[发明专利]用于沉积系统的高流量多通活塞阀

说明书

与用于将膜沉积在晶片上的处理室一起使用的阀组件。阀主体围绕孔腔并包括入口、第一出口和第二出口，出口中的至少一者通向处理室内。活塞包括具有第一流动路径的第一区段和具有第二流动路径的第二区段。线性运动致动器适于与活塞耦合并控制活塞通过孔腔在第一位置和第二位置之间的线性运动。在第一位置中，活塞的第一区段与入口对齐，使得流体经由第一流动路径流至第一出口。在第二位置中，活塞的第二区段与入口对齐，使得流体经由第二流动路径流至第二出口。

背景技术

在包括施行沉积的半导体处理系统中，经由具有阀系统的管道来实施流体运送以控制流体流动路径。这些阀系统符合某些适用于流体运送的高纯度化学额定特性。然而，符合上述特性的阀系统典型地具有相对于管道内径而言非常大的主体，这排除了在具有狭窄空间限制的处理系统中使用这些典型的阀系统。另外，一些使用隔膜阀的典型阀系统受限于阀的不良流量系数，因此这些阀系统不适用于需要高流率(在非常小的空间范围内)的系统(例如，用于执行沉积)。也就是说，当空间小于典型地遇到的空间时，传统的高流量隔膜阀的性能受到损害。

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在该背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内的当前指定的发明人的工作既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

就是在该背景下提出了本公开内容的实施方案。

发明内容

本申请的实施方案涉及解决相关技术领域中所发现的一或更多问题，且具体地涉及施行半导体工艺，包括将流体流从入口切换至一或更多出口路径，其在受限形状因子(form factor)内具有低压降。下面描述本公开内容的若干创造性实施方案。

本公开内容的实施方案包括适用于用于将膜沉积在晶片上的处理室(例如，电镀槽)中的阀组件。阀组件包括阀主体，构造成围绕与中心轴对齐的孔腔，其中阀主体包括入口、第一出口和第二出口，其中第一和第二出口中的至少一者通向处理室或化学浴槽内。阀组件包括具有第一区段和第二区段的活塞，其中第一区段构造成具有第一流动路径，且其中第二区段构造成具有第二流动路径。阀组件包括线性运动致动器，其适于与活塞耦合且构造成控制活塞穿过孔腔在第一位置与第二位置之间的线性移动。具体而言，在第一位置中，活塞的第一区段与入口对齐，使得流体经由第一流动路径从入口流至第一出口。而且，在第二位置中，活塞的第二区段与入口对齐，使得流体经由第二流动路径从入口流至第二出口。

本公开内容的其他实施方案包括适合与用于将膜沉积在晶片上的处理室(例如，电镀槽)一起使用的另一阀组件。阀组件包括阀主体，阀主体构造成围绕与中心轴对齐的孔腔，其中阀主体包括入口、多个出口，其中至少一出口通向处理室内。阀组件包括具有多个流动路径的活塞。阀组件包括线性运动致动器，其适于与活塞耦合且构造成控制活塞穿过孔腔在多个位置之间的线性移动。尤其是，在对应位置中，活塞被移动，使得流体经由一或更多对应的流动路径从入口流至一或更多出口。

本公开内容的另一实施方案包括用于在适合与用于将膜沉积在晶片上的处理室(例如，电镀槽)一起使用的流动路径之间切换的方法。该方法包括提供阀主体，阀主体构造成围绕与中心轴对齐的孔腔，其中阀主体包括入口、多个出口，其中至少一个出口通向处理室内。该方法包括将具有多个流动路径的活塞定位在阀主体的孔腔内。该方法包括控制活塞沿着中心轴穿过孔腔在多个位置之间的线性移动。尤其是，在阀主体内的活塞的对应位置中，流体经由一或更多对应流动路径从入口流至一或更多出口。

本公开内容的实施方案包括适合用于将膜沉积在晶片上的处理室(例如，电镀槽)中的阀组件。阀组件包括阀主体，阀主体构造成围绕与中心轴对齐的孔腔，其中阀主体包括入口和出口。阀组件包括具有第一区段和第二区段的活塞，其中第一区段构造成具有高流量的第一流动路径，且其中第二区段构造成具有低流量的第二流动路径。阀组件包括线性运动致动器，其适于与活塞耦合且构造成控制活塞穿过孔腔在第一位置与第二位置之间的线性移动。尤其是，在第一位置中，活塞的第一区段与入口对齐，使得流体经由第一流动路径从入口流至出口。