CN116018672A - 用于使用多个特殊传感器和算法的半导体处理配备的抗脆弱系统 - Google Patents

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CN116018672A CN202180055149.8A CN202180055149A CN116018672A CN 116018672 A CN116018672 A CN 116018672A CN 202180055149 A CN202180055149 A CN 202180055149A CN 116018672 A CN116018672 A CN 116018672A
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Abstract

本文公开的实施方式包括处理工具及使用处理工具的方法。在一个实施方式中，处理工具包含腔室、及用于使一种或多种处理气体从多个气源流入腔室中的盒。在一个实施方式中，处理工具进一步包含用于多个气源的每一者的质量流量控制器、及在气源与盒之间的质量流量计。在一个实施方式中，处理工具进一步包含在质量流量计与盒之间的第一压力计、流体耦接到腔室的第二压力计、及耦接到腔室的排气管线。

Description

用于使用多个特殊传感器和算法的半导体处理配备的抗脆弱系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月11日提交的第17/019,061号美国非临时申请的优先权益，其全部内容通过引用方式并入本文。
技术领域
本公开内容的实施方式涉及半导体处理领域，且特定而言，涉及具有控制回路传感器及见证传感器(witness sensors)的处理腔室。
背景技术
随着半导体器件持续向更小的特征尺寸发展，半导体晶片处理的复杂性一直在增加。给定处理可包括诸多不同处理参数(即，旋钮)，这些处理参数可独立控制以便提供晶片上的期望结果。例如，晶片上的期望结果可指特征轮廓、层厚度、层的化学成分、或类似者。随着旋钮的数量增加，可用于调整及优化处理的理论处理空间变得非常大。
此外，一旦已经开发出最终处理配方，用于不同晶片的处理的众多迭代期间的腔室漂移可能导致晶片上的结果的改变。腔室漂移可以是以下各者所致的结果：腔室的可消耗部分的腐蚀、部件(例如，传感器、灯等)的劣化、在表面上方沉积副产物膜、或类似者。由此，甚至在广泛的配方开发过程之后，也需要额外调整。
发明内容
本文公开的实施方式包括处理工具及使用处理工具的方法。在一个实施方式中，处理工具包含腔室、及用于使一种或多种处理气体从多个气源流入腔室中的盒。在一个实施方式中，处理工具进一步包含用于多个气源的每一者的质量流量控制器、及在气源与盒之间的质量流量计。在一个实施方式中，处理工具进一步包含在质量流量计与盒之间的第一压力计、流体耦接到腔室的第二压力计、及耦接到腔室的排气管线。
在一个实施方式中，一种处理工具包含物理工具、虚拟传感器模块、及数据模型。在一个实施方式中，物理工具包含控制回路传感器、及见证传感器。在一个实施方式中，虚拟传感器模块接收控制回路传感器数据及见证传感器数据以作为输入，并且虚拟传感器模块输出虚拟传感器数据。在一个实施方式中，数据模型包含统计模型、及物理模型。在一个实施方式中，虚拟传感器数据被提供到数据模型，并且数据模型被配置为至少部分地基于虚拟传感器数据来提供对物理工具的控制力。
在一个实施方式中，提供了一种确定腔室漂移的方法。在一个实施方式中，该方法包含将硬件输入及处理参数输入提供至物理腔室及数据模型中，及从物理腔室收集见证传感器输出。在一个实施方式中，该方法进一步包含从数据模型产生虚拟见证传感器输出，及将见证传感器输出与虚拟见证传感器输出进行比较。
附图说明
图1是根据本公开的实施方式的利用一组控制回路传感器的半导体处理工具的方块图。
图2A是根据本公开的实施方式的利用一组控制回路传感器及一组见证传感器的半导体处理工具的方块图。
图2B是根据本公开的实施方式的利用一组控制回路传感器及包括温度传感器阵列的一组见证传感器的半导体处理工具的方块图。
图3是根据本公开的实施方式的半导体处理工具的物理腔室的透视图。
图4A是根据本公开的实施方式的包括数据模型及见证传感器的半导体处理工具的方块图。
图4B是根据实施方式的用于使用控制回路传感器及见证传感器以提供处理工具的反馈控制的方法的流程图。
图4C是根据实施方式的具有见证传感器的处理工具的示意图。
图4D是根据实施方式的具有见证传感器及质量流量控制器来控制位于盒的上游的第一压力的处理工具的示意图。
图5A是根据本公开的实施方式的用于使用数据模型来检测半导体处理工具的腔室漂移的方法的流程图。
图5B是根据本公开的实施方式的利用虚拟传感器数据及计量数据来确认半导体处理工具中的数据模型的准确性的方法的流程图。
图6示出了根据本公开的实施方式的示例性计算机系统的方块图。
具体实施方式
本文描述了具有控制回路传感器、见证传感器、及数据模型的处理腔室。在以下描述中，阐述了数个具体细节，以便提供对本公开的实施方式的透彻理解。本领域技术人员将显而易见的是，本公开内容的实施方式可在没有这些具体细节的情况下实践。在其他实例中，未详细描述众所周知的方面(如集成电路制造)，以免不必要地混淆本公开的实施方式。此外，将理解，图中所示的各个实施方式是说明性表示，并且不一定按比例绘制。
为了提供本公开内容的实施方式的上下文，图1中图示了半导体处理工具100。半导体处理工具100可包含腔室105。气体供应系统可将处理气体馈送到腔室105中。例如，气体(例如，气体1至气体n)可流入输入管线111中，输入管线111馈送气体盒110，气体盒110调节通向腔室105中的气量。对气流的控制是由质量流量控制器(mass flow controller；MFC)103决定的。腔室105内的压力由压力计117测量。腔室105内的条件是通过调节MFC 103并且以由压力计117读取的期望压力为目标来控制的。即，由于MFC 103及压力计117的状态决定了腔室105内的处理条件，因此MFC 103及压力计117可被视作控制回路传感器。然而，控制回路传感器并非绝对可靠。控制回路传感器往往会漂移(即，变得校准错误)。因此，处理工具100也将趋于漂移。处理工具100的漂移导致在晶片之间不均匀的晶片结果。为了避免此种不均匀性，处理工具100需要由处理工程师或其他使用者实施周期性鉴定及调整。
除了趋于漂移之外，控制回路传感器不提供可用于优化处理结果的所有需要的数据。例如，在自由基氧化处理(有时简称为“radox处理”)中，期望知晓离开盒的气体的速度、离开盒的气体的成分、及腔室内的温度，及其他参数。
由此，本文公开的实施方式利用进一步包含一组见证传感器的半导体处理工具。见证传感器在控制回路之外。因此，见证传感器可用于监测控制回路传感器。当控制回路传感器漂移时，即使控制回路传感器不指示处理条件的任何改变，也可识别出见证传感器输出的改变，以警告处理工程师漂移状况。
此外，可利用来自见证传感器的数据以提供虚拟传感器数据。虚拟传感器数据可包括不可直接由物理传感器测量的各种腔室内处理条件的计算。虚拟传感器数据可使用见证传感器和/或控制回路传感器的输出经由计算获得。例如，在radox处理中，来自见证传感器(例如，质量流量计(mass flow meter；MFM)及位于盒的上游的压力传感器)及腔室压力传感器的读数可用作伯努利(Bernoulli)方程式的输入，以计算通过盒的入口的孔口的流动速率。
此外，本文公开的实施方式可包括将见证传感器输出与由半导体处理工具的数据模型计算的虚拟见证传感器输出进行比较。数据模型可包含统计模型、物理处理工具的物理模型、或统计模型及物理模型的组合。数据模型表示物理处理工具的虚拟孪生体(virtual twin)。即，针对输入至物理处理工具及数据模型中的一组给定输入，物理处理工具的输出应当匹配数据模型的输出。
因此，当一个或多个虚拟见证传感器输出与一个或多个见证传感器输出不同时，可确定物理腔室漂移。在此种实例中，见证传感器输出可反馈到数据模型中，以作为一组学习数据，以便提供经更新的数据模型。可随后查询更新后的数据模型以产生一组经修改的处理输入，这些处理输入将使处理腔室返回到期望的处理窗。
在其中虚拟见证传感器数据基本上匹配见证传感器数据的一些实施方式中，可以使用进一步的调查来复查数据模型与物理处理工具之间的一致性。例如，当虚拟见证传感器数据匹配见证传感器数据时，可认为数据模型的额外计算的值也是正确的。例如，由数据模型计算的额外虚拟计量(如但不限于膜沉积速率、膜成分等)可与由物理晶片获得的物理计量数据进行比较。若物理计量数据匹配虚拟计量数据，则确认数据模型。若物理计量数据不同于虚拟计量数据，则物理计量数据可反馈至数据模型中以作为一组学习数据，以便提供经更新的数据模型。可随后查询更新后的数据模型以产生修改的一组处理输入，这些处理输入将使处理腔室返回到期望的处理窗。
使用利用了见证传感器和/或数据模型的半导体处理工具提供制造环境中的数项益处。例如，减少了处理工具脱离校准范围及误处理晶片的情况。此外，避免了由于重新校准及调整所导致的不必要的停机时间。实施方式也可用于更有效地设计用于处理工具的新处理。
现在参见图2A，图示了根据实施方式的半导体处理工具200的方块图。在所示出的实施方式中，将处理工具200描述为自由基氧化工具。然而，将了解，本文公开的实施方式可适用于在其他类型的处理工具中使用，例如但不限于等离子体蚀刻或沉积腔室。
在实施方式中，处理工具200包含腔室205。腔室205可以是适用于提供次大气压的腔室，基板(例如，半导体晶片)在该腔室中被处理。在实施方式中，腔室205的尺寸可经调整以容纳单个基板或多个基板。适用于在腔室205中处理的半导体基板可包括硅基板、或任何其他半导体基板。其他基板(如玻璃基板)也可在腔室205中处理。
在实施方式中，气体分配网络将气体从一个或多个气源(例如，气体1、气体2、气体n等)馈送到盒210。在特定实施方式中，气源可包含氧气、氢气、及氮气中的一种或多种。尽管图2A中图示了三个气源，但将了解实施方式可包括一个或多个气源。盒210可包括用于从管线211接收气体的入口及用于将气体分配到腔室210中的出口。在所示出的实施方式中，将盒210被图示为将气体从腔室210的一侧馈送到腔室中。然而，将了解，盒210可以可选地将气体从腔室上方或下方馈送到腔室中。在一些实施方式中，盒210也可称为喷淋头，尤其在处理工具是等离子体产生工具的情况下。
在实施方式中，处理气体的每一者的流量可由单独的MFC 203控制。在实施方式中，MFC 203可以是控制回路传感器群组中的部分。MFC 203控制进入输入管线211中的气流。在实施方式中，质量流量计(MFM)212设置在盒210的上游侧。MFM 212允许测量来自源气体的实际流量。在盒210的上游侧也包括压力计213。压力计213允许测量输入管线211的压力。MFM 212及压力计213可被视作见证传感器，因为它们在控制回路之外。
在实施方式中，可提供腔室压力计217以测量腔室205中的压力。腔室压力计217可以是控制回路传感器群组中的部分。在实施方式中，额外的见证传感器沿着处理工具200的排气管线215设置。额外传感器可包含泄漏检测传感器216、及额外的压力计218及219。泄漏检测传感器216可包括独立的等离子体光学发射光谱(optical emission spectroscopy；OES)装置，以测量泄漏到腔室205中的氧气。压力计218及219可分别在节流阀214的上游侧及下游侧上。
在实施方式中，压力计213、217、218、及219可具有适用于在它们所在的处理工具内的位置处提供的典型压力的操作范围。例如，压力计213可在与其他压力计217、218、及219的压力范围相比更高的压力范围下操作。类似地，压力计218可在与压力计219的压力范围相比更高的压力范围下操作。在特定实施方式中，压力计217可在包括1000T的范围下操作，压力计217可在包括20T的范围下操作，压力计218可在包括100T的范围下操作，而压力计219可在包括10T的范围下操作。
在实施方式中，见证传感器(例如，212、213、216、218、及219)可用于提供对腔室漂移的监测。例如，在使用处理工具200期间，控制回路传感器(例如，203及217)可变得校准错误。因此，控制回路传感器203、217的读数可保持恒定，而晶片上的结果(例如，膜的沉积速率)改变。在此种实例中，见证传感器的输出将改变，以指示腔室已漂移。
在额外实施方式中，可利用见证传感器以实施腔室205中的虚拟传感器。虚拟传感器可指提供计算生成的输出的传感器，而不是直接读取物理值(如针对物理传感器的情况)。因此，虚拟传感器对于确定处理工具200内难以或不可能用传统物理传感器测量的条件是强大的。
在一个实施方式中，虚拟传感器可用于确定盒210的出口处的处理气体的流动速率。计算盒210处的流动速率是有价值的度量，此度量可用于控制晶片上的膜的沉积速率和/或沉积均匀性。在特定实施方式中，盒210处的流动速率可使用伯努利方程式计算，其中变量由使用MFM 212、压力计213、压力计217的输出，及盒210的已知几何形状来提供。尽管提供了在盒的位置处的流动速率的实例，但将了解处理工具200内的其他未知数可使用虚拟传感器计算来确定。例如，可使用虚拟传感器实现方式来确定未知数，例如但不限于腔室中的各个位置处的气体成分、晶片上的沉积速率、晶片上的压力、及晶片上的膜成分。
现在参见图2B，图示了根据额外实施方式的处理工具200的图。在所示出的实施方式中，图2B中的处理工具200可基本上类似于图2A中的处理工具200，不同之处在于在腔室205中提供温度传感器207的阵列。例如，温度传感器207可以是热电偶或类似者。在实施方式中，温度传感器207可设置在腔室的反射体板(未图示)上。在一些实施方式中，温度传感器207可被视作见证传感器。即，温度传感器207可在控制回路之外。
温度传感器207可提供额外的已知变量，以实现更广泛的虚拟传感器实现方式。在实施方式中，温度传感器207也可用于确定腔室205中何时达到稳定状态。此举在使处理工具200从冷却状态上升时(如在维护事件之后使处理工具200升温时)是特别有利的。例如，可监测与一个或多个压力计213、217、218、及219组合的温度传感器207的输出，及节流阀的角度，并且当各个传感器达到稳定状态时，腔室可准备好使用。在实施方式中，监测腔室何时达到稳定状态是有用的，因为其消除通常由于处理工具中的第一晶片效应而经历的晶片报废或返工。
现在参见图3，图示了根据实施方式的处理工具300的透视图。处理工具300是自由基氧化工具300的图示。然而，将了解，根据本文公开的实施方式可使用其他类型的处理工具。
在实施方式中，处理工具300包含腔室305。晶片301可设置在腔室305中。晶片305可穿过狭缝阀309或类似者插入腔室305中。如图所示，盒310或其他气体分配板靠近狭缝阀309设置，并且使气体从一侧流入腔室305中。在实施方式中，排气装置315设置在腔室305与盒310相对的端部上。然而，将了解，可使用多于一个的排气装置315，并且排气装置的位置可在腔室305内的其他位置处。
在实施方式中，本文描述的半导体处理工具可包括物理处理工具(如上文描述的处理工具)，及物理处理工具的数字孪生体(digital twin)。数字孪生体可包含使用机器学习开发的数据模型。理想情况下，当将一组处理输入(例如，硬件参数和/或处理参数)提供到物理处理工具中并且提供到数据模型中时，物理晶片上的结果将匹配虚拟晶片上的结果。此种处理工具是有益的，因为其允许确定腔室漂移。此外，当检测到腔室漂移时，可更新并且查询数据模型以确定一组新的处理输入，这些处理输入使后续处理结果返回到期望的处理窗口中。
现在参见图4A，图示了根据实施方式的处理工具400的示意图。如图所示，数据模型服务器420可与处理工具400整合。例如，如箭头所指示，数据模型服务器420可由网络连接通信地耦接到前端服务器460。然而，在其他实施方式中，数据模型服务器420可在处理工具400外部。例如，数据模型服务器420可经由外部网络或类似者通信地耦接到处理工具400。
在实施方式中，数据模型服务器420可包含物理模型427及统计模型425中的一者或两者。统计模型425及物理模型427可通信地耦接到数据库430，数据库430用于储存输入数据(例如，传感器数据、模型数据、计量数据等)，以用于构建和/或更新统计模型425及物理模型427。在实施方式中，统计模型425可通过实施物理实验设计(design ofexperiment；DoE)来产生，并且使用插值来提供扩展的处理空间模型。在实施方式中，物理模型427可使用现实世界物理及化学关系来产生。例如，在处理腔室内各种相互作用的物理及化学方程可用于构建物理模型。在实施方式中，处理工具400可包含前端服务器460、工具控制服务器450、及工具硬件440。前端服务器460可包含用于数据模型服务器420的使用者界面465。使用者界面465为处理工程师提供利用数据建模的界面，以便执行各种操作，如配方漂移监测，如将在下文更详细描述。
工具控制服务器450可包含智能监测及控制区块455。智能监测及控制区块455可包含用于提供处理工具400的诊断及其他监测的模块。模块可包括但不限于健康检查、传感器漂移、故障恢复、及泄漏检测。智能监测及控制区块455可从在工具硬件内实施的各个传感器接收数据作为输入。传感器可包括标准传感器447，标准传感器447通常存在于半导体制造工具400中以允许操作工具400。例如，传感器447可包括控制回路传感器，如上文描述的那些传感器。传感器也可包括添加到工具400中的见证传感器445。见证传感器445提供构建非常详细的数据模型所必须的额外信息。例如，见证传感器可包括物理传感器和/或虚拟传感器。如上文提及，虚拟传感器可利用从两个或多个物理传感器获得的数据并且使用计算，以便提供无法单独从物理传感器获得的额外传感器数据。在特定示例中，虚拟传感器可利用上游压力传感器及下游压力传感器，以便计算通过处理工具(如气体盒)的一部分的流动速率。通常，见证传感器可包括任何类型的传感器，例如但不限于压力传感器、温度传感器、及气体浓度传感器。在实施方式中，智能监测及控制区块455可提供由数据模型服务器420使用的数据。在其他实施方式中，来自各种见证传感器445的输出数据可直接提供到数据模型服务器420。
现在参见图4B，图示了根据实施方式的各种传感器如何用于将反馈控制提供到工具400的示意图。如图所示，工具400可包含一个或多个控制回路传感器466及一个或多个见证传感器467。来自一个或多个控制回路传感器466及一个或多个见证传感器467的传感器数据可馈送到虚拟传感器模块468。虚拟传感器模块468可对传感器数据进行计算，以提供虚拟传感器数据469。例如，虚拟传感器模块468可为文丘里(Venturi)类型传感器实施伯努利方程，以便计算腔室中的一个或多个位置处(例如，在盒通向腔室中的出口处和/或在排气装置处)的准确处理气流。如下文将更详细描述，了解处理气流可允许更好地控制晶片上的均匀性。
在实施方式中，虚拟传感器数据469可随后馈送到数据模型服务器420。然而，在一些实施方式中，虚拟传感器模块468可实施为数据模型服务器420的部分。数据模型服务器420可利用处理气流作为最佳的已知流量，该流量可用于更好地控制、预测、发现漂移、发现故障、及类似者。这些多个变量(即，传感器数据输出及虚拟数据输出)可用作数据模型的输入和训练，并且与使用单点传感器相比更有效。在实施方式中，数据模型服务器420可输出控制力463，控制力463修改工具400中的一个或多个处理参数以便校正漂移并且使工具400返回到期望的处理窗中。
在实施方式中，可针对诸多不同类型的虚拟传感器数据实施此种反馈控制操作。在特定实施方式中，如上文描述，可计算及使用处理气流以控制工具输出。然而，实施方式不限于处理气流。例如，虚拟传感器也可用于提供在腔室中的各个位置处的气体成分、晶片温度均匀性、或无法直接(或简单地)用物理传感器测量的其他处理变量。通常，使用虚拟传感器通知数据模型及提供工具的反馈控制的整体效果是显著更好地控制处理。此外，通过提供无法单独利用物理传感器提供的额外数据来优化智能系统(如本文描述的彼等系统)的数据学习速率是可行的。多个输入连同交叉检查的诸多方向(包括在腔室专用数字孪生体中的学习期望)产生更加抗脆弱(antifragile)的系统。
现在参见图4C及图4D，图示了根据实施方式的处理工具400的示意图，处理工具400被配置为控制到腔室405的入口处(即，在盒410的出口处)的处理气体速度。在实施方式中，可使用来自MFM 412、压力传感器413A及压力传感器413B的传感器数据作为用于伯努利方程的输入来计算处理气体速度(作为虚拟传感器输出)。通常，较高速度使火焰前缘移动得更远离盒410，而较低速度使火焰前缘移动得更靠近盒410。本领域技术人员将认识到，火焰前缘的位置影响处理均匀性。将为给定腔室提供最佳处理均匀性的火焰前缘的位置可使用数据模型服务器420计算。即，数据模型服务器420能够计算用于期望的处理均匀性轮廓的最佳压力增量。
对压力增量的控制可通过对工具400的任何适宜控制来实施。例如，在图4C中，压力可通过改变来自气体面板408的总流量来调节。来自气体面板408的总流量可通过改变质量流量控制器(未图示)来控制，这些质量流量控制器调节离开气体面板408的气流。在实施方式中，质量流量控制器以使得处理气体的比率(例如，氢气与氧气的比率)保持恒定的方式进行控制。在额外实施方式中，如图4D所示，背压控制器或质量流量控制器404可设置在通向盒410的入口处。质量流量控制器404可用于排掉多余的流量并且服务盒压力以获得在盒410与腔室405之间所需的增量压力。
现在参见图5A，提供了根据实施方式的用于利用数据模型520结合物理腔室500以检测腔室漂移的处理的流程图570。在实施方式中，数据模型520已经被校准(例如，经由机器学习)，使得假定数据模型520用作物理腔室500的数字孪生体。即，当在物理腔室500中不存在漂移时，期望数据模型520的输出匹配物理腔室500的输出。
在实施方式中，流程图570可开始于将输入571提供到物理腔室500及数据模型520中。输入571可包括硬件输入572和/或处理参数输入575。硬件输入572的示例包括但不限于盒的孔尺寸、其他盒的几何形状、及腔室几何形状。例如，具有不同几何形状的盒可交换到腔室500中以改变物理腔室的硬件输入572。处理参数输入575的示例包括但不限于压力、处理气体的流动速率、及温度。
于方块574，将物理腔室的一个或多个输出及数据模型520的一个或多个输出进行比较。进行比较的输出可包括传感器数据(例如，控制回路传感器数据、见证传感器数据、和/或虚拟传感器数据)。当数据模型520的输出(例如，虚拟控制回路传感器数据、虚拟见证传感器数据、及虚拟传感器数据)基本上匹配腔室500的输出时，选择决策分支576并且确定在腔室500中不存在漂移。
当数据模型520的一个或多个输出不同于腔室500的一个或多个输出时，可确定腔室500已经漂移。当检测到腔室漂移时，采取分支577。在分支577中，将来自物理腔室500的一个或多个腔室输出反馈到数据模型520中以作为一组学习数据，从而提供更新的数据模型520。获取一组学习数据允许更新的数据模型更准确地对漂移腔室500进行建模。在产生更新的数据模型520之后，可查询更新的数据模型520来获得使漂移的物理腔室500返回到期望的处理窗的新输入。如由分支578指示，新输入反馈到输入区块571中。
图5A中示出的处理可随后重复任何期望的次数。在实施方式中，比较区块574可在处理每一个晶片之后实施。由于比较不需要使用计量，因此更频繁地实施比较区块574是可行的。在其他实施方式中，比较区块574可以以规则间隔或以任何期望频率实施。例如，与在腔室500已达到基本上稳定状态之后相比，比较区块574可在处理的升温时以较高频率实施。
现在参见图5B，图示了根据实施方式的用于执行二次检查以确认数据模型520的准确性的处理的流程图580。在图5B中，已经确认数据模型520不具有漂移，例如，使用诸如图5A中描述的方法的方法来确认。即，针对给定的一组输入571，虚拟见证传感器输出基本上匹配物理腔室的见证传感器数据。尽管物理见证传感器数据及虚拟见证传感器数据可基本上匹配，但晶片结果仍可不同。流程图580的方法允许将物理晶片结果与虚拟晶片结果进行比较。
当虚拟见证传感器输出匹配见证传感器数据时，可认为数据模型520的额外计算的值也是正确的。额外计算的值可包括虚拟计量581，诸如但不限于膜沉积速率、膜成分、或通常使用计量检验来确定的任何其他特性。为了确认数据模型520，由数据模型520计算的虚拟计量581可与从在物理腔室500中处理的物理晶片获得的物理计量582进行比较。
于方块583，虚拟计量581与物理计量582进行比较。若物理计量数据582匹配虚拟计量数据581，则采取分支585，并且于方块584确认数据模型520。若物理计量数据582不同于虚拟计量数据581，则采取分支586，并且将物理计量数据582反馈到数据模型520中以作为一组学习数据，以便提供更新的数据模型。可随后查询更新的数据模型以产生将使处理腔室500返回到期望的处理窗的一组修改的处理输入。如由分支587指示，新输入反馈到输入区块571中。
在实施方式中，流程图580中的处理可以以任何期望的频率实施。然而，由于物理计量是时间及资源密集的处理，与流程图570中的处理相比，实施方式可较不频繁地实施流程图580中的处理。例如，流程图580中的处理可每批实施一次、每计划维护实施一次、或一旦认为已经达到腔室500的稳定状态就实施一次。
图6示出了在计算机系统600的示例性形式中的机器的图形表示，其中可执行用于使机器执行本文描述的任何一个或多个方法的指令集。在替代实施方式中，机器可连接(例如，网络连接)到局域网络(Local Area Network；LAN)、内联网、外联网、或互联网中的其他机器。机器可在用户端-服务器网络环境中以服务器或用户端机器的身份操作，或作为同级间(或分散式)网络环境中的同级机器。机器可以是个人计算机(personal computer；PC)、平板PC、机上盒(set-top box；STB)、个人数字助理(Personal Digital Assistant；PDA)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、开关或桥接器、或能够执行指令集(连续或以其他方式)的任何机器，该指令集规定由该机器采取的动作。另外，尽管仅示出单个机器，术语“机器”也应当被认为包括机器(例如，计算机)的任何集，这些机器独立或联合地执行指令集(或多个指令集)以执行本文描述的任何一个或多个方法。
示例性计算机系统600包括处理器602、主存储器604(例如，只读存储器(read-only memory；ROM)、闪存存储器、动态随机存取存储器(dynamic random access memory；DRAM，诸如同步DRAM(SDRAM)、或Rambus DRAM(RDRAM)等))、静态存储器606(例如，闪存存储器、静态随机存取存储器(static random access memory；SRAM)、MRAM等)、及辅助存储器618(例如，数据储存装置)，上述各者经由总线630彼此通信。
处理器602表示一个或多个通用处理装置，如微处理器、中央处理单元、或类似者。更特定地，处理器602可以是复杂指令集计算(complex instruction set computing；CISC)微处理器、精简指令集计算(reduced instruction set computing；RISC)微处理器、超长指令字(very long instruction word；VLIW)微处理器、实施其他指令集的处理器、或实施指令集的组合的处理器。处理器602也可以是一个或多个专用处理装置，如专用集成电路(application specific integrated circuit；ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array；FPGA)、数字信号处理器(digital signal processor；DSP)、网络处理器、或类似者。处理器602被配置为执行处理逻辑626，用于执行本文描述的操作。
计算机系统600可进一步包括网络接口装置608。计算机系统600也可包括视频显示单元610(例如，液晶显示器(liquid crystal display；LCD)、发光二极管显示器(lightemitting diode display；LED)、或阴极射线管(cathode ray tube；CRT))、字母数字输入装置612(例如，键盘)、游标控制装置614(例如，鼠标)、及信号产生装置616(例如，扬声器)。
辅助存储器618可包括机器可访问的储存介质(或更具体地，计算机可读取的储存介质)632，其上储存体现本文描述的任何一个或多个方法或功能的一个或多个指令集(例如，软件622)。软件622也可在其由计算机系统600执行期间完全或至少部分驻留在主存储器604内和/或处理器602内，主存储器604及处理器602也构成机器可读取储存介质。软件622可进一步在网络620上经由网络接口装置608被发送或接收。
尽管机器可存取储存介质632在示例性实施方式中图示为单个介质，术语“机器可读取储存介质”应当被认为包括储存一个或多个指令集的单个介质或多个介质(例如，集中式或分散式数据库，和/或相关联的缓存及服务器)。术语“机器可读取储存介质”也应当被认为包括能够储存或编码指令集以用于由机器执行并且使机器执行本公开的任何一个或多个方法的任何介质。术语“机器可读取储存介质”因此应当被认为包括但不限于固态存储器、及光学及磁性介质。
根据本公开的实施方式，机器可存取储存介质上储存有指令，这些指令使数据处理系统执行使用来自数据模型的洞察力来处理晶片的方法和/或更新或构建数据模型的方法。
因此，已经公开了用于使用数据模型在处理工具中处理晶片的方法。

Claims (20)

1.一种处理工具，包含：
腔室；
盒，所述盒用于使一种或多种处理气体从多个气源流入所述腔室中；
质量流量控制器，所述质量流量控制器用于所述多个气源的每一者；
质量流量计，所述质量流量计在所述气源与所述盒之间；
第一压力计，所述第一压力计在所述质量流量计与所述盒之间；
第二压力计，所述第二压力计流体耦接到所述腔室；及
排气管线，所述排气管线耦接到所述腔室。
2.根据权利要求1所述的处理工具，进一步包含：
位于所述腔室中的反射体上的温度传感器的阵列。
3.根据权利要求1所述的处理工具，进一步包含：
节流阀，所述节流阀在所述排气管线中；
第三压力计，所述第三压力计在所述节流阀与所述腔室之间的所述排气管线中；及
第四压力计，所述第四压力计在所述排气管线中的、所述节流阀的与所述第三压力计相对的一侧上。
4.根据权利要求3所述的处理工具，其中所述第一压力计经优化以检测第一压力范围中的压力，其中所述第三压力计经优化以检测第二压力范围中的压力，其中所述第四压力计经优化以检测第三压力范围中的压力，并且其中所述第一压力范围所具有的最大压力比所述第二压力范围的最大压力更大，并且其中所述第二压力范围的所述最大压力比所述第三压力范围的最大压力更大。
5.根据权利要求1所述的处理工具，其中所述处理工具实施自由基氧化处理。
6.根据权利要求5所述的处理工具，其中所述多个气源包含氧气源气体及氢气源气体。
7.根据权利要求1所述的处理工具，其中所述盒将气体从所述腔室的一侧注入到所述腔室中。
8.根据权利要求1所述的处理工具，其中所述盒及所述排气管线位于所述腔室的相对端部上。
9.一种处理工具，包含：
物理工具，其中所述物理工具包含：
控制回路传感器；及
见证传感器；
虚拟传感器模块，其中所述虚拟传感器模块接收控制回路传感器数据及见证传感器数据以作为输入，并且其中所述虚拟传感器模块输出虚拟传感器数据；及
数据模型，其中所述数据模型包含：
统计模型；及
物理模型，其中所述虚拟传感器数据被提供到所述数据模型，并且其中所述数据模型被配置为至少部分地基于所述虚拟传感器数据将控制力提供到所述物理工具。
10.根据权利要求9所述的处理工具，其中所述物理工具是用于实施自由基氧化处理的工具。
11.根据权利要求10所述的处理工具，其中所述控制回路传感器包含：
用于源气体的质量流量控制器、及用于测量所述处理工具的腔室中的压力的第一压力计；并且
其中所述见证传感器包含：
质量流量计；
第二压力计，所述第二压力计在所述质量流量计与所述腔室之间；
第三压力计，所述第三压力计在排气管线的上游侧上；及
第四压力计，所述第四压力计在所述排气管线的下游侧上，其中节流阀在所述第三压力计与所述第四压力计之间。
12.根据权利要求11所述的处理工具，其中来自所述质量流量计、所述第二压力计、及所述第一计的输出被馈送到所述虚拟传感器模块，并且其中所述虚拟传感器模块输出在通向所述腔室的入口处的处理气体流动速率。
13.根据权利要求12所述的处理工具，其中所述虚拟传感器模块利用伯努利方程以确定所述处理气体流动速率。
14.根据权利要求10所述的处理工具，其中所述见证传感器进一步包含在所述腔室中的反射体板上的温度传感器的阵列。
15.根据权利要求9所述的处理工具，其中所述虚拟传感器输出提供以下项中的一者或多者的测量：所述晶片上的处理气体速度、所述晶片上的压力、所述晶片上的氧气浓度、所述晶片上的氢气浓度、晶片温度、晶片温度均匀性、及所述晶片上的沉积速率。
16.一种确定腔室漂移的方法，包含以下步骤：
将硬件输入及处理参数输入提供到物理腔室及数据模型中；
从所述物理腔室收集见证传感器输出；
从所述数据模型产生虚拟见证传感器输出；及
将所述见证传感器输出与所述虚拟见证传感器输出进行比较。
17.根据权利要求16所述的方法，其中当所述见证传感器输出不同于所述虚拟见证传感器输出时，将所述见证传感器输出反馈到所述数据模型中以形成更新的数据模型。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包含以下步骤：
查询所述更新的数据模型以获得修改后的输入，从而使所述见证传感器输出返回到目标处理窗。
19.根据权利要求16所述的方法，其中当所述见证传感器输出基本上匹配所述虚拟见证传感器输出时，所述方法进一步包含以下步骤：
在经处理的晶片上执行计量，以提供计量输出；及
将来自所述数据模型的虚拟计量输出与所述计量输出进行比较。
20.根据权利要求19所述的方法，其中当所述计量输出不同于所述虚拟计量输出时，将所述计量输出反馈到所述数据模型中，以提供更新的数据模型。
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