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TW202200830A - 用於ald 處理的循序脈衝和淨化 - Google Patents

用於ald 處理的循序脈衝和淨化 Download PDF

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TW202200830A
TW202200830A TW110106640A TW110106640A TW202200830A TW 202200830 A TW202200830 A TW 202200830A TW 110106640 A TW110106640 A TW 110106640A TW 110106640 A TW110106640 A TW 110106640A TW 202200830 A TW202200830 A TW 202200830A
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幕哈瑪德Ｍ 拉許德
曼德亞 史利倫
崔安青
桑傑夫 巴魯札
凱文 葛瑞芬
喬瑟夫 阿布考恩
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

描述了氣體輸送系統和輸送處理氣體的方法。氣體輸送系統包括惰性氣體管線和第一反應氣體管線，惰性氣體管線和第一反應氣體管線連接到具有淨化氣流的氣體管線。控制惰性氣體流和第一反應氣體流，以使氣體管線末端的壓力保持實質恆定。

Description

用於ALD處理的循序脈衝和淨化
本揭示內容的具體實施例涉及電子裝置製造領域。更特定而言，本揭示內容的具體實施例涉及用於循序脈衝和淨化以實現快速循環時間的設備和方法。
在半導體製造過程中使用了幾種沉積技術，包括原子層沉積（ALD）和化學氣相沉積（CVD）。在這兩種處理中，通常將前驅物氣體或反應氣體與載氣或惰性氣體並流。在許多處理中，將並流的前驅物/載氣脈衝化為惰性氣體流，以產生脈衝化的處理序列。
對於ALD或其他循環處理，透過分離氣相中可反應的化學物質來獲得高薄膜品質。因此，需要在反應性化學劑量之間用惰性氣體淨化。典型的ALD處理涉及前驅物1-＞惰性淨化-＞前驅物2-＞惰性淨化的重複循環以獲得具有預定厚度的膜。載氣通常與液體或固體前驅物一起使用，以增加前驅物通量。使用快速循環閥或ALD閥對這種前驅物氣體的輸送進行脈衝控制。但是，在所有情況下，淨化氣體都會連續流動。
在脈衝階躍過程中，由於大量的氣態前驅物與高淨化氣流並流而導致較高的壓力，因此總流量增加了。隨後的淨化步驟（其中關閉了氣態前驅物流並僅有淨化氣體流動）導致總流量和壓降的降低。由於無法操作在較低的壓力和非常快的壓力循環，壓力和流量的變化導致處理結果不理想。
因此，在本領域中需要透過控制壓力和/或氣體流量差來最小化循環時間和/或最大化處理量的設備和方法。
本揭示內容的一個或多個具體實施例涉及氣體輸送系統，氣體輸送系統包括氣體管線，氣體管線具有限定長度的第一端和第二端。第一端被配置為連接到淨化氣體源，第二端被配置為連接到處理室。惰性氣體管線與氣體管線流體連通。惰性氣體管線沿著在第一端和第二端之間的氣體管線的長度連接到氣體管線。第一反應氣體管線與氣體管線流體連通。第一反應氣體管線沿著惰性氣體管線與第二端之間的氣體管線的長度連接至氣體管線。
本揭示內容的另外的具體實施例涉及提供氣流的方法。恆定的淨化氣體流被提供到氣體管線的第一端，氣體管線的第一端和第二端流體連通。氣體管線的第一端和第二端限定了氣體管線的長度。交替脈衝化惰性氣體流到惰性氣體管線和第一反應氣體流到第一反應氣體管線。惰性氣體管線和第一反應氣體管線沿氣體管線的長度與氣體管線流體連通，而第一反應氣體管線位於惰性氣體管線的下游。惰性氣體流和反應氣體脈衝流被配置為在氣體管線的第二端提供均勻的壓力。
本揭示內容的另外的具體實施例係關於包括指令的非暫態性電腦可讀取媒體，當指令由氣體輸送系統的控制器執行時使氣體輸送系統執行以下操作：提供恆定的淨化氣體流到氣體管線的第一端，氣體管線具有限定長度的第一端和第二端；透過與第一端和第二端之間的氣體管線流體連通的惰性氣體管線提供惰性氣體脈衝；透過與惰性氣體管線下游的氣體管線流體連通的第一反應氣體管線提供第一反應氣體脈衝；以及協調惰性氣體和第一反應氣體的脈衝，以在氣體管線的第二端提供總流速和壓力，以使壓力保持實質均勻。
在描述本揭示內容的幾個示例性具體實施例之前，應當理解，本揭示內容不限於在以下說明中闡述的構造或處理步驟的細節。本揭示內容能夠具有其他具體實施例，並且能夠以各種方式被實踐或執行。
如本說明書和所附申請專利範圍中所使用的，術語「基板」是指在其上進行了處理的表面或表面的一部分。本領域技術人員還將理解的是，除非上下文另外明確指出，否則對基板的引用也可以僅指基板的一部分。另外，提及在基板上沉積，可以指裸基板和在其上沉積或形成有一個或多個膜或特徵的基板兩者。
本文所述「基板」是指在製造過程中在其上執行薄膜處理的基板上形成的任何基板或材料表面。例如，可以在其上執行處理的基板表面包括諸如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽（SOI）、碳摻雜的氧化矽、非晶矽、經摻雜的矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石、以及其他任何材料，諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金和其他導電材料，視應用而定。基板包括但不限於半導體晶圓。可以將基板暴露於預處理處理以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火、UV固化、電子束固化和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上進行薄膜處理外，在本揭示內容中，所揭示的任何薄膜處理步驟還可以在形成於基板上的底層上進行，如下面更詳細地說明，且用詞「基板表面」旨在包括背景內容所指示的底層。因此，例如，在膜/層或部分膜/層已經沉積在基板表面上的情況下，新沉積的膜/層的暴露表面成為基板表面。
如本說明書和所附申請專利範圍中所使用的，用詞「前驅物」、「反應物」、「反應氣體」等可互換使用，是指可以與基板表面反應的任何氣態物質。
代替使惰性淨化氣體與週期性氣態前驅物脈衝一起共流，本揭示內容的一些具體實施例提供了使惰性和前驅物流兩者都能夠以不同步的循環模式流動的設備和方法。在一些具體實施例中，循序的脈衝和淨化處理循環惰性淨化氣體，使其與前驅物循環異相。本揭示內容的一個或多個具體實施例具有非常高的惰性脈衝，惰性脈衝在減少循環時間方面更有效率。在一些具體實施例中，增加前驅物的劑量以獲得更好的ALD膜性質，例如階梯覆蓋。一些具體實施例有利地減小了處理室中的壓力波動。
在一個或多個具體實施例中，ALD閥的佈置和使用實現了快速的循環時間。在一些具體實施例中，透過在化學計量閥的上游添加附加的快速閥，來實現快速循環時間。在一些具體實施例中，上游淨化閥連接到填充有惰性或替代氣體的壓力儲存器。在打開和關閉計量閥（加入劑量步驟）後，打開淨化閥，以使具有快速響應時間的高流量惰性氣體將化學物質從管線和下游容積中吹出。
一些具體實施例提供閥的佈置（包括計量閥上游的附加快速閥）。在一些具體實施例中，添加惰性壓力儲存器使得高流量惰性氣體的響應時間非常快。一些具體實施例提供了具有最小捕獲容積的閥歧管塊。一些具體實施例提供了一種閥歧管塊，其在兩個閥之間具有最小的容積。一些具體實施例提供了具有高電導淨化饋通的閥歧管塊。一些具體實施例提供了用於以小於50毫秒的響應速率傳遞化學變化的設備和方法。一些具體實施例提供了比質量流量控制器（MFC）具有更快的響應速率的設備和方法。一些具體實施例提供了用於在沒有高流量恆定淨化的情況下輸送化學物質的設備和方法，高流量恆定淨化物質稀釋了化學物質並且需要高處理壓力。
圖1示出了根據本揭示內容的一個或多個具體實施例的氣體輸送系統100。氣體管線110具有限定氣體管線110的長度L的第一端111和第二端112。第一端111被配置為連接到淨化氣體源210。第二端112被配置為連接至處理室200。在一些具體實施例中，第一端111連接到淨化氣體源210。在一些具體實施例中，第二端112連接到處理室200。
惰性氣體管線120與氣體管線110流體連通。如在本說明書和所附申請專利範圍中所使用的，用詞「流體連通」是指流體（例如，包含氣體的前驅物）可以在封閉系統內從一個指定部件流到另一指定部件而沒有明顯的洩漏。惰性氣體管線120被配置為連接至惰性氣體源220。在一些具體實施例中，惰性氣體管線120連接至惰性氣體源220並與之流體連通。
一些具體實施例的惰性氣體管線120沿著在第一端111和第二端112之間的氣體管線110的長度L連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，惰性氣體管線120在與第一端111相隔距離L1 處連接到氣體管線110。如圖1所示，距離L1 是從惰性氣體管線120的寬度的中點開始測量的。在一些具體實施例中，距離L1 在長度L的5％至95％的範圍內，或在長度L的10％至90％的範圍內，或在長度L的20％至80％的範圍內，或在長度L的30％至70％的範圍內，或在長度L的40％至60％的範圍內。在一些具體實施例中，距第一端111的距離L1 小於100 cm、75 cm、50 cm、25 cm、20 cm、15 cm或10 cm。
在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130與氣體管線110流體連通。將理解的是，用詞「第一」僅用作識別反應氣體管線的手段，並不意味著部件的任何特定循序或佈置。一些具體實施例的第一反應氣體管線130被配置為連接到第一反應氣體源230，第一反應氣體源230也被稱為第一前驅物或P1。在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130連接至第一反應氣體源230並與第一反應氣體源230流體連通。
一些具體實施例的第一反應氣體管線130沿著在第一端111和第二端112之間的氣體管線110的長度L連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130在距氣體管線110的第一端111的距離L2 處連接到氣體管線110。如圖1所示，距離L2 是從第一反應氣體管線130的寬度的中點開始測量的。在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130沿著氣體管線110在惰性氣體管線120和第二端112之間的長度連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130在距惰性氣體管線120的距離L2 處連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，距離L2 在長度L的5％至95％的範圍內，或在長度L的10％至90％的範圍內，或在長度L的20％至80％的範圍內，或在長度L的30％至70％的範圍內，或在長度L的40％至60％的範圍內。在一些具體實施例中，距惰性氣體管線120的距離L2 小於100 cm、75 cm、50 cm、25 cm、20 cm、15 cm或10 cm。在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130在距第二端112的距離L3 處連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，距離L3 在長度L的5％至95％的範圍內，或在長度L的10％至90％的範圍內，或在長度L的20％至80％的範圍內，或在長度L的30％至70％的範圍內，或在長度L的40％至60％的範圍內。在一些具體實施例中，距第二端112的距離L3 小於100 cm、75 cm、50 cm、25 cm、20 cm、15 cm或10 cm。
在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130在一位置（距離L3 ）連接到氣體管線110，從而足以在預定流動速率下在打開第一反應氣體閥的100毫秒內提供第一反應氣體流至氣體管線110的第二端112。
參照圖2，一個或多個具體實施例包括與氣體管線110流體連通的第二反應氣體管線140。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140被配置為連接到第二反應氣體源240，第二反應氣體源240也被稱為第二前驅物或P2。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140連接至第二反應氣體240並與之流體連通。
在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140沿著氣體管線110在惰性氣體管線120和第二端112之間的長度連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在惰性氣體管線120的下游和第一反應氣體管線130的上游連接到氣體管線110，如圖2所示。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在惰性氣體管線120和第一反應氣體管線130兩者的下游。第一反應氣體管線130和第二反應氣體管線140的次序，取決於例如反應性、特性、流速、壓力和脈衝時間。例如，在一些具體實施例中，第一反應氣體是金屬前驅物、第二反應氣體是氮氣，其將被點燃成處理室內的電漿。在此示例中，金屬前驅體更靠近處理室，並且氮氣能夠在正常處理期間沖洗金屬前驅體的管線。
一些具體實施例的第二反應氣體管線140沿著在第一端111和第二端112之間的氣體管線110的長度L連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在距氣體管線110的第一端111一定距離處連接到氣體管線110，此距離被定義為L1 和L4 之和，其中L4 是從惰性氣體管線120到第二反應氣體管線140的距離。如圖2所示，距離L4 是從第二反應氣體管線140的寬度的中點開始測量的。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在距惰性氣體管線120的距離L4 處連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140沿著氣體管線110在第一反應氣體管線130和第二端112之間的長度L連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140沿著氣體管線110在惰性氣體管線120和第一反應氣體管線130之間的長度L連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在距惰性氣體管線120的距離L4 處連接到氣體管線120。在一些具體實施例中，距離L4 在長度L的5％至65％的範圍內，或在長度L的10％至55％的範圍內，或在長度L的20％至50％的範圍內，或在長度L的25％至45％的範圍內，或在長度L的30％至40％的範圍內。在一些具體實施例中，距惰性氣體管線120的距離L4 小於100 cm、75 cm、50 cm、25 cm、20 cm、15 cm或10 cm。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在距第二端112的一距離處連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，在第二反應氣體管線140至第二端112之間的此距離在長度L的5％至75％的範圍內，或在長度L的10％至70％的範圍內，或在長度L的15％至65％的範圍內，或在長度L的20％至60％的範圍內，或在長度L的25％至55％的範圍內。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140與第二端112之間的距離小於100 cm、75 cm、50 cm、25 cm、20 cm、15 cm或10 cm。
在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在第一反應氣體管線130上游的距離L5 處連接到氣體管線。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140在第一反應氣體管線130的下游一定距離處連接到氣體管線110。在一些具體實施例中，在第二反應氣體管線140至第一反應氣體管線之間的距離在長度L的5％至75％的範圍內，或在長度L的10％至70％的範圍內，或在長度L的15％至65％的範圍內，或在長度L的20％至60％的範圍內，或在長度L的25％至55％的範圍內。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140與第二端112之間的距離小於100 cm、75 cm、50 cm、25 cm、20 cm、15 cm或10 cm。
參照圖1和圖2，在一些具體實施例中，惰性氣體管線120包括惰性氣體閥122。惰性氣體閥122可以位於與氣體管線110的接合點126任意合適的距離處。在一些具體實施例中，惰性氣體閥122被定位成距氣體管線110的距離接合點126的距離小於100cm、75cm、50cm、25cm、20cm、15cm或10cm。
在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130包括第一反應氣體閥132。第一反應氣體閥132可以定位在距與氣體管線110的接合點136任何合適的距離處。在一些具體實施例中，第一反應氣體閥132定位成距氣體管線110的距離接合點136的距離小於100cm、75cm、50cm、25cm、20cm、15cm或10cm。
在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140包括第二反應氣體閥142。第二反應氣體閥142可以定位在與氣體管線110的接合點148任何合適的距離處。在一些具體實施例中，第二反應氣體閥142定位成距氣體管線110的距離接合點146的距離小於100cm、75cm、50cm、25cm、20cm、15cm或10cm。
在一些具體實施例中，惰性氣體閥122、第一反應氣體閥132或第二反應氣體閥142中的一個或多個包括快速切換閥。一些具體實施例的快速切換閥（也稱為快速脈衝閥或高速閥）被配置為在50毫秒內打開和/或關閉。打開/關閉時間是根據閥組件的物理運動來測量的，並且無關於由於向閥的電信號傳輸而引起的任何延遲。在一些具體實施例中，惰性氣體閥122和第一反應氣體閥132中的每一個都是快速切換閥。在一些具體實施例中，惰性氣體閥122和第一反應氣體閥132中的每一個都是快速切換閥，並且如果存在第二反應氣體閥142，則第二反應氣體閥142不是快速切換閥。在一些具體實施例中，惰性氣體閥122、第一反應氣體閥132和第二反應氣體閥142中的每一個都是快速切換閥。在一些具體實施例中，惰性氣體閥122和第二反應氣體閥142中的每一個都是快速切換閥。在一些具體實施例中，惰性氣體閥122和第二反應氣體閥142中的每一個都是快速切換閥，並且第一反應氣體閥132不是快速切換閥。在一些具體實施例中，第一反應氣體閥132和第二反應氣體閥142中的每一個都是快速切換閥。在一些具體實施例中，第一反應氣體閥132和第二反應氣體閥142中的每一個都是快速切換閥，而惰性氣體閥122不是快速切換閥。在一些具體實施例中，快速切換閥配置成在40毫秒、30毫秒、20毫秒或10毫秒內打開和/或關閉。在一些具體實施例中，快速切換閥在50、40、30、20或10毫秒內打開和關閉。在一些具體實施例中，快速切換閥是完全打開或完全關閉的閥。在一些具體實施例中，快速切換閥是可變打開閥，可變打開閥允許調節透過此閥的流量分佈。
在一些具體實施例中，惰性氣體管線120還包括位於惰性氣體閥122上游的孔口124。如本文所用，用詞「上游」和「下游」是指根據朝向氣體管線110的第二端112的流體的流動的相對方向或位置。在一些具體實施例中，第一反應氣體管線130還包括在第一反應氣體閥132上游的第一反應氣體孔口134。在一些具體實施例中，第二反應氣體管線140還包括在第二反應氣體閥142上游的第二反應氣體孔口144。孔口124、134、144可以是限制透過相應的氣體管線的流量的任何合適的孔口。孔口的尺寸取決於例如透過孔口的特定的預定氣體流量、透過孔口的氣體的工作壓力和/或流量。一些具體實施例的孔口是具有精確的孔口延伸穿過其中的盤形部件。在一些具體實施例中，孔口的尺寸在約100μm至約1500μm的範圍內。在一些具體實施例中，孔口具有在大約200μm至大約1000μm的範圍內的開口。
如圖2所示，本發明的一個或多個具體實施例還包括位於惰性氣體孔口124上游的惰性氣體儲存器128。一些具體實施例還包括位於第一反應氣體孔口134上游的第一反應氣體儲存器138。一些具體實施例還包括位於第二反應氣體孔口144上游的第二反應氣體儲存器148。一些具體實施例的儲存器具有足以提供具有均勻流量/壓力的氣體脈衝的體積和/或壓力。在一些具體實施例中，儲存器加壓的壓力可大於在打開閥時提供均勻透過孔的流量所需的大於10倍、50倍、100倍、500倍、1000倍。
參照圖2，本揭示內容的一些具體實施例包括沿著氣體管線110的長度L的一個或多個混合室。一些具體實施例包括在氣體管線110和惰性氣體管線120的接合點126處的惰性氣體混合室127。一些具體實施例包括在氣體管線110和第一反應氣體管線130的接合點136處的第一反應氣體混合室137。一些具體實施例在氣體管線110和第二反應氣體管線140的接合點146處包括第二反應氣體混合室147。在一些具體實施例中，混合室沿氣體管線110的流動路徑提供一定體積，此體積允許氣體管線110中的氣體與從接合處進入的氣體混合。一些具體實施例的混合腔室允許混合而沒有向惰性或反應氣體管線的回流。
參照圖2，一些具體實施例還包括至少一個控制器190。在一些具體實施例中，至少一個控制器190具有處理器192（也稱為CPU）、耦合至處理器192的記憶體194、耦合至處理器192的輸入/輸出裝置196、以及支援電路198以在不同的電子組件之間進行通信。在一些具體實施例中，記憶體194包括暫態性記憶體（例如，隨機存取記憶體）或非暫態性記憶體（例如，儲存裝置）中的一個或多個。
處理器的記憶體194或電腦可讀取媒體，可為一或更多種可輕易取得的記憶體，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、磁碟機、硬碟、或位於本地或遠端的任何其他形式的數位儲存器。記憶體194可以保留可由處理器操作以控制系統的參數和組件的指令集。支援電路198耦合至處理器192以由習知方式支援處理器。電路可例如包含快取、電源供應器、時脈電路、輸入/輸出電路系統、子系統等等。
處理可以作為軟體常式存儲在記憶體中，軟體常式在被處理器執行時使處理腔室執行本揭示內容的處理。軟體常式亦可被由第二處理器儲存及/或執行，第二處理器位於由處理器控制的硬體的遠端處。本揭示內容的一些或全部方法也可以在硬體中執行。藉此，處理可以以軟體實現並且可以使用電腦系統執行，可以以硬體（例如特定應用積體電路或其他類型的硬體實現例）或者以軟體和硬體的組合來執行。當由處理器執行時，軟體常式將一般用途電腦轉換成控制腔室操作以執行處理的專用電腦（控制器）。
在一些具體實施例中，控制器190具有一種或多種配置以執行單獨的過程或子過程以執行方法。在一些具體實施例中，控制器190可以連接到並且配置成操作中間部件以執行方法的功能。例如，一些具體實施例的控制器190可以連接到並配置成控制氣體閥、致動器、馬達、狹縫閥、真空控制器中的一個或多個。
一些具體實施例的控制器190具有選自以下的一個或多個配置：用於控制從第一端穿過氣體管線的長度的淨化氣體的流動的配置；用於控制惰性氣體穿過惰性氣體管線的流動的配置；用於控制第一反應氣體穿過第一反應氣體管線的流動的配置；用於打開和/或關閉第一反應氣體閥的配置；用於打開和/或關閉惰性氣體閥的配置；或用於脈衝化惰性氣體流穿過氣體管線以及第一反應氣體流穿過第一反應氣體管線的配置，以使氣體管線的第二端處的壓力保持實質均勻。一些具體實施例的控制器190具有選自以下的一個或多個配置：用於控制從第一端穿過氣體管線的長度的淨化氣體的流動的配置；用於控制惰性氣體穿過惰性氣體管線的流動的配置；用於控制第一反應氣體穿過第一反應氣體管線的流動的配置；用於控制第二反應氣體穿過第二反應氣體管線的流動的配置；用於打開和/或關閉第一反應氣體閥的配置；用於打開和/或關閉惰性氣體閥的配置；用於打開和/或關閉第二反應氣體閥的配置；或用於脈衝化惰性氣體流穿過氣體管線、第一反應氣體流穿過第一反應氣體管線以及第二反應氣體流穿過第二反應氣體管線的配置，以使氣體管線的第二端處的壓力保持實質均勻。
本揭示內容的一個或多個具體實施例涉及提供氣流的方法。恆定流量的淨化氣體被提供到氣體管線110的第一端111中。惰性氣體流入惰性氣體管線120的脈衝和第一反應氣體在第一反應氣體管線130中的脈衝被交替地提供到氣體管線110中。一些具體實施例的第一反應氣體管線130相對於氣體管線110的第一端111在惰性氣體管線120的下游。惰性氣體流和反應氣體流被以一輪廓脈衝化，此輪廓配置為在氣體管線的第二端提供均勻壓力。圖3示出了根據本揭示內容的一個或多個具體實施例的方法。在時間零，氣體管線110中的淨化氣體以恆定壓力流動。此圖顯示了從時間零開始的淨化氣流。在一些具體實施例中，淨化氣流在方法開始之前開始。
在一些具體實施例中，如圖4所示，方法還包括：沿著惰性氣體管線下游的氣體管線的長度，將第二反應氣體流脈衝化進入與氣體管線流體連通的第二反應氣體管線，並且其中惰性氣體流和第一反應氣體脈衝與第二反應氣體脈衝的流被配置為在氣體管線的第二端提供均勻的壓力。
本揭示內容的另外的具體實施例係關於包括指令的非暫態性電腦可讀取媒體，當指令由氣體輸送系統的控制器執行時使氣體輸送系統執行以下操作：提供恆定的淨化氣體流到氣體管線的第一端，氣體管線具有限定長度的第一端和第二端；透過與第一端和第二端之間的氣體管線流體連通的惰性氣體管線提供惰性氣體脈衝；透過與惰性氣體管線下游的氣體管線流體連通的第一反應氣體管線提供第一反應氣體脈衝；以及協調惰性氣體和第一反應氣體的脈衝，以在氣體管線的第二端提供總流速和壓力，以使壓力保持實質均勻。在一些具體實施例中，非暫態性電腦可讀取媒體還包括指令，指令在由氣體輸送系統的控制器執行時使氣體輸送系統執行以下操作：透過第二反應氣體管線提供第二反應氣體的脈衝，第二反應氣體管線與惰性氣體管線下游的氣體管線流體連通；並協調惰性氣體、第一反應氣體和第二反應氣體的脈衝，以使氣體管線第二端的壓力保持實質均勻。在一些具體實施例中，非暫態性電腦可讀取媒體包括用於操作方法的指令。
在描述本文討論的材料和方法的上下文中（特別是在所附申請專利範圍的上下文中）術語「一」和「一種」以及類似指代的使用應解釋為涵蓋單數形式和複數形式，除非本文另外指出或與上下文明顯矛盾。除非本文另外指出，否則本文中數值範圍的敘述僅旨在用作分別指代落入該範圍內的每個單獨值的簡寫方法，並且每個單獨值都被併入說明書中，如同其在本文中被單獨敘述一樣。除非本文另外指出或與上下文明顯矛盾，否則本文描述的所有方法可以以任何合適的循序執行。除非另外要求，否則本文提供的任何和所有示例或示例性語言（例如「諸如」）的使用僅旨在更好地闡明材料和方法，並且不對範圍構成限制。說明書中的語言均不應被解釋為指示任何未要求保護的要素對於所揭示的材料和方法的實施是必不可少的。
本說明書中對於「一個具體實施例」、「一些具體實施例」、「一個或更多個具體實施例」或「一具體實施例」等的參照，表示所說明的相關聯於此具體實施例的特定特徵、結構或特性，係被包含在本揭示內容的至少一個具體實施例中。因此，貫穿本說明書在各個地方出現的短語「在一個或更多個具體實施例中」、「在一些具體實施例中」、「在一個具體實施例中」或「在一具體實施例中」等，不一定是指本揭示內容的相同具體實施例。特定特徵、結構、配置或特性可以在一個或多個具體實施例中以任何合適的方式組合。
雖然本文揭示內容係關於特定具體實施例，但應瞭解到這些具體實施例僅用於說明本揭示內容的原理與應用。在本發明技術領域中具有通常知識者將顯然瞭解到，可對本揭示內容的方法與設備進行各種修改與變異，而不脫離本揭示內容的精神與範圍。因此，本揭示內容意為涵蓋這種修改與變異，只要這種修改與變異位於附加申請專利範圍及其均等範圍之內。
100:氣體輸送系統 110:氣體管線 111:第一端 112:第二端 120:惰性氣體管線 122:惰性氣體閥 124:孔口 126:接合點 127:惰性氣體混合室 128:惰性氣體儲存器 130:第一反應氣體管線 132:第一反應氣體閥 134:第一反應氣體孔口 136:接合點 137:第一反應氣體混合室 138:第一反應氣體儲存器 140:第二反應氣體管線 142:第二反應氣體閥 144:第二反應氣體孔口 146:接合點 147:第二反應氣體混合室 148:第二反應氣體儲存器 190:控制器 192:處理器 194:記憶體 196:輸入/輸出裝置 198:支援電路 200:處理室 210:淨化氣體源 220:惰性氣體源 230:第一反應氣體源 240:第二反應氣體源 L:長度 L1 :距離 L2 :距離 L3 :距離 L4 :距離 L5 :距離
可參考多個具體實施例以更特定地說明以上簡要總結的本揭示內容，以更詳細瞭解本揭示內容的上述特徵，附加圖式圖示說明了其中一些具體實施例。然而應注意到，附加圖式僅圖示說明本揭示內容的典型具體實施例，且因此不應被視為限制本揭示內容的範圍，因為揭示內容可允許其他等效的具體實施例。在附圖的附圖中，以示例而非限制的方式示出了本文所述的具體實施例，在附圖中，相似的元件符號指示相似的元件。
圖1示出了根據本揭示內容的一個或多個具體實施例的氣體輸送系統的示意圖；
圖2示出了根據本揭示內容的一個或多個具體實施例的氣體輸送系統的示意圖；
圖3示出了根據本揭示內容的一個或多個具體實施例的方法的脈衝序列；和
圖4示出了根據本揭示內容的一個或多個具體實施例的方法的脈衝序列。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:氣體輸送系統
110:氣體管線
111:第一端
112:第二端
120:惰性氣體管線
122:惰性氣體閥
124:孔口
126:接合點
130:第一反應氣體管線
132:第一反應氣體閥
134:第一反應氣體孔口
136:接合點
200:處理室
210:淨化氣體源
220:惰性氣體源
230:第一反應氣體源

Claims (20)

  1. 一種氣體輸送系統，包括： 一氣體管線，該氣體管線具有界定出一長度的一第一端與一第二端，該第一端經配置以連接至一淨化氣體源，該第二端經配置以連接一處理室； 一惰性氣體管線，該惰性氣體管線與該氣體管線流體連通，該惰性氣體管線沿著該氣體管線的該第一端與該第二端之間的該長度連接至該氣體管線；以及 一第一反應氣體管線，該第一反應氣體管線與該氣體管線流體連通，該第一反應氣體管線沿著該氣體管線的該惰性氣體管線與該第二端之間的該長度連接至該氣體管線。
  2. 如請求項1所述之氣體輸送系統，其中該惰性氣體管線包括一惰性氣體閥，並且該第一反應氣體管線包括一第一反應氣體閥，該惰性氣體閥和該第一反應氣體閥中的每一個都是快速切換閥。
  3. 如請求項2所述之氣體輸送系統，其中該惰性氣體管線進一步包括位於該惰性氣體閥的上游的一惰性氣體孔口。
  4. 如請求項3所述之氣體輸送系統，其中該氣體輸送系統進一步包括位於該惰性氣體孔口的上游的一惰性氣體儲存器。
  5. 如請求項2所述之氣體輸送系統，該氣體輸送系統進一步包括在該氣體管線和該惰性氣體管線的一接合處的一惰性氣體混合室。
  6. 如請求項2所述之氣體輸送系統，其中該第一反應氣體管線進一步包括位於該第一反應氣體閥的上游的一第一反應氣體孔口。
  7. 如請求項6所述之氣體輸送系統，其中該第一反應氣體管線進一步包括位於該第一反應氣體孔口的上游的一第一反應氣體儲存器。
  8. 如請求項2所述之氣體輸送系統，該氣體輸送系統進一步包括在該第一反應氣體管線和該氣體管線的一接合處的一第一反應氣體混合室。
  9. 如請求項2所述之氣體輸送系統，該氣體輸送系統進一步包括一第二反應氣體管線，該第二反應氣體管線與該氣體管線流體連通，該第二反應氣體管線沿著該氣體管線的該惰性氣體管線與該第二端之間的該長度連接至該氣體管線。
  10. 如請求項9所述之氣體輸送系統，其中該第二反應氣體管線在該第一反應氣體管線的下游連接至該氣體管線。
  11. 如請求項9所述之氣體輸送系統，其中該第二反應氣體管線進一步包括一第二反應氣體閥，該第二反應氣體閥包括一快速切換閥。
  12. 如請求項11所述之氣體輸送系統，其中該第二反應氣體管線進一步包括位於該第二反應氣體閥的上游的一第二反應氣體孔口。
  13. 如請求項12所述之氣體輸送系統，其中該第二反應氣體管線進一步包括位於該第二反應氣體孔口的上游的一第二反應氣體儲存器。
  14. 如請求項2所述之氣體輸送系統，其中該第一反應氣體管線在一位置連接到該氣體管線，從而足以在一預定流動速率下在打開該第一反應氣體閥的100毫秒內提供一第一反應氣體流至該氣體管線的該第二端。
  15. 如請求項2所述之氣體輸送系統，該氣體輸送系統包含一控制器，該控制器具有選自以下的一個或多個配置：用於控制從該第一端穿過該氣體管線的該長度的一淨化氣體的一流動的一配置；用於控制一惰性氣體穿過該惰性氣體管線的一流動的一配置；用於控制一第一反應氣體穿過該第一反應氣體管線的一流動的一配置；用於打開和/或關閉該第一反應氣體閥的一配置；用於打開和/或關閉該惰性氣體閥的一配置；或用於脈衝化該惰性氣體流穿過該氣體管線以及一第一反應氣體流穿過該第一反應氣體管線的一配置，以使該氣體管線的該第二端處的一壓力保持實質均勻。
  16. 如請求項11所述之氣體輸送系統，該氣體輸送系統進一步包含一控制器，該控制器具有選自以下的一個或多個配置：用於控制從該第一端穿過該氣體管線的該長度的一淨化氣體的一流動的一配置；用於控制一惰性氣體穿過該惰性氣體管線的一流動的一配置；用於控制一第一反應氣體穿過該第一反應氣體管線的一流動的一配置；用於控制一第二反應氣體穿過該第二反應氣體管線的一流動的一配置；用於打開和/或關閉該第一反應氣體閥的一配置；用於打開和/或關閉該惰性氣體閥的一配置；用於打開和/或關閉該第二反應氣體閥的一配置；或用於脈衝化該惰性氣體流穿過該氣體管線、一第一反應氣體流穿過該第一反應氣體管線以及一第二反應氣體流穿過該第二反應氣體管線的一配置，以使該氣體管線的該第二端處的一壓力保持實質均勻。
  17. 一種提供一氣流的方法，該方法包含以下步驟： 提供一恆定的淨化氣體流到一氣體管線的一第一端，該氣體管線具有流體連通的一第一端和一第二端，該第一端和第二端限定了該氣體管線的一長度；和 交替地脈衝化一惰性氣體流進入一惰性氣體管線以及一第一反應氣體流進入一第一反應氣體管線，該惰性氣體管線與該第一反應氣體管線沿著該氣體管線的該長度與該氣體管線流體連通，該第一反應氣體管線位於該惰性氣體管線的下游， 其中該惰性氣體流和反應氣體脈衝流被配置為在該氣體管線的該第二端提供一均勻的壓力。
  18. 如請求項17所述之方法，該方法進一步包括以下步驟：沿著該惰性氣體管線下游的該氣體管線的該長度，將一第二反應氣體流脈衝化進入與該氣體管線流體連通的一第二反應氣體管線，並且其中該惰性氣體流和該第一反應氣體脈衝與該第二反應氣體脈衝的流被配置為在該氣體管線的該第二端提供一均勻的壓力。
  19. 一種非暫態性電腦可讀取媒體，包含指令，該等指令在由一氣體輸送系統的一控制器執行時使該氣體輸送系統執行操作，包含： 提供一恆定的淨化氣體流到一氣體管線的一第一端，該氣體管線具有限定一長度的一第一端和一第二端； 透過與該第一端和該第二端之間的該氣體管線流體連通的一惰性氣體管線提供一惰性氣體脈衝； 透過與該惰性氣體管線下游的該氣體管線流體連通的一第一反應氣體管線提供一第一反應氣體脈衝；和 協調該惰性氣體脈衝和該第一反應氣體脈衝，以在該氣體管線的該第二端提供一總流速和壓力，以使該壓力保持實質均勻。
  20. 如請求項19所述之非暫態性電腦可讀取媒體，該非暫態性電腦可讀取媒體進一步包括指令，該等指令在由該氣體輸送系統的該控制器執行時使該氣體輸送系統執行以下操作： 透過與該惰性氣體管線下游的該氣體管線流體連通的一第二反應氣體管線提供一第二反應氣體脈衝；和 協調該惰性氣體脈衝、該第一反應氣體脈衝和該第二反應氣體脈衝，以使得在該氣體管線的該第二端的該壓力保持實質均勻。
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