CN103038867A - 基板制程系统中用于校准流量控制器的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板制程系统中用于校准多个气体流量的方法及装置。在一些实施例中，基板制程系统可包含群集工具，该群集工具包含：与中央真空传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，该第一流量控制器提供制程气体至该第一制程腔室；第二流量控制器，该第二流量控制器提供制程气体至该第二制程腔室；质量流量验证器，该质量流量验证器用以验证各别来自第一与第二流量控制器的流率；第一导管，该第一导管可选择性地使该第一流量控制器耦接至该质量流量验证器；以及第二导管，该第二导管可选择性地使该第二流量控制器耦接至该质量流量验证器。

Description

基板制程系统中用于校准流量控制器的装置及方法
技术领域
本发明的实施例大体上有关于基板制程装置。
背景技术
在诸如蚀刻制程的基板处理期间，制程腔室的内部体积可能暴露于一种或多种制程气体下。通常利用一或多个流量控制器提供这类制程气体至该内部体积中并且控制流率而以期望流率供应这些制程气体。在一些制程腔室结构中，例如当共享气体分配盘供应这些制程气体至多个制程腔室时，本发明发明人发现目前尚无方法可用以确认：这些流量控制器是否把这些来自共享气体分配盘的制程气体正确地分配至各个腔室。此外，本发明发明人观察到：在多腔室基板制程系统(例如群集工具)上通常没有任何工具型装置(on-tool apparatus)可用于监控各个腔室的流量控制器，以(例如)侦测或比较该系统不同腔室上的流量控制器之间的偏差。
因此，本发明发明人提供可于基板制程系统中用以校准多个流量控制器的装置及方法。
发明内容
本发明提出一种基板制程系统中用于校准多个气体流量的方法及装置。一些实施例中，基板制程系统可包含：群集工具，该群集工具包含：与一中央真空传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，该第一流量控制器提供制程气体至该第一制程腔室；第二流量控制器，该第二流量控制器提供制程气体至该第二制程腔室；质量流量验证器，该质量流量验证器用以验证各别来自第一与第二流量控制器的流率；第一导管，该第一导管用以选择性地使该第一流量控制器耦接至该质量流量验证器；以及第二导管，该第二导管用以选择性地使该第二流量控制器耦接至该质量流量验证器。
一些实施例中，基板制程系统可包含：第一流量控制器以提供一制程气体至第一制程腔室的第一区域；第二流量控制器以提供该制程气体至第二制程腔室的第二区域；质量流量验证器以验证各别来自该第一及第二流量控制器的流率；第一导管，该第一导管用以选择性地使该第一流量控制器耦接至该质量流量验证器；以及第二导管，该第二导管用以选择性地使该第二流量控制器耦接至该质量流量验证器。
在一些实施例中，提供一种于基板制程系统中用以校准多个流量控制器的方法，该基板制程系统包含：与中央真空传送腔室耦接的第一制程腔室及第二制程腔室。在部分实施例中，该方法可包含以下步骤：从与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气体；引导该第一气体经由第一导管而流至质量流量验证器(mass flow verifier)；使用该质量流量验证器测量该第一流率；从与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气体；引导该第二气体经由第二导管而流至该质量流量验证器；以及使用该质量流量验证器测量该第二流率。
一些实施例中，提供一种于基板制程系统中用于校准多个流量控制器的方法。在部分实施例中，该方法可包含以下步骤：利用与第一制程腔室的第一区域耦接的第一流量控制器，提供第一气体至质量流量验证器；使用该质量流量验证器，测量该第一气体的第一流率；利用与该第一制程腔室的第二区域耦接的第二流量控制器，提供第二气体至该质量流量验证器；以及使用该质量流量验证器，测量该第二气体的第二流率，其中当该第二量控制器提供该第二气体至该质量流量验证器时，该第一流量控制器能提供该第一气体至该第一区域。
本发明的其它与进一步实施例系说明如下。
附图说明
本发明的实施例系已概括总结于发明内容中以及于实施方式中做进一步详细说明，并可参照附图中所示出的本发明示范实施例而理解这些实施例。然而应注意的是，这些附图仅示出本发明的典型实施例，因此不应视为本发明范围的限制，本发明可能容许其它等效实施例。
图1～图1A示出根据本发明部分实施例的多腔室基板制程系统的概要俯视图。
图2系根据本发明部分实施例示出于基板制程系统中用以校准多个流量控制器的方法流程图。
图3系根据本发明部分实施例示出于基板制程系统中用以校准多个流量控制器的方法流程图。
为便于了解，系尽可能地使用相同组件参考符号代表这些图式中共有的相同组件。为求图式清晰，这些图式未按比例绘制且经简化。应可理解无需进一步详细说明，即可将一实施例的组件及特征有利地并入其它实施例中。
具体实施方式
本发明揭示一种于基板制程系统中用以校准多个流量控制器的方法及装置。该发明方法及装置有利地帮助测量由一或多个流量控制器所提供的一或更多个流率，并且可与一参考标准(例如，质量流量验证器)以及与不同配置中的一或多个制程腔室耦接的其它流量控制器两者做直接比较。因此该发明系统及方法可有利地缩短校准各个流量控制器所需的时间，且增进这些流量控制器测量之间的一致性，从而有助于增进腔室匹配性，例如可增进二个不同腔室在相似制程条件下操作所得到的制程结果的一致性。
参阅图1，在一些实施例中，群集工具或多腔室制程系统100可能一般性地包含：工厂界面102、真空密封制程机台104、及系统控制器144。可根据本发明教示内容而做适当修改的制程系统范例包括：可购自美国加州圣塔克拉拉市应用材料公司的整合制程系统、
Figure GSB00000961424600032
系列制程系统的(例如
Figure GSB00000961424600033
GTTM)、ADVANTEDGETM制程系统、或其它合适的制程系统。可考虑：其它制程系统(包括来自其它制造商的系统)亦可经调适而受益于本发明。可根据本发明教示内容进行修正而与本发明结合的双腔室制程系统范例系描述于：由Ming Xu等人于2010年4月30日申请，且标题为“双腔室处理系统”的美国专利临时申请案61/330,156号中。
机台104可包含：多个制程腔室(示出6个)110、111、112、132、128、120、以及至少一个装载锁定腔室(示出两个)122，且该装载锁定腔室122与传送腔室136耦接。每个制程腔室包含：缝阀(slit valve)、或其它可选择性密封的开口，以使这些制程腔室各自的内部容积可选择性地与传送腔室136的内部容积流体连通地耦接。同样地，每个装载锁定腔室122包含：通口125，以使这些装载锁定腔室122各自的内部容积可选择性地与该传送腔室136的内部容积流体连通地耦接。该工厂界面102经由该装载锁定腔室122而耦接至该传送腔室136。
在一些实施例中，例如图1中所示出的实施例中，这些制程腔室110、111、112、132、128、120可采取两个制程腔室110与111、112与132、128与120为一组而分成数对腔室，且每对腔室中的制程腔室彼此相邻设置。在一些实施例中，每对制程腔室可为一个双腔室制程系统(101、103、105)的一部分，在该系统中，每一对制程腔室可各自设置于一共同外壳中，且如本文中所述般设置有某些共享来源。每个双腔室制程系统101、103、105可包含：一对独立的制程容积，该对制程容积可彼此隔开。例如，每个双腔室制程系统可包含：第一制程腔室及第二制程腔室，该第一与第二制程腔室分别具有第一与第二制程容积。该第一与第二制程容积可彼此隔开，以有助于在各别制程腔室中实质独立地处理基板。在双腔室制程系统中的这些制程腔室的隔离制程容积可有利地减少或消除：在多基板制程系统中因处理期间这些制程容积可流体连通地耦接而引起的制程问题。
此外，双腔室制程系统更有利于使用共享来源，共享来源有助于减少系统占地面积、硬件费用、设备使用集成本及维修等等，同时可提高基板产量。例如图1所示，这些制程腔室可建构成：使制程腔室110与111、112与132以及128与120各腔室之间、以及/或在各个双腔室制程系统101、103、105中的每对制程腔室中分别共享制程来源146A、146B、146C(统称146)，即制程系统供应器、电源、真空帮浦系统或诸如此类者。共享硬件及/或来源的其它范例可包括：一或更多个制程前置初抽帮浦、交流配电电源及直流电源、冷却水配线、冷却器、多通道温控器、气体分配盘、控制器、及诸如此类者。
一些实施例中，工厂界面102包含：至少一个坞站(docking station)108、以及至少一个工厂界面机械手114(示出两个)以帮助传送基板。坞站108建构成：可接收一或更多个前开式晶圆盒106A～B(FOUP，图中示出两个)。一些实施例中，工厂界面机械手114通常包含：刀刃116，该刀刃116设置于机械手114的末端，且经建构：用以将基板从工厂界面102通过装载锁定腔室122而传送至制程机台104以进行处理。可随意愿地使一或多个测量站118连接至工厂界面102的终端126，以便于测量来自前开式晶圆盒106A～B的基板。
一些实施例中，每个装载锁定腔室122可包含：第一通口123与第二通口125，第一通口123耦接至工厂界面102，以及第二通口125耦接至传送腔室136。装载锁定腔室122可耦接至压力控制系统，该压力控制系统可使装载锁定腔室122抽空或破真空(vent)以助于在传送腔室136的真空环境与工厂界面102的实质周遭环境(例如大气环境)之间传递基板。
一些实施例中，传送腔室136内部设有真空机械手130。真空机械手130通常包含：与活动臂131耦接的一或多个传送刀刃134(图中示出两个)。一些实施例中，例如当这些制程腔室110、111、112、132、128、120如图1所示般以两个为一组时，真空机械手130可具有两个平行传送刀刃134，这些传送刀刃134系经设计以使该真空机械手130可同时使两个基板124、126从装载锁定腔室122传送至各对制程腔室中(例如腔室110与111、112与132、以及120与128)。
这些制程腔室110、111、112、132、120、128可为任何用于基板处理的制程腔室类型。然而，为能使用这些共享来源，每一对制程腔室系同型腔室，例如蚀刻腔室、沉积腔室、或诸如此类者。可根据本发明教示内容进行修改的适当蚀刻腔室的非限制性范例包括：购自美国加州圣塔克拉拉市应用材料公司所生产的去耦合电浆源(DPS)系列腔室、HARTTM、或蚀刻腔室的任一者。包括来自其它制造商在内的其它蚀刻腔室亦可使用。
每对制程腔室110与111、112与132、以及120与128可具有共享来源146A、146B或146C。例如在一些实施例中，这些共享来源可包含：共享气体分配盘(例如图1中所示出用于共享来源146B、146C的气体分配盘)以提供如下述的制程气体。再者，这些共享来源可包含：共享真空帮浦，以用于使每个制程腔室连同每个制程腔室的相邻腔室一起抽空、或是单独抽空各别制程腔室。可择一或结合使用该共享真空帮浦，每个制程腔室可包含：各自独有的真空帮浦(未示出)以用于抽空每个制程腔室的内部容积。
一些实施例中，这些共享来源包含：位于制程腔室之间的共享气体分配盘。例如，共享来源146B包含：共享气体分配盘150，如图1所示般该气体分配盘150系由制程腔室112与制程腔室132两者共享。共享气体分配盘150可例如包含：多个制程气体源，这些制程气体源透过多个流量控制器与相关装置而耦接至这些制程腔室112、132。如本文中使用“流量控制器”一词系指：任何用于控制一种或多种气体流经该流量控制器的流率的装置，例如质量流量控制器、流量比控制装置、流量控制孔、或诸如此类者。举例而言，该共享气体分配盘150的各个气体源可耦接至一质量流量控制器，该质量流量控制器可计量从气体源以期望流率流出的气体。例如，可通过流量控制器152计量来自气体分配盘150的第一制程气体源(未示出)的第一制程气体，以及可通过流量控制器154计量来自共享气体分配盘150的第二制程气体源(未示出)的第二制程气体。该第一与第二制程气体可离开离流量控制器152、154，并且进入与各流量控制器152、154的各别出口耦接的混合器156中。第一与第二制程气体可在混合器156中混合及均质化，并且制程气体的混合比例系与这些流量控制器152、154所计量的每种制程气体的各别量成比例。
可经由多通道流量比控制器或能控制分别供应至各制程腔室的气体的其它类似装置，使来自混合器156的出口且已混合的第一与第二制程气体分配至制程腔室112、132，以及可随意愿地分配至指定制程腔室中的一或多个区域。例如，多通道流量比控制器158可包含：共享入口160，以用于接收来自混合器出口的已混合的第一和第二制程气体，并且可经由一或多个流量控制器(例如质量流量控制器、流量比控制器、固定孔或类似物、或上述装置的组合)而将该已混合的第一和第二制程气体分配至制程腔室112、132。在图1描述的实施例中，显示出两对流量控制器162、164、166、168，且第一对流量控制器(例如，162和164)系耦接至制程腔室112，以及第二对流量控制器(例如，166和168)系耦接至制程腔室132。
该多通道流量比控制器158可例如包含：一或更多个流量控制器，该一或多个流量控制系各别供应已混合的第一和第二制程气体至各别制程腔室112、132，该两个流量控制器耦接至图1中所绘的各腔室。例如，流量控制器162、164提供已混合的第一和第二制程气体至制程腔室112，以及流量控制器164、166提供已混合的第一和第二制程气体至制程腔室132。每一对流量控制器(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气体给每个制程腔室，例如给制程腔室112。举例而言，流量控制器162提供已混合的第一和第二制程气体通过制程腔室112的第一入口170的流率可能不同于该流量控制器164提供已混合的第一和第二制程气体通过制程腔室112的第二入口172的流率。例如，该第一和第二入口170、172可能是一喷头(未示出)的内部区域和外部区域、不同区域的气体入口或诸如此类者。
该多腔室基板制程系统100还包括：质量流量验证器174，以验证系统100中来自上述各流量控制器及更多的需要流率验证的流量控制器的流率。例如，此类额外的流量控制器可能是该共享来源146A、或共享来源146C的一部分。这些共享来源146A和146C可具有共享气体分配盘、以及流量控制器的结构配置，且该流量控制器的结构配置系类似上述用于共享来源146B的流量控制器的结构配置。
质量流量验证器174可为任何用以验证质量流量控制器所提供的气体流率的适当装置。此类质量流量验证器可例如借着监控一段时间内于已知体积中的压力升高速率而操作、或是利用其它适当方法用以独立地确认任何一个受质量流量验证器174所监控的流量控制器的流率。某些实施例中，质量流量验证器174可安装于这些双腔室制程系统101、103、105的其中一者上。某些实施例中，质量流量验证器174可安装于该多腔室制程系统100的传送腔室136上，或是安装在其它某些适当位置以耦接至与该多腔室制程系统100的每个制程腔室耦接的各个流量控制器。
质量流量验证器174可通过位于流量控制器的出口下方(例如位于下游)的各别导管，而选择性地耦接至每个流量控制器。借着经由各别导管(而非利用来自供制程气体混合的歧管的单一个导管)使每个流量控制器选择性地耦接至该质量流量验证器，本发明装置有助于独立地验证及/或校准每个流量控制器，并且当验证或校准来自这些流量控制器的其中一者的流率时，不会影响其它流量控制器提供制程气体的能力。
每个导管可分别在指定流量控制器的下游位置处通过多向阀(未示出)或类似物，而耦接至该指定流量控制器，该每个导管可选择性地使各别流量控制器耦接至制程腔室、或质量流量验证器174其中一者。例如，当希望验证流量控制器的流率时，可利用多向阀引导通常从流量控制器的出口流向制程腔室的制程气体流入该导管中，进而流入该质量流量验证器174。于验证期间，待验证的流量控制器不提供制程气体给制程腔室，但该系统100的其余的所有流量控制器可继续提供制程气体给制程腔室，以(例如)用以处理基板或此类对象。某些实施例中，气流可绕过该质量流量验证器174，使得这些导管能快速排空，而无需流过该质量流量验证器174，从而可加速在验证不同气流之间的气体更换清洗动作。
例如，图1中显示数个导管把各个流量控制器耦接至质量流量验证器174。为了清楚表示，图1中省略一些导管。然而，该制程系统100的每个流量控制器可具有导管用以把该指定的流量控制器耦接至质量流量验证器174。例如，导管176使流量控制器152耦接至质量流量验证器174。类似导管(未示出)则使流量控制器154耦接至质量流量验证器174。同样地，导管178、180则使质量流量验证器174耦接至个别流量控制器162、166，这些流量控制器可提供类似(或相同)气流给相邻制程腔室112、132中的对应地区或区域。再者，这些导管可使提供一种制程气体的多个流量控制器耦接至同一个腔室。例如，导管180使该流量控制器166耦接至质量流量验证器174，以及导管182使流量控制器168耦接至该质量流量验证器174，其中该流量控制器166、168提供一种制程气体给该制程腔室132。
某些实施例中，所有使系统100的各个流量控制器与质量流量验证器174耦接的导管可具有：实质相等或大约相等的流导率(flowconductance)。本文中所使用“实质相等(或大约相等)”一词系：包含具有约±10％的流导率偏差的意思。或者，在某些实施例中，把供应制程气体的流量控制器耦接至不同制程腔室中的对应区域(例如各制程腔室中的第一区域、各制程腔室中的第二区域，等等)的这些导管可具有：实质相同或大约相等的流导率。举例而言，这些把流量控制器162、166耦接在相邻制程腔室112、132上的导管178、180可具有：实质相同或大约相等的流导率，而得以利用质量流量验证器174比较个别流量控制器162、166的流率。同样地，使流量控制器152与质量流量验证器174耦接的导管176以及使流量控制器186与该质量流量验证器耦接的导管184可具有：实质相同或大约相等的流导率。在前述例子中，流量控制器186供应给该双腔室制程系统103的制程气体以及该流量控制器152供应给该双腔室制程系统105的制程气体系相同制程气体。
或者，可择一或结合使全部或数对的导管具有实质相似的流导率，该质量流量验证器174可设计用以产生扼流(choked flow)，其中例如从导管进入该质量流量验证器174的制程气体的流率系与该导管的流导率无关。例如，质量流量验证器174可还包括：临界流体喷嘴188，该临界流体喷嘴188设置于质量流量验证器174的入口处，使得该制程气体在进入质量流量验证器174时会流经该临界流体喷嘴。例如可依据入口孔及出口孔的直径、长度、形状或诸如此类因素来设计该临界流体喷嘴188，以使进入该临界流体喷嘴188中的任何气体的流率标准化(normalize)，而不受提供气体的导管的流导率所影响。例如，该临界流体喷嘴可能提供限制，使得跨越该整个临界流体喷嘴的压降至少是该压力的一半(例如该临界流体喷嘴的紧接上游处的第一压力至少是该临界流体喷嘴紧接下游处的第二压力的至少两倍大)。可择一或结合使全部或数对的导管具有实质相似的流导率，及/或使该质量流量验证器174设计成用以产生扼流，在某些实施例中，可使下游的流导率最小化以提供较低的基线压力(baselinepressure)，从而能够使用较高的流率。
系统控制器144耦接至制程系统100，以用于控制该制程系统100或该制程系统100的构件。例如，系统控制器144可利用直接控制系统100的这些制程腔室110、111、112、132、128、120，或者借着控制与这些制程腔室110、111、112、132、128、120及系统100相关联的计算机(或控制器)，来控制系统100的操作。操作时，系统控制器144能收集数据，并且根据各别腔室和系统控制器144的回馈使系统100的效能最佳化。
系统控制器144通常包含：中央处理单元(CPU)138、内存140、及支持电路142。CPU 138可为能用于工业设定的任何形式的通用计算机处理器。CPU 138可存取该内存或计算机可读媒体140，并且该内存或计算机可读媒体140可能是一或多个可轻易取得的远程或内建内存，例如随机存取内存(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、或任何其它形式的数字储存器。这些支持电路142一般耦接至CPU 138，并且可包含：高速缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源供应器、及诸如此类者。本发明中所描述的发明方法通常可作为软件例程储存于内存140中、或储存于如上述特定一对制程腔室的内存中，而当利用该CPU 138执行该发明方法时可使该对制程腔室根据本发明执行制程。
以上设备可被用于通过各种方式来校准多个流量控制器。例如，在一些实施例中，用于对衬底处理系统(包括连接至中央真空传输腔的第一处理腔以及第二处理腔)中的多个流量控制器进行校准的方法可包括以第一流率从连接至第一处理腔的第一流量控制器提供第一气体，引导该第一气体经由第一导管而流至质量流量验证器；使用该质量流量验证器测量该第一流率；从与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气体；引导该第二气体经由第二导管而流至该质量流量验证器；以及使用该质量流量验证器测量该第二流率。
在一些实施例中，用于对衬底处理系统中的多个流量控制器进行校准的方法可包括通过连接至第一处理腔的第一区的第一流量控制器来向质量流量验证器提供第一气体；使用该质量流量验证器测量第一气体的该第一流率；通过连接至第一处理腔的第二区的第二流量控制器来向质量流量验证器提供第二气体；并且使用该质量流量验证器测量第二气体的该第二流率；其中，在第二流量控制器向质量流量验证器提供第二气体的同时，第一流量控制器能够向第一区提供第一气体。在一些实施例中，可以各自的流率来提供第一气体及第二气体，以获得希望的流率。可基于对第一及第二流率的判定结果来判定第一与第二流率之间的实际流量比，并且可将实际流量比与希望的流量比进行比较以判定是否提供了希望的流量比。
图2示出根据本发明某些实施例于基板制程系统中校准多个流量控制器的方法200的流程图。以下将依据图1所绘的发明装置说明该方法200。
于步骤202，可使该与第一制程腔室耦接的第一流量控制器以第一流率供应至第一制程腔室的第一气体提供给质量流量验证器。例如，该第一流量控制器可能是上述系统100的任一个流量控制器，然而以下将参照双腔室制程系统105的流率控制器162、166及168说明该方法200。因此，为描述该方法200，该第一流量控制器可为流量控制器166，该流量控制器166可于标准操作条件下提供第一气体至制程腔室132；然而余留量验证期间，系如上述般通过导管180引导该第一气体流至质量流量验证器174。例如，于标准操作条件下，该流量控制器166经由第一入口171提供第一气体至制程腔室，其中该第一入口171实质上相当于上述制程腔室112的第一入口170。
于步骤204，使用质量流量验证器174测量该流量控制器166的第一流率。例如，可利用已知体积中的压力上升速率或类似的验证方法测量该第一流率。如上所述，质量流量验证器174可设计用于产生扼流(chokedflow)、或每个导管的流导率可为已知或实质相似。例如，若质量流量验证器174所测得的第一流率与该流量控制器166所读取的第一流率实质不相同时，可根据该质量流量验证器174所测得的第一流率，校准该流量控制器166。举例而言，在某些实施例中若所测得的第一流率与该流量控制器166所读取的第一流率之间存在约1％至约5％的差异，该流量控制器166可能需要校准。例如，若该差异小于约1％，则流量控制器166可视为处于可操作的条件下。若该差异大于约5％，则需更换该流量控制器166。
于步骤206，待使用质量流量验证器174测量流量控制器166的第一流率之后，可清空该质量流量验证器174中的第一气体。例如，可借着从导管180引导第一气体回到制程腔室132及/或关闭该流量控制器166，而清空该质量流量验证器174中的第一气体。待通过导管180的第一气体气流停止后，可利用与该系统耦接或属于该系统100的一部份的真空帮浦或类似装置经由质量流量验证器174的出口(未示出)移除第一气体。
于步骤208，可使该利用与第二制程腔室耦接的第二流量控制器以第二流率供应至第二制程腔室的第二气体提供给该质量流量验证器174。例如，该第二流量控制器可为流量控制器162，该第二流量控制器可为流量控制器可在标准操作条件下供应第二气体至制程腔室112；然而于流量验证期间，系如上述般通过导管178引导该第二气体流至质量流量验证器174。在某些实施例中，该第二气体实质上可相当于第一气体。在一些实施例中，该第二流率实质上可相当于第一流率。在某些实施例中，当利用质量流量验证器174验证该流量控制器162的流率时，流量控制器166可提供第一气体至制程腔室132。在某些实施例中，当正在验证该流量控制器162的流率时，可关闭流量控制器166。同样地，当于如上述般于步骤202及204验证流量控制器166的同时，该流量控制器162可提供第一气体至制程腔室112或关闭任选一者。
于步骤210，可使用质量流量验证器174测量该流量控制器162的第二流率。例如，可通过以上步骤204所述的任一种方法测量该第二流率。举例而言，在某些实施例中，若测得的第二流率与流量控制器162所读取的第二流率之间存在约1％至约5％的差异时，则流量控制器162可能需要校准。例如，若该差异小于约1％，该流量控制器162可视为处于可操作的条件。若该差异大于约5％，则需更换该流量控制器162。
可替代方法步骤208～210或与步骤208～210合并使用，方法200可进行至步骤302(如图3所示)，于步骤302中，可使第三流量控制器以第三流率供应至第一制程腔室的第一气体提供给该质量流量验证器174。例如，第三流量控制器可为流量控制器168，该流量控制器在标准操作条件下提供第一气体至制程腔室132；然而于流量验证期间，系如上述般透过导管182引导该第一气体流至质量流量验证器174。例如，于标准操作条件下，流量控制器168经由第二入口173提供第一气体至制程腔室，其中该第二入口173实质上相当于上述制程腔室112的第二入口172。例如，于步骤206清除质量流量验证器174中的第一气体之后，可使方法200进行至步骤302。或者，于步骤210验证流量控制器162后，并且清除质量流量验证器174中的第二气体后(未示出于第2～3图的方法200的流程图中)，可使方法200进行至步骤302。
如上述，流量控制器166、168可为多通道流量比控制器158的一部分，该多通道流量比控制器158包含：共享入口160以用于接收第一气体，该第一气体可例如是由混合器156的出口所提供的制程气体混合物，并且该多通道流量比控制器158可经由一或更多个流量控制器分配该第一气体(例如单一种气体或气体混合物)至这些制程腔室112、132，例如在此示范实施例中，是经由流量控制器166、168分配气体至制程腔室132。例如，流量控制器166、168可使第一入口与第二入口171、173之间以期望的流率比提供第一气体至制程腔室132。例如可借着设定流量控制器166、168的第一和第三流率至期望流率来达到期望的流率比。为了确认：通过这些流量控制器166、168以期望的流率比输送至制程腔室132，可利用质量流量验证器174独立地验证每个流量控制器的流率。例如上述般，流量控制器166系于步骤204经验证。
于步骤304，使用质量流量验证器174测量该流量控制器168的第三流率。例如，利用如于步骤204所述的这些方法中的任一方法测量第三流率。举例而言，在某些实施例中，若所测得的第三流率与该流量控制器168读取的第三流率之间存在约±5％的差异时，则该流量控制器168可能需要校准。
如同上述实施例，这些流量控制器162、166的任一者或两者可停止运作(idled)、或供应气体至各别制程腔室112、132的一者，同时如下所述般地验证该流量控制器168。例如在某些实施例中，可经由流量控制器162(及/或经由流量控制器164)提供第二气体至制程腔室112以处理放置于制程腔室112中的基板(未示出)，同时利用质量流量验证器174验证该流量控制器168。此外，当利用质量流量验证器174验证该流量控制器168的同时，该流量控制器166可以停止运作或正在运作。
再者，于步骤304测量该第三流率之后，可借着比较所测得的第一与第三流率而测定出该流量控制器166、168将要经由第一与第二入口171、173而供应至该制程腔室132的第一气体的流率比。同样如上述般，可各自依据所测得知流率比来校准该第一与第三流量控制器，或者可根据所测得的流率比而整体校准该多通道流量比控制器158。
于步骤306，于完成测量该流量控制器168的第三流率后，清空质量流量验证器174中的第一气体。例如，可使用上述方法中的任一种方法，清空该质量流量验证器174。于步骤306中清空质量流量验证器174的第一气体后，该方法200可例如进行至步骤208、或选择验证另一个流量控制器，例如可选择验证与该双腔室制程系统103的共享来源146C连接的流量控制器186或其它流量控制器。或者，若该系统100的所有流量控制器皆已利用方法200加以验证，则可再次执行或定期地执行该方法200，或于制程执行期望次数之后、或是希望验证该系统100的流量控制器的校准时可执行该方法200。
虽然上述内容系有关群集工具的结构配置，但以上教示内容亦可用于修改具有多个区域的单一制程腔室，以帮助确认流率并且校准与该单一制程腔室的多个区域耦接的多个流量计量器。可择一或额外地根据本发明教示内容，修改多个邻近设置的制程腔室以共享一个质量流量验证器。一些实施例中，可根据本发明教示内容修改一种双腔室制程系统(例如系统101)以共享一个质量流量验证器，而无需安装在群集工具上。
因此，本发明揭示于基板制程系统中用于校准多个流量控制器的方法与装置。该发明方法及装置有利地帮助测量由一或更多个流量控制器所提供的一或更多个流率，并且可与一参考标准(例如，质量流量验证器)以及与不同配置中的一或更多个制程腔室耦接的其它流量控制器两者做直接比较。因此这些发明系统及方法可有利地缩短校准各个流量控制器所需的时间，且增进这些流量控制器测量之间的一致性，从而有助于增进腔室匹配性，例如可增进不同腔室在相似制程条件下操作所得的制程结果的一致性。
虽然上述内容系描述本发明的多个实施例，但在不偏离本发明基本范围下当可做出其它或进一步的发明实施例。

Claims (15)

1.一种基板制程系统，该基板制程系统包含：
群集工具，该群集工具包含：第一制程腔室、及第二制程腔室，该第一与该第二制程腔室系耦接至中央真空传送腔室；
第一流量控制器，该第一流量控制器提供制程气体至该第一制程腔室；
第二流量控制器，该第二流量控制器提供该制程气体至该第二制程腔室；
质量流量验证器，该质量流量验证器验证各别来自该第一及第二流量控制器的流率；
第一导管，该第一导管选择性地使该第一流量控制器耦接至该质量流量验证器；以及
第二导管，该第二导管选择性地使该第二流量控制器耦接至该质量流量验证器。
2.如权利要求7所述的基板制程系统，其中该一及第二导管具有相同的流导率。
3.如权利要求7所述的基板制程系统，还包括：
共享气体分配盘，该共享气体分配盘用以提供该制程气体至该第一及第二流量控制器。
4.如权利要求7所述的基板制程系统，还包括：
第三流量控制器，该第三流量控制器提供该制程气体至该第一制程腔室；以及
第三导管，该第三导管选择性地使该第三流量控制器耦接至该质量流量验证器，以验证来自该第三流量控制器的流率；
其中当该第一、第二或第三流量控制器的任一者由该质量流量验证器验证后，该第一、第二或第三流量控制器的任意两者能够使该制程气体各别流至该第一或第二程腔室的一者。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板制程系统，其中该质量流量验证器还包括：
临界流体喷嘴，其中该第一气体流经该临界流体喷嘴的流率系与该第一导管中的流导率无关，以及其中该第二气体流经该临界流体喷嘴的流率系与该第二导管中的流导率无关。
6.一种基板制程系统，该基板制程系统包含：
第一流量控制器，该第一流量控制器提供制程气体至一第一制程腔室的一第一区域；
第二流量控制器，该第二流量控制器提供该制程气体至该第一制程腔室的一第二区域；
质量流量验证器，该质量流量验证器验证各别来自该第一及第二流量控制器的流率；
第一导管，该第一导管选择性地使该第一流量控制器耦接至该质量流量验证器；以及
第二导管，该第二导管选择性地使该第二流量控制器耦接至该质量流量验证器。
7.一种用于在基板制程系统中校准多个流量控制器的方法，该基板制程系统包含：与中央真空传送腔室耦接的第一制程腔室及第二制程腔室，该方法包含以下步骤：
从与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气体；
引导该第一气体经由第一导管而流至质量流量验证器；
使用该质量流量验证器测量该第一流率；
从与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气体；
引导该第二气体经由第二导管而流至该质量流量验证器；以及
使用该质量流量验证器测量该第二流率。
8.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
依据利用该质量流量验证器所测得的第一流率，校准该第一流量控制器；以及
依据利用该质量流量验证器所测得的第二流率，校准该第二流量控制器。
9.如权利要求7所述的方法，其中使该第一流量控制器与该质量流量验证器耦接的第一导管、以及使该第二流量控制器与该质量流量验证器耦接的第二导管具有实质相同的流导率。
10.如权利要求7所述的方法，其中或者：
使该第一流量控制器与该质量流量验证器耦接的第一导管、以及使该第二流量控制器与该质量流量验证器耦接的第二导管具有：不同的流导率，并且其中该质量流量验证器更建构成：使得该第一气体从该第一导管进入该质量流量验证器的流率与该第一导管中的流导率无关，以及使得：该第二气体通过该第二导管进入该质量流量验证器的流率与该第二导管中的流导率无关；或者
使该第一流量控制器与该质量流量验证器耦接的第一导管、以及使该第二流量控制器与该质量流量验证器耦接的第二导管具有：不同的容积，并且其中该质量流量验证器更建构成：使得该第一气体从该第一导管进入该质量流量验证器的流率与该第一导管中的容积无关，以及使得：该第二气体通过该第二导管进入该质量流量验证器的流率与该第二导管中的容积无关。
11.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
使该第一气体从第一气体分配盘流至该第一流量控制器；以及
使该第二气体从第二气体分配盘流至该第二流量控制器。
12.如权利要求7所述的方法，其中该第一气体及该第二气体为相同气体，以及其中该一气体及该第二气体系从位于该第一与第二制程腔室之间所共享的共享气体分配盘供应至该第一和第二流量控制器。
13.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
在完成该第一流量控制器的该第一流率的测量之后，通过该第一质量流量控制器重新使该第一气体流至该第一制程腔室；以及
利用该第一流量控制器维持该第一气体流至该第一制程腔室，同时测量该第二流量控制器的该第二流率。
14.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
从与该第一制程腔室耦接的第三流量控制器以第三流率提供该第一气体；
引导该第一气体经由第三导管而流至该质量流量验证器；以及
使用该质量流量验证器测量该第三流率，其中该第一流量控制器提供该第一气体至该第一制程腔室的第一气体入口，以及该第三流量控制器提供该第一气体至该第一制程腔室的第二气体入口。
15.如权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：
比较所测得的第一及第三流率，以测定流率比；以及
依据所测得的流率比来校准该第一及第三流量控制器。
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