TWI586900B - 電漿處理系統中用以供應處理氣體之共用氣體面板、設備、及方法 - Google Patents

電漿處理系統中用以供應處理氣體之共用氣體面板、設備、及方法 Download PDF

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Description

電漿處理系統中用以供應處理氣體之共用氣體面板、設備、及方法
本發明關於電漿處理系統中之共用氣體面板。
基板處理系統長期以來被用以處理基板以生產電子裝置(如積體電路晶粒或平面顯示面板或太陽能面板)。在現今的基板處理系統中，每個系統可設置複數處理模組(PMs)。此係為人所知的叢集工具法，且通常已知叢集工具包含複數處理模組，用以平行地處理複數基板。
總體而言，每個處理模組係配置以根據相同或不同的配方/製程，處理一或更多基板。由於對基板之處理通常需要複數處理氣體(如蝕刻或沉積或調諧氣體)，因此在過去，每個處理模組(或腔室，因為用語「腔室」在本文中可與「處理模組」互換使用)通常設置各自的氣體面板以選擇性地提供一組必要之處理氣體至處理模組，以執行期望之配方。
為了詳細說明，氣體面板表示一種配置，以執行下列功能：接收複數處理氣體，依照配方所指定之參數，選擇性地提供複數處理氣體之挑選出來的氣體至處理模組。此等參數可包含例如體積、壓力、及溫度之一或更多者。
然而，氣體面板係為相當笨重，且為購買、操作和維護上相對昂貴之產品。典型的氣體面板包含複數輸入及輸出氣體管路、用於體積/壓力控制以及用於個別處理氣體之安全性/隔離之複數閥、和相連之感應器/控制/通信電子。典型之氣體面板通常亦包含一混合歧管，用以混合處理氣體，再將此等處理氣體供應至處理模組。大量的元件增加了購買、操作、及維護基板處理系統之成本。
藉由簡化及/或減少氣體面板之數量，以降低購買、操作、及維護基板處理系統之成本，為本發明之實施例中的許多目標之一。
在一實施例中，本發明關於一種氣體面板，用以供應複數處理氣體之多個挑選出來的處理氣體至一組處理模組，該組處理模組具有至少兩個處理模組。氣體面板包含複數質量流量控制器，複數質量流量控制器之每一者具有一個MFC輸入埠及一個MFC輸出埠，其中複數質量流量控制器之MFC輸入埠係耦接以接收第一複數處理氣體。氣體面板亦包含複數混合閥，複數混合閥之每一者具有一個輸入埠和一個第一輸出埠及一個第二輸出埠，其中複數混合閥之輸入埠與複數質量流量控制器之MFC輸出埠氣體連接。氣體面板更包含第一混合歧管，具有複數第一混合歧管輸入埠和至少一個第一混合歧管輸出埠，用以將來自第一混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第一處理模組，其中複數混合閥之第一輸出埠與第一混合歧管輸入埠氣體連接。氣體面板額外包含第二混合歧管，具有複數第二混合歧管輸入埠和至少一個第二混合歧管輸出埠，用以將來自第二混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第二處理模組，其中複數混合閥之第二輸出埠與第二混合歧管輸入埠氣體連接，其中第一混合歧管和第二歧管設置於複數混合閥下，從而減少氣體面板之體積。
在另一實施例中，本發明關於一種供應方法，以供應複數處理氣體之多個挑選出來的氣體至基板處理系統之一組處理模組，該組處理模組具有至少兩個處理模組。此方法包含提供氣體排空密封結構，並提供複數混合閥，複數混合閥之每一者具有一個輸入埠、第一輸出埠、及第二輸出埠，其中複數混合閥之輸入埠的每個輸入埠係配置為接收複數處理氣體之其中一者。此方法亦包含提供第一混合歧管，具有複數第一混合歧管輸入埠和至少一個第一混合歧管輸出埠，以將來自第一混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第一處理模組，其中複數混合閥之第一輸出埠與第一混合歧管輸入埠氣體連接。此方法額外包含提供第二混合歧管，具有複數第二混合歧管輸入埠和至少一個第二混合歧管輸出埠，以將來自第二混合歧 管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第二處理模組，其中該複數混合閥之第二輸出埠與該第二混合歧管輸入埠氣體連接，其中複數混合閥、第一混合歧管、和第二混合歧管設置於氣體排空密封結構內，且其中第一混合歧管和第二歧管設置於複數混合閥下方，從而減少氣體排空密封結構之體積。
1‧‧‧共用氣體面板
2‧‧‧共用氣體面板
100‧‧‧叢集工具
102‧‧‧氣體排空密封結構
110‧‧‧氣體供應器
202‧‧‧共用氣體面板
204A‧‧‧氣體輸入管路
204B‧‧‧主閥
204C‧‧‧質量流量控制器
204D‧‧‧清洗閥
204E‧‧‧混合閥
206A‧‧‧氣體輸入管路
206B‧‧‧主閥
206C‧‧‧質量流量控制器
206D‧‧‧清洗閥
206E‧‧‧混合閥
208A‧‧‧氣體輸入管路
208B‧‧‧主閥
208C‧‧‧質量流量控制器
208D‧‧‧清洗閥
208E‧‧‧混合閥
210A‧‧‧氣體輸入管路
210B‧‧‧主閥
210C‧‧‧質量流量控制器
210D‧‧‧清洗閥
210E‧‧‧混合閥
250‧‧‧混合歧管
250A‧‧‧氣體管路部
252‧‧‧混合歧管
252A‧‧‧氣體管路部
260‧‧‧隔離閥
262‧‧‧隔離閥
302‧‧‧平面部
310‧‧‧氣體管路部
310A‧‧‧部件
310B‧‧‧水平部
320‧‧‧孔
322‧‧‧孔
324‧‧‧孔
360‧‧‧氣體管路
362‧‧‧管路
364‧‧‧管路
366‧‧‧T型連接器
368‧‧‧L型連接器
370‧‧‧T型連接器
372‧‧‧T型連接器
374‧‧‧L型連接器
376‧‧‧T型連接器
380‧‧‧線
386‧‧‧平面部
402‧‧‧凸緣
404‧‧‧輸出埠
406‧‧‧輸入埠
408‧‧‧輸出埠
412‧‧‧體部
414‧‧‧方向
414A‧‧‧安裝孔
414B‧‧‧安裝孔
414C‧‧‧安裝孔
414D‧‧‧安裝孔
502‧‧‧混合組件輸出埠
506‧‧‧方向
510‧‧‧混合歧管輸入埠
512‧‧‧位置
514‧‧‧混合歧管輸入埠
PM1‧‧‧處理模組
PM2‧‧‧處理模組
PM3‧‧‧處理模組
PM4‧‧‧處理模組
本發明係藉由例示而非限制之方式顯示於隨附圖式中之圖形，且其中相似的參考數字表示相似的元件，且其中：圖1呈現根據本發明之實施例中的配置，用以將處理氣體供應至叢集工具之一組處理模組。
圖2概念性地呈現根據本發明之實施例中，共用氣體面板(SGP)中之一些相關元件。
圖3呈現根據本發明之一或更多實施例中，共用氣體面板之一些相關元件的空間配置。
圖4呈現業界中常用類型之混合閥的另一個視圖。
圖5呈現兩個焊件的交錯排列，該等焊件形成共用氣體面板之兩個混合歧管。
本發明現將參照如隨附圖式中呈現之其若干較佳實施方式加以詳述。在以下敘述中，提出許多具體細節以提供對本發明之深入了解。然而對熟悉本技藝者將顯而易見，本發明可在缺少這些具體細節的部份或所有者的情況下實施。在其它情況下，已為人所熟知之程序步驟以及/或是結構將不再詳述，以不非必要地妨礙本發明。
各種實施例係描述於下，包含方法和技術。吾人應謹記本發明亦可涵蓋包含電腦可讀取媒體之製品，該電腦可讀取媒體儲存了實施本發明技術之實施例的電腦可讀取指令。電腦可讀取媒體可包含例如半導體、磁性、光磁、光學、或其他形式之用以儲存電腦可讀取碼的電腦可讀 取媒體。再者，本發明亦可涵蓋用以實施本發明實施例的設備。此設備可包含專用及/或可程式化之電路，以實施與本發明之實施例相關的任務。此設備之範例包含通用電腦及/或適當程式化之專用計算裝置，且可包含適用於和本發明之實施例相關之各種任務的電腦/計算裝置及專用/可程式化之電路之組合。
本發明之實施例關於方法和設備，用以減少基板處理系統中之氣體面板的數量及大小。在一或更多實施例中，本發明之發明人體認，若能建構基板處理系統並建立最佳做法，使得倘若相同叢集工具之數個處理模組在同一時間實施相同的配方，以在這些不同的處理模組中之不同的基板上執行相同之處理時，每個此等處理模組不需設置可獨立控制之氣體盒。在一實施例中，數個處理模組共用一氣體面板，從而減少需要購買及維護之元件數目。每個共用氣體面板(SGP)可同時服務兩個或更多處理模組。
更重要地，本發明之實施例包含配置及技術，以使共用氣體面板(SGP)之元件所佔據的體積最小化。例如，本發明之實施例包含交錯放置混合歧管，俾使數個混合歧管可如先前技術之歧管一樣，佔據相同的底面積。這點相當重要，因為現今之安全規範指定氣體面板之元件(如閥、質量流量控制器、及氣體管路連接器)需藉由密封結構與周圍環境隔離。密封結構中的空氣被不斷抽空並洗滌(亦即處理任何可能從氣體面板元件漏出之氣體，以將之移除或使之為較無害的)。在目前所使用之氣體面板範例中，每分鐘需抽空及洗滌約150CFM(每分鐘立方英尺)的密封結構空氣。每當叢集工具運作時，必需執行此抽空及洗滌，當使用大量的高容量氣體面板時，此抽空及洗滌對於叢集工具之擁有及操作成本的貢獻並非微不足道。
若叢集工具中使用較少氣體面板，需要抽空及洗滌之密封結構空氣亦較少，從而降低了擁有工具之成本。再者，若本發明之服務數個處理模組的共用氣體面板(SGP)可維持在較小的體積，俾使共用氣體面板之元件可置入較小的密封結構中，則需要抽空及洗滌之密封結構空氣亦較少，從而降低了擁有及操作叢集工具之成本。氣體面板及氣體密封結構較 少時，氣體漏出至環境中的可能性亦可降低。
在一實施例中，本發明提供一種設備，用以將挑選出來的處理氣體供應至包含至少兩個處理模組之一組處理模組。本設備包含氣體排空密封結構(亦即將密封結構中之元件與周圍環境隔離之密封結構，且配置以使其內部之空氣經常或不斷地抽出至處理系統)。此密封結構中設置複數三埠式混合閥。每個三埠式混合閥包含一個輸入埠、第一輸出埠、和第二輸出埠。
處理氣體係使用複數上游主閥及/或質量流量控制器，選擇性地供應至混合閥之輸入埠。若上游主閥及/或質量流量控制器關閉，位於氣體管路上之上游主閥及/或質量流量控制器關閉，則與該氣體管路相連之處理氣體無法傳送至混合閥之輸入埠，而無法用於基板之處理。
在一實施例之每個三埠式混合閥中，輸入埠係耦接至第一輸出埠和第二輸出埠兩者，使得當三埠式混合閥開啟時，輸入埠將氣體供應至第一輸出埠及第二輸出埠兩者。當三埠式混合閥關閉時，輸入埠停止提供氣體至第一輸出埠和第二輸出埠兩者。
在另一實施例之每個三埠式混合閥中，輸入埠係選擇性地耦接至第一輸出埠和第二輸出埠兩者，俾使當三埠式混合閥開時，輸入埠提供氣體(取決於控制輸入端，其可為氣動式、液壓式、或電動式)至1)第一輸出埠和第二輸出埠兩者，或2)僅第一輸出埠，或3)僅第二輸出埠。當三埠式混合閥關閉時，輸入埠停止提供氣體至第一輸出埠和第二輸出埠兩者。混合閥之第一輸出埠係耦接至第一混合歧管之複數輸入埠，而混合閥之第二輸出埠係耦接至第二混合歧管之複數輸入埠。第一混合歧管代表共用氣體歧管，在此共用氣體歧管內，來自各種混合閥之各種第一輸出埠的處理氣體進行混合，接著經由第一混合歧管輸出埠傳送至叢集工具的第一處理模組。第二混合歧管代表氣體歧管，在此氣體歧管內，來自各種混合閥之各種第二輸出埠的處理氣體進行混合，接著經由第二混合歧管輸出埠傳送至叢集工具的第二處理模組。雖然本範例中僅討論一個三埠式混合閥及兩個混合歧管，但吾人應理解亦可能有四埠式混合閥(1個輸入埠和3個輸出埠)搭配3個混合歧管，或一個五埠式混合閥(1個輸入埠和4個輸 出埠)搭配4個混合歧管等等。在一實施例中，第一混合歧管及第二混合歧管係為平行定向，俾使其縱向軸線平行於一個第一方向，或使其歧管輸入埠大致排列為平行於第一方向。在一實施例中，此等混合歧管之每一者呈現出具有一縱向尺寸及一橫截面之大致管長狀。該橫截面可為圓形、或可為正方形或矩形、或任何其他封閉形狀。該縱向尺寸形成一軸線，平行於本實施例中前述之第一尺寸。
每一混合閥之每一組的三個埠(包含輸入埠、第一輸出埠和第二輸出埠)係排成一列，該列係平行於一第二方向。更重要地，第二方向係與第一方向成一角度，而第一方向係為混合歧管之定向方向。如本文所採用之術語，第二方向係視為與第一方向「成一角度」，而第二方向既不垂直亦不平行於第一方向。藉由交錯排列混合歧管且從而調整每個混合閥之角度，俾使其輸入埠、第一輸出埠、和第二輸出埠排列在一方向上，該方向係與混合歧管所定向之第一方向成一角度，該混合歧管可放置靠近彼此，進而減少共用氣體面板之元件的體積，並隨之減少放置此等元件之密封結構的體積。在某些情況下，數個混合歧管可佔用先前用以放置先前技術之歧管的相同底面積。
在一實施例中，混合閥佔據一特定平面。第一混合歧管設置於混合閥平面下方之第一平面上，同時將處理氣體供應至混合閥輸入埠之入口管路置於混合閥下方之第二平面上，而第二平面置於第一平面和混合閥之間。在一實施例中，第一混合歧管和第二混合歧管兩者設置於混合閥下方之第一平面上，同時將處理氣體供應至混合閥之輸入埠的入口管路置於混合閥平面下方之第二平面上，第二平面設置於第一平面和混合閥平面之間。藉由將各種元件堆疊在不同垂直平面中，可進一步減少共用氣體面板元件之體積。
本發明實施例之特點及優點可參照以下之圖式及討論加以深入理解。
圖1呈現根據本發明之實施例的配置，用以將處理氣體供應至叢集工具100之一組處理模組PM1-PM4。氣體供應器110係顯示為提供處理氣體至共用氣體面板1和共用氣體面板2。總體而言，氣體供應器包含 數個氣體管路，其每一者可提供來自氣體供應儲存區(例如透過適當供應配管之儲存罐)之一種特定處理氣體。共用氣體面板1係顯示為供應處理氣體至處理模組PM1和PM2兩者。在一實施例中，PM1及PM2兩者皆執行相同的配方。在另一實施例中，PM1和PM2可執行不同的配方。
雖然圖1之範例中僅顯示兩個共用氣體面板，但叢集工具可包含任何數量之共用氣體面板及獨立(每個處理模組一個)之氣體面板或任何其混合物。再者，雖然圖中顯示兩個處理模組共用一個氣體面板，但共用氣體面板可依期望供應處理氣體至許多處理模組。再者，雖然圖中僅顯示四個處理模組，但叢集工具可具有期望數量之處理模組。共用氣體面板1係呈現具有氣體排空密封結構102，代表用以將共用氣體面板之元件與周圍環境隔離之環境殼體。在使用時，氣體排空密封結構102內之氣體係定期地或持續地(例如使用泵)抽空，以進行處理(例如洗滌)。
圖2概念性地呈現根據本發明之實施例中，共用氣體面板(SGP)202內之一些相關元件，如圖1之共用氣體面板1。SGP 202係顯示為透過四個氣體輸入管路204A、206A、208A、及210A接收四種處理氣體，雖然典型的SGP可接收17種或更多種氣體(氣體輸入管路之數量可依期望而變化)。氣體輸入管路204A、206A、208A、和210A之每一者係耦接至各自之主閥204B、206B、208B、和210B。每個主閥可編程地控制，以選擇可提供至混合歧管250及/或252(討論於後)之處理氣體。雖然清洗閥和清洗系統係為習知且並非本發明之部份，此亦呈現清洗系統之一部分的一組清洗閥204D、206D、208D、及210D。
質量流量控制器(MFC)204C、206C、208C、及210C與主閥204A、206A、208A、和210A氣體連接，以選擇性地接收來自主閥(取決於哪個主閥為開啟)之輸入處理氣體。如眾所周知，質量流量控制器係用以調節(包含關閉)所傳輸之氣體的流速及/或壓力。質量流量控制器之下游為混合閥，混合閥之每一者係與各自之質量流量控制器氣體連接。在圖2之範例中，兩個混合歧管以氣體連接的方式與混合閥204E、206E、208E、及210E之每一者連接。由於每一混合閥具有用以接收來自其相對應之歧管的處理氣體之一個輸入埠(例如，混合閥204E接收來自MFC 204C 之處理氣體且混合閥208E接收來自MFC 208C之處理氣體)以及用以耦接至兩個混合歧管之兩個輸出埠，因此每一混合閥為三埠式閥(一個輸入埠及兩個輸出埠)。混合閥204E至210E可為例如氣動式、電動式、機械操作式、或液壓操作式。
混合歧管透過混合閥接收其輸入氣體，並混合該處理氣體，接著將該處理氣體透過隔離閥260傳輸至其處理模組PM1。同樣地，混合歧管透過混合閥接收其輸入氣體，並混合該處理氣體，接著將該處理氣體透過隔離閥262傳輸至其處理模組PM2。隔離閥將處理模組自氣體面板隔離，並用以達成例如處理和維護過程中之體積/流量控制之目的。
在圖2之範例中，混合閥為單一輸入雙重共同輸出之閥。換言之，當閥門處於開啟狀態時，來自輸入埠之氣體係同時提供至兩個輸出埠。在此情況下，每一混合閥實質上為分路閥且混合歧管兩者將接收相同類型之處理氣體。
在其它實施例中，正如前所討論，混合閥可選擇性地將來自其輸入埠之氣體提供至輸出埠之其中任何一者、提供至輸出埠之任何組合，或提供至所有輸出埠。具備此功能，便可在混合歧管中具有不同的混合物，以在例如與SGP 202相連之兩個處理模組中，執行不同的配方。如前所提及，若有2個以上之混合歧管及/或2個以上之處理模組時，每個混合閥可設置2個以上之輸出埠。
根據一實施例，混合歧管設置於混合閥下方，以節省空間並減少密封殼體內之體積。圖3可最清楚地看出此配置，其中混合歧管250和252設置於平面部302下方，平面部302代表可設置混合閥凸緣(圖4之402)之平面之一部份。在圖3中，混合歧管250和252佔據在混合閥下方之在Y方向上之相同平面。再者，耦接至輸入埠(以參考數字310A標註)之氣體管路部310，在其底端佔據在Y方向上之不同平面，該不同平面高於混合歧管250及252所佔用之Y方向之平面。換言之，輸入氣體管路(不管是垂直部，或是其水平部之周緣)並未向下延伸至混合歧管250和252所佔據之平面。藉由垂直地位移佔空間之氣體管路，並從混合閥本身進行位移，能夠將混合歧管250和252更緊密地擠壓在一起(在圖3範例中之Z 方向上)，以節省空間。因此，所需之水平空間(在圖3中之X-Z平面上)較少，導致SGP之體積減少。這對於業界標準之長方形殼體特別如此，因為此類殼體之高度通常係由其最高之元件所決定。若元件分散於X-Z平面上，不僅將使底面積過大，且許多內部體積空間將因此而浪費。
在圖3之範例中，處理氣體係經由氣體管路310提供，且在+Y方向上向上行經部件310A、經由孔320至混合閥之輸入埠(孔320表示氣體管路部310A中之假想式剖切孔以進行說明)。若混合閥為開啟狀態，則處理氣體將藉由在-Y方向上向下行經孔322及/或324之其中一者或兩者而分配至輸出埠之其中一者或兩者。孔322和324代表氣體管路部250A和252A(分別與混合歧管250和252氣體連接)中之假想式剖切孔，以在混合歧管252和250中分別進行混合。
如圖3之範例所示，氣體係通過T型連接器372和370由部件252A和250A提供至混合歧管252和250。氣體係通過L-型連接器374提供至混合閥之輸入埠(藉由向上行經部件310A)。短水平部310B係用以在一平面上提供輸入氣體，該平面高於(更為正值之Y方向)混合歧管250和252所佔據之平面。
在一或更多實施例中，從兩個混合閥輸出埠至其兩個混合歧管的兩個氣體路徑之管件長度、圈數、及/或管件結構/直徑係盡可能保持相似，以確保每個混合歧管自MFC接收之相同質量流具有相同之壓力、氣體速度和濃度。在一或更多實施例中，這些氣體路徑可以不同的管件長度、圈數、及/或管件直徑/結構進行最佳化，以確保每個混合歧管自MFC接收之相同質量流具有相同之壓力、氣體速度和濃度。
圖3亦呈現另一處理氣體，其通過L型連接器368和氣體管路360提供至另一耦接至平面部386之混合閥，並且通過管路362和364分配至兩個混合歧管250和252。
圖3呈現沿著X方向定向之混合歧管250和252，俾使其輸入埠沿著相同的X方向排列。因此，耦接至部件364和252A之歧管252的輸入埠(即T型連接器366和372指向上方之部分)分別排列平行於圖3之X方向(及圖5之X方向)。同樣地，耦接至部件250A和362之歧管250 的輸入埠(即T型連接器370和376指向上方之部分)分別排列平行於圖3之X方向。同樣地，耦接至部件310A和360之混合閥的輸入埠(即L型連接器374和368指向上方之部分)分別排列平行於圖3之X方向。由於每個混合歧管具有長尺寸(例如，管狀結構中之縱向尺寸，如圖3所示者)以及橫截面(例如管狀結構中之圓形或一些其他多邊形截面)，混合歧管之長尺寸代表本發明中之混合歧管的方向。在圖3之範例中此混合歧管之方向亦為+/- X之方向。
每一混合閥之三個輸入/輸出埠(或至少一輸入埠和一輸出埠)係在與圖3之X方向成一角度之方向排列。在圖3之範例中，耦接至平面部302之用於混合閥的輸入埠佔據由參考數字320所標記之位置。耦接至平面部302之用於混合閥的兩個輸出埠佔據由參考數字322和324所標記之位置。可看出孔320、322、和324排列沿著線380之方向，線380與X方向(即混合歧管方向或混合歧管之縱向方向)成一角度(即正交或平行以外)。
圖4呈現混合閥之三個埠404、406、和408。輸入埠406係夾設於輸出埠404和408之間。埠404、406、和408共同沿方向414排列，方向414與混合歧管之X方向成一角度。換言之，混合歧管係以圖4之X方向定向，且特定混合閥之埠(所有三者或連至混合閥之輸入埠，以及連至兩個混合歧管之輸出埠任何一者)係沿方向414排列，方向414與混合歧管之X方向成一角度(即非正交或平行)。該角度可視為斜的或銳角(小於90度)，取決於例如哪一方向被視為參考方向X之正向。為求完整，放置閥主體和控制器之體部412亦呈現於圖4中。圖4亦呈現安裝凸緣402和安裝孔414A、414B、414C、及414D。在實務上，圖4之凸緣402於平面部302所示之平面與圖3之管件252A、310A、250A匹配。
如圖5之範例可看出，該等混合歧管為平行且實質上「交錯」，俾使每一混合閥之每一組的三個埠(至混合閥的一個輸入埠及至兩個混合歧管之二個輸出埠)排列平行於方向506。在一或更多實施例中，此兩個混合歧管為相同之焊件，以節省庫存和製造成本。
同樣地，耦接至混合歧管輸入埠510和514之用於混合閥的 輸入埠佔據參考數字512所標示之位置。如此一來此混合閥輸入埠及其兩個混合閥輸出埠(耦接至混合歧管輸入埠510和514)排列平行於方向506。如前所述，若方向506與X方向彼此並非正交或平行，則方向506係視為與X方向(平行於混合歧管之縱向)「成一角度」。
圖5亦顯示出混合組件輸出埠502，代表將混合處理氣體輸出到耦接至混合歧管250的處理模組之埠。另一混合組件輸出埠(未呈現於圖5中以使該圖更清楚)亦提供至混合歧管252。輸出埠可設置於混合歧管之一端，或可設置於沿其共同長度之任何位置。
藉由使混合歧管交錯，使得特定混合閥之該等埠沿一個方向(如506)排列，該方向相對於混合歧管之縱軸方向X成一角度，並藉由垂直位移元件(俾使部件310B所佔據之平面不同於在圖3中混合歧管250和252所佔據之平面，且混合閥佔據不同之平面)，便可將連接至混合閥之輸入管路(例如圖3之部件310A)置於兩個混合閥輸出管路(例如圖3之部件250A和252A)之間，並仍可使混合歧管在圖3之Z方向上緊密地擠在一起。若要使用其輸入埠及輸出埠排列於同一列之產業標準混合閥時格外如此。若該等埠相對於混合歧管之縱軸方向並未成一角度，且設置在不同的平面上，這些產業標準之閥便不可能達成此等節省體積之配置。
由前述可知，本發明之實施例使單一共用氣體面板可選擇性地將處理氣體提供至複數處理模組。藉由確保每個混合歧管接收相同的質量流，便可排除匹配的問題。藉由減少每個叢集工具之氣體面板數，需要採購及/或維護之氣體面板元件(如閥，MFCs，連接器，傳感器，感應器等)亦較少。再者，本發明之一或更多實施例將混合歧管錯開(例如在圖3之X-Z方向)及/或垂直位移(例如在圖3之Y方向)饋送至混合閥之埠的管路及閥本身(俾使至少包含3個平面)，這些元件可以被擠壓進入更小的底面積及更小的體積，從而減少氣體面板元件所佔據的體積。當這樣的體積縮小時，需要抽空及洗滌之空氣較少，從而降低操作成本。
本發明雖已透過數個較佳實施例加以說明，但仍有許多落於本發明範疇內之替換、修改及均等物。雖然在此提供各種範例，但關於本發明之此等範例應為說明性而非限制性。例如，雖然於範例中說明該設備， 但本發明亦包含提供、製作及/或組裝該設備之方法，此係藉由將元件耦接在一起以形成所描述之結構，本發明亦包含操作電漿處理系統之方法，此係藉由操作該設備以運用其預期之功能和優勢。此外，在此提供之標題及摘要係為便利之目的且不應被用以解釋請求項之範圍。再者，摘要係以高度簡化之形式撰寫且係以便利之目的提供，因此不應用於解釋或限制表明於請求項之整體發明。若用語「組」係使用於本文中，則該用語欲具有其通常所理解之數學上的意義，以包含零、一、或一個以上之構件。亦應注意有許多實施本發明之方法及裝置的替代性方式。因此欲使以下隨附請求項解釋為包含所有落於本發明之真正精神及範疇內的此等替換、修改及各種置換均等物。
250‧‧‧混合歧管
250A‧‧‧氣體管路部
252‧‧‧混合歧管
252A‧‧‧氣體管路部
302‧‧‧平面部
310‧‧‧氣體管路部
310A‧‧‧部件
310B‧‧‧水平部
320‧‧‧輸入埠
322‧‧‧輸出埠
324‧‧‧輸出埠
360‧‧‧氣體管路
362‧‧‧管路
364‧‧‧管路
366‧‧‧T型連接器
368‧‧‧L型連接器
370‧‧‧T型連接器
372‧‧‧T型連接器
374‧‧‧L型連接器
376‧‧‧T型連接器
380‧‧‧線
386‧‧‧平面部
X‧‧‧方向

Claims (19)

  1. 一種氣體面板，用以供應複數處理氣體之多個選出的處理氣體至一組處理模組，該組處理模組具有至少兩個處理模組，包含：複數質量流量控制器，該複數質量流量控制器之每一者具有一MFC輸入埠及一MFC輸出埠，其中該複數質量流量控制器之MFC輸入埠係耦接以接收該複數處理氣體；複數混合閥，該複數混合閥之每一者具有一輸入埠和一第一輸出埠及一第二輸出埠，其中該複數混合閥之輸入埠與該複數質量流量控制器之MFC輸出埠氣體連接；第一混合歧管，具有複數第一混合歧管輸入埠和至少一第一混合歧管輸出埠，以將來自該第一混合歧管之氣體輸出至該至少二個處理模組之第一處理模組，其中該複數混合閥之第一輸出埠與該等第一混合歧管輸入埠氣體連接；以及第二混合歧管，具有複數第二混合歧管輸入埠和至少一第二混合歧管輸出埠，以將來自該第二混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第二處理模組，其中該複數混合閥之第二輸出埠與該等第二混合歧管輸入埠氣體連接，其中該第一混合歧管和該第二混合歧管設置於該複數混合閥下方，從而減少該氣體面板之體積，其中該第一混合歧管及該第二混合歧管係沿第一方向定位，俾使該複數第一混合歧管輸入埠和該複數第二混合歧管輸入埠平行於該第一方向，該複數第一混合歧管輸入埠之第一者與該複數混合閥之第一者之第一輸出埠耦接，該複數第二混合歧管輸入埠之第二者與該複數混合閥之該第一者之第二輸出埠耦接，其中該複數混合閥之該第一者之該第一輸出埠、該複數混合閥之該第一者之該第二輸出埠、以及該複數混合閥之該第一者之輸入埠係沿著第二方向排列，該第二方向不與該第一方向正交或平行。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣體面板，更包含：第一複數處理氣體輸入管路，該第一複數處理氣體輸入管路之每一者供 應該複數處理氣體之各自一者；以及第一複數主入口閥，該第一複數主入口閥之每一者係耦接至該第一複數處理氣體輸入管路之各自一者，其中該複數質量流量控制器之每一者耦接至該第一複數主入口閥之各自一者且其中該第一複數主入口閥之該每一者選擇性地控制從該第一複數處理氣體輸入管路之各自一者至該複數質量流量控制器之各自一者的流動。
  3. 如申請專利範圍第1項之氣體面板，其中在組裝該氣體面板時，該複數混合閥之每一者之每一組輸入埠、第一輸出埠及第二輸出埠係排列平行於該第二方向。
  4. 如申請專利範圍第1項之氣體面板，其中該組處理模組中，該氣體面板之每一者僅具有兩個處理模組。
  5. 如申請專利範圍第1項之氣體面板，其中該第一混合歧管佔據在該複數混合閥下方之第一平面，耦接至該複數混合閥之輸入埠的氣體管路佔據在該複數混合閥下方之第二平面，其中該第二平面係介於該第一平面和該複數混合閥之間。
  6. 如申請專利範圍第5之氣體面板，其中該第二混合歧管亦位於在該複數混合閥下方之該第一平面上。
  7. 如申請專利範圍第1項之氣體面板，其中該複數混合閥之該每一者代表氣動式閥。
  8. 如申請專利範圍第1項之氣體面板，其中該複數混合閥之該每一者代表單一輸入雙重共同輸出之閥。
  9. 一種用以供應處理氣體之設備，將複數處理氣體之多個選出的處理氣體 供應至基板處理系統之一組處理模組，該組處理模組具有至少兩個處理模組，包含：氣體排空密封結構；複數混合閥，該複數混合閥之每一者具有輸入埠、第一輸出埠、及第二輸出埠，其中該複數混合閥之該等輸入埠之每個輸入埠係配置為接收該複數處理氣體之其中一者；第一混合歧管，具有複數第一混合歧管輸入埠和至少一第一混合歧管輸出埠，以將來自該第一混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第一處理模組，其中該複數混合閥之第一輸出埠與該等第一混合歧管輸入埠氣體連接；以及第二混合歧管，具有複數第二混合歧管輸入埠和至少一第二混合歧管輸出埠，以將來自該第二混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第二處理模組，其中該複數混合閥之第二輸出埠與該第二混合歧管輸入埠氣體連接，其中該複數混合閥、該第一混合歧管、和該第二混合歧管設置於該氣體排空密封結構內，且其中該第一混合歧管和該第二混合歧管設置於該複數混合閥之下方，從而減少該氣體排空密封結構之體積，其中該第一混合歧管及該第二混合歧管係沿第一方向定向，俾使該複數第一混合歧管輸入埠和該複數第二混合歧管輸入埠平行於該第一方向，該複數第一混合歧管輸入埠之第一者與該複數混合閥之第一者之第一輸出埠耦接，該複數第二混合歧管輸入埠之第二者與該複數混合閥之該第一者之第二輸出埠耦接，其中該複數混合閥之該第一者之該第一輸出埠、該複數混合閥之該第一者之該第二輸出埠、以及該複數混合閥之該第一者之輸入埠係沿著第二方向排列，該第二方向不與該第一方向正交或平行。
  10. 如申請專利範圍第9項之用以供應處理氣體之設備，其中在組裝該設備時，該複數混合閥之每一者之每一組輸入埠、第一輸出埠及第二輸出埠係排列平行於該第二方向。
  11. 如申請專利範圍第9項之用以供應處理氣體之設備，其中該組處理模組中，該設備之每一者僅具有兩個處理模組。
  12. 如申請專利範圍第9項之用以供應處理氣體之設備，其中該第一混合歧管佔據在該複數混合閥下方之第一平面，耦接至該複數混合閥之輸入埠的氣體管路佔據在該複數混合閥下方之第二平面，其中該第二平面係介於該第一平面和該複數混合閥之間。
  13. 如申請專利範圍第12項之用以供應處理氣體之設備，其中該第二混合歧管亦位於在該複數混合閥下方之該第一平面上。
  14. 如申請專利範圍第9項之用以供應處理氣體之設備，其中該複數混合閥之該每一者代表氣動式閥。
  15. 如申請專利範圍第9項之用以供應處理氣體之設備，其中該複數混合閥之該每一者代表單一輸入雙重共同輸出之閥。
  16. 如申請專利範圍第9項之用以供應處理氣體之設備，更包含：複數質量流量控制器，設置於該氣體排空密封結構中，該複數質量流量控制器之每一者具有一MFC輸入埠和MFC輸出埠，其中該複數質量流量控制器之MFC輸入埠係耦接以接收該複數處理氣體，且其中該複數混合閥之該等輸入埠與該複數質量流量控制器之MFC輸出埠氣體連接。
  17. 如申請專利範圍第16項之用以供應處理氣體之設備，更包含：第一複數處理氣體輸入管路，該第一複數處理氣體輸入管路之每一者供應該複數處理氣體之各自一者；及第一複數主入口閥，設置於該氣體排空密封結構內，該第一複數主入口閥之每一者係耦接至該第一複數處理氣體輸入管路之各自一者，其中該複數質量流量控制器之每一者耦接至該第一複數主入口閥之各自一者且其中 該第一複數主入口閥之該每一者選擇性地控制從該第一複數處理氣體輸入管路之各自一者至該複數質量流量控制器之各自一者的流動。
  18. 一種供應處理氣體之方法，將複數處理氣體之多個選出的處理氣體供應至基板處理系統之一組處理模組，該組處理模組具有至少兩個處理模組，包含：提供氣體排空密封結構；提供複數混合閥，該複數混合閥之每一者具有輸入埠、第一輸出埠、及第二輸出埠，其中該複數混合閥之該等輸入埠之每個輸入埠係配置為接收該複數處理氣體之其中一者；提供第一混合歧管，具有複數第一混合歧管輸入埠和至少一第一混合歧管輸出埠，以將來自該第一混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第一處理模組，其中該複數混合閥之第一輸出埠與該等第一混合歧管輸入埠氣體連接；提供第二混合歧管，具有複數第二混合歧管輸入埠和至少一第二混合歧管輸出埠，以將來自該第二混合歧管之氣體輸出至該至少兩個處理模組之第二處理模組，其中該複數混合閥之第二輸出埠與該等第二混合歧管輸入埠氣體連接；其中該複數混合閥、該第一混合歧管、和該第二混合歧管設置於該氣體排空密封結構內，且其中該第一混合歧管和該第二混合歧管設置於該複數混合閥之下方，從而減少該氣體排空密封結構之體積；以及將該第一混合歧管及該第二混合歧管沿著第一方向定向，俾使該複數第一混合歧管輸入埠和該複數第二混合歧管輸入埠平行於該第一方向，該複數第一混合歧管輸入埠之第一者與該複數混合閥之第一者之第一輸出埠耦接，該複數第二混合歧管輸入埠之第二者與該複數混合閥之該第一者之第二輸出埠耦接，其中該複數混合閥之該第一者之該第一輸出埠、該複數混合閥之該第一者之該第二輸出埠、以及該複數混合閥之該第一者之輸入埠係沿著第二方向排列，該第二方向不與該第一方向正交或平行。
  19. 如申請專利範圍第18項之供應處理氣體之方法，更包含：定向該複數混合閥之每一者之每一組輸入埠、第一輸出埠及第二輸出埠，俾使該每一組中之該等埠排列平行於該第二方向。
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