CN117355928A - 在处理系统中的压力变化期间防止基板污染 - Google Patents

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CN117355928A CN202280036133.7A CN202280036133A CN117355928A CN 117355928 A CN117355928 A CN 117355928A CN 202280036133 A CN202280036133 A CN 202280036133A CN 117355928 A CN117355928 A CN 117355928A
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瑞秋·祝慧·谭
王长功
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赛·帕迪
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肯尼思·黎
阿蒂拉·基利卡斯兰
迪安·C·赫鲁泽克
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Abstract

所公开的是用于在基板处理系统中的压力变化期间最小化基板污染的实施方式。在基板处理系统的腔室中的压力变化(增大或减小)的持续时间内，流率被调整多次，以减少所述腔室的环境中污染物颗粒的出现。在一些情况下，使用至少一个动态阀来连续改变流率，使得能够对腔室的压力动态进行连续控制。

Description

在处理系统中的压力变化期间防止基板污染
技术领域
本说明书一般涉及提高电子装置制造系统中的基板(例如晶片)的品质，并且更具体地涉及最小化基板处理设备的环境中污染物的存在的方法。
背景技术
现代材料的制造通常涉及各种蚀刻和沉积技术，包括等离子体蚀刻、化学和物理气相沉积(PVD)技术，在这些技术中，一种或多种所选择类型的原子被沉积在专门准备的基板上，所述基板被保持在由真空沉积腔室提供的低或高真空环境中。使用此技术制造的材料包括单晶体、半导体膜、精细涂层和在实际应用(诸如电子装置制造)中使用的许多其他物质。许多这些应用要求在沉积腔室中生长的材料具有某个纯度标准。由于需要维持腔室间环境的隔离，并且最小化腔室间环境暴露于周围大气和在周围大气中的污染物，因此产生了各种基板操纵和腔室控制的机器人技术。自动操作经常涉及机械手在所具有的环境非常不同的腔室之间传送基板。
附图说明
本公开内容的方面和实施方式将从下面给出的详细描述和附图得到更充分的理解，然而，这不应被视为将本公开内容限制在具体的方面或实施方式，而只是用于解释和理解。下面描述的附图是出于说明的目的，不一定按比例绘制。
图1图示依据本公开内容的一些实施方式的处理系统(例如基板处理系统)的示意图。
图2图示依据本公开内容的一些实施方式的基板处理系统的示意图，所述基板处理系统使得能够在压力变化期间高效地防止基板污染。
图3示意性地描绘依据本公开内容的一些实施方式，压力(上图)和进入装载锁定腔室的气体流量(下图)的动态，这些动态被确定为在基板制造的泵送(pump-up)阶段期间最小化基板污染。
图4是依据本公开内容的一些实施方式，用来确定针对泵送过程的目标压力和流率的示例算法的示意性图示，所述目标压力和流率减少基板处理系统中污染物的存在。
图5示意性地描绘依据本公开内容的一些实施方式的压力(上图)和流出装载锁定腔室的气体流量(下图)的动态，这些动态被确定为在基板制造的抽吸(pump-down)阶段期间最小化液体凝结。
图6示意性图示依据本公开内容的一些实施方式，用来确定在抽吸过程期间的目标压力和流率的示例算法，所述目标压力和流率减少基板处理系统中的液体凝结。
图7A是依据本公开内容的一些实施方式，可以用来在压力变化期间防止基板处理系统中的产品污染的示例阀控制系统。
图7B是依据本公开内容的一些实施方式，用来在压力变化期间防止基板处理系统中的产品污染的另一个示例阀控制系统。
图8是依据本公开内容的一些实施方式，制定压力变化的方法的流程图，所述压力变化最小化基板处理系统中的污染物出现。
图9是依据本公开内容的一些实施方式，将基板从基板处理系统的第一分区传送到基板处理系统的第二分区，同时最小化基板对污染物的暴露的方法的流程图。
图10是依据本公开内容的一些实施方式，对最小化基板处理系统中的污染物出现的压力和流率动态进行建模的方法的流程图。
图11描绘依据本公开内容的一个或多个方面操作的示例处理装置的方框图。
具体实施方式
在基板处理系统中，基板(例如硅晶片)可以经历数个处理阶段。例如，未处理的基板可以在基板载具(例如前开式标准舱(FOUP))中被输送到处理系统。FOUP可以与工厂接口(前端模块)对接。工厂接口机械手的机械臂可以从FOUP取回基板，并且将基板输送到装载锁定(脱气腔室)。然后，另一个机械臂可以从传送腔室延伸，从装载锁定腔室取回基板，并且将用于处理的基板输送到能从传送腔室进出的一个或多个处理腔室。可以提供多个处理腔室。基板可以在各种处理腔室之间移动(例如通过传送腔室机械手移动)，在这些处理腔室中，可以执行不同的处理阶段，例如掩模沉积、蚀刻、掩模移除、物质沉积等。在处理之后，基板可以返回到(相同或不同的)FOUP，例如通过传送腔室、装载锁定腔室、工厂接口和类似物返回。每个腔室可以具有特定的环境，例如温度、压力、气体类型等。例如，传送腔室(和处理腔室)可以具有低真空或高真空环境，所述低真空或高真空环境所具有的压力PT比大气压力小得多。另一方面，工厂接口(和FOUP)所具有的压力PI可以接近大气压力。相应地，装载锁定腔室(脱气腔室，或某种其他的腔室)可以用作工厂接口与传送腔室之间的气锁(airlock)。具体而言，当要将基板从工厂接口传送到装载锁定腔室(然后传送到传送腔室)时，可以将装载锁定腔室中的压力从PI逐渐降低到传送腔室中的压力PT。这样的抽吸过程，如果快速执行，可能导致装载锁定腔室中的温度降低和各种蒸气(例如水蒸气)凝结在基板上。随后由基板带入传送腔室和处理腔室中的凝结物可能对制造工艺和最终产品的品质产生不利影响(例如通过阻止置放(depose)的材料适当地粘附到基板)。另一方面，抽吸过程，如果缓慢执行，则降低系统的制造输出(产量)。类似地，当要将基板从传送腔室传送到装载锁定腔室(然后传送到工厂接口)时，将装载锁定腔室中的压力从PT逐渐升高到工厂接口中的压力PI。这样的泵送过程，如果快速执行，可能将驻留(吸附)在装载锁定腔室的壁上的各种颗粒释放到装载锁定腔室的环境中。所释放的颗粒可能落在基板上，并且成为污染物。如同抽吸过程的情况，放慢泵送过程可以减少分离(再悬浮)的颗粒数量，但导致制造产量的减少。现有的技术涉及将抽吸过程分成两个阶段：缓慢的第一阶段和快速的第二阶段。第一阶段的特征在于第一(低)流率(通风(vent)速度)和装载锁定腔室内部压力的对应缓慢增加。第二阶段以将流率切换到第二(增加的)流率值而开始。随后，压力增加得快得多。这样对流率的两阶段控制，通过在泵送过程的初始(并且更敏感的)阶段期间限制增加压力的速率，减少了可能分离的颗粒的数量。虽然在一定程度上减少了释放到装载锁定腔室的环境中的污染物数量，但现有的两阶段技术所提供的灵活性和可调性有限，因为第一通风速度值和第二通风速度值是根据经验设定的。
本公开内容的方面和实施方式解决了基板制造中使用的现有抽吸和泵送技术的这些和其他缺点。除其他事项外，本文描述了能够确定在抽吸过程和泵送过程两者期间装载锁定腔室中的压力P(t)的最佳动态以最小化污染物到装载锁定腔室的环境中的释放的实施方式。在一些实施方式中，污染物的最小化是基于模拟的，这些模拟计及确定颗粒在泵送阶段期间再悬浮到环境中的实际物理过程和确定抽吸阶段期间的蒸气凝结的过程。此外，描述了一种动态阀控制设置，所述动态阀控制设置允许在相应工艺的多个点(时间实例(time instance))设定和控制流入(或流出)装载锁定腔室的气体流的流率F(t)。在一些实施方式中，泵送阶段和抽吸阶段中的每一者可以涉及设定三个、四个等不同的流率，这些流率被计算为最小化装载锁定腔室中的污染物的出现。在一些实施方式中，泵送阶段和抽吸阶段中的每一者可以涉及连续地或准连续地设定流率流率F(t)，这可以涉及在相应阶段的持续时间内在大量N(例如N＝10、20、50等)个点处设定(或调整)流率F(t)。
图1图示依据本公开内容的一些实施方式，处理系统100(例如基板处理系统)的示意图。处理系统100包括工厂接口(FI)101和装载端口128(例如装载端口128A-128D)。在一些实施方式中，装载端口128A-128D被直接安装到FI 101(例如抵靠所述FI进行密封)。外壳系统130(例如盒、FOUP、工艺配件外壳系统或类似物)被配置为可移除地与装载端口128A-128D耦合(例如对接)。参考图1，外壳系统130A与装载端口128A耦合，外壳系统130B与装载端口128B耦合，外壳系统130C与装载端口128C耦合，并且外壳系统130D与装载端口128D耦合。在一些实施方式中，一个或多个外壳系统130与装载端口128耦合，用于将基板和/或其他物品传送进入处理系统100中和传送出处理系统100。外壳系统130中的每一者可以抵靠相应的装载端口128进行密封。在一些实施方式中，第一外壳系统130A与装载端口128A对接。一旦这样的一个或多个操作被执行，第一外壳系统130A就从装载端口128A解除对接(undock)，然后第二外壳系统130(例如容纳基板的FOUP)与相同装载端口128A对接。在一些实施方式中，外壳系统130(例如外壳系统130A)是用于执行校准操作或诊断操作的系统。在一些实施方式中，外壳系统130(例如外壳系统130B)是工艺配件外壳系统，用于将诸如工艺配件环之类的内容物(content)110传送到处理系统100中和传送出处理系统100。
在一些实施方式中，装载端口128包括形成开口的前接口。装载端口128还包括用于支撑外壳系统130的水平表面。每个外壳系统130具有形成竖直开口的前接口。外壳系统130的前接口的尺寸被调整为与装载端口128的前接口接合(例如密封到所述前接口)(例如外壳系统130的竖直开口的尺寸与装载端口128的竖直开口近似相同)。外壳系统130放置在装载端口128的水平表面上，并且外壳系统130的竖直开口与装载端口128的竖直开口对准。外壳系统130的前接口与装载端口128的前接口相互连接(例如夹紧到、固定到、密封到所述前接口)。外壳系统130的底板(例如基部板)具有与装载端口128的水平表面啮合的特征(例如装载特征，诸如凹部或插座，所述装载特征与装载端口运动销特征、用于销间隙的装载端口特征和/或外壳系统对接托盘闩锁夹紧特征(docking tray latch clamping feature)啮合)。相同的装载端口128被用于不同类型的外壳系统130。
在一些实施方式中，外壳系统130B(例如工艺配件外壳系统)包括内容物110的一个或多个物品(例如工艺配件环、空的工艺配件环载具、设置在工艺配件环载具上的工艺配件环、放置验证晶片等中的一者或多者)。在一些例子中，外壳系统130B与FI 101耦合(例如经由装载端口128耦合)，以使工艺配件环载具上的工艺配件环能够被自动传送到处理系统100中以替换使用过的工艺配件环。
在一些实施方式中，处理系统100也包括第一真空端口103a、103b，第一真空端口103a、103b将FI 101与相应的装载锁定腔室104a、104b耦合。第二真空端口105a、105b与相应的装载锁定腔室104a、104b耦合，并且设置在装载锁定腔室104a、104b与传送腔室106之间，以促进将基板和其他的内容物110(例如工艺配件环)传送到传送腔室106中。在一些实施方式中，处理系统100包括和/或使用一个或多个装载锁定腔室104和对应数量的真空端口103、105(例如处理系统100包括单个装载锁定腔室104、单个第一真空端口103和单个第二真空端口105)。传送腔室106包括多个处理腔室107(例如四个处理腔室107、六个处理腔室107等)，这些处理腔室围绕所述传送腔室设置并且与所述传送腔室耦合。处理腔室107通过相应的端口108(例如狭缝阀或类似物)与传送腔室106耦合。在一些实施方式中，FI 101处于较高的压力(例如大气压力)，并且传送腔室106处于较低的压力(例如真空)。每个装载锁定腔室104(例如脱气腔室)具有用来相对于FI 101密封装载锁定腔室104的第一门(例如第一真空端口103)和用来相对于传送腔室106密封装载锁定腔室104的第二门(例如第二真空端口105)。内容物要在第一门打开且第二门关闭时从FI 101传送到装载锁定腔室104中，第一门要关闭，装载锁定腔室104中的压力要被降低到与传送腔室106匹配，第二门要打开，并且内容物要从装载锁定腔室104传送出去。局部中心寻找(local center finding；LCF)装置要用来对准传送腔室106中的内容物(例如在进入处理腔室107之前，在离开处理腔室107之后)。
在一些实施方式中，处理腔室107包括蚀刻腔室、沉积腔室(包括原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积或这些沉积的等离子体增强版本)、退火腔室或类似物中的或更多者。
工厂接口101包括工厂接口机械手111。工厂接口机械手111包括机械臂，例如选择顺应性装配机械臂(SCARA)机械手。SCARA机械手的例子包括2连杆SCARA机械手、3连杆SCARA机械手、4连杆SCARA机械手等。工厂接口机械手111包括机械臂的端部上的终端受动器。终端受动器被配置为拾取和搬运特定的物体，例如晶片。替代性地或附加性地，终端受动器被配置为搬运诸如校准基板和工艺配件环(边缘环)之类的物体。机械臂具有一个或多个连杆或构件(例如腕部构件、上臂构件、前臂构件等)，所述连杆或构件被配置为移动，以使终端受动器以不同定向移动和移动到不同位置。
工厂接口机械手111被配置为在外壳系统130(例如盒、FOUP)与装载锁定腔室104a、104b(或装载端口)之间传送物体。在实施方式中，使用外壳系统130来教导工厂接口机械手111相对于装载端口128的固定位置。在一个实施方式中，所述固定位置与放置在特定装载端口128处的外壳系统130A的中心位置对应，所述固定位置在实施方式中还与放置在特定装载端口128处的外壳系统130B的中心位置对应。或者，所述固定位置可以与外壳系统130内的其他固定位置对应，例如外壳系统130的前部或后部。在一些实施方式中，工厂接口机械手111是使用外壳系统130来校准的。在一些实施方式中，工厂接口机械手111是使用外壳系统130来诊断的。
传送腔室106包括传送腔室机械手112。传送腔室机械手112包括机械臂，所述机械臂具有在机械臂的端部处的终端受动器。终端受动器被配置为搬运特定的物体，例如晶片。在一些实施方式中，传送腔室机械手112是SCARA机械手，但在一些实施方式中，与工厂接口机械手111相比，可以具有较少的连杆和/或较少的自由度。
控制器109控制处理系统100的各种方面。控制器109是且/或包括诸如个人计算机、服务器计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、微控制器等等之类的计算装置。控制器109包括一个或多个处理装置，所述处理装置在一些实施方式中是通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元或类似物。更特定而言，在一些实施方式中，处理装置是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器或实施其他指令集的处理器或实施指令集的组合的处理器。在一些实施方式中，处理装置是诸如专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器或类似物之类的一个或多个专用处理装置。在一些实施方式中，控制器109包括数据储存装置(例如一个或多个盘驱动和/或固态驱动)、主存储器、静态存储器、网络接口和/或其他部件。在一些实施方式中，控制器109执行指令，以执行本文所述的方法或过程中的任何一者或多者。这些指令被储存在计算机可读储存介质上，所述计算机可读储存介质包括主存储器、静态存储器、辅助储存器和/或处理装置(在指令的执行期间)中的一者或多者。在一些实施方式中，控制器109从工厂接口机械手111和晶片传送腔室机械手112接收信号并且向工厂接口机械手111和晶片传送腔室机械手112发送控制。
依据本公开内容的一个方面，为了将内容物110(例如基板或工艺配件环)传送到处理腔室107中，经由位于FI 101中的工厂接口机械手111从工艺配件外壳系统130B移除内容物110。工厂接口机械手111将内容物110通过第一真空端口103a、103b中的一者传送，并且传送到相应的装载锁定腔室104a、104b中。位于传送腔室106中的传送腔室机械手112通过第二真空端口105a或105b从装载锁定腔室104a、104b中的一者移除内容物110。传送腔室机械手112将内容物110移动到传送腔室106中，在那里，内容物110通过相应的端口108被传送到处理腔室107。在处理之后，经处理的内容物110(例如使用过的工艺配件环)以与本文所述的任何方式相反的方式从处理系统100移除。
处理系统100包括腔室，例如FI 101(例如设备前端模块(EFEM))和与FI 101相邻的腔室(例如装载端口128、外壳系统130、SSP、装载锁定腔室104(例如脱气腔室或类似物))。这些腔室中的一些或全部可以被密封。在一些实施方式中，惰性气体(例如氮、氩、氖、氦、氪或氙中的一者或多者)被提供到这些腔室中的一者或多者(例如FI 101和/或相邻的腔室)中，以提供一个或多个惰性环境。在一些例子中，FI 101是惰性EFEM，惰性EFEM维持FI101内的惰性环境(例如惰性EFEM微环境)，使得使用者不需要进入FI 101(例如处理系统100被配置为FI 101内无人工进入)。
在一些实施方式中，气体流(例如惰性气体、氮)被提供到处理系统100的一个或多个腔室(例如FI 101)中。在一些实施方式中，气体流量大于通过所述一个或多个腔室的泄漏，以维持所述一个或多个腔室内的正压。在一些实施方式中，FI 101内的惰性气体是再循环的。在一些实施方式中，惰性气体的一部分被排放。在一些实施方式中，进入FI 101中的非再循环的气体的气体流量大于排放的气体流量和气体泄漏，以维持FI 101内惰性气体的正压。在一些实施方式中，FI 101与一个或多个阀和/或泵耦合，以提供进和出FI 101的气体流。处理装置(例如控制器109的处理装置)控制进和出FI 101的气体流。在一些实施方式中，处理装置从一个或多个传感器(例如氧传感器、湿度传感器、运动传感器、门致动传感器、温度传感器、压力传感器等)接收传感器数据，并且基于传感器数据来确定流入和/或流出FI 101的惰性气体的流率。
外壳系统130也允许在不打开FI 101和相邻腔室内的密封环境的情况下，对机械臂(例如工厂接口机械手的机械臂)进行教导、校准和/或诊断。外壳系统130响应于对接在装载端口128上而密封到装载端口128。外壳系统130提供净化端口进出口，使得外壳系统130的内部可以在打开外壳系统130之前被净化，以最小化对FI 101内的惰性环境的干扰。
图2图示依据本公开内容的一些实施方式的基板处理系统200的示意图，所述基板处理系统使得能够在压力变化期间高效地防止基板污染。电子装置处理系统200包括FI101(或设备前端模块)，FI 101(或设备前端模块)与一个或多个基板载具(例如FOUP)(未示出)接合。此外，FI 101经由第一真空端口103与装载锁定腔室104接合。装载锁定腔室104进一步经由第二真空端口105与传送腔室106接合。传送腔室106提供去往一个或多个处理腔室(未描绘于图2中)的通路。FI 101和传送腔室106包括相应的机械手111和112，用于在FI101、装载锁定腔室104、传送腔室106与处理腔室之间传送基板201和202。
装载锁定腔室104包括各种设备，以监测和控制装载锁定腔室104中的环境。更具体而言，装载锁定腔室104具有动态阀204，以用气体流率F(t)设定流进(实线箭头)或流出(虚线箭头)装载锁定腔室104的气体流206。动态阀204是快速响应阀，能够响应于输入控制信号，连续地或准连续地设定流率F(t)，如下面将更详细描述的。流量由动态阀204控制的气体可以是氮、氩、氙、氪或任何其他适当的气体，例如不与基板201和202起反应的低反应性气体。动态阀204设定间接地控制装载锁定腔室104中的压力P(t)。装载锁定腔室104具有压力传感器208，以监测装载锁定腔室104中的压力。虽然为了简洁起见，在装载锁定腔室104内仅示出一个压力传感器208，但也可以在装载锁定腔室104的各种位置处放置多个压力传感器。也可以使用各种其他的传感器。例如，对装载锁定腔室104的环境的监测可以使用一个或多个温度传感器来执行，以测量装载锁定腔室104内的一个或多个位置处的温度，使用一个或多个化学传感器来执行，以检测装载锁定腔室104内的各种位置处的污染物的存在(和/或浓度)，使用一个或多个光学感测装置来执行(以例如监测污染物颗粒的存在)，和类似物。
基板处理系统200包括计算装置210，以依据本公开内容实施泵送和抽吸的动态。计算装置210可以是台式计算机、膝上型计算机、工作站、可穿戴装置(平板计算机、智能手机等)、基于云的计算服务和类似物。在一些实施方式中，计算装置210是专用微控制器，所述专用微控制器自主地或与另一个计算装置一起操作。在一些实施方式中，计算装置210控制基板制造的多个阶段，包括在FI 101中接收基板，将基板输送到传送腔室106和处理腔室，在传送腔室106和所述处理腔室中执行各种工艺(掩蔽、蚀刻、沉积、成像、品质控制等)，从处理腔室取回经处理的基板，等等。除了上面列出的操作以外，计算装置210还执行与监测和控制装载锁定腔室104内部的压力有关的更多具体功能。
特别地，计算装置210具有压力监测部件220，压力监测部件220收集压力数据(例如PLL(t))和来自装载锁定腔室104的其他数据，包括温度数据、光学传感器数据、化学传感器数据和类似数据。计算装置210进一步包括阀控制模块222，以通过向动态阀204提供信号(例如模拟或数字信号)，调整流进(或流出)装载锁定腔室104的气体流206的速率F(t)。压力监测模块220和阀控制模块222与压力和流率建模224一起操作，所述建模识别目标压力P(t)和目标流率F(t)，所述目标压力和所述目标流率代表要在装载锁定腔室104中实施的抽吸和/或泵送过程的期望(例如最佳或接近最佳)动态。
在一个实施方式中，计算装置210的模块和部件如下操作。在一些实施方式中，计算装置210执行涉及基板处理系统200的技术过程。在其他的实施方式中，计算装置210知道一些其他计算装置正在控制的技术过程，并且仅执行整个过程的一部分，例如计算装置210控制装载锁定腔室104的环境，在完成抽吸/泵送过程之前和之后对装载锁定腔室104进行密封和解除密封，等等。在一些实施方式中，计算装置210确定基板202已经在一个或多个处理腔室中经历处理，并且准备好从传送腔室106移动到在FI 101处对接的其中一个FOUP。然后，计算装置210识别，在当前的技术过程中，给定的气体在保持在压力PT下的传送腔室106中。计算装置210进一步确定，上一次解除装载锁定腔室104的密封是通过打开第一真空端口103来进行的，因此，装载锁定腔室104中的当前压力处于或接近工厂接口压力PI，所述工厂接口压力与大气压力类似。相应地，在第二真空端口105可以被打开以传递基板202之前，装载锁定腔室104中的压力必须从PI降至PT。计算装置210进一步识别，抽吸过程要在时间τ内完成。然后，依据下面描述的方法和技术，将气体类型、初始压力(在这个例子中为PI)、最终压力(在这个例子中为PT)和时间τ输入到压力和流率建模224中，以确定目标压力分布P(t)。此外，压力和流率建模224还确定要由动态阀204实施以维持目标压力分布P(t)的目标气体流量F(t)。在一些实施方式中，由压力和流率建模224进行的确定是在抽吸/泵送过程开始之前执行的，并且目标F(t)和P(t)被储存在计算装置210的存储器中。
在接收了实施目标流量F(t)和压力P(t)的指令(例如从压力和流率建模224接收)(或从存储器取回了这样的指令先前储存的目标分布F(t)和P(t))的情况下，阀控制模块222向动态阀204输出控制信号，所述动态阀设定和调整目标流率F(t)。在一些实施方式中，控制信号是连续输出的。例如，阀控制模块222可以输出电流I(t)(或电压V(t))，以连续控制通过动态阀204的流率。在一些实施方式中，阀控制模块222准连续地(quasi-continuously)输出信号，例如通过在抽吸(或泵送)过程的总持续时间τ的每一部分Δτ改变电流(或电压)信号的强度来准连续地输出信号。在一些实施方式中，信号强度在总持续时间内变化许多次(使得Δτ＜＜τ)。同时，压力监测部件220实时监测装载锁定腔室104内部的实际压力PLL(t)，并且将实际压力与目标压力分布P(t)进行比较，例如通过计算差异ΔP(t)＝PLL(t)-P(t)来比较。取决于差异ΔP(t)的符号以及差异ΔP(t)的大小，阀控制模块222改变输出到动态阀204的信号，以修改气体流206，以使实际压力PLL(t)更接近目标压力P(t)。例如，当在抽吸过程期间检测到ΔP(t)>0时，阀控制模块222引起动态阀204增加来自装载锁定腔室104的气体流量F(t)。相反地，当检测到ΔP(t)<0时，阀控制模块222引起动态阀204减少气体流量F(t)。在泵送过程期间遵循类似的过程。例如，当在泵送过程期间检测到ΔP(t)>0时，阀控制模块222引起动态阀204减少进入装载锁定腔室104中的气体流量F(t)。相反地，当检测到ΔP(t)<0时，阀控制模块222引起动态阀204增加进入装载锁定腔室104的气体流量F(t)。
虽然上面的例子和其余公开内容涉及的是为平衡装载锁定腔室与传送腔室之间(抽吸阶段)或装载锁定腔室与工厂接口之间(泵送阶段)的压力而执行的过程，但所公开的方法和系统也可适用于具有颗粒敏感环境的各种制造系统的任何两个或更多个腔室之间的压力平衡。
图3示意性地描绘依据本公开内容的一些实施方式，压力(上图)和进入装载锁定腔室的气体流量(下图)的动态，这些动态被确定为在基板制造的泵送(pump-up)阶段期间最小化基板污染。为了便于讨论，将所描绘的压力曲线P(t)细分为三个阶段。在阶段1期间，装载锁定腔室中的压力相对地低(从PT(t)低达1托，或甚至更低开始)。当腔室中的压力低时，颗粒从表面分离(再悬浮)的可能性比压力较高时要高。此外，当压力低时，由大的气体流量F(t)引起的压力P(t)快速增加也更有可能引起颗粒分离，所述大的气体流量在吸附在表面上的颗粒附近引起大量的空气动力曳力。例如，如果流率F(t)是以每时间的体积为单位测量的(例如cm3/秒)，那么在压力绝热增加的情况下，dP(t)/dt＝γP(t)F(t)/V，其中V是腔室的容积，γ是绝热指数(例如对于分子氮而言，γ＝7/5)；并且在等温增加的情况下，dP(t)/dt＝P(t)F(t)/V。相应地，如由图3中的底图所示，阶段1的特征在于相对低(但连续增加)的流率F(t)和压力P(t)。阶段1(“缓慢通风”阶段)继续进行，直到达成压力P(阶段2)的某个水平，在图3中被描绘为P6。在一些实施方式中，压力P(阶段2)～20-25Torr，但应理解，压力P(阶段2)可以取决于腔室的容积V、所使用的气体类型、腔室表面的类型和品质、可能存在于腔室环境内的吸附颗粒的类型等而变化。在达到压力P(阶段2)之后，再悬浮的可能性减小，并且可以使用更高的流率，而不会引起许多额外的颗粒再悬浮。从而，阶段2(“快速通风”)开始。在一些实施方式中，在阶段2期间，流率相对快地增加到最大速率Fmax，然后维持在此水平。在一些实施方式中，阶段2中的流率是如由人类(例如系统工程师)指定的最大速率。在一些实施方式中，最大速率Fmax是由压力和流率建模224基于泵送过程的目标持续时间τ计算的。在一些实施方式中，目标持续时间τ可以转而基于目标产量(在特定时间内处理的基板数量)来确定。在一些实施方式中，最大流率Fmax是与由动态阀204和阀控制模块222支持的极限(ultimate)流率Fult相当的流率，例如Fmax/Fult＝0.8、0.85、0.9等。比极限流率Fult略低的最大流率Fmax可以用于实际压力PLL(t)落后于目标曲线P(t)的情况，而将流率增加到大于Fmax用来使当前压力动态更接近目标曲线。在一些实施方式中，阶段3(“尾部”)在压力P(t)接近目标压力(例如工厂接口中的压力PI)时开始。在阶段3期间，流率F(t)平稳但快速地从在阶段2期间使用的流率(例如最大压力Fmax)减少到零。例如，阶段3的持续时间是以这样的方式选择的：压力在意图的时间实例τ(从泵送过程开始起算)达到意图的压力PI而不超过PI。例如，假设关闭动态阀的时间是Δt(这个时间可以根据阀的规格得知或经由经验测试来确定)，并且将阶段3期间的平均流速近似为Fmax/2，那么阶段3期间压力增加平均速率(对于等温泵送而言)可以估计为：
其中进一步假设，阶段3开始时的压力与最终压力PI没有明显差异。相应地，一旦腔室中的压力达到以下值，就可以开始阶段3。
这个例子仅仅是为了说明，因为许多其他的流率分布F(t)可以实现实施为泵送过程高效拖尾(tailing)的大体上类似的目标。拥有阶段3的优势是双重的。一方面，如果P(t)在泵送过程期间的任何时间超过PI，那么不会浪费任何时间将压力从大于PI降低下来。另一方面，阶段3确保，在装载锁定腔室中和在工厂接口中的压力准确地平衡，并且在解除腔室之间的闸的密封时不会对任一个腔室的环境产生干扰(在其他情况下，如果两个压力不同，那么可能会发生这种干扰)。
在一些实施方式中，流率F(t)是通过指定一组离散的流率Fj(用在图3中的底图中的黑色三角形和虚线来描绘)来准连续地设定的，例如可以由动态阀在预定的时间实例tj设定，以确保腔室中的压力遵循一组目标压力值Pj(在图3中的顶图中用黑色圆形描绘)。流率Fj的数量可以被指定(例如从低达三个至多达几十个或甚至更多)。例如，如在图3中的非限制性例子中所描绘，在泵送过程的持续时间内指定十三个不同的流率，其中值F0到F5实施阶段1(与目标压力值P1到P6对应)，值F6实施阶段2(与目标压力值P6和P7对应)，并且值F7到F12实施阶段3(逐渐引导至意图的压力PI)。
图4是依据本公开内容的一些实施方式，用来为泵送过程确定减少基板处理系统中污染物的存在的目标压力和流率的示例算法400的示意性图示。示例算法400可以使用多个物理和统计模型，以确保在现实的建模条件下预测的准确度。在一些实施方式中，示例算法400包括基于空气动力学方程的曳力模型410。在一个例子中，曳力模型410使用气体的颗粒尺寸(例如直径)和粘度(例如动态或运动粘度)。曳力模型410例如基于气体的粘度，确定腔室表面附近的空气动力流的分布(例如所述流的速度随着距表面的距离的变化)，并且进一步确定作用于附着于表面的颗粒上的力。
在一些实施方式中，示例算法400包括表面粘附模型420，表面粘附模型420确定要施加到给定颗粒以使所述颗粒从表面分离的力的量。颗粒由颗粒的尺寸、密度、形状(例如球形、椭圆体、杆形等)表征。表面由表面粗糙度表征，所述表面粗糙度可以包括表面轮廓变化的横向尺度、表面轮廓的竖直(与表面垂直的)尺度和类似者。颗粒与表面的交互作用可以使用各种机制来建模。例如，在一个机制中，颗粒对表面的粘附是使用弹簧(spring)模型来建模的。
在一些实施方式中，使用静态或动态模型。在动态模型中，曳力是波动(例如随机)的时间函数，具有特定的平均值(在气体流的方向上)和在所述平均值周围的波动(所述平均值本身取决于气体流的平均速度)。
在一些实施方式中，曳力模型410(表征由各种尺寸的颗粒经历的曳力)和表面粘附模型420(表征颗粒分离的条件)的输出被用来确定给定颗粒的再悬浮概率(方框430)。例如，具有给定尺寸并且放置于给定气体流(鉴于特定的腔室几何形状由指定的流率F(t)确定)中的颗粒进行一种运动，所述运动具有某个概率达到从表面分离的条件。例如，使用曳力模型410所计算并且作为输入被应用到表面粘附模型420中的曳力可以作为时间的函数引起弹簧的特定伸展Δl(t)。基于Δl(t)超过颗粒分离的阈值伸展的可能性，确定每单位时间的再悬浮概率430。在一些实施方式中，再悬浮(分离)概率p(Ft/Fd)是取决于以下项目的函数(例如模型函数)：(i)将颗粒从表面拉拽所需的阈值力Ft的比率，和(ii)作用于颗粒的实际曳力Fd。函数p(Ft/Fd)可以是指数函数、幂律函数或一些其他的函数。在一些实施方式中，p(Ft/Fd)在Ft/Fd变大时接近零(弱拖曳)，并且在Ft/Fd减小时增大(强拖曳)。
可以为特定的颗粒(尺寸、形状等)和特定的表面条件(粘附能、表面的弹性性质、表面粗糙度等)确定再悬浮概率430。再悬浮概率430可以用于统计集求平均(statisticalensemble averaging)440中。对统计集求平均440的输入也包括颗粒尺寸分布450、表面粗糙度分布460、粘附能的分布和类似者。应用于再悬浮概率的统计集求平均确定附着于腔室表面的集或颗粒的平均再悬浮概率。基于统计集求平均440，执行时间内的积分，并且作为时间的函数确定剩余颗粒分率(fraction of remaining particles)470。
在一些实施方式中，剩余颗粒分率470(例如η(t)＝η[F(t),V,PT,PI])是鉴于为腔室选择的流率F(t)的动态来确定的，这转而又确定了(对于已知容积V的腔室而言)腔室中从初始压力(例如传送腔室压力)PT开始并且结束于最终压力(例如工厂接口压力)PI的压力P(t)的动态。算法400的各种模型和方框可以迭代多次，例如以时间增量Δt迭代多次。对于每个时间增量，可以基于当前压力P(t)和新更新的流率F(t+Δt)重新计算更新的再悬浮条件。然后，由算法400相应的方框确定新的曳力和新的再悬浮概率，并且执行统计集求平均440，以获得剩余颗粒分数的导数-Δη(t)/Δt。基于每个时间增量处的导数值，确定泵送过程结束时剩余颗粒的最终分率η(τ)。从而，使用由方框410-470执行的模拟，流量和压力优化480鉴于目标持续时间τ和要保持吸附(附着到表面)的目标颗粒分率η(目标)识别目标流率F(t)。目标颗粒分率取决于所实施的特定技术过程(例如依照制造产品的目标品质)，并且可以是70％、80％、90％或任何其他值。
图5示意性地描绘依据本公开内容的一些实施方式，压力(上图)和流出装载锁定腔室的气体流量(下图)的动态，这些动态被确定为在基板制造的抽吸(pump-down)阶段期间最小化液体凝结。所描绘的是目标压力曲线P(t)，目标压力曲线P(t)可以如下面结合图6的描述来确定。目标压力曲线P(t)从初始压力PI(初始压力PI可以是工厂接口中的压力)开始，并且继续直到达到最终压力PT(最终压力PT可以是传送腔室中的压力)。下图中示意性地描绘了流出装载锁定腔室的气体流的目标流率F(t)(用来实施目标压力P(t))；流率的负号强调气体流流出腔室。
在一些实施方式中，流率F(t)是通过指定一组离散的流率Fj(用黑色三角形和虚线来描绘)来准连续地设定的，例如由控制器在预定的时间实例tj经由动态(连续)阀设定。流率Fj被设定为确保腔室中的压力遵循一组目标压力值Pj(在图5中的顶图中用黑色圆形描绘)。流率Fj的数量可以低达三个，并且可以多达几十个或甚至更多。
图6示意性地图示依据本公开内容的一些实施方式，用来确定在抽吸过程期间减少基板处理系统中的液体凝结的目标压力和流率的示例算法600。示例算法600可以使用各种物理模型，以确保在现实的建模条件下预测的准确度。在一些实施方式中，示例算法600确定泵送时间常数(方框610)，所述泵送时间常数可以是腔室容积与(瞬时)流率F(t)的比率。虽然称为“常数”，但泵送时间常数实际上是随着流率的变化而变化的。在一些实施方式中，示例算法600进一步确定被建模的特定腔室的腔室容积与表面的比率(方框620)。在一些实施方式中，示例算法600也确定传热速率(方框630)。传热速率表明热量在腔室的各种区域之间交换(例如经由对流交换来交换)的效率如何。
所确定的泵送时间常数、腔室容积与表面的比率和传热速率可以结合成无量纲的泵送速度Z(方框640)。无量纲的泵送速度可以用来(在方框650处)识别阈值湿度(对于给定值的Z)RHT(Z)。在方框660处，将实际的输入相对湿度RH(方框670)与阈值湿度进行比较。然后，根据实际湿度要在抽吸过程的各种(例如所有)情况下保持在阈值湿度以下RH≤RHT(Z)的条件，确定(在方框680处)目标流率F(t)和目标压力P(t)。在一些实施方式中，目标流率F(t)和目标压力P(t)是根据修改后的条件RH＝α·RHT(Z)获得的，其中为了额外的安全性，使用系数α<1，使得α＝0.95、0.9、0.85等。此额外的安全性系数可以用作安全性缓冲，以防止在腔室中的压力意外偏离目标压力(或腔室环境的各种其他波动)时形成凝结物。
图7A是依据本公开内容的一些实施方式，可以用来在压力变化期间防止基板处理系统中的产品污染的示例阀控制系统700。阀控制系统700在抽吸和泵送过程期间使用相同的气体流动路径。在一些实施方式中，阀控制系统700实现了由图4的算法400和/或图6的算法600为特定制造工艺确定的目标流量/压力动态。图7A中描绘了装载锁定腔室104在泵送阶段期间经由连续(动态)阀710从泵708接收气体流706。(在抽吸阶段期间，气体流706的方向反转。)控制器720控制连续阀710的操作。在各种实施方式中，连续阀710可以是电磁阀、蝶形阀，或能够进行连续流量控制的任何其他阀。控制器720包括一个或多个处理装置，例如中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器或类似物。处理装置与一个或多个存储器装置通信耦合，例如只读存储器(ROM)、闪存存储器、静态存储器、动态随机存取存储器(DRAM)和类似物。控制器720可以是台式计算机、膝上型计算机、工作站、可穿戴装置(例如平板计算机、智能手机等)、基于云的计算服务和类似物的一部分。在一些实施方式中，控制器720是专用微控制器，被配置为在基板处理系统中执行泵送和/或抽吸过程。在一些实施方式中，控制器720是更大的计算装置网络的一部分。在一些实施方式中，与控制器720通信的外部计算装置能够重新配置(例如改变设定、更新存储器或以其他方式重新编程)控制器720。
在一个实施方式中，控制器720向功率元件722输出控制信号(例如模拟信号)，所述功率元件将电压或电流输入提供到连续阀710中。由功率元件722提供的输入引起连续阀710的内部状态变更。例如，由功率元件722输出的电流使螺线管的磁场增大或减小，从而引起磁场致动的柱塞(plunger)部分地阻塞孔口，以修改气体流706到期望的程度。可以使用能够连续控制气体流的各种其他动态阀(例如球阀、蝶形阀、瓣阀)来代替电磁阀。功率元件722可以包括电池、发电机、电容器、可再充电电池或任何其他电流源。功率元件722可以进一步包括一个或多个电路元件，以允许精确控制输出电流(或电压)，例如分流器/分压器、稳定器、桥接器、反馈回路、安培计、伏特器和类似物。在一些实施方式中，功率元件722包括直流电源。在一些实施方式中，功率元件722包括交流电源，所述交流电源进一步与变压器、整流器和其他元件一起使用。
控制器720(如由虚线箭头所示)可以使用阀计量器724对连续阀710进行额外控制。阀计量器724可以是(或可以包括)收集关于连续阀710的内部状态的数据的任何传感器。阀计量器724可以监测(例如实时监测)指示气体流706被阀的机构阻塞的内部阀度量，这可以包括柱塞的位置、瓣的角度、阀的收缩(constricted)区域附近的气体流706的速度和类似者。阀计量器724用作对控制器720的额外检查，以验证连续阀710的设定，并且作为反馈回路的部分，以增强设定气体流706的准确度。在一个例子中，控制器720指导功率元件722向连续阀710输出电流I，使得阀允许气体流F(I)通过所述阀。另一方面，阀计量器724表明，由阀计量器724已经设定了比意图的流量小的流量F(I)-ΔF。然后，控制器720指导功率元件722将电流增加到I+ΔI(或减少到I-ΔI，这取决于阀的设计)，以补偿不足ΔF。在一些情况下，补偿是通过对电流ΔI(或其他信号)进行增量或减量几次来迭代地实现的。在一些实施方式中，替代于(或附加于)调整由功率元件722输出的信号，控制器720调整泵708的设定，以增加通过连续阀710泵送的气体流量。
在一些实施方式中，辅助阀726使对连续阀710的操作能够进行额外的控制，并且进一步提高设定进入装载锁定腔室104的气体流率的精确度。辅助阀726可以用来控制连续阀710、气体流706或输送气体流706的输送系统的一些额外状态。在一些实施方式中，辅助阀726与连续阀710封装在一起，例如作为连续阀710的内部机构的一部分。例如，辅助阀726可以控制孔口的尺寸、孔口的形状、孔口与连续阀710的可移动零件之间的距离等。在一些实施方式中，辅助阀726位于连续阀710外部。例如，辅助阀726可以用来控制将气体从泵708输送到连续阀710的输送管线的横截面积，或将气体从连续阀710输送到装载锁定腔室104的输送管线的横截面积。在一些实施方式中，辅助阀726与连续阀710并联连接，例如辅助阀726控制通过连续阀710周围的旁路的气体流量。在一些实施方式中，辅助阀726也是连续阀，例如比例阀，所述比例阀的设定是与来自控制器720的信号成比例确定的。在一些实施方式中，辅助阀726具有一些离散的设定。例如，随着气体流706增加(或减少)，控制器720引起辅助阀726不连续地(例如以ΔA的增量)改变连续阀710的孔口的尺寸(例如横截面)。同时，提供给连续阀710的控制信号也同样不连续地改变(例如从螺线管的柱塞到孔口的距离减小)，以补偿孔口的变化，并且确保气体流量通过孔口的变化连续地增加。随后，随着辅助阀726的设定保持固定达某个时间，连续阀710的设定连续地改变，直到辅助阀726的离散设定的下一次变化。这个过程重复，直到阶段(抽吸或泵送)完成。
压力传感器208使对泵送和抽吸过程能够进行全局控制，如上文结合图3和图5描述的。由控制器720从压力传感器208接收的压力读数使控制器720能够确定泵送过程或抽吸过程是否是依据目标分布P(t)来实施的，所述目标分布是如结合图4和图6的描述识别的。取决于所述过程是领先还是落后目标调度，控制器720通过调整连续阀710和可选的辅助阀726的设定来增大或减小流率。
图7B是依据本公开内容的一些实施方式，可以用来在压力变化期间防止基板处理系统中的产品污染的另一个示例阀控制系统701。阀控制系统701在抽吸和泵送过程期间使用不同的气体流动路径。如所示意性地描绘的，在泵送阶段期间，进入装载锁定腔室104的气体流716可以由气体供应器718提供，所述气体供应器可以是(或包括)加压气体容器、泵和/或其他合适的部件和装置。气体流716可以由任何连续阀控制，类似于图7A中所描绘的阀控制系统700的连续阀710如何控制气体流706(例如使用从控制器720接收控制信号的功率元件722来控制)。连续阀可以是电磁阀730(如所描绘的)、比例阀、蝶形阀，或使流率能够连续地(或准连续地)被调整的任何其他阀。电磁阀730的状态可以由控制器720使用阀计量器724来监测。
在抽吸阶段期间，控制器720可以引起电磁阀730(或任何其他的连续阀)关闭，并且停止进入装载锁定腔室104的气体流716。控制器720可以通过引起另一个连续阀(例如蝶形阀732)控制气体流736，来启动流出装载锁定腔室104的气体流736。虽然图7B中描绘了蝶形阀732，但气体流736也可以由任何连续阀控制，例如电磁阀、比例阀，或能够连续地(或准连续地)调节流率的任何其他阀。气体流736可以由泵709维持，泵709可以与气体供应器718分开。在一些实施方式中，泵709可以将气体流引导到气体供应器718，以在后续的泵送阶段期间重复使用。在一些实施方式中，气体流可以被引导到排放装置(未示出)，并且在泵送阶段期间不重复使用。蝶形阀732的状态可以由功率元件723设定，所述功率元件由控制器720控制。功率元件723可以与功率元件722分开(如所描绘的)；在一些实施方式中，功率元件723和功率元件722可以组合成单个电源。蝶形阀732的状态可以由控制器720使用阀计量器725来监测。在一些实施方式中，额外(辅助)的阀可以与电磁阀730和/或蝶形阀732并联或串联连接，如上面结合图7A更详细描述的。
图8-图10分别是方法800、900和1000的流程图，这些方法在基板处理系统中的压力变化期间实施高效的污染预防。在一些实施方式中，方法800、900和1000是使用图1、图2和图7中所示的系统和部件或上述项的任何组合来执行的。在一些实施方式中，方法800、900和1000是由图2的计算装置210或图7A和图7B的控制器720执行的。方法800、900和1000可以由一个或多个处理单元(例如CPU和/或GPU)执行，这些处理单元包括一个或多个存储器装置(或与一个或多个存储器装置通信)。在一些实施例中，方法800、900和1000是由多个处理线程(例如CPU线程和/或GPU线程)执行的，每个线程执行所述方法的一个或多个单独的功能、例程、子例程或操作。在一些实施例中，实施方法800、900和1000的处理线程是同步的(例如使用信号量(semaphore)、临界区(critical section)和/或其他线程同步机制)。或者，实施方法800、900和1000的处理线程彼此异步地执行。与图8-图10中所示的顺序相比，方法800、900和1000的各种操作以不同的顺序执行。方法的一些操作可以与其他操作并行执行。在一些实施例中，图8-图10中所示的一个或多个操作不总是被执行。
图8是依据本公开内容的一些实施方式，制定最小化基板处理系统中的污染物的出现的压力变化的方法800的流程图。在一些实施方式中，方法800制定基板处理系统(SPS)的装载锁定腔室(LLC)中的压力变化，然而应理解，方法800(以及下面描述的方法900和1000)也可以与SPS的任何其他可密封的腔室或分区中的压力变化一起使用。
在方框810处，方法800包括以下步骤：相对于外部环境密封腔室(在本文称为第一腔室)，所述外部环境可以包括与第一腔室相邻或以其他方式与第一腔室耦合的SPS的任何其他腔室(例如第二腔室)或分区。例如，将第一腔室与第二腔室分开的闸可以被配置为相对于第二腔室选择性地密封和解除密封第一腔室。闸可以与控制器通信耦合，所述控制器引起闸选择性地密封和解除密封第一腔室。
在方框820处，方框800可以包括以下步骤：处理装置在目标时间段内连续地调节(例如使用图7A和图7B中所描绘的系统和部件来调节)进入第一腔室中的气体流。目标时间段可以由SPS的使用者/操作员设置，和/或由使用SPS来实现的技术过程指定。气体流的调节可以通过阀(在本文称为第一阀)来促进，所述阀被配置为连续地调节进入第一腔室中的气体流。第一阀也可以与控制器通信耦合(例如直接通信耦合或经由中间的电子电路通信耦合，这些电子电路可以包括功率元件和其他的电子电路)。在一些实施方式中，第一阀是比例阀或连续地调节通过第一阀的气体流的某种其他阀，例如响应于输入到第一阀中的连续控制信号而调节。在一个非限制性的例子中，第一阀包括线圈(螺线管)。输入信号(在本文称为第一输入信号)被配置为在目标时间段内引起线圈产生连续变化的磁场。
在一些实施方式中，执行方法800的系统进一步包括第二阀，所述第二阀被配置为调节第一阀的内部状态，例如第一阀的孔口。第二阀可以用于第一阀的额外可调性。更具体而言，控制器引起第二阀接收第二输入信号，所述第二输入信号被配置为引起第二阀调节第一阀的孔口。在一些实施方式中，第一输入信号和第二输入信号并行地被相应的阀接收。
在一些实施方式中，例如在泵送过程的实例中，在第一腔室内部的压力超过目标压力之后，由第一阀调节的进入第一腔室中的气体流被设定为从相对小的值增加到较高的目标流量。目标压力(例如20-25托)可以取决于第一腔室的容积和形状。目标压力可以使用经验测试或模拟或这两者来确定，并且可以基于观察到在压力增加到超过某个值之后，吸附颗粒的再悬浮率下降。
在方框830处，方框800包括以下步骤：引起第一腔室中的压力遵循时间性曲线(例如P(t))或目标压力值的时间性序列(例如Pj)，所述曲线或序列被确定为最小化SPS的第一腔室内一种或多种污染物的出现。在一些实施方式中，为了监测第一腔室中的实际压力(例如PLL(t))遵循时间性曲线(或目标压力值的时间性序列)的接近程度，执行方法800的系统进一步包括压力传感器，所述压力传感器连续检测第一腔室内部的压力，并且将所检测的压力传递到控制器。在接收所检测的压力后，控制器引起第一输入信号鉴于所传递的压力进行调整。此外，执行方法800的系统还可以包括计量器，所述计量器连续地检测第一阀的状态，并且将第一阀的所检测的状态传递到控制器。在接收所检测的状态后，控制器引起第一输入信号鉴于所传递的第一阀的状态进行调整。对第一输入信号的调整引起SPS的第一腔室内部的压力遵循时间性曲线(或目标压力值的时间性序列)，所述曲线被确定为最小化第一腔室内一种或多种污染物的出现。
在一些实施方式中，目标压力值的时间性序列被确定为在第一时间段期间减小SPS的第一腔室中颗粒再悬浮的程度。例如，第一时间段可以是泵送过程的持续时间。在一些实施方式中，除了泵送过程以外，方法800也在抽吸过程期间被使用。例如，在第二时间段期间，控制器引起第一阀接收第二输入信号。第二输入信号可以被配置为引起第一阀在第二时间段内连续调节流出SPS的第一腔室的气体流。更具体而言，第二输入信号可以被配置为引起第一腔室内部的压力遵循另一个时间性曲线(或目标压力值的另一个时间性序列)，所述曲线被确定为在第二时间段期间减少SPS的第一腔室中的凝结(气雾化(aerosolization))。
图9是依据本公开内容的一些实施方式，将基板从SPS的第一分区传送到SPS的第二分区，同时最小化基板对污染物的暴露的方法900的流程图。术语“分区”指的是SPS的任何腔室或SPS的任何其他部分或部件，它可以与SPS的其他部分或部件隔离开来。基板的传送可以经由中间的第三分区来执行，例如装载锁定腔室、气闸腔室、传送腔室和类似物。在方框910处，方框900包括以下步骤：打开第一分区与第三分区之间(例如传送腔室与装载锁定腔室之间)的第一闸。在方框920处，方法900继续将基板从第一分区传送到第三分区。在基板位于第三分区中的情况下，在方框930处，第一闸关闭，以将第三分区与第一分区隔离，并且在方框940处，第二闸被控制为将第三分区与第二分区隔离。方框910-940中的全部或一些可以基于来自实施方法900的处理装置的指令来执行。在方框950处，方法900包括以下步骤：处理装置启动气体流。在泵送过程的情况下，气体流进入第三分区中，而在抽吸过程的情况下，气体流流出第三分区。
在方框960处，方框900继续进行，其中处理装置引起气体流的速率在多个时间中的每一者处具有多个参考流率(RFR)中相应的目标RFR。所述多个RFR可以基于建模来确定，所述建模最小化由气体流引起的第三分区中的污染物颗粒的出现。因为气体流，第三分区中的压力从初始压力变化到最终压力。在一个非限制性的例子中，在泵送过程期间，初始压力低于10托，并且最终压力高于700托。类似地，在抽吸过程期间，初始压力高于700托，并且最终压力低于10托。
然后，方法900可以继续进行，其中响应于第三分区中的压力从初始压力变化到最终压力，处理装置打开第二闸(方框970)，并且将基板从第三分区传送到第二分区(方框980)。
图10是依据本公开内容的一些实施方式，对最小化基板处理系统中的污染物出现的压力和流率动态进行建模的方法1000的流程图。方法1000可以由图3的计算装置210或任何其他的计算装置实施。方法1000可以与图8的方法800和/或图9的方法900一起实施。在一些实施方式中，方法1000可以实时地与方法800和/或方法900并行执行。在一些实施方式中，方法1000可以在方法800和/或方法900之前执行，其中方法1000的输出(例如目标压力和流率动态)被储存并且随后在方法800和/或方法900的执行期间使用。
在一些实施方式中，方法1000为基板处理系统的装载锁定腔室或任何其他分区的操作的泵送阶段确定目标压力P(t)和目标流率F(t)。在方框1010处，方法1000包括以下步骤：使用第一模型来表征作用于吸附在腔室(例如方法900的第三分区)的表面上的污染物颗粒的曳力。在一些实施方式中，对第一模型的输入包括气体粘度(例如运动粘度)、分区表面附近的气体速度和各种其他参数，例如表征腔室的几何形状(例如容积、面积和形状)、气体密度、气体温度、气体类型(例如单原子、双原子等)和类似者的参数。在一些实施方式中，腔室表面附近的气体速度是基于进入腔室中的气体流的速率来确定的。
在方框1020处，方法1000继续使用第二模型来表征污染物颗粒对腔室表面的亲和力。在一些实施方式中，第二模型确定污染物颗粒从腔室表面分离的阈值力。阈值力可以取决于污染物颗粒的半径，这被用作对第二模型的输入。其他输入可以包括污染物颗粒与腔室表面之间的吸引强度(例如范德华(Van der Waals)交互作用)。例如，吸引强度可以使用粘附能来参数化，所述粘附能取决于污染物颗粒的材料类型、污染物颗粒的半径(或某些其他尺寸)、腔室表面的粗糙度等。
在方框1030处，方法1000继续使用第一模型和第二模型的输出，确定污染物颗粒从第三分区的表面再悬浮的瞬时概率。瞬时再悬浮概率指的是在假设气体的压力与温度和进入腔室的气体流率为特定瞬时值的情况下，污染物颗粒(例如特定尺寸的颗粒)从表面再悬浮的概率。随着瞬时值变化(例如在泵送过程的持续时间内变化)，实例化的再悬浮概率也变化。
在方框1040处，方框1000继续确定在将压力从初始压力变化到最终压力的目标持续时间之后，保持吸附在腔室表面上的污染物颗粒的分率。方框1040的操作可以使用瞬时概率(在方框1030的操作期间确定)作为输入，并且可以进一步使用预期流率F1(t)(以及腔室中的压力的后续动态P1(t))作为额外的输入。各种其他预期流率F2(t)、F3(t)……(以及相应的压力动态P2(t)、P3(t)……)可以用作其他输入。不同的输入流率可以与不同的泵送过程持续时间对应。这些过程中的一些可以相对短(因此具有相对高的最大流率)，而一些过程可以较长(具有对应地较低的最大流率)。对于每个输入，实施方法1000的处理装置可以计算残留在表面上的污染物颗粒的分率。例如，更短因此更积极(aggressive)的泵送过程可以具有保持吸附在表面上的较小分率的颗粒。
在方框1050处，方法1000继续进行，其中处理装置从各种可能的输入动态选择流率F(t)(和压力P(t))的目标动态。在一些实施方式中，可以选择连续的曲线F(t)(和相应的曲线P(t))。在其他的实施方式中，可以选择离散的多个目标流率F(t1)、F(t2)……(参考流率)。所选择(连续或离散)的流率F(t)(和压力P(t))可以被储存，以用于后续的抽吸过程(例如，如上面与方法800和900有关而描述的)。因此，(连续或离散的)目标流率是基于以下项目来确定的：(i)腔室中的压力从初始压力变化到最终压力的目标持续时间，和(ii)保持吸附在腔室的表面上的污染物颗粒的目标分率。目标分率可以取决于所实施的特定技术过程的具体情况，和对产品(例如晶片)良率的品质的对应需求。
图11描绘依据本公开内容的一个或多个方面操作的示例计算装置1100的方框图。计算装置1100可以是图2的计算装置210或图7A和图7B的控制器720或任何其他处理装置或处理装置组合，计算装置1100执行制定压力变化以最小化制造系统中污染物的出现的方法800，将基板从SPS的第一分区传送到第二分区的方法900，和/或对最小化基板处理系统中的污染物出现的压力和流率动态进行建模的方法1000。
示例计算装置1100可以与LAN、内联网、外联网和/或互联网中的其他处理装置连接。计算装置1100可以是个人计算机(PC)、机顶盒(STB)、服务器、网络路由器、交换机或桥接器，或者能够执行指令集(依序地或以其他方式执行)的任何装置，所述指令集指定要由所述装置采取的动作。进一步地，虽然仅示出单个示例处理装置，但也应将术语“处理装置”视为包括单独地或共同地执行指令集(或多个指令集)以执行本文讨论的方法中的任一者或多者的任何处理装置(例如计算机)的集合。
示例计算装置1100可以包括可以经由总线1130彼此通信的处理装置1102(例如CPU)、主存储器1104(例如只读存储器(ROM)、闪存存储器、诸如同步动态随机存取存储器(SDRAM)之类的动态随机存取存储器(DRAM)等)、静态存储器1106(例如闪存存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)和辅助存储器(例如数据储存装置1118)。
处理装置1102代表诸如微处理器、中央处理单元或类似物之类的一个或多个通用处理装置。更详细而言，处理装置1102可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(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。处理装置1102也可以是诸如专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器或类似物之类的一个或多个专用处理装置。依据本公开内容的一个或多个方面，处理装置1102可以包括处理逻辑1126，所述处理逻辑可以被配置为执行指令，所述指令实施制定压力变化以最小化制造系统中污染物出现的方法800，将基板从SPS的第一分区传送到第二分区的方法900，和/或对最小化基板处理系统中污染物出现的压力和流率动态进行建模的方法1000。
示例计算装置1100可以进一步包括网络接口装置1108，它可以与网络1120通信耦合。示例计算装置1100可以进一步包括视频显示器1110(例如液晶显示器(LCD)、触摸屏或阴极射线管(CRT))、字母数字输入装置1112(例如键盘)、输入控制装置1114(例如光标控制装置、触摸屏控制装置、鼠标)和信号产生装置1116(例如声学扬声器)。
数据储存装置1118可以包括计算机可读储存介质(或更具体而言是非暂时性计算机可读储存介质)1128，一组或多组可执行指令1122被储存在所述计算机可读储存介质上。依据本公开内容的一个或多个方面，可执行指令1122可以包括实施以下方法的可执行指令：制定压力变化以最小化制造系统中污染物出现的方法800，将基板从SPS的第一分区传送到第二分区的方法900，和/或对最小化基板处理系统中污染物出现的压力和流率动态进行建模的方法1000。
可执行指令1122也可以在由示例计算装置1100执行所述指令期间完全地或至少部分地驻留在主存储器1104内及/或处理装置1102内，主存储器1104和处理装置1102也构成计算机可读储存介质。可执行指令1122可以进一步经由网络接口装置1108在网络上被传送或接收。
虽然在图11中将计算机可读储存介质1128示为单个介质，但也应将术语“计算机可读储存介质”视为包括储存一个或多个操作指令集的单个介质或多个介质(例如集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。也应将术语“计算机可读储存介质”视为包括能够对指令集进行储存或编码的任何介质，所述指令集用于由机器执行，引起机器执行本文所述的方法中的任一者或多者。相应地，应将术语“计算机可读储存介质”视为包括(但不限于)固态存储器和光学和磁性介质。
下面的例子说明了依据本公开内容的其他实施方式。
在例子1中，一种系统包括：基板处理系统的装载锁定腔室(LLC)，所述LLC包括一个或多个阀，所述一个或多个阀调节被引导到所述LLC中或从所述LLC引导出去的气体流；和控制器，被配置为：在所述LLC相对于外部环境被密封的情况下，通过所述一个或多个阀启动所述气体流；和引起所述气体流的速率在多个时间中的每一者处与多个参考流率(RFR)中相应的RFR对应，其中所述多个RFR包括至少三个RFR，并且被确定为最小化所述LLC的环境内的一种或多种污染物的出现。
在例子2中，如例子1所述的系统，其中所述多个RFR是鉴于初始压力、最终压力和所述LLC的所述环境从所述初始压力到所述最终压力的过渡的目标持续时间来确定的。
在例子3中，如例子1所述的系统，其中所述一种或多种污染物在所述LLC的所述环境从初始压力到最终压力的过渡期间出现在所述LLC的所述环境中。
在例子4中，如例子3所述的系统，进一步包括：压力传感器，与所述控制器通信耦合，其中所述控制器进一步用来：从所述压力传感器接收当前压力读数；获得所接收的所述当前压力读数与多个参考压力值中相应参考压力值的差异，所述相应参考压力值与当前时间实例相关联；和调整通过所述一个或多个阀的所述气体流的所述速率，以减轻所获得的所述差异。
在例子5中，如例子1所述的系统，其中所述一个或多个阀被配置为连续调节所述气体流。
在例子6中，如例子1所述的系统，其中所述气体流被引导到所述LLC中，并且其中所述多个RFR被选择为最小化颗粒物质在所述LLC的所述环境内从所述LLC的内表面再悬浮。
在例子7中，如例子1所述的系统，其中所述气体流从所述LLC被引导出去，并且其中所述多个RFR被选择为防止在所述LLC的所述环境内形成气溶胶(aerosol)。
在例子8中，一种系统包括：基板处理系统(SPS)，包括第一腔室和第二腔室；第一闸，被配置为相对于所述SPS的所述第二腔室选择性地密封和解除密封所述SPS的所述第一腔室；第一阀，被配置为连续调节进入所述SPS的所述第一腔室的气体流；和控制器，与所述第一闸和所述第一阀通信耦合，所述控制器被配置为：引起所述第一闸相对于所述SPS的所述第二腔室密封所述SPS的所述第一腔室；和引起所述第一阀接收第一输入信号，其中所述第一输入信号被配置为引起所述第一阀在第一时间段内连续调节进入所述SPS的所述第一腔室中的所述气体流。
在例子9中，如例子8所述的系统，其中所述第一输入信号被配置为引起所述SPS的所述第一腔室内部的压力遵循目标压力值的时间性序列。
在例子10中，如例子9所述的系统，其中所述目标压力值的所述时间性序列被确定为在所述第一时间段期间减少所述SPS的所述第一腔室中的颗粒再悬浮的程度。
在例子11中，如例子8所述的系统，其中所述控制器进一步用来引起所述第一阀接收第二输入信号，其中所述第二输入信号被配置为引起所述第一阀在第二时间段内连续调节流出所述SPS的所述第一腔室的所述气体流。
在例子12中，如例子11所述的系统，其中所述第二输入信号被配置为引起所述SPS的所述第一腔室内部的压力遵循目标压力值的时间性序列，其中所述目标压力值的所述时间性序列被确定为在所述第二时间段期间减少所述SPS的所述第一腔室中的凝结。
在例子13中，如例子8所述的系统，其中所述第一阀是比例阀。
在例子14中，如例子13所述的系统，其中所述第一阀包括线圈，并且其中所述第一输入信号被配置为引起所述线圈在所述第一时间段内产生连续变化的磁场。
在例子15中，如例子8所述的系统，进一步包括：第二阀，被配置为调节所述第一阀的孔口，其中所述控制器被进一步配置为引起所述第二阀接收第二输入信号，其中所述第二输入信号被配置为引起所述第二阀调节所述第一阀的所述孔口。
在例子16中，如例子8所述的系统，其中在所述第一时间段内进入所述SPS的所述第一腔室中的所述气体流在所述SPS的所述第一腔室内部的压力超过目标压力之后增加到目标流量。
在例子17中，如例子8所述的系统，进一步包括：压力传感器，所述压力传感器连续检测所述SPS的所述第一腔室内部的压力，并且将所检测的所述压力传递给所述控制器，其中所述控制器被配置为引起所述第一输入信号鉴于所传递的所述压力被调整。
在例子18中，如例子17所述的系统，其中所述第一输入信号被调整为引起所述SPS的所述第一腔室内部的所述压力遵循时间性曲线，所述时间性曲线被确定为最小化所述SPS的所述第一腔室内的一种或多种污染物的出现。
在例子19中，如例子8所述的系统，其中所述第一阀包括计量器，所述计量器连续检测所述第一阀的状态，并且将所述第一阀的所检测的所述状态传递给所述控制器，其中所述控制器被配置为引起所述第一输入信号鉴于所述第一阀的所传递的所述状态被调整。
在例子20中，如例子8所述的系统，其中所述SPS进一步包括：第二闸，被配置为相对于所述SPS的第三腔室选择性地密封和解除密封所述SPS的所述第一腔室；和第二阀，被配置为连续调节流出所述SPS的所述第一腔室的气体流；其中所述控制器与所述第二闸和所述第二阀通信耦合，并且被进一步配置为：引起所述第二闸相对于所述SPS的所述第三腔室密封所述SPS的所述第一腔室；和引起所述第二阀接收第一输入信号，其中所述第一输入信号被配置为引起所述第二阀在第二时间段内连续调节流出所述SPS的所述第一腔室的所述气体流。
在例子21中，一种方法包括以下步骤：相对于外部环境密封基板处理系统(SPS)的腔室；在目标时间段内连续调节流入所述腔室或流出所述腔室的气体的流动；和引起所述SPS的所述腔室中的压力遵循时间性曲线，所述时间性曲线被确定为最小化所述SPS的所述腔室内的一种或多种污染物的出现。
在例子22中，一种将基板从基板处理系统(SPS)的第一分区传送到所述SPS的第二分区的方法，所述方法包括以下步骤：打开在所述第一分区与所述SPS的第三分区之间的第一闸；将所述基板从所述第一分区传送到所述第三分区；关闭所述第一闸，以将所述第三分区与所述第一分区隔离；控制第二闸，以将所述第三分区与所述第二分区隔离；启动气体的流动，其中所述气体的所述流动是以下项目中的一者：(i)进入所述第三分区中的所述气体的流动，或(ii)流出所述第三分区的所述气体的流动；引起所述气体的所述流动的速率在多个时间中的每一者处具有多个参考流率(RFR)中相应的目标RFR，其中所述多个RFR是基于建模来确定的，所述建模最小化由所述气体的所述流动引起的所述第三分区中的污染物颗粒的出现；和响应于所述第三分区中的压力从初始压力变化到最终压力，打开所述第二闸，并且将所述基板从所述第三分区传送到所述第二分区。
在例子23中，如例子22所述的方法，其中所述气体的所述流动流入所述第三分区中，并且其中所述建模包括第一模型，所述第一模型表征作用于吸附在所述第三分区的表面上的污染物颗粒的曳力。
在例子24中，如例子23所述的方法，其中对所述第一模型的输入包括：所述气体的粘度；和所述第三分区的所述表面附近的所述气体的速度，所述气体的所述速度是基于进入所述第三分区中的所述气体的所述流动的所述速率来确定的。
在例子25中，如例子23所述的方法，其中所述建模包括第二模型，所述第二模型表征所述污染物颗粒与所述第三分区的所述表面的亲和力。
在例子26中，如例子25所述的方法，其中所述建模包括：使用所述第一模型和所述第二模型的输出，确定所述污染物颗粒从所述第三分区的所述表面再悬浮的瞬时概率。
在例子27中，如例子23所述的方法，其中所述建模包括：确定在所述第三分区中的所述压力从所述初始压力变化到所述最终压力的目标持续时间之后，保持吸附在所述第三分区的所述表面上的所述污染物颗粒的分率。
在例子28中，如例子23所述的方法，其中所述多个RFR是进一步基于以下项目来确定的：(i)所述第三分区中的所述压力从所述初始压力变化到所述最终压力的目标持续时间，和(ii)保持吸附在所述第三分区的所述表面上的污染物颗粒的目标分率。
在例子29中，如例子22所述的方法，其中所述初始压力是低于10托的第一压力或高于700托的第二压力中的一者，并且其中所述最终压力是低于10托的所述第一压力或高于700托的所述第二压力中的另一者。
在例子30中，如例子22所述的方法，其中所述气体的所述流动流出所述第三分区，并且所述污染物颗粒是水颗粒。
在例子31中，如例子30所述的方法，其中所述建模包括：在所述多个时间中的每一者处，确定与所述水颗粒的凝结相关联的多个阈值压力中相应的阈值压力。
在例子32中，如例子31所述的方法，其中所述相应的目标RFR中的每一者处于或小于所述相应的阈值压力。
在例子33中，一种系统包括：基板处理系统，包括第一分区、第二分区和第三分区；第一闸，被配置为将所述第三分区与所述第一分区隔离；第二闸，被配置为将所述第三分区与所述第二分区隔离；阀，被配置为调节气体到所述第三分区的流动，其中所述气体的所述流动是以下项目中的一者：(i)进入所述第三分区中的所述气体的流动，或(ii)流出所述第三分区的所述气体的流动；和控制器，被配置为：启动气体的流动，其中所述气体的所述流动是以下项目中的一者：(i)进入所述第三分区中的所述气体的流动，或(ii)流出所述第三分区的所述气体的流动；引起所述气体的所述流动的速率在多个时间中的每一者处具有多个参考流率(RFR)中相应的目标RFR，其中所述多个RFR是基于建模来确定的，所述建模最小化由所述气体的所述流动引起的所述第三分区中的污染物颗粒的出现；和响应于所述第三分区中的压力从初始压力变化到最终压力，引起：所述第一闸和所述第二闸打开；和将基板经由所述第三分区从所述第一分区传送到所述第二分区。
在例子34中，如例子33所述的系统，其中所述气体的所述流动流入所述第三分区中，并且所述建模包括第一模型，所述第一模型表征作用于吸附在所述第三分区的表面上的污染物颗粒的曳力。
在例子35中，如例子34所述的系统，其中所述建模包括第二模型，所述第二模型表征所述污染物颗粒与所述第三分区的所述表面的亲和力。
在例子36中，如例子33所述的系统，其中所述气体的所述流动流出所述第三分区，并且所述污染物颗粒是水颗粒，并且其中所述建模包括：在所述多个时间中的每一者处，确定与所述水颗粒的凝结相关联的多个阈值压力中相应的阈值压力。
在例子37中，如例子36所述的系统，其中所述相应的目标RFR中的每一者处于或小于所述相应的阈值压力。
在例子38中，一种储存指令的非暂时性计算机可读存储器，所述指令当由处理装置执行时，引起所述处理装置：引起第一闸将基板处理系统(SPS)的第一分区与所述SPS的第二分区隔离；引起第二闸将所述SPS的第三分区与所述第二分区隔离；启动气体的流动，其中所述气体的所述流动是以下项目中的一者：(i)进入所述第二分区中的所述气体的流动，或(ii)流出所述第二分区的所述气体的流动；引起所述气体的所述流动的速率在多个时间中的每一者处具有多个参考流速(RFR)中相应的目标RFR，其中所述多个RFR是基于建模来确定的，所述建模最小化由所述气体的所述流动引起的所述第二分区中的污染物颗粒的出现；和响应于所述第三分区中的压力从初始压力变化到最终压力：引起所述第一闸和所述第二闸打开；和引起将基板经由所述第二分区从所述第一分区传送到所述第三分区。
在例子39中，如例子38所述的非暂时性计算机可读存储器，其中所述气体的所述流动进入所述第二分区中，并且其中所述建模包括：第一模型，表征作用于吸附在所述第二分区的表面上的污染物颗粒的曳力；和第二模型，表征所述污染物颗粒与所述第二分区的所述表面的亲和力。
在例子40中，如例子38所述的非暂时性计算机可读存储器，其中所述气体的所述流动流出所述第二分区，并且所述污染物颗粒是水颗粒，并且其中所述建模包括：在所述多个时间中的每一者处，确定与所述水颗粒的凝结相关联的多个阈值压力中相应的阈值压力。
应理解，以上描述旨在是说明性的，而非限制性的。在阅读和理解了以上描述之后，对于本领域的技术人员来说，许多其他实施方式例子将是明显的。尽管本公开内容描述了具体的例子，但将认识到，本公开内容的系统和方法不限于本文所描述的例子，而是可以在所附权利要求的范围内经过修改后实行。相应地，应就说明的意义而非限制的意义看待说明书和附图。因此，应参考所附的权利要求和这样的权利要求所赋予的等效物的整个范围来确定本公开内容的范围。
上面阐述的方法、硬件、软件、固件或代码的实施方式可以经由储存在机器可存取、机器可读、计算机可存取或计算机可读介质上的指令或代码来实施，这些指令或代码能由处理元件执行。“存储器”包括以由诸如计算机或电子系统之类的机器可读取的形式提供(即储存和/或传输)信息的任何机构。例如，“存储器”包括随机存取存储器(RAM)，诸如静态RAM(SRAM)或动态RAM(DRAM)；ROM；磁性或光学储存介质；闪存存储器装置；电气储存装置；光学储存装置；声学储存装置，和适合以由机器(例如，计算机)可读取的形式储存或传输电子指令或信息的任何类型的有形机器可读介质。
整个本说明书内提到的“一个实施方式”或“一实施方式”意味着，与所述实施方式结合描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方式中。因此，整个本说明书内的各种地方出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不一定都指相同的实施方式。并且，可以在一个或多个实施方式中以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。
在上述说明书中，已经参考具体的示例性实施方式给出了详细的描述。然而，显然，在不偏离所附权利要求中所阐述的更广泛的精神和范围的情况下，可以对实施方式进行各种修改和变化。相应地，应就说明的意义而非限制的意义看待说明书和附图。此外，上述实施方式、实施方式和/或其他示例性语言的使用不一定是指相同实施方式或相同例子，而是可以指不同的和相异的实施方式，以及可能的相同实施方式。
用词“例子”或“示例性”在本文中用来指用作例子、实例或说明。本文中被描述为“例子”或“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计更优选或有利。而是，用词“例子”或“示例性”的使用旨在以具体的方式呈现概念。如本申请中所使用的，术语“或”旨在意味着包容性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有指定，或者从上下文中可以清楚看出，否则“X包括A或B”旨在意味着任何一种自然的包容性排列。也就是说，如果X包括A；X包括B；或X包括A和B两者，那么在上述任何一种情况下都满足“X包括A或B”。此外，除非另有指定或根据上下文可以清楚看出针对单数形式，否则一般应将如本申请和所附权利要求中所使用的冠词“一(a；an)：解释为意味着“一个或多个”。并且，术语“一实施方式”或“一个实施方式”或“一实施方式“或”一个实施方式“的使用始终不旨在意味着相同的实施方式或实施方式，除非被这样描述。并且，本文所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等意味着作为区分不同元素的标签，并且可能不一定具有依据它们的数字指定的顺序意义。

Claims (25)

1.一种系统，包括：
基板处理系统的装载锁定腔室(LLC)，所述LLC包括一个或多个阀，所述一个或多个阀调节被引导到所述LLC中或从所述LLC引导出去的气体流；和
控制器，所述控制器被配置为：
在所述LLC相对于外部环境被密封的情况下，通过所述一个或多个阀启动所述气体流；和
引起所述气体流的速率在多个时间中的每一者处与多个参考流率(RFR)中相应的RFR对应，其中所述多个RFR包括至少三个RFR并且被确定为最小化所述LLC的环境内的一种或多种污染物的出现。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述多个RFR是鉴于初始压力、最终压力和所述LLC的所述环境从所述初始压力到所述最终压力的过渡的目标持续时间来确定的。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述一种或多种污染物在所述LLC的所述环境从初始压力到最终压力的过渡期间出现在所述LLC的所述环境中。
4.如权利要求3所述的系统，进一步包括：
压力传感器，所述压力传感器与所述控制器通信耦合，其中所述控制器进一步用来：
从所述压力传感器接收当前压力读数；
获得所接收的所述当前压力读数与多个参考压力值中相应的参考压力值的差异，所述相应的参考压力值与当前时间实例相关联；和
调整通过所述一个或多个阀的所述气体流的所述速率，以减轻
所获得的所述差异。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个阀被配置为连续调节所述气体流。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述气体流被引导到所述LLC中，并且其中所述多个RFR被选择为最小化颗粒物质在所述LLC的所述环境内从所述LLC的内表面再悬浮。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述气体流从所述LLC被引导出去，并且其中所述多个RFR被选择为防止在所述LLC的所述环境内形成气溶胶。
8.一种系统，包括：
基板处理系统(SPS)，所述基板处理系统包括第一腔室和第二腔室；
第一闸，所述第一闸被配置为相对于所述SPS的所述第二腔室选择性地密封和解除密封所述SPS的所述第一腔室；
第一阀，所述第一阀被配置为连续调节进入所述SPS的所述第一腔室中的气体流；和
控制器，与所述第一闸和所述第一阀通信耦合，所述控制器被配置为：
引起所述第一闸相对于所述SPS的所述第二腔室密封所述SPS的所述第一腔室；和
引起所述第一阀接收第一输入信号，其中所述第一输入信号被配置为引起所述第一阀在第一时间段内连续调节进入所述SPS的所述第一腔室中的所述气体流。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述第一输入信号被配置为引起所述SPS的所述第一腔室内部的压力遵循目标压力值的时间性序列。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述目标压力值的所述时间性序列被确定为在所述第一时间段期间减小在所述SPS的所述第一腔室中的颗粒再悬浮的程度。
11.如权利要求8所述的系统，其中所述控制器进一步用来引起所述第一阀接收第二输入信号，其中所述第二输入信号被配置为引起所述第一阀在第二时间段内连续调节流出所述SPS的所述第一腔室的所述气体流。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述第二输入信号被配置为引起所述SPS的所述第一腔室内部的压力遵循目标压力值的时间性序列，
其中所述目标压力值的所述时间性序列被确定为在所述第二时间段期间减少在所述SPS的所述第一腔室中的凝结。
13.如权利要求8所述的系统，其中所述第一阀是比例阀。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述第一阀包括线圈，并且其中所述第一输入信号被配置为引起所述线圈在所述第一时间段内产生连续变化的磁场。
15.如权利要求8所述的系统，进一步包括：第二阀，被配置为调节所述第一阀的孔口，其中所述控制器被进一步配置为引起所述第二阀接收第二输入信号，其中所述第二输入信号被配置为引起所述第二阀调节所述第一阀的所述孔口。
16.如权利要求8所述的系统，其中在所述第一时间段内进入所述SPS的所述第一腔室中的所述气体流在所述SPS的所述第一腔室内部的压力超过目标压力之后增加到目标流量。
17.如权利要求8所述的系统，进一步包括：压力传感器，所述压力传感器连续检测在所述SPS的所述第一腔室内部的压力，并且将所检测的所述压力传递给所述控制器，其中所述控制器被配置为引起所述第一输入信号鉴于所传递的所述压力被调整。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述第一输入信号被调整为引起所述SPS的所述第一腔室内部的所述压力遵循时间性曲线，所述时间性曲线被确定为最小化所述SPS的所述第一腔室内的一种或多种污染物的出现。
19.如权利要求8所述的系统，其中所述第一阀包括计量器，所述计量器连续检测所述第一阀的状态，并且将所述第一阀的所检测的所述状态传递给所述控制器，其中所述控制器被配置为引起所述第一输入信号鉴于所述第一阀的所传递的所述状态被调整。
20.如权利要求8所述的系统，其中所述SPS进一步包括：
第二闸，所述第二闸被配置为相对于所述SPS的第三腔室选择性地密封和解除密封所述SPS的所述第一腔室；和
第二阀，所述第二阀被配置为连续调节流出所述SPS的所述第一腔室的气体流；
其中所述控制器与所述第二闸和所述第二阀通信耦合，并且被进一步配置为：
引起所述第二闸相对于所述SPS的所述第三腔室密封所述SPS的所述第一腔室；和
引起所述第二阀接收第一输入信号，其中所述第一输入信号被配置为引起所述第二阀在第二时间段内连续调节流出所述SPS的所述第一腔室的所述气体流。
21.一种将基板从基板处理系统(SPS)的第一分区传送到所述SPS的第二分区的方法，所述方法包括以下步骤：
打开在所述第一分区与所述SPS的第三分区之间的第一闸；
将所述基板从所述第一分区传送到所述第三分区；
关闭所述第一闸，以将所述第三分区与所述第一分区隔离；
控制第二闸，以将所述第三分区与所述第二分区隔离；
启动气体的流动，其中所述气体的所述流动是以下项目中的一者：
(i)进入所述第三分区的所述气体的流动，或(ii)流出所述第三分区的所述气体的流动；
引起所述气体的所述流动的速率在多个时间中的每一者处具有多个参考流率(RFR)中相应的目标RFR，其中所述多个RFR是基于建模来确定的，所述建模最小化由所述气体的所述流动引起的在所述第三分区中的污染物颗粒的出现；和
响应于所述第三分区中的压力从初始压力变化到最终压力，打开所述第二闸，并且将所述基板从所述第三分区传送到所述第二分区。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述气体的所述流动进入所述第三分区，其中所述建模使用第一模型，所述第一模型表征作用于吸附在所述第三分区的表面上的污染物颗粒的曳力，并且其中对所述第一模型的输入包括：
所述气体的粘度；和
所述第三分区的所述表面附近的所述气体的速度，所述气体的所述速度是基于进入所述第三分区中的所述气体的所述流动的所述速率来确定的。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述建模使用第二模型，所述第二模型表征所述污染物颗粒与所述第三分区的所述表面的亲和力，并且其中所述建模包括：
使用所述第一模型和所述第二模型的输出，确定所述污染物颗粒从所述第三分区的所述表面再悬浮的瞬时概率；和
确定在所述第三分区中的所述压力从所述初始压力变化到所述最终压力的目标持续时间之后，保持吸附在所述第三分区的所述表面上的所述污染物颗粒的分率。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述多个RFR是进一步基于以下项目来确定的：(i)所述第三分区中的所述压力从所述初始压力变化到所述最终压力的目标持续时间，和(ii)保持吸附在所述第三分区的所述表面上的污染物颗粒的目标分率。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述气体的所述流动流出所述第三分区，并且所述污染物颗粒是水颗粒，并且其中所述建模包括：
在所述多个时间中的每一者处，确定与所述水颗粒的凝结相关联的多个阈值压力中相应的阈值压力。
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