用于晶片传送的晶片升降环系统的制作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月16日提交的美国临时申请号62/295,808的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于在衬底处理系统中从衬底支撑件提升衬底或晶片的系统和方法。
背景技术：
这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在该背景技术部分中描述的程度上的目前提名的发明人的工作和在申请时可能无资格另外作为现有技术的描述的方面既未清楚地，也未隐含地被承认作为针对本公开的现有技术。
衬底处理系统可以用于蚀刻衬底(诸如半导体晶片)上的膜。衬底处理系统通常包括处理室、气体分配装置和衬底支撑件(例如，静电卡盘，或esc)。在处理期间，衬底被布置在衬底支撑件上。可以将不同的气体混合物引入到处理室中，并且射频(rf)等离子体可以用于活化化学反应。
衬底支撑件可以包括用于在处理期间等提升和降低用于将衬底传送到衬底支撑件和将衬底从衬底支撑件传送的升降机构。例如，一个或多个升降销可以布置在衬底下方的衬底支撑件中。选择性地控制(例如，机电地，气动地等)升降销以接合衬底的底表面，以相对于衬底支撑件升高和降低衬底。
技术实现要素：
衬底支撑件包括布置成支撑衬底的内部部分、环绕所述内部部分的升降环，所述升降环布置成支撑所述衬底的外边缘，以及控制器，其被配置为控制致动器通过选择性地升高和降低所述衬底支撑件的所述升降环和所述内部部分中的至少一个，以调节所述升降环相对于所述内部部分的高度。为了调节升降环的高度，所述控制器选择性地将升降环的高度调节到用于将衬底传送到升降环和从升降环取回衬底的传送高度，并且调节升降环的高度到用于处理衬底的处理高度。处理高度低于传送高度。
一种操作衬底支撑件的方法，包括提供布置成围绕衬底的内部部分并支撑衬底的外边缘的升降环，并控制致动器通过选择性地升高和降低衬底支撑件的升降环和内部部分中的至少一个，以相对于内部部分调节升降环的高度。调节升降环的高度包括选择性地将升降环的高度调节到用于将衬底传送到升降环和从升降环取回衬底的传送高度，并将升降环的高度调节到用于处理衬底的处理高度，其中处理高度低于传送高度。
具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：
1.一种衬底支撑件，包括：
内部部分，其布置成支撑衬底；
升降环，围绕所述内部部分，所述升降环布置成支撑所述衬底的外边缘；以及
控制器，其被配置为控制致动器以通过选择性地升高和降低所述衬底支撑件的(i)所述升降环和(ii)内部部分中的至少一个来调节所述升降环相对于所述内部部分的高度，
其中，为了调节所述升降环的高度，所述控制器选择性地
将所述升降环的高度调节到用于将所述衬底传送到所述升降环并从所述升降环取回所述衬底的传送高度，以及
将所述升降环的高度调节到用于处理所述衬底的处理高度，其中所述处理高度低于所述传送高度。
2.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述衬底支撑件包括围绕所述内部部分的外部环，其中所述外部环容纳至少一个升降销，所述升降销布置成接合所述升降环的底表面。
3.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述升降环的内边缘包括布置成支撑所述衬底的唇部。
4.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述升降环的内边缘包括布置成接收所述衬底的凹部。
5.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述升降环的底表面包括至少一个凹部，所述至少一个凹部被布置成接收容纳在所述衬底支撑件中的升降销。
6.根据条款1所述的衬底支撑件，其中所述升降环包括c形部分和桥接部分。
7.根据条款6所述的衬底支撑件，其中所述c形部分能相对于所述内部部分移动，并且所述桥接部分相对于所述内部部分是固定的。
8.根据条款6所述的衬底支撑件，其中当所述桥接部分与所述c形部分分离时，所述c形部分包括开口。
9.根据条款6所述的衬底支撑件，其中所述c形部分和所述桥接部分之间的接合部与所述c形部分和所述桥接部分的相应内边缘和外边缘形成直角。
10.一种操作衬底支撑件的方法，所述方法包括：
提供升降环，其中所述升降环布置成围绕衬底的内部部分并且支撑所述衬底的外边缘；以及
控制致动器以通过选择性地升高和降低(i)所述升降环和(ii)所述衬底支撑件的内部部分中的至少一个来调节所述升降环相对于所述内部部分的高度，
其中调节所述升降环的高度包括选择性地
将所述升降环的高度调节到用于将所述衬底传送到所述升降环并从所述升降环取回所述衬底的传送高度，以及
将所述升降环的高度调节到用于处理所述衬底的处理高度，其中所述处理高度低于所述传送高度。
11.根据条款10所述的方法，还包括提供围绕所述内部部分的外部环，其中所述外部环容纳至少一个升降销，所述升降销被布置成接合所述升降环的底表面。
12.根据条款10所述的方法，其中所述升降环的内边缘包括布置成支撑所述衬底的唇部。
13.根据条款10所述的方法，其中所述升降环的内边缘包括布置成接收所述衬底的凹部。
14.根据条款10所述的方法，其中所述升降环的底表面包括至少一个凹部，所述至少一个凹部布置成接收容纳在所述衬底支撑件中的升降销。
15.根据条款10所述的方法，其中所述升降环包括c形部分和桥接部分。
16.根据条款15所述的方法，其中所述c形部分能相对于所述内部部分移动，并且所述桥接部分相对于所述内部部分是静止的。
17.根据条款15所述的方法，其中当所述桥接部分与所述c形部分分离时，所述c形部分包括开口。
18.根据条款15所述的方法，其中所述c形部分和所述桥接部分之间的接合部与所述c形部分和所述桥接部分的相应内边缘和外边缘形成直角。
根据详细描述、权利要求和附图，本公开的其他适用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅意图用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：
图1是根据本公开的示例性处理室的功能框图；
图2a至图2e示出了具有根据本发明的升降环的示例性衬底支撑件；
图3示出了根据本发明的具有升降环的示例性衬底支撑件的横截面；
图4a和4b示出了根据本公开的处于升高位置和降低位置的示例性升降环；
图5示出了根据本公开的示例性控制器；和
图6示出了根据本公开的用于调节升降环的高度以传送衬底的示例性方法的步骤。
在附图中，附图标记可以重复使用以标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
衬底处理系统中的衬底支撑件可以包括一个或多个升降销，用于升降衬底以用于传送到衬底支撑件和从衬底支撑件传送衬底。升降销可以布置在衬底的中心部分或内部部分的下方，并且被向上致动以接触衬底和从衬底支撑件提升衬底。
衬底支撑件可以实施机电和/或气动升降机构以致动升降销。升降机构相对昂贵，并且需要额外的硬件、维护和在衬底支撑件下方的设施服务。在一些示例中，升降销与衬底下侧的电弧、在升降销的相应腔中的空心阴极放电等相关联。此外，升降机构占据衬底支撑件下方的额外空间，使衬底支撑件的基板、加热元件等的设计复杂化。
根据本公开的原理的衬底(即，晶片)升降系统和方法实施至少部分地围绕衬底的周边的升降环。升降环的内边缘包括支撑衬底的凸缘或唇缘。升降环通过升降销选择性地升高和降低。例如，一些衬底支撑件被配置为选择性地升高和降低以调节衬底和气体分配装置之间的距离。在本发明的衬底升降系统和方法的一些示例中，降低衬底支撑件使得升降销的下端接合处于固定位置的升降销止动件。因此，随着衬底支撑件继续降低，升降销通过升降销止动件保持在固定位置，使升降环将衬底从衬底支撑件提升。在其他示例中，升降销止动件可以选择性地升高和降低以升高和降低升降销。在一个示例中，升降销止动件可以由接地的导电材料形成。
在示例中，提供了三个升降销。升降销可以在升降环下方等距地间隔开。升降销由介电材料构成并且布置在围绕衬底支撑件的外周定位的介电环中。升降环(例如，c形环)可以包括布置成对应于相应的升降销的三个凹部(例如，开槽凹部)。例如，凹部接收升降销的相应上端，以使升降环围绕衬底支撑件径向对准。升降环的内径可以稍微小于衬底的外径。因此，内边缘(例如，唇缘或凸缘)支撑衬底的外边缘。例如，升降环的内边缘可以包括凹部，该凹部的外径稍微大于衬底的外径。
升降环不是连续的(即，升降环不是完整的、不断的圆或环)。相反，升降环的段(例如，称为桥接件)可以与升降环分离，以在升降环从衬底支撑件升起时提供开口。因此，晶片传送机械手的端部执行器可以经由开口容纳在升降环内，所述开口用于放置衬底和从衬底支撑件取回衬底。桥接件相对于衬底和衬底支撑件(例如，静电卡盘，或esc)保持静止。
因为升降销不位于衬底下方的衬底支撑件内，升降销不影响衬底支撑件的表面的热均匀性，因此简化和降低了用于控制热均匀性的任何装置的复杂性。此外，升降销不提供到衬底反面的弧路径，并且对应于升降销的腔不位于衬底下方，因此不利于在衬底下方的空心阴极放电。
现在参考图1，示出了根据本公开的用于蚀刻衬底的层(仅作为示例，如钨(或w)层)的衬底处理室100的示例。尽管示出和描述了特定的衬底处理室，但是本文描述的方法可以在其他类型的衬底处理系统上实现。
衬底处理室100包括下室区域102和上室区域104。下室区域102由室侧壁表面108、室底表面110和气体分配装置114的下表面限定。
上室区域104由气体分配装置114的上表面和圆顶118的内表面限定。在一些示例中，圆顶118搁置在第一环形支撑件121上。在一些示例中，第一环形支撑件121包括用于将工艺气体输送到上室区域104的一个或多个间隔孔123，如下面将进一步描述的。在一些示例中，处理气体通过一个或多个间隔孔123以相对于包括气体分配装置114的平面成锐角的向上方向输送，但可以使用其它角度/方向。在一些示例中，第一环形支撑件121中的气体流动通道134向一个或多个间隔孔123供应气体。
第一环形支撑件121可以搁置在第二环形支撑件125上，第二环形支撑件125限定用于将工艺气体从气体流动通道129输送到下室区域102的一个或多个间隔孔127。在一些示例中，气体分配装置114中的孔131与孔127对准。在其他示例中，气体分配装置114具有较小的直径，并且不需要孔131。在一些示例中，处理气体通过一个或多个间隔孔127以相对于包括气体分配装置114的平面成锐角朝向衬底以向下方向输送，但可以使用其它角度/方向。
在其他示例中，上室区域104是具有平坦顶表面的圆柱形，并且可以使用一个或多个平坦的感应线圈。在其他示例中，单个室可以与位于喷头和衬底支撑件之间的间隔件一起使用。
衬底支撑件122布置在下室区域102中。在一些示例中，衬底支撑件122包括静电卡盘(esc)，但是可以使用其他类型的衬底支撑件。在蚀刻期间，衬底126布置在衬底支撑件122的上表面上。在一些示例中，衬底126的温度可以由加热板136、具有流体通道的可选冷却板以及一个或多个传感器(未示出)控制，但是可以使用任何其他合适的衬底支撑温度控制系统。
在一些示例中，气体分配装置114包括喷头(例如，具有多个间隔孔138的板128)。多个间隔孔138从板128的上表面延伸到板128的下表面。在一些示例中，间隔孔138具有在0.4英寸至0.75英寸范围内的直径，并且喷头由导电材料(诸如铝等)或具有由导电材料制成的嵌入电极的非导电材料(诸如陶瓷)制成。
一个或多个感应线圈140围绕圆顶118的外部部分布置。当通电时，一个或多个感应线圈140在圆顶118内部产生电磁场。在一些示例中，使用上部线圈和下部线圈。气体喷射器142从气体输送系统150-1喷射一种或多种气体混合物。
在一些示例中，气体输送系统150-1包括一个或多个气体源152，一个或多个阀154、一个或多个质量流量控制器(mfc)156和混合歧管158，但是可以使用其它类型的气体输送系统。气体分离器(未示出)可以用于改变气体混合物的流速。可以使用另一气体输送系统150-2来向气体流动通道129和/或134供应蚀刻气体或蚀刻气体混合物(除了来自气体喷射器142的蚀刻气体或者代替来自气体喷射器142的蚀刻气体)。
在于2015年12月4日提交的名称为“gasdeliverysystem”的共同转让的美国专利申请序列号14/945,680中示出和描述了合适的气体输送系统，其全部内容通过引用并入本文。合适的单个或双气体喷射器和其它气体喷射位置在于2016年1月7日提交的题为“substrateprocessingsystemwithmultipleinjectionpointsanddualinjector”的共同转让的美国临时专利申请序列号62/275,837(标中示出和描述，其全部内容通过引用并入本文。
在一些示例中，气体喷射器142包括在向下方向上引导气体的中心喷射位置和以相对于向下方向成一定角度喷射气体的一个或多个侧喷射位置。在一些示例中，气体输送系统150-1将气体混合物的第一部分以第一流速输送到中心注射位置，并将气体混合物的第二部分以第二流速输送到气体喷射器142的(多个)侧注射位置。在其他示例中，由气体喷射器142输送不同的气体混合物。在一些示例中，气体输送系统150-1将如下所述地将调节气体输送到气体流动通道129和134和/或输送到处理室的其它位置。。
等离子体发生器170可以用于产生输出到一个或多个感应线圈140的rf功率。等离子体190在上室区域104中产生。在一些示例中，等离子体发生器170包括rf发生器172和匹配网络174。匹配网络174将rf发生器172的阻抗与一个或多个感应线圈140的阻抗匹配。在一些示例中，气体分配装置114连接到诸如接地的参考电位。阀178和泵180可以用于控制下室区域102和上室区域104内部的压力并且用于排空反应物。
控制器176与气体输送系统150-1和150-2、阀178、泵180和/或等离子体发生器170连通，以控制工艺气体的流动、吹扫气体、rf等离子体和室压力。在一些示例中，通过一个或多个感应线圈140在圆顶118内维持等离子体。使用气体注射器142(和/或孔123)从室的顶部引入一种或多种气体混合物，并且使用气体分配装置114将等离子体限制在圆顶118内。
将等离子体限制在圆顶118中允许等离子体物质的体积复合和通过气体分配装置114流出期望的蚀刻物质。在一些示例中，没有rf偏压施加到衬底126。结果，在衬底126上不存在活性鞘并且离子不以任何有限的能量撞击衬底。一些量的离子将通过气体分配装置114扩散出等离子体区域。然而，扩散的等离子体的量比位于圆顶118内部的等离子体低一个数量级。等离子体中的大多数离子被损失在高压下的体积复合。气体分配装置114的上表面处的表面复合损失也降低气体分配装置114下方的离子密度。
在其他示例中，提供rf偏压发生器184，并且rf偏压发生器184包括rf发生器186和匹配网络188。rf偏压可以用于在气体分配装置114和衬底支撑件之间产生等离子体，或者在衬底126上产生自偏置以吸引离子。控制器176可以用于控制rf偏置。
衬底支撑件122包括升降环192。衬底支撑件122还包括支撑环194。位于支撑环194内的升降销196支撑升降环192。升降环192的内边缘支撑并保持衬底126。根据本公开的原理的升降环192相对于衬底支撑件122可移动(例如，在垂直方向上可向上和向下移动)。例如，当衬底支撑件122降低时，升降环192保持在静止位置，使得衬底126从衬底支撑件122升起或升高，如下面更详细地描述的。在其他示例中，升降销196被升高以提升升降环192和衬底126。
现在参考图2a、2b、2c、2d和2e，示出了根据本公开的原理的其上布置有衬底204的示例性衬底支撑件200。衬底支撑件200可以包括具有内部部分(例如，对应于esc)208和外部支撑环212的基部或基座。如图2a所示，衬底支撑件200被示出具有处于完全降低位置的升降环216。在图2b和2c中，示出了具有处于升高位置的升降环216的衬底支撑件200。例如，在图2b中，包括内部部分208和外部环212的衬底支撑件200被降低(例如，相对于衬底处理室的底表面220)，同时升降销224保持静止以使升降环216从衬底支撑件200分离。相反地，在图2c中，升降销224被向上致动(例如，相对于底表面220)以接合升降环216并将升降环216提升到升高位置，同时衬底支撑件200保持静止。因此，在各种示例中，衬底支撑件200可以被配置为使得升降环216可以相对于衬底支撑件200升高，以将衬底204升高到传送位置和/或使得衬底支撑件200可以降低到使升降环216和衬底204升高到传送位置。
图2d和图2e更详细地示出了升降环216和衬底204(分别在特写和平面图中)。升降环216的内边缘228对应于支撑衬底204的外边缘232的凸缘或唇部。例如，升降环216包括接收衬底204的外边缘232的凹部236。例如，升降环216的内边缘228的内径小于衬底204的外边缘232的外径。相反，凹部236的外径大于衬底204的外边缘232的外径。如图2d所示，升降环216的底表面包括相应的凹部240，凹部240构造成接收相应的升降销224。因此，凹部240捕获并保持升降销224，并且升降销224相应地保持升降环216的径向对准。
如图2e所示，升降环216包括桥接件244。桥接件244与升降环216分离，并且因此相对于衬底支撑件200和升降环216保持在静止位置。因此，在升降环216相对于衬底支撑件200升高的示例中，桥接件244不升高并且因此与升降环216分离。相反，在衬底支撑件200相对于升降环216降低的示例中，桥接件244也降低并且因此与升降环216分离。当桥接件244和升降环216分离时，在升降环216中限定开口248。例如，升降环216可以是“c”形，并且桥接件与“c”的开口248对齐。开口248允许升降环216接收晶片传送机械手的端部执行器，以从升降环216捕获和传送衬底204。
桥接件244在接头252处邻接升降环216。例如，接头252对应于搭接接头(例如，升降环216的端部与桥接件244的相应端部重叠)。接头252可以被配置为最小化在桥接件244和升降环216的相应端部之间的空间中的自由体积，以防止接头252中的寄生等离子体点火。如图所示，接头252对应于径向切口(即，接头252对应于垂直于由升降环216限定的圆的直线)。因此，接头252相对于桥接件244和升降环216的相应边缘形成直角。在其他示例中，接头252可以以不同的角度形成。
图3示出了另一示例性衬底支撑件300的横截面。衬底支撑件300包括支撑升降销308的外部环304。升降销308支撑升降环312。升降环312被示出处于升高位置(例如，对应于升降销308被致动到升高位置和/或衬底支撑件300被致动到降低位置)。
升降环312包括与升降环312分离的桥接件316。桥接件316保持在静止位置，使得当升降环312升高和/或衬底支撑件300降低时，桥接件316与升降环312分离。将桥接件316与升降环308分离(即，通过将升降环308的高度调节到传送高度)在升降环308中限定开口320。开口320允许升降环308接收端部执行器324以将衬底传送到升降环308和从升降环308传送衬底。升降环312的端部328构造成与桥接件316形成搭接接头。仅作为示例，传送高度可对应于机器臂的端部执行器的厚度，机器臂被配置为将衬底传送到升降环312和从升降环312传送衬底。换句话说，传送高度对应于一高度，在此高度衬底的底表面和桥接件316的上表面之间的距离d至少大于端部执行器的厚度，以允许端部执行器插入到衬底和桥接件316之间。
图4a和4b示出了用于衬底支撑件400的升降机构的示例性实施方式。在图4a中，控制器404控制电动机或致动器408，以选择性地升高和降低衬底支撑件400。仅作为示例，电机408旋转驱动轴或螺钉412以选择性地升高和降低衬底400。当衬底支撑件400降低，升降销416接合升降销止动件420，从而使升降环424和衬底428保持静止。因此，升降环424相对于衬底支撑件400升高。
相反，如图4b所示，控制器404控制电动机408以在衬底支撑件400保持静止时选择性地升高和降低升降销416。因此，升降环424相对于衬底支撑件400升高。
现在参考图5，示例性控制器500(例如，对应于控制器404)包括升降环高度控制模块504，升降环高度控制模块504被配置为选择性地控制升降环相对于衬底支撑件的高度。升降环高度控制模块504接收一个或多个输入508，包括(但不限于)指示衬底正被传送到处理室或从处理室取回的输入。例如，输入508可以包括衬底上的处理已经完成，用户已经手动请求(例如，经由外部接口)传送或取回衬底等的指示。在一些示例中，输入508可以包括从机器臂或机器臂控制器发送的指示机器臂被定位成传送或取回衬底的信号。
升降环高度控制模块504响应于输入508控制升降环的高度。例如，升降环高度控制模块504与电动机控制模块512通信。电动机控制模块512响应于升降环高度控制模块504输出一个或多个控制信号以控制相应的电动机(例如，图4a中所示的电动机408，图4b中所示的电动机408等)。
在一些示例中，控制器500包括存储与升降环的高度的控制相关联的数据的存储器516。存储的数据可以包括由升降环高度控制模块504检索和/或执行的程序、算法、模型等。例如，数据可以包括与基于由接收的输入508指示的各种条件的控制升降环高度相关联的控制参数。
现在参考图6，根据本公开的用于调节升降环的高度以传送衬底的示例性方法600在604开始。在608，升降环相对于衬底支撑件的高度被调节到传送高度(例如，使用控制器500)。例如，升降环被升高或者衬底支撑件的内部部分被降低，如上文在图1-5中所述。仅作为示例，传送高度可以对应于被配置为将衬底传送到升降环和从升降环传送衬底的机器臂的端部执行器的厚度。换句话说，传送高度对应于一高度，在此高度衬底的底表面和桥接件的上表面之间的距离至少大于端部执行器的厚度，以允许端部执行器插入到衬底和桥接件之间。在一个示例中，存储器516可以存储将一个或多个传送机器臂与相应传送高度相关联的查找表或其他数据。换句话说，控制器500可以被配置为基于传送机器臂的尺寸(例如，机器臂的端部执行器的厚度)将升降环调节到足够的传送高度。
在612，衬底布置在升降环上。在616，将升降环的高度调节到处理高度(即，通过降低升降环或升高衬底支撑件的内部部分，将衬底布置在衬底支撑件上)。在620，在衬底上执行一个或多个处理步骤。在624，方法600(例如，控制器500)确定是否取回衬底。例如，控制器500可以确定处理完成并且机器臂处于获取衬底的位置。如果为真，则方法600继续到628。如果为假，则方法600继续到620。
在628，将升降环的高度调节到传送高度。在632，从升降环取回衬底。方法600在636处结束。
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，其它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所描述的这些特征中的任何一个或多个可以在任何其它实施方式中实现和/或结合任何其它实施方式中的特征，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、半导体层等等之间)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，其中没有其它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)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(rf)发生器设置、rf匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、出入工具和其它传送工具和/或连接到特定系统或与特定系统交互的负载锁的晶片传送。
宽泛地讲，控制器可以被定义为接收指令、发布指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等等的具有各种集成电路、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，该设置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晶片的一个或多个层、材料、金属、氧化物、硅、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送到系统。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结合以控制室上的工艺的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。
在非限制性的条件下，示例的系统可以包括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。
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，其它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所描述的这些特征中的任何一个或多个可以在任何其它实施方式中实现和/或结合任何其它实施方式中的特征，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、半导体层等等之间)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，其中没有其它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”。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指代下列项、是其一部分或包括：专用集成电路(asic)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(fpga)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或成组的)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或成组的)；提供所描述的功能的其它合适的硬件组件；或上述的一些或全部的组合，例如在片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(lan)、因特网、广域网(wan)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块来实现一些功能。
如上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、例程、函数、类别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”包含处理器电路，其与额外处理器电路组合地执行来自一个或一个以上模块的一些或所有代码。对多个处理器电路的引用包括在离散管芯上的多个处理器电路、在单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程，或上述的组合。术语“共享存储器电路”包括存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包括与附加存储器结合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的术语“计算机可读介质”不包括通过介质(例如在载波上)传播的瞬时电或电磁信号；因此术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的和非暂时的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如，例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光学存储介质(诸如cd、dvd或蓝光盘)。
在本申请中描述的装置和方法可以部分地或完全地由通过配置通用计算机来执行在计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实现。上述功能块、流程图组件和其他元件用作软件规范，其可以通过熟练的技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(bios)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、背景应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)要解析的描述性文本，诸如html(超文本标记语言)或xml(可扩展标记语言)，(ii)汇编代码，(iii)通过编译器从源代码生成的目标代码，(iv)用于由解释器执行的源代码，(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，源代码可以使用来自包括c、c++、c#、objective-c、haskell、go、sql、r、lisp、
权利要求中记载的技术要素均不意图成为由35usc§112(f)条所界定的装置加功能式的技术要素，除非技术要素是使用短语“用于……的装置”或在方法权利要求的情况下使用短语“用于……操作”或“用于……的步骤”来明确记载。
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