TWI760349B - 多站中之晶圓彎曲的控制 - Google Patents
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Abstract
揭露一種控制複數電漿製程站中之晶圓彎曲的系統。此系統包含用以提供一低頻RF訊號的一電路及用以提供一高頻RF訊號的另一電路。此系統包含一輸出電路及複數電漿製程站。輸出電路組合該低頻RF訊號與該高頻RF訊號以產生該複數電漿製程站用之複數經組合的RF訊號。被輸送至該複數電漿製程站中之一者的低頻功率的量係取決於晶圓彎曲如晶圓的非平坦度。彎曲晶圓會減少被輸送至共用一RF源之多站製程室中之該一站的低頻功率。一分流電感係並聯耦合至該複數製程站中的一者以增加流至具有彎曲晶圓之該站之電流的量。因此站功率對晶圓彎曲變得較不敏感以最小化晶圓彎曲。
Description
本發明實施例係關於在複數電漿製程站中用於控制晶圓彎曲以及在多站中用於穩定RF功率之系統與方法。
一般而言,製程反應器係用以在晶圓如矽晶圓上進行製程操作。此些晶圓通常在各種反應器中受到許多次的處理以在其上形成積體電路。此些製程操作中的某些者例如涉及在晶圓的選定表面或膜層上沉積材料。一種此類反應器為電漿增強化學汽相沉積(PECVD)反應器。
例如,PECVD反應器可用以沉積絕緣膜如矽之氧化物(SiO)、矽之氮化物(SiN)、矽之碳化物(SiC)、矽之碳氧化物(SiOC)等。此類材料薄膜可包含鋁(Al)的合金。取決於受到沉積之薄膜的類型,將特定的反應氣體導入PECVD反應器中並同時供給射頻(RF)功率以產生能致使沉積的電漿。RF功率係由RF產生器所產生並藉由匹配盒提供予PECVD反應器的電極。
又,在PECVD反應器中,隨著沉積在晶圓上之膜層數目的增加,晶圓在其邊緣處的彎曲增加。晶圓彎曲產生一電容,此電容會阻礙功率施加至晶圓。
本發明中所述的實施例係於此背景下所產生。
本發明的實施例提供在複數電漿製程站中晶圓彎曲控制用之系統及方法。應瞭解,本發明實施例可以各種方式實施如製程、設備、系統、裝置、或電腦可讀媒體上的方法。下面將說明數個實施例。
在各種實施例中,提供系統及方法將複數非50ohm源訊號分配至共用一真空環境的複數基板站並選擇性地將功率轉移至該複數基板站中的複數特定者以在該複數基板站的特定者上點燃、致使、或控制電漿。這包含電漿處理該複數基板站中之預先選定的特定者及利用一電容耦合電漿系統環境中的主動可調制元件射頻(RF)原位平衡基板站與基板站之間的基板製程變異性控制。
在某些實施例中,將複數同軸與非同軸型的輸出提供予具有各種阻抗範圍與各種功率位準的該複數基板站。
在各種實施例中,提供一種組合與分配器,其係針對具有適當調制範圍之複數頻率以在一多步驟製程期間適應該複數基板站中之複數阻抗轉變的一多樣性。該組合與分配器自複數主動調制調制匹配網路輸出接收複數具有各種阻抗範圍與各種功率位準的非50ohm功率訊號作為複數輸入。又,在該組合與分配器中的複數開關如複數真空中繼系開關等將功率轉移至不需功率之該複數基板站用的複數冗餘阻抗。該組合與分配器將該複數頻率的複數訊號傳導至該複數基板站之每一者。又,該組合與分配器變化傳導至該複數基板站之每一者之該複數頻率的複數訊號。該組合與分配器包含使該複數頻率彼此隔
絕及最小化該組合與分配器之複數輸入之反饋的複數濾件如複數直流(DC)阻擋電容器、複數電感等。
在某些實施例中,該組合與分配器包含在其複數輸出之每一者處的一平衡電感以管理隨著RF功率的電漿鞘電容變化並控制在電漿點燃及其他製程配方轉變期間的共振頻率偏差。
在各種實施例中,提供一自動控制如一探針控制與系統控制等以在主動RF製程期間針對該複數基板站之每一者改變該組合與分配器之複數調制元件如複數電容器的複數位置以提供阻抗轉變。
在某些實施例中,提供一種在電漿製程期間移動及控制可變電容器如複數真空電容器以利用變動之複數阻抗轉變運行多層製程。在該複數調制元件中之主動變化的自動控制藉著控制RF訊號的振幅與相位有助於主動補償。
在各種實施例中,該組合與分配器係遠端安裝且該組合與分配器的複數輸出係同軸傳輸至該複數基板站之複數電極輸入。
在數個實施例中,一參數探針如一複數電壓與電流探針等係連接至該複數基板站之每一者以監控並將反饋提供至該探針控制與系統控制。該探針控制與系統控制使用一機構來運行功率控制用的閉迴路系統。
在某些實施例中,該組合與分配器可在不關閉RF功率的情況下處理多層製程。
在各種實施例中,該組合與分配器可主動改變進入該複數基板站之每一者的複數RF訊號位準以改善站與站之間的匹配或該複數基板站之每一者中的期望製程結果。
在數個實施例中,該複數調制元件中之變化的該自動控制藉著控制該RF訊號的振幅與相位有助於主動補償。
在某些實施例中,一多站反應器如一電容耦合放電(CCP)反應器等使用一單一的RF源(每一頻率)。RF功率被分配至具有一功率分配電路的複數站。該功率分配電路係自複數被動電元件如複數電容器與複數電感等所建構。當該複數站自該相同RF源得到總可用功率之N分之一的能量時,達到平衡的功率分配。
垂直整合記憶體(VIM)技術在一矽基板上沉積幾十層氧化物與氮化物(或氧化物與多晶矽)。例如,CCP反應器係用以沉積多層薄膜。複數的單獨膜層係薄至數百埃但複數此類膜層之一堆疊的總和厚度超過數微米。例如,在一沉積堆疊中之複數膜層的數目有時超過一百且導致數微米等級的總厚度。藉著交替氧化物化學與氮化物化學或氧化物與多晶矽,在一單一站上發生堆疊沉積。複數薄膜的特徵在於其本質應力。當堆疊的一有效應力並非接近中性如零時,則複數膜層在矽基板上施加應變。被施加在矽基板上的應變改變晶圓形狀而導致彎曲晶圓。例如,矽基板之一表面自平坦變成彎曲。彎曲晶圓的定義取決於基板平坦度對製程的敏感度但大致上能指示晶圓彎曲如自平坦度等超過預定閾值的偏差等。當置於支撐件上為凹的彎曲晶圓具有正彎曲且其薄膜應力被稱為伸張應力。當置於支撐件上為凸的彎曲晶圓具有負彎曲且其薄膜應力被稱為壓縮應力。由於許多製程操作的效能取決於表面平坦度,高晶圓彎曲為非所欲的。晶圓彎曲負面地阻抗用以沉積薄膜的放電。
彎曲為薄膜應力與薄膜厚度的函數,薄膜應力與薄膜厚度則取決於許多製程參數。影響薄膜應力的一因素為在電漿製程期間轟擊薄膜表面之
能量化離子的通量。能量化離子的高通量傾向於緻密化薄膜並使薄膜為壓縮的。若因例如較低的電漿密度、不同的氣體組成、或壓力等而造成離子轟擊弱,薄膜應力將變成伸張的。大部分VIM製程係受到最佳化俾使堆疊沉積期間任何時間處的有效薄膜應力維持大致上中性如接近零等,以維持基板平坦度。由於偏離理想製程條件或在先前製程步驟導致基板彎曲之後才進入一沉積設備如PECVD室,可造成大幅偏離平坦。
在CCP中,矽晶圓在平行板反應器中具有一電極的功用。一彎曲晶圓將在真實的電極如平臺、基板支撐件等與矽之間產生一間隙。此類間隙會被RF系統視為是與一電漿阻抗串聯的一高阻抗。結果,晶圓彎曲限制製程可用的RF功率。尤其,在雙頻率放電中之離子轟擊的強度對於晶圓下方的間隙敏感。可使用雙頻率(如13.56MHz與400kHz之組合等)激發較佳地控制電漿參數。高頻(HF)如13.56MHz等影響電漿密度而用以產生高電漿密度,低頻(LF)如<1MHz等係用以藉著增加轟擊矽基板表面之離子的離子能量而加速朝向晶圓表面的離子。晶圓彎曲取決於薄膜應力且薄膜應力取決於衝擊薄膜之離子的能量與通量。
LF激發對自一阻抗表示Z=1/ωC所見的電容阻抗敏感。彎曲晶圓在矽下方產生毫微法拉(nF)範圍的一電容器等。額外的阻抗對LF功率輸送的影響會大於對HF功率的影響。結果,由於不同的HF/LF功率比會改變放電特性。
正彎曲之晶圓會造成脫序情況如晶圓彎曲增加LF阻抗、較少的LF功率驅動製程、薄膜變得愈來愈伸張,因此增加晶圓彎曲。
利用複數RF感應器如電流與電壓(VI)探針等量測站功率。觀察到,當膜層數目超過某個數目如在氧化物氮化物堆疊中超過50層時,站功率會開始飄移。在某些具有過度彎曲之晶圓的站上,增加P百分比如高至10%等的功率。在其他的站上,由於所有站係自一共同源饋送的事實而功率增加。是以,基於每一站的阻抗在不同站之間有功率分配。每一站的阻抗取決於在該站處受到處理之晶圓的晶圓彎曲。
在某些實施例中,文中揭露的一組合與分配器將功率施加至共用一或更多共用RF源的複數站。組合與分配器係用以穩定被輸送至該複數站的LF功率。藉著修改具有複數分流電感的組合與分配器,使功率輸送對晶圓彎曲不減敏。
在各種實施例中,在組合與分配器內使用一分流電感。利用該分流電感能達到LF功率穩定度。例如,彎曲晶圓增加兩CCP電極之間之放電的等效串聯電抗,且與主製程併行發生的寄生放電會導致具有較小阻抗R的總站阻抗。又例如,由於被輸送至一站的功率可被表示為P=I2R,其中I為站電流而R為站阻抗,阻抗R之下降導致功率P之下降。更例如,功率方程式的微分得到△P=I2△R+2IR△I,其中△P為輸送功率的變化而△R為阻抗的變化且△I為電流的變化。削減的阻抗R如負△R等會減少輸送至一站的功率。利用增加電流如正△I等可減少如消除此效應。增加電流係藉著控制複數分流電感的複數電感而達到。增加電流會減少功率P的下降△P。例如,下降△P被縮減至實質低如落在自零起算的一預定範圍內或為零。又例如,當△I/I=-△R/2R時,△P=0。
在一實施例中,揭露一種在多站中控制晶圓彎曲的系統。系統包含耦合至一低頻阻抗匹配網路的一低頻電路。該低頻電路提供一低頻RF訊號。該系統包含耦合至一高頻阻抗匹配網路的一高頻電路。該高頻電路提供一高頻RF訊號。該高頻電路係耦合至該低頻電路。該系統包含耦合至該高頻電路及複數電漿製程站的一輸出電路。該輸出電路組合該低頻RF訊號與該高頻RF訊號以產生欲提供予該複數電漿製程站的複數經組合的RF訊號。一分流電感係並聯耦合至該複數電漿製程站中的一者以增加輸送至該複數電漿製程站中之該一者之電流的量。
在一實施例中,揭露一種將功率輸送至複數電漿製程站的系統。該系統包含一第一RF產生器,該第一RF產生器產生具有一第一頻率的一第一RF訊號。該系統更包含一第二RF產生器,該第二RF產生器產生具有一第二頻率的一第二RF訊號。該系統包含耦合至該第一RF產生器以接收該第一RF訊號的一第一匹配網路。該第一匹配網路在自該第一RF產生器接收到該第一RF訊號時輸出一第一經修改的RF訊號。該系統亦包含耦合至該第二RF產生器以接收該第二RF訊號的一第二匹配網路。該第二匹配網路在自該第二RF產生器接收到該第二RF訊號時輸出一第二經修改的RF訊號。該系統包含耦合至該第一匹配網路之一輸出及該第二匹配網路之一輸出的一功率分配器。該功率分配器組合該第一經修改的RF訊號與該第二經修改的RF訊號以將複數經組合的RF訊號提供予複數電漿製程站。該功率分配器具有耦合至該複數電漿製程站的複數輸出。該功率分配器包含耦合至該第一匹配網路的一低頻電路。該低頻電路提供一低頻RF訊號。該功率分配器更包含耦合至該第二匹配網路與該低頻電路的一高頻電路。該高頻電路提供一高頻RF訊號。該功率分配器包
含耦合至該高頻電路與該複數電漿製程站的一輸出電路。該輸出電路組合該低頻RF訊號與該高頻RF訊號以產生欲提供予該複數電漿製程站之複數經組合的RF訊號。一分流電感係並聯耦合至該複數電漿製程站中之一者以增加流至該複數電漿製程站中之該一者之電流的量。
在一實施例中,揭露一種減少晶圓彎曲的方法。該方法包含藉由耦合至一低頻阻抗匹配網路的一低頻電路提供一低頻RF訊號。該方法更包含藉由耦合至一高頻阻抗匹配網路的一高頻電路提供一高頻RF訊號。該方法包含組合該低頻RF訊號與該高頻RF訊號以產生欲提供予複數電漿製程站的複數經組合的RF訊號。該方法包含藉由該低頻電路的一分流電感減少該晶圓彎曲。當該分流電感係並聯耦合至該複數電漿製程站中之一者以增加流至該複數電漿製程站中之該一者之電流的量,能減少該晶圓彎曲。
組合與分配器的數個優點包含在毋需關閉複數RF產生器的情況下關閉該複數基板站之一或多者的電漿製程,其中該複數RF產生器產生複數頻率之複數RF訊號以自該複數RF訊號將功率提供予該複數基板站。藉著將該複數頻率之複數RF訊號耦合至對應至該複數基板站之該一或多者的一或多個冗餘負載,可達到關閉電漿製程。
組合與分配器的其他優點包含控制複數調制元件以控制組合與分配器之複數輸出處之參數的複數值以進行各種電漿製程。該複數調制元件係基於自該組合與分配器之該複數輸出所接收之反饋而受到控制。
組合與分配器的更其他優點包含阻擋電漿室內之電漿所產生的DC功率如和晶圓DC偏壓相關的功率等。
組合與分配器的更進一步優點包含在某些實施例中每一頻率之一RF源驅動該複數電漿製程站。又,在各種實施例中,所有之複數電漿製程站係同相驅動。又,在某些實施例中,高頻功率與低頻功率係同時對複數電漿製程站開啟或關閉以達到同步開啟或關閉。例如,所有複數電漿製程站因電流平衡而同時點燃,電流平衡會迫使更多電流傳輸至未點燃的製程站因此迫使未點燃的製程站點燃。
文中所述之系統及方法的額外優點包含利用組合與分配器中的一或多個分流電感減少一或多片晶圓的晶圓彎曲。晶圓彎曲係藉著控制該一或多個分流電感之電感而增加被供給至一或多個製程站之電流的量而加以減少。電流的量的增加能減少該複數製程站之該一或多站中電漿製程中的晶圓彎曲。
自下面參考附圖的詳細說明,本發明的其他態樣將得更清楚明白。
100:基板處理系統
101:晶圓
102:電漿室
102a:上室部
102b:下室部
104:RF產生器
106:匹配網路
108:製程輸入與控制
110:探針控制與系統控制
112:氣體供給歧管
114:製程氣體
120:舉升銷
121:組合與分配器
140:平臺
150:噴淋頭
151:載帶環
180:蜘蛛叉
220:銜合與旋轉機構
300:多站處理工具
302:加載互鎖裝置
304:卸載互鎖裝置
306:機器手臂
308:艙
310:大氣接口
316:室傳送接口
400:系統
402:低頻產生器
404:高頻產生器
406:低頻匹配網路
408:高頻匹配網路
408A:參數探針
408B:參數探針
408C:參數探針
408D:參數探針
410:同軸纜線
412:同軸纜線
414:同軸纜線
416A:同軸纜線
416B:同軸纜線
416C:同軸纜線
416D:同軸纜線
500:系統
504A:高頻阻擋電路
504B:高頻阻擋電路
504C:高頻阻擋電路
504D:高頻阻擋電路
506:低頻電路
508:高頻電路
510:輸出電路
520:輸入
522:輸入
600:系統
602A:連接機構
602B:連接機構
602C:連接機構
602D:連接機構
602E:連接機構
602F:連接機構
602G:連接機構
602H:連接機構
604A:傳輸纜線
604B:傳輸纜線
604C:傳輸纜線
604D:傳輸纜線
700:列表
800:系統
802:組合與分配器
806:低頻電路
810:系統
812:組合與分配器
814A:端點
814B:端點
814C:端點
814D:端點
816A:連接機構
816B:連接機構
816C:連接機構
816D:連接機構
900:分流電感
1102:電路
1302:圖
1304:圖
藉著參考附圖之下列說明可最佳地瞭解本發明實施例。
圖1例示用以處理晶圓的一基板處理系統。
圖2例示一多站製程設備的一上視圖,其中該多站製程設備提供四個製程站。
圖3顯示一多站處理工具之一實施例的一概圖,該多站處理工具具有一加載互鎖裝置與一卸載互鎖裝置。
圖4為一系統之一實施例之一圖,此系統係用以例示使用一組合與分配器組合射頻(RF)功率並將其分配至複數製程站。
圖5為一系統之一實施例,其例示組合與分配器之一實施例之一電路圖。
圖6為一系統之一實施例的一圖,其例示藉由一探針控制與系統控制而控制組合與分配器的複數調制元件。
圖7為一實施例之一圖,其例示一列表,此列表為組合與分配器之複數輸出處之一參數之複數數值與組合與分配器之複數調制元件之一變數之複數數值之間之對應俾使該複數輸出處之該參數之該複數值係落在彼此之一預定範圍內的一實例。
圖8A為一系統之一實施例之一電路圖,其例示藉著使用四個製程站之每一者用的一分流電感而控制晶圓彎曲。
圖8B為一系統之一實施例之一圖,其例示控制複數分流電感俾使輸送至一站之功率的變化為實質上可忽略的。
圖9A為一功率組合與分配器之一低頻電路之一實施例之一電路圖,其例示耦合於包含一調制電路之一低頻電路部分與包含一高頻阻擋電路和一電容器之一另一低頻電路部分之間的分流電感。
圖9B為一功率組合與分配器之一低頻電路之一實施例之一電路圖,其例示耦合於高頻阻擋電路與複數製程站中之一者之間的分流電感。
圖9C為一功率組合與分配器之一低頻電路之一實施例之一電路圖,其例示耦合於該低頻電路之一輸入與包含一調制電路和該低頻電路之一調制電路之一低頻電路部分之間的分流電感。
圖10例示當未使用複數分流電感時之晶圓彎曲與當使用複數分流電感時之晶圓彎曲的比較。
圖11例示複數分流電感在被輸送至四個製程站之低頻功率之變化上的效應。
圖12A與12B為流程圖之實施例的圖,其例示使用複數分流電感在減少被輸送至複數製程站之功率上的效應。
圖13A為一實施例圖,其例示被輸送至複數製程站中之一者之功率隨著在該製程站中受到處理之晶圓上之沉積膜層之數目的增加而減少。
圖13B為一實施例圖,其例示被輸送至複數製程站中之一者之功率隨著在該製程站中受到處理之晶圓上之沉積膜層之數目的增加而減少,但圖13B中的減少程度係少於圖13A中所示的減少程度。
下面的實施例說明在複數電漿製程站中控制晶圓彎曲俾使晶圓彎曲不增加的系統及方法。應明白,可在無部分或全部此些特定細節的情況下施行本發明的實施例。在其他情況中,不詳細說明已知的製程操作以免不必要地模糊本發明之實施例。
薄膜沉積係較佳地在電漿增強化學汽相沉積(PECVD)系統中施行。PECVD系統可具有許多不同的形式。PFCVD系統包含一或多個電漿室或「反應器」(有時包含複數站),複數電漿室或反應器可容納一或多片晶圓且適合用於晶圓製程。每一電漿室容納欲處理之一或多片晶圓。一或多個電漿室將一片晶圓維持在一經定義的位置或利用該位置內之移動或不移動而將晶圓維持在複數位置,該移動例如是旋轉、振動、或其他擾動等。在一製程期間,在一室中將經歷沉積的晶圓自一站轉移至另一站。薄膜沉積可完全發生在單一站處或薄膜
的任何部分係於任何數目之站處沉積。在製程期間,每一晶圓被一平臺如晶圓夾頭等及/或電漿室之其他晶圓支撐裝置支撐定位。
圖1例示一基板處理系統100,基板處理系統100為用以處理晶圓101之PECVD系統的一實例。基板處理系統100包含一電漿室102,電漿室102具有一下室部102b與一上室部102a。一中央柱用以支撐一平臺140,平臺140在一實施例中包含一受到供能的下電極。平臺140係電耦合至一組合與分配器121,組合與分配器121更耦合至複數匹配網路106。複數匹配網路106係耦合至複數射頻(RF)產生器104。複數RF產生器104係由一探針控制與系統控制110如一控制器等所控制。控制器的實例包含處理器與記憶體裝置。處理器例如是一應用特定積體電路(ASIC)、一可程式化邏輯裝置(PLD)、一中央處理單元(CPU)、或一微處理器等。記憶體裝置的實例包含一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一儲存碟之冗餘陣列、一硬碟、一快閃記憶體等。探針控制與系統控制110藉著執行一製程輸入與控制108而操作基板處理系統100。製程輸入與控制108包含複數製程配方如功率位準、時序參數、製程氣體、晶圓101之機械移動等以在晶圓101上沉積或形成薄膜。
亦顯示中央柱包含複數舉升銷120,舉升銷120受到一舉升銷控制122所控制。複數舉升銷120係用以將晶圓101自平臺140舉升以使一末端執行器能拾取晶圓101及在末端執行器放置晶圓101後降下晶圓101。基板處理系統100更包含一氣體供給歧管112,氣體供給歧管112係連接至複數製程氣體114如來自廠務等之氣體化學品供給。取決於受到進行的製程,探針控制與系統控制110藉由氣體供給歧管112控制複數製程氣體114之輸送。接著被選定的氣
體流至一噴淋頭150中並被分配至被定義於面對晶圓101之噴淋頭150面與平臺140之間的一空間體積中。
又,在某些實施例中,複數製程氣體114係預混合物或未預混合。使用適當的閥件與質量流動控制機構來確保在製程之沉積與電漿處理階段期間輸送正確的製程氣體。複數製程氣體114藉由一出口離開電漿室102。一真空泵浦如一或兩階段之機械乾式泵浦、渦輪分子泵浦等藉由一閉迴路控制流動限制裝置如節流閥或鐘擺閥自電漿室102抽出製程氣體並在電漿室102內維持適當低的壓力。
亦顯示的是一載帶環151,載帶環151圍繞平臺140的外部區域。載帶環151座落在一載帶環支撐區域上,載帶環支撐區域為自平臺140之中央中之一晶圓支撐區域步下的一段差。載帶環151包含其碟狀結構的一外邊緣側如外半徑等與其碟狀結構之最靠近晶圓101座落位置的一晶圓邊緣側如內半徑等。載帶環151的晶圓邊緣側包含複數接觸支撐結構,在載帶環151被複數蜘蛛叉180舉升時複數接觸支撐結構舉升晶圓101。因此載帶環151隨著晶圓101而被舉升且被旋轉至如多站系統中的另一站。
在一實施例中,當自複數RF產生器104將RF功率供給至平臺140內的下電極時,噴淋頭150內的一上電極係接地。
在一實施例中,並非藉由複數匹配網路106將平臺140電耦合至複數RF產生器104,而是噴淋頭150內的上電極藉由用以自複數RF產生器104接收功率之複數匹配網路而耦合至複數RF產生器104且平臺140內的下電極接地。
在某些實施例中,複數RF產生器104產生具有不同頻率的複數RF訊號如複數RF產生器104中的一者產生具有低頻的一RF訊號而複數RF產生器104中的另一者產生具有高頻的一RF訊號,其中高頻係高於低頻。
圖2例示一多站製程設備的上視圖,多站製程設備提供四個製程站即站1、站2、站3、及站4。四個製程站係藉由蜘蛛叉180接取。在一實施例中,站與站之間並無隔絕壁或其他機構加以隔絕。每一蜘蛛叉180包含一第一臂與一第二臂,兩臂中的每一臂係設置在平臺140之每一側的一部分附近。在此圖中,蜘蛛叉180係以虛線繪製以表現其係位於載帶環151之下。蜘蛛叉180使用一銜合與旋轉機構220同時將站1至4之複數載帶環151自複數載帶環151的下表面舉升,然後在降下複數載帶環151前使複數載帶環151在兩或更多站1至4之間旋轉。在旋轉期間,複數載帶環151中的至少一者支撐晶圓101至下一位置以更進一步在晶圓101上進行電漿製程、處理、及/或薄膜沉積。
圖3顯示具有具有一加載互鎖裝置302與一卸載互鎖裝置304之一多站處理工具300之一實施例的一概圖。在大氣壓處的一機器手臂306將複數基板如晶圓101等自經由一艙308加載的一晶圓盒藉由一大氣接口310而移動至加載互鎖裝置302中。加載互鎖裝置302係耦合至一真空源(未顯示),因此當大氣接口310係關閉時,加載互鎖裝置302受到泵抽。加載互鎖裝置302亦包含與站1至4中之一者交界的一室傳送接口316。是以,當室傳送接口316係開啟時,另一機器手臂(未顯示)將晶圓101自加載互鎖裝置302移動至站1的平臺140等待處理。
在某些實施例中,在包圍站1至4的一外殼中維持低壓環境以在利用載帶環151在站1至4之間傳送基板時不會經歷破真空及/或暴露至空氣。站1至4中的每一者皆包含一製程站基板支撐件及複數製程氣體輸送線入口。
蜘蛛叉180在站1至4之間傳送基板。蜘蛛叉180旋轉並致使晶圓101能自站1至4中的一者傳送至站1至4中的另一者。傳送係以下列方式進行:蜘蛛叉180將複數載帶環151自外下表面舉升因而舉升晶圓101,然後將晶圓101與載帶環151一起旋轉至下一站。在一配置中,蜘蛛叉180係由陶瓷材料所製成以在製程期間耐受高程度的熱。
在各種實施例中,使用非四之數目的製程站。例如,使用三或二或五個電漿製程站處理晶圓101。
圖4為一系統400之一實施例之一圖,其例示使用組合與分配器121組合RF功率及將RF功率分配至站1至4。系統400包含一低頻產生器402與一高頻產生器404。高頻產生器404的一實例包含操作頻率為13兆赫(MHz)或27MHz或60MHz的一RF產生器。低頻產生器402的一實例包含操作頻率為2MHz或400千赫(kHz)的一產生器。
系統400更包含一低頻匹配網路406與一高頻匹配網路408。低頻匹配網路406的一輸入係藉由一同軸纜線410而耦合至低頻產生器402的一輸出,高頻匹配網路408的一輸入係藉由另一同軸纜線412而耦合至高頻產生器404的一輸出。一匹配網路包含一電路,此電路可具有一或多個電容器、一或多個電感、及/或一或多個電容器。
低頻匹配網路406的一輸出係藉由一同軸纜線414而耦合至組合與分配器121,高頻匹配網路408的一輸出係耦合至組合與分配器121。例如,
沒有同軸纜線將高頻匹配網路408的輸出耦合至組合與分配器121的輸入。在某些實施例中,同軸纜線將高頻匹配網路408的輸出耦合至組合與分配器121的輸入。
組合與分配器121的一第一輸出OUT#1係藉由一同軸纜線416A而耦合至站1如站1的噴淋頭150、或站1的平臺140等。又,組合與分配器121的一第二輸出OUT#2係藉由一同軸纜線416B而耦合至站2如站2的噴淋頭150、或站2的平臺140等。組合與分配器121的一第三輸出OUT#3係藉由一同軸纜線416C而耦合至站3如站3的噴淋頭150、或站3的平臺140等。又,組合與分配器121的一第四輸出OUT#4係藉由一同軸纜線416D而耦合至站4如站4的噴淋頭150、或站4的平臺140等。
參數探針408A係耦合至OUT#1、參數探針408B係耦合至OUT#2、參數探針408C係耦合至OUT#3、參數探針408D係耦合至OUT#4。參數探針408A至408D係耦合至探針控制與系統控制110,探針控制與系統控制110係更耦合至組合與分配器121。參數探針的實例包含複數電壓與電流感測器、複數電壓感測器、複數電流感測器、阻抗感測器、直流(DC)偏壓感測器、複數功率探針等。
低頻產生器402產生具有一頻率如2MHz頻率、400kHz頻率等的一RF訊號,並藉由同軸纜線410將此RF訊號提供予低頻匹配網路406的輸入。低頻匹配網路406匹配耦合至低頻匹配網路406之輸出之一負載如同軸纜線414、組合與分配器121、同軸纜線416D、及站1至4的阻抗與耦合至低頻匹配網路406之輸入之一源如同軸纜線410、低頻產生器402等的阻抗,以在自低頻RF產生器402接收該RF訊號時產生一經修改的RF訊號。
類似地,高頻產生器404產生具有一頻率如13MHz頻率、27MHz頻率、60MHz頻率等的一RF訊號,並藉由同軸纜線412將此RF訊號提供予高頻匹配網路408的輸入。高頻匹配網路408匹配耦合至高頻匹配網路408之輸出之一負載如組合與分配器121、同軸纜線416D至416D、站1至4等的阻抗與耦合至高頻匹配網路408之輸入之一源如同軸纜線412、高頻產生器404等的阻抗,以在自高頻RF產生器404接收該RF訊號時產生一經修改的RF訊號。
組合與分配器121自低頻匹配網路406與高頻匹配網路408接收複數經修改的RF訊號並將其組合而產生複數經組合的RF訊號。該複數經組合的RF訊號中的一者係藉由OUT#1而發送至站1、該複數經組合的RF訊號中的另一者係藉由OUT#2而發送至站2、該複數經組合的RF訊號中的更另一者係藉由OUT#3而發送至站3、該複數經組合的RF訊號中的更另一者係藉由OUT#4而發送至站4。
參數探針408A量測在OUT#1處之一參數如複數電壓與電流、DC偏壓、複數阻抗、複數功率等的一數值並將此數值提供予探針控制與系統控制110。又,參數探針408B量測在OUT#2處之該參數的一數值並將此數值提供予探針控制與系統控制110。參數探針408C量測在OUT#3處之該參數的一數值並將此數值提供予探針控制與系統控制110。參數探針408D量測在OUT#4處之該參數的一數值並將此數值提供予探針控制與系統控制110。
探針控制與系統控制110的處理器基於自參數探針408A至408D所接收之該複數數值決定組合與分配器121之對應之一或多個調制電路之一變數如電容等的一或多個數值。例如,探針控制與系統控制110的處理器決定,針對與站1相關之該參數的一數值落在一預定範圍內如等於與站2相關之該參數
的一數值的情況,組合與分配器121之複數調制電路中之一者之該變數的一數值為V1且組合與分配器121之複數調制電路中之另一者之該變數的一數值為V2。探針控制與系統控制110的處理器控制組合與分配器121之複數調制電路以達到該變數之數值V1與V2,以達到該參數之該些數值之間的預定範圍。又例如,將組合與分配器121之所有調制電路之該變數之複數數值與輸出OUT#1至OUT#4處之該參數之複數數值之間的一關聯性如一對一匹配、相關性、映射、查找表內的一列等儲存在耦合至處理器的記憶體裝置內。在自參數探針408A接收該參數之一數值並自參數探針408B接收該參數之一數值時,處理器判斷該些數值是否落在彼此的預定範圍內。處理器自記憶體裝置接收關聯性以判斷複數調制電路中耦合至OUT#1之一調制電路之該變數的一數值及/或複數調制電路中耦合至OUT#2之一調制電路之該變數的一數值故OUT#1處之該參數之該數值係落OUT#2處之該參數之該數值的預定範圍內。
應注意,組合與分配器121之複數輸出的數目匹配複數製程站之數目。例如,在使用三站處理晶圓101的情況中,組合與分配器121具有三個輸出且每一輸出係耦合至三站中的一對應站。
在某些實施例中,使用一中頻產生器而非低頻產生器402。中頻產生器的一實例包含操作頻率為1MHz或2MHz的一RF產生器。在此些實施例中,中頻產生器產生具有中頻的一RF訊號。又,使用中頻匹配網路而非低頻匹配網路406。
在各種實施例中,一設備控制器係耦合至探針控制與系統控制110以提供指令予探針控制與系統控制110而進行文中所述由探針控制與系統控制110所進行的功能如功率分配功能等。
在某些實施例中,探針控制與系統控制110包含任何數目的控制器以進行文中所述由探針控制與系統控制110所進行的功能,因此功能係分散至不同控制器。例如,設備控制器為探針控制與系統控制110的一部分。
在各種實施例中,組合與分配器121、高頻匹配網路408、及低頻匹配網路406係位於站1至4的遠端。例如,同軸纜線416A至416D中每一者的長度範圍係自四呎至六呎。又例如,同軸纜線416A至416D中每一者的長度範圍係自六呎至八呎。
在某些實施例中,同軸纜線416A至416D中的每一者皆為組合與分配器121的一部分。例如,同軸纜線416A至416D中的每一者皆非為一50ohm的RF傳輸線。例如,同軸纜線416A至416D中的每一者在其輸入與輸出處皆未遇到一50ohm的阻抗。而是,藉由同軸纜線416A至416D中的每一者所傳送之RF功率在同軸纜線的長度上皆遭受電壓與電流的變化。例如,同軸纜線416A至416D中的每一者對自對應輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4所接收並通過同軸纜線的每一RF訊號提供一系列的電容值與一系列的電感。
圖5為一系統500的一實施例,其例示組合與分配器121之一實施例的一電路圖。系統500包含探針控制與系統控制110並更包含組合與分配器121。
組合與分配器121具有一低頻電路506、一高頻電路508、及一輸出電路510。低頻電路506係耦合至高頻電路508,高頻電路508係更耦合至輸出電路510。低頻電路506包含DC阻擋電容C1、C2、C3、及C4。低頻電路506更包含複數調制電路C5、C6、C7、及C8(皆為可變電容器),且低頻電路506更包含電感L1、L2、L3、及L4。低頻電路506包含一高頻阻擋電路504A、一高
頻阻擋電路504B、一高頻阻擋電路504C、及一高頻阻擋電路504D。高頻阻擋電路504A包含與一電容器C9並聯耦合的一電感L5。例如,電感L5的一端係連接至一輸出O1且電感L5的一相對端係連接至一端E1。又,在實例中,電容器C9的一端係連接至輸出O1且電容器C9的一相對端係連接至該端E1。類似地,高頻阻擋電路504B包含與一電容器C11並聯耦合的一電感L6,高頻阻擋電路504C包含與一電容器C14並聯耦合的一電感L7,高頻阻擋電路504D包含與一電容器C15並聯耦合的一電感L8。例如,電感L6的一端係連接至一輸出O2且電感L6的一相對端係連接至一端E3。又,在實例中,電容器C11的一端係連接至輸出O2且電容器C11的一相對端係連接至該端E3。低頻電路506更包含電容器C10、C12、C14、及C16。
高頻電路508具有電容器C18、C20、C21、及C23。高頻電路508更包含調制電路C17、C19、C22、及C24(皆為可變電容器)。在某些實施例中,可變電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中的每一者皆為一真空電容器。
輸出電路510包含冗餘負載DL1、DL2、DL3、及DL4且更包含平衡電感L9、L11、L13、及L15。輸出電路510包含開關S1、S2、S3、及S4。開關的一實例包含一電晶體或一或多個電晶體的組合。
冗餘負載DL1包含並聯耦合至一電感L10的一電容器C26且更包含一DC阻擋電容器C25。類似地,冗餘負載DL2包含並聯耦合至一電感L12的一電容器C28且更包含一DC阻擋電容器C27。又,冗餘負載DL3包含並聯耦合至一電感L14的一電容器C30且更包含一DC阻擋電容器C29。冗餘負載DL4包含並聯耦合至一電感L16的一電容器C32且更包含一DC阻擋電容器
C31。DC阻擋電容器C25、C27、C29、及C30中的每一者阻擋DC功率而使其無法到達冗餘負載DL1至DL4之對應的電容器C26、C28、C29、及C32及對應的電感L10、L12、L14、及L16。例如,DC阻擋電容器C25阻擋DC功率而使其無法自站1的電漿藉由OUT#1而傳輸至電容器C26與電感L10。DC功率係自對應之站1至4內所產生的電漿所接收。例如,受到DC阻擋電容器C25所阻擋之DC功率係由站1中之電漿所產生之晶圓DC偏壓所產生,受到DC阻擋電容器C27所阻擋之DC功率係由站2中之電漿所產生之晶圓DC偏壓所產生。
電容器C1至C4係藉由低頻電路506的輸入520而耦合至低頻匹配網路406(圖4)以藉由同軸纜線414(圖4)與輸入520自低頻匹配網路406接收經修改的低頻RF訊號。電容器C1至C4阻擋自站1至4內所產生之電漿所接收之DC功率,使其無法藉由輸入520、同軸纜線414、低頻匹配網路406、及同軸纜線410(圖4)而到達低頻RF產生器402(圖4)。例如,電容器C1阻擋站1內之電漿所產生之晶圓DC偏壓所產生之功率而電容器C2阻擋站2內之電漿所產生之晶圓DC偏壓所產生之功率。
電感L1至L4中的每一者在高頻下具有一電容器的功用。高頻阻擋電路504A至504D阻擋藉由高頻電路510之輸入522自高頻匹配網路408(圖4)所接收之經修改的高頻RF訊號的高頻,使其無法藉由輸入520、同軸纜線414、低頻匹配網路406、及同軸纜線410而到達低頻RF產生器402。例如,高頻阻擋電路504A阻擋藉由輸入522所接收之經修改的RF訊號的高頻,使其無法藉由電感L1、電容器C1、輸入520、同軸纜線414、低頻匹配網路406、及同軸纜線410而到達低頻RF產生器402。
電容器C10、C12、C14、及C16對漏自對應之高頻阻擋電路504A至504D的任何殘餘高頻功率提供一接地路徑。例如,電容器C10係耦合至一端E2處的一接地連接件並在相對端E1處耦合至高頻阻擋電路504A。又例如,電容器C12係耦合至一端E4處的一接地連接件並在相對端E3處耦合至高頻阻擋電路504B。可變電容器C5至C8中之對應的一或多者的一或多個電容值係受到變化俾使輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4中之兩或更多者處之該參數的複數數值係落在彼此的預定範圍內。類似地,可變電容器C17、C19、C22、及C24中之對應的一或多者的一或多個電容值係受到變化俾使輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4中之兩或更多者處之該參數的複數數值係落在彼此的預定範圍內。在某些實施例中,可變電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之對應的一或多者的一或多個電容值係受到變化俾使輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4中之兩或更多者處之該參數的複數數值係落在彼此的預定範圍內。電容器C18、C20、C21、及C23濾除藉由同軸纜線414與輸入520自低頻匹配網路406所接收之經修改的RF訊號的低頻。例如,電容器C18濾除藉由同軸纜線414、輸入520、電容器C1、電感L1、及高頻阻擋電路504A自低頻匹配網路406所接收之經修改的RF訊號的低頻。
開關S1至S4中的每一者藉著耦合至開關的一常開端點而開啟如常開(NO)等並藉著耦合至開關的一常關端點而關閉如常關(NC)等。開關S1至S4中的每一者相對於該開關的一共用端點(COM)為開啟或關閉。例如,當一關閉訊號如小於預定量之電流量自處理器被發送至開關S1時,開關S1係處於開啟位置如關狀態等。又,當一開啟訊號如大於預定量之電流量自處理器被發送至開關S1時,開關S1係處於關閉位置如開狀態等。
開關S1至S4係耦合至探針控制與系統控制110而受到探針控制與系統控制110的控制。在自探針控制與系統控制110之處理器接收一控制訊號時,開關S1至S4係受到控制而處於開啟或關閉位置。例如,開關S1關閉而藉由電感L9與輸出電路510的OUT#1將低頻電路506的輸出O1與高頻電路508耦合至站1,故在站1內致使如產生、維持電漿。又例如,開關S2關閉而藉由電感L11與輸出電路510的OUT#2將低頻電路506的輸出O2與高頻電路508耦合至站2,故在站2內致使電漿。更例如,開關S3關閉而藉由電感L13與輸出電路510的OUT#3將低頻電路506的輸出O3與高頻電路508耦合至站3,故在站3內致使電漿。又例如,開關S4關閉而藉由電感L15與輸出電路510的OUT#4將低頻電路506的輸出O4與高頻電路508耦合至站4,故在站4內致使電漿。又例如,開關S1開啟而將低頻電路506的輸出O1與高頻電路508耦合至冗餘負載DL1,故在站1內使電漿失能如不產生、關閉電漿。又例如,開關S2開啟而將低頻電路506的輸出O2與高頻電路508耦合至冗餘負載DL2,故在站2內使電漿失能如不產生、關閉電漿。更例如,開關S3開啟而將低頻電路506的輸出O3與高頻電路508耦合至冗餘負載DL3,故在站3內使電漿失能如不產生、關閉電漿。又例如,開關S4開啟而將低頻電路506的輸出O4與高頻電路508耦合至冗餘負載DL4,故在站4內使電漿失能如不產生、關閉電漿。
藉著在站1至4中之一或多者之間切換RF功率,可選擇性地將功率轉移至站1至4中的一或多者而在站1至4中的一或多者內致使電漿。例如,開關S1係受到探針控制與系統控制110的控制而處於關閉位置,因此輸出O1處之經組合的RF訊號的RF功率係藉由電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A(圖4)而發送至站1而致使站1內的電漿。又例如,開關S2係受到探針控制與系統
控制110的控制而處於關閉位置,因此輸出O2處之經組合的RF訊號的RF功率係藉由電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B(圖4)而發送至站2而致使站2內的電漿。更例如,開關S3係受到探針控制與系統控制110的控制而處於關閉位置,因此輸出O3處之經組合的RF訊號的RF功率係藉由電感L13、OUT#3、及同軸纜線416C(圖4)而發送至站3而致使站3內的電漿。又例如,開關S4係受到探針控制與系統控制110的控制而處於關閉位置,因此輸出O4處之經組合的RF訊號的RF功率係藉由電感L15、OUT#4、及同軸纜線416D(圖4)而發送至站4而致使站4內的電漿。
另一方面,當站1欲用於電漿製程如點燃、致使、或控制電漿時,發送至站1的RF功率會自冗餘負載DL1轉移至站1。例如,當站1欲處理晶圓101時,開關S1係受到探針控制與系統控制110控制而關閉開關S1,因此輸出O1處之經組合的RF訊號的RF功率係藉由電感L9與OUT#1而被轉移至站1。另一方面,當站1至4中的一者不欲被用於電漿製程時,發送至該站的RF功率會被轉移至對應至該站的一冗餘負載。例如,當站1不欲被用於處理晶圓101時,開關S1係受到探針控制與系統控制110控制而開啟開關S1,因此輸出O1處之經組合的RF訊號的RF功率係被轉移至冗餘負載DL1。毋需關閉低頻RF產生器402與高頻RF產生器404之一者或兩者如不對其供給功率、自其移除功率以移除輸送至站1的RF功率。
在各種實施例中,輸出O1至O4為輸出電路510的部分。
在某些實施例中,冗餘負載DL1所具有之阻抗係落在站1之阻抗之一預定限度內如與其相同等,冗餘負載DL2所具有之阻抗係落在站2之阻抗
之一預定限度內,冗餘負載DL3所具有之阻抗係落在站3之阻抗之一預定限度內,冗餘負載DL4所具有之阻抗係落在站4之阻抗之一預定限度內。
在輸入520處自低頻匹配網路406(圖4)所接收之經修改的RF訊號係受到電感L1至L4、電容器C5至C8、高頻阻擋電路504A至504D、及電容器C10、C12、C14、及C16的處理,以在輸出O1至O4處提供複數RF訊號。例如,在輸入520處所接收之經修改的RF訊號的一部分係受到電容器C1、電感L1、電容器C5、高頻阻擋電路504A、及電容器C10的處理以在輸出O1處提供一低頻RF訊號。又例如,在輸入520處所接收之經修改的RF訊號的一部分係受到電容器C2、電感L2、電容器C6、高頻阻擋電路504B、及電容器C12的處理以在輸出O2處提供一低頻RF訊號。更例如,在輸入520處所接收之經修改的RF訊號的一部分係受到電容器C3、電感L3、電容器C7、高頻阻擋電路504C、及電容器C14的處理以在輸出O3處提供一低頻RF訊號。更例如,在輸入520所接收之經修改的RF訊號的一部分係受到電容器C4、電感L4、電容器C8、高頻阻擋電路504D、及電容器C16的處理以在輸出O4處提供一低頻RF訊號。
類似地,在輸入522處自高頻匹配網路408(圖4)所接收之經修改的RF訊號係受到電容器C17至C24之處理以在組合與分配器121內的輸出O1至O4處提供複數RF訊號。例如,在輸入522處所接收之經修改之高頻RF訊號的一部分係受到電容器C17與C18的處理以在輸出O1處提供一高頻RF訊號。又例如,在輸入522處所接收之經修改之高頻RF訊號的一部分係受到電容器C19與C20的處理以在輸出O2處提供一高頻RF訊號。更例如,在輸入522處所接收之經修改之高頻RF訊號的一部分係受到電容器C21與C22的處理以
在輸出O3處提供一高頻RF訊號。更例如,在輸入522處所接收之經修改之高頻RF訊號的一部分係受到電容器C23與C24的處理以在輸出O4處提供一高頻RF訊號。
在輸出O1至O4處自低頻電路506與高頻電路508所接收之複數RF訊號係於輸出O1至O4處被組合以在輸出O1至O4處提供複數經組合的RF訊號。例如,在輸出O1處自低頻電路506所接收的RF訊號係在輸出O1處與在輸出O1處自高頻電路508所接收的RF訊號相加,以在輸出O1處產生經組合的RF訊號。又例如,在輸出O2處自低頻電路506所接收的RF訊號係在輸出O2處與在輸出O2處自高頻電路508所接收的RF訊號相加,以在輸出O2處產生經組合的RF訊號。更例如,在輸出O3處自低頻電路506所接收的RF訊號係在輸出O3處與在輸出O3處自高頻電路508所接收的RF訊號相加,以在輸出O3處產生經組合的RF訊號。又例如,在輸出O4處自低頻電路506所接收的RF訊號係在輸出O4處與在輸出O4處自高頻電路508所接收的RF訊號相加,以在輸出O4處產生經組合的RF訊號。
在輸出O1處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於關閉位置的開關S1、平衡電感L9、及OUT#1而自輸出O1發送至站1以電漿處理站1處的晶圓101,或在輸出O1處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於開啟位置的開關S1而發送至冗餘負載DL1。類似地,在輸出O2處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於關閉位置的開關S2、平衡電感L11、及OUT#2而自輸出O2發送至站2以電漿處理站2處的晶圓101,或在輸出O2處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於開啟位置的開關S2而發送至冗餘負載DL2。又,在輸出O3處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於關閉位置的開關S3、平衡電感L13、及
OUT#3而自輸出O3發送至站3以電漿處理站3處的晶圓101,或在輸出O3處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於開啟位置的開關S3而發送至冗餘負載DL3。又,在輸出O4處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於關閉位置的開關S4、平衡電感L15、及OUT#4而自輸出O4發送至站4以電漿處理站4處的晶圓101,或在輸出O4處所產生之經組合的RF訊號係藉由處於開啟位置的開關S4而發送至冗餘負載DL4。
平衡電感L9改變複數電路如站1之噴淋頭150與站1之平臺等的共振頻率,因此該複數電路在一預定操作頻率之一預定範圍內共振以快速地點燃站1內的電漿。類似地,平衡電感L11改變複數電路如站2之噴淋頭150與站2之平臺等的共振頻率,因此該複數電路在一預定操作頻率之一預定範圍內共振以快速地點燃站2內的電漿。又,平衡電感L13改變複數電路如站3之噴淋頭150與站3之平臺等的共振頻率,因此該複數電路在一預定操作頻率之一預定範圍內共振以快速地點燃站3內的電漿。又,平衡電感L15改變複數電路如站4之噴淋頭150與站4之平臺等的共振頻率,因此該複數電路在一預定操作頻率之一預定範圍內共振以快速地點燃站4內的電漿。預定操作頻率為低頻產生器402操作時的操作頻率、或低頻產生器402操作時之操作頻率與高頻產生器404操作時之操作頻率的組合。平衡電感的進一步說明係於美國專利US 6,199,506中提供,將其所有內容包含於此作為參考。
當複數經組合之RF訊號中的一者不欲被提供予站1至4中的一者時,則輸出O1至O4中的一對應者係被耦合至冗餘負載DL1至DL4中的一對應者。例如,當複數經組合的RF訊號中的一者不欲被提供予站1時,探針控制與系統控制110的處理器將一訊號發送至開關S1以開啟開關S1而將輸出O1
耦合至冗餘負載DL1。冗餘負載DL1所具有之阻抗係落在站1之阻抗的一預定限度內,因此藉由輸出OUT#2至OUT#4接收其他經組合之RF訊號的其他站2至4不會在其對應輸入處見到阻抗變化。
在某些實施例中,監測與控制開關S1至S4的位置如開啟位置、關閉位置等以達到一製程參數如下面將提供的實例。例如,一感測器如一電壓感測器、一電流感測器等係耦合至開關的常關端點或常開端點以判斷開關係處於開啟或關閉位置。感測器係藉由一傳輸纜線如序列傳輸纜線、平行傳輸纜線、或通用串列匯流排(USB)纜線而耦合至探針控制與系統控制10的處理器。感測器藉由傳輸纜線將開關的位置提供予處理器。處理器判斷該位置是否對應至一預定的製程參數如壓力、溫度、蝕刻率、沉積速率、複數功率等。在判斷出該位置並未對應至預定的製程參數時,處理器改變開關的位置俾使其位置對應至預定的製程參數。預定製程參數與開關位置之間的關聯性如一對一關係、映射等係儲存在記憶體裝置中。以此方式,監測及控制開關S1至S4中之一或多者的位置以達到對應至開關S1至S4中之一或多者之位置的預定製程參數。
在某些實施例中,開關S1至S4的關閉或開啟為同步的如同時發生、在一預定時間範圍內發生等,以使或不使輸送至站1至4的功率為同步。例如,處理器同步如在相同時間處或在預定時間範圍內發送一訊號至開關S1至S4中的一或多者以同步關閉開關或開啟開關。
圖6為一系統600之實施例的一圖,其例示藉由探針控制與系統控制110控制組合與分配器121之複數調制元件。系統600包含組合與分配器121(例示其一部分)、參數探針408A至408D、及馬達M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、及M8。馬達M1係藉由一連接機構602A而耦合至一電容器C5。類
似地,馬達M2係藉由一連接機構602B而耦合至一電容器C6,馬達M3係藉由一連接機構602C而耦合至一電容器C7,馬達M4係藉由一連接機構602D而耦合至一電容器C8。又,馬達M5係藉由一連接機構602E而耦合至一電容器C17,馬達M6係藉由一連接機構602F而耦合至一電容器C19,馬達M7係藉由一連接機構602G而耦合至一電容器C22,馬達M8係藉由一連接機構602H而耦合至一電容器C24。一連接機構的實例包含一或多桿、或複數桿與一或多個齒輪的組合等。
參數探針408A係藉由一傳輸纜線604A如一序列傳輸纜線、平行傳輸纜線、或通用串列匯流排(USB)纜線而耦合至探針控制與系統控制110。類似地,參數探針408B係藉由一傳輸纜線604B而耦合至探針控制與系統控制110,參數探針408C係藉由一傳輸纜線604C而耦合至探針控制與系統控制110,參數探針408D係藉由一傳輸纜線604D而耦合至探針控制與系統控制110。
參數探針408A係耦合至OUT#1,參數探針408B係耦合至OUT#2,參數探針408C係耦合至OUT#3,參數探針408D係耦合至OUT#4。參數探針408A將參數探針408A在OUT#1處所量測到之參數的一數值藉由傳輸纜線604A而提供予探針控制與系統控制110。類似地,參數探針408B將參數探針408B在OUT#2處所量測到之該參數的一數值藉由傳輸纜線604B而提供予探針控制與系統控制110。又,參數探針408C將參數探針408C在OUT#3處所量測到之該參數的一數值藉由傳輸纜線604C而提供予探針控制與系統控制110。參數探針408D將參數探針408D在OUT#4處所量測到之參數的一數值藉由傳輸纜線604D而提供予探針控制與系統控制110。
當藉由輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4將複數經組合的RF訊號之RF功率係活化如被提供予站1至4時,原位變化複數製程參數如上述的參數、站1至4內的壓力、站1至4內的溫度等。又,當經組合的RF訊號的RF功率係活化時,在站1至4中產生及維持電漿,且探針控制與系統控制110自參數探針408A至408D接收該參數的複數數值並判斷是否應改變電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之對應一或多者的電容值中的一或多者以最小化輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4處之該參數的該複數數值如使其落在彼此的預定範圍內。例如,處理器比較自參數探針408A所接收之該參數的該數值與自參數探針408B所接收之該參數的該數值,並判斷此些數值是否落在彼此的預定範圍內。在判斷出此些數值並非落在預定範圍內時,處理器接收儲存在探針控制與系統控制110之記憶體裝置中的關聯性以識別對應之一或多個電容器C5、C6、C17、及C19之電容值的一或多個數值。在識別出該一或多個數值時,處理器產生一電流量以驅動馬達M1俾以達到電容器C5之電容值的該已識別值。例如,一驅動電流量係自處理器發送至馬達M1的定子。在接收到該驅動電流時,定子產生一電場以旋轉馬達M1的轉子而驅動馬達M1。馬達M1受到驅動以旋轉電容器C5的一平板或改變電容器C5之板與板間距離而達到電容器C5之電容值的該已識別值。電容器C5之電容值的變化改變自電容器C5所輸出之低頻RF訊號之功率的一位準如量、峰值至峰值的強度、均方根(RMS)值等,以更進一步地改變在輸出O1處之低頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號之功率的一位準。在某些實施例中,電容器C5之電容值的變化改變自電容器C5所輸出之低頻RF訊號的相位,以更進一步地改變在輸出O1處之低頻RF訊號的相位,以更進一
步地改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號的相位。在各種實施例中,電容器C5之電容值的變化改變自電容器C5所輸出之低頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變在輸出O1處之低頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號的功率位準與相位。
類似地,在識別出對應之一或多個電容器C5、C6、C17、及C19之電容值的一或多個數值時,處理器產生一電流量以驅動馬達M2俾以達到電容器C6之電容值的該已識別值。電容器C6之電容值的變化改變自電容器C6所輸出之低頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變在輸出O2處之低頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變自OUT#2提供至站2之經組合之RF訊號之功率的一位準。在某些實施例中,電容器C6之電容值的變化改變自電容器C6所輸出之低頻RF訊號的相位,以更進一步地改變在輸出O2處之低頻RF訊號的相位,以更進一步地改變自OUT#2提供至站2之經組合之RF訊號的相位。在各種實施例中,電容器C6之電容值的變化改變自電容器C6所輸出之低頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變在輸出O2處之低頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變自OUT#2提供至站2之經組合之RF訊號的功率位準與相位。
又,類似地,在識別出對應之一或多個電容器C5、C6、C17、及C19之電容值的一或多個數值時,處理器產生一電流量以驅動馬達M5俾以達到電容器C17之電容值的該已識別值。電容器C17之電容值的變化改變自電容器C17所輸出之高頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變在輸出O1處之高頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號之功率的一位準。在某些實施例中,電容器C17之電容值的變化改
變自電容器C17所輸出之高頻RF訊號的相位,以更進一步地改變在輸出O1處之高頻RF訊號的相位,以更進一步地改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號的相位。在各種實施例中,電容器C17之電容值的變化改變自電容器C17所輸出之高頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變在輸出O1處之高頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號的功率位準與相位。
又,類似地,在識別出對應之一或多個電容器C5、C6、C17、及C19之電容值的一或多個數值時,處理器產生一電流量以驅動馬達M6俾以達到電容器C19之電容值的該已識別值。電容器C19之電容值的變化改變自電容器C19所輸出之高頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變在輸出O2處之高頻RF訊號之功率的一位準,以更進一步地改變自OUT#2提供至站2之經組合之RF訊號之功率的一位準。在某些實施例中,電容器C19之電容值的變化改變自電容器C19所輸出之高頻RF訊號的相位,以更進一步地改變在輸出O2處之高頻RF訊號的相位,以更進一步地改變自OUT#2提供至站2之經組合之RF訊號的相位。在各種實施例中,電容器C19之電容值的變化改變自電容器C19所輸出之高頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變在輸出O2處之高頻RF訊號的功率位準與相位,以更進一步地改變自OUT#2提供至站2之經組合之RF訊號的功率位準與相位。以此方式改變電容器C5、C6、C17、及C19之電容值的一或多個數值,直到OUT#1與OUT#2處之該參數之複數數值係落在彼此的預定範圍內為止。
在各種實施例中,驅動耦合至組合與分配器121之一電容器之一馬達之電流量與此電流量所達到之電容器的電容值之間的一關聯性如一對一關係、映射等係儲存在被儲存於記憶體裝置中之該關聯性內。
在某些實施例中,探針控制與系統控制110之處理器自參數探針408A至408D接收該參數的複數數值並判斷是否應改變電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之對應一或多者的電容值中的一或多者,以使OUT#1處之該參數的該數值落在一第一預定範圍內、使OUT#2處之該參數的該數值落在一第二預定範圍內、使OUT#3處之該參數的該數值落在一第三預定範圍內、且使OUT#4處之該參數的該數值落在一第四預定範圍內。例如,處理器接收自參數探針408A所接收之該參數的該數值並判斷該數值是否落在該第一預設範圍內。當判斷該數值並未落在該第一預設範圍內時,處理器接取儲存在探針控制與系統控制110之記憶體裝置中的關聯性並識別對應之一或多個電容器C5與C17之電容值的一或多個數值,直到該數值係落在該第一預設範圍內為止。
在此些實施例中,當識別出對應之一或多個電容器C5與C17之電容值的一或多個數值時,處理器產生一電流量以驅動馬達M1俾以達到電容器C5之電容值的該已識別值。例如,一驅動電流量係自處理器發送至馬達M1的定子。該驅動電流量改變電容器C5的電容值,以改變自電容器C5所輸出之低頻RF訊號之功率的一位準及/或相位,以更進一步改變在輸出O1處之低頻RF訊號之功率的一位準及/或相位,以更進一步改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號之功率的一位準及/或相位而達到該第一預設範圍。類似地,當識別出該一或多個數值時,處理器產生一電流量以驅動馬達M5俾以達到電容器C17之電容值的該已識別值。電容器C17之電容值的變化改變自電容器C17所輸出之
高頻RF訊號之功率的一位準及/或相位,以更進一步改變在輸出O1處之高頻RF訊號之功率的一位準及/或相位,以更進一步改變自OUT#1提供至站1之經組合之RF訊號之功率的一位準及/或相位。以此方式改變電容器C5與C17之電容值的一或多個數值,直到OUT#1與OUT#2處之該參數之該數值係落在該第一預設範圍內為止。藉著達到在OUT#1處之該參數的該數值係落在該第一預設範圍內、及/或在OUT#2處之該參數的該數值係落在該第二預設範圍內、及/或在OUT#3處之該參數的該數值係落在該第三預設範圍內、及/或在OUT#4處之該參數的該數值係落在該第四預設範圍內,可達到製程變化性。
在各種實施例中,當在OUT#1處之該參數的該數值係落在該第一預設範圍內且在OUT#2處之該參數的該數值係落在該第二預設範圍內時,在OUT#1與OUT#2處之該參數的該些數值係落在彼此的預定範圍內。再次強調,當在OUT#1與OUT#2處之該參數的該些數值係落在彼此的預定範圍內時,可達到製程變化性。類似地,在某些實施例中,當在OUT#1與OUT#2處之該參數的該些數值係超出預定範圍但在OUT#1處之該參數之該數值係落在該第一預設範圍內且在OUT#2處之該參數之該數值係落在該第二預設範圍內時,可達到製程變化性。
在各種實施例中,參數探針408D量測OUT#4處之功率的一第一量,參數探針408C量測OUT#3處之功率的一第二量,參數探針408B量測OUT#2處之功率的一第三量,參數探針408A量測OUT#1處之功率的一第四量。第一量係大於第二量,第二量係大於第三量。第三量係大於第四量。量測到之功率的複數量係自參數探針408A至408D提供予探針控制與系統控制110。探針控制與系統控制110判斷OUT#1至OUT#4處之功率的複數量係落在彼此的預定範
圍內。探針控制與系統控制110發送一控制訊號至馬達M5以減少電容器C17之電容值,以增加自電容器C17至輸出O1之功率的量,以更進一步增加在OUT#1處之經組合的RF訊號之功率的第四量,俾使功率的第四量落在OUT#4處之功率之第一量的預定範圍內。
在某些實施例中,基於晶圓量測值如利用晶圓量測裝置等所獲得之量測值以上述方式修改電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24之對應一或多者之電容值中的一或多者來取代提供線上參數量測的參數探針408A至408D或額外幫助提供線上參數量測的參數探針408A至408D。晶圓量測值的實例包含蝕刻率與沉積速率。蝕刻率或沉積速率在文中被稱為製程速率。晶圓量測裝置的實例包含蝕刻率量測裝置、沉積速率量測裝置等。例如,晶圓量測裝置如四個晶圓量測裝置等係藉由對應的傳輸纜線而耦合至探針控制與系統控制110之處理器並具有對應站1至4的視線。視線被導向至在對應站1至4內產生電漿之空間。例如,晶圓量測裝置包含能監測站1內之電漿以量測電漿所發出之輻射之強度的分光光度計。強度係與站1之電漿所處理之晶圓101之一膜層的蝕刻率或沉積速率成正比。探針控制與系統控制110之處理器藉由傳輸纜線接收量測到的強度以決定與強度正相關的製程速率。又例如,針對一已知的配方而言,晶圓量測裝置量測在晶圓101上處理如蝕刻、沉積材#4之前或期間之時間tm1處晶圓101的厚度並量測在處理晶圓101之後之時間tm2處晶圓101的厚度。晶圓量測裝置決定晶圓101的製程速率為時間tm2處之厚度與時間tm1處之厚度之間的差除以時間與時間tm1之間的差。晶圓量測裝置藉由傳輸纜線將製程速率提供予探針控制與系統控制110之處理器。在某些實施例中,並非使用晶圓量測裝置來決定製程速率,而是由探針控制與系統控制110之處理器自量
測到的強度決定製程速率並將製程速率提供予記憶體裝置儲存。在此些實施例中,蝕刻率與沉積速率為一額外參數的實例。在此些實施例中,處理器判斷製程速率是否匹配一預定製程速率或落在一預定製程速率的一預定範圍內。在判斷出製程速率並未落在該預定範圍內時,處理器決定修改電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之對應一或多者之電容值的一或多者,俾使製程速率落在該預定製程速率的該預定範圍內。預定製程速率與電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之對應一或多者之電容值的一或多者之間的關聯性係儲存在記憶體裝置中。以此方式修改電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之對應一或多者之電容值的一或多者以達到與站1至4中之一或多者相關的預定製程速率。
在數個實施例中,使用位置感測器來判斷電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24之位置如平板之間的距離、平板之間的角度等以控制位置取代在輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4處感測該參數或額外幫助在輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4處感測該參數,俾以最小化在輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4處之該參數的複數數值。位置感測器的實例包含線性感測器及旋轉感測器。例如位置感測器包含電位計、或感應式位置感測器、或旋轉編碼器。每一位置感測器係置於電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24之對應者附近以量測電容器的位置。位置係自位置感測器藉由傳輸纜線提供予探針控制與系統控制10的處理器。探針控制與系統控制10判斷位置是否對應預定的製程參數。在判斷出位置並未對應預定的製程參數時,處理器以上述方式改變電容器的位置俾使位置對應至如具有一對一關係、映射至該預定製程參數。電容器之位置與預定製程參數之關的關聯性係儲存在記憶體
裝置中。以此方式監測並控制電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之一或多者之位置,以達到對應至電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24中之該一或多者之位置的預定製程參數。
圖7為一列表700之一實施例的一圖,其為輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4處之該參數之複數數值與組合與分配器121之複數調制元件之該變數之複數數值之間之關聯性的實例,其俾使輸出OUT#1、OUT#2、OUT#3、及OUT#4處之該參數的該複數數值係落在彼此的預定範圍內。列表700係儲存在組合與分配器121的記憶體裝置中。列表700包含輸出OUT#1至OUT#4處之該參數之複數數值以及組合與分配器121之電容器C5、C6、C7、C8、C17、C19、C22、及C24之複數變化之複數數值的複數列。
列表700的第一列為OUT#1處之該參數之一數值VL1、OUT#2處之該參數之一數值VL2、OUT#3處之該參數之一數值VL3、OUT#4處之該參數之一數值VL4、電容器C5之電容值之一數值V1、電容器C6之電容值之一數值V2、電容器C7之電容值之一數值V3、電容器C8之電容值之一數值V4、電容器C17之電容值之一數值V5、電容器C19之電容值之一數值V6、電容器C22之電容值之一數值V7、電容器C24之電容值之一數值V8之間的一關聯性。例如,當量測到OUT#1處之該參數的該數值為VL1且量測到OUT#2處之該參數的該數值非為VL2時,為了達到OUT#2處之數值VL2,將電容器C5之電容值的該數值變化為V1、及/或將電容器C6之電容值的該數值變化為V2、及/或將電容器C17之電容值的該數值變化為V5、及/或將電容器C19之電容值的該數值變化為V6。數值VL1與VL2係落在彼此的預定範圍內。類似地,列表700的第二列為OUT#1處之該參數之一數值VL5、OUT#2處之該參數之一數值VL6、
OUT#3處之該參數之一數值VL7、OUT#4處之該參數之一數值VL8、電容器C5之電容值之一數值V9、電容器C6之電容值之一數值V10、電容器C7之電容值之一數值V11、電容器C8之電容值之一數值V12、電容器C17之電容值之一數值V13、電容器C19之電容值之一數值V14、電容器C22之電容值之一數值V15、電容器C24之電容值之一數值V16之間的一關聯性。
圖8A為一系統800之一實施例的一電路圖,其例示針對站1至4中之每一者利用一分流電感控制晶圓彎曲的被動方法。系統800包含一組合與分配器802,組合與分配器802係用以取代組合與分配器121(圖5)。組合與分配器802與組合與分配器121相同,但組合與分配器802包含一低頻電路806。低頻電路806在結構與功能上係與低頻電路506相同,但低頻電路806包含複數分流電感L40、L42、L44、及L46。分流電感L40係與電容器C10並聯耦合,分流電感L42係與電容器C12並聯耦合,分流電感L44係與電容器C14並聯耦合,且分流電感L46係與電容器C16並聯耦合。
在一實施例中,每一分流電感L40、L42、L44、及L46皆為固定的如在一對應站中之晶圓101上沉積薄膜的製程期間具有一固定數值。例如,分流電感L40在站1中之晶圓101的製程期間具有一固定數值且分流電感L42在站2中之晶圓101的製程期間具有一固定數值。在晶圓101之製程之前或之後,使用者可手動以另一分流電感來取代一分流電感以改變每一分流電感L40、L42、L44、及L46的一數值。
又,分流電感L40係連接至高頻阻擋電路504A及連接至一地電位。例如,分流電感L40的一端E1係連接至電感L5並連接至高頻阻擋電路504A的電容器C9且分流電感L40的一相對端E2係連接至地電位。類似地,分流電
感L42係連接至高頻阻擋電路504B及連接至一地電位、分流電感L44係連接至高頻阻擋電路504C及連接至一地電位、且分流電感L46係連接至高頻阻擋電路504D及連接至一地電位。例如,分流電感L42的一端E3係連接至電感L6並連接至高頻阻擋電路504B的電容器C11且分流電感L42的一相對端E4係連接至地電位。
又,分流電感L40係藉由高頻阻擋電路504A、處於常關位置之開關S1、電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A而耦合至站1。類似地,分流電感L42係藉由高頻阻擋電路504B、處於常關位置的開關S2、電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B而耦合至站2。又,分流電感L44係藉由高頻阻擋電路504C、處於常關位置的開關S3、電感L13、OUT#3、及同軸纜線416C而耦合至站3。又,分流電感L46係藉由高頻阻擋電路504D、處於常關位置的開關S4、電感L15、OUT#4、及同軸纜線416D而耦合至站4。
又,分流電感L40係藉由處於常開位置的開關S1而耦合至冗餘負載DL1。例如,分流電感L40係藉由處於常開位置的開關S1而耦合至冗餘負載DL1的電容器C25。類似地,分流電感L42係藉由處於常開位置的開關S2而耦合至冗餘負載DL2、分流電感L44係藉由處於常開位置的開關S3而耦合至冗餘負載DL3、且分流電感L46係藉由處於常開位置的開關S4而耦合至冗餘負載DL4。例如,分流電感L42係藉由處於常開位置的開關S2而耦合至冗餘負載DL2的電容器C27。
分流電感L40係藉由端點E1而連接至電容器C5。類似地,分流電感L42係藉由端點E2而連接至電容器C11。又,分流電感L44係連接至電容器C7且分流電感L44係連接至電容器C8。
又,分流電感L40係藉由端點E1、電容器C5、及電容器C1而耦合至輸入520。類似地,分流電感L42係藉由端點E3、電容器C6、及電容器C2而耦合至輸入520。又,分流電感L44係藉由電容器C7與電容器C3而耦合至輸入520且分流電感L46係藉由電容器C8與電容器C4而耦合至輸入520。
分流電感L40藉由高頻阻擋電路504A、處於常關位置的開關S1、電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A而耦合至站1讓分流電感L40能控制被供給至站1的電流量。例如,分流電感L40的電感變化以增加藉由高頻阻擋電路504A、處於常關位置的開關S1、電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A供給至站1的電流量。又例如,當分流電感L40的電感變化時,自分流電感L40藉由端點E1、高頻阻擋電路504A、輸出O1、處於常關位置之開關S1、電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A而流至站1的電流量變化如增加或減少。
電流量的增加會增加撞擊站1中受到處理之晶圓101之表面上之離子的量,以減少晶圓彎曲。例如,當分流電感L40係藉由高頻阻擋電路504A、處於常關位置的開關S1、電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A而耦合至站1之噴淋頭150時,可變化分流電感L40的電感而增加流至站1之噴淋頭150的電流量。當同軸纜線416A係耦合至噴淋頭150且平臺140係耦合至地電位或另一電位時,流至噴淋頭150的電流增加。流至噴淋頭150之電流量的增加會增加噴淋頭150與平臺140之間之電漿的正離子的量,以減少站1中受到處理之晶圓101的凹晶圓彎曲。又例如,當分流電感L40係藉由高頻阻擋電路504A、處於常關位置之開關S1、電感L9、OUT#1、及同軸纜線416A而耦合至站1的平臺140時,可變化分流電感L40的電感而增加流至站1之平臺140的電流量。當同軸纜線416A係耦合至平臺140且噴淋頭150係耦合至地電位或另一電位時,流
至平臺140的電流增加。流至平臺140之電流量的增加會增加噴淋頭150與平臺140之間之電漿的正離子的量,以減少站1中受到處理之晶圓101的凸晶圓彎曲。
類似地,分流電感L42藉由高頻阻擋電路504B、處於常關位置的開關S2、電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B而耦合至站2讓分流電感L42能控制被供給至站2的電流量。例如,分流電感L42的電感變化以增加藉由高頻阻擋電路504B、處於常關位置的開關S2、電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B供給至站2的電流量。又例如,當分流電感L42的電感變化時,自分流電感L42藉由端點E3、高頻阻擋電路504B、輸出O2、處於常關位置之開關S2、電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B而流至站2的電流量變化如增加或減少。
電流量的增加會增加撞擊站2中受到處理之晶圓101之表面上之離子的量,以減少晶圓彎曲。例如,當分流電感L42係藉由高頻阻擋電路504B、處於常關位置的開關S2、電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B而耦合至站2之噴淋頭150時,可變化分流電感L42的電感而增加流至站2之噴淋頭150的電流量。當同軸纜線416B係耦合至噴淋頭150且平臺140係耦合至地電位或另一電位時,流至噴淋頭150的電流增加。流至噴淋頭150之電流量的增加會增加自噴淋頭150移動至平臺140之電漿的正離子的量,以減少站2中受到處理之晶圓101的凹晶圓彎曲。又例如,當分流電感L42係藉由高頻阻擋電路504B、處於常關位置之開關S2、電感L11、OUT#2、及同軸纜線416B而耦合至站2的平臺140時,可變化分流電感L42的電感而增加流至站2之平臺140的電流量。當同軸纜線416B係耦合至平臺140且噴淋頭150係耦合至地電位或另一電位時,流至平臺140的電流增加。流至平臺140之電流量的增加會增加自噴淋頭
150移動至平臺140之電漿的正離子的量,以減少站2中受到處理之晶圓101的凸晶圓彎曲。
又,類似地,分流電感L44藉由高頻阻擋電路504C、處於常關位置的開關S3、電感L13、OUT#3、及同軸纜線416C而耦合至站3讓分流電感L44能控制被供給至站3的電流量。類似地,分流電感L46藉由高頻阻擋電路504D、處於常關位置的開關S4、電感L15、OUT#4、及同軸纜線416D而耦合至站4讓分流電感L46能控制被供給至站4的電流量。
一被動元件如分流電感L40、或L42、或L44、或L46等被用於組合與分配器802內。組合與分配器802供電予位於單一室或多室中之站1至4中的兩或更多站。藉著增加在噴淋頭150與平臺140之間之離子的量,每一分流電感L40、L42、L44、及L46改變站1至4中之對應站之總阻抗對晶圓彎曲的響應俾使被供給至該站的功率不受晶圓101的彎曲的影響。例如,修改分流電感L40的電感以改變站1之總阻抗的響應、修改分流電感L42的電感以改變站2之總阻抗的響應、修改分流電感L44的電感以改變站3之總阻抗的響應、修改分流電感L46的電感以改變站4之總阻抗的響應。在某些實施例中,組合與分配器802能減少當初始彎曲導致較低的RF功率然後導致甚至更大的彎曲時之脫序情況的機會。又例如,下面將更詳細說明的一參數探針係耦合於輸出OUT#1處或耦合至站1的一輸入以量測晶圓101之製程期間之一參數一第一時間。使用者讀取量測到的參數並在晶圓101之製程之後手動修改分流電感L40之一數值以增加流至站1之電流量。參數探針再次量測晶圓101之製程期間之該參數一第二時間。該第二時間係於該第一時間之後。在第二次製程之後,使用者手動改變電感L40的一數值。重覆量測參數然後改變電感L40之電感的此程序,直到
電感係落在該參數之一預定數值的一預定限度內為止。是以,被動控制電感L40以達到該參數的該預定數值。類似地,手動修改電感L42、L44、及L46的電感,直到其對應電感係落在該參數之對應預定數值之對應預定限度內為止。
在一實施例中,一站之該參數之一預定數值之一預定限度係不同於另一站之該參數之一預定數值之一預定限度。在一實施例中,一站之該參數之一預定數值之一預定限度係等於另一站之該參數之一預定數值之一預定限度。在一實施例中,一站之該參數之一預定數值係不同於另一站之該參數之一預定數值。在一實施例中,一站之該參數之一預定數值係等於另一站之該參數之一預定數值。
圖8B為一系統810之一實施例的一圖,其例示控制可變分流電感L401、L421、L441、及L461以使輸送功率的變化實質上可忽略如輸送功率之零百分比變化或落在輸送功率之零百分比變化的一預定限度內。藉著控制可變分流電感L401、L421、L441、及L461,能主動控制站1至4處之晶圓101的晶圓彎曲。系統810包含探針控制與系統控制110及一組合與分配器812。組合與分配器812係與組合與分配器802相同,但在組合與分配器812中分流電感L40被可變分流電感L401所取代、分流電感L42被可變分流電感L421所取代、分流電感L44被可變分流電感L441所取代、分流電感L46被可變分流電感L461所取代。例如,分流電感L401、L421、L441、及L461中之一或多者的電感係受到探針控制與系統控制110以在晶圓101的製程期間變化。例如,分流電感L401的電感係受到探針控制與系統控制110的控制以在站1中之晶圓101的薄膜沉積期間增加或減少。又例如,分流電感L421的電感係受到探針控制與系統控制110的控制以在站2中之晶圓101的薄膜沉積期間增加或減少。
系統810更包含耦合至同軸纜線416A之一端點814A的一參數探針Pa且端點814A係耦合至OUT#1。端點814A係位於站1之輸入處。又,系統810包含耦合至同軸纜線416B之一端點814B的一參數探針Pb且端點814B係耦合至OUT#2。端點814B係位於站2之輸入處。又,系統810更包含耦合至同軸纜線416C之一端點814C的一參數探針Pc且端點814C係耦合至OUT#3。端點814C係位於站3之輸入處。系統810更包含耦合至同軸纜線416D之一端點814D的一參數探針Pd且端點814D係耦合至OUT#4。端點814D係位於站4之輸入處。
端點814A係位於站1之一輸入處。例如,端點814A係連接至站1之平臺140或噴淋頭150。類似地,端點814B係位於站2之一輸入處、端點814C係位於站3之一輸入處、端點814D係位於站4之一輸入處。例如,端點814B係耦合至站2之噴淋頭150或平臺140、端點814C係耦合至站3之噴淋頭150或平臺140、端點814D係耦合至站4之噴淋頭150或平臺140。
每一參數探針Pa至Pd的實例包含一功率感測器如量測輸送至一站之功率的一感測器。例如,參數探針Pa量測自OUT#1藉由同軸纜線416A與端點814A而輸送至站1的功率。又例如,參數探針Pb量測自OUT#2藉由同軸纜線416B與端點814B而輸送至站2的功率。輸送至一站之功率的一實例為藉由一同軸纜線供給至該站之功率與藉由該同軸纜線自該站所反射之功率之間的差。每一參數探針Pa至Pd的另一實例包含量測供給至一站之功率與自該站反射之功率的一功率感測器。
系統810亦包含複數馬達Ma、Mb、Mc、及Md。馬達Ma係藉由一連接機構816A而耦合至分流電感L401。類似地,馬達Mb係藉由一連接機
構816B而耦合至分流電感L421、馬達Mc係藉由一連接機構816C而耦合至分流電感L441、馬達Md係藉由一連接機構816D而耦合至分流電感L461。
每一馬達Ma、Mb、Mc、及Md係耦合至探針控制與系統控制110。例如,馬達Ma係藉由位於探針控制與系統控制110內之一驅動器如一或多個電晶體而耦合至探針控制與系統控制110之處理器。又例如,馬達Mb係藉由位於探針控制與系統控制110內之一驅動器如一或多個電晶體而耦合至探針控制與系統控制110之處理器。馬達Mc係藉由位於探針控制與系統控制110內之一驅動器如一或多個電晶體而耦合至探針控制與系統控制110之處理器。類似地,馬達Md係藉由位於探針控制與系統控制110內之一驅動器如一或多個電晶體而耦合至探針控制與系統控制110之處理器。
在端點814A處輸送至站1的功率係自參數探針Pa藉由一傳輸纜線818A而發送至探針控制與系統控制110之處理器。探針控制與系統控制110之處理器在一預設時間期間內接收該經輸送的功率,該預設時間期間係儲存於探針控制與系統控制110的記憶體裝置中。處理器判斷在該預設時間期間內端點814A處輸送之功率的變化是否為實質上可忽略的如落在零百分比變化的一預定限度內。例如,處理器判斷在該預設時間期間內端點814A處輸送之功率的變化是否小於一預定限度如1個百分比。又例如,處理器判斷在該預設時間期間內輸送之功率的變化是否小於一預定限度如0.08%。更例如,處理器判斷在該預設時間期間內輸送之功率之變化所具有的標準差是否小於一預定限度如一預定百分比。處理器自參數探針Pa所量測到的功率計算標準差。預定百分比係儲存在記憶體裝置中。
在判斷出在端點814A處輸送至站1之功率的變化係大於零百分變化的一預定限度時,處理器控制分流電感L401以改變分流電感L401的電感。例如,處理器發送一訊號至馬達Ma而改變分流電感L401之中心的位置以變化該中心相對於分流電感L401之線圈的位置,以修改分流電感L401的電感。處理器控制分流電感L401而變化分流電感L401的電感,直到在端點814A處輸送至站1之功率的變化係實質上可忽略如小於零百分變化的一預定限度為止。當輸送至站1之功率的變化係實質上可忽略時,可減少晶圓101的晶圓彎曲。
類似地,基於參數探針Pb在該預設時間期間內所量測到之經輸送的功率,探針控制與系統控制110控制分流電感L421俾使在端點814B處輸送至站2之功率的變化係實質上可忽略的。又,基於參數探針Pc在該預設時間期間內所量測到之經輸送的功率,探針控制與系統控制110控制分流電感L441俾使在端點814C處輸送至站3之功率的變化係實質上可忽略的。又,基於參數探針Pd在該預設時間期間內所量測到之經輸送的功率,探針控制與系統控制110控制分流電感L461俾使在端點814D處輸送至站4之功率的變化係實質上可忽略的。
在使用分流電感L40、L42、L44、及L46而非使用可變分流電感L401、L421、L441、及L461的實施例中,手動以另一固定分流電感來取代分流電感40,直到探針控制與系統控制110之處理器判斷出參數探針Pa在端點814A處所量測到之經輸送的功率的變化為可忽略的為止。又,手動以另一固定分流電感來取代分流電感42,直到探針控制與系統控制110之處理器判斷出參數探針Pb在端點814B處所量測到之經輸送的功率的變化為可忽略的為止。類似地,手動以另一固定分流電感來取代分流電感44,直到探針控制與系統控制110之處
理器判斷出參數探針Pc在端點814C處所量測到之經輸送的功率的變化為可忽略的為止。又,手動以另一固定分流電感來取代分流電感46,直到探針控制與系統控制110之處理器判斷出參數探針Pd在端點814D處所量測到之經輸送的功率的變化為可忽略的為止。
在一實施例中,在輸出OUT#1至OUT#4處量測經輸送的功率來取代在端點814A至814D處量測經輸送的功率。
在一實施例中,在同軸纜線416D至416D上的任何點處量測經輸送的功率來取代在輸出OUT#1至OUT#4處量測經輸送的功率或在端點814A至814D處量測經輸送的功率。
在一實施例中,自一參數探針量測供給的功率與反射的功率並將其發送至探針控制與系統控制110之處理器以取代自一參數探針量測經輸送的功率並將其發送至探針控制與系統控制110。探針控制與系統控制110之處理器計算供給至一站之功率與自該站反射之功率之間的差以計算輸送至該站的功率。
圖9A為一分流電感900之一實施例的一電路圖,其例示分流電感900係位於包含一調制電路和一電感的一低頻電路部分與包含一高頻阻擋電路和一電容器的另一低頻電路部分之間。該複數低頻電路部分為圖8A之低頻電路806的複數部件。當分流電感900為固定的時,分流電感L40、或L42、或L44、或L46為分流電感900的一實例。類似地,當分流電感900是可變的時,分流電感L401、或L421、或L441、或L461為分流電感900的一實例。分流電感900的一端係耦合至一地連接件。分流電感900的另一端係耦合至位於包含該調制電路和該電感的該低頻電路部分與包含該高頻阻擋電路和該電容器的另一低頻電路部分之間的一端點Ea。例如,分流電感L40係耦合至位於包含電容
器C5和電感L1的一低頻電路部分與包含高頻阻擋電路504A和電容器C10的另一低頻電路部分之間的端點E1(圖8A)。又例如,分流電感L42係耦合至位於包含電容器C6和電感L2的一低頻電路部分與包含高頻阻擋電路504B和電容器C12的另一低頻電路部分之間的端點E3(圖8A)。更例如,分流電感L44係耦合至位於包含電容器C7和電感L3的一低頻電路部分與包含高頻阻擋電路504C和電容器C14的另一低頻電路部分之間的端點Ea(圖8A)。更例如,分流電感L46係耦合至位於包含電容器C8和電感L4的一低頻電路部分與包含高頻阻擋電路504D和電容器C16的另一低頻電路部分之間的端點Ea。
圖9B為分流電感900之一實施例的一電路圖,其例示分流電感900係耦合於低頻電路506之一高頻阻擋電路與電漿製程站1至4中的一者之間。例如,分流電感L40係耦合於組合與分配器121的高頻阻擋電路504A與開關S1之間。分流電感L40的一端係耦合至一地連接件而分流電感900的另一端係耦合至高頻阻擋電路504A與開關S1之間之一點處之一端點Eb,開關S1係連接至高頻阻擋電路504A。又例如,分流電感L42係耦合至位於高頻阻擋電路504B與開關S2之間的端點Eb如輸出O2。更例如,分流電感L44係耦合至位於高頻阻擋電路504C與開關S3之間的端點Eb如輸出O3。更例如,分流電感L46係耦合至位於高頻阻擋電路504D與開關S4之間的端點Eb如輸出O4。
又例如,分流電感900係耦合於輸出電路510之一開關與輸出電路510的一電感之間。又例如,分流電感L40係連接至開關S1與電感L9之間的端點Eb如點P1(圖8A)。又例如,分流電感L42係連接至開關S2與電感L11之間的端點Eb如點P2(圖8A)。又更例如,分流電感L44係連接至開關S3與電
感L13之間的端點Eb如一點。又例如,分流電感L46係連接至開關S4與電感L15之間的端點Eb如一點。
更例如,分流電感900係耦合於一輸出電路510與電漿製程站1至4中的一者之間。又更例如,分流電感L40係連接至輸出OUT#1與電漿製程站1之間之同軸纜線416A上的端點Eb如一點。又例如,分流電感L42係連接至輸出OUT#2與電漿製程站2之間之同軸纜線416B上的端點Eb如一點。又更例如,分流電感L44係連接至輸出OUT#3與電漿製程站3之間之同軸纜線416C上的端點Eb如一點。又更例如,分流電感L46係連接至輸出OUT#4與電漿製程站4之間之同軸纜線416D上的端點Eb如一點。
又例如,分流電感900係耦合於平衡電感L9、L11、L13、及L15中之一者與輸出OUT#1至OUT#4中耦合至該平衡電感之一者之間。又例如,分流電感L40係耦合至電感L9與組合與分配器121之輸出OUT#1之間的端點Eb如點P3。又例如,分流電感L42係耦合至電感L11與組合與分配器121之輸出OUT#2之間的端點Eb如點P4。又更例如,分流電感L44係耦合至電感L13與組合與分配器121之輸出OUT#3之間的端點Eb如一點。又更例如,分流電感L46係耦合至電感L15與組合與分配器121之輸出OUT#1之間的端點Eb如一點。
應注意,分流電感900係耦合至端點Eb而非端點Ea。
圖9C為分流電感900之一實施例的一電路圖,其例示分流電感900係耦合於低頻電路506之輸入520與包含一調制電路和一電感的一低頻電路部分之間。低頻電路部分為低頻電路506的一部分。例如,分流電感900的一端係耦合至一地連接件而分流電感900的另一端係耦合至位於低頻電路506之輸
入520與DC阻擋電容器C1至C4中之一者之間的一端點Ec。更例如,分流電感L40係連接至電容器C1與低頻電路506之輸入520(圖8A)之間之端點Ec如點P5。又例如,分流電感L42係連接至電容器C2與低頻電路506之輸入520之間之端點Ec如點P6(圖8A)。又更例如,分流電感L44係連接至電容器C3與低頻電路506之輸入520之間之端點Ec如一點。又更例如,分流電感L46係連接至電容器C4與低頻電路506之輸入520之間之端點Ec如一點。
又例如,分流電感900的一端係耦合至一地連接件而分流電感900的另一端係耦合至位於DC阻擋電容器C1至C4中之一者與電感L1至L4中耦合至該DC阻擋電容器之一者之間的一端點Ec。更例如,分流電感L40係耦合至電容器C1與電感L1之間之端點Ec如點P7。又例如,分流電感L42係耦合至電容器C2與電感L2之間之端點Ec如點P8(圖8A)。又更例如,分流電感L44係耦合至電容器C3與電感L3之間之端點Ec如一點。又更例如,分流電感L46係耦合至電容器C4與電感L4之間之端點Ec如一點。
應注意,在一實施例中,即便分流電感900的一耦合位置係介於低頻電路506之輸入520與站1至4中之一者的一輸入之間,上面參考圖8A之被動控制分流電感L40、L42、L44、及L46的方法同樣可應用至分流電感900。例如,使用者在站1處之晶圓101的製程之後手動改變分流電感900的一數值直到參數探針Pa在同軸纜線416A之端點814A處所量測到之該參數的一數值係落在該參數之一預定數值的一預定限度內為止。又例如,使用者在站2處之晶圓101的製程之後手動改變分流電感900的一數值直到參數探針Pb在同軸纜線416B之端點814B處所量測到之該參數的一數值係落在該參數之一預定數值的一預定限度內為止。
更應注意,在一實施例中,即便分流電感900的一耦合位置係介於低頻電路506之輸入520與站1至4中之一者的一輸入之間,上面參考圖8B之主動控制分流電感L401、L421、L441、及L461的方法同樣可應用至分流電感900。例如,在站1處之晶圓101的製程之後使用馬達Ma改變分流電感900的一數值直到參數探針P1在同軸纜線416A之端點814A處所量測到之該參數的一數值係落在該參數之一預定數值的一預定限度內為止。在此實例中,分流電感L900係耦合於低頻電路506之輸入520與同軸纜線416A之端點814A之間。又例如,在站2處之晶圓101的製程之後使用馬達Mb改變分流電感900的一數值直到參數探針P2在同軸纜線416B之端點814B處所量測到之該參數的一數值係落在該參數之一預定數值的一預定限度內為止。在此實例中,分流電感L900係耦合於低頻電路506之輸入520與同軸纜線416B之端點814B之間。
應注意,分流電感900係耦合至端點Ec而非端點Ea或Eb。
更應注意,在一實施例中,分流電感900係並聯耦合至一站。例如,分流電感L40係並聯耦合至站1、分流電感L42係並聯耦合至站2、分流電感L44係並聯耦合至站3、分流電感L46係並聯耦合至站4。例如,分流電感L40的一端係耦合至同軸纜線416A而分流電感L40的另一端係耦合至一地連接件。類似地,一端如站1的平臺140或噴淋頭150係耦合至同軸纜線416A而一相對端如站1的噴淋頭150或平臺140係耦合至一地連接件。相對於噴淋頭150,平臺140係位於站1的一相對端。又例如,分流電感L401係並聯耦合至站1、分流電感L421係並聯耦合至站2、分流電感L441係並聯耦合至站3、分流電感L461係並聯耦合至站4。更例如,分流電感900係耦合至低頻電路506之輸入520與圖8B中所示之複數端點814A至814D中之一者之間的一點處。又例如,
分流電感900係耦合至低頻電路506與複數端點814A至814D中之一者之間的一點處。更例如,參考圖9A至9C所述之分流電感900耦合至站1至4中之一者的各種方式皆為分流電感900與站1至4中之一者之間之並聯耦合的例示。
圖10為當未使用分流電感L40、L42、L44、及L46時之晶圓彎曲與使用分流電感L40、L42、L44、及L46時之晶圓彎曲的比較。如圖10之上半所示,當未使用分流電感L40、L42、L44、及L46時,由於較大量的離子轟擊晶圓101,因此晶圓101有正彎曲。晶圓101上沉積的膜層數目隨著時間經過增加,如圖10中之上半的圖所示,被輸送至處理晶圓101之站1的低頻功率減少。隨著低頻功率減少,轟擊晶圓101之離子數目減少如「較少離子轟擊」等所示,因此晶圓彎曲增加如「更正的彎曲」等所示。
參考圖10的下半,當在系統800中使用分流電感L40、L42、L44、及L46時,如圖10的下半中的圖所示,經輸送之低頻功率維持實質上固定。當經輸送之低頻功率維持實質上固定時,晶圓101上的離子轟擊亦實質上固定。隨著時間經過,雖然晶圓101上沉積的膜層數目增加,但如圖10之下半中的「穩定晶圓彎曲」所示,晶圓彎曲有最小的改變如無變化。
圖11例示分流電感L40、L42、L44、及L46對被輸送至站1之低頻功率之變化的效應。如電路1102中所示,站1至4中之一者內之電漿的阻抗被指定為Rp且電漿的容抗被指定為Xp,當晶圓101彎曲時容抗Xp變得更負。歸因於站1至4中之一者的阻抗為Rst,歸因於站1至4中之一者的電抗為Xst。當晶圓101彎曲時阻抗Rst減少。電流I被提供至站1至4中之一者且在晶圓101彎曲時實質上不變。當晶圓彎曲時,被輸送至站1至4中之一者的功率P會隨著阻抗Rst減少而減少。影響阻抗Rst的阻抗Rc包含噴淋頭150的阻抗、
站1至4中之一者之壁的阻抗、平臺140的阻抗、及站1至4中之一者內之寄生電漿的阻抗。影響電抗Xp之電抗Xc包含噴淋頭150的電抗、站1至4中之一者之壁的電抗、平臺140的電抗、及站1至4中之一者內之寄生電漿的電抗。分流電感L40、L42、L44、及L46係用以控制如增加被提供至站1至4中之一者之電流I進而控制被提供如輸送或供給至站1至4中之一者的功率。例如,修改分流電感L40的電感俾以達到被供給至站1之電流的變化如△I等進而抵消被輸送至站1之功率的減少如△P等。又例如,當△I/I係等於-△R/2R時,被輸送至站1之功率的變化△P為零。藉著選擇分流電感L40的一數值,使△I/I等於-△R/2R。電流的相對變化△I/I為阻抗R之相對變化△R/R的一半且正負符號與阻抗R之相對變化△R/R相反。利用俾使△I/I等於-△R/2R之分流電感L40的數值,晶圓101 at站1處之晶圓101的晶圓彎曲不會影響被輸送至站1的功率。被輸送至站1的功率隨著被沉積至晶圓101上之膜層之數目的增加而減少。
圖12A與12B為流程圖之實施例圖,其例示使用分流電感L40、L42、L44、及L46對於被輸送至站1至4之功率之減少的效應。控制如預先定義、預設、激烈控制分流電感L40、L42、L44、及L46的電感以增加被供給至站1至4之電流如使△I為正等。電流增加會抵消被輸送至站1至4之功率的減少。經輸送之功率的減少係隨著被沉積在晶圓101上之膜層之數目的增加而發生。
分流電感L40緩和站1之阻抗的阻抗下降如緩和△R<<0等且亦增加輸送至站1的電流俾使△I>0。應注意,△R係與△Rst相同。兩個功率影響機制如I2△R與2IR△I等彼此抵消俾使被輸送至站1之功率的變化(以△P代表)為實質上可忽略如等於零百分比或落在零百分比的一預定限度內。例如,△P的一數值範圍係介於0.05%與1%之間。又例如,△P為0.7%。預定限度係儲存在
記憶體裝置中。類似地,分流電感L42緩和站2之阻抗的阻抗下降如緩和△R<<0等且亦增加輸送至站2的電流。分流電感L44緩和站3之阻抗的阻抗下降如緩和△R<<0等且亦增加輸送至站3的電流。分流電感L46緩和站4之阻抗的阻抗下降如緩和△R<<0等且亦增加輸送至站4的電流。
圖13A為圖1302之一實施例圖,其顯示隨著沉積至晶圓101上之膜層數目之增加,輸送至站1至4其中一者之低頻功率減少。圖1302繪製低頻功率對時間的作圖。隨著時間增加,沉積在晶圓101上之膜層的數目增加。在沉積在晶圓101上之堆疊膜層的某個閾值數目後,在一多站設備如站1至4所有站等上之站LF功率漂移。在下面如圖13B所示,分流電感L40、L42、L44、及L46穩定功率輸送。
圖13B為圖1304之一實施例圖,其例示隨著沉積至晶圓101上之膜層數目之增加,輸送至站1之功率的減少比圖13A所示的減少更少。圖1304繪製當針對站1至4中之一者使用分流電感L40時被輸送至站1至4中之一者之低頻功率對時間的作圖。
相較於圖1302,在圖1304中被沉積之每一膜層如氧化物或氮化物等係由一窄功率峰所代表。每一峰的最大強度代表被輸送至站1至4中之一者的功率。
本文中所述的實施例可利用各種電腦系統配置施行之,此些電腦系統配置包含手持硬體單元、微處理器系統、微處理器系或可程式化的消費電子裝置、迷你電腦、主機等。本文中所述的實施例亦可在分散式的計算環境中施行,在此種環境中任務係由經由網路鏈結的複數遠端處理硬體單元所執行。
在某些實施例中,控制器為系統的一部分,系統可為上述實例的一部分。此類系統包含半導體製程設備,半導體製程設備包含製程工具或複數工具、製程室或複數製程室、製程平臺或複數平臺、及/或特定的製程元件(晶圓座臺、氣體流動系統等)。此些系統係與一些電子裝置整合,此些電子裝置係用以在半導體晶圓或基板的製程之前、期間及之後控制系統的操作。此些電子裝置係稱為「控制器」,其可控制系統的各種元件或子部件。取決於製程需求及/或系統類型,控制器可被程式化以控制文中所揭露的任何製程,製程包含製程氣體的輸送、溫度設定(如加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、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、位置與操作設定、晶圓傳輸進入或離開設備與連接至系統或與系統具有界面的其他傳輸設備及/或裝載互鎖機構。
概括地說,在各種實施例中,控制器可被定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體及/或軟體的電子裝置,其可接收指令、發佈指令、控制操作、致能清理操作、致能終點量測等。積體電路可包含儲存了程式指令之具有韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSP)、被定義為特殊應用積體電路(ASIC)的晶片、PLD、及/或能執行程式指令(如軟體)的一或多個微處理器或微控制器。程式指令可為與控制器通訊之具有各種獨立設定(或程式檔案)形式的指令,其定義為了在半導體晶圓上或針對半導體晶圓進行特定製程所用的操作參數。在某些實施例中,操作參數為製程工程師為了完成一或多膜層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路及/或晶圓之晶粒之製造期間的一或多個製程步驟所定義之配方的一部分。
在某些實施例中控制器為整合至系統、耦合至系統、藉由網路連接至系統、或其組合的電腦的一部分或控制器耦合至電腦。例如,控制器係位於「雲端」中或工廠主機電腦系統的全部或部分中,這允許使用者遠端接取晶圓製程。控制器致能遠端接取系統以監控製造操作的目前進展、檢視過去製造操作的歷程、自複數製造操作檢視驅勢或效能度量、改變現有製程的參數、設定製程步驟以符合現有製程、或開始一新的製程。
在某些實施例中,遠端電腦(或伺服器)可經由電腦網路對系統提供製程配方,電腦網路包含區域網路或網際網路。遠端電腦可包含使用者介面,使用者介面讓使用者能進入或程式化參數及/或設定,然後自遠端電腦與系統通訊。在某些實例中,控制器接收數據形式的指令,此些指令指定在一或多個操作期間欲進行之每一製程步驟用的複數參數。應瞭解,複數參數係特別針對欲施行之製程的類型及控制器用以交界或控制之設備的類型。因此如上所述,可分散控制器如藉著包含一或多個藉由網路互連並朝向共同目的如文中所述之製程與控制工作的離散控制器。為了此類目的的分散控制器的實例包含製程室上的一或多個積體電路,其係與一或多個位於遠端(例如位於平臺位準處或為遠端電腦的一部分)的積體電路通訊而共同控制製程室中的製程。
不受限地,在各種實施例中,系統可包含電漿蝕刻室或模組、沉積室或模組、旋轉沖洗室或模組、金屬鍍室或模組、清理室或模組、邊緣蝕刻室或模組、物理氣相沉積(PVD)室或模組、化學氣相沉積(CVD)室或模組、原子層沉積(ALD)室或模組、原子層蝕刻(ALE)室或模組、離子植入室或模組、軌道室或模組、及和半導體晶圓之製造相關或用於製造的任何其他半導體製程系統。
更應注意,在某些實施例中,雖然上述操作可應用至數種電漿室如包含感應耦合電漿(ICP)反應器的電漿室、變壓器耦合電漿室、電容耦合電漿反應器、導體設備、介電設備、包含電子迴旋共振(ECR)反應室的電漿室等。例如,一或多個RF產生器係耦合至ICP反應器內的一電感。電感的實例包含螺管、圓頂形線圈、平面形線圈等。
如上所述,取決於設備所欲進行的製程步驟或複數步驟,控制器可與下列的一或多者通訊交流:其他設備電路或模組、其他設備的元件、叢集設備、其他設備的界面、相鄰設備、鄰近設備、位於工廠內的設備、主電腦、另一控制器、或半導體製造工廠中用以將晶圓容器載入與載出設備位置及/或裝載接口的材料運輸用設備。
考慮到上述實施例,應瞭解,某些實施例可進行涉及儲存在電腦系統中之數據的各種電腦施行操作。此些電腦施行操作需要操控物理數量。形成實施例之文中所述操作的任何者對於機械操作皆為有用的。
某些實施例亦關於用以執行此些操作的硬體單元或設備。可針對專門用途的電腦專門建構設備。當一電腦被定義為專門用途之電腦時,此電腦除了能夠針對專門用途運行之外,亦可進行其他處理、程式執行或其他非屬特別用途的子程式。
在某些實施例中,操作可由選擇性活化的電腦執行或者可由儲存在電腦記憶體、或自電腦網路所獲得的一或多個電腦程式所配置。當數據係自電腦網路獲得時,該數據可由電腦網路上的其他電腦如電端計算資源所處理。
亦可將文中所述之一或多個實施例製作成非暫態電腦可讀媒體上的電腦可讀碼。非暫態電腦可讀媒體可以是可儲存數據且後續可被電腦系統
讀取的任何數據儲存硬體單元如記憶體裝置。非暫態電腦可讀媒體的實例包含硬碟、網路附加儲存(NAS)、ROM、RAM、光碟-ROM(CD-ROM)、可錄CD(CD-R)、可重覆寫入之CD(CD-RW)、磁帶及其他光學式及非光學式儲存硬體單元。在某些實施例中,非暫態電腦可讀媒體可包含分散於網路耦合電腦系統的電腦可讀實質媒體,因此電腦可讀碼係以分散方式儲存及執行。
雖然上述某些方法操作係以特定順序說明之,但應瞭解,在各種實施例中,在方法操作之間可進行其他閒雜步驟或者可調整方法操作使其發生的時間略有不同,或者可將方法操作分配至允許方法操作以各種間隔進行的系統中,或者可以不同於文中所示的順序來進行方法操作。
更應注意,在不脫離本文所述之各種實施例的範圍的情況下,在一實施例中,來自任何上述實施例的一或多個特徵可與任何其他實施例的一或多個徵特結合。
為了讓熟知此項技藝者能清楚瞭解本發明,已詳細說明了前面的實施例,應明白,在隨附之申請專利範圍的範疇內可進行某些變化與修改。因此,此些實施例應被視為是說明性而非限制性的,且實施例並不限於文中所述的細節,在隨附申請範圍的範疇與等效物內可修改此些實施例。
104‧‧‧RF產生器
106‧‧‧匹配網路
110‧‧‧探針控制與系統控制
121‧‧‧組合與分配器
400‧‧‧系統
402‧‧‧低頻產生器
404‧‧‧高頻產生器
406‧‧‧低頻匹配網路
408‧‧‧高頻匹配網路
408A‧‧‧參數探針
408B‧‧‧參數探針
408C‧‧‧參數探針
408D‧‧‧參數探針
410‧‧‧同軸纜線
412‧‧‧同軸纜線
414‧‧‧同軸纜線
416A‧‧‧同軸纜線
416B‧‧‧同軸纜線
416C‧‧‧同軸纜線
416D‧‧‧同軸纜線
Claims (40)
- 一種將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,包含:一低頻電路,係配置以耦合至一低頻阻抗匹配網路並提供複數低頻射頻(RF)訊號,其中該低頻電路包含複數高頻阻擋電路,其中該複數高頻阻擋電路之各者包含與一電容器並聯耦合的一電感;一高頻電路,係配置以耦合至一高頻阻抗匹配網路並提供複數高頻RF訊號,其中該高頻電路係耦合至該低頻電路;一輸出電路,係耦合至該高頻電路,其中該輸出電路係配置以耦合至該複數電漿製程站,其中該輸出電路係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以提供複數經組合的RF訊號至該複數電漿製程站;及複數分流電感,其中該複數分流電感之各者在一端處係耦合至一地連接件而在一相對端處係耦合至該複數高頻阻擋電路之對應者,以控制流至該複數電漿製程站之對應者的電流量,其中該複數分流電感之各者係並聯耦合至複數電容器之對應者。
- 如申請專利範圍第1項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感中的一者係耦合於該低頻電路之一輸入與一同軸纜線的一端之間,該同軸纜線將該輸出電路的一輸出耦合至該複數電漿製程站中的對應者。
- 如申請專利範圍第1項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感中的一者係藉由該複數高頻阻擋電路中的一者及一開關而耦合至該輸出電路的一平衡電感。
- 如申請專利範圍第3項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數電容器之對應者在一端處係耦合至該地連接件並在一相對端處耦合至該複數高頻阻擋電路之對應者。
- 如申請專利範圍第1項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感之各者為一可變電感或固定電感。
- 一種將功率輸送至複數電漿製程站的系統,包含:一第一射頻(RF)產生器,係用以產生具有一第一頻率的一第一RF訊號;一第二RF產生器,係用以產生具有一第二頻率的一第二RF訊號;一第一匹配網路,係耦合至該第一RF產生器以接收該第一RF訊號,其中該第一匹配網路係用以在自該第一RF產生器接收到該第一RF訊號時輸出一第一經修改的RF訊號;一第二匹配網路,耦合至該第二RF產生器以接收該第二RF訊號,其中該第二匹配網路係用以在自該第二RF產生器接收到該第二RF訊號時輸出一第二經修改的RF訊號;一功率分配器,耦合至該第一匹配網路之一輸出及該第二匹配網路之一輸出,其中該功率分配器係用以組合該第一經修改的RF訊號與該第二經修改的RF訊號以將複數經組合的RF訊號提供予該複數電漿製程站,其中該功率分配器具有耦合至該複數電漿製程站的複數輸出,其中該功率分配器包含:一低頻電路,係耦合至該第一匹配網路並用以接收該第一經修改的RF訊號以提供複數低頻RF訊號,其中該低頻電路包含複數高頻阻擋電路,其中該複數高頻阻擋電路之各者包含與一電容器並聯耦合的一電感; 一高頻電路,係耦合至該第二匹配網路及該低頻電路,並用以接收該第二經修改的RF訊號以提供複數高頻RF訊號;一輸出電路,係耦合至該高頻電路及該複數電漿製程站,其中該輸出電路係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以提供該複數經組合的RF訊號至該複數電漿製程站;及複數分流電感,其中該複數分流電感之各者在一端處係耦合至一地連接件而在一相對端處係耦合至該複數高頻阻擋電路之對應者,以控制流至該複數電漿製程站之對應者的電流量,其中該複數分流電感之各者係並聯耦合至複數電容器之對應者。
- 如申請專利範圍第6項之將功率輸送至複數電漿製程站的系統,其中該複數分流電感中的一者係耦合於該低頻電路之一輸入與一同軸纜線的一端之間,該同軸纜線將該輸出電路的一輸出耦合至該複數電漿製程站中的對應者。
- 如申請專利範圍第6項之將功率輸送至複數電漿製程站的系統,其中該複數分流電感中的一者係藉由該複數高頻阻擋電路中的一者及一開關而耦合至該輸出電路的一平衡電感。
- 如申請專利範圍第8項之將功率輸送至複數電漿製程站的系統,其中該複數電容器之對應者在一端處係耦合至該地連接件並在一相對端處耦合至該複數高頻阻擋電路的對應者。
- 如申請專利範圍第6項之將功率輸送至複數電漿製程站的系統,其中該複數分流電感之各者為一可變電感或一固定電感。
- 一種將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,包含: 一低頻電路,係配置以耦合至一低頻阻抗匹配網路並提供複數低頻射頻(RF)訊號,其中該低頻電路包含複數直流(DC)阻擋電容器;一高頻電路,係配置以耦合至一高頻阻抗匹配網路並提供複數高頻RF訊號,其中該高頻電路係耦合至該低頻電路;一輸出電路,係耦合至該高頻電路,其中該輸出電路係配置以耦合至該複數電漿製程站,其中該輸出電路係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以提供複數經組合的RF訊號至該複數電漿製程站;及複數分流電感,其中該複數分流電感之各者係耦合至該低頻電路之一輸入與該低頻電路之該複數DC阻擋電容器的對應者之間之一點處,以控制流至該複數電漿製程站之對應者的電流量。
- 如申請專利範圍第11項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感之各者為一可變電感或一固定電感。
- 如申請專利範圍第11項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感中的一者係耦合於該低頻電路之一輸入與一同軸纜線的一端之間,該同軸纜線將該輸出電路的一輸出耦合至該複數電漿製程站中的對應者。
- 一種將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,包含:一低頻電路,係配置以耦合至一低頻阻抗匹配網路並提供複數低頻射頻(RF)訊號,其中該低頻電路包含複數直流(DC)阻擋電容器及複數電感;一高頻電路,係配置以耦合至一高頻阻抗匹配網路並提供複數高頻RF訊號,其中該高頻電路係耦合至該低頻電路; 一輸出電路,係耦合至該高頻電路,其中該輸出電路係配置以耦合至該複數電漿製程站,其中該輸出電路係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以提供複數經組合的RF訊號至該複數電漿製程站;及複數分流電感,其中該複數分流電感之各者係耦合至該低頻電路之該複數DC阻擋電容器的對應者與該低頻電路之該複數電感的對應者之間之一點處,以控制流至該複數電漿製程站之對應者的電流量。
- 如申請專利範圍第14項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感中的一者係耦合於該低頻電路之一輸入與一同軸纜線的一端之間,該同軸纜線將該輸出電路的一輸出耦合至該複數電漿製程站中的對應者。
- 如申請專利範圍第14項之將功率輸送至複數電漿製程站的功率分配器,其中該複數分流電感之各者為一可變電感或一固定電感。
- 一種功率分配器,包含:複數低頻路徑,係用以接收一低頻的經修改射頻(RF)訊號,俾輸出複數低頻RF訊號;複數高頻路徑,係用以接收一高頻的經修改RF訊號,俾輸出複數高頻RF訊號,其中該複數高頻路徑之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者;複數輸出路徑,係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以輸出複數經組合的訊號至複數電漿製程站,其中該複數輸出路徑之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者及該複數高頻路徑之對應者;及複數分流電感,係用以控制供至該複數電漿製程站的複數電流量,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者。
- 如申請專利範圍第17項之功率分配器,其中該複數低頻路徑之各者包含第一電感及高頻阻擋電路之第二電感,其中該第一電感在一點處係耦合至該第二電感,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者的該點且耦合至一地連接件。
- 如申請專利範圍第18項之功率分配器,其中該點係耦合至一電容器,其中該複數分流電感之各者係並聯耦合至該複數低頻路徑之對應者的該電容器。
- 如申請專利範圍第17項之功率分配器,其中該複數低頻路徑之各者包含一電容器、第一電感、第二電感、及一點,其中該點位於該電容器與該第一電感之間,其中該電容器係耦合至該第一電感,且該第一電感係耦合至該第二電感,其中該點係耦合至一可變電容器且耦合至該複數分流電感之對應者。
- 如申請專利範圍第17項之功率分配器,更包含:一輸入,其中該複數低頻路徑係耦合至該輸入以接收該低頻的經修改RF訊號,其中該複數低頻路徑之各者包含一電容器、第一電感、及第二電感,其中該電容器係耦合至該第一電感,且該第一電感係耦合至該第二電感;以及複數點,其中該複數點之各者位於該輸入與該複數低頻路徑之對應者的該電容器之間,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數點之對應者。
- 如申請專利範圍第17項之功率分配器,其中該複數低頻路徑之各者包含一電容器、第一電感、及第二電感,其中該電容器係耦合至該第一電感,且該第一電感係耦合至該第二電感。
- 如申請專利範圍第22項之功率分配器,其中該複數高頻路徑之各者包含一電容器。
- 如申請專利範圍第23項之功率分配器,其中該複數高頻路徑之各者的該電容器係耦合至該複數低頻路徑之對應者的該第二電感。
- 如申請專利範圍第17項之功率分配器,其中自一低頻匹配網路接收該低頻的經修改RF訊號,且自一高頻匹配網路接收該高頻的經修改RF訊號。
- 如申請專利範圍第17項之功率分配器,其中該複數輸出路徑包含一開關,該開關係配置以耦合至一電感或一冗餘負載。
- 一種功率分配器,包含:複數低頻路徑,係用以接收一低頻的經修改射頻(RF)訊號,俾輸出複數低頻RF訊號;複數高頻路徑,係用以接收一高頻的經修改RF訊號,俾輸出複數高頻RF訊號,其中該複數高頻路徑之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者;複數輸出路徑,係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以輸出複數經組合的訊號至複數電漿製程站,其中該複數輸出路徑之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者及該複數高頻路徑之對應者;及複數分流電感,係用以控制供至該複數電漿製程站的複數電流量,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數輸出路徑之對應者。
- 如申請專利範圍第27項之功率分配器,其中該複數輸出路徑之各者包含一開關、一電感、及位於該電感與該開關之間的一點,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數輸出路徑之對應者的該點。
- 如申請專利範圍第27項之功率分配器,其中該複數輸出路徑之各者包含一開關、一電感、及配置以耦合至該複數電漿製程站的複數輸出,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數輸出路徑之對應者的該電感與該複數輸出之對應者之間的一點。
- 如申請專利範圍第27項之功率分配器,其中該複數低頻路徑之各者包含一電容器、第一電感、及第二電感,其中該電容器係耦合至該第一電感,且該第一電感係耦合至該第二電感。
- 如申請專利範圍第30項之功率分配器,其中該複數高頻路徑之各者包含一電容器。
- 如申請專利範圍第31項之功率分配器,其中該複數高頻路徑之各者的該電容器係耦合至該複數低頻路徑之對應者的該第二電感。
- 如申請專利範圍第27項之功率分配器,其中自一低頻匹配網路接收該低頻的經修改RF訊號,且自一高頻匹配網路接收該高頻的經修改RF訊號。
- 如申請專利範圍第27項之功率分配器,其中該複數輸出路徑包含一開關,該開關係配置以耦合至一電感或一冗餘負載。
- 一種功率分配器,包含:複數低頻路徑,係用以接收一低頻的經修改射頻(RF)訊號,俾輸出複數低頻RF訊號;複數高頻路徑,係用以接收一高頻的經修改RF訊號,俾輸出複數高頻RF訊號,其中該複數高頻路徑之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者; 複數輸出路徑,係用以組合該複數低頻RF訊號與該複數高頻RF訊號以輸出複數經組合的訊號至複數電漿製程站,其中該複數輸出路徑之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者及該複數高頻路徑之對應者,其中該複數輸出路徑具有複數輸出;及複數分流電感,其中該複數分流電感之各者係耦合於該複數低頻路徑之一輸入與該複數輸出路徑之該複數輸出的對應者之間,以控制供至該複數電漿製程站之對應者的電流量。
- 如申請專利範圍第35項之功率分配器,其中該複數低頻路徑之各者包含第一電感及高頻阻擋電路之第二電感,其中該第一電感在一點處係耦合至該高頻阻擋電路之該第二電感,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數低頻路徑之對應者的該點且耦合至一地連接件。
- 如申請專利範圍第35項之功率分配器,其中該複數低頻路徑之各者包含一電容器、第一電感、第二電感、及一點,其中該點位於該電容器與該第一電感之間,其中該電容器係耦合至該第一電感,且該第一電感係耦合至該第二電感,其中該點係耦合至一可變電容器且耦合至該複數分流電感之對應者。
- 如申請專利範圍第35項之功率分配器,更包含:一輸入,其中該複數低頻路徑係耦合至該輸入以接收該低頻的經修改RF訊號,其中該複數低頻路徑之各者包含一電容器、第一電感、及第二電感,其中該電容器係耦合至該第一電感,且該第一電感係耦合至該第二電感;以及複數點,其中該複數點之各者位於該輸入與該複數低頻路徑之對應者的該電容器之間,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數點之對應者。
- 如申請專利範圍第35項之功率分配器,其中該複數輸出路徑之各者包含一開關、一電感、及位於該電感與該開關之間的一點,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數輸出路徑之對應者的該點。
- 如申請專利範圍第35項之功率分配器,其中該複數輸出路徑之各者包含一開關及一電感,其中該複數分流電感之各者係耦合至該複數輸出路徑之對應者的該電感與該複數輸出路徑之該複數輸出的對應者之間的一點。
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