體供應模組140以及第一氣體供應模組120彼此連接。因此，第二氣體供應模組140及第一氣體供應模組120相對基板處理設備200以平行結構連接。
於此情況中，即使在第二氣體供應模組140及第一氣體供應模組120中有一者發生故障或異常運作的時候，仍能透過第二氣體供應模組140及第一氣體供應模組120中正常運作的另一者繼續將氣體供應至基板處理設備200。
因此，在進行處理製程的時候，根據相關技術的氣體供應設備100會難以根據完成處理製程之後進行的基板的品質測試，來檢查第二氣體供應模組140及第一氣體供應模組120中的一者發生的故障或是異常運作，因此，會有增加損毀以及損失的問題。
技術問題
本發明在於解決上述問題且提供用於基板處理設備的氣體供應設備，氣體供應設備可檢查在氣體供應模組中發生的故障或異常運作。
技術手段
為了達成上述目的，本發明可包含下列要件。
根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備可包含：用於將氣體供應至第一氣體噴射單元的第一氣體供應單元；以及用於將氣體供應至第二氣體噴射單元的第二氣體供應單元。第一氣體供應單元可包含連接於第一氣體噴射單元的第一供應管路、連接於第一供應管路的多個第一氣體供應模組以及量測第一供應管路的第一壓力的第一量測模組。第二氣體供應單元可包含連接於第二氣體噴射單元的第二供應管路、連接於第二供應管路的多個第二氣體供應模組以及量測第二供應管路的第二壓力的第二量測模組。第一量測模組可檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。第二量測模組可檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。
根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備可包含：分別且個別連接於多個氣體噴射單元的多個供應管路、分別連接於供應管路的多個氣體供應模組，以及分別量測供應管路的壓力之多個量測模組。各個量測模組可檢查壓力是否位於基準值之外。
有利功效
根據本發明，可實現下列功效。
本發明被實施以在處理製程於基板上進行的時候檢查氣體供應模組中發生的故障或異常運作。因此，本發明可防止處理製程在氣體供應模組發生故障或異常運作的狀態下持續地在基板上進行，進而減少毀損以及損失。
本發明可縮短從氣體供應模組中發生故障或異常運作直到進行如修復的後處理所花費的時間，因此可藉由提升基板處理設備的操作速率使產量提升。
以下，將參照相關圖式詳細說明根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備之實施例。
請參閱圖2，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1將氣體供應至基板處理設備200。基板處理設備200於基板300上進行處理製程。基板300可為矽基板、玻璃基板、金屬基板等。基板處理設備200可進行將薄膜沉積於基板300上的沉積製程以及移除沉積在基板300上的薄膜之一部分的蝕刻製程。
在描述根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1之前，將於以下詳細描述基板處理設備200。
請參閱圖3及圖4，基板處理設備200可包含第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220。第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220將氣體噴射到供處理製程於基板300上進行的處理空間中。根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可將氣體供應至第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220。第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220可朝不同的基板300噴射氣體。
第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220可安裝在包含於基板處理設備200中的第一製程腔體230中。於此情況中，如圖3所示，第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220可被實施以將氣體噴射到第一製程腔體230中的不同處理區域中。第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220可安裝於設置在第一製程腔體230的頂部之第一蓋體230a。支撐基板300的第一基板支撐單元231可安裝於第一製程腔體230中。第一氣體噴射單元210及第二氣體噴射單元220可設置於第一基板支撐單元231且可朝第一基板支撐單元231噴射氣體。於此情況中，可藉由第一轉動模組232間歇或持續地使第一基板支撐單元231轉動。雖然未繪示，但可以有三或更多個氣體噴射單元安裝於第一製程腔體230中。於此情況中，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可被實施以將氣體供應至各個氣體噴射單元。
第一氣體噴射單元210可安裝在包含於基板處理設備200中的第一製程腔體230中，且第二氣體噴射單元220可安裝在包含於基板處理設備200中的第二製程腔體240中。於此情況中，如圖4所示，第一氣體噴射單元210可被實施以將氣體噴射到第一製程腔體230中。第一氣體噴射單元210可安裝於第一蓋體230a。第一基板支撐單元231可安裝於第一製程腔體230中。第一氣體噴射單元210可設置於第一基板支撐單元231且可朝第一基板支撐單元231噴射氣體。於此情況中，可藉由第一轉動模組232間歇或持續地使第一基板支撐單元231轉動。第二氣體噴射單元220可被實施以將氣體噴射到第二製程腔體240中。第二氣體噴射單元220可安裝於設置在第二製程腔體240的頂部之第二蓋體240a。支撐基板300的第二基板支撐單元241可安裝於第二製程腔體240中。第二氣體噴射單元220可設置於第二基板支撐單元241且可朝第二基板支撐單元241噴射氣體。於此情況中，可藉由第二轉動模組242間歇或持續地使第二基板支撐單元241轉動。如上所述，基板處理設備200可包含具有獨立的多個製程空間的第一製程腔體230及第二製程腔體240且因此可實施為群組類型(cluster type)。雖然未繪示，但基板處理設備200可包含三或更多個製程腔體。於此情況中，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可被實施以將氣體供應到各個製程腔體中包含的氣體噴射單元。
在藉由使用基板處理設備200於基板300上進行處理製程時，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可執行將氣體供應至基板處理設備200的功能。
為此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可包含用於將氣體供應至第一氣體噴射單元210的第一氣體供應單元2以及將氣體供應至第二氣體噴射單元220的第二氣體供應單元3。第一氣體供應單元2可包含連接於第一氣體噴射單元210的第一供應管路21、連接於第一供應管路21的多個第一氣體供應模組22以及量測第一供應管路21的第一壓力的第一量測模組23。第二氣體供應單元3可包含連接於第二氣體噴射單元220的第二供應管路31、連接於第二供應管路31的多個第二氣體供應模組32以及量測第二供應管路31的第二壓力的第二量測模組33。
於此，第一量測模組23可檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。第二量測模組33可檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。
因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1被實施以在這些第一氣體供應模組以及這些第二氣體供應模組中有某些氣體供應模組相對基板處理設備200以平行結構連接的情況中，藉由使用第一量測模組23及第二量測模組33來檢查相對基板處理設備200以平行結構連接的第一氣體供應模組22及第二氣體供應模組32的一者中發生的故障或異常運作。舉例來說，當相對基板處理設備200以平行結構連接的這些第一氣體供應模組以及這些第二氣體供應模組中之第一氣體供應模組22中發生故障或異常運作時，第一量測模組23可基於第一壓力位於第一基準值之外，而檢查第一氣體供應模組22中發生的故障或異常運作。
因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1被實施為即使在處理製程正在於基板300上進行時仍能即時檢查氣體供應模組22、32中發生的故障以及異常運作。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可防止在氣體供應模組22、32中發生故障或異常運作的狀態下仍持續在基板300上進行處理製程，進而減少毀損及損失。並且，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可縮短從氣體供應模組22、32中發生故障或異常運作直到進行如修復的後處理所花費的時間，因此可藉由提升基板處理設備200的操作速率使產量提升。
以下，將參照相關圖式詳細說明第一氣體供應單元2及第二氣體供應單元3。
請參閱圖2至圖5，第一氣體供應單元2將氣體供應至第一氣體噴射單元210。第一氣體供應單元2可將用於基板300上進行的處理製程之製程氣體以及用於吹除的吹除氣體供應給第一氣體噴射單元210。第一氣體供應單元2可在製程流程中依序將二種或更多種製程氣體供應至第一氣體噴射單元210。舉例來說，在基板處理設備200進行沉積製程的情況中，第一氣體供應單元2可將來源氣體以及反應氣體供應至第一氣體噴射單元210。舉例來說，在基板處理設備200進行蝕刻製程的情況中，第一氣體供應單元2可將蝕刻氣體供應至第一氣體噴射單元210。
第一氣體供應單元2可包含第一供應管路21、第一氣體供應模組22及第一量測模組23。
第一供應管路21連接於第一氣體噴射單元210。由第一氣體供應模組22供應的氣體可透過第一供應管路21被供應至第一氣體噴射單元210。可用軟管(hose)、流管(pipe)等實施第一供應管路21。第一供應管路21可被實施為在特定結構材料中形成的孔。
第一氣體供應模組22連接於第一供應管路21。第一氣體供應模組22可將氣體供應至第一供應管路21。各個第一氣體供應模組22可連接於氣體儲存模組(未繪示)。第一氣體供應模組22可將從氣體儲存模組供應來的氣體供應給第一供應管路21，且因此可透過第一供應管路21將氣體供應至第一氣體噴射單元210。第一氣體供應模組22可各自包含選擇性發送氣體的閥體以及質量流量控制器(mass flow controller，MFC)。各個第一氣體供應模組22可更包含用於增加氣體的供應壓力之緩衝槽(buffer tank)。第一氣體供應模組22可根據第一供應管路21的設置方向連接於第一供應管路21的不同部分。第一氣體供應模組22可供應不同的氣體。某些第一氣體供應模組22可供應相同的氣體，且其他的第一氣體供應模組22可供應不同的氣體。第一氣體供應模組22可根據控制模組(未繪示)的控制來運作，而使得預設氣體在製程流程中以預設流率範圍被供應至第一氣體噴射單元210。並且，在第一氣體噴射單元210噴射多個不同的來源氣體以形成複合膜的情況中，這些第一氣體供應模組22中的多個第一氣體供應模組22可分別將不同的來源氣體供應至第一供應管路21。於此情況中，相對應的第一氣體供應模組22可同時將不同的來源氣體供應至第一供應管路21。如上所述，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可被實施以透過多個第一氣體供應模組22將不同的來源氣體供應至第一供應管路21，且因此可精準地控制各個來源氣體的流率，進而形成具有基板處理設備200所期望的複合比例之複合膜。
在圖2中，第一氣體供應單元2繪示為包含三個第一氣體供應模組22a、22b、22c，但並不以此為限，且可包含兩個、四個或更多個第一氣體供應模組22。
第一量測模組23量測第一壓力。第一壓力可為第一供應管路21的內部壓力，且可根據沿第一供應管路21流動的氣體之種類以及氣體之流率而變化。第一量測模組23可檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。可根據應被供應至第一氣體噴射單元210的氣體之種類以及氣體的流率，來決定第一基準值。第一基準值可為透過先前的測試計算出的壓力值，且可預先儲存在第一量測模組23中。第一基準值可為單一的量值。第一基準值可為具有上限值以及下限值的量值範圍。在此情況中，當第一壓力小於第一基準值的下限值的時候以及當第一壓力大於第一基準值的上限值的時候，第一量測模組23可決定第一壓力位於第一基準值之外。當第一壓力大於或等於第一基準值的下限值且第一壓力小於或等於第一基準值的上限值的時候，第一量測模組23可決定第一壓力沒有位於第一基準值之外而是位於第一基準值之內。第一量測模組23可包含壓力計。
當第一量測模組23檢查出第一壓力位於第一基準值值之外時，第一氣體供應模組22可停止氣體的供應。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可進一步減少第一氣體供應模組22中發生的故障或異常運作所導致的毀損以及損失。於此情況中，當檢查出第一壓力位於第一基準值之外時，第一量測模組23可產生第一錯誤訊號，且接著可將第一錯誤訊號提供給第一氣體供應模組22。當第一錯誤訊號被接收到時，第一氣體供應模組22可停止氣體的供應。第一量測模組23可將第一錯誤訊號提供給控制模組。於此情況中，第一氣體供應模組22可根據控制模組的控制而停止氣體的供應。第一量測模組23可將第一錯誤訊號提供給基板處理設備200。當第一錯誤訊號被接收到時，第一氣體噴射單元210可停止與第一氣體噴射單元210相關的元件之運作。當第一錯誤訊號被接收到時，基板處理設備200可停止整個運作。
第一量測模組23可檢查第一壓力的第一氣體壓力是否位於第一基準值之外。於此情況中，如圖5所示，第一氣體供應模組22可基於在氣體一開始用最大壓力被供應之後使壓力逐漸降低的方法來供應氣體。於圖5中，縱軸關於氣體的壓力且高度可關於時間。第一氣體壓力可對應於最大壓力。第一量測模組23可檢查第一氣體壓力的位準是否位於第一基準值之外。第一量測模組23可基於第一氣體壓力的位準以及第一氣體壓力出現的時間點，來檢查第一氣體壓力的位準是否位於第一基準值之外。
第一量測模組23可將第一壓力與對各個第一氣體供應模組22來說不同的第一基準值進行比較。於此情況中，可用不同的方式為各個第一氣體供應模組22設定第一基準值。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可在一般性用途上得到加強，而能應用在藉由使用各種類型的氣體以及各種流率的氣體於基板300上進行處理製程的基板處理設備200。
當處理製程正在基板300上進行時，第一量測模組23可持續地檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。當製程氣體被供應至第一供應管路21時，第一量測模組23可檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。僅在待於製程流程中量測的氣體被供應至第一供應管路21的情況中，第一量測模組23可檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。舉例來說，在第一氣體供應單元2以來源氣體、吹除氣體、反應氣體以及吹除氣體之順序將氣體供應至第一氣體噴射單元210的情況中，僅在供應來源氣體以及反應氣體的時候，第一量測模組23可檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。於此情況中，在供應吹除氣體的時候，第一量測模組23可無須檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可減小進行檢查第一壓力是否位於第一基準值之外的流程時施加在第一量測模組23的負荷，且因此可延長第一量測模組23的使用壽命。製程流程以及待量測的氣體可預先儲存在第一量測模組23中。
請參閱圖2至圖5，第一氣體供應單元2可包含第一吹除模組24。
第一吹除模組24將吹除氣體供應至第一供應管路21。藉由第一吹除模組24供應至第一供應管路21的吹除氣體可執行將殘留在第一供應管路21中的氣體吹除的吹除功能。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可防止第一供應管路21被殘留在第一供應管路21中的氣體汙染。第一吹除模組24可持續地將吹除氣體供應至第一供應管路21。因此，第一吹除模組24可具有吹除功能。在第一吹除模組24持續地將吹除氣體供應至第一供應管路21的情況中，藉由第一氣體供應模組22被供應至第一供應管路21的氣體可與吹除氣體一起被供應至第一氣體噴射單元210。於此情況中，由第一吹除模組24供應的吹除氣體可作為協助由第一氣體供應模組22供應的氣體流動之載體氣體(carrier gas)。
第一吹除模組24可連接於第一供應管路21的一端。於此情況中，第一供應管路21的另一端可連接於第一氣體噴射單元210。第一氣體供應模組22可在第一供應管路21的一端以及第一供應管路21的另一端之間連接於第一供應管路21。因此，第一吹除模組24可設置在能使藉由第一氣體供應模組22被供應至第一供應管路21的所有氣體能被吹除的位置。第一量測模組23可在第一吹除模組24以及第一氣體供應模組22之間連接於第一供應管路21。於此情況中，第一量測模組23可根據第一供應管路21的設置方向在第一吹除模組24以及設置在最靠近第一吹除模組24之處的第一氣體供應模組22之間連接於第一供應管路21。舉例來說，請參閱圖2，第一量測模組23可在第一吹除模組24以及第一氣體供應模組22c之間連接於第一供應管路21。因此，第一吹除模組24可防止透過吹除氣體的供應而藉由第一氣體供應模組22供應至第一供應管路21的氣體透過逆流(reverse flow)而朝第一量測模組23流動。因此，第一吹除模組24可防止第一量測模組23的汙染，進而使第一量測模組23的使用壽命延長。並且，第一吹除模組24可防止第一量測模組23的汙染，且因此可提升第一壓力的量測值之精準度。
在提供有第一吹除模組24的情況中，第一量測模組23可在除了僅有藉由第一吹除模組24供應至第一供應管路21的吹除氣體流動的情況之外的其他情況中，檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。也就是說，在僅有藉由第一吹除模組24供應至第一供應管路21的吹除氣體流動的情況中，第一量測模組23可無須檢查第一壓力是否位於第一基準值之外。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可減少施加至第一量測模組23的負荷，且因此可延長第一量測模組23的使用壽命。
請參閱圖2至圖5，第一氣體供應單元2可包含第一偵測模組25。
第一偵測模組25從這些第一氣體供應模組22中偵測出已經噴射第一壓力位於第一基準值之外的氣體之第一氣體供應模組。當由第一量測模組23檢查出第一壓力位於第一基準值之外時，第一量測模組23可將第一錯誤訊號提供給第一偵測模組25。當第一錯誤訊號被接收到時，第一偵測模組25可從這些第一氣體供應模組22中偵測出在第一量測模組23產生第一錯誤訊號時已經有在供應氣體的第一氣體供應模組22。於此情況中，第一氣體供應模組22可將有關供應氣體的時間點以及停止供應氣體的時間點之第一運作資訊提供給第一偵測模組25。第一偵測模組25可根據第一錯誤訊號以及第一運作資訊偵測出已經噴射第一壓力位於第一基準值之外的氣體之第一氣體供應模組22。第一偵測模組25可透過顯示裝置(未繪示)顯示被偵測出來的第一氣體供應模組22。當已經噴射第一壓力位於第一基準值之外的氣體之第一氣體供應模組22被偵測出來時，第一偵測模組25可透過警告裝置(未繪示)輸出警告。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可藉由使用第一偵測模組25來通知工作人員第一氣體供應模組22需要如修復之後處理，且因此可縮短後處理所花費的時間。
請參閱圖2至圖5，第二氣體供應單元3將氣體供應至第二氣體噴射單元220。第二氣體供應單元3可將用於基板300上進行的處理製程之製程氣體以及用於吹除的吹除氣體供應給第二氣體噴射單元220。第二氣體供應單元3可依序於製程流程中將二種或更多種製程氣體供應至第二氣體噴射單元220。舉例來說，在基板處理設備200進行沉積製程的情況中，第二氣體供應單元3可將來源氣體以及反應氣體供應至第二氣體噴射單元220。舉例來說，在基板處理設備200進行蝕刻製程的情況中，第二氣體供應單元3可將蝕刻氣體供應至第二氣體噴射單元220。
第二氣體供應單元3可包含第二供應管路31、第二氣體供應模組32以及第二量測模組33。
第二供應管路31連接於第二氣體噴射單元220。由第二氣體供應模組32供應的氣體可透過第二供應管路31被供應至第二氣體噴射單元220。可用軟管、流管等實施第二供應管路31。第二供應管路31可被實施為特定結構材料中形成的孔。
第二氣體供應模組32連接於第二供應管路31。第二氣體供應模組32可將氣體供應至第二供應管路31。各個第二氣體供應模組32可連接於氣體儲存模組(未繪示)。第二氣體供應模組32可將從氣體儲存模組供應來的氣體供應給第二供應管路31，且因此可透過第二供應管路31將氣體供應至第二氣體噴射單元220。第二氣體供應模組32可各自包含選擇性發送氣體的閥體以及質量流量控制器(MFC)。各個第二氣體供應模組32可更包含用於增加各個氣體的供應壓力之緩衝槽。第二氣體供應模組32可基於第二供應管路31的設置方向連接於第二供應管路31的不同部分。第二氣體供應模組32可供應不同的氣體。某些第二氣體供應模組32可供應相同的氣體，且其他的第二氣體供應模組32可供應不同的氣體。第二氣體供應模組32可基於控制模組(未繪示)的控制運作而使得預設氣體於製程流程中以預設流率範圍被供應到第二氣體噴射單元220。並且，在第二氣體噴射單元220將多個不同的來源氣體噴射以形成複合膜的情況中，這些第二氣體供應模組32中的多個第二氣體供應模組32可分別將不同的來源氣體供應至第二供應管路31。於此情況中，相對應的第二氣體供應模組32可同時將不同的來源氣體供應至第二供應管路31。如上所述，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可被實施以透過多個第二氣體供應模組32將不同的來源氣體供應至第二供應管路31，且因此可精準地控制各個來源氣體的流率，進而形成具有基板處理設備200所期望的複合比例之複合膜。
於圖2中，第二氣體供應單元3繪示為包含三個第二氣體供應模組32a、32b、32c，但並不以此為限，且可包含二個、四個或更多個第二氣體供應模組32。
第二量測模組33量測第二壓力。第二量測模組33可包含壓力計。第二壓力可為第二供應管路31的內部壓力，且可基於沿第二供應管路31流動的氣體之類型以及氣體的流率而改變。第二量測模組33可檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。可根據應被供應至第二氣體噴射單元220的氣體之類型以及氣體的流率，來決定第二基準值。第二基準值可為透過先前的測試計算出的輸出值且可預先儲存於第二量測模組33中。第二基準值可為單一的量值。第二基準值可為具有上限值以及下限值的量值範圍。於此情況中，當第二壓力小於第二基準值的下限值的時候以及當第二壓力大於第二基準值的上限值的時候，第二量測模組33可決定第二壓力位於第二基準值之外。當第二壓力大於或等於第二基準值的下限值且第二壓力小於或等於第二基準值的上限值時，第二量測模組33可決定第二壓力沒有位於第二基準值之外而是位於第二基準值內。
舉例來說，在提供有以平行結構彼此連接的第一氣體供應模組22以及第二氣體供應模組32之情況中，在第一氣體供應模組22以及第二氣體供應模組32以正常模式運作的期間NS(如圖5所示)內，第一壓力可位於第一基準值內且第二壓力可位於第二基準值內。在此情況中，第一量測模組23可檢查出第一壓力位於第一基準值內，且第二量測模組33可檢查出第二壓力位於第二基準值內。然，當因為第二氣體供應模組32發生故障或異常運作而無法供應氣體時，待由第二氣體供應模組32供應的氣體可透過第一氣體供應模組22被供應至第一供應管路21。如上所述，在第一氣體供應模組22及第二氣體供應模組32中的一者發生故障或異常運作的期間FS(如圖5所示)中，第一壓力大於第一基準值的上限值且第二壓力小於第二基準值的下限值。於此情況中，第一量測模組23可檢查出第一壓力位於第一基準值之外，且第二量測模組33可檢查出第二壓力值位於第二基準值之外。
當第二量測模組33檢查出第二壓力位於第二基準值之外時，第二氣體供應模組32可停止氣體的供應。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可進一步減少第二氣體供應模組32中發生的故障或異常運作所導致的毀損及損失。於此情況中，當檢查出第二壓力位於第二基準值之外時，第二量測模組33可產生第二錯誤訊號，且接著可將第二錯誤訊號提供給第二氣體供應模組32。當第二錯誤訊號被接收時，第二氣體供應模組32可停止氣體的供應。第二量測模組33可將第二錯誤訊號提供給控制模組。於此情況中，第二氣體供應模組32可基於控制模組的控制停止氣體的供應。第二量測模組33可將第二錯誤訊號提供給基板處理設備200。當第二錯誤訊號被接收時，第二氣體噴射單元220可停止與第二氣體噴射單元220相關的元件之運作。當第二錯誤訊號被接收到時，基板處理設備200可停止整體運作。
第二量測模組33可檢查第二壓力的第二氣體壓力是否位於第二基準值之外。於此情況中，如圖5所示，第二氣體供應模組32可基於在氣體一開始用最大壓力被供應之後使壓力逐漸降低的方法來供應氣體。第二氣體壓力可對應於最大壓力。第二量測模組33可檢查第二氣體壓力的位準是否位於第二基準值之外。第二量測模組33可基於第二氣體壓力的位準以及第二氣體壓力出現的時間點，檢查第二氣體壓力的位準是否位於第二基準值之外。
第二量測模組33可將第二壓力與對各個第二氣體供應模組32來說不同的第二基準值進行比較。於此情況中，可用不同的方式為各個第二氣體供應模組32設定第二基準值。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可在一般性用途上得到加強，而能應用在藉由使用各種類型的氣體以及各種流率的氣體於基板300上進行處理製程的基板處理設備200。
當處理製程正在基板300上進行時，第二量測模組33可持續地檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。當製程氣體被供應至第二供應管路31時，第二量測模組33可檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。僅在待於製程流程中量測的氣體被供應至第二供應管路31的情況中，第二量測模組33可檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。舉例來說，在第二氣體供應單元3以來源氣體、吹除氣體、反應氣體以及吹除氣體之順序將氣體供應至第二氣體噴射單元220的情況中，僅在供應來源氣體以及反應氣體的時候，第二量測模組33可檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。於此情況中，在供應吹除氣體的時候，第二量測模組33可無須檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可減小進行檢查第二壓力是否位於第二基準值之外的流程時施加在第二量測模組33的負荷，且因此可延長第二量測模組33的使用壽命。製程流程以及待量測的氣體可預先儲存在第二量測模組33中。
請參閱圖2至圖5，第二氣體供應單元3可包含第二吹除模組34。
第二吹除模組34將吹除氣體供應至第二供應管路31。藉由第二吹除模組34供應至第二供應管路31的吹除氣體可執行將殘留在第二供應管路31中的氣體吹除的吹除功能。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可防止第二供應管路31被殘留在第二供應管路31中的氣體汙染。第二吹除模組34可持續地將吹除氣體供應至第二供應管路31。因此，第二吹除模組34可具有吹除功能。在第二吹除模組34持續地將吹除氣體供應至第二供應管路31的情況中，藉由第二氣體供應模組32被供應至第二供應管路31的氣體可與吹除氣體一起被供應至第二氣體噴射單元220。於此情況中，由第二吹除模組34供應的吹除氣體可作為協助由第二氣體供應模組32供應的氣體流動之載體氣體。
第二吹除模組34可連接於第二供應管路31的一端。於此情況中，第二供應管路31的另一端可連接於第二氣體噴射單元220。第二氣體供應模組32可在第二供應管路31的一端以及第二供應管路31的另一端之間連接於第二供應管路31。因此，第二吹除模組34可設置在能使藉由第二氣體供應模組32被供應至第二供應管路31的所有氣體能被吹除的位置。第二量測模組33可在第二吹除模組34以及第二氣體供應模組32之間連接於第二供應管路31。於此情況中，第二量測模組33可根據第二供應管路31的設置方向在第二吹除模組34以及設置在最靠近第二吹除模組34之處的第二氣體供應模組32之間連接於第二供應管路31。舉例來說，請參閱圖2，第二量測模組33可在第二吹除模組34以及第二氣體供應模組32c之間連接於第二供應管路31。因此，第二吹除模組34可防止透過吹除氣體的供應而藉由第二氣體供應模組32供應至第二供應管路31的氣體透過逆流(reverse flow)而朝第二量測模組33流動。因此，第二吹除模組34可防止第二量測模組33的汙染，進而使第二量測模組33的使用壽命延長。並且，第二吹除模組34可防止第二量測模組33的汙染，且因此可提升第二壓力的量測值之精準度。
在提供有第二吹除模組34的情況中，第二量測模組33可在除了僅有藉由第二吹除模組34供應至第二供應管路31的吹除氣體流動的情況之外的其他情況中，檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。也就是說，在僅有藉由第二吹除模組34供應至第二供應管路31的吹除氣體流動的情況中，第二量測模組33可無須檢查第二壓力是否位於第二基準值之外。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可減少施加至第二量測模組33的負荷，且因此可延長第二量測模組33的使用壽命。
請參閱圖2至圖5，第二氣體供應單元3可包含第二偵測模組35。
第二偵測模組35從這些第二氣體供應模組32中偵測出已經噴射第二壓力位於第二基準值之外的氣體之第二氣體供應模組32。當由第二量測模組33檢查出第二壓力位於第二基準值之外時，第二量測模組33可將第二錯誤訊號提供給第二偵測模組35。當第二錯誤訊號被接收到時，第二偵測模組35可從這些第二氣體供應模組32中偵測出在第二量測模組33產生第二錯誤訊號時已經有供應氣體的第二氣體供應模組32。於此情況中，第二氣體供應模組32可將有關供應氣體的時間點以及停止氣體的供應的時間點之第二運作資訊提供給第二偵測模組35第二偵測模組35可根據第二錯誤訊號以及第二運作資訊偵測出已經噴射第二壓力位於第二基準值之外的氣體之第二氣體供應模組32。第二偵測模組35可透過顯示裝置顯示被偵測出來的第二氣體供應模組32。當已經噴射第二壓力位於第二基準值之外的氣體之第二氣體供應模組32被偵測出來時，第二偵測模組35可透過警告裝置輸出警告。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可藉由使用第二偵測模組35來通知工作人員第二氣體供應模組32需要如修復之後處理，且因此可縮短後處理所花費的時間。
請參閱圖2至圖5，一個第二氣體供應模組32以及一個第一氣體供應模組22可透過第一連接模組11彼此連接。舉例來說，第一連接模組11可將第二氣體供應模組32b連接至第一氣體供應模組22b。於此情況中，第二氣體供應模組32b以及第一氣體供應模組22b可供應相同的氣體，且例如可供應累積的氣體(pile-up gas)。第一連接模組11的一側可連接於氣體儲存模組(未繪示)，且第一連接模組11的另一側可連接於所有的第二氣體供應模組32b以及第一氣體供應模組22b。因此，第一連接模組11可將從氣體儲存模組供應來的氣體供應到所有的第二氣體供應模組32b以及第一氣體供應模組22b。
於此情況中，當第一量測模組23基於由第一氣體供應模組22b噴射的氣體而檢查出第一壓力位於第一基準值之外時，第一連接模組11可調整氣體的供應量。舉例來說，在所有的第一氣體供應模組22b以及第二氣體供應模組32b正常運作的情況中，當由第一連接模組11供應的氣體之供應量界定為1時，第一連接模組11可將氣體的供應量調整成0.5。因此，當第一氣體供應模組22b中發生故障或異常運作時，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可藉由使用第一連接模組11來防止第二氣體供應模組32b供應具有過大流率的氣體。於此情況中，藉由透過使用第一連接模組11來調整氣體的供應量，基於由第二氣體供應模組32b供應的氣體之第二壓力可位於第二基準值內。因此，即使在由第一氣體噴射單元210進行的氣體供應因第一氣體供應模組22b中發生故障或異常運作而停止的時候，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1仍可持續地藉由第二氣體噴射單元220進行氣體的供應。因此，可進行而無須停止使用第二氣體噴射單元220的處理製程，且因此根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可進一步減小由第一氣體供應模組22b中發生的故障或異常運作所造成的毀損及損失。
於此情況中，當第二量測模組33基於由第二氣體供應模組32b噴射的氣體而檢查出第二壓力位於第二基準值之外時，第一連接模組11可調整氣體的供應量。舉例來說，在所有的第一氣體供應模組22b以及第二氣體供應模組32b正常運作的情況中，當由第一連接模組11供應的氣體之供應量界定為1時，第一連接模組11可將氣體的供應量調整成0.5。因此，當第二氣體供應模組32b中發生故障或異常運作時，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可藉由使用第一連接模組11來防止第一氣體供應模組22b供應具有過大流率的氣體。於此情況中，藉由使用第一連接模組11調整氣體的供應量，基於由第一氣體供應模組22b供應的氣體之第一壓力可位於第一基準值內。因此，即使在由第二氣體噴射單元220進行的氣體供應因第二氣體供應模組32b中發生故障或異常運作而停止的時候，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1仍可持續地藉由第一氣體噴射單元210進行氣體的供應。因此，可進行而無須停止使用第一氣體噴射單元210的處理製程，且因此根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可進一步減小由第二氣體供應模組32b中發生的故障或異常運作所造成的毀損及損失。
於圖2中，係繪示僅有第一氣體供應模組22b及第二氣體供應模組32b藉由第一連接模組11彼此連接，但本發明並不以此為限且藉由連接模組(未繪示)以平行結構彼此連接的第一氣體供應模組22及第二氣體供應模組32能被提供為二或更多個。於此情況中，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可包含多個連接模組。
請參閱圖2至圖5，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可包含儲存單元4以及控制單元5。
儲存單元4累計由第一量測模組23及第二量測模組33中的每一者量測到的壓力資料。第一量測模組23可量測第一壓力，且接著可將第一壓力提供給儲存單元4。第二量測模組33可量測第二壓力，且接著可將第二壓力提供給儲存單元4。儲存單元4可儲存從第一量測模組23提供的第一壓力以及從第二量測模組33提供的第二壓力，且因此可累計壓力資料。
控制單元5設定第一基準值以及第二基準值。控制單元5可藉由使用累計在儲存單元4中的壓力資料來改變第一基準值以及第二基準值。舉例來說，當在藉由基於工作人員的輸入所設定的第一基準值以及第二基準值供應氣體而在基板300上進行處理製程之後產生完成處理製程的基板300之品質的估計資料時，控制單元5可基於量值資料以及壓力資料估計第一基準值以及第二基準值的每一者之合適程度，以改變第一基準值以及第二基準值。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可基於藉由重複透過氣體的供應在基板300上進行處理製程所累計的估計資料以及壓力資料，來改變適用於相對應的處理製程之第一基準值以及第二基準值，且因此可提升完成處理製程的基板300之品質。當第一基準值以及第二基準值被改變時，控制單元5可將經改變的第一基準值以及第二基準值提供給第一量測模組23及第二量測模組33。
以上，已描述根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1包含第一氣體供應單元2及第二氣體供應單元3的實施例，但根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1並不以此為限且可包含三個或更多個氣體供應單元。於此情況中，基板處理設備200可包含三個或更多個氣體噴射單元。因此，根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備1可被實施以包含分別且個別連接於多個氣體噴射單元的多個供應管路、分別連接於這些供應管路的多個氣體供應模組以及分別量測這些供應管路的壓力之多個量測模組。各個量測模組可檢查壓力是否位於基準值之外。
上述本發明並不以上述實施例及圖式為限，且本領域具通常知識者將清楚意識到當可在不脫離本發明的精神及範圍的情況下進行各種修改、變形及替換。
1:氣體供應設備 2:第一氣體供應單元 11:第一連接模組 21:第一供應管路 22,22a,22b,22c:第一氣體供應模組 23:第一量測模組 24:第一吹除模組 25:第一偵測模組 3:第二氣體供應單元 31:第二供應管路 32,32a,32b,32c:第二氣體供應模組 33:第二量測模組 34:第二吹除模組 35:第二偵測模組 4:儲存單元 5:控制單元 NS,FS:期間 100:氣體供應設備 110:第一供應管路 120:第一氣體供應模組 130:第二供應管路 140:第二氣體供應模組 200:基板處理設備 210:第一氣體噴射單元 220:第二氣體噴射單元 230:第一製程腔體 230a:第一蓋體 231:第一基板支撐單元 232:第一轉動模組 240:第二製程腔體 240a:第二蓋體 241:第二基板支撐單元 242:第二轉動模組 300:基板
圖1為根據相關技術的氣體供應設備之方塊示意圖。 圖2為根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備以及基板處理設備的方塊示意圖。 圖3及圖4為應用根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備之基板處理設備的一實施例之側剖示意圖。 圖5為呈現根據本發明用於基板處理設備的氣體供應設備中由第一量測模組量測到的第一壓力以及由第二量測模組量測到的第二壓力相對時間的線圖。
1:氣體供應設備
2:第一氣體供應單元
11:第一連接模組
21:第一供應管路
22,22a,22b,22c:第一氣體供應模組
23:第一量測模組
24:第一吹除模組
25:第一偵測模組
3:第二氣體供應單元
31:第二供應管路
32,32a,32b,32c:第二氣體供應模組
33:第二量測模組
34:第二吹除模組
35:第二偵測模組
4:儲存單元
5:控制單元
200:基板處理設備
210:第一氣體噴射單元
220:第二氣體噴射單元

Claims (14)

  1. 一種用於基板處理設備的氣體供應設備，該氣體供應設備包含：一第一氣體供應單元，用於將氣體供應至一第一氣體噴射單元；以及一第二氣體供應單元，用於將氣體供應至一第二氣體噴射單元，其中，該第一氣體供應單元包含連接於該第一氣體噴射單元的一第一供應管路、連接於該第一供應管路的多個第一氣體供應模組以及量測該第一供應管路的一第一壓力的一第一量測模組，該第二氣體供應單元包含連接於該第二氣體噴射單元的一第二供應管路、連接於該第二供應管路的多個第二氣體供應模組以及量測該第二供應管路的一第二壓力的一第二量測模組，該第一量測模組檢查該第一壓力是否位於一第一基準值之外，並且該第二量測模組檢查該第二壓力是否位於一第二基準值之外。
  2. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中該第一氣體供應單元包含將一吹除氣體供應至該第一供應管路的一第一吹除模組。
  3. 如請求項2所述之氣體供應設備，其中該第一吹除模組持續地將該吹除氣體供應至該第一供應管路。
  4. 如請求項2所述之氣體供應設備，其中該第一量測模組在該第一吹除模組以及該些第一氣體供應模組之間連接於該第一供應管路。
  5. 如請求項2所述之氣體供應設備，其中，當一製程氣體被供應至該第一供應管路時，該第一量測模組檢查該第一壓力是否位於該第一基準值之外。
  6. 如請求項1所述之氣體供應設備，更包含：一控制單元，設定該第一基準值以及該第二基準值；以及一儲存單元，累計由該第一量測模組及該第二量測模組的每一者量測到的一壓力資料，其中該控制單元藉由使用該儲存單元中累計的該壓力資料改變該第一基準值及該第二基準值。
  7. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中該第一量測模組檢查該第一壓力的一第一氣體壓力是否位於該第一基準值之外。
  8. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中該第一量測模組將該第一壓力與對各該第一氣體供應模組為不同的該第一基準值進行比較。
  9. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中當檢查出該第一壓力位於該第一基準值之外時，該第一氣體供應模組停止氣體的供應。
  10. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中該第一氣體供應單元包含一第一偵測模組；其中該第一偵測模組偵測出該些第一氣體供應模組中噴射該第一壓力位於該第一基準值之外的氣體之其中一個該第一氣體供應模組。
  11. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中，該些第一氣體供應模組的其中一者以及該些第二氣體供應模組的其中一者透過一第一連接模組彼此連接，並且當該第一量測模組基於連接於該第一連接模組的其中一個該第一氣體供應模組所噴射的氣體而檢查出該第一壓力位於該第一基準值之外時，該第一連接模組調整氣體的供應量。
  12. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中該第一氣體供應單元以及該第二氣體供應單元將氣體供應至安裝在一基板處理設備中包含的一第一製程腔體的該第一氣體噴射單元以及該第二氣體噴射單元。
  13. 如請求項1所述之氣體供應設備，其中，該第一氣體供應單元將氣體供應至安裝在一基板處理設備中包含的一第一製程腔體中的該第一氣體噴射單元，並且該第二氣體供應單元將氣體供應至安裝在該基板處理設備中包含的一第二製程腔體的該第二氣體噴射單元。
  14. 一種用於基板處理設備的一氣體供應設備，該氣體供應設備包含：多個供應管路，分別且個別連接於多個氣體噴射單元；多個氣體供應模組，分別連接於該些供應管路；以及多個量測模組，分別量測該些供應管路的一壓力，其中各該量測模組檢查該壓力是否位於一基準值之外。
TW111103058A 2021-01-27 2022-01-25 用於供應基板處理設備的氣體之設備 TW202231920A (zh)

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