[发明专利]通用流体流动转接器

说明书

相关申请的交叉引用

【0001】本申请要求申请于2008年10月3日、题目为“UniversalFluid Flow Adaptor”的美国专利申请No.12/245,671的优先权，其根据35 U.S.C.§119(e)，要求申请于2007年10月12日、题目为“Universal Fluid Flow Adaptor”的美国临时专利申请No.60/979,788的优先权，两者为了所有目的通过引用整体结合于此。

技术领域

【0002】本发明涉及气体传送系统。尤其，本发明涉及用于气体传送系统的通用流体流动转接器。

背景技术

【0003】传统半导体蚀刻处理系统使用气体棒(gas stick)，其为一系列气体分配和控制元件，如质量流量控制器、一个或多个压力传感器和/或调节器、加热器、一个或多个过滤器或清洁器，以及截至阀。根据其设计和应用，可改变所用的这些元件及它们在气体棒中的特定布置，其中许多元件布置为本领域所熟知。在典型的半导体处理布置中，超过十七种气体通过气体供应管道、气体分配元件和基片以及混合歧管连接至该室(chamber)。这些元件固定在底板上，形成被称为气体面板或气体箱的完整系统。

【0004】该传统半导体蚀刻处理系统依赖一些有危险的和无危险的工艺气体的使用以及超过17种气体经过仔细测量地以同步方式通过该气体供应管道从该气体源至该处理等离子室的传输。这样的系统通常需要气体传送面板，用于为半导体蚀刻处理系统或其它薄膜涂布工艺连接高纯气体。

【0005】在半导体制造中，由于半导体装置的尺寸减小以及没有足够的空间容纳更多的元件，工艺变得越来越难以容忍粒子污染。粒子污染的一个来源是该气体棒本身，其将气体从该高纯气体的源传送至该半导体处理室，粒子污染物一般沉积在处理中的该半导体设备上。粒子污染的另一个来源是，在维护和修理各个气体传送元件过程中，气体传送系统中的元件暴露于室内空气。

【0006】除去连接部(如管道和连接器)、便于该气体棒的元件维护以及减少污染的一个方案，是将这些元件向下安装在多个分流板和连接焊接件。这些也被称为IGS或表面安装的气体传送系统。然而，气体棒的每个元件通常包含高度机械加工的零件，使得每个元件制造和更换比较昂贵。当一个元件出现故障，尽管在多数情况下该故障是机械故障(就质量流量传感器来说，通常出现故障的是传感器)，整个元件也要被更换。每个元件通常构造有安装架(mounting block)，该安装架是由多个机器操作顺次制成，使得该元件价格昂贵。因此，尽管将这些元件的零件向下安装在多个固定板(fixing block)解决了一个问题，更换缺陷零件仍然比较昂贵。

【0007】此外，由于制造较少的气体棒价格昂贵以及使用可能不必要的辅助零件，气体面板通常制造有三个或多个气体棒。因此，使用者除了使用一套多个气体棒别无选择。对于半导体应用而言，气体棒的一般数目是3、6、9、12和16。然而，如果使用者安装了9个气体棒的气体面板，并且希望增加一个或两个额外的气体棒，使用者将必须购买最少具有至少三个气体棒的气体托盘。还没有有效的办法将单个气体棒连接至已有的气体面板，而不用去除全部的气体棒、冒污染的风险和/或使用额外的人力和时间来去除和重新安装该气体传送元件。

【0008】或者，要是使用者有安装了有九个气体棒的气体面板，而后来只需要使用七个气体棒，该气体面板上两个气体棒将不会使用。这将产生没有使用的气体面板的多余零件，而从该气体面板移除该多余的气体棒是不可能的。这种情况造成了“盲管段(dead-leg)”，即气体不能流过的部分管道或歧管。盲管段被认为是污染的一个来源。

发明内容

【0009】本发明提供通用流体流动转接器，用以在气体传送系统中(如IGS表面气体安装的气体传送系统)提供最大弹性。在一个实施例中，通用流体流动转接器可由单个结构(single structure)形成，其具有相对的上表面和下表面、相对的第一侧面和第二侧面、相对的第一末端和第二末端。该通用流体流动转接器可具有多个用以容纳气流的竖直管道，该多个竖直管道穿过该单个结构从该上表面延伸至该下表面；多个用以容纳气流的水平管道，该多个水平管道在该单个结构内部延伸穿过该第一侧面、该第二侧面、该第一末端和该第二末端，其中该多个竖直管道一个或多个与该多个水平管道至少一个在该单个结构内部汇合，以及其中该多个水平管道的一个或多个汇合以在该单个结构内部形成至少一个十字形管道。