TWI675196B

TWI675196B - 基板處理系統中粒子性能之量化系統及方法

Info

Publication number: TWI675196B
Application number: TW105102290A
Authority: TW
Inventors: 特維斯Ｒ泰勒
Original assignee: 美商蘭姆研究公司
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2019-10-21
Also published as: US9335248B1; TW201643401A; KR20160108173A

Abstract

用以分析基板處理系統之粒子移除系統的方法，包含下列步驟：將合成粒子散布於基板上；使用具有第一預設波長的光源來激發合成粒子；測定合成粒子在不同於第一預設波長的第二預設波長的光致發光，並判定基板上的合成粒子的第一數量；進行下列至少一個動作：將基板移動通過一腔室、或在基板處理系統的腔室中處理基板；使用具有第一預設波長的光來激發合成粒子；測定合成粒子在不同於第一預設波長的第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定基板上的合成粒子的第二數量。

Description

基板處理系統中粒子性能之量化系統及方法

本發明係關於基板處理系統，更具體而言係關於基板處理系統中粒子性能之量化系統及方法。

提供於此之先前技術的敘述，係為了概括呈現本發明之背景。在先前技術部分中敘述的成果之範圍內，本案列名之發明人的成果，以及在申請期間不適格作為先前技術之敘述觀點，皆非直接或間接地被承認係對抗本發明之先前技術。

基板處理系統可用於執行基板上(例如半導體基板)之薄膜沉積及/或蝕刻。基板處理系統一般包括一或多個處理腔室，而各處理腔室配備有基板固持器(例如支座)、靜電卡盤、板(plate)等。可使用包括一或多個機器人的運輸處理室來接收基板並將基板移動到一或多個處理腔室中以進行處理。在處理之後，一或多個機器人將基板從處理腔室移動回到卡匣中。

僅作為範例，在化學氣相沉積(CVD)處理中，可將包括一或多個前驅物的氣體混合物引導至處理腔室中，以在基板上沉積薄膜，或蝕刻基板。在一些處理中，可使用射頻(RF)電漿來活化化學反應。若干在氣相中發生的化學反應產生處理完成後仍留在處理腔室中的粒子。除了在處理期間產生的粒子之外，粒子亦可能由於有粉塵的(dusted)上游零件、腔室的滲漏現象、替換零件時產生的汙染、及/或維修時產生的汙染，而進入處理腔室或運輸處理室中。

一些製程要求基板需達到或需優於粒子數標準，否則必須將該基板捨棄。僅作為範例，針對基板上之粒子的一工業標準為尺寸大於 45nm的粒子應小於 50個，隨著最小的特徵部尺寸持續微型化，將規定用於更小粒子尺寸的粒子工業標準。

目前可使用光散射方法來偵測晶圓上的粒子。將已知尺寸、形狀、及成分的合成粒子有系統地放置在基板上。旋轉基板並以單波長的光轟擊基板。測定並儲存反射光。針對已知形狀與成分的多種合成粒子尺寸重複執行該方法。此方法建立粒子尺寸與散射光強度之間的相關性。

接下來，旋轉具有未知尺寸、形狀、及成分之粒子的基板，並將散射光與已知的散射強度進行比較。可使用內插法或外插法而顯示散射光強度與粒子尺寸之間的相關性。可被量測到的粒子尺寸受限於進行散射之光源的波長。被偵測到的粒子尺寸為波長之函數。較短的光波長可偵測較小的粒子。一些問題隨著光波長降低到真空紫外光限度以下(＜200nm)而產生，使光散射方法變得更困難。例如，空氣在低於200nm時開始游離。這降低了光的強度，並引起會將信號對雜訊比降低的交互作用。業已使用光散射方法來偵測小至26nm的粒子。

用以分析基板處理系統之粒子移除系統的方法包含下列步驟:將合成粒子散布於基板上；使用具有第一預設波長的一光源來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的第二預設波長的光致發光，並判定該基板上的合成粒子的第一數量；進行下列至少一個動作:將該基板移動通過一腔室、或在該基板處理系統的腔室中處理該基板；使用具有該第一預設波長的光來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的該第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定該基板上的合成粒子的第二數量。

在其他特徵中，該合成粒子具有N個不同的尺寸，其中N為大於1的整數。該光源產生N個第一預設波長的光，且在N個第二預設波長下進行測定。N個第一預設波長相異。N個第二預設波長相異。在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地依序執行。在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地以重疊的方式或以部分重疊的方式執行。

在其他特徵中，該腔室係選自由下列所組成之群組: 該基板處理系統的運輸處理室、緩衝站、量測站、及製程室。該合成粒子具有介於5nm與30nm之間的尺寸。

在其他特徵中，該方法包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的粒子移除系統之分析操作。該方法包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的粒子移除系統之修改操作。

用以分析基板處理系統之腔室中的粒子移動的方法包含下列步驟:將合成粒子散布在該基板處理系統之腔室中；進行下列至少一個動作：操作該腔室、或將基板移動通過該基板處理系統之腔室；使用具有第一預設波長的光來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定從該腔室移動到該基板上的合成粒子的數量。

在其他特徵中，在進行操作該腔室、或將基板移動通過該基板處理系統之腔室中至少一個動作之前，使用具有第一預設波長的光來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的第二預設波長的光致發光；並且判定該基板上的合成粒子的第一數量。

在其他特徵中，該合成粒子具有N個不同的尺寸，其中N為大於1的整數。該光源產生N個第一預設波長的光，且在N個第二預設波長下進行測定。該N個第一預設波長相異，且該N個第二預設波長相異。在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地依序執行。在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地以重疊的方式或以部分重疊的方式執行。

在其他特徵中，該腔室係選自由下列所組成之群組：該基板處理系統的運輸處理室、緩衝站、量測站、及製程室。該合成粒子具有介於5nm與30nm之間的尺寸。該方法包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的粒子移除系統之分析操作。該方法包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的粒子移除系統之修改操作。

用以判定基板處理系統中的粒子添加物的方法包含下列步驟：進行下列至少一個動作：操作一腔室、或將基板移動通過該基板處理系統之該腔室；使用具有N個第一預設波長的光來激發該基板上的粒子，其中N為大於1的整數；測定該粒子在不同於該N個第一預設波長的N個第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定該基板上的粒子的數量。

在其他特徵中，在將該基板移動通過該腔室之前：使用具有該N個第一預設波長的光來激發該基板上的粒子；並且測定該粒子在不同於該N個第一預設波長的該N個第二預設波長的光致發光，並判定該基板上的粒子的最初數量。

在其他特徵中，該粒子具有至少N個不同的尺寸。該N個第一預設波長相異，且該N個第二預設波長相異。在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地依序執行。在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地以重疊的方式或以部分重疊的方式執行。該腔室係選自由下列所組成之群組：該基板處理系統的運輸處理室、緩衝站、量測站、及製程室。該粒子具有介於5nm與30nm之間的尺寸。

從詳細的實施方式、申請專利範圍，以及圖式，本發明的實用性的更遠範圍將變得明顯。該詳細的實施方式與具體的例子僅是為了描述之目的，而非欲限制本發明之範圍

隨著粒子尺寸變小，粒子的表面積對體積比提高，粒子的量子力學性質亦隨之改變。因此，與相同成分的大體積的材料相比，粒子具有不同的物理與光譜性質。例如直徑小於100nm的粒子尺寸可觀察到這些效應。新的量子力學性質影響粒子吸收並發射光的方式。

本文中描述的系統與方法測定天然及/或合成粒子的光致發光。光致發光係在當物質吸收一波長的光並發射另一波長的光時發生。根據本發明，使用光致發光效應，小至5nm的合成奈米粒子可被偵測為單一的粒子。僅作為範例，可以記載於Xuegeng Li、 Yuanqing He、 Suddha S. Talukdar、及Mark T. Swihart*等人的「Process for Preparing Macroscopic Quantities of Brightly Photoluminescent Silicon Nanoparticles with Emission, Spanning the Visible Spectrum」(Langmuir 2003，第19期，第 8490-8496頁)中的方法、或使用任何其他適當的處理，來形成合成粒子。

如下文將說明的，天然粒子亦可具有光致發光性質，且亦可透過與合成奈米粒子相同的測定方法而被偵測。本文中描述的系統與方法使用天然與合成奈米粒子的光致發光性質，來量化基板處理系統的粒子性能。

本文中描述的系統與方法應用一或多個光源來提供N種第一波長的光。光被粒子吸收，然後一光譜儀偵測不同於該N種第一波長的N種第二波長的再發射光，其中N為大於零的整數。在一些範例中，N=1。在其他範例中，N＞1。

當光子被粒子吸收，粒子可發射具有比入射光子更長或更短之波長的光子。常見的係具有較長的波長。較長波長對應到較低能量的光子。若發射光子具有較低能量，表示若干能量被粒子消耗。

反之，既存在粒子中的能量亦可與入射光子的能量耦合，而產生具有比入射光子更高之能量(對應到較短的波長)的發射光子。

此外，多種粒子尺寸可吸收單一波長的光但發射若干不同波長的光。

本文中描述的系統與方法可用以偵測天然與合成奈米粒子兩者。合成奈米粒子可經製造以具有特定的光致發光性質。對於合成粒子的吸收與光致發光波長之了解，使設備得以更輕易地設計以偵測合成粒子。在吸收與光致發光波長為未知的天然粒子的情況下，可使用複數個不同波長的光源，以及偵測複數個波長的光譜儀。

僅作為範例，可將合成奈米粒子散布在基板(例如半導體基板)上。可預先測定被散布的粒子的數量。可將基板移動通過基板處理系統的一腔室(例如，被運輸處理室搬運、被儲存在緩衝站中、在量測站中進行分析、在處理腔室中進行處理)。然後，可測定基板上的粒子數量。兩個量測值之間的差異，可用於判定與連結該腔室之粒子移除系統的效能有關的尺寸相依資訊。換句話說，此技術可用於分析腔室中的粒子移除系統的操作。例如，該資訊可用於提高將預設尺寸的粒子從基板移除的效能。

雖然如下闡述之圖1A-1C顯示基板處理系統的各種配置，但本文中描述的系統與方法可應用到基板處理系統的其他配置及/或應用到基板處理系統的其他部分。

本文中呈現的基板處理系統的範例僅作為舉例用途。可使用其他的基板處理系統配置。在圖1A中，基板處理設備20包括運輸處理室21以及複數個反應器，各個反應器配備有一或多個基板處理腔室。基板25從卡匣及/或莢23(例如前開式晶圓傳送盒，FOUP)進入基板處理設備20中。機器人24包括一或多個端點致動器，用以搬運基板25。運輸處理室21的壓力可為大氣壓力。替代地，運輸處理室21可在真空壓力下(有著作為隔離閥的埠口)。

機器人24將基板25從卡匣及/或莢移動到負載鎖室30。例如，基板25通過埠口(或隔離閥)32進入負載鎖室30，並放置在負載鎖室支座33上。將通往運輸處理室21的埠口32關閉並且將負載鎖室30泵抽降至適當壓力以進行傳送。然後開啟埠口34，且製程處理室35中的另一機器人36(亦具有一或多個端點致動器)使基板通過埠口37-1、 37-2、 37-3 (合稱為埠口37)中之一者而放置，該等埠口對應到所選擇的反應器 40-1、 40-2、及 40-3 (合稱為反應器40)。

可使用基板定向機制42來相對於基板處理腔室而進一步定位基板。在一些範例中，基板定向機制42包括心軸44與傳送板46。

在一些範例中，反應器40的處理腔室或站的至少一者能夠依序地或同時地與其他的站一起執行半導體處理操作，例如材料沉積或蝕刻。在一些範例中，至少一或多個站可執行以RF為基礎的半導體處理操作。

使用基板定向機制42在反應器40中將基板從一站移動到下一站。反應器40的站的一或多者能夠執行RF電漿沉積或蝕刻。在使用時，基板被移動到一或多個反應器40中、被加以處理、然後被送回。

基板處理設備20亦可包括一或多個量測站48(例如質量量測站)。在圖1A中，雖然量測站48連接到運輸處理室21，但量測站48亦可連接到製程處理室35。在一些範例中，基板處理設備20包括一或多個緩衝站49。

在一範例中，一基板被接收、移動到其中一個反應器40-1以進行處理、移動到量測站48、移動到另一個反應器40-2以進行處理、移動到量測站48、移動到另一個反應器40-3以進行處理、然後送回卡匣。

現參考圖1B，N個光源51產生N種第一預設波長的光照射在腔室50中的基板25的表面上，其中N＞ 1。可根據預期會存在於腔室50中的天然或合成粒子的尺寸/體積來選擇生N種第一預設波長。僅作為範例，腔室50可相當於運輸處理室21、負載鎖室30、量測站48、緩衝站49、或基板處理系統20中的另一腔室。可以想見，腔室50可相當於被分析的腔室、或與被分析的腔室連接的腔室。換句話說，若欲知運輸處理室21的粒子效能，則最初與後續的測定可在運輸處理室21中、或在與運輸處理室21連接的腔室(例如量測站48、緩衝站49、負載鎖室30等)中進行。

一或多個光譜儀52測定由基板25上的粒子所發射的N種第二預設波長的光。可根據預期的光譜性質來選擇N種第二預設波長，而光譜性質取決於存在腔室中的天然或合成粒子的尺寸、形狀、及成分。

現參考圖1C，粒子減量系統54將腔室53中的粒子減量，在一些範例中，粒子減量系統可包括沖洗/排氣系統。腔室53可相當於該基板處理系統的任一個腔室。

例如，粒子減量系統54可包括沖洗氣體來源55與閥56，以將沖洗氣體選擇性地供應到腔室53。閥57、泵浦58、及排氣系統59可用於將粒子從腔室中排出或移除。粒子減量系統54可以一預設周期來循環沖洗氣體，以將粒子從腔室53中移除。

現參考圖2A與2B，設備控制器60可用以操作該基板處理系統。設備控制器60可與一或多個站控制器61通訊，而一或多個站控制器61與反應器40的各個站相關。替代地，可將基板處理設備控制器60與站控制器61合併。設備控制器60亦與基板搬運機器人(例如機器人24與36)、以及定向機制控制器62通訊，以協調在各個反應器40中的基板移動與基板定向。設備控制器60亦可與光源51與光譜儀52通訊。然而，光源51與光譜儀52可經配置為分離的系統，而不與該設備控制器或該基板處理系統的其他元件連接，如圖2B所示。在一些範例中，控制器80與光源51與光譜儀52通訊。

現參考圖3，顯示用於基板處理系統之腔室的粒子移除系統的粒子效能的分析方法100。在114，將一或多個不同尺寸的合成粒子散布在基板上。在118，使用對應到其中一個粒子尺寸的預設第一波長的光，將該等合成粒子激發。在120，測定粒子在預設第二波長(對應到其中一個粒子尺寸且與該預設第一波長不同)的光致發光。判定粒子的數量。在121，若需要可針對其他粒子尺寸重複執行此方法。雖然此方法可針對各個粒子尺寸而依序地進行，但此方法亦可以重疊或部分重疊的方式來執行。換句話說，可同時地使用複數個不同的波長來激發不同的粒子尺寸，且可同時地測定複數個不同波長的光致發光。

在122，將該基板移動通過運輸處理室或該基板處理系統的其他腔室。該腔室可不被以典型方式操作或被以典型方式操作(在該腔室的正常操作期間發生)。然後，可在相同的腔室中評估該基板，或可將該基板移動到另一腔室然後評估。在124，使用預設第一波長(與其中一個粒子尺寸相關)的光來激發合成粒子。在128，測定粒子在預設第二波長(與該粒子尺寸相關)的光致發光，並判定粒子的數量。在132，選擇性地針對其他的合成粒子尺寸來重複執行該方法(且控制項可回到124)。如上所述，該方法可為依序的，或全部或部份重疊。在完成測定之後，在134，根據結果分析及/或修改粒子移除系統之操作。可重複執行方法100一或多次。

僅作為範例，可根據圖4中方法的結果來修改粒子移除系統之設計或操作參數。僅作為範例，可將排氣與沖洗開口的位置最佳化。在其他範例中，可根據圖4中方法的結果來評估、調整及/或最佳化真空壓力、流率、循環數、或其他製程參數。

現參考圖4，顯示在基板搬運或處理期間從腔室到基板上的粒子移動的分析方法200。在214，在運輸處理室或基板處理系統的其他腔室中，將一或多個不同尺寸的合成粒子散布在預設的位置上。若在測定期間天然粒子有機會被待使用的波長激發，則可選擇性地在進行處理之前預先測定粒子的數量。

若不執行預先測定，則可跳過步驟218-221。反之，在218，選擇性地使用對應到其中一個粒子尺寸的預設第一波長的光激發基板。在220，選擇性地測定粒子在預設第二波長(對應到該粒子尺寸，且與第一預設波長不同)的光致發光，並判定粒子的數量。在221，視需要針對其他的粒子尺寸來重複執行該方法。雖然該方法可針對各個粒子尺寸而依序地進行，但該方法亦可以重疊或部分重疊的方式來執行。換句話說，可同時地使用複數個不同的波長來激發不同的粒子尺寸，且可同時地測定複數個不同的波長。

在222，將該基板移動通過運輸處理室或該基板處理系統的其他腔室，合成粒子在其中被分散。可以想見，該腔室可不被、或被以用於腔室的正常操作之典型方式操作。在操作期間，若干的合成粒子可能被傳遞到基板。可在相同腔室中評估該基板，或可將該基板移動到另一腔室以進行評估。

在224，使用與其中一個粒子尺寸相關的預設第一波長的數值或範圍來激發基板。在228，測定粒子在預設第二波長數值(與該粒子尺寸相關)的光致發光，並判定粒子的數量。在232，選擇性地針對其他的合成粒子尺寸來重複執行該方法(且控制項可回到224)。如上所述，該方法可為依序的，或全部或部份重疊。因此，在234，可部分地根據結果來分析腔室中的粒子移動。可重複執行方法200一或多次。

現參考圖5，顯示基板處理腔室中的天然粒子的數量的判定方法300。在308，使用對應到一或多個不同的粒子尺寸的複數個第一波長的光，將天然粒子激發。在312，測定粒子在第二預設波長(對應到該等粒子尺寸，且與第一預設波長之數值或範圍不同)的光致發光。判定針對各個粒子尺寸的粒子的數量。可以依序地或以重疊或部分重疊的方式來執行測定。該方法可在此時結束，或可在將基板移動通過一腔室之後繼續進行。

在318，可將基板移動通過運輸處理室或該基板處理系統的其他腔室。該腔室可不被、或被以用於基板處理系統的正常操作之典型方式操作。在322，使用與該等粒子尺寸相關的預設第一波長來激發該等粒子。在326，測定該等粒子在預設第二波長(與該等粒子尺寸相關)的光致發光，並判定針對各個尺寸的粒子之數量。如上所述，該方法可為依序的，或全部或部分重疊。

可以想見，合成與天然粒子的激發與測定波長可使用已知的天然或合成粒子而預先判定。然後已知的回應(responses)可在測定期間與未知的回應一起使用。在粒子尺寸的確認過程中，可使用外插法或內插法。

在工業無法按相同的清潔度標準製造晶圓時，根據本發明的系統與方法能夠測定小尺寸、以及少量的粒子。

當使用合成粒子的實施例時，因為天然粒子很可能不會發射光致發光波長的光，所以本文所述之系統與方法對於基板進入系統之前的基板上的總粒子數量通常不敏感。光散射技術偵測總粒子數量。然而，本文所述之系統與方法可用於僅偵測具有特定的光致發光性質(其對應到特定的粒子尺寸)的粒子。

光散射技術具有隨著粒子尺寸縮小而降低的偵測效能。這表示，在一測試期間被加入的總粒子數量為在預測定期間存在的粒子數量的函數。例如，若在預測定期間有200個粒子，且測定效能為90%，則在預測定期間有20個粒子未被測得。在後測定期間，20個粒子中的若干者可被偵測到，並且將被報告為添加物(adders)。在20個粒子全部在後測定期間被偵測到的極端情況下，分析結果顯示有20個粒子被加入基板，而這並不正確。粒子係既存的，只是在第一次光散射測定期間未被偵測到。

針對基板上的粒子的工業標準為45nm以上的添加物應小於 50個。目前已發展出針對30nm以上的粒子的粒子減量技術。得自供應商的基板可具有介於30nm - 45nm 之間的100 - 200個粒子。典型的粒子目標為5個30nm以上的添加物。在上述範例中，由於粒子偵測效能所致的潛在添加物可為20個。若規格為5個添加物，則包含90%的測定效能與200個預測定粒子數的情況並不令人滿意。實際上，30nm以上之粒子有100個以上的基板會被捨棄，而變得高成本。

使用合成奈米粒子的系統與方法僅對於天然與合成的奈米粒子的光致發光敏感。所有其他的粒子將不會被偵測到。在一些情況下，假設預測定期間在基板上的光致發光的粒子數量為零，係可靠的。在這些範例中，可免去預測定，而節省量測時間。

在一些實施例中，控制器為系統的一部分，其可為上述範例之一部分。此種系統可包括半導體處理儀器，其包括單數或複數的處理設備、單數或複數的腔室、單數或複數的用於處理的平台、及/或特定的處理組件(晶圓支座、氣流系統等)。該等系統可與電子控制器整合，以在處理半導體晶圓或基板之前、期間、之後控制該者的操作。該電子控制器可被稱為控制器，其可控制單數或複數的系統的許多組件或次元件。根據製程要求及/或系統之類型，將該控制器程式化，以控制本文中揭露之任何處理，包括處理氣體的輸送、溫度設定(例如加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、定位與操作設定、晶圓傳送進出設備及其他傳送設備、及/或與特定系統連接或與其互動的負載鎖室。

廣泛來說，該控制器可界定為電子控制器，具有接收指令、發出指令、控制操作、啟動清洗操作、啟動端點量測、以及其他的許多積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體。該積體電路可包括韌體型態的晶片(其儲存程式指令)、數位訊號處理器(DSPs)、界定為特殊應用積體電路(ASICs)的晶片、及/或一或更多的微處理器、或微控制器，用於執行程式指令(例如軟體)。程式指令可為一種指令，其以各種個別的設定(或程式檔案)的形式與控制器交流，針對半導體晶圓、或在其上方、或對於系統，界定出用於實現特定處理的操作性參數。在一些實施例中，該等操作性參數可為由製程工程師設定的配方之一部分，以達成在一或更多的層級、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓的晶粒的製程期間的一或更多的處理步驟。

在一些實施例中，該控制器可為電腦之一部分或與其結合，其與系統整合、結合、或建立網路到系統、或其中之組合。例如，該控制器可在「雲端」中、或在晶圓廠主電腦系統之全部或一部分中，可允許晶圓處理的遠端存取。該電腦能夠實現對於系統之遠端存取，以監控製程操作之目前進度、檢視先前製程操作之歷史、從大量製程操作中檢視趨勢或效能度量指標，以改變當前處理的參數、以設定接續當前處理的處理步驟、或開啟新的處理。在一些範例中，遠端電腦(例如伺服器)可利用網路將製程配方提供到系統，該網路可包括區域網路或網際網路。該遠端電腦可包括使用者介面，允許參數及/或設定的輸入或程式化、而之後參數及/或設定從該遠端電腦傳遞到該系統。在一些範例中，該控制器接收資料形式的指令，其針對在一或更多的操作中待執行的各個處理步驟而界定參數。應知悉的係，該等參數可特定於欲執行之處理的類型、以及設備的類型(該控制器係配置以控制或與該設備交流)。因此，如上所述，控制器可分散，例如藉由包含一或更多的分離的控制器，其透過網路連接在一起並朝共同的目標而作業，例如本說明書中所敘述之製程及控制。用於此類用途的分開之控制器的範例可為腔室上之一或更多的積體電路，其與位於遠端(例如為平台等級、或為遠端電腦的部分)之一或更多的積體電路連通，其結合以控制該腔室上的製程。

例示性系統可包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉沖洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、潔淨腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD)腔室或模組、原子層沉積(ALD)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、徑跡腔室或模組、及可與半導體晶圓之製造及/或生產有關或用於其中的任何其他半導體處理系統，但不限於此。

如上所述，依據待由設備執行之製程步驟(或複數製程步驟)，控制器可與下列一或多者通訊：其他設備電路或模組、其他設備元件、叢集設備、其他設備介面、牽引設備、鄰近設備、遍及工廠的設備、主要電腦、另一控制器、或將晶圓之容器帶往或帶離半導體製造廠中的設備位置及/或負載埠的用於材料傳送之設備。

先前敘述僅係本質上地說明，而非意欲限制本發明、其應用或使用。本發明廣泛的教示可以各式各樣的形式執行。因此，即使本發明包含具體的例子，本發明的真正範圍不應如此受限制，因為一旦研讀圖式、說明書與下列之申請專利範圍，其他修改將變得顯而易見。如在此使用的文字「A、B和C其中至少一者」應解釋為使用非互斥邏輯符號OR的邏輯(A or B or C)，且不應解讀為「A中至少一者、B中至少一者和C中至少一者」。須了解在不改變本發明的原則之下，能依不同的順序(或同時) 執行一方法中一或更多的步驟。

20‧‧‧基板處理設備/系統

21‧‧‧運輸處理室

23‧‧‧卡匣/莢

24‧‧‧機器人

25‧‧‧基板

30‧‧‧負載鎖室

32‧‧‧埠口

33‧‧‧支座

34‧‧‧埠口

35‧‧‧製程處理室

36‧‧‧機器人

37‧‧‧埠口

40‧‧‧反應器

42‧‧‧基板定向機制

44‧‧‧心軸

46‧‧‧傳送板

48‧‧‧量測站

49‧‧‧緩衝站

50‧‧‧腔室

51‧‧‧光源

52‧‧‧光譜儀

53‧‧‧腔室

54‧‧‧粒子減量系統

61‧‧‧控制器

55‧‧‧沖洗氣體來源

56‧‧‧閥

57‧‧‧閥

58‧‧‧泵浦

59‧‧‧排氣系統

60‧‧‧設備控制器

62‧‧‧定向機制控制器

80‧‧‧控制器

100‧‧‧方法

114‧‧‧步驟

118‧‧‧步驟

120‧‧‧步驟

121‧‧‧步驟

122‧‧‧步驟

124‧‧‧步驟

128‧‧‧步驟

132‧‧‧步驟

134‧‧‧步驟

200‧‧‧方法

214‧‧‧步驟

218‧‧‧步驟

220‧‧‧步驟

221‧‧‧步驟

222‧‧‧步驟

224‧‧‧步驟

228‧‧‧步驟

232‧‧‧步驟

234‧‧‧步驟

300‧‧‧方法

308‧‧‧步驟

312‧‧‧步驟

318‧‧‧步驟

322‧‧‧步驟

326‧‧‧步驟

從詳細的實施方式與隨附圖式，將更完整地理解本發明，其中：

圖1A為根據本發明的基板處理系統之範例的功能方塊圖；

圖1B為根據本發明的光致發光量測系統之範例的功能方塊圖；

圖1C為根據本發明的沖洗/排氣系統之範例的功能方塊圖；

圖2A與2B為用於根據本發明的基板處理系統之設備控制器之範例的功能方塊圖；

圖3為流程圖，圖解根據本發明使用合成粒子來分析粒子性能的方法之範例；

圖4為流程圖，圖解根據本發明使用合成粒子來分析粒子性能的方法之另一範例；

圖5為流程圖，圖解根據本發明使用合成粒子來分析粒子性能的方法之另一範例。

在該等圖式中，重複使用參考數字來代表相似及/或相同的元件。

Claims

一種基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，包含下列步驟：將合成粒子散布於基板上；使用具有第一預設波長的一光源來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的第二預設波長的光致發光，並判定該基板上的合成粒子的第一數量；進行下列至少一個動作:將該基板移動通過一腔室、或在該基板處理系統的該腔室中處理該基板；使用具有該第一預設波長的光來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的該第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定該基板上的合成粒子的第二數量。
如申請專利範圍第1項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中該合成粒子具有N個不同的尺寸，其中N為大於1的整數。
如申請專利範圍第2項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中該光源產生N個第一預設波長的光，且在N個第二預設波長下進行測定。
如申請專利範圍第3項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中該N個第一預設波長相異，且其中N個第二預設波長相異。
如申請專利範圍第3項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地依序執行。
如申請專利範圍第3項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地以重疊的方式或以部分重疊的方式執行。
如申請專利範圍第1項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中該腔室係選自由下列所組成之群組：該基板處理系統的運輸處理室、緩衝站、量測站、及製程室。
如申請專利範圍第1項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，其中該合成粒子具有介於5nm與30nm之間的尺寸。
如申請專利範圍第1項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，更包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的一粒子移除系統之分析操作。
如申請專利範圍第1項之基板處理系統之粒子移除系統的分析方法，更包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的一粒子移除系統之修改操作。
一種基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，包含下列步驟：將合成粒子散布在該基板處理系統之腔室中；進行下列至少一個動作:操作該腔室、或將基板移動通過該基板處理系統之該腔室；使用具有第一預設波長的光來激發該合成粒子；測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定從該腔室移動到該基板上的合成粒子的數量。
如申請專利範圍第11項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，更包含下列步驟：在進行操作該腔室、或將基板移動通過該腔室中至少一個動作之前：使用具有第一預設波長的光來激發該合成粒子；並且測定該合成粒子在不同於該第一預設波長的第二預設波長的光致發光，並判定該基板上的合成粒子的第一數量。
如申請專利範圍第11項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中該合成粒子具有N個不同的尺寸，其中N為大於1的整數。
如申請專利範圍第13項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中一光源產生N個第一預設波長的光，且在N個第二預設波長下進行測定。
如申請專利範圍第14項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中該N個第一預設波長相異，且其中該N個第二預設波長相異。
如申請專利範圍第14項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地依序執行。
如申請專利範圍第14項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地以重疊的方式或以部分重疊的方式執行。
如申請專利範圍第11項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中該腔室係選自由下列所組成之群組: 該基板處理系統的運輸處理室、緩衝站、量測站、及製程室。
如申請專利範圍第11項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，其中該合成粒子具有介於5nm與30nm之間的尺寸。
如申請專利範圍第11項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，更包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的一粒子移除系統之分析操作。
如申請專利範圍第11項之基板處理系統之腔室中的粒子移動的分析方法，更包含根據該第一數量與該第二數量的與該腔室相關的一粒子移除系統之修改操作。
一種基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，包含下列步驟：進行下列至少一個動作：操作一腔室、或將基板移動通過該基板處理系統之該腔室；使用具有N個第一預設波長的光來激發該基板上的粒子，其中N為大於1的整數；測定該粒子在不同於該N個第一預設波長的N個第二預設波長的光致發光；並且根據測定步驟來判定該基板上的粒子的數量。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，更包含下列步驟：在將該基板移動通過該腔室之前：使用具有該N個第一預設波長的光來激發該基板上的粒子；並且測定該粒子在不同於該N個第一預設波長的該N個第二預設波長的光致發光，並判定該基板上的粒子的最初數量。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，其中該粒子具有至少N個不同的尺寸。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，其中該N個第一預設波長相異，且其中該N個第二預設波長相異。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，其中在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地依序執行。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，其中在該N個第一預設波長的激發步驟，以及在該N個第二預設波長的測定步驟，係分別地以重疊的方式或以部分重疊的方式執行。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，其中該腔室係選自由下列所組成之群組：該基板處理系統的運輸處理室、緩衝站、量測站、及製程室。
如申請專利範圍第22項之基板處理系統中的粒子添加物的判定方法，其中該粒子具有介於5nm與30nm之間的尺寸。