按需填充的安瓿再填充制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及按需填充的安瓿再填充，公開了使用按需填充安瓿的方法和設(shè)備。所述按需填充安瓿可以在執(zhí)行其它沉積工藝的同時用前體再填充安瓿。所述按需填充可以保持所述安瓿內(nèi)的前體液位在較恒定的液位。可以計算所述液位以得到最佳頭部體積。所述按需填充也可以保持所述前體在接近最佳前體溫度的溫度的溫度。所述按需填充可以在由于用所述前體填充所述安瓿引起的所述前體的攪動最小地影響所述襯底沉積的所述沉積工藝的部分期間進(jìn)行。通過使用按需填充可以提高襯底生產(chǎn)量。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)總體上涉及半導(dǎo)體處理領(lǐng)域，更具體涉及按需填充的安瓿再填充。
技術(shù)介紹
某些襯底處理操作可能利用前體。前體可以容納在安瓿中并被周期地輸送到反應(yīng)器。可能希望恒定的頭部體積和恒定的前體溫度以確保被處理的襯底的均勻性。另外，在處理襯底時，再填充引起的前體攪動可能是不可取的。再填充占用時間并會影響和減小生產(chǎn)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
在某些實現(xiàn)方案中，可以詳述一種用于再填充襯底處理裝置的安瓿的方法。所述方法可以包括：(a)確定安瓿再填充開始條件得到滿足，其中所述安瓿再填充開始條件包括確定所述襯底處理裝置處于或?qū)⒁M(jìn)入用所述前體再填充所述安瓿引起的前體的攪動會對所述襯底處理裝置處理的襯底的一致性具有最小影響的階段；(b)用前體再填充所述安瓿，其中用前體再填充所述安瓿與至少一個其它的襯底處理操作同時執(zhí)行；(c)確定安瓿再填充停止條件得到滿足；并且(d)停止用所述前體再填充所述安瓿。本公開的一個方面涉及用于填充襯底處理裝置的安瓿的方法。這樣的方法其特征可以在于以下操作：(a)確定用液體前體填充所述安瓿的安瓿填充開始條件得到滿足；(b)用前體填充所述安瓿，其中用所述前體填充所述安瓿與至少一個其它的襯底處理操作同時執(zhí)行；(c)讀取在所述安瓿中指示所述填充還沒有完成的傳感器液位；(d)確定二次填充停止條件得到滿足；以及(e)響應(yīng)于確定所述二次填充停止條件得到滿足，停止用所述前體對所述安瓿的所述填充。在某些實施方式中，所述方法還包括維持在安瓿接收所述前體的
最后時間結(jié)束時開始的填充的累積時間。在一些實現(xiàn)方式中，所述二次填充停止條件涉及確定所述填充的累積時間超過閾值。在一些實現(xiàn)方式中，當(dāng)安瓿再填充暫時停止且沉積開始時所述填充的累積時間暫時停止一次或多次，但是當(dāng)填充再開始時，所述填充的累積時間重新開始。在一些實現(xiàn)方式中，所述閾值介于約50秒和90秒之間。在某些實施方式中，該方法包括在操作(e)停止所述填充時，啟動軟關(guān)機(jī)(soft shutdown)。在一些情況下，當(dāng)產(chǎn)生在所述安瓿中的傳感器液位的所述傳感器發(fā)生故障時，執(zhí)行所述方法。在一些情況下，當(dāng)提供所述液體前體到所述安瓿的系統(tǒng)發(fā)生故障時，執(zhí)行所述方法。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定所述襯底處理裝置處于或?qū)⒁M(jìn)入用所述前體填充所述安瓿引起的所述液體前體的攪動會對所述襯底處理裝置處理的襯底的一致性具有最小影響的階段。在一些實施方式中，所述安瓿填充開始條件涉及確定沉積操作的序列已在包含于所述襯底處理裝置中的襯底上完成。在一些情況下，所述沉積操作的序列是與原子層沉積相關(guān)聯(lián)的沉積操作。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定所述前體體積在閾值體積以下。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定用于沉積操作的設(shè)置目前正在執(zhí)行。在一些實現(xiàn)方式中，與填充所述安瓿同時執(zhí)行的所述至少一個其它的襯底處理操作包括晶片換位操作。在一些情況下，與填充所述安瓿同時執(zhí)行的所述至少一個其它的襯底處理操作包括前體和/或所述襯底的溫度浸泡。在一些情況下，與填充所述安瓿同時執(zhí)行的所述至少一個其它的襯底處理操作包括抽排至基壓(pump to base)的操作。本公開的一些方面涉及用于控制襯底處理裝置的安瓿的填充的方法。這樣的方法其特征可以在于以下操作：(a)啟動沉積循環(huán)的數(shù)量的計數(shù)器，在所述沉積循環(huán)期間，將前體輸送到襯底處理裝置的反應(yīng)室，其中所述前體以液體形式被儲存在所述安瓿內(nèi)；(b)確定安瓿填充開始條件得到滿足；(c)讀取在所述安瓿中的指示所述安瓿是足夠滿的以致所述液體前體不應(yīng)被提供給所述安瓿的傳感器液位；(d)確定由所述計數(shù)器計數(shù)的沉積循環(huán)的數(shù)量超過閾值；以及(e)響應(yīng)于確定由所述計數(shù)器計數(shù)的沉積循環(huán)的數(shù)量超過閾值，
停止所述沉積循環(huán)。在一些實現(xiàn)方式中，所述閾值介于約3000和6000個沉積循環(huán)之間。在某些實施方式中，當(dāng)所述液體前體被輸送到所述安瓿時，在(a)中的啟動所述計數(shù)器發(fā)生，并且所述計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)，直到液體前體被再次輸送到所述安瓿。在一些實現(xiàn)方式中，所述方法包括：在操作(e)中，當(dāng)停止所述沉積循環(huán)時初始化軟關(guān)機(jī)。在一些情況下，當(dāng)產(chǎn)生在所述安瓿中的傳感器液位的所述傳感器發(fā)生故障時，執(zhí)行所述方法。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定所述襯底處理裝置處于或?qū)⒁M(jìn)入用所述前體填充所述安瓿引起的所述液體前體的攪動會對所述襯底處理裝置處理的襯底的一致性具有最小影響的階段。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定沉積操作的序列已在包含于所述襯底處理裝置中的襯底上完成。在一些實施例中，所述沉積操作的序列是與原子層沉積相關(guān)聯(lián)的沉積操作。在一些實現(xiàn)方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定用于沉積操作的設(shè)置當(dāng)前正在執(zhí)行。在一些實現(xiàn)方式中，所述安瓿填充條件包括與填充所述安瓿同時執(zhí)行的一個其它的襯底處理操作，該一個其它的襯底處理操作選自由晶片換位操作、前體和/或所述襯底的溫度浸泡、抽排至基壓的操作組成的組。本公開的一些方面涉及前體再填充系統(tǒng)，其特征可以在于以下特點：(1)安瓿，其被構(gòu)造成流體連接到前體輸送系統(tǒng)和前體源上并被配置成容納液體前體；以及(2)一個或多個控制器，其被構(gòu)造成：(a)啟動沉積循環(huán)的數(shù)量的計數(shù)器，在所述沉積循環(huán)期間，將前體輸送到襯底處理裝置的反應(yīng)室，其中所述前體以液體形式被儲存在所述安瓿內(nèi)；(b)確定安瓿填充開始條件得到滿足；(c)讀取在所述安瓿中的指示所述安瓿是足夠滿的以致所述液體前體不應(yīng)被提供給所述安瓿的傳感器液位；(d)確定由所述計數(shù)器計數(shù)的沉積循環(huán)的數(shù)量超過閾值；以及(e)響應(yīng)于確定由所述計數(shù)器計數(shù)的沉積循環(huán)的數(shù)量超過閾值，停止所述沉積循環(huán)。在一些實現(xiàn)方式中，所述閾值包括介于約3000個和6000個之間的沉積循環(huán)。在一些設(shè)計中，所述一個或多個控制器被進(jìn)一步構(gòu)造成當(dāng)所述液
體前體被輸送到所述安瓿時，在(a)中啟動所述計數(shù)器，并且繼續(xù)計數(shù)，直到液體前體被再次輸送到所述安瓿。在一些實現(xiàn)方式中，所述一個或多個控制器被進(jìn)一步構(gòu)造成在操作(e)中，當(dāng)停止所述沉積循環(huán)時啟動軟關(guān)機(jī)。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定所述襯底處理裝置處于或?qū)⒁M(jìn)入用所述前體填充所述安瓿引起的所述液體前體的攪動會對所述襯底處理裝置處理的襯底的一致性具有最小影響的階段。在某些實施方式中，所述安瓿填充開始條件包括確定沉積操作的序列已在包含于所述襯底處理裝置中的襯底上完成。在某些實施方式中，所述安瓿填充條件包括與填充所述安瓿同時執(zhí)行的一個其它的襯底處理操作，該一個其它的襯底處理操作選自由晶片換位操作、前體和/或所述襯底的溫度浸泡、抽排至基壓的操作組成的組。在某些實現(xiàn)方式中，所述襯底處理裝置包括：沉積室；以及容納在所述沉積室內(nèi)的襯底處理站，其中所述襯底處理站包括被構(gòu)造成接收襯底的襯底支架并且所述前體輸送系統(tǒng)被構(gòu)造成在處理由所述襯底處理站接收的襯底期間輸送前體。本公開的另一方面涉及一種前體再填充系統(tǒng)，其包括：(1)安瓿，其被構(gòu)造成流體連接到前體輸送系統(tǒng)和前體源上并被配置成容納液體前體；以及(2)一個或多個控制器，其被構(gòu)造成：(a)確定用液體前體填充所述安瓿的安瓿填充開始條件得到滿足；(b)用前體填充所述安瓿，其中用所述前體填充所述安瓿與至少一個其它的襯底處理本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于填充襯底處理裝置的安瓿的方法，其包括：(a)確定用液體前體填充所述安瓿的安瓿填充開始條件得到滿足；(b)用前體填充所述安瓿，其中用所述前體填充所述安瓿與至少一個其它的襯底處理操作同時執(zhí)行；(c)讀取在所述安瓿中指示所述填充還沒有完成的傳感器液位；(d)確定二次填充停止條件得到滿足；以及(e)響應(yīng)于確定所述二次填充停止條件得到滿足，停止用所述前體對所述安瓿的所述填充。

【技術(shù)特征摘要】
2015.05.22 US 14/720,5951.一種用于填充襯底處理裝置的安瓿的方法，其包括：(a)確定用液體前體填充所述安瓿的安瓿填充開始條件得到滿足；(b)用前體填充所述安瓿，其中用所述前體填充所述安瓿與至少一個其它的襯底處理操作同時執(zhí)行；(c)讀取在所述安瓿中指示所述填充還沒有完成的傳感器液位；(d)確定二次填充停止條件得到滿足；以及(e)響應(yīng)于確定所述二次填充停止條件得到滿足，停止用所述前體對所述安瓿的所述填充。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括維持在所述安瓿接收所述前體的最后時間結(jié)束時開始的填充的累積時間，其中所述二次填充停止條件包括確定所述填充的累積時間超過閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)安瓿再填充暫時停止且沉積開始時所述填充的累積時間暫時停止一次或多次，但是當(dāng)填...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阮途安，伊什沃·蘭加納坦，尚卡爾·斯瓦米納坦，阿德里安·拉沃伊，克洛伊·巴爾達(dá)賽羅尼，拉梅什·錢德拉塞卡拉，弗蘭克·L·帕斯夸里，詹妮弗·L·彼得拉利亞，
申請(專利權(quán))人：朗姆研究公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US