CN115305451B - 沉积系统及衬底处理室中将材料从靶沉积到衬底上的方法 - Google Patents

沉积系统及衬底处理室中将材料从靶沉积到衬底上的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种能够通过移除沉积在准直器的表面上的靶材料来清洁自身的沉积系统。根据本公开的沉积系统包括衬底处理室。所述沉积系统包括：衬底基座，位于衬底处理室中，所述衬底基座被配置成对衬底进行支撑；靶，包围衬底处理室；以及准直器，具有设置在靶与衬底之间的多个中空结构、振动产生单元、及清洁气体出口。

Description

沉积系统及衬底处理室中将材料从靶沉积到衬底上的方法
技术领域
本发明的实施例是有关于一种沉积系统及在衬底处理室中将材料从靶沉积到衬底上的方法。
背景技术
为生产半导体器件，作为半导体器件的原材料的半导体衬底(例如硅晶片)必须经过一系列复杂及精确的工艺步骤，例如扩散、离子植入、化学气相沉积、光刻、刻蚀、物理气相沉积、化学机械抛光及电化学镀覆。
一般使用物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)在半导体衬底上沉积一个或多个层(例如，薄膜)。举例来说，在半导体制作工艺中通常使用溅镀(PVD的一种形式)来在衬底上沉积复杂的合金及金属，例如银、铜、黄铜、钛、氮化钛、硅、氮化硅及氮化碳。溅镀包括在真空壳体(例如，处理室)中彼此平行地定位的靶(源)与衬底(例如，晶片)。靶(阴极)电接地，而衬底(阳极)具有正电势。相对重且是化学惰性气体的氩气通常被用作溅镀工艺中的溅镀离子种类物。当氩气被引入到所述室中时，与从阴极释放的电子发生多次碰撞。此导致氩气失去其外部电子且变成带正电的氩离子。带正电的氩离子被阴极靶的负电势强烈吸引。当带正电的氩离子撞击靶表面时，带正电的氩离子的动量转移到靶材料，以驱逐一个或多个原子(靶材料)，所述一个或多个原子(靶材料)最终沉积在衬底上。
离开靶的靶材料原子沿着各种行进路径沉积在衬底上。
发明内容
根据本公开的一个或多个实施例，一种沉积系统包括：衬底处理室；衬底基座，位于所述衬底处理室中，所述衬底基座被配置成对衬底进行支撑；靶，包围所述衬底处理室；准直器，具有设置在所述靶与所述衬底之间的多个中空结构；以及多个清洁气体出口，位于所述准直器内。
根据本公开的一个或多个实施例，一种沉积系统包括：准直器，具有设置在靶与衬底基座之间的多个中空结构；至少一个清洁气体出口，位于所述准直器内；以及至少一个振动产生单元，其中从所述至少一个清洁气体出口释放的清洁气体冲击到所述多个中空结构上且所述至少一个振动产生单元使所述准直器振动。
根据本公开的一个或多个实施例，一种在衬底处理室中将材料从靶沉积到衬底上的方法包括确定所述衬底处理室的状态。所述方法包括将所述衬底处理室置为室吹洗模式。所述方法包括对所述衬底处理室中的准直器施加振动。所述方法还包括对准直器施加洗涤气体。
附图说明
结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并未按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1是根据本公开中的一个或多个实施例的沉积系统中的衬底处理室的剖视图。
图2是根据本公开中的一个或多个实施例的准直器的俯视图。
图3是根据本公开中的一个或多个实施例的准直器的剖视图。
图4是根据本公开中的一个或多个实施例的堆叠在一起的两个准直器的剖视图。
图5是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件的俯视图。
图6是根据本公开中的一个或多个实施例的准直器的剖视图以及通量调整构件的剖视图。
图7是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件中的一个可调整中空结构的俯视图。
图8是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件中的一个可调整中空结构的侧视分解图。
图9及图10是根据本公开中的一个或多个实施例的一个调整中空结构的侧视图。
图11是示出根据本公开中的一个或多个实施例的对准直器进行清洁的方法的流程图。
图12是示出根据本公开中的一个或多个实施例的基于衬底上的间隙的高宽比来对可调整中空结构中的每一者进行调整的方法的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本公开。当然，这些仅为实例而非旨在进行限制。举例来说，在以下说明中，在第二特征之上或第二特征上形成第一特征可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中在第一特征与第二特征之间可形成附加特征从而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复使用参考编号和/或字母。此种重复使用是为了简明及清晰起见，且自身并不表示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在…之下(beneath)”、“在…下方(below)”、“下部的(lower)”、“在…上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来阐述图中所示一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。除了图中所绘示的取向以外，所述空间相对性用语还旨在囊括器件在使用或操作中的不同取向。装置可具有其他取向(旋转90度或处于其他取向)，且本文中所使用的空间相对性描述语可同样相应地作出解释。
根据本文中阐述的主题的实施例包括一种沉积系统，所述沉积系统能够在衬底(例如，晶片上的接触结构或通孔结构)上沉积薄膜(或层)，所述沉积系统具有由自清洁准直器(self-cleaning collimator)(在下文中被称为“智能准直器”)提供的增强的间隙填充能力。根据本公开中所公开的一个或多个实施例的智能准直器能够通过使用例如以下方法移除累积的靶材料来对自身进行清洁：施加振动(例如，超声振动)和/或将洗涤气体(scrubbing gas)(例如，吹洗气体(purging gas)及清洁气体)引导到累积的靶材料。根据本公开中所公开的一个或多个实施例的智能准直器包括通量调整构件，所述通量调整构件能够调整其尺寸(例如，通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者的长度)，以提高来自振动和/或洗涤气体的清洁效果。根据本公开中所公开的一个或多个实施例的智能准直器包括通量调整构件，所述通量调整构件能够调整其尺寸(例如，通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者的长度)，以将靶材料沉积(或填充)到衬底上的具有各种高宽比(例如，高的高宽比)的间隙图案(例如台阶及沟槽)中。
另外，根据本公开中所公开的一个或多个实施例的智能准直器能够由于自清洁特征而在智能准直器更换之间提供较长的间隔。另外，根据本公开中所公开的一个或多个实施例的智能准直器能够通过调整其尺寸(例如，通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者的长度)来为衬底上的所有区域提供均匀的沉积。在各种实施例中，通量调整构件能够通过调整其尺寸(例如，通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者的长度)来延长靶的寿命。根据本公开的各种实施例，具有多个中空结构的智能准直器位于靶与衬底之间。
如上所述，在溅镀工艺期间，带正电的氩离子撞击靶表面且带正电的氩离子的动量转移到靶材料，以从靶材料驱逐一个或多个原子，所述一个或多个原子沿着各种行进路径最终沉积在衬底上。
具有智能准直器的此种沉积系统的实施例可通过以下方式将靶材料沉积(或填充)到衬底上的具有高的高宽比的间隙(例如，间隙图案)中：在到达衬底上之前基于靶材料的行进路径捕获(或过滤)可能会阻碍间隙填充的靶材料。举例来说，如果行进到间隙的靶材料处于通向间隙的底表面的行进路径中(例如，垂直方向)，则间隙更有可能被来自间隙的底表面的材料填充。然而，如果行进到间隙的沉积材料处于导向间隙的侧壁的路径中(例如，倾斜方向)，则间隙更有可能被间隙的顶部开口处的沉积靶材料堵塞，而不会使靶材料一直填充到间隙的底部。通过在靶与衬底之间具有多个窄的通路(例如，中空结构及可调整中空结构)，有助于减少可能堵塞间隙的靶材料，特别是对于具有高的高宽比的间隙来说。
在各种实施例中，包括在智能准直器中的通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者被配置成单独延伸或共同延伸，以在对智能准直器施加洗涤气体(和/或振动)的同时移除沉积在智能准直器上的靶材料。通过使可调整中空结构延伸，来自振动和/或洗涤气体的清洁效果得到提高，如本公开中稍后进行阐释。在一些实施例中，包括在智能准直器中的通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者被配置成反复延伸及回缩达预定持续时间，以有效地移除智能准直器上的靶材料。
在一些实施例中，包括在智能准直器中的通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者被配置成单独延伸或共同延伸，以基于间隙的高宽比(例如，可调整中空结构的长度随着间隙的高宽比增大而增大)捕获可能沉积在间隙的侧壁上的靶材料，从而改善沉积系统的间隙填充能力。在本公开的一些实施例中，通过对可调整中空结构中的每一者的相应长度进行单独调整或共同调整，沉积系统能够以高的高宽比填充间隙。在本公开的一些实施例中，通过对通量调整构件中的可调整中空结构中的每一者的相应长度进行单独调整或共同调整，沉积系统能够在衬底上沉积均匀的层。在一些实施例中，通过对自适应准直器中的可调整中空结构中的每一者的相应长度进行单独调整或共同调整，沉积系统能够使沉积速率稳定达较长的时间，从而延长靶寿命。
图1是根据本公开中的一个或多个实施例的沉积系统100中的衬底处理室200的剖视图。
参照图1，衬底处理室200包括：衬底基座202，对衬底处理室200中的衬底902(例如，晶片)进行支撑；靶204，包围衬底处理室200；处理屏蔽件(process shield)910，位于靶204与衬底基座202之间；智能准直器500，设置在靶204与衬底基座202之间的处理屏蔽件910的内侧中或处理屏蔽件910的内侧附近；通向智能准直器500的洗涤气体供应管线920；质量流控制器(mass flow controller，MFC)960，用于控制流动到洗涤气体供应管线920中的洗涤气体量；以及振动驱动器970，用于控制超声振动产生单元950(在图2及图3中示出)。
图2是根据本公开中的一个或多个实施例的智能准直器500的俯视图。
参照图2，智能准直器500包括：洗涤气体接收端口930(在图1中)；多个中空结构502；(嵌入式)微通道940，用于引导对智能准直器500进行清洁的洗涤气体(在图3中示出)；以及(嵌入式)超声振动产生单元950，用于对智能准直器500进行清洁(在图3中示出)。在本公开的各种实施例中，所述多个中空结构502被聚集以提供多个开口504，来自靶204的材料穿过所述多个开口504。在一些实施例中，超声振动产生单元950中的每一者与振动驱动器970直接连接或间接连接，所述振动驱动器970被配置成基于来自图1中的控制器300的振动控制信号来控制超声振动产生单元950。在本公开的一些实施例中，智能准直器500包括通量调整构件700(在图5及图6中示出)及图1中的通量调整构件驱动器980，通量调整构件700及通量调整构件驱动器980用于通过以下方式来控制沉积在衬底902上的靶材料的量：基于来自控制器300的配置信号对沉积在衬底902上的处于倾斜行进路径中的靶材料的量进行调整。在图2中所示的所示出实施例中，智能准直器500使用四个耦合位置508耦合到处理屏蔽件910。在一些实施例中，耦合位置508包括超声振动产生单元950。在一些实施例中，智能准直器500使用少于四个的耦合位置508或多于四个的耦合位置508耦合到处理屏蔽件910。
图3是根据本公开中的一个或多个实施例的智能准直器500的剖视图(I-I’)。
参照图2及图3，智能准直器500包括：微通道940，嵌入在环绕智能准直器500的窄的通路的侧壁中；洗涤气体出口942，洗涤气体在洗涤气体出口942处被释放，以用于通过移除累积的靶材料来对中空结构502进行清洁；以及超声振动产生单元950，嵌入在环绕智能准直器500的窄的通路的侧壁中，以用于通过移除累积的靶材料来对中空结构502进行清洁。
如图3中所示，在本公开的一些实施例中，微通道940整合到形成开口504的侧壁中且用作连接在洗涤气体接收端口930与洗涤气体出口942之间的气体管线。可使用任何合适的气体移除累积的靶材料。在一些实施例中，使用化学惰性气体(chemically inactivegas)作为洗涤气体。在一些实施例中，使用氮气(N2)作为洗涤气体。在本公开的一些实施例中，微通道940不嵌入到侧壁中。作为非限制性实例，微通道940(例如，微气体管线)与侧壁隔开但被窄的通路的内侧环绕。
如图3中所示，超声振动产生单元950整合到形成开口504的侧壁中。使用可用作机电转换器的任何合适的超声振动产生单元950产生20kHz频率或高于20kHz频率的超声振动。在一些实施例中，超声振动产生单元950包括基于至少一种压电材料的换能器。在一些实施例中，超声振动产生单元950包括基于至少一种磁性材料或任何其他可产生适当的振动幅度的合适材料的换能器，所述振动可用于从中空结构502移除累积的靶材料。在一些实施例中，超声振动产生单元950不嵌入到侧壁中，而是安置或安装在任何合适的位置(例如耦合位置508)上。在一些实施例中，超声振动产生单元950产生低于20kHz的振动。
参照图1、图2及图3，智能准直器500包括所述多个中空结构502，所述多个中空结构502被配置成接收洗涤气体并将洗涤气体引导(或导通)到来自靶204的材料所累积的位置(例如，中空结构502的内侧表面)。在各种实施例中，智能准直器500包括超声振动产生单元950，所述超声振动产生单元950产生振动以移除累积的靶材料。在本公开的各种实施例中，所述多个中空结构502被聚集以提供多个开口504，来自靶204的材料穿过所述多个开口504。换句话说，中空结构502在靶204与衬底902之间提供窄的通路。基于所述窄的通路的长度，对衬底902上的具有高的高宽比的间隙图案进行填充的可能性会发生变化。举例来说，具有较长长度的通路提供对具有高的高宽比的间隙进行填充的更好的结果。沉积在衬底902上的材料的量基于窄的通路的长度而发生变化。举例来说，具有较短长度的通路使得来自靶204的更多材料能够沉积在衬底902上。在本公开的一些实施例中，智能准直器500包括耦合位置508，耦合位置508用于将智能准直器500附接到处理屏蔽件910的内侧。在图2中所示的实施例中，在本公开的各种实施例中，耦合位置508包括洗涤气体接收端口930。在一些实施例中，耦合位置508包括超声振动产生单元950，所述超声振动产生单元950被配置成对中空结构502施加振动。
图4是根据本公开中的一个或多个实施例的堆叠在一起的两个智能准直器500的剖视图。
参照图4，智能准直器500可堆叠在另一智能准直器500上或另一智能准直器500之上，以调整中空结构502(例如，窄的通路)的总长度，靶材料在冲击到衬底902上之前穿过中空结构502。如上所述，具有较长长度的通路提供对衬底902上的具有高的高宽比的间隙进行填充的更好的结果。因此，在一些实施例中，制作操作者可通过对一个或多个智能准直器500进行堆叠来调整长度，以改善对衬底902上的具有高的高宽比的间隙进行填充的能力。如上所述，具有较短长度的通路使得来自靶204的更多材料能够沉积在衬底902上。因此，在一些实施例中，制作操作者可通过移除一个或多个智能准直器500来调整长度，以增加沉积在衬底902上的靶材料的量。
参照图1、图2、图3及图4，智能准直器500中的每一者包括：微通道940，用于分配洗涤气体；洗涤气体出口942，洗涤气体在洗涤气体出口942处被释放以从中空结构502(例如，环绕开口504的内侧)移除累积的靶材料；以及超声振动产生单元950，用于移除中空结构502(例如，环绕开口504的内侧)中累积的沉积材料。在一些实施例中，基于来自控制器300的洗涤气体信号来对供应到微通道940的洗涤气体量进行调节。在一些实施例中，在超声振动产生单元中的每一者处产生的振动由从控制器300传输的振动控制信号控制。
图5是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件700的俯视图。图6是根据本公开一个或多个实施例的智能准直器500的剖视图(I-I’)以及通量调整构件700的剖视图(II-II’)。
参照图5及图6，通量调整构件700包括多个可调整中空结构702，所述多个可调整中空结构702被配置成基于来自控制器300的配置控制信号来对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整(例如，延伸或回缩到所确定的长度)。在本公开的各种实施例中，所述多个可调整中空结构702被聚集以提供多个开口704，来自靶204的材料穿过所述多个开口704。换句话说，可调整中空结构702在靶204与衬底902之间提供窄的通路。在一些实施例中，可调整中空结构702中的每一者与下伏的衬底902的一部分交叠。窄的通路(可调整中空结构702)中的每一者的长度影响衬底902上的靶材料被引导到的对应区域。举例来说，通过使可调整中空结构702中的一者延伸，靶材料被引导到衬底902的对应表面区域处，其中较少的靶材料在倾斜方向上行进，因此，衬底902上的对应区域上的具有高的高宽比的间隙可被填充，而不具有空隙问题或悬垂问题(overhang issue)。另外，通过使可调整中空结构702中的一者回缩，包括更多在倾斜方向上行进的靶材料的靶材料沉积在衬底902上的对应区域上。在各种实施例中，为增加来自靶204的穿过开口704的材料的量，所述多个开口704包括各种大小的开口704。在本公开的一些实施例中，通量调整构件700包括耦合机构706，所述耦合机构706用于将通量调整构件700附接到处理屏蔽件910的内侧。在图5中所示的所示出实施例中，通量调整构件700使用四个螺杆耦合位置708耦合到处理屏蔽件910。在一些实施例中，耦合机构706包括超声振动产生单元950。
参照图6，在本公开的一些实施例中，智能准直器500包括通量调整构件700。如图6中所示，在一些实施例中，通量调整构件700设置在智能准直器500的底侧上。在各种实施例中，基于来自控制器300的配置控制信号来调整通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者。基于来自控制器300的配置控制信号，可对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整。
在图6中所示的所示出实施例中，智能准直器500的开口504与通量调整构件700的开口704彼此对应，即，智能准直器500的开口504与通量调整构件700的开口704彼此对准且彼此同心。
在图6中所示的所示出实施例中，对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整，使得位置A处的可调整中空结构702长于位置B、C及D处的可调整中空结构702。在所示出的实施例中，位置B处的可调整中空结构702长于位置C及D处的可调整中空结构702。在所示出的实施例中，位置C处的可调整中空结构702长于位置D处的可调整中空结构702。
在所示出的实施例中，可调整中空结构702中的每一者的长度基于来自控制器300的配置控制信号发生递增变化。然而，本公开并不限于可调整中空结构702的长度发生递增变化。在各种实施例中，使可调整中空结构702中的每一者回缩或延伸到所确定的长度。
由于在智能准直器500的位置A处的中空结构502及可调整中空结构702捕获或阻挡可能沉积在间隙的侧壁上的较多靶材料，因此与针对在衬底902的外围区域(对应于位置B、C及D)处的高的高宽比间隙提供的台阶覆盖面积(step coverage)相比，如图6中所示般配置的通量调整构件700针对在衬底902的中心(对应于位置A)处的高的高宽比间隙提供更大的台阶覆盖面积。然而，由于在通量调整构件700的位置B、C及D(例如，智能准直器500的外围区域)处阻挡或捕获较少的材料，因此如图6中所示般配置的通量调整构件700在衬底902的外围区域(对应于位置B、C及D)处提供比在衬底902的中心区域(对应于位置A)处更高的沉积速率。换句话说，可基于间隙高宽比的大小、衬底902上的薄膜904的靶均匀性和/或计划沉积在衬底902上的对应区域中的每一者上的靶材料的量来调整通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者的相应长度。
图1中所示的实施例示出在溅镀工艺期间衬底基座202处于对衬底902进行支撑的处理位置(例如，上部位置)。此时，在衬底902上使用来自靶204的靶材料(及供应到衬底处理室200的反应气体)形成薄膜904。在各种实施例中，智能准直器500(配备有通量调整构件700)能够基于在衬底处理室200处的沉积完成之后在多个位置处从衬底902收集的厚度测量来对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整(例如，延伸或回缩到所确定的长度)。
如上所述，在本公开的各种实施例中，包括在智能准直器500中的通量调整构件700能够对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整，以在后续衬底上的所有位置处提供均匀的沉积速率。举例来说，可使可调整中空结构702中的至少一者延伸以在后续衬底的对应位置(例如，衬底处理室200在衬底902上沉积过量材料的位置)处减小沉积速率(例如，靶材料的量)。另外，可使可调整中空结构702中的至少一者回缩，以在后续衬底上的对应位置(例如，衬底处理室200先前在衬底902上沉积较少量的材料的位置)处增大沉积速率(沉积材料的量)。通过增大和/或减小后续衬底上不同的对应位置处的沉积速率，衬底处理室200可在后续衬底上提供均匀的沉积。
参照图1及图6，图6示出在图1中所示的薄膜904上完成厚度测量(例如，均匀性测量)之后为后续衬底实现均匀沉积而配置的通量调整构件700。基于厚度测量确定可调整中空结构702中的每一者的相应长度。如上所述，可使可调整中空结构702延伸以在对应位置(在此种情形中为中心区域)处减小沉积速率(例如，靶材料的量)，且可使可调整中空结构702回缩以在对应位置(在此种情形中为晶片边缘区域)处增大沉积速率(沉积材料的量)。
通过对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的一者或多者的相应长度进行调整，可能会降低生产良率(例如，由于从准直器剥落的颗粒而导致的室颗粒问题(chamber particle issue))的靶材料较少地沉积在通量调整构件700上。另外，通过对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的一者或多者的相应长度进行调整，更多的靶材料实际上被用于沉积。
如上所述，在各种实施例中，通量调整构件700能够对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整，以改善用于对衬底902上的图案中的高的高宽比间隙进行填充的台阶覆盖面积。举例来说，可使通量调整构件700中的可调整中空结构702共同延伸，以改善用于衬底902上的图案中的高的高宽比间隙的台阶覆盖面积。如上所述，通过使可调整中空结构702延伸，衬底处理室200的沉积速率减小。因此，可使通量调整构件700中的可调整中空结构702共同回缩到某一长度，以对衬底902上的图案中的低的高宽比间隙进行填充，从而为生产产量维持某一沉积速率。
同样，通过对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的一者或多者的相应长度进行调整，可能会降低生产良率(例如，由于从准直器剥落的颗粒而导致的室颗粒问题)的靶材料较少地沉积在通量调整构件700上。另外，通过对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的一者或多者的相应长度进行调整，更多的靶材料实际上被用于沉积。
如上所述，在各种实施例中，通量调整构件700能够对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整，以稳定沉积速率，从而为衬底902上的所有区域维持均匀沉积。举例来说，可使可调整中空结构702延伸或回缩，以基于靶侵蚀轮廓稳定沉积速率。通过使与较少的靶材料保留在靶204上的位置对应的可调整中空结构702的长度回缩(或维持不变)(此使得较少材料从靶表面排出)，且通过使与较多的靶材料保留在靶204上的位置对应的可调整中空结构702的长度延伸(此使得较多材料从靶表面排出)，衬底处理室200可在维持衬底处理室200中沉积的层的均匀性的同时维持沉积速率。
同样，通过对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的一者或多者的相应长度进行调整，可能会降低生产良率(例如，由于从准直器剥落的颗粒而导致的室颗粒问题)的靶材料较少地沉积在通量调整构件700上。另外，通过对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的一者或多者的相应长度进行调整，更多的靶材料被用于沉积。
如上所述，在本公开的一些实施例中，智能准直器500被配置成施加洗涤气体以从智能准直器500移除累积的靶材料。在一些实施例中，智能准直器500被配置成施加(超声)振动以从智能准直器500抖落累积的靶材料。在一些实施例中，基于预定的清洁频率对智能准直器500施加洗涤气体和/或振动。作为非限制性实例，在一些实施例中，基于衬底处理室200的通电时间来施加洗涤气体和/或振动。在一些实施例中，基于衬底处理室200的等离子体导通时间来施加洗涤气体和/或振动。在一些实施例中，基于晶片计数的周期性间隔来施加洗涤气体和/或振动。在一些实施例中，基于智能准直器500的寿命(lifetime)来施加洗涤气体和/或振动。在一些实施例中，使用包括一个或多个清洁步骤(例如，洗涤气体清洁步骤及振动清洁步骤)的清洁配方来对智能准直器500进行清洁。
控制器300通过将洗涤气体控制信号传输到质量流控制器(MFC)960而基于流动速率(例如，每分钟标准立方厘米)及流动时间来控制供应到中空结构502(及可调整中空结构702)的洗涤气体。在一些实施例中，控制器300通过将振动控制信号传输到振动驱动器970来控制超声振动产生单元950中的每一者的振动时间、振动幅度和/或振动波形。
在本公开的一些实施例中，控制器300运行智能准直器清洁配方，所述智能准直器配方包括将洗涤气体控制信号从控制器300传输到质量流控制器960的洗涤气体清洁步骤。在一些实施例中，控制器300运行如下的清洁配方：所述清洁配方包括将振动控制信号从控制器300传输到振动驱动器970的振动清洁步骤。在一些实施例中，控制器300运行包括气体洗涤清洁步骤及振动清洁步骤二者的清洁配方。
根据一个或多个实施例，控制器300包括输入电路系统302、存储器304、处理器306及输出电路系统308。参见图1，控制器300包括(计算机)处理器306，所述(计算机)处理器306被配置成执行本文中阐述的各种功能及操作，包括经由输入电路系统302从各种数据源(例如，自动化材料搬运系统(automated material handling system，AMHS)及例如计量工具等测量器件)接收输入数据以及将输出数据(例如，清洗气体控制信号及振动控制信号)传输到衬底处理室200中的组件(例如，振动驱动器970及质量流控制器960)，所述组件对清洗气体流量和/或超声振动进行调节，以移除智能准直器中的累积的靶材料。
在各种实施例中，控制器300基于从测量器件(例如能够测量沉积在衬底上的膜的厚度及厚度均匀性的计量工具)接收的沉积均匀性数据传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，在衬底处理室200处在衬底902上完成沉积工艺之后，通过计量工具测量沉积在衬底902上的薄膜904的均匀性。
在各种实施例中，当控制器300确定出沉积在衬底902上的薄膜904具有等于或低于预定均匀性阈值的均匀性时，控制器300传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，控制器300将洗涤气体控制信号传输到质量流控制器960，以移除沉积在中空结构502中的窄的通路上的累积的靶材料。在一些实施例中，控制器300将振动控制信号传输到控制超声振动产生单元950的振动驱动器970。使用超声振动产生单元950从中空结构502中的窄的通路抖落累积的靶材料。在各种实施例中，控制器300将洗涤气体控制信号与振动控制信号一同传输，以从中空结构502的窄的通路移除累积的靶材料。
在一些实施例中，控制器300在清洁过程(例如，施加超声振动及洗涤气体)期间将配置控制信号传输到连接到通量调整构件700的通量调整构件驱动器980，使得可调整中空结构702处于适当的清洁位置中。作为非限制性实例，智能准直器500被配置成使得可调整中空结构702延伸到清洁长度(例如，最大长度)，从而使得可调整中空结构702的内侧可由洗涤气体和/或振动进行清洁。在一些实施例中，智能准直器500被配置成使得可调整中空结构702反复地延伸及回缩达预定的持续时间，以有效地移除累积的靶材料。在一些实施例中，此种延伸及回缩运动生成可用于对智能准直器500进行清洁的振动。
在各种实施例中，控制器300基于预定的清洁频率传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。作为非限制性实例，在一些实施例中，控制器300基于衬底处理室通电时间的周期性间隔来传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，控制器300基于衬底处理室200中的等离子体导通时间的周期性间隔来传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，控制器300基于晶片计数的周期性间隔来传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，控制器300基于智能准直器500的寿命的周期性间隔来传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，控制器300基于衬底处理室200的状态来传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。在一些实施例中，控制器300基于多于两个的以上列出的状态来传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。
如上所述，在一些实施例中，控制器300基于衬底处理室200的状态传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。作为非限制性实例，在使许多衬底902在前端开口式通用容器(front opening unified pod，FOUP)中运行之前，一个或多个颗粒检查晶片(机械虚设晶片(mechanical dummy wafer))循环通过衬底处理室200。基于从颗粒检查晶片测量的颗粒计数结果，控制器300确定出衬底处理室200的状态。如果控制器300确定出颗粒计数等于或大于预定值，则控制器300传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。
存储器304储存经由输入电路系统302接收的信息及来自处理器306的经处理数据。存储器304可为或可包括任何计算机可读储存介质，包括例如只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存存储器、硬盘驱动机、光学储存器件、磁性储存器件、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory，EEPROM)、有机储存介质(organic storage media)等。输出电路系统308传输振动控制信号和/或洗涤气体控制信号。
在一些实施例中，处理器306包括人工智能控制器307，人工智能控制器307包括清洁定时控制器312及清洁配方产生器314。清洁定时控制器312用于通过采用一种或多种人工智能技术来确定和/或预测用于运行对智能准直器500进行清洁的清洁配方的适当定时。清洁配方产生器314用于通过采用一种或多种人工智能技术来产生和/或修改清洁配方。
在本文中使用“人工智能”来广泛地阐述可例如通过基于所接收的输入(例如经由输入电路系统302接收的测量(例如，颗粒测量数据及均匀性数据))作出推断来学习知识(例如，基于训练数据)并使用这些所学习的知识适应其解决一个或多个问题的途径的任何计算智能系统及方法。人工智能机器可采用例如神经网络、深度学习、卷积神经网络(convolutional neural network)、贝叶斯程序学习(Bayesian program learning)及图案识别技术来解决问题(例如确定运行对智能准直器500进行清洁的清洁配方的定时)。此外，人工智能可包括以下计算技术中的任何一者或以下计算技术的组合：约束程序(constraint program)、模糊逻辑(fuzzy logic)、分类、常规人工智能(conventionalartificial intelligence)、符号操纵(symbolic manipulation)、模糊集合理论(fuzzyset theory)、演化计算(evolutionary computation)、控制论(cybernetics)、数据挖掘(data mining)、近似推理(approximate reasoning)、无导数优化(derivative-freeoptimization)、决策树(decision trees)和/或软计算(soft computing)。采用一种或多种计算智能技术，清洁定时控制器312可学习确定和/或预测运行清洁配方的适当定时。
在一些实施例中，基于储存在存储器304中的训练数据303来训练清洁定时控制器312。在一些实施例中，训练数据303包括用于各种状态的预定清洁定时。作为非限制性实例，训练数据303包括用于运行与例如以下不同的状态对应的清洁配方的预定清洁定时：沉积薄膜904的均匀性、衬底处理室200的通电时间、衬底处理室200的等离子体导通时间、晶片计数、智能准直器500的寿命及其任意组合。
在一些实施例中，基于训练数据303，清洁定时控制器312确定运行包括传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号在内的清洁配方的适当定时。
在一些实施例中，清洁定时控制器312响应于训练数据303学习修改其行为，并获得或产生储存在清洁定时数据库305中的清洁定时知识。清洁配方定时知识包括使用例如以下训练数据303操作沉积系统100的结果：薄膜均匀性及所使用的对应的训练数据303、衬底处理室200的状态(例如，颗粒计数)及所使用的对应的训练数据303、以及制作良率及所使用的对应的训练数据303。
在一些实施例中，基于清洁定时知识，清洁定时控制器312对训练数据303进行校正，以优化或改善特定衬底处理室200和/或智能准直器500的训练数据303。换句话说，清洁定时控制器312响应于训练数据303及清洁定时数据库305连续地修改其行为，并更新清洁定时数据库305中的清洁定时。
如上所述，在本文中使用“人工智能”来广泛地阐述可例如通过基于所接收的输入(例如经由输入电路系统302接收的测量(例如，颗粒测量数据及均匀性数据))作出推断来学习知识(例如，基于训练数据)并使用这些所学习的知识适应其解决一个或多个问题的途径的任何计算智能系统及方法。人工智能机器可采用例如神经网络、深度学习、卷积神经网络、贝叶斯程序学习及图案识别技术来解决问题(例如确定清洁配方中所包括的一个或多个清洁步骤)。此外，人工智能可包括以下计算技术中的任何一者或以下计算技术的组合：约束程序、模糊逻辑、分类、常规人工智能、符号操纵、模糊集合理论、演化计算、控制论、数据挖掘、近似推理、无导数优化、决策树和/或软计算。采用一种或多种计算智能技术，清洁配方产生器314可学习配置清洁配方。
在一些实施例中，基于储存在存储器304中的训练数据303来训练清洁配方产生器314。在一些实施例中，训练数据303包括适合在各种状态下移除沉积在智能准直器500上的靶材料的预定学习配方。作为非限制性实例，训练数据303包括与例如以下不同的状态对应的预定清洁配方：沉积薄膜904的均匀性、衬底处理室200的通电时间、衬底处理室200的等离子体导通时间、晶片计数、智能准直器500的寿命及其任意组合。
在一些实施例中，基于训练数据303，清洁配方产生器314确定包括清洁步骤(例如，施加洗涤气体及施加振动)中的至少一者的适当清洁配方。在一些实施例中，清洁配方产生器314基于以下阐述的状态确定清洁步骤(例如，洗涤气体及振动)中的每一者的清洁持续时间。
在一些实施例中，清洁配方产生器314响应于训练数据303学习修改其行为，并获得或产生储存在清洁配方数据库318中的清洁配方知识。清洁配方定时知识包括使用例如以下训练数据303操作沉积系统100的结果：薄膜均匀性及所使用的对应的训练数据303、衬底处理室200的状态(例如，颗粒计数)及所使用的对应的训练数据303和/或制作良率及所使用的对应的训练数据303。
在一些实施例中，基于清洁配方知识，清洁配方产生器314对训练数据303进行校正，以优化或改善特定衬底处理室200和/或智能准直器500的训练数据303。换句话说，清洁配方产生器314响应于训练数据303及清洁配方数据库318连续地修改其行为，并更新清洁配方数据库318中的清洁配方。
在一些实施例中，控制器300对通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行控制(例如，延伸及回缩)。如上所述，在一些实施例中，控制器300包括输入电路系统302、存储器304、处理器306及输出电路系统308。在一些实施例中，控制器300包括(计算机)处理器306，所述(计算机)处理器306被配置成执行本文中阐述的各种功能及操作，包括经由输入电路系统302从各种数据源接收输入数据(例如，来自薄膜904的测量数据、来自靶204的测量数据及来自AMHS的间隙高宽比信息)且经由输出电路系统308将输出数据(例如，配置控制信号)传输到通量调整构件驱动器980。输入电路系统302接收由相应的测量器件测量的厚度测量、高宽比测量和/或靶侵蚀轮廓测量。
在本公开的一些实施例中，在衬底902上的一个位置或多个(预定的或随机的)位置处进行薄膜厚度测量。在一些实施例中，输入电路系统302还接收处理规范信息，例如靶薄膜厚度。稍后将在本公开中提供输入电路系统302、存储器304及输出电路系统308的细节。
在一些实施例中，处理器306确定薄膜904的厚度处于处理规范之外或之内的至少一个区域或位置(例如，中心区域、晶片边缘区域以及中心区域与晶片边缘区域之间的区域)。基于所述确定，处理器306确定通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者(或相关的可调整中空结构702)的精确长度。在一些实施例中，处理器306基于高宽比测量来确定通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者(或相关的可调整中空结构702)的精确长度。在一些实施例中，处理器306基于靶侵蚀轮廓测量来确定通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者(或相关的可调整中空结构702)的精确长度。
存储器304储存经由输入电路系统302接收的信息及经处理数据，例如来自处理器306的所确定位置(区域)信息。存储器304可为或可包括任何计算机可读储存介质，包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、硬盘驱动机、光学储存器件、磁性储存器件、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、有机储存介质等。输出电路系统308基于测量数据传输通量调整构件700的配置控制信号(例如，延伸或回缩)。
在一些实施例中，处理器306包括配置产生器(人工智能控制器)316，配置产生器(人工智能控制器)316用于通过采用一种或多种人工智能技术来确定可调整中空结构702中的每一者的相应长度。
在本文中使用“人工智能”来广泛地阐述可例如通过基于所接收的输入(例如经由输入电路系统302接收的测量(例如，靶侵蚀测量数据、高宽比测量数据及均匀性测量数据))作出推断来学习知识(例如，基于训练数据)并使用这些所学习的知识适应其解决一个或多个问题的途径的任何计算智能系统及方法。人工智能机器可采用例如神经网络、深度学习、卷积神经网络、贝叶斯程序学习及图案识别技术来解决问题(例如确定可调整中空结构702中的每一者的相应长度)。此外，人工智能可包括以下计算技术中的任何一者或以下计算技术的组合：约束程序、模糊逻辑、分类、常规人工智能、符号操纵、模糊集合理论、演化计算、控制论、数据挖掘、近似推理、无导数优化、决策树和/或软计算。采用一种或多种计算智能技术，配置产生器316可学习确定通量调整构件700中的可调整中空结构702中的每一者(或相关的可调整中空结构702)的相应长度。
在一些实施例中，基于储存在存储器304中的训练数据303来训练配置产生器316。在一些实施例中，训练数据303包括用于各种状态的可调整中空结构702的预定长度。作为非限制性实例，训练数据303包括与不同靶204厚度、不同间隙的高宽比、不同薄膜904厚度及其任意组合对应的可调整中空结构702中的每一者的预定长度。
在一些实施例中，基于训练数据303，配置产生器316可对调整中空结构702中的每一者(或相关的可调整中空结构702)的相应长度进行控制和/或调整。
在一些实施例中，配置产生器316响应于训练数据303学习修改其行为，并获得或产生储存在配置数据库320中的配置知识。配置知识包括使用例如以下训练数据303操作沉积系统100的结果：薄膜均匀性及所使用的对应的训练数据303、间隙填充工艺的制作良率及所使用的对应的训练数据303、以及靶寿命及所使用的对应的训练数据303。
在一些实施例中，基于配置知识，配置产生器316对训练数据303进行校正，以优化或改善特定衬底处理室200的训练数据303。换句话说，配置产生器316响应于训练数据303及配置数据库320连续地修改其行为，并更新配置数据库320中的配置知识。
图7是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件700中的一个可调整中空结构702的俯视图。
图8是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件700中的一个可调整中空结构702的侧视分解图。
图9及图10是根据本公开中的一个或多个实施例的通量调整构件700中的一个可调整中空结构702的侧视图。
参照图7到图10，可调整中空结构702包括内部中空构件712及外部中空构件716。在一些实施例中，为对可调整中空结构702的长度进行调整，内部中空构件712被配置成在外部中空构件716中旋转。随着内部中空构件712在第一方向上旋转，可调整中空结构702的长度变得更短。相似地，随着内部中空构件712在第二方向上旋转，可调整中空结构702的长度变得更长。
在图7到图10中所示的所示出实施例中，外部中空构件716包括内部螺纹(螺旋槽)718，且内部中空构件712包括在旋转运动期间适配到内部螺纹(螺旋槽)718的突起714(例如，局部螺旋突起)。
在一些实施例中，基于来自控制器300的配置控制信号而通过使用电动机(未示出)旋转内部中空构件712来对可调整中空结构702的长度进行调整。在一些实施例中，电动机(未示出)由通量调整构件驱动器980驱动，所述通量调整构件驱动器980基于来自控制器300的配置控制信号被驱动。
图11是示出根据本公开中的各种实施例的对智能准直器500进行清洁的方法的流程图。
参照图11，对智能准直器500进行清洁的方法包括确定衬底处理室200的状态的步骤S100、将衬底基座202定位在清洁位置中的步骤S200、将快门盘(shutter disk)(未示出)定位在衬底基座202上的步骤S300、将衬底处理室200置为室吹洗模式的步骤S400、对智能准直器500施加振动的步骤S500以及对智能准直器500施加洗涤气体的步骤S600。
确定衬底处理室200的状态的步骤S100包括监测衬底处理室200的状态并基于监测的结果判断衬底处理室200的状态是否健康的步骤。
在本公开的一些实施例中，监测衬底处理室200的颗粒性能，以确定衬底处理室200的状态。在非限制性实施中，为测量衬底处理室200的颗粒性能，可使一组机械虚设晶片循环通过衬底处理室200。基于从机械虚设晶片测量的颗粒计数结果，控制器300确定出衬底处理室200的状态。如上所述，在一些实施例中，如果控制器300确定出衬底处理室200的颗粒性能不符合预定制作规范中的颗粒标准，则控制器300传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。
在本公开的一些实施例中，测量沉积在衬底902上的薄膜904的均匀性。基于从衬底902测量的均匀性结果，控制器300确定出衬底处理室200的状态。如上所述，在一些实施例中，如果控制器300确定出薄膜904的均匀性不符合预定制作规范中的均匀性标准，则控制器300传输洗涤气体控制信号和/或振动控制信号。
在本公开的一些实施例中，监测一个或多个操作状态以确定衬底处理室200的状态，例如衬底处理室200的通电时间、衬底处理室200的等离子体导通时间、从智能准直器500的上一次清洁和/或更换时起的晶片计数、智能准直器500的寿命及其任意组合。基于操作状态，控制器300确定出衬底处理室200的状态。
将衬底基座202定位在清洁位置中的步骤S200包括将衬底基座202定位在清洁位置(例如，较低位置)中以及从衬底基座202移除衬底902。
将快门盘(未示出)定位在衬底基座202上的步骤S300包括使用快门盘覆盖衬底基座202的顶表面，以防止在智能准直器清洁过程期间来自智能准直器500的沉积在衬底基座202的顶表面上的靶材料。
将衬底处理室200置为室吹扫模式的步骤S400包括使衬底处理室200处于室吹洗模式，以吹洗出在步骤S500和/或步骤S600中的智能准直器清洁过程期间从智能准直器500移除的靶材料。在一些实施例中，同时施行步骤S400与步骤S500或步骤S600中的至少一者。在一些实施例中，在同时施行步骤S400与步骤S500或步骤S600中的至少一者之前较早地施行S400。在一些实施例中，在同时施行步骤S400与步骤S500或步骤S600中的至少一者之后连续地施行步骤S400。根据某些实施例，串联施行或同时施行步骤S500与S600(例如，在室吹洗模式中串联施行步骤S500与步骤S600)。
对智能准直器500施加振动的步骤S500包括从超声振动产生单元950产生振动。如上所述，在本公开的一些实施例中，超声振动产生单元950被整合到形成开口504的侧壁中。在一些实施例中，超声振动产生单元950被整合到耦合位置508中。使用可用作机电转换器的任何合适的超声振动产生单元950产生20kHz频率或高于20kHz频率的超声振动。在一些实施例中，超声振动产生单元950包括基于至少一种压电材料的换能器。在一些实施例中，超声振动产生单元950包括基于至少一种磁性材料或可产生可用于清洁的适当振动幅度的任何其他合适材料的换能器。在一些实施例中，控制器300通过将振动控制信号传输到振动驱动器970来控制超声振动产生单元950中的每一者的振动时间、振动幅度和/或振动波形。
对智能准直器500施加洗涤气体的步骤S600包括将洗涤气体引导到智能准直器500中的通路的内侧。如上所述，在一些实施例中，控制器300通过将洗涤气体控制信号传输到质量流控制器(MFC)960而基于流动速率(例如，每分钟标准立方厘米)及流动时间来控制供应到智能准直器500中的通路的内侧的洗涤气体。将洗涤气体的类型及量选择成促进累积在智能准直器500中的通路的内侧上的靶材料的移除。根据某些实施例，串联施行或同时施行步骤S500与步骤S600。在一些实施例中，当串联施行步骤S500与步骤S600时，首先施行步骤S500。在一些实施例中，当串联施行步骤S500与步骤S600时，首先施行步骤S600。
如上所述，控制器300使用一种或多种人工智能技术来确定以上步骤。
图12是示出根据本公开中的一个或多个实施例的基于衬底902上的间隙的高宽比来对可调整中空结构702中的每一者进行调整的方法的流程图。
参照图12，对可调整中空结构702中的每一者进行调整的方法包括获得衬底902上的间隙的高宽比的步骤S1000、基于所获得的间隙高宽比信息确定可调整中空结构702中的每一者的相应长度的步骤S1100、以及针对衬底902对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整的步骤S1200。
获得衬底902上的间隙的高宽比的步骤S1000包括从AMHS获得高宽比的步骤。在一些实施例中，控制器300基于针对衬底902运行的处理配方获得高宽比信息。在一些实施例中，控制器300从位于沉积系统100内的计量工具或测量器件接收高宽比信息。
基于高宽比信息确定可调整中空结构702中的每一者的相应长度的步骤S1100包括基于衬底902上的间隙结构的高宽比信息确定可调整中空结构702中的每一者的合适长度的步骤。如上所述，控制器300使用一种或多种人工智能技术来确定可调整中空结构702中的每一者的相应长度。
针对衬底902对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整的步骤S1200包括根据所确定的合适长度对可调整中空结构702中的每一者的相应长度进行调整的步骤。在一些实施例中，控制器300将配置控制信号传输到通量调整构件驱动器980，以对可调整中空结构702中的每一者的长度进行调整。
利用洗涤气体及超声振动来对智能准直器500进行清洁将通过改善沉积在衬底处理室200中的薄膜904的均匀性、衬底处理室200的颗粒性能及生产产量来生成显著的成本节约。
根据本公开的一个或多个实施例，一种在衬底处理室中将材料从靶沉积到衬底上的方法包括确定所述衬底处理室的状态。所述方法包括将所述衬底处理室置为室吹洗模式。所述方法包括对所述衬底处理室中的准直器施加振动。所述方法还包括对准直器施加洗涤气体。在一实施例中，其中所述准直器包括用于使所述洗涤气体在所述准直器内流动的通道。在一实施例中，其中所述确定所述衬底处理室的所述状态包括监测所述衬底处理室的通电时间、所述衬底处理室的等离子体导通时间、从所述准直器的上一次清洁时起的晶片计数、或所述准直器的寿命中的至少一者。
根据本公开的一个或多个实施例，一种沉积系统包括：衬底处理室；衬底基座，位于所述衬底处理室中，所述衬底基座被配置成对衬底进行支撑；靶，包围所述衬底处理室；准直器，具有设置在所述靶与所述衬底之间的多个中空结构；以及多个清洁气体出口，位于所述准直器内。在一实施例中，还包括位于所述准直器内的微通道，所述微通道连接在所述多个清洁气体出口中的至少一者与洗涤气体接收端口之间。在一实施例中，其中所述多个中空结构中的每一者具有环绕中空空间的内表面，且其中所述多个清洁气体出口中的至少一者设置在所述内表面的第一部分上。在一实施例中，其中所述多个清洁气体出口中的所述至少一者面对所述内表面的第二部分。在一实施例中，还包括用于控制从所述多个清洁气体出口释放的清洁气体量的质量流控制器。在一实施例中，还包括位于所述准直器内的振动产生单元。在一实施例中，其中所述振动产生单元包括被配置以振动的机电转换器。在一实施例中，还包括通量调整构件，所述通量调整构件具有设置在所述准直器与所述衬底基座之间的多个可调整中空结构。在一实施例中，其中所述多个可调整中空结构中的至少一者包括第一中空构件及第二中空构件，所述第一中空构件与所述第二中空构件至少局部地彼此交叠。在一实施例中，其中所述第一中空构件包括内部螺旋槽，且其中所述第二中空构件包括适配到所述内部螺旋槽中的螺旋突起。在一实施例中，其中所述多个可调整中空结构被配置成在直线方向上延伸或回缩。在一实施例中，还包括控制器，所述控制器基于靶轮廓测量数据、所述衬底上的间隙图案的高宽比、或薄膜厚度测量中的至少一者来控制所述多个可调整中空结构中的每一者的长度。在一实施例中，其中控制器基于至少一种人工智能方法确定所述多个可调整中空结构中的每一者的长度。
根据本公开的一个或多个实施例，一种沉积系统包括：准直器，具有设置在靶与衬底基座之间的多个中空结构；至少一个清洁气体出口，位于所述准直器内；以及至少一个振动产生单元，其中从所述至少一个清洁气体出口释放的清洁气体冲击到所述多个中空结构上且所述至少一个振动产生单元使所述准直器振动。在一实施例中，其中所述至少一个振动产生单元设置在所述准直器内。在一实施例中，还包括位于所述准直器内的微通道，所述微通道连接在所述至少一个清洁气体出口与清洁气体源之间。在一实施例中，还包括控制器，所述控制器基于至少一种人工智能方法来控制从所述至少一个清洁气体出口释放的清洁气体量及提供到所述准直器的所述振动。
以上概述了若干实施例的特征，以使所属领域中的技术人员可更好地理解本公开的各个方面。所属领域中的技术人员应理解，他们可容易地使用本公开作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的和/或实现与本文中所介绍的实施例相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到，这些等效构造并不背离本公开的精神及范围，而且他们可在不背离本公开的精神及范围的条件下对其作出各种改变、替代及变更。

Claims (20)

1.一种沉积系统，包括：
衬底处理室；
衬底基座，位于所述衬底处理室中，所述衬底基座被配置成对衬底进行支撑；
靶，包围所述衬底处理室；
准直器，具有设置在所述靶与所述衬底之间的多个中空结构；以及
多个清洁气体出口，位于所述准直器内。
2.根据权利要求1所述的沉积系统，还包括位于所述准直器内的微通道，所述微通道连接在所述多个清洁气体出口中的至少一者与洗涤气体接收端口之间。
3.根据权利要求1所述的沉积系统，其中所述多个中空结构中的每一者具有环绕中空空间的内表面，且其中所述多个清洁气体出口中的至少一者设置在所述内表面的第一部分上。
4.根据权利要求3所述的沉积系统，其中所述多个清洁气体出口中的所述至少一者面对所述内表面的第二部分。
5.根据权利要求1所述的沉积系统，还包括用于控制从所述多个清洁气体出口释放的清洁气体量的质量流控制器。
6.根据权利要求1所述的沉积系统，还包括位于所述准直器内的振动产生单元。
7.根据权利要求6所述的沉积系统，其中所述振动产生单元包括被配置以振动的机电转换器。
8.根据权利要求1所述的沉积系统，还包括通量调整构件，所述通量调整构件具有设置在所述准直器与所述衬底基座之间的多个可调整中空结构。
9.根据权利要求8所述的沉积系统，其中所述多个可调整中空结构中的至少一者包括第一中空构件及第二中空构件，所述第一中空构件与所述第二中空构件至少局部地彼此交叠。
10.根据权利要求9所述的沉积系统，其中所述第一中空构件包括内部螺旋槽，且其中所述第二中空构件包括适配到所述内部螺旋槽中的螺旋突起。
11.根据权利要求8所述的沉积系统，其中所述多个可调整中空结构被配置成在直线方向上延伸或回缩。
12.根据权利要求8所述的沉积系统，还包括控制器，所述控制器基于靶轮廓测量数据、所述衬底上的间隙图案的高宽比、或薄膜厚度测量中的至少一者来控制所述多个可调整中空结构中的每一者的长度。
13.根据权利要求8所述的沉积系统，其中控制器基于至少一种人工智能方法确定所述多个可调整中空结构中的每一者的长度。
14.一种沉积系统，包括：
准直器，具有设置在靶与衬底基座之间的多个中空结构；
至少一个清洁气体出口，位于所述准直器内；以及
至少一个振动产生单元，
其中从所述至少一个清洁气体出口释放的清洁气体冲击到所述多个中空结构上且所述至少一个振动产生单元使所述准直器振动。
15.根据权利要求14所述的沉积系统，其中所述至少一个振动产生单元设置在所述准直器内。
16.根据权利要求14所述的沉积系统，还包括位于所述准直器内的微通道，所述微通道连接在所述至少一个清洁气体出口与清洁气体源之间。
17.根据权利要求14所述的沉积系统，还包括控制器，所述控制器基于至少一种人工智能方法来控制从所述至少一个清洁气体出口释放的清洁气体量及提供到所述准直器的所述振动。
18.一种用沉积系统将材料从靶沉积到衬底上的方法，包括：
确定所述沉积系统的衬底处理室的状态，其中所述靶包围所述衬底处理室，所述衬底被所述衬底处理室中的衬底基座支撑；
将所述衬底处理室置为室吹洗模式；
对所述衬底处理室中的准直器施加振动，其中所述准直器具有设置在所述靶与所述衬底之间的多个中空结构；以及
对所述准直器施加洗涤气体，其中气体出口位于所述准直器内。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述准直器包括用于使所述洗涤气体在所述准直器内流动的通道。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述确定所述衬底处理室的所述状态包括监测所述衬底处理室的通电时间、所述衬底处理室的等离子体导通时间、从所述准直器的上一次清洁时起的晶片计数、或所述准直器的寿命中的至少一者。
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