浓度可以由一个或多个光发射谱 (0ES)传感器来测量。在一些实施方式中，一个或多个等离子体参数可基于来自这样的原位 等离子体监控器的测量结果通过编程方式进行调整。例如，0ES传感器可用于反馈回路中 以提供对等离子体功率的编程式控制。应理解的是，在一些实施方式中，可使用其它监控器 来监控等离子体和其他工艺特性。这样的监控器可包括，但不限于，红外（IR)监控器、声学 监控器、以及压力传感器。
[0080] 在一些实施方式中，可以经由输入/输出控制（I0C)测序指令来控制等离子体。在 一个示例中，用于设置等离子体激活阶段的等离子条件的指令可被包括在工艺配方的相应 的等离子体激活配方阶段中。在某些情况下，工艺配方阶段可按顺序排列，使得用于工艺阶 段的所有指令与该工艺阶段同时执行。在一些实施方式中，用于设定一个或一个以上的等 离子体参数的指令可以被包括在等离子体工艺阶段之前的配方阶段中。例如，第一配方阶 段可以包括用于设置惰性气体（例如，氦）和/或反应气体的流率的指令、用于设置等离子 体发生器至功率设定点的指令、以及用于第一配方阶段的时延指令。后续的第二配方阶段 可包括用于启用等离子体发生器的指令以及用于第二配方阶段的时延指令。第三配方阶段 可以包括用于禁用等离子体发生器的指令以及用于第三配方阶段的时延指令。应当理解， 这些配方阶段可进一步以在本公开的范围内的任何合适的方式细分和/或重复。
[0081] 在一些沉积处理中，等离子体激励持续约几秒钟或更长的持续时间。在此处描述 的某些实施方式中，远远较短时间的等离子体激励可应用在处理循环期间。这些远远较短 时间可以是约50毫秒至1秒，0. 25秒是一个具体实施例。如此短时间的RF等离子体激励 要求等离子体的快速稳定。为了实现这一点，可以将等离子体发生器配置为使得所述阻抗 匹配被预设为特定的电压，同时使频率能浮动。按惯例，高频等离子体在约13. 56MHz的RF 频率下产生。在本文公开的各种实施方式中，使频率能浮动到不同于该标准值的值。通过 使频率能浮动，同时固定阻抗匹配到预定电压，可以远远较快地稳定等离子体，其结果在使 用与ALD循环相关的非常短时间的等离子体激励时可能是重要的。
[0082] 在一些实施方式中，底座108可通过加热器110进行温控。另外，在一些实施方式 中，对于处理装置100的压力控制可通过诸如蝶形阀118之类的一个或者多个阀操作式真 空源来提供。如图1的实施方式中所示，蝶形阀118调节由下游真空栗（未示出）提供的真 空。然而，在一些实施方式中，处理装置100的压力控制也可以通过改变引入到处理室102 的一种或多种气体的流率进行调整。在一些实施方式中，一个或多个阀操作式真空源（如 蝶形阀118)可以用于在合适的ALD操作阶段从围绕处理站的体积去除膜前体。
[0083] 如上所述，一个或多个处理站可以被包括在多站式衬底处理工具中。图2示意性 地示出了多站式处理工具200的一实施例，其包括在共同的低压处理室214中的多个处理 站201、202、203和204。通过将每个站保持在低压环境中，可避免由膜沉积处理之间的真空 中断所引起的缺陷。
[0084] 如图2所示，多站式处理工具200具有衬底加载端口 220和衬底搬运机械手226， 衬底搬运机械手226被配置为将衬底从通过吊舱228装载的盒移动通过大气端口 220,进入 处理室214,并且最终到达处理站。具体地，在本案例中，衬底搬运机械手226在处理站201 和202装载衬底，以及衬底传送装置（在本案例中为衬底转盘290)在各处理站201、202、 203以及204之间传输衬底。在图2中所示的实施方式中，衬底装载装置被描绘为具有用 于控制衬底的2个臂的衬底搬运机械手226,因此，如所描绘的，它可以在两个站201和202 装载衬底（也许同时，或者也许按顺序地）。然后，在站201和202装载之后，图2中描绘 的衬底传送装置、转盘290可以做180度的旋转（绕其中心轴线，中心轴线基本上垂直于衬 底（从页面出来）的平面，并在衬底之间基本上等距）以从站201和202传送两个衬底到 站203和204。在这一点上，搬运机械手226可在站201和202装载2个新衬底，完成装载 过程。为了卸载，可以颠倒这些步骤，除了下列操作以外：如果要处理多组的4个晶片，那么 每次通过搬运机械手226卸载2个衬底将伴随通过在将传送转盘290转动180度之前装载 2个新的衬底。类似地，配置放置衬底在仅1站（例如201)的独臂搬运机械手将在伴随转 盘290旋转90度的4步装载工艺中使用以在所有4个站装载衬底。
[0085] 在图2中示出的所描述的处理室214提供了四个处理站201、202、203和204。每 个站具有加热底座（对于处理站201以218显示）以及气体管线入口。应当理解，在一些实 施方式中，每一个处理站可以具有不同的用途或多个用途。例如，在一些实施方式中，处理 站可以在ALD工艺模式和CVD工艺模式之间切换。附加地或替代地，在一些实施方式中，处 理室214可以包括一个或多个匹配的成对的ALD/CVD处理站。虽然所描绘的处理室214包 括四个处理站，但是应当理解，根据本公开的处理室可以具有任何适当的数目的站。例如， 在一些实施方式中，处理室可具有1个、或2个、或3个、或4个、或5个、或6个、或7个、或 8个、或9个、或10个、或11个、或12个、或13个、或14个、或15个、或16个、或更多的处 理站（或成组的实施方式可以被描述为每个反应室具有在由任何成对的前述值所限定的 范围内的处理站的数量，例如每个反应室具有2至6个处理站，或每个反应室具有4至8个 处理站，或每个反应室8至16个处理站等）。
[0086] 如上所指出的，图2还示出了衬底传送设备290的实施方式，衬底传送设备290用 于在处理室214内的处理站201、202、203和204之间传送衬底。应当理解，可以采用任何 合适的衬底传送设备。非限制性的实施例包括晶片转盘和衬底搬运机械手。
[0087] 喷头和喷头轴环的详细描述
[0088] 在ALD工艺中，膜前体需要在反应室中交替地存在，然后排空。为了防止寄生沉 积，在引入下一个前体之前，从处理室和共享的前体通路（如喷头的杆部）去除在处理室中 的过量的前体。通常通过用惰性气体清扫传送通路和室进行过量的前体的除去。但是，当 使用吊灯型喷头时，来自喷头的清扫气体不能够有效地去除受困在该喷头的后面的过量的 前体。因此，前体可引起喷头的背侧、顶板和处理室壁上可察觉量的寄生沉积。用固体电介 质填充死空间是不可能的，因为这种做法可能会引起RF耦合接地的问题。因此，如上所述， 从喷头的背侧引入次级清扫气体可用于防止这种寄生沉积。现在将详细地描述用于实施这 种次级清扫的硬件：
[0089] 现在参照图6,显示了包括具有喷头670的处理室660的衬底处理系统650的示 例。喷头670包括杆部672和头部674。头部674限定内腔675。流体（例如前体或清扫 气体）流过杆部672,到分散板676并进入内腔675。流体然后穿过在头部674的底表面中 的孔/间隔的通孔678并进入处理室。
[0090] 喷头670的杆部672通过喷头轴环680连接到处理室660的上壁。喷头轴环680 具有大致"T"形的横截面，并包括头部681和杆部683。喷头轴环680限定内腔684,内腔 684是圆筒形的并接收喷头670的杆部672。多个槽形孔686在杆部683形成，以使次级清 扫气体从内腔684流到杆部分683的外表面。从图6中的槽形孔的取向，以及图3中所示 的次级清扫流动线320,显而易见的是次级清扫气体可以在基本上平行于衬底的平面的方 向上流入处理室（虽然流动方向在室壁附近变化，如图3中所示）。
[0091] 流体连接器690可以连接到喷头轴环680的头部681的边缘，并用于供应流体（如 清扫气体）。流体连接器690包括一个或多个导管和/或连接器，通常标记为692。喷头轴 环680的头部681同样包括导管和/或连接器（通常标记为693)以引导流体流到喷头轴 环680的内腔684。
[0092] 板700被布置在喷头670的头部674和喷头轴环680之间。板700包括上表面 704,定心开口或定心孔710,以及底表面714。在一些示例中，板700由陶瓷制成。板700的 厚度可以被选择为使材料和电容性耦合接地或寄生等离子体最小化。板700的上表面704 与喷头轴环680的底部边缘间隔开，以允许流体在两者之间通过。定心孔710也与杆部672 间隔开，以允许流体在两者之间通过。板的底表面714与喷头670的上表面间隔开，以允许 流体在两者之间通过。在一些示例中，板700可被省略，并且处理室可以在没有板700的情 况下进行操作。
[0093] 使次级清扫气体流过轴环抑制工艺沉积化学物进入腔体中的区域，以防止在那里 不必要的膜沉积。可以选择槽和其它缝隙的尺寸，以防止等离子体在其中点燃并且以允许 佩克莱特条件得到满足，以为了所需的气体流率防止反扩散。
[0094] 现在参照图7,示出了喷头轴环680的例子。喷头轴环680包括头部681和杆部 683。槽686可以具有弓形形状，并且可以围绕杆部683布置。狭槽686允许流体从内腔 684通过槽686流动。头部681可包括配合部分718,配合部分718与在流体连接器690上 的相应配合部分配合。喷头轴环680的导管693与流体连接器690的导管692在连接时对 准。
[0095] 现在参照图8,示出了喷头轴环680的流体连接器690的例子。而流体连接器690 被示为包括第二配合部720、导管730、连接器732、导管734,以及连接器736,流体连接器的 其它配置是预期的。
[0096] 现在参照图9A和9B，其示出了板700的例子。在图9A中，板700的上表面704被 示出为具有大致圆形的横截面和布置在板700的中心的定心孔710。定心孔710包括从定 心孔710向内径向延伸的一个或多个突起740。突起740在板700和杆部672之间设置均 匀间距。在图9B中，板700的底表面714被示出包括相对于处理室的顶部向下延伸的突起 744。突起744在板700的底表面714与喷头670的头部674的上表面之间设置均匀间隔。 还指出，RF隔离/抑制装置可以减少喷头后面的腔中的电场，这也可以有助于进一步降低 喷头后面的区域中的寄生等离子体产生的可能性或程度。例如，突起740和744可将间距 设置成足够接近以减少寄生等离子体产生，例如如果采用约3毫米或更小的间距。对于典 型的工艺条件，这样的间距导致不足够用于等离子体形成以及等离子体鞘形成的空间（少 于两个等离子体鞘的长度）。等离子体的形成可受到等离子体密度、等离子体电子温度、以 及通过鞘的电压的影响。当然，如上面详细讨论的，使用〇2作为次级清扫气体也可作为防 止/最小化寄生等离子体产生的有效的技术。
[0097] 系统控制器
[0098] 图2还示出了用于控制处理工具200的工艺条件和硬件状态以及其处理站的系统 控制器250的一个实施方式。系统控制器250可包括一个或多个存储器设备256、一个或多 个大容量存储设备254以及一个或多个处理器252。处理器252可以包括一个或多个CPU、 ASIC、通用计算机和/或专用计算机、一个或多个模拟和/或数字输入/输出连接件、一个 或多个步进电机控制器板等。
[0099] 在一些实施方式中，系统控制器250控制处理工具200的包括其单个的处理站的 操作在内的操作中的一些或全部。系统控制器250可以执行在处理器252上的机器可读系 统控制指令258,在一些实施方式中，系统控制指令258可以从大容量存储装置254加载到 存储器设备256中。系统控制指令258可包括用于控制时序、气体和液体反应物的混合物、 室和/或站的压强、室和/或站的温度、晶片的温度、目标功率电平、RF功率电平、RF暴露时 间、衬底底座、卡盘和/或基座的位置、以及通过处理工具200执行的特定处理的其它参数 的指令。这些处理可以包括各种类型的处理，包括但不限于与在衬底上沉积膜相关的处理。 系统控制指令258可以以任何合适的方式进行配置。例如，各种处理工具组件子程序或控 制的对象可以被写入以控制执行各种处理工具的进程所需要的处理工具组件的操作。系统 控制指令258可