[发明专利]阀

说明书

可以检测及/或确定阀的隔膜位置，从而可以监测隔膜的操作。包括在阀中的感应器可以产生感应器数据，感应器数据可以用于监测隔膜的位置，其又可以用于确定通过阀的流体的流动。这样，感应器可以用于确定隔膜是否正常工作、可以用于识别和检测隔膜的故障、及/或可以用于快速终止相关联于沉积工具的操作。这可以减少半导体基板废品、可以减少由沉积工具处理的半导体基板上的装置故障、可以提高沉积工具的半导体处理品质、及/或可以增加沉积工具的半导体处理产量。

技术领域

本公开实施例是有关于阀、原子层沉积方法、及原子层沉积供应系统。

背景技术

原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)是一种沉积技术，其用于半导体制造行业以形成具有原子级厚度控制的薄的、保形的薄膜。原子层沉积操作包括使用连续的气相前驱物(或反应物)，每个前驱物分别以自限制方式(self-limiting manner)与材料的表面反应。将第一气相前驱物引入处理室以与材料表面反应。然后从处理室中去除第一气相前驱物，并将第二气相前驱物引入处理室，以与材料表面反应。重复这种交替过程，以高度受控的方式在表面上生长或形成薄膜。

发明内容

根据本公开一些实施例，提供一种用于与用于在一半导体基板上沉积一薄膜的一半导体处理工具相关联的一蒸汽输送系统中的阀，包括一阀壳、一流体入口、一流体出口、一隔膜、以及一感应器。流体入口配置以接收一处理流体。流体出口配置以提供处理流体。隔膜配置以在两种配置之间变形，包括一关闭配置、以及一打开配置。关闭配置，隔膜阻塞处理流体从流体入口流到流体出口。打开配置，隔膜允许处理流体从流体入口流到流体出口。感应器，包括在阀壳中，配置以：产生与隔膜的变形相关联的一感应器数据；以及将感应器数据提供给蒸汽输送系统的一控制器，以使控制器能够确定隔膜的一位置，并且确定通过阀的处理流体的一流量。隔膜的位置和通过阀的处理流体的流量将用于检测隔膜的故障。

根据本公开一些实施例，提供一种原子层沉积方法，包括：借由一原子层沉积前驱物输送系统的一控制器接收一感应器数据，感应器数据与包括在原子层沉积前驱物输送系统中的一原子层沉积阀的一隔膜的操作相关联。感应器数据是从包括在原子层沉积阀中的一感应器接收，并且感应器数据在与一半导体基板相关联的一原子层沉积操作的期间被接收，原子层沉积前驱物输送系统将一或多个原子层沉积前驱物提供给一原子层沉积工具；借由控制器基于感应器数据而确定隔膜的一位置；借由控制器并且基于隔膜的位置而确定一或多个原子层沉积前驱物中的一原子层沉积前驱物的一流动至少部分地被隔膜阻塞；以及借由控制器并且基于确定原子层沉积前驱物的流动被至少部分阻塞，向包括在原子层沉积前驱物输送系统中的一或多个组件发送一信号，以导致原子层沉积操作停止。导致原子层沉积操作停止的信号减少了半导体基板废品，否则将由至少部分阻塞的原子层沉积前驱物的流动引起半导体基板废品。

根据本公开一些实施例，一种原子层沉积供应系统，包括：一或多个气体源，一或多个气体源的每一者配置以在原子层沉积供应系统中供应一气体；多个气体歧管，气体歧管的每一者配置以在原子层沉积供应系统中选择性地供应多个类型的气体；一安瓿，配置以在原子层沉积供应系统中供应一汽化前驱物；一使用点阀歧管，配置以选择性地将类型的气体、汽化前驱物、或其组合分配到一喷淋头，喷淋头包括在用于在一半导体基板上沉积一薄膜的一原子层沉积室中；多个阀，至少包括以下之一：一或多个第一阀，介于原子层沉积供应系统的组件之间；一或多个第二阀，介于原子层沉积供应系统的组件与喷淋头之间；或一或多个第三阀，包括在使用点阀歧管中，一或多个第一阀、一或多个第二阀、或一或多个第三阀中的一个阀包括：一隔膜，配置以控制通过阀之一流动；以及一距离感应器，配置以基于隔膜的一位移量而产生一感应器数据；以及一控制器，配置以：从距离感应器接收感应器数据；以及根据感应器数据检测隔膜的异常操作。

附图说明

当与附图一起阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开的各方面。值得注意的是，根据业界的标准惯例，各种特征并未按比例绘制。事实上，为了讨论的清晰，可以任意增加或减少各种特征的尺寸。