[发明专利]前驱物输送系统及其相关方法

说明书

在此提供用于输送具有期望的乙硼烷浓度的处理气体至处理腔室的处理容积的系统与方法。在一实施例中，系统包括硼烷浓度传感器。硼烷浓度传感器包括主体与多个窗口。在此，多个窗口的各窗口安置在主体的相对端且主体与多个窗口共同地界定单元容积。硼烷浓度传感器进一步包括辐射源与辐射检测器，辐射源安置在单元容积外并邻近于多个窗口的第一窗口，辐射检测器安置在单元容积外并邻近于多个窗口的第二窗口。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及电子器件制造的领域，且更具体地，涉及用于将其中具有期望的乙硼烷浓度的处理气体输送至处理腔室的处理容积的系统与方法。

背景技术

含硼(硼掺杂)材料层，诸如硼掺杂硅或锗半导体层、硼掺杂介电层、硼掺杂硅硬掩模层、或硼掺杂钨成核层被广泛地使用在电子器件制造的领域中。通常，使用化学气相沉积(CVD)工艺形成硼掺杂材料层，其中含硼气体与一或多种材料前驱物气体反应或含硼气体在一或多种材料前驱物气体存在下解离，以在基板的表面上沉积硼掺杂材料层。

乙硼烷(B₂H₆)一般地选作为用于掺杂的硼前驱物，因为当与其他硼掺杂剂来源气体比较时，乙硼烷是相对地易于存储与传输且在相对较低的温度期望地解离。乙硼烷通常存储在带有稀释气体(诸如，氢(H₂)、氩(Ar)、氮(N₂)、或氦(He)中的一者或组合)的加压气缸中以形成掺杂气体温合物，即，硼掺杂气体。硼掺杂气体通常从加压气缸输送至CVD处理腔室的处理容积，通过使用流体地耦接在其之间的气体输送导管。遗憾地，随着时间，加压气缸中的乙硼烷会不期望地分解以产生游离氢与更高级的硼烷，从而造成其中乙硼烷的下降浓度。乙硼烷浓度中的不期望变化随着时间会致使非所期望的CVD沉积材料层中形成在其上的硼浓度的基板至基板差异。

因此，本领域中需要的是用于监控并控制硼掺杂气体中的乙硼烷浓度的改良系统及其相关方法。

发明内容

本发明的实施例大体上涉及电子器件制造的领域，且更具体地，涉及用于输送具有期望的乙硼烷浓度的掺杂气体混合物至处理腔室的处理容积的处理系统、乙硼烷传感器及方法。

在一实施例中，硼烷浓度传感器包括主体与多个窗口。在此，多个窗口的个别窗口安置在主体的相对端且主体与多个窗口共同地界定单元容积。硼浓度传感器进一步包括辐射源与第一辐射检测器，辐射源安置在单元容积之外并邻近于多个窗口的第一窗口，第一辐射检测器安置在单元容积之外并邻近于多个窗口的第二窗口。

在另一实施例中，处理基板的方法包括确定取自气体导管的气体样品中的乙硼烷浓度，气体导管流体地耦接第一气源与处理腔室。在此，确定乙硼烷浓度包含使用光学传感器。方法进一步包括通过改变来自第一气源的第一气体的流率、来自第二气源的第二气体的流率、或第一气体与第二气体两者的流率，混合具有期望的乙硼烷浓度的硼掺杂气体，并将硼掺杂气体输送至处理腔室的处理容积。

在另一实施例中，提供特征为具有存储在其上的用于处理基板的方法的指令的计算机可读介质的处理系统。方法包括确定取自气体导管的气体样品中的乙硼烷浓度，气体导管流体地耦接第一气源与处理腔室。在此，确定乙硼烷浓度包含使用光学传感器。方法进一步包括通过改变来自第一气源的第一气体的流率、来自第二气源的第二气体的流率、或第一气体与第二气体两者的流率，混合具有期望的乙硼烷浓度的硼掺杂气体，并将硼掺杂气体输送至处理腔室的处理容积。

附图说明

为了使得本公开的上述特征可被详细地理解，可通过参照实施例来获得简短总结于上的本公开的更具体的说明，实施例中的一些绘示与所附附图中。然而，将注意到所附附图仅绘示本公开的典型实施例且因而不被当作限制本公开的范围，由于本公开可允许其他等效实施例。

图1是根据一实施例的配置成实施本文所说明的方法的基板处理系统的示意性剖面视图。

图2A是根据一实施例的光学传感器的示意性剖面视图，此光学传感器可与图1所述的基板处理系统一起使用。