用于蚀刻室的快速阻抗切换的变压器耦合电容性调谐电路的制作方法

本公开总体上涉及衬底处理系统，更具体地涉及具有用于等离子体蚀刻室的快速阻抗切换的变压器耦合电容性调谐(tcct)电路。

背景技术：

本文所提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的背景。当前所冠名的发明人的工作，在该背景部分以及本说明书的在申请时可能没有资格作为现有技术的方面中所描述的程度上，既不明确地也不隐含地承认当作本公开的现有技术。

衬底处理系统通常用于蚀刻诸如半导体晶片之类的衬底上的薄膜。蚀刻通常包括湿法化学蚀刻或干法蚀刻。可以使用通过感应耦合等离子体(icp)产生的等离子体来执行干法蚀刻。感应耦合等离子体可以由布置在与介电窗相邻的处理室外部的线圈产生。在处理室内流动的处理气体被点燃以产生等离子体。

技术实现要素：

一种用于感应耦合等离子体(icp)室的变压器耦合电容性调谐(tcct)电路包括匹配电路，该匹配电路包括第一开关电容器电路和第一电感器。所述第一开关电容器电路包括：第一端子；第二端子；第一电容器，其连接到所述第一端子和所述第二端子中的至少一个上；第二电容器，其连接到所述第一端子和所述第二端子中的至少一个上；以及第一开关，其与所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一个通信(communication)，以改变所述第一端子和所述第二端子之间的电容值。功率分配器与所述匹配电路和所述icp室的感应线圈通信。

在其他特征中，所述第一电容器和所述第二电容器包括电动机控制的真空电容器。所述匹配电路还包括第二开关电容器电路。所述第二开关电容器电路包括：第三端子；第四端子；连接到所述第三端子和所述第四端子中的至少一个的第三电容器；连接到所述第三端子和所述第四端子中的至少一个的第四电容器；以及第二开关，其与所述第三电容器和所述第四电容器中的至少一个通信，以改变所述第三端子和所述第四端子之间的电容值。

在其他特征中，所述第三电容器和所述第四电容器包括电动机控制的真空电容器。所述第一端子接收rf输入信号，所述第二端子连接到第五电容器的第一端子和所述第二开关电容器电路的所述第三端子，并且所述第二开关电容器电路的所述第四端子连接到所述第一电感器的第一端子。

在其他特征中，所述功率分配器包括第三电容器，该第三电容器具有连接到所述匹配电路的输出的第一端子。第四电容器具有与所述第三电容器的第二端子连接的第一端子和与第一线圈通信的第二端子。第五电容器具有连接到所述匹配电路的所述输出的第一端子。第二电感器包括与所述第五电容器的第二端子连接的第一端子。第六电容器具有与所述第二电感器的第二端子连接的第一端子和连接到第二线圈的第二端子。第七电容器连接到所述第一线圈。

在其他特征中，所述第四电容器和所述第六电容器包括开关电容器电路。所述第一开关电容器电路包括：第一端子和第二端子。所述第一电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子。所述第二电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子。所述第一开关连接在所述第一电容器和所述第一开关电容器电路的所述第二端子之间。第二开关连接在所述第二电容器和所述第一开关电容器电路的所述第二端子之间。

在其他特征中，所述第一开关电容器电路包括第一端子和第二端子。所述第一电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子上。所述第二电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子和所述第二端子。所述第一开关连接在所述第一电容器和所述第一开关电容器电路的所述第二端子之间。

在其他特征中，控制器适于在第一状态和第二状态之间切换所述第一开关以改变所述电容值。所述控制器以介于10hz和1khz之间的频率切换所述第一开关。

一种衬底处理系统包括：所述tcct电路和用于产生通向所述tcct电路的rf输入信号的rf产生器。rf偏置产生器向所述icp室中的衬底支撑件施加偏置。控制器被配置为：在第一半周期期间，从所述第一开关电容器电路提供第一电容值，并且以第一幅值提供所述rf输入信号，以及以第二幅值提供rf偏置。在第二半周期期间，所述控制器被配置为：从所述第一开关电容器电路提供第二电容值，并且以第三幅值提供所述rf输入信号，以及以第四幅值提供所述rf偏置。所述第一电容值不同于所述第二电容值。所述第一幅值不同于所述第三幅值。所述第二幅值不同于所述第四幅值。所述控制器以介于10hz和1khz之间的频率切换所述rf输入信号、所述rf偏置和所述电容值。

具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：

1.一种用于感应耦合等离子体(icp)室的变压器耦合电容性调谐(tcct)电路，其包括：

匹配电路，其包括第一开关电容器电路和第一电感器，

其中所述第一开关电容器电路包括：

第一端子；

第二端子；

第一电容器，其连接到所述第一端子和所述第二端子中的至少一个；

第二电容器，其连接到所述第一端子和所述第二端子中的至少一个；以及

第一开关，其与所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一个通信，以改变所述第一端子和所述第二端子之间的电容值；和

功率分配器，其与所述匹配电路和所述icp室的感应线圈通信。

2.根据条款1所述的tcct电路，其中所述第一电容器和所述第二电容器包括电动机控制的真空电容器。

3.根据条款1所述的tcct电路，其中所述匹配电路还包括第二开关电容器电路。

4.根据条款3所述的tcct电路，其中所述第二开关电容器电路包括：

第三端子；

第四端子；

连接到所述第三端子和所述第四端子中的至少一个的第三电容器；

连接到所述第三端子和所述第四端子中的至少一个的第四电容器；以及

第二开关，其与所述第三电容器和所述第四电容器中的至少一个通信，以改变所述第三端子和所述第四端子之间的电容值。

5.根据条款4所述的tcct电路，其中所述第三电容器和所述第四电容器包括电动机控制的真空电容器。

6.根据条款4所述的tcct电路，其中：

所述第一端子接收rf输入信号，

所述第二端子连接到第五电容器的第一端子和所述第二开关电容器电路的所述第三端子，并且

所述第二开关电容器电路的所述第四端子连接到所述第一电感器的第一端子。

7.根据条款1所述的tcct电路，其中所述功率分配器包括：

第三电容器，其具有与所述匹配电路的输出连接的第一端子；

第四电容器，其具有与所述第三电容器的第二端子连接的第一端子和与第一线圈通信的第二端子；

第五电容器，其具有与所述匹配电路的所述输出连接的第一端子；

第二电感器，其包括与所述第五电容器的第二端子连接的第一端子；

第六电容器，其具有与所述第二电感器的第二端子连接的第一端子和连接到第二线圈的第二端子；和

连接到所述第一线圈的第七电容器。

8.根据条款7所述的tcct电路，其中所述第四电容器和所述第六电容器包括开关电容器电路。

9.根据条款1所述的tcct电路，其中所述第一开关电容器电路包括：

第一端子；

第二端子，

其中所述第一电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子，

其中所述第二电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子，并且

其中所述第一开关连接在所述第一开关电容器电路的所述第二端子和所述第一电容器之间；以及

第二开关，其连接在所述第一开关电容器电路的所述第二端子和所述第二电容器之间。

10.根据条款1所述的tcct电路，其中所述第一开关电容器电路包括：

第一端子；和

第二端子，

其中所述第一电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子，

其中所述第二电容器连接到所述第一开关电容器电路的所述第一端子和所述第二端子，并且

其中所述第一开关连接在所述第一开关电容器电路的所述第二端子和所述第一电容器之间。

11.根据条款1所述的tcct电路，其还包括控制器，该控制器适于在第一状态和第二状态之间切换所述第一开关以改变所述电容值。

12.根据条款11所述的tcct电路，其中所述控制器以介于10hz和1khz之间的频率切换所述第一开关。

13.一种衬底处理系统，其包括：

如条款1所述的tcct电路；

rf产生器，其产生通向所述tcct电路的rf输入信号；

rf偏置产生器，其向所述icp室中的衬底支撑件施加偏置；和

控制器，其被配置为：

在第一半周期期间，从所述第一开关电容器电路提供第一电容值，并且以第一幅值提供所述rf输入信号，以及以第二幅值提供所述rf偏置；以及

在第二半周期期间，从所述第一开关电容器电路提供第二电容值，并且以第三幅值提供所述rf输入信号，以及以第四幅值提供所述rf偏置，

其中所述第一电容值不同于所述第二电容值，并且其中所述第一幅值不同于所述第三幅值，并且所述第二幅值不同于所述第四幅值。

14.根据条款13所述的系统，其中所述控制器以介于10hz和1khz之间的频率切换所述rf输入信号、所述rf偏置和所述电容值。

本发明的进一步的适用范围将根据具体实施方式、权利要求和附图而变得显而易见。详细的描述和具体实施例意在仅用于说明的目的，而并非意在限制本公开的范围。

附图说明

根据详细描述和附图将更充分地理解本发明，其中：

图1是根据本公开的感应耦合等离子体(icp)衬底处理系统的示例的功能框图；

图2是根据本公开的内部和外线圈的示例的俯视图；

图3是根据本公开的变压器耦合电容性调谐(tcct)电路的示例的电气原理图；

图4a-4d是图解根据本公开的在一些操作模式下rf输入信号和rf偏置信号的示例的曲线图；

图5示出了根据本公开的实现混合模式脉冲(mmp)的tcct切换图案。

图6是根据本公开图解图3所示的tcct电路的调谐性能的曲线图。

图7a和7b是根据本公开的包括开关电容器电路的tcct电路的示例的电气原理图。

图8是示出根据本公开的开关电容器电路的附加示例的功能框图。

在附图中，附图标记可以重新使用以标识类似和/或相同的元件。

具体实施方式

根据本公开的衬底处理系统和方法包括变压器耦合电容性调谐(tcct)电路，该电路包括用于阻抗匹配和/或功率分配的开关电容器。tcct电路通常包括电动机控制的真空电容器。利用现有设计，电动机控制的真空电容器的电容值可以变化，但是不能以具有亚秒级tcct比(即内/外电流比)切换的高切换速度变化。因此，tcct电路不足以支持混合模式脉冲(mmp)操作。

根据本公开的tcct电路包括在脉冲等离子体操作的不同阶段期间提供不同电容值的新拓扑和开关电容器电路。在一些示例中，开关电容器电路包括两个或更多个电容器和至少一个开关(诸如快速、高功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)开关)。开关电容器电路提供不同的电容值以动态匹配线圈的阻抗(和等离子体中的变化)。下面详细描述这些和附加特征及其优点。

现在参考图1，示出了根据本公开的衬底处理系统10的示例。衬底处理系统10包括线圈驱动电路11。在一些示例中，线圈驱动电路11包括rf源12和调谐电路13。调谐电路13可以直接连接到一个或多个感应线圈16。替代地，调谐电路13可以通过可选的换向电路15连接到一个或多个线圈16。调谐电路13将rf源12的输出调谐到期望的频率和/或期望的相位，匹配线圈16的阻抗并且分配tcp线圈16之间的功率。换向电路15用于选择性地切换通过一个或多个tcp线圈16的电流的极性。

在sato等人的、于2015年3月30日提交的、名称为"systemsandmethodsforreversingrfcurrentpolarityatoneoutputofamultipleoutputrfmatchingnetwork,"的共同转让的美国专利申请no.14/673,174中示出和描述了换向电路15的示例，其全部内容通过引用并入本文。

在一些示例中，充气室20可以布置在tcp线圈16和介电窗24之间，以利用热和/或冷空气流来控制介电窗的温度。介电窗24沿处理室28的一侧布置。处理室28还包括衬底支撑件(或基座)32。衬底支撑件32可包括静电卡盘(esc)或机械卡盘或其它类型的卡盘。将处理气体供应到处理室28，并在处理室28内部产生等离子体40。等离子体40蚀刻衬底34的暴露表面。在操作期间，rf源50和偏置匹配电路52可用于使衬底支撑件32偏置以控制离子能量。

气体输送系统56可以用于向处理室28供应处理气体混合物。气体输送系统56可以包括处理气体和惰性气体源57、例如阀和质量流量控制器之类的气体计量系统58、和歧管59。气体输送系统60可以用于经由阀61将气体62输送到充气室20。气体可以包括用于冷却tcp线圈16和介电窗24的冷却气体(空气)。加热器/冷却器64可以用于将衬底支撑件32加热/冷却到预定温度。排放系统65包括阀66和泵67，以通过清扫或排气从处理室28中移除反应物。

控制器54可以用于控制蚀刻工艺。控制器54监测系统参数并控制气体混合物的输送，等离子体的激励、维持和熄灭，反应物的去除，制冷气体的供应等。另外，如下面详细描述的，控制器54可以控制线圈驱动电路11、rf源50和偏置匹配电路52等的各个方面。

现在参考图2，示出了tcp线圈16的示例。虽然在图2中示出了特定的线圈配置，但可以使用其他线圈布置。tcp线圈16可以包括内线圈80和外线圈82。内线圈80包括具有输入端in1和输出端out1的第一导体80-1以及具有输入端in2和输出端out2的第二导体80-2。第一导体80-1和第二导体80-2以大致圆形或环形的路径彼此相邻地缠绕。外线圈82包括具有输入端in3和输出端out3的第一导体82-1以及具有输入端in4和输出端out4的第二导体82-2。第一导体82-2和第二导体82-2以大致圆形或环形路径彼此相邻地缠绕。

现在参考图3，tcct电路90的示例包括驱动tcp线圈16的匹配电路92和功率分配器94。匹配电路92从rf源12接收rf输入信号rfin。匹配电路92包括多个电容器c1、c2和c3以及电感器l5。rf输入信号rfin在电容器c1的第一端子处被接收。电容器c1的第二端子连接到电容器c2和c3的第一端子。电容器c3的第二端子连接到电感器l5的第一端子。

在一些示例中，电容器c1和c3是具有被调节以匹配线圈(和等离子体)的阻抗的电容值的可变电容器。在一些示例中，电容器c1和c3是包括两个或更多个电容器和至少一个开关的开关电容器电路。在一些示例中，电容器c1和c3包括电动机控制的真空电容器。匹配电路92使rf源12的阻抗与tcp线圈16的阻抗匹配。如下文将进一步描述的，可变电容器c1和c3的值在操作期间变化以匹配tcp线圈16的阻抗。匹配电路92的输出连接到功率分配器94。

如图所示，功率分配器94耦合到内和外线圈80,82(即，tcp线圈16)。功率分配器94将从匹配电路92接收的rf功率提供给内和外线圈80,82。功率分配器94包括多个电容器c4、c5、c6、c7和(杂散件(stray)的)电感器lstray和l3。电感器l5的第二端子连接到电容器c4和c6的第一端子。电容器c4的第二端子通过所述杂散件(具有杂散电感lstray)连接到线圈l2的第一端子。线圈l2的第二端连接到电容器c7。电容器c6的第二端子连接到电容器c5的第一端子。电容器c5的第二端子连接到线圈l1的第一端子。线圈l1的第二端子连接到电感器l3。

在一些示例中，电容器c4和c5是可变电容器。在一些示例中，可变电容器c4和c5是包括两个或更多个电容器和至少一个开关的开关电容器电路。在一些示例中，电容器c4和c5包括电动机控制的真空电容器。电容器c4和c5的值可以结合(或独立于)可变电容器c1和c3的值而改变。

在一些示例中，混合模式脉冲(mmp)可以用于驱动tcp线圈16和衬底支撑件32。mmp的示例在long等人的于2015年9月23日提交的名称为"systemsandmethodsforreversepulsing,"的共同转让的美国专利申请no.14/863,331中示出和描述，其全部内容通过引用并入本文。

现在参考图4a-4d，示出了mmp的一些示例。简要地，在混合模式脉冲中，来自rf源12和50的信号被同步到时钟(示为clk)，并且来自rf源12的信号(示为tcp)以与来自rf源50的信号(示为rf偏置)在时间上交替或偏移的方式被施以脉冲。另外，两个信号的信号电平可以变化。

在一些示例中，图1中所示的控制器54可以产生时钟并使两个信号同步到时钟，使得来自rf源12的信号在时间上从来自rf源50的信号脉冲偏移，如图4a-4d所示。控制器54还可以控制如图所示的两个信号的幅值。

例如，如图4a所示，来自rf源50的信号可以在时钟的第一个半周期中具有电平0，在时钟的第二个半周期期间具有电平a1。来自rf源12的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平a2，并且在时钟的第二个半周期期间具有电平0。替代地，如图4b所示，来自rf源50的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平0，在时钟的第二个半周期期间具有电平a1。来自rf源12的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平a2，并且在时钟的第二个半周期期间具有电平a3。

在其他示例中，如图4c所示，来自rf源50的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平a4，而在时钟的第二个半周期期间具有电平a1。来自rf源12的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平a2，而在时钟的第二个半周期期间具有电平0。替代地，如图4d所示，来自rf源50的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平a4，而在时钟的第二个半周期期间具有电平a1。来自rf源12的信号可以在时钟的第一个半周期期间具有电平a2，而在时钟的第二个半周期期间具有电平a3。

在一些示例中，如long等人的共同转让的美国专利申请no.14/863,331中进一步示出和描述的，rf源12和50中的每一个可以包括多个rf信号产生器。在每个rf源12和50中，多个rf信号可以具有不同的频率和不同的信号电平。多个rf信号可以与时钟信号同步。多个rf信号可以被组合以产生组合信号，该组合信号使用混合模式脉冲相应地驱动tcp线圈16和衬底支撑件32。

现在参考图5和图6，示出了tcct电路90的tcct开关模式和调谐性能。图3所示的tcct电路90不能仅使用电动机控制的真空电容器调谐在高切换速度下进行混合模式脉冲(mmp)，因为调谐响应太低。例如，当在图3的tcct电路中使用图5所示的tcct切换模式时，在图6中示出了tcct电路90的调谐性能，其不具有合适的响应。可以理解，本文描述的开关电容器电路可以用于改善阻抗匹配响应时间和总体性能。

现在参考图7a，tcct电路96包括匹配电路98。匹配电路98包括具有接收rf输入信号rfin的第一端子的开关电容器电路c1。开关电容器电路c1包括与电容器c2的第一端子以及开关电容器电路c3的第一端子连接的第二端子。在一些示例中，开关电容器电路c1和c3包括两个或更多个电容器和至少一个开关。开关电容器电路c3的第二端子连接到电感器l5的第一端子。

电感器l5的第二端子连接到功率分配器100。更具体地，电感器l5的第二端子连接到电容器c8和c9的第一端子。电容器c8的第二端子连接到可变电容器c4的第一端子，可变电容器c4可以是开关电容器电路。可变电容器c4的第二端子通过杂散件(具有杂散电感lstray)连接到外线圈的第一端子。外线圈的第二端子通过电容器c7连接到诸如地之类的参考电位。

电容器c9的第二端子连接到电感器l3的第一端子。电感器l3的第二端子连接到可变电容器c5的第一端子，可变电容器c5也可以是开关电容器电路。可变电容器c5的第二端子通过换向电路15连接到内线圈，其也可以是开关电容器电路。

现在参考图7b，示出了开关电容器电路的具体示例。开关电容器电路c1包括高功率mosfet开关m1a和m1b以及固定或可变电容器c1a和c1b。在一些示例中，电容器c1a和c1b是电动机控制的真空电容器。电容器c1a和c1b的第一端子连接到rfin。电容器c1a和c1b的第二端子分别连接到开关m1a和m1b的第一和第二端子。开关m1a和m1b的第二端子和第一端子分别连接到电容器c2的第一端子和开关电容器电路c3。

开关电容器电路c3包括开关m2a和m2b以及可变电容器c3a和c3b。开关m2a和m2b的第二端子和第一端子分别连接到电容器c2和开关电容器电路c1。开关m2a和m2b的第一端子和第二端子分别连接到可变电容器c3a和c3b的第一端子。可变电容器c3a和c3b的第二端子连接到电感器l5。

如下面将进一步详细解释的，高功率mosfet被切换以将可变电容器的不同组合连接到功率分配器100，以在操作期间匹配tcp线圈16(和等离子体)的阻抗。

在匹配电路98中，通过如下操作开关m1a、m1b、m2a和m2b实现高速阻抗调谐能力。m1a、m1b、m2a和m2b通过控制相应的栅极驱动信号来接通和关断，以对于一个电平，将c1a和c3a连接到功率分配器100，同时断开c1b和c3b。然后，对于另一个电平，在c1a和c3a被断开的同时，c1b和c3b连接到功率分配器100。控制器54(图1所示)可以在电平之间的每个脉冲内执行切换(对于不同的脉冲示例，参见图4a-4d)。在一些示例中，以10hz和1khz之间的频率执行切换。

在图8中，tcct电路96-1包括匹配电路98-1、功率分配器100、tcp线圈16和换向电路15。匹配电路98-1包括第一开关电容器电路，第一开关电容器电路包括串联连接的电容c1a和开关sw1以及跨电容c1a和开关sw1并联连接的电容c1b。匹配电路98-1包括第二开关电容器电路，第二开关电容器电路包括串联连接的电容c3a和开关sw2以及跨电容c3a和开关sw2并联连接的电容c3b。

在每个脉冲期间，对于第一电平，断开开关sw1和sw2以仅将c1b和c3b连接到功率分配器100，同时断开c1a和c3a，并且对于第二电平，闭合开关sw1和sw2以将c1a和c1b以及c3a和c3b的并联组合连接到功率分配器100。

前面的描述在本质上仅仅是说明性的并且不意在以任何方式限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式来实现。因此，虽然本公开包括特定的实施例，但本公开的真实范围不应被如此限制，因为一旦研究附图、说明书和以下权利要求，其他的修改方案就会变得清楚。应当理解的是，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)进行，而不会改变本公开的原理。此外，虽然各实施方式在上面描述为具有某些特征，但相对于本公开的任何实施方式描述的这些特征中的任何一个或多个可以在任何其他实施方式中实现和/或结合任何其他实施方式中的特征，即使这种结合未明确说明也如此。换言之，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式相互的更换方案保持在本公开的范围内。

在元件之间(例如，在模块、电路元件、半导体层之间等等)的空间和功能关系使用各种术语描述，这些术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧接”、“在……顶部”、“在……上面”、“在……下面”和“被设置”。除非明确地描述为“直接”，否则当第一和第二元件之间的关系在上述公开内容中描述时，这种关系可以是直接的关系，其中没有其他中间元件存在于第一和第二元件之间，但也可以是间接的关系，其中一个或多个中间元件(或者在空间上或功能上)存在于第一和第二元件之间。如本文所用的，短语“a、b和c中的至少一个”应当解释为意味着使用非排他逻辑“或”的逻辑(a或b或c)，并且不应当被解释为是指“至少一个a，至少一个b，和至少一个c”。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述实例的一部分。这种系统可以包括半导体处理设备，其包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台和/或具体的处理组件(晶片基座、气流系统等)。这些系统可以与用于控制它们在处理半导体晶片或衬底之前、期间和之后的操作的电子器件一体化。电子器件可以称为“控制器”，该控制器可以控制一个或多个系统的各种元件或子部件。根据处理要求和/或系统的类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括控制处理气体的输送、温度设置(例如，加热和/或冷却)、压强设置、真空设置、功率设置、射频(rf)产生器设置、rf匹配电路设置、频率设置、流速设置、流体输送设置、位置及操作设置、晶片转移进出工具和其它转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。

宽泛地讲，控制器可以被定义为具有接收指令、发布指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件的电子器件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(dsp)、定义为专用集成电路(asic)的芯片和/或一个或多个微处理器或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式传送到控制器的指令，该各种单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定过程的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的用于在制备或晶片的一个或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或管芯期间完成一个或多个处理步骤的配方(recipe)的一部分。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合或者说是通过网络连接系统或它们的组合的计算机的一部分或者与该计算机耦合。例如，控制器可以在“云”中或者是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许远程访问晶片处理。计算机可以启用对系统的远程访问以监测制造操作的当前进程，检查过去的制造操作的历史，检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数，设置处理步骤以跟随当前的处理或者开始新的工艺。在一些实例中，远程计算机(例如，服务器)可以通过网络给系统提供工艺配方，网络可以包括本地网络或互联网。远程计算机可以包括能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，该参数和/或设置然后从远程计算机传输到系统。在一些实例中，控制器接收数据形式的指令，该指令指明在一个或多个操作期间将要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以针对将要执行的工艺类型以及工具类型，控制器被配置成连接或控制该工具类型。因此，如上所述，控制器可以例如通过包括一个或多个分立的控制器而分布，这些分立的控制器通过网络连接在一起并且朝着共同的目标(例如，本文所述的工艺和控制)工作。用于这些目的的分布式控制器的实例可以是与一个或多个远程集成电路(例如，在平台水平或作为远程计算机的一部分)通信的室上的一个或多个集成电路，它们结合以控制室上的工艺。

示例的系统可以包括但不限于，等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转清洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(pvd)室或模块、化学气相沉积(cvd)室或模块、原子层沉积(ald)室或模块、原子层蚀刻(ale)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及在半导体晶片的制备和/或制造中可以关联上或使用的任何其它的半导体处理系统。

如上所述，根据工具将要执行的一个或多个工艺步骤，控制器可以与一个或多个其它的工具电路或模块、其它工具组件、群集工具、其它工具界面、相邻的工具、邻接工具、位于整个工厂中的工具、主机、另一个控制器、或者在将晶片的容器往来于半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口搬运的材料搬运中使用的工具通信。