專利名稱：基板制程系統(tǒng)中用于校準(zhǔn)流量控制器的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例大體上有關(guān)于基板制程裝置。
背景技術(shù)：
在諸如蝕刻制程的基板處理期間，制程腔室的內(nèi)部體積可能暴露于ー種或多種制程氣體下。通常利用一或多個流量控制器提供這類制程氣體至該內(nèi)部體積中并且控制流率而以期望流率供應(yīng)這些制程氣體。在一些制程腔室結(jié)構(gòu)中，例如當(dāng)共享氣體分配盤供應(yīng)這些制程氣體至多個制程腔室時，本發(fā)明發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前尚無方法可用以確認(rèn)這些流量控制器是否把這些來自共享氣體分配盤的制程氣體正確地分配至各個腔室。此外，本發(fā)明發(fā)明人觀察到在多腔室基板制程系統(tǒng)(例如群集工具)上通常沒有任何工具型裝置(on-tool apparatus)可用于監(jiān)控各個腔室的流量控制器，以(例如)偵測或比較該系統(tǒng)不同腔室上的流量控制器之間的偏差。 因此，本發(fā)明發(fā)明人提供可于基板制程系統(tǒng)中用以校準(zhǔn)多個流量控制器的裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出ー種基板制程系統(tǒng)中用于校準(zhǔn)多個氣體流量的方法及裝置。一些實施例中，基板制程系統(tǒng)可包含群集工具，該群集工具包含與一中央真空傳送腔室耦接的第一制程腔室及第ニ制程腔室；第一流量控制器，該第一流量控制器提供制程氣體至該第一制程腔室；第二流量控制器，該第二流量控制器提供制程氣體至該第二制程腔室；質(zhì)量流量驗證器，該質(zhì)量流量驗證器用以驗證各別來自第一與第二流量控制器的流率；第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管用以選擇性地使該第一流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器；以及第ニ導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管用以選擇性地使該第二流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器。一些實施例中，基板制程系統(tǒng)可包含第一流量控制器以提供一制程氣體至第一制程腔室的第一區(qū)域；第二流量控制器以提供該制程氣體至第二制程腔室的第二區(qū)域；質(zhì)量流量驗證器以驗證各別來自該第一及第二流量控制器的流率；第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管用以選擇性地使該第一流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器；以及第ニ導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管用以選擇性地使該第二流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器。在一些實施例中，提供ー種于基板制程系統(tǒng)中用以校準(zhǔn)多個流量控制器的方法，該基板制程系統(tǒng)包含與中央真空傳送腔室耦接的第一制程腔室及第ニ制程腔室。在部分實施例中，該方法可包含以下步驟從與第一制程腔室耦接的第一流量控制器以第一流率提供第一氣體；引導(dǎo)該第一氣體經(jīng)由第一導(dǎo)管而流至質(zhì)量流量驗證器(mass flowverifier);使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第一流率；從與第二制程腔室耦接的第二流量控制器以第二流率提供第二氣體；引導(dǎo)該第二氣體經(jīng)由第二導(dǎo)管而流至該質(zhì)量流量驗證器；以及使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第二流率。—些實施例中，提供ー種于基板制程系統(tǒng)中用于校準(zhǔn)多個流量控制器的方法。在部分實施例中，該方法可包含以下步驟利用與第一制程腔室的第一區(qū)域耦接的第一流量控制器，提供第一氣體至質(zhì)量流量驗證器；使用該質(zhì)量流量驗證器，測量該第一氣體的第一流率；利用與該第一制程腔室的第二區(qū)域耦接的第二流量控制器，提供第二氣體至該質(zhì)量流量驗證器；以及使用該質(zhì)量流量驗證器，測量該第二氣體的第二流率，其中當(dāng)該第二量控制器提供該第二氣體至該質(zhì)量流量驗證器時，該第一流量控制器能提供該第一氣體至該第一區(qū)域。本發(fā)明的其它與進一步實施例系說明如下。


本發(fā)明的實施例系已概括總結(jié)于發(fā)明內(nèi)容中以及于實施方式中做進ー步詳細(xì)說明，并可參照附圖中所示出的本發(fā)明示范實施例而理解這些實施例。然而應(yīng)注意的是，這些附圖僅示出本發(fā)明的典型實施例，因此不應(yīng)視為本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明可能容許其它等效實施例。圖1 圖1A示出根據(jù)本發(fā)明部分實施例的多腔室基板制程系統(tǒng)的概要俯視圖。圖2系根據(jù)本發(fā)明部分實施例示出于基板制程系統(tǒng)中用以校準(zhǔn)多個流量控制器的方法流程圖。圖3系根據(jù)本發(fā)明部分實施例示出于基板制程系統(tǒng)中用以校準(zhǔn)多個流量控制器的方法流程圖。 為便于了解，系盡可能地使用相同組件參考符號代表這些圖式中共有的相同組件。為求圖式清晰，這些圖式未按比例繪制且經(jīng)簡化。應(yīng)可理解無需進一歩詳細(xì)說明，即可將ー實施例的組件及特征有利地并入其它實施例中。
具體實施例方式本發(fā)明掲示ー種于基板制程系統(tǒng)中用以校準(zhǔn)多個流量控制器的方法及裝置。該發(fā)明方法及裝置有利地幫助測量由一或多個流量控制器所提供的一或更多個流率，并且可與一參考標(biāo)準(zhǔn)(例如，質(zhì)量流量驗證器)以及與不同配置中的一或多個制程腔室耦接的其它流量控制器兩者做直接比較。因此該發(fā)明系統(tǒng)及方法可有利地縮短校準(zhǔn)各個流量控制器所需的時間，且增進這些流量控制器測量之間的一致性，從而有助于增進腔室匹配性，例如可增進ニ個不同腔室在相似制程條件下操作所得到的制程結(jié)果的一致性。參閱圖1，在一些實施例中，群集工具或多腔室制程系統(tǒng)100可能一般性地包含エ廠界面102、真空密封制程機臺104、及系統(tǒng)控制器144?？筛鶕?jù)本發(fā)明教示內(nèi)容而做適當(dāng)修改的制程系統(tǒng)范例包括可購自美國加州圣塔克拉拉市應(yīng)用材料公司的Centum 整合制程系統(tǒng)、PRODUCER 系列制程系統(tǒng)的(例如PRODUCER GT )、ADVANTEDGE 制程系統(tǒng)、或其它合適的制程系統(tǒng)。可考慮其它制程系統(tǒng)(包括來自其它制造商的系統(tǒng))亦可經(jīng)調(diào)適而受益于本發(fā)明。可根據(jù)本發(fā)明教示內(nèi)容進行修正而與本發(fā)明結(jié)合的雙腔室制程系統(tǒng)范例系描述于由Ming Xu等人于2010年4月30日申請，且標(biāo)題為“雙腔室處理系統(tǒng)”的美國專利臨時申請案61/330，156號中。機臺104可包含:多個制程腔室(示出6個)110、111、112、132、128、120、以及至
少ー個裝載鎖定腔室(示出兩個)122，且該裝載鎖定腔室122與傳送腔室136耦接。每個制程腔室包含縫閥(slit valve)、或其它可選擇性密封的開ロ，以使這些制程腔室各自的內(nèi)部容積可選擇性地與傳送腔室136的內(nèi)部容積流體連通地耦接。同樣地，每個裝載鎖定腔室122包含通ロ 125，以使這些裝載鎖定腔室122各自的內(nèi)部容積可選擇性地與該傳送腔室136的內(nèi)部容積流體連通地耦接。該エ廠界面102經(jīng)由該裝載鎖定腔室122而耦接至該傳送腔室136。在一些實施例中，例如圖1中所示出的實施例中，這些制程腔室110、111、112、132、128、120可采取兩個制程腔室110與111、112與132、128與120為ー組而分成數(shù)對腔室，且每對腔室中的制程腔室彼此相鄰設(shè)置。在一些實施例中，每對制程腔室可為ー個雙腔室制程系統(tǒng)(101、103、105)的一部分,在該系統(tǒng)中，姆一對制程腔室可各自設(shè)置于一共同外殼中，且如本文中所述般設(shè)置有某些共享來源。每個雙腔室制程系統(tǒng)101、103、105可包含ー對獨立的制程容積，該對制程容積可彼此隔開。例如，每個雙腔室制程系統(tǒng)可包含第一制程腔室及第ニ制程腔室，該第一與第二制程腔室分別具有第一與第二制程容積。該第一與第二制程容積可彼此隔開，以有助于在各別制程腔室中實質(zhì)獨立地處理基板。在雙腔室制程系統(tǒng)中的這些制程腔室的隔離制程容積可有利地減少或消除在多基板制程系統(tǒng)中因處理期間這些制程容積可流體連通地耦接而引起的制程問題。此外，雙腔室制程系統(tǒng)更有利于使用共享來源，共享來源有助于減少系統(tǒng)占地面積、硬件費用、設(shè)備使用集成本及維修等等，同時可提高基板產(chǎn)量。例如圖1所示，這些制程腔室可建構(gòu)成使制程腔室1 10與111、112與132以及128與120各腔室之間、以及/或在各個雙腔室制程系統(tǒng)101、103、105中的每對制程腔室中分別共享制程來源146AU46B、146C(統(tǒng)稱146)，即制程系統(tǒng)供應(yīng)器、電源、真空幫浦系統(tǒng)或諸如此類者。共享硬件及/或來源的其它范例可包括一或更多個制程前置初抽幫浦、交流配電電源及直流電源、冷卻水配線、冷卻器、多通道溫控器、氣體分配盤、控制器、及諸如此類者。一些實施例中，エ廠界面102包含至少一個瑪站(docking station) 108、以及至少ー個エ廠界面機械手114(示出兩個)以幫助傳送基板。塢站108建構(gòu)成可接收ー或更多個前開式晶圓盒106A B(F0UP，圖中示出兩個)。一些實施例中，エ廠界面機械手114通常包含刀刃116，該刀刃116設(shè)置于機械手114的末端，且經(jīng)建構(gòu)用以將基板從エ廠界面102通過裝載鎖定腔室122而傳送至制程機臺104以進行處理?？呻S意愿地使一或多個測量站118連接至エ廠界面102的終端126，以便于測量來自前開式晶圓盒106A B的基板。一些實施例中，每個裝載鎖定腔室122可包含第一通ロ 123與第二通ロ 125，第一通ロ 123耦接至エ廠界面102，以及第二通ロ 125耦接至傳送腔室136。裝載鎖定腔室122可耦接至壓カ控制系統(tǒng)，該壓力控制系統(tǒng)可使裝載鎖定腔室122抽空或破真空(vent)以助于在傳送腔室136的真空環(huán)境與エ廠界面102的實質(zhì)周遭環(huán)境(例如大氣環(huán)境)之間傳遞基板。一些實施例中，傳送腔室136內(nèi)部設(shè)有真空機械手130。真空機械手130通常包含與活動臂131耦接的一或多個傳送刀刃134(圖中示出兩個)。一些實施例中，例如當(dāng)這些制程腔室110、111、112、132、128、120如圖1所示般以兩個為ー組時，真空機械手130可具有兩個平行傳送刀刃134，這些傳送刀刃134系經(jīng)設(shè)計以使該真空機械手130可同時使兩個基板124、126從裝載鎖定腔室122傳送至各對制程腔室中(例如腔室110與111、112與132、以及120與128)。這些制程腔室110、111、112、132、120、128可為任何用于基板處理的制程腔室類
型。然而，為能使用這些共享來源，每ー對制程腔室系同型腔室，例如蝕刻腔室、沉積腔室、或諸如此類者?？筛鶕?jù)本發(fā)明教示內(nèi)容進行修改的適當(dāng)蝕刻腔室的非限制性范例包括購自美國加州圣塔克拉拉市應(yīng)用材料公司所生產(chǎn)的去耦合電漿源(DPS)系列腔室、HART 、E-MAX 或ENABLER 蝕刻腔室的任一者。包括來自其它制造商在內(nèi)的其它蝕刻腔室亦可使用。每對制程腔室110與111、112與132、以及120與128可具有共享來源146A、146B或146C。例如在一些實施例中，這些共享來源可包含共享氣體分配盤(例如圖1中所示出用于共享來源146BU46C的氣體分配盤)以提供如下述的制程氣體。再者，這些共享來源可包含共享真空幫浦，以用于使每個制程腔室連同每個制程腔室的相鄰腔室一起抽空、或是單獨抽空各別制程腔室。可擇ー或結(jié)合使用該共享真空幫浦，每個制程腔室可包含各自獨有的真空幫浦(未示出)以用于抽空每個制程腔室的內(nèi)部容積。一些實施例中，這些共享來源包含位于制程腔室之間的共享氣體分配盤。例如，共享來源146B包含共享氣體分配盤150，如圖1所示般該氣體分配盤150系由制程腔室112與制程腔室132兩者共享。共享氣體分配盤150可例如包含多個制程氣體源，這些制程氣體源透過多個流量控制器與相關(guān)裝置而耦接至這些制程腔室112、132。如本文中使用“流量控制器” 一詞系指任何用于控制一種或多種氣體流經(jīng)該流量控制器的流率的裝置，例如質(zhì)量流量控制器、流量比控制裝置、流量控制孔、或諸如此類者。舉例而言，該共享氣體分配盤150的各個氣體源可耦接至ー質(zhì)量流量控制器，該質(zhì)量流量控制器可計量從氣體源以期望流率流出的氣體。例如，可通過流量控制器152計量來自氣體分配盤150的第一制程氣體源(未示出)的第一制程氣體，以及可通過流量控制器154計量來自共享氣體分配盤150的第二制程氣體源(未示出)的第二制程氣體。該第一與第二制程氣體可離開離流量控制器152、154，并且進入與各流量控制器152、154的各別出口耦接的混合器156中。第一與第二制程氣體 可在混合器156中混合及均質(zhì)化，并且制程氣體的混合比例系與這些流量控制器152、154所計量的每種制程氣體的各別量成比例?？山?jīng)由多通道流量比控制器或能控制分別供應(yīng)至各制程腔室的氣體的其它類似裝置，使來自混合器156的出口且已混合的第一與第二制程氣體分配至制程腔室112、132，以及可隨意愿地分配至指定制程腔室中的一或多個區(qū)域。例如，多通道流量比控制器158可包含共享入ロ 160，以用于接收來自混合器出ロ的已混合的第一和第二制程氣體，并且可經(jīng)由ー或多個流量控制器(例如質(zhì)量流量控制器、流量比控制器、固定孔或類似物、或上述裝置的組合)而將該已混合的第一和第二制程氣體分配至制程腔室112、132。在圖1描述的實施例中，顯示出兩對流量控制器162、164、166、168，且第一對流量控制器(例如，162和164)系耦接至制程腔室112，以及第二對流量控制器(例如，166和168)系耦接至制程腔室132。該多通道流量比控制器158可例如包含一或更多個流量控制器，該ー或多個流量控制系各別供應(yīng)已混合的第一和第二制程氣體至各別制程腔室112、132，該兩個流量控制器耦接至圖1中所繪的各腔室。例如，流量控制器162、164提供已混合的第一和第二制程氣體至制程腔室112，以及流量控制器164、166提供已混合的第一和第二制程氣體至制程腔室132。每ー對流量控制器(例如，流量控制器162和164)可能以不同流率提供已混合的第一和第二制程氣體給每個制程腔室，例如給制程腔室112。舉例而言，流量控制器162提供已混合的第一和第二制程氣體通過制程腔室112的第一入口 170的流率可能不同于該流量控制器164提供已混合的第一和第二制程氣體通過制程腔室112的第二入口 172的流率。例如，該第一和第二入口 170、172可能是ー噴頭(未示出)的內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域、不同區(qū)域的氣體入ロ或諸如此類者。該多腔室基板制程系統(tǒng)100還包括質(zhì)量流量驗證器174，以驗證系統(tǒng)100中來自上述各流量控制器及更多的需要流率驗證的流量控制器的流率。例如，此類額外的流量控制器可能是該共享來源146A、或共享來源146C的一部分。這些共享來源146A和146C可具有共享氣體分配盤、以及流量控制器的結(jié)構(gòu)配置，且該流量控制器的結(jié)構(gòu)配置系類似上述用于共享來源146B的流量控制器的結(jié)構(gòu)配置。質(zhì)量流量驗證器174可為任何用以驗證質(zhì)量流量控制器所提供的氣體流率的適當(dāng)裝置。此類質(zhì)量流量驗證器可例如借著監(jiān)控一段時間內(nèi)于已知體積中的壓カ升高速率而操作、或是利用其它 適當(dāng)方法用以獨立地確認(rèn)任何一個受質(zhì)量流量驗證器174所監(jiān)控的流量控制器的流率。某些實施例中，質(zhì)量流量驗證器174可安裝于這些雙腔室制程系統(tǒng)101、103、105的其中一者上。某些實施例中，質(zhì)量流量驗證器174可安裝于該多腔室制程系統(tǒng)100的傳送腔室136上，或是安裝在其它某些適當(dāng)位置以耦接至與該多腔室制程系統(tǒng)100的每個制程腔室耦接的各個流量控制器。質(zhì)量流量驗證器174可通過位于流量控制器的出口下方(例如位于下游)的各別導(dǎo)管，而選擇性地耦接至每個流量控制器。借著經(jīng)由各別導(dǎo)管(而非利用來自供制程氣體混合的歧管的単一個導(dǎo)管)使每個流量控制器選擇性地耦接至該質(zhì)量流量驗證器，本發(fā)明裝置有助于獨立地驗證及/或校準(zhǔn)每個流量控制器，并且當(dāng)驗證或校準(zhǔn)來自這些流量控制器的其中一者的流率時，不會影響其它流量控制器提供制程氣體的能力。每個導(dǎo)管可分別在指定流量控制器的下游位置處通過多向閥(未示出)或類似物，而耦接至該指定流量控制器，該每個導(dǎo)管可選擇性地使各別流量控制器耦接至制程腔室、或質(zhì)量流量驗證器174其中一者。例如，當(dāng)希望驗證流量控制器的流率時，可利用多向閥引導(dǎo)通常從流量控制器的出口流向制程腔室的制程氣體流入該導(dǎo)管中，進而流入該質(zhì)量流量驗證器174。于驗證期間，待驗證的流量控制器不提供制程氣體給制程腔室，但該系統(tǒng)100的其余的所有流量控制器可繼續(xù)提供制程氣體給制程腔室，以(例如)用以處理基板或此類對象。某些實施例中，氣流可繞過該質(zhì)量流量驗證器174，使得這些導(dǎo)管能快速排空，而無需流過該質(zhì)量流量驗證器174，從而可加速在驗證不同氣流之間的氣體更換清洗動作。例如，圖1中顯示數(shù)個導(dǎo)管把各個流量控制器耦接至質(zhì)量流量驗證器174。為了清楚表示，圖1中省略ー些導(dǎo)管。然而，該制程系統(tǒng)100的每個流量控制器可具有導(dǎo)管用以把該指定的流量控制器耦接至質(zhì)量流量驗證器174。例如，導(dǎo)管176使流量控制器152耦接至質(zhì)量流量驗證器174。類似導(dǎo)管(未示出)則使流量控制器154耦接至質(zhì)量流量驗證器174。同樣地，導(dǎo)管178、180則使質(zhì)量流量驗證器174耦接至個別流量控制器162、166，這些流量控制器可提供類似(或相同)氣流給相鄰制程腔室112、132中的對應(yīng)地區(qū)或區(qū)域。再者，這些導(dǎo)管可使提供ー種制程氣體的多個流量控制器耦接至同一個腔室。例如，導(dǎo)管180使該流量控制器166耦接至質(zhì)量流量驗證器174，以及導(dǎo)管182使流量控制器168耦接至該質(zhì)量流量驗證器174，其中該流量控制器166、168提供一種制程氣體給該制程腔室132。
某些實施例中，所有使系統(tǒng)100的各個流量控制器與質(zhì)量流量驗證器174耦接的導(dǎo)管可具有實質(zhì)相等或大約相等的流導(dǎo)率(flowconductance)。本文中所使用“實質(zhì)相等(或大約相等)”ー詞系包含具有約±10%的流導(dǎo)率偏差的意思?；蛘撸谀承嵤├?，把供應(yīng)制程氣體的流量控制器耦接至不同制程腔室中的對應(yīng)區(qū)域(例如各制程腔室中的第一區(qū)域、各制程腔室中的第二區(qū)域，等等)的這些導(dǎo)管可具有實質(zhì)相同或大約相等的流導(dǎo)率。舉例而言，這些把流量控制器162、166耦接在相鄰制程腔室112、132上的導(dǎo)管178、180可具有實質(zhì)相同或大約相等的流導(dǎo)率，而得以利用質(zhì)量流量驗證器174比較個別流量控制器162、166的流率。同樣地，使流量控制器152與質(zhì)量流量驗證器174耦接的導(dǎo)管176以及使流量控制器186與該質(zhì)量流量驗證器耦接的導(dǎo)管184可具有實質(zhì)相同或大約相等的流導(dǎo)率。在前述例子中，流量控制器186供應(yīng)給該雙腔室制程系統(tǒng)103的制程氣體以及該流量控制器152供應(yīng)給該雙腔室制程系統(tǒng)105的制程氣體系相同制程氣體。
或者，可擇ー或結(jié)合使全部或數(shù)對的導(dǎo)管具有實質(zhì)相似的流導(dǎo)率，該質(zhì)量流量驗證器174可設(shè)計用以產(chǎn)生扼流(choked flow)，其中例如從導(dǎo)管進入該質(zhì)量流量驗證器174的制程氣體的流率系與該導(dǎo)管的流導(dǎo)率無關(guān)。例如，質(zhì)量流量驗證器174可還包括臨界流體噴嘴188，該臨界流體噴嘴188設(shè)置于質(zhì)量流量驗證器174的入口處，使得該制程氣體在進入質(zhì)量流量驗證器174時會流經(jīng)該臨界流體噴嘴。例如可依據(jù)入口孔及出口孔的直徑、長度、形狀或諸如此類因素來設(shè)計該臨界流體噴嘴188，以使進入該臨界流體噴嘴188中的任何氣體的流率標(biāo)準(zhǔn)化(normalize)，而不受提供氣體的導(dǎo)管的流導(dǎo)率所影響。例如，該臨界流體噴嘴可能提供限制，使得跨越該整個臨界流體噴嘴的壓降至少是該壓カ的一半(例如該臨界流體噴嘴的緊接上游處的第一壓カ至少是該臨界流體噴嘴緊接下游處的第二壓力的至少兩倍大)?？蓳瘵`或結(jié)合使全部或數(shù)對的導(dǎo)管具有實質(zhì)相似的流導(dǎo)率，及/或使該質(zhì)量流量驗證器174設(shè)計成用以產(chǎn)生扼流，在某些實施例中，可使下游的流導(dǎo)率最小化以提供較低的基線壓カ(baselinepressure),從而能夠使用較高的流率。
系統(tǒng)控制器144耦接至制程系統(tǒng)100，以用于控制該制程系統(tǒng)100或該制程系統(tǒng)100的構(gòu)件。例如，系統(tǒng)控制器144可利用直接控制系統(tǒng)100的這些制程腔室110、111、112、132、128、120，或者借著控制與這些制程腔室110、111、112、132、128、120及系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的計算機(或控制器)，來控制系統(tǒng)100的操作。操作時，系統(tǒng)控制器144能收集數(shù)據(jù)，并且根據(jù)各別腔室和系統(tǒng)控制器144的回饋使系統(tǒng)100的效能最佳化。
系統(tǒng)控制器144通常包含中央處理單元(CPU) 138、內(nèi)存140、及支持電路142。CPU 138可為能用于エ業(yè)設(shè)定的任何形式的通用計算機處理器。CPU 138可存取該內(nèi)存或計算機可讀媒體140，并且該內(nèi)存或計算機可讀媒體140可能是ー或多個可輕易取得的遠程或內(nèi)建內(nèi)存，例如隨機存取內(nèi)存(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤、硬盤、或任何其它形式的數(shù)字儲存器。這些支持電路142—般耦接至CPU 138，并且可包含高速緩存、時鐘電路、輸入/輸出子系統(tǒng)、電源供應(yīng)器、及諸如此類者。本發(fā)明中所描述的發(fā)明方法通?？勺鳛檐浖虄Υ嬗趦?nèi)存140中、或儲存于如上述特定一對制程腔室的內(nèi)存中，而當(dāng)利用該CPU138執(zhí)行該發(fā)明方法時可使該對制程腔室根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行制程。
以上設(shè)備可被用于通過各種方式來校準(zhǔn)多個流量控制器。例如，在一些實施例中，用于對襯底處理系統(tǒng)(包括連接至中央真空傳輸腔的第一處理腔以及第ニ處理腔)中的多個流量控制器進行校準(zhǔn)的方法可包括以第一流率從連接至第一處理腔的第一流量控制器提供第一氣體，引導(dǎo)該第一氣體經(jīng)由第一導(dǎo)管而流至質(zhì)量流量驗證器；使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第一流率；從與第二制程腔室耦接的第二流量控制器以第二流率提供第二氣體；引導(dǎo)該第二氣體經(jīng)由第二導(dǎo)管而流至該質(zhì)量流量驗證器；以及使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第二流率。在一些實施例中，用于對襯底處理系統(tǒng)中的多個流量控制器進行校準(zhǔn)的方法可包括通過連接至第一處理腔的第一區(qū)的第一流量控制器來向質(zhì)量流量驗證器提供第一氣體；使用該質(zhì)量流量驗證器測量第一氣體的該第一流率；通過連接至第一處理腔的第二區(qū)的第二流量控制器來向質(zhì)量流量驗證器提供第二氣體；并且使用該質(zhì)量流量驗證器測量第二氣體的該第二流率；其中，在第二流量控制器向質(zhì)量流量驗證器提供第二氣體的同時，第一流量控制器能夠向第一區(qū)提供第一氣體。在一些實施例中，可以各自的流率來提供第一氣體及第ニ氣體，以獲得希望的流率。可基于對第一及第二流率的判定結(jié)果來判定第一與第二流率之間的實際流量比，并且可將實際流量比與希望的流量比進行比較以判定是否提供了希望的流量比。圖2示出根據(jù)本發(fā)明某些實施例于基板制程系統(tǒng)中校準(zhǔn)多個流量控制器的方法200的流程圖。以下將依據(jù)圖1所繪的發(fā)明裝置說明該方法200。于步驟202，可使該與第一制程腔室耦接的第一流量控制器以第一流率供應(yīng)至第一制程腔室的第一氣體提供給質(zhì)量流量驗證器。例如，該第一流量控制器可能是上述系統(tǒng)100的任ー個流量控制器，然而以下將參照雙腔室制程系統(tǒng)105的流率控制器162、166及168說明該方法200。因此，為描述該方法200，該第一流量控制器可為流量控制器166，該流量控制器166可于標(biāo)準(zhǔn)操作條件下提供第一氣體至制程腔室132 ;然而余留量驗證期間，系如上述般通過導(dǎo)管180引導(dǎo)該第一氣體流至質(zhì)量流量驗證器174。例如，于標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，該流量控制器166經(jīng)由第一入口 171提供第一氣體至制程腔室，其中該第一入口 171實質(zhì)上相當(dāng)于上述制程腔室112的第一入口 170。于步驟204，使用質(zhì)量流量驗證器174測量該流量控制器166的第一流率。例如，可利用已知體積中的壓カ上 升速率或類似的驗證方法測量該第一流率。如上所述，質(zhì)量流量驗證器174可設(shè)計用于產(chǎn)生扼流(chokedflow)、或每個導(dǎo)管的流導(dǎo)率可為已知或?qū)嵸|(zhì)相似。例如，若質(zhì)量流量驗證器174所測得的第一流率與該流量控制器166所讀取的第一流率實質(zhì)不相同時，可根據(jù)該質(zhì)量流量驗證器174所測得的第一流率，校準(zhǔn)該流量控制器166。舉例而言，在某些實施例中若所測得的第一流率與該流量控制器166所讀取的第一流率之間存在約1%至約5%的差異，該流量控制器166可能需要校準(zhǔn)。例如，若該差異小于約1%，則流量控制器166可視為處于可操作的條件下。若該差異大于約5%，則需更換該流量控制器 166。于步驟206，待使用質(zhì)量流量驗證器174測量流量控制器166的第一流率之后，可清空該質(zhì)量流量驗證器174中的第一氣體。例如，可借著從導(dǎo)管180引導(dǎo)第一氣體回到制程腔室132及/或關(guān)閉該流量控制器166，而清空該質(zhì)量流量驗證器174中的第一氣體。待通過導(dǎo)管180的第一氣體氣流停止后，可利用與該系統(tǒng)耦接或?qū)儆谠撓到y(tǒng)100的一部份的真空幫浦或類似裝置經(jīng)由質(zhì)量流量驗證器174的出ロ(未示出)移除第一氣體。于步驟208，可使該利用與第二制程腔室耦接的第二流量控制器以第二流率供應(yīng)至第二制程腔室的第二氣體提供給該質(zhì)量流量驗證器174。例如，該第二流量控制器可為流量控制器162，該第二流量控制器可為流量控制器可在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下供應(yīng)第二氣體至制程腔室112 ;然而于流量驗證期間，系如上述般通過導(dǎo)管178引導(dǎo)該第二氣體流至質(zhì)量流量驗證器174。在某些實施例中，該第二氣體實質(zhì)上可相當(dāng)于第一氣體。在一些實施例中，該第二流率實質(zhì)上可相當(dāng)于第一流率。在某些實施例中，當(dāng)利用質(zhì)量流量驗證器174驗證該流量控制器162的流率時，流量控制器166可提供第一氣體至制程腔室132。在某些實施例中，當(dāng)正在驗證該流量控制器162的流率時，可關(guān)閉流量控制器166。同樣地，當(dāng)于如上述般于步驟202及204驗證流量控制器166的同時，該流量控制器162可提供第一氣體至制程腔室112或關(guān)閉任選ー者。于步驟210，可使用質(zhì)量流量驗證器174測量該流量控制器162的第二流率。例如，可通過以上步驟204所述的任ー種方法測量該第二流率。舉例而言，在某些實施例中，若測得的第二流率與流量控制器162所讀取的第二流率之間存在約I %至約5%的差異時，則流量控制器162可能需要校準(zhǔn)。例如，若該差異小于約I %，該流量控制器162可視為處于可操作的條件。若該差異大于約5%，則需更換該流量控制器162。可替代方法步驟208 210或與步驟208 210合并使用，方法200可進行至步驟302 (如圖3所示)，于步驟302中，可使第三流量控制器以第三流率供應(yīng)至第一制程腔室的第一氣體提供給該質(zhì)量流量驗證器174。例如，第三流量控制器可為流量控制器168，該流量控制器在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下提供第一氣體至制程腔室132 ;然而于流量驗證期間，系如上述般透過導(dǎo)管182引導(dǎo)該第一氣體流至質(zhì)量流量驗證器174。例如，于標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，流量控制器168經(jīng)由第二入口 173提供第一氣體至制程腔室，其中該第二入口 173實質(zhì)上相當(dāng)于上述制程腔室112的第二入口 172。例如，于步驟206清除質(zhì)量流量驗證器174中的第一氣體之后，可使方法200進行至步驟302?；蛘撸诓襟E210驗證流量控制器162后，并且清除質(zhì)量流量驗證器174中的第二氣體后(未示出于第2 3圖的方法200的流程圖中)，可使方法200進行至步驟302。如上述，流量控制器166、168可為多通道流量比控制器158的一部分，該多通道流量比控制器158包含共享入口 160以用于接收第一氣體，該第一氣體可例如是由混合器156的出口所提供的制程氣體混合物，并且該多通道流量比控制器158可經(jīng)由ー或更多個流量控制器分配該第一氣體(例如単一種氣體或氣體混合物)至這些制程腔室112、132，例如在此示范實施例中，是經(jīng)由流量控制器166、168分配氣體至制程腔室132。例如，流量控制器166、168可使第一入口與第二入口 171、173之間以期望的流率比提供第一氣體至制程腔室132。例如可借著設(shè)定流量控制器166、168的第一和第三流率至期望流率來達到期望的流率比。為了確認(rèn)通過這些流量控制器166、168以期望的流率比輸送至制程腔室132，可利用質(zhì)量流量驗證器174獨立地驗證每個流量控制器的流率。例如上述般，流量控制器166系于步驟204經(jīng)驗證。于步驟304，使用質(zhì)量流量驗證器174測量該流量控制器168的第三流率。例如，利用如于步驟204所述的這些方法中的任一方法測量第三流率。舉例而言，在某些實施例中，若所測得的第三流率與該流量控制器168讀取的第三流率之間存在約±5%的差異時，則該流量控制器168可能需要校準(zhǔn)。 如同上述實施例，這些流量控制器162、166的任一者或兩者可停止運作(idled)、或供應(yīng)氣體至各別制程腔室112、132的一者，同時如下所述般地驗證該流量控制器168。例如在某些實施例中，可經(jīng)由流量控制器162(及/或經(jīng)由流量控制器164)提供第二氣體至制程腔室112以處理放置于制程腔室112中的基板(未示出)，同時利用質(zhì)量流量驗證器174驗證該流量控制器168。此外，當(dāng)利用質(zhì)量流量驗證器174驗證該流量控制器168的同吋，該流量控制器166可以停止運作或正在運作。再者，于步驟304測量該第三流率之后，可借著比較所測得的第一與第三流率而測定出該流量控制器166、168將要經(jīng)由第一與第二入口 171、173而供應(yīng)至該制程腔室132的第一氣體的流率比。同樣如上述般，可各自依據(jù)所測得知流率比來校準(zhǔn)該第一與第三流量控制器，或者可根據(jù)所測得的流率比而整體校準(zhǔn)該多通道流量比控制器158。于步驟306，于完成測量該流量控制器168的第三流率后，清空質(zhì)量流量驗證器174中的第一氣體。例如，可使用上述方法中的任ー種方法，清空該質(zhì)量流量驗證器174。于步驟306中清空質(zhì)量流量驗證器174的第一氣體后，該方法200可例如進行至步驟208、或選擇驗證另ー個流量控制器，例如可選擇驗證與該雙腔室制程系統(tǒng)103的共享來源146C連接的流量控制器186或其它流量控制器?；蛘?，若該系統(tǒng)100的所有流量控制器皆已利用方法200加以驗證，則可再次執(zhí)行或定期地執(zhí)行該方法200，或于制程執(zhí)行期望次數(shù)之后、或是希望驗證該系統(tǒng)100的流量控制器的校準(zhǔn)時可執(zhí)行該方法200。雖然上述內(nèi)容系有關(guān)群集工具的結(jié)構(gòu)配置，但以上教示內(nèi)容亦可用于修改具有多個區(qū)域的単一制程腔室，以幫助確認(rèn)流率并且校準(zhǔn)與該單ー制程腔室的多個區(qū)域耦接的多個流量計量器?？蓳瘵`或額外地根據(jù)本發(fā)明教示內(nèi)容，修改多個鄰近設(shè)置的制程腔室以共享ー個質(zhì)量流量驗證器。一些實施例中，可根據(jù)本發(fā)明教示內(nèi)容修改一種雙腔室制程系統(tǒng)(例如系統(tǒng)101)以共享一個質(zhì)量流量驗證器，而無需安裝在群集工具上。因此，本發(fā)明掲示于基板制程系統(tǒng)中用于校準(zhǔn)多個流量控制器的方法與裝置。該發(fā)明方法及裝置有利地幫助測量 由一或更多個流量控制器所提供的一或更多個流率，并且可與一參考標(biāo)準(zhǔn)(例如，質(zhì)量流量驗證器)以及與不同配置中的一或更多個制程腔室耦接的其它流量控制器兩者做直接比較。因此這些發(fā)明系統(tǒng)及方法可有利地縮短校準(zhǔn)各個流量控制器所需的時間，且增進這些流量控制器測量之間的一致性，從而有助于增進腔室匹配性，例如可增進不同腔室在相似制程條件下操作所得的制程結(jié)果的一致性。雖然上述內(nèi)容系描述本發(fā)明的多個實施例，但在不偏離本發(fā)明基本范圍下當(dāng)可做出其它或進一歩的發(fā)明實施例。
權(quán)利要求
1.一種基板制程系統(tǒng)，該基板制程系統(tǒng)包含群集工具，該群集工具包含第一制程腔室、及第二制程腔室，該第一與該第二制程腔室系耦接至中央真空傳送腔室；第一流量控制器，該第一流量控制器提供制程氣體至該第一制程腔室；第二流量控制器，該第二流量控制器提供該制程氣體至該第二制程腔室；質(zhì)量流量驗證器，該質(zhì)量流量驗證器驗證各別來自該第一及第二流量控制器的流率； 第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管選擇性地使該第一流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器；以及第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管選擇性地使該第二流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器。
2.如權(quán)利要求7所述的基板制程系統(tǒng)，其中該一及第二導(dǎo)管具有相同的流導(dǎo)率。
3.如權(quán)利要求7所述的基板制程系統(tǒng)，還包括共享氣體分配盤，該共享氣體分配盤用以提供該制程氣體至該第一及第二流量控制器。
4.如權(quán)利要求7所述的基板制程系統(tǒng)，還包括第三流量控制器，該第三流量控制器提供該制程氣體至該第一制程腔室；以及第三導(dǎo)管，該第三導(dǎo)管選擇性地使該第三流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器，以驗證來自該第三流量控制器的流率；其中當(dāng)該第一、第二或第三流量控制器的任一者由該質(zhì)量流量驗證器驗證后，該第一、 第二或第三流量控制器的任意兩者能夠使該制程氣體各別流至該第一或第二程腔室的一者。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的基板制程系統(tǒng)，其中該質(zhì)量流量驗證器還包括 臨界流體噴嘴，其中該第一氣體流經(jīng)該臨界流體噴嘴的流率系與該第一導(dǎo)管中的流導(dǎo)率無關(guān)，以及其中該第二氣體流經(jīng)該臨界流體噴嘴的流率系與該第二導(dǎo)管中的流導(dǎo)率無關(guān)。
6.一種基板制程系統(tǒng)，該基板制程系統(tǒng)包含第一流量控制器，該第一流量控制器提供制程氣體至一第一制程腔室的一第一區(qū)域； 第二流量控制器，該第二流量控制器提供該制程氣體至該第一制程腔室的一第二區(qū)域；質(zhì)量流量驗證器，該質(zhì)量流量驗證器驗證各別來自該第一及第二流量控制器的流率； 第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管選擇性地使該第一流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器；以及第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管選擇性地使該第二流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器。
7.一種用于在基板制程系統(tǒng)中校準(zhǔn)多個流量控制器的方法，該基板制程系統(tǒng)包含 與中央真空傳送腔室耦接的第一制程腔室及第二制程腔室，該方法包含以下步驟從與第一制程腔室耦接的第一流量控制器以第一流率提供第一氣體；引導(dǎo)該第一氣體經(jīng)由第一導(dǎo)管而流至質(zhì)量流量驗證器；使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第一流率；從與第二制程腔室耦接的第二流量控制器以第二流率提供第二氣體；引導(dǎo)該第二氣體經(jīng)由第二導(dǎo)管而流至該質(zhì)量流量驗證器；以及使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第二流率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟依據(jù)利用該質(zhì)量流量驗證器所測得的第一流率，校準(zhǔn)該第一流量控制器；以及依據(jù)利用該質(zhì)量流量驗證器所測得的第二流率，校準(zhǔn)該第二流量控制器。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中使該第一流量控制器與該質(zhì)量流量驗證器耦接的第一導(dǎo)管、以及使該第二流量控制器與該質(zhì)量流量驗證器耦接的第二導(dǎo)管具有實質(zhì)相同的流導(dǎo)率。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中或者使該第一流量控制器與該質(zhì)量流量驗證器耦接的第一導(dǎo)管、以及使該第二流量控制器與該質(zhì)量流量驗證器耦接的第二導(dǎo)管具有不同的流導(dǎo)率，并且其中該質(zhì)量流量驗證器更建構(gòu)成使得該第一氣體從該第一導(dǎo)管進入該質(zhì)量流量驗證器的流率與該第一導(dǎo)管中的流導(dǎo)率無關(guān)，以及使得該第二氣體通過該第二導(dǎo)管進入該質(zhì)量流量驗證器的流率與該第二導(dǎo)管中的流導(dǎo)率無關(guān)；或者使該第一流量控制器與該質(zhì)量流量驗證器耦接的第一導(dǎo)管、以及使該第二流量控制器與該質(zhì)量流量驗證器耦接的第二導(dǎo)管具有不同的容積，并且其中該質(zhì)量流量驗證器更建構(gòu)成使得該第一氣體從該第一導(dǎo)管進入該質(zhì)量流量驗證器的流率與該第一導(dǎo)管中的容積無關(guān)，以及使得該第二氣體通過該第二導(dǎo)管進入該質(zhì)量流量驗證器的流率與該第二導(dǎo)管中的容積無關(guān)。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟使該第一氣體從第一氣體分配盤流至該第一流量控制器；以及使該第二氣體從第二氣體分配盤流至該第二流量控制器。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該第一氣體及該第二氣體為相同氣體，以及其中該一氣體及該第二氣體系從位于該第一與第二制程腔室之間所共享的共享氣體分配盤供應(yīng)至該第一和第二流量控制器。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟在完成該第一流量控制器的該第一流率的測量之后，通過該第一質(zhì)量流量控制器重新使該第一氣體流至該第一制程腔室；以及利用該第一流量控制器維持該第一氣體流至該第一制程腔室，同時測量該第二流量控制器的該第二流率。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟從與該第一制程腔室耦接的第三流量控制器以第三流率提供該第一氣體；引導(dǎo)該第一氣體經(jīng)由第三導(dǎo)管而流至該質(zhì)量流量驗證器；以及使用該質(zhì)量流量驗證器測量該第三流率，其中該第一流量控制器提供該第一氣體至該第一制程腔室的第一氣體入口，以及該第三流量控制器提供該第一氣體至該第一制程腔室的第二氣體入口。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟比較所測得的第一及第三流率，以測定流率比；以及依據(jù)所測得的流率比來校準(zhǔn)該第一及第三流量控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基板制程系統(tǒng)中用于校準(zhǔn)多個氣體流量的方法及裝置。在一些實施例中，基板制程系統(tǒng)可包含群集工具，該群集工具包含與中央真空傳送腔室耦接的第一制程腔室及第二制程腔室；第一流量控制器，該第一流量控制器提供制程氣體至該第一制程腔室；第二流量控制器，該第二流量控制器提供制程氣體至該第二制程腔室；質(zhì)量流量驗證器，該質(zhì)量流量驗證器用以驗證各別來自第一與第二流量控制器的流率；第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管可選擇性地使該第一流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器；以及第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管可選擇性地使該第二流量控制器耦接至該質(zhì)量流量驗證器。
文檔編號H01L21/3065GK103038867SQ201180007645
公開日2013年4月10日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者詹姆斯·P·克魯斯, 約翰·W·雷恩, 瑪瑞斯科·格雷戈爾, 達科·巴庫斯, 拜林·達蘭, 克里·林恩·柯布, 明·徐, 安德魯·源 申請人:應(yīng)用材料公司