[发明专利]包括气体检测器的气相反应器系统

说明书

本发明公开了用于进行气相反应器系统的泄漏检查的方法和系统。示例性系统包括：第一排气系统，所述第一排气系统经由第一排气管线联接到反应腔室；旁路管线，所述旁路管线联接到气体供应单元且联接到第一排气系统；气体检测器，所述气体检测器经由连接管线联接到旁路管线；连接管线阀，所述连接管线阀联接到连接管线；以及第二排气系统，所述第二排气系统联接到连接管线。方法包括使用第二排气系统来使连接管线排气，从而去除原本可能会影响气体检测器的准确度的连接管线中的残余气体。

技术领域

本公开大体上涉及气相方法及系统。更具体地说，本发明涉及包括泄漏检测设备的气相系统以及检测系统内泄漏的方法。

背景技术

气相反应器，如化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD)等，可以用于各种应用，包括在衬底表面上清洁、沉积和蚀刻材料。例如，气相反应器可用于在衬底上清洁、沉积并且/或者蚀刻各层，以形成半导体装置、平板显示装置、光伏装置、微电子机械系统(MEMS)等。

典型的气相反应器系统包括反应器，该反应器包括反应腔室、流体联接到反应腔室的一个或多个前体和/或反应物气体源、流体联接到反应腔室的一个或多个运载气体源和/或吹扫气体源、用于递送气体(例如，前体气体和/或反应物气体和/或运载气体或吹扫气体)到衬底表面的气体分配系统，以及流体联接到反应腔室的排气源。

许多气相反应器包含供应所需气体到反应腔室的气体供应单元。气体供应单元可包括在标准室温和压力下可为固体、液体或气体的一个或多个源(或与源的连接)、包括关闭阀和/或控制阀的阀、管线、加热器、冷却器等。气体供应单元还可包括围绕一个或多个源、管线、阀、加热器和/或冷却器的壳体。

出于各种原因，包括安全性，可能期望检测气体供应单元内的气体泄漏。例如，在气相反应器系统的操作期间，阀失效或气体供应块的失效例如可能导致气体泄漏，这又可能使得难以控制气体流速，并且可能导致过程和/或反应器系统失效。因此，大体期望尽可能快地检测气体供应单元内的气体泄漏。

图1示出了气相反应器系统100，其包括气体供应单元102、反应器104、排气系统106、气体检测器108和控制器110。系统100还包括气体入口112、阀114-122和排气路径124。

在所示实例中，气体供应单元102和反应器104经由气体入口112连接。工艺气体通过气体入口阀114和气体入口112供应到反应器104。气体入口阀114可以是气体供应单元102的一部分，并且气体入口112可以包括气体供应设备，如喷头等。来自反应器104的气体经由排气路径124排放到排气系统106。排气系统106可包括例如干燥泵、洗涤器等。排气路径124可包括排气阀116。排气阀116可以用来通过配备压力控制装置(例如蝶翼板)来控制反应器104中的压力，并且其可以由排气阀控制单元(未示出)控制，所述排气阀控制单元与安装在反应器104处的压力计(未示出)通信。

系统100还包括分流路径或旁路路径126。分流路径126连接到气体供应单元102和排气路径124，且绕过气体入口112、反应器104和阀116。分流路径126尤其可用于ALD型工艺中，以促进在过程期间保持反应器104中的工艺压力，因为分流路径126可用于通过调整阀移动而将气体流动方向从反应器104切换到分流路径126，而不增大或降低气体流速。通过保持工艺压力恒定，气体供应管线和反应器104中的压力波动可以最小化，并且过程可以更稳定。

在所示的实例中，分流路径126包括第一分流阀120、第二分流阀122和第三分流阀118。当气体供应到反应器104时，第一分流阀120和第三分流阀118关闭。当气体供应到分流路径126时，第一分流阀120和第三分流阀122打开。