CN114631173A - 在衬底处理系统中用于加载锁的自动清洁 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁衬底处理系统中的加载锁的方法包含：在第一时段中，将与气体源流体连通的第一阀开启，以供应气体通过第一通气口而进入所述加载锁的气体容积。所述气体在足以从所述加载锁的表面上扰动颗粒的压强和流率下供应。所述方法包含：在所述第一时段之后的第二时段中且所述第一阀开启的情况下，将与泵流体连通的第二阀开启，并且启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及在所述第二时段之后的第三时段中，关闭所述第一阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

Description

在衬底处理系统中用于加载锁的自动清洁

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月8日申请的美国临时申请No.62/912,584的优先权。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统中的清洁部件。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于处理诸如半导体晶片之类的衬底。可以在衬底上执行的示例性处理包括但不限于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、导体蚀刻、快速热处理(RTP)、离子植入、物理气相沉积(PVD)和/或其他蚀刻、沉积或清洁处理。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件上，衬底支撑件例如基座、静电卡盘(ESC)等。在处理期间，可以将包括一种或多种前体的气体混合物引入处理室，并且可以使用等离子体来引发化学反应。

发明内容

一种用于清洁衬底处理系统中的加载锁的方法包含：在第一时段中，将与气体源流体连通的第一阀开启，以供应气体通过第一通气口而进入所述加载锁的气体容积。所述气体在足以从所述加载锁的表面上扰动颗粒的压强和流率下供应。所述方法包含：在所述第一时段之后的第二时段中且所述第一阀开启的情况下，将与泵流体连通的第二阀开启，并且启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及在所述第二时段之后的第三时段中，关闭所述第一阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

在其他特征中，所述第一通气口对应于环绕所述加载锁的外周的环形通气口。所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的底部的底部通气口。所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的盖部的顶部通气口。所述气体以至少每分钟170标准升的流率被供应通过所述第一通气口。所述第一时段为0-10秒。所述第一时段少于1秒。所述第二时段为1-60秒。所述第二时段少于10秒。所述第三时段为0.5-1.5秒。所述方法还包括重复打开所述第一阀、打开所述第二阀并打开所述泵以及关闭所述第一阀。

在其他特征中，所述方法还包含在所述第一时段中将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积。所述方法还包含在所述第一时段中交替开启所述第一阀和所述第三阀。所述方法还包含在第四时段中，将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积；在所述第四时段之后的第五时段中且所述第三阀开启的情况下，将所述第二阀开启，并且启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及在所述第五时段之后的第六时段中，关闭所述第三阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

一种用于清洁衬底处理系统中的加载锁的系统包含第一阀，其与气体源和所述加载锁的气体容积流体连通；第二阀，其与泵和所述气体容积流体连通；以及控制器，其被配置成在第一时段中，将所述第一阀开启，以供应气体通过第一通气口而进入所述加载锁的气体容积。所述气体在足以从所述加载锁的表面上扰动颗粒的压强和流率下供应。所述控制器还被配置成在所述第一时段之后的第二时段中且所述第一阀开启的情况下，将所述第二阀开启，并且启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及在所述第二时段之后的第三时段中，关闭所述第一阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

在其他特征中，所述第一通气口对应于环绕所述加载锁的外周的环形通气口。所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的底部的底部通气口。所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的盖部的顶部通气口。所述控制器被配置成以至少每分钟170标准升的流率控制通过所述第一通气口的所述气体的供应。所述第一时段为0-10秒。所述第一时段少于1秒。所述第二时段为1-60秒。所述第二时段少于10秒。所述第三时段为0.5-1.5秒。所述控制器被配置成重复执行打开所述第一阀、打开所述第二阀并打开所述泵以及关闭所述第一阀。

在其他特征中，在所述第一时段中，所述控制器被配置成将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积。所述控制器被配置成在所述第一时段中交替开启所述第一阀和所述第三阀。所述控制器还被配置成：在第四时段中，将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积；在所述第四时段之后的第五时段中且所述第三阀开启的情况下，将所述第二阀开启，并且启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及在所述第五时段之后的第六时段中，关闭所述第三阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，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公开，其中：

图1为根据本公开的原理的示例性衬底处理系统；

图2为根据本公开的原理的示例性自动清洁系统；

图3为根据本公开的原理的用于对加载锁进行自动清洁处理的示例性方法；以及

图4A、4B和4C为根据本公开的原理的示例性加载锁配置。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

在衬底处理系统中，可经由限定相应容积的各种模块或室而将衬底往返处理室传送，其中这些模块或室包含(但不限于)设备前端模块、加载锁和/或真空传送模块。随着衬底在整个衬底处理系统中传送，颗粒随时间推移而在各个室内堆积。例如，颗粒可能通过室的部件之间、室的部件与输入和/或处理衬底之间的机械接触而形成。

通常，室及相应的部件在组装之前被精密清洁(例如，利用包括酸、碱、声波处理、清洁剂等的各种处理)。在组装之后，精密清洁更加困难，且对于大多数衬底处理系统而言可能不可行。例如，仅某些部件可相对容易被卸下以进行精密清洁。对其他部件(包括室的壁)进行精密清洁操作可能需要拆卸、转移至清洁设施、然后重新安装。因此，组装后的精密清洁操作是耗时的，且使得操作成本增加。

在某些示例中，可执行各种清洁处理。例如，在预定的颗粒堆积量之后(例如当在衬底上测量的颗粒计数超过预定的阈值时)，可将生产中断而打开室以进行湿式清洁处理。例如，可利用洁净室擦拭布对室的内部进行湿式清洁。然而，中断生产以进行湿式清洁使得产能降低。另外，湿式清洁无法有效去除所有堆积的颗粒。

在其他示例中，可执行泵送和排放清洁处理。在一泵送/排放循环中，气体被泵送至室中，然后被排出。然而，使用多个泵送/排放循环的清洁效率非常低。例如，可能需要数千个泵送/排放循环(例如9000个以上)来清洁诸如加载锁之类的室。

根据本公开的自动清洁系统和方法被配置成将室内的堆积颗粒冲击至气体容积中，以进行有效的移除。对诸如加载锁之类的室的常规排放使流量和流体速度最小化，以防止对堆积颗粒的扰动。因此，颗粒未受冲击(即，使得在容积中浮在空中)，且颗粒的去除是受限的。相反地，根据本公开的自动清洁系统和方法在一或更多个交替的冲击、冲洗、及泵送循环中在室内提供增加的流量和速度，以使颗粒去除率增加。

虽然针对加载锁进行了描述，但本公开的原理也可以在衬底处理系统的其他室内实施，包括但不限于在真空传送模块(VTMs)、处理模块等内实施。

现在参考图1，示出了示例性衬底处理系统100。仅举例而言，衬底处理系统100可以用于执行使用RF等离子体的沉积和/或蚀刻并且/或者用于执行其他合适的衬底处理。衬底处理系统100包括处理室102，处理室102包围衬底处理系统100的其他部件并包含RF等离子体。处理室102包括上电极104和衬底支撑件106，例如静电卡盘(ESC)。在操作期间，衬底108布置在衬底支撑件106上。虽然作为示例示出了特定衬底处理系统100和处理室102，但是本公开的原理可以应用于其他类型的衬底处理系统和室，例如原位产生等离子体的衬底处理系统、实现远程等离子体产生和输送的衬底处理系统(例如，使用等离子体管、微波管)等等。

仅举例而言，上电极104可包括气体分配装置，例如喷头109，其引入和分配处理气体。喷头109可包括杆部，杆部包括连接到处理室102的顶部表面的一端。基部部分通常为圆柱形，并且在与处理室102的顶部表面间隔开的位置处从杆部的相对端径向向外延伸。喷头109的基部部分的面向衬底的表面或面板包括让处理气体或清扫气体流过的多个孔。替代地，上电极104可包括传导板，并且可以以另一种方式引入处理气体。

衬底支撑件106包括用作下电极的导电基板110。基板110支撑陶瓷层112。在一些示例中，陶瓷层112可包括加热层，例如陶瓷多区加热板。热阻层114(例如，结合层)可以布置在陶瓷层112和基板110之间。基板110可以包括用于使冷却剂流过基板110的一个或多个冷却剂通道116。衬底支撑件106可包括边缘环118，边缘环118布置成围绕衬底108的外周边。

RF产生系统120产生RF电压并将RF电压输出到上电极104和下电极(例如，衬底支撑件106的基板110)中的一个。上电极104和基板110中的另一个可以是DC接地的、AC接地的或浮动的。仅举例而言，RF产生系统120可以包括RF电压产生器122，其产生RF电压，该RF电压由匹配和分配网络124馈送到上电极104或基板110。在其他示例中，可以感应或远程生成等离子体。尽管如为了示例目的所示出的，RF产生系统120对应于电容耦合等离子体(CCP)系统，但是本公开的原理也可以在其他合适的系统中实现，例如，仅举例而言，在变压器耦合等离子体(TCP)系统、CCP阴极系统、远程微波等离子体产生和输送系统等中实现。

气体输送系统130包括一个或多个气体源132-1、132-2、…和132-N(统称为气体源132)，其中N是大于零的整数。气体源提供一种或多种气体混合物。气体源还可以供应清扫气体。也可以使用汽化的前体。气体源132通过阀134-1、134-2、…和134-N(统称为阀134)和质量流量控制器136-1、136-2、…和136-N(统称为质量流量控制器136)与歧管140连接。歧管140的输出被供给到处理室102。仅举例而言，歧管140的输出被供给到喷头109。

温度控制器142可以连接到多个加热元件，例如布置在陶瓷层112中的热控制元件(TCE)144。例如，加热元件144可以包括但不限于对应于多区域加热板中的各个区域的大加热元件和/或跨多区域加热板的多个区域设置的微加热元件阵列。温度控制器142可以用于控制多个加热元件144，以控制衬底支撑件106和衬底108的温度。

温度控制器142可以与冷却剂组件146连通以控制流过通道116的冷却剂流。例如，冷却剂组件146可以包括冷却剂泵和贮存器。温度控制器142操作冷却剂组件146以选择性地使冷却剂流过通道116以冷却衬底支撑件106。

阀150和泵152可用于从处理室102排空反应物。系统控制器160可用于控制衬底处理系统100的部件。一个或多个机械手170可用于将衬底输送到衬底支撑件106上，和从衬底支撑件106去除衬底。例如，机械手170可以在EFEM 171与加载锁172之间、加载锁与VTM 173之间、VTM 173与衬底支撑件106之间等传送衬底。虽然温度控制器142示出为单独的控制器，但是温度控制器142可以在系统控制器160内实现。在一些示例中，可以在陶瓷层112和基板110之间，在结合层114的外周边周围提供保护性密封176。

根据本公开的原理，衬底处理系统100被配置用于自动清洁系统和方法，以从加载锁172(和/或其他室如EFEM 171、VTM 173等)中去除颗粒。例如，系统控制器160可配置成控制气体输送系统。

现参考图2，更详细地描述一示例性自动清洁系统200，其被配置成对加载锁204进行自动清洁(例如泵送/排放)处理。在自动清洁处理期间，加载锁204保持关闭(即，未向大气开放)。换言之，自动清洁处理在原位执行。

自动清洁系统200包含气体输送系统208，其可对应于如图1所示的气体输送系统130、或可对应于单独的气体输送系统。气体输送系统208包含至少一个气体源212和阀216。气体源212储存清洁或清扫气体(例如，分子氮、或N₂)、气体的混合物等。可对气体源212进行加压(即，在压强下以液体形式储存)。控制器220(例如，对应于系统控制器160)选择性地开启和关闭阀216，以使经加压的气体流入加载锁204中。流入加载锁204中的气体将堆积在加载锁204的内部表面上的颗粒冲击至气体容积224中。相反，控制器220被配置成控制阀228和泵232以冲洗(即，排空)加载锁204中的气体和空浮颗粒，并将加载锁204抽空至真空压强。控制器220可响应于输入，其包括(但不限于)用户输入和从相应的传感器236接收的信号。

虽然显示为具有单个阀216以及对应的通气位置240，但在某些示例中，加载锁204可包含多个通气位置和对应的阀。例如，通气位置可包含但不限于加载锁204的侧表面、顶表面和底表面。

现参考图3且继续参考图2，根据本公开的用于对加载锁进行自动清洁处理的示例性方法300开始于304。在308，方法300判定是否进行自动清洁处理。例如，控制器220可响应于指示加载锁204内的特定堆积量的一或更多信号(例如，来自传感器236的相应传感器)，而以周期性、按条件等方式启动自动清洁处理。仅举例而言，传感器236中的一或多者可配置成用作检测传感器上的颗粒积聚的颗粒计数器。控制器220可被配置成在先前执行自动清洁处理的情况之后，响应于预定数量的衬底经受处理和/或在加载锁204内传送等，而触发自动清洁处理并持续预定时段。在某些示例中，控制器220可响应于用户输入而执行自动清洁处理。

如果308的结果为是，则方法300继续进行至312。如果为否，则方法300返回到308。在312，方法300在冲击步骤或时段中将加载锁204内的颗粒冲击至气体容积224中。例如，控制器220开启阀216，以在足以从加载锁204的表面上扰动颗粒并使其变为空浮状态的流率下，将经加压的气体从气体源212提供至加载锁204中。阀228在冲击时段期间保持关闭。

仅举例而言，在约70psi(例如65-75psi)下提供N₂或另一气体(或气体混合物)，以达到至少每分钟170标准升(SLM)的流率。在一些示例中，气体的流率介于180至250SLM之间。冲击时段可介于0至10秒之间。在一些示例中，冲击时段少于1秒(例如，0.5秒)。在冲击时段之前，加载锁204内的压强可为真空压强(例如，小于1托)。加载锁204内的压强可以在冲击时段期间增加(例如，增加至700-800托)。

在冲击时段之后，方法300在316的冲洗步骤或时段中从加载锁204中冲洗掉经扰动、经冲击的颗粒。例如，阀216保持开启，且控制器220开启阀228并启动泵232。仅举例而言，泵232在至少1700SLM的泵速率下运行。在阀216和228开启的情况下，经加压的气体持续通过阀216而流入加载锁，以经由阀228将颗粒和气体两者从加载锁204中冲洗掉。在冲洗时段期间气体和颗粒的流率可以是至少170SLM(例如，180-250SLM)。冲洗时段可介于1至60秒之间。在某些示例中，冲洗时段介于1至10秒之间。加载锁204内的压强可于冲洗时段期间从700-800托降低至小于1托。

在一些示例中，在冲洗时段期间，可控制泵速率以在加载锁204内维持期望压强。例如，针对不同的加载锁或其他室，冲洗效率会随着压强而变化。因此，在冲洗时段期间，可控制泵速率以将压强维持于期望范围(例如，10-100托)内。仅举例而言，传感器236可包含压强传感器，其被配置成提供指示加载锁204内的压强的信号。传感器236还可包含配置成测量加载锁204内的其他参数的相应传感器，其中这些参数包含但不限于加载锁204内的各个位置处的流率/速度。以此方式，可控制压强、泵速率等以实现各个时段的期望流率。

在冲洗时段之后，方法300在320的泵抽步骤或时段中从加载锁204中去除剩余的经冲击的颗粒，并将加载锁204抽排至期望的真空压强。例如，阀228保持开启，且控制器220将阀216关闭。在阀228开启、泵启动(例如，在1700SLM以上)、且阀216关闭的情况下，剩余的气体和经扰动的颗粒被抽出加载锁204。泵抽时段可以是约1秒(例如0.5至1.5秒之间)。在泵抽时段期间，可使加载锁204内的压强维持低于1托。在一些示例中，泵抽时段可持续直至到达期望压强(例如，低于40毫托)为止。

在泵抽时段之后，方法300在324判定是否进行额外的自动清洁循环。例如，一个自动清洁循环可包含一个冲击时段、一个冲洗时段、及一个泵抽时段，且自动清洁处理可包含两个或更多个自动清洁(冲击/冲洗/泵抽)循环。在一些示例中，执行预定数量的自动清洁循环(例如，2-1000个循环)。在其他示例中，可重复进行自动清洁循环，直到所感测到的颗粒水平(例如，经由传感器236)低于预定阈值为止。如果324的结果为是，则方法300继续进行至312。如果为否，则方法300在328结束。

虽然针对阀216的控制和通气位置240进行了描述，但在一些示例中，可分别地控制多个阀以经由相应的通气位置将气体提供至加载锁204。例如，自动清洁处理可包含：在第一自动清洁循环的冲击和冲洗时段中将对应于第一通气位置的第一阀开启；在第二自动清洁循环的冲击和冲洗时段中将对应于第二通气位置的第二阀开启；在第三自动清洁循环的冲击和冲洗时段中将对应于第三通气位置的第三阀开启等等。在一些示例中，各个通气口可以在预定数量的自动清洁循环中开启。可以在连续的自动清洁循环中开启相同的通气口，或者在连续的自动清洁循环中开启的通气口可以不同(即，开启的通气口可交替变换)。

现在参考图4A、4B和4C，显示了根据本公开的加载锁400的示例性配置。加载锁400包含第一室404和第二室408，其被配置成容纳各自的衬底。室404和408限定各自的气体容积412和416。如图4A所示，加载锁400包含环形通气口420。例如，环形通气口420环绕加载锁400的上部区域的外周。在冲击时段中，气体经由环形通气口420而被供应至室404和408中，以冲击气体容积412和416内的颗粒，如上所述。例如，气体经由环形通气口420而向内供应，且沿着室404和408的内壁424被向下引导。气体和颗粒通常遵循如虚线箭头所示的路径。因此，气体扰动堆积在内壁424上的颗粒，并将颗粒冲击至气体容积412及416中。气体和颗粒经由相应的泵抽通气口428及432而被冲洗和/或泵抽出室404和408。

如图4B所示，加载锁400包含顶部通气口436和440，其被设置成将气体供应至相应的室404和408(例如，通过加载锁400的盖部444)。在冲击时段中，气体经由顶部通气口436和440而被供应至室404和408中，以冲击气体容积412和416内的颗粒，如上所述。例如，气体经由顶部通气口436及440而向下供应，且沿着底表面448被径向地往外引导，然后沿着室404和408的内壁424被向上引导。气体和颗粒通常遵循如虚线箭头所示的路径。

如图4C所示，加载锁400包含底部通气口452和456，其被设置成(例如，通过加载锁400的盖444)将气体供应至相应的室404和408。在冲击时段中，气体经由底部通气口452和456而被供应至室404和408中，以冲击气体容积412和416内的颗粒，如上所述。例如，气体经由底部通气口452和456而向上供应，且沿着顶表面460被径向地往外引导，然后沿着室404和408的内壁424被向下引导。气体和颗粒通常遵循如虚线箭头所示的路径。

虽然在图4A、4B、及4C中以加载锁400的单独的配置显示，但在其他示例中，加载锁400可以在两个或更多个位置包含通气口。例如，加载锁400可包含环形通气口420、顶部通气口436和440、以及底部通气口452和456中的两者或更多者。因此，通过供应气体通过相应的通气口，可以从室404和408的内壁424、底表面448、以及顶表面460中的每一者对颗粒进行扰动和冲击。例如，对应于环形通气口420、顶部通气口436和440、以及底部通气口452和456的相应的阀可以在同一冲击时段中依序开启、在各自的自动清洁循环中的不同冲击时段中开启等等。

前面的描述本质上仅仅是说明性的，绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改方案将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方案在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方案描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方案的特征中实现和/或与任何其它实施方案的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方案不是相互排斥的，并且一个或多个实施方案彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在一些实现方案中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备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/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何处理，包括处理气体的输送、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)产生器设置、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、晶片转移进出与具体系统连接或通过接口连接的工具和其他转移工具和/或加载锁。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。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)的形式发送到控制器的指令，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处理的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实现方案中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，以改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供处理配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的处理的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的处理和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的处理。

示例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、旋转漂洗室或模块、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、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或加载口运输的材料运输中使用的工具通信。

Claims (28)

1.一种用于清洁衬底处理系统中的加载锁的方法，所述方法包含：

(a)在第一时段中，将与气体源流体连通的第一阀开启，以供应气体通过第一通气口而进入所述加载锁的气体容积，其中所述气体在足以从所述加载锁的表面上扰动颗粒的压强和流率下供应；

(b)在所述第一时段之后的第二时段中且所述第一阀开启的情况下，(i)将与泵流体连通的第二阀开启，并且(ii)启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及

(c)在所述第二时段之后的第三时段中，关闭所述第一阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一通气口对应于环绕所述加载锁的外周的环形通气口。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的底部的底部通气口。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的盖部的顶部通气口。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体以至少每分钟170标准升的流率被供应通过所述第一通气口。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时段为0-10秒。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时段少于1秒。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二时段为1-60秒。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二时段少于10秒。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三时段为0.5-1.5秒。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包含重复进行步骤(a)、(b)以及(c)。

12.根据权利要求1所述的方法，其还包含在所述第一时段中将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包含在所述第一时段中交替开启所述第一阀和所述第三阀。

14.根据权利要求1所述的方法，其还包含：

(d)在第四时段中，将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积；

(e)在所述第四时段之后的第五时段中且所述第三阀开启的情况下，(i)将所述第二阀开启，并且(ii)启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及

(f)在所述第五时段之后的第六时段中，关闭所述第三阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

15.一种用于清洁衬底处理系统中的加载锁的系统，其包含：

第一阀，其与气体源和所述加载锁的气体容积流体连通；

第二阀，其与泵和所述气体容积流体连通；以及

控制器，其被配置成：

(a)在第一时段中，将所述第一阀开启，以供应气体通过第一通气口而进入所述加载锁的气体容积，其中所述气体在足以从所述加载锁的表面上扰动颗粒的压强和流率下供应；

(b)在所述第一时段之后的第二时段中且所述第一阀开启的情况下，(i)将所述第二阀开启，并且(ii)启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及

(c)在所述第二时段之后的第三时段中，关闭所述第一阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一通气口对应于环绕所述加载锁的外周的环形通气口。

17.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的底部的底部通气口。

18.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一通气口对应于穿过所述加载锁的盖部的顶部通气口。

19.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器被配置成以至少每分钟170标准升的流率控制通过所述第一通气口的所述气体的供应。

20.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一时段为0-10秒。

21.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一时段少于1秒。

22.根据权利要求15所述的系统，其中所述第二时段为1-60秒。

23.根据权利要求15所述的系统，其中所述第二时段少于10秒。

24.根据权利要求15所述的系统，其中所述第三时段为0.5-1.5秒。

25.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器被配置成重复执行(a)、(b)和(c)。

26.根据权利要求15所述的系统，其中，在所述第一时段中，所述控制器被配置成将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积。

27.根据权利要求26所述的系统，其中所述控制器被配置成在所述第一时段中交替开启所述第一阀和所述第三阀。

28.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器还被配置成：

(d)在第四时段中，将与所述气体源流体连通的第三阀开启，以供应所述气体通过第三通气口而进入所述加载锁的所述气体容积；

(e)在所述第四时段之后的第五时段中且所述第三阀开启的情况下，(i)将所述第二阀开启，并且(ii)启动所述泵以从所述加载锁的所述气体容积中冲洗掉所述气体和所述颗粒；以及

(f)在所述第五时段之后的第六时段中，关闭所述第三阀，同时继续经由所述第二阀而从所述加载锁的所述气体容积中泵抽所述气体和所述颗粒。

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