TWI775972B - 擴充真空處理控制 - Google Patents

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Abstract

一種用於既定處理一物件之真空處理系統，具有一可被排空之真空處理體積(1)、一真空閥(10)、一設計成至少部份地提供一既定處理狀態之周邊單元(4，21-25)、以及一調節及控制單元(11)。真空閥(10)包括一閥座、一閥封件、及一驅動單元。該閥座具有一閥開口、及環繞該閥開口之一第一密封面，該閥開口界定一開口軸線。該閥封件具有一與該第一密封面對應之第二密封面。該驅動單元與該閥封件連結，且組態成使該閥封件可依既定方式變動與設定，以提供個別之閥開啟狀態。調節及控制單元(11)設計成，用於一處理循環之多次執行，具有此類周邊單元(4，21-25)之致動而可提供至少部份之既定處理狀態，及一調節循環之執行以藉致動該驅動單元來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該致動驅動單元係根據一處理參數之一當前既定調節變數、且根據一目標變數而定。該周邊單元(4，21-25)之致動、及該調節循環之執行，可在該處理循環內，依某一特定之暫時關係實行。

Description

擴充真空處理控制
本發明關於一種由一真空閥、一處理室、一周邊單元、以及一控制及調節單元組成以在真空條件下進行一處理程序之受控制且受調節操作的系統。
【先前技術】
通常，由最新技術之不同具體實施例，已知用於調節一體積流或質量流、且將通過形成於一閥殼中之一開口的一流動路徑大體上氣密閉合之真空閥，且特別在必須於儘可能不存有污染微粒之一保護蒙氣中進行的積體電路、半導體或基板製造之領域中的真空室系統發現應用。此類型真空室系統特別地包括至少一可抽空之真空室，其用於收容待處理或生產之半導體元件或基板，且其具有至少一真空室開口以及至少一真空泵，該等半導體元件或其他基板可通過該至少一真空室開口而導引入與導引出該真空室，該至少一真空泵用於抽空該真空室。例如，在一半導體晶圓或液晶基板之製造工廠中，高度敏感之半導體元件或液晶元件相繼地通過數個處理真空室，其中設於該等處理真空室內之部件在每一情況下皆藉由一處理裝置處理。在該等處理真空室內之處理程序、及從容室到容室之運送二者期間，高度敏感之半導體元件或基板必須隨時位於一 保護蒙氣(protected atmosphere)-特別地、一無空氣環境中。
為此，一方面周邊閥係用於開啟與閉合氣體入口或出口，及另一方面輸送閥係用於開啟與閉合將部件插入與移出之真空室輸送開口。
半導體部件所通過之真空閥由於上述應用領域及關聯之尺寸而稱為真空輸送閥，亦由於其主要呈矩形開口剖面而稱為矩形閥，及亦基於其正常操作模式而稱為滑閥、矩形滑閥、或輸送滑閥。
周邊閥特別地用於控制或調節一真空室與一真空泵、或與又一真空室之間的氣流。例如，周邊閥位於一處理真空室或一輸送室與一真空泵、大氣、或又一處理真空室之間的管路系統內。此類型閥、亦稱作泵閥之開口剖面，通常較一真空輸送閥者小。由於周邊閥根據應用領域而不僅用於完全開啟與閉合一開口，且亦藉在一完全開啟位置與一氣密閉合位置之間連續調整開口剖面而用於控制或調節一流通量，因此亦稱為調節閥。一可能控制或調節氣流之周邊閥係鐘擺閥(pendulum valve)。
一典型鐘擺閥，譬如由美國專利案第US 6,089,537號(Olmsted)得知者中，正規下呈圓形之一閥盤在第一步驟中藉旋轉越過通常亦呈圓形之一開口，而從一釋放該開口之位置至一覆蓋該開口之中間位置。在一滑閥情況下，譬如美國專利案第US 6,416,037號(Geiser)中或美國專利案第6,056,266號(Blecha)中描述者，閥盤以及開口通常呈矩形，且在該第一步驟中從一釋放該開口之位置被線性地推至一覆蓋該開口之中間位置。在該中間位置，該鐘擺閥或滑閥之閥盤位在與閥座對立之一距離處，其中該閥座圍繞該開口。在 第二步驟中，該閥盤與該閥座之間的距離將減小，使得該閥盤與該閥座均勻地相互推壓，且以大體上氣密方式閉合該開口。此第二運動較佳地在大致垂直於該閥座之一方向上發生。可譬如以配置於該閥盤之閉合側上且推壓至環繞該開口之閥座上的一密封環、或者以該閥座上、該閥盤之閉合側所推壓抵靠的一密封環，而產生密封。基由二步驟閉合程序，由於該第二步驟中之該閥盤運動大體上在垂直於該閥座之一筆直線上產生，因此該閥盤與該閥座之間的密封環幾乎沒有承受可破壞該密封環之剪力。
由譬如美國專利案第US 6,629,682 B2號(Duelli)之先前技藝，已知各式密封裝置。用於真空閥中密封環及密封件之一適當材料係譬如氟橡膠、亦稱作FKM，特別地根據商標名稱「Viton」已知之含氟彈性體、及簡稱為FFKM之全氟橡膠。
由譬如美國專利案第US 6,089,537號(Olmsted)針對一鐘擺閥、及美國專利案第US 6,416,037號(Geiser)針對一滑閥之最新技術，已知不同的致動器系統，來達成閥盤平行於該鐘擺閥開口之旋轉及平移運動、及垂直於該滑閥開口之大致平移運動的組合。
必須將該閥盤推壓至該閥座上，而確保在整個壓力範圍內之必要氣密，及避免因過度壓力負載而對密封介質、特別地對呈一O型環型式之密封環的傷害二者。為保證此，已知的閥提供該閥盤之一壓力控制，其係隨二閥盤側之間的壓力差而變化。尤其在大壓力波動、或從負壓改變到正壓或相反者中，無法恆保證沿該密封環整個周邊之一均勻力分佈。通常，目標係將該密封環與起因於施加至該閥之壓力的支持力去耦。在美國專利案第US 6,629,682號(Duelli)中提出譬如一具有密封介質之真空閥，該真空閥係由一密封 環、及一鄰接支持環組成，使得該密封環已大體上無支持力。
為獲致可選擇性地針對正壓與負壓二者之所需氣密，除該第二運動步驟外或另一選擇，一些已知鐘擺閥或滑閥提供一圍繞該開口之閥環，其能夠垂直於該閥盤位移，且其推壓至該閥盤上以氣密閉合該閥。譬如由德國專利案第DE 1 264 191 B1號、由德國專利案第DE 34 47 008 C2號、由美國專利案第US 3,145,969號(由Zweck)、及由德國專利案第DE 77 31 993 U號已知此類型閥，其具有可相對於該閥盤主動位移之閥環。美國專利案第US 5,577,707號(Brida)描述一鐘擺閥，其具有一閥體且具有一閥盤，該閥體具有一開口，該閥盤能夠平行越過該開口樞轉，以控制通過該開口之流量。圍繞該開口之一閥環能夠藉由數個彈簧及壓縮氣缸而沿朝向該閥盤之方向垂直地主動運動。美國專利案第2005/0067603 A1號(Lucas等)中提出該鐘擺閥的又一可能發展。
由於前述閥尤其在高度敏感之半導體元件的生產中發現應用，因此特別地導因於該閥之致動及閥閉合元件之機械負荷的微粒生成、以及閥室中自由微粒的數量，必須保持儘可能低。微粒生成主要係因摩擦所致，譬如起因於金屬/金屬接觸、及磨耗。
如上述者，使用真空調節閥係為了在一處理室中設定一既定處理環境。典型地藉由一壓力信號、及藉由一目標變數來施行調節，該壓力信號提供有關該室內壓力之資訊，該目標變數、即一目標壓力係藉由調節達成。因此，可在調節內變動一閥封件(閥盤)之位置，使得在某一特定時段內達到該目標壓力。
調節之另一選擇為，亦可使用已知的處理參數、譬如待於一指定時間內在該處理室中達到之一目標壓力，依一受控制方 式來操作真空調節閥。為此，針對譬如該閥盤提供相關之目標位置，且在指定時間接近此位置。
以上二方法皆具有其特定之優點與缺點。例如，可使用一預定之控制以在一相對較短時間內設定該處理室中之一目標壓力，但由於典型上缺少回授(譬如，當前壓力資訊)，因此僅可預留有關實際壓力之敘述。任何對生產製程之非期望影響，譬如一改變之進氣口或一處理室中之洩漏，仍完全未偵測，且典型地導致生產品質下降。
對比於控制，一處理室中壓力之調節更費時。一回授訊號-典型地藉一量測當前室壓力之壓力感測器生成且以一固有延遲進行處理。一基此之調節將因此以一對應之延遲發生，且導致一對應較晚之目標壓力調整。另一方面，該目標壓力之調節可能可靠地調整，即使有變更進氣口、或處理室中之壓力波動亦然。由於室內壓力對於保證可靠的處理具決定性影響，因此閥調節在大多數情況下屬較佳。
除此以外，一典型處理程序係由一系列個別步驟-裝載該室、閉合該室、排空該室、及以處理氣體填充該室等組成。此等步驟亦特別地包含藉由該真空閥來設定該室中之一目標壓力或期望之質量流。針對典型分散式協調之個別步驟，用於此類處理之控制呈複雜、易錯誤、且受個別步驟之間的特定時間延遲影響。例如，一調節閥在將起動壓力調節時接收一訊號。一旦已達到該目標壓力，必須再次輸出一用於接續處理步驟之訊號。
本發明因此係以提供一改良真空處理為目的，該改良 真空處理能夠克服以上提到之缺點。
特別地，本發明之目的係提供一改良真空處理，該改良真空處理具有一改良、即更快速、更可靠、且更簡單的物件處理。
此等目的係藉申請專利範圍獨立項之特徵化特點的實現而達成。可在申請專利範圍依附項中發現，以另一選擇或有利方式進一步發展本發明之特點。
本發明之基本概念係不再隔離地控制或調節此一處理系統之真空閥，及該閥之控制不再接收僅一訊號來起動壓力設定，而用於該系統之一控制及調節單元不僅調節該閥，且主動地控制處理程序之至少又一步驟、及因此另一組件。此類數個組件之中央控制及調節可導致改良的個別處理步驟協調。例如，壓力調節之起動可最佳地與一進氣閥之致動同步，因此提供較快速地調整至一期望目標壓力。另一選擇，調節器可認知到預期何時達到該目標壓力，且可相應地依一時間最佳化方式致動一周邊單元-譬如一電漿生成電極。這亦可節省相當多之時間。
倘重複一處理循環數次，則可利用該系統之又一優點。在該真空閥及其調節部份，譬如可生成資訊，其容許作出一關於該處理狀態之敘述。例如，一當前記錄之調節曲線可與一儲存調節曲線比較，且可根據此二曲線之可能偏差為基礎來實行一受控制之處理調整。為此，譬如一進氣口可在次一循環中依一受控制方式減少。譬如一太長之調節時間可能暗指，先前准許之氣體量過大。
是以，本發明關於一種在真空條件下既定處理物件之真空處理系統。該系統具有一真空處理體積、一真空閥、一周邊單元、以及一調整及控制單元，該真空處理體積可被排空且該物件可 被引入該真空處理體積中而加以處理，該真空閥用於調節來自該真空處理體積之一體積或質量流、及/或用於氣密閉合該真空處理體積，該周邊單元設計成在該真空處理體積中至少部份地提供一既定處理狀態。該部份地提供一既定處理狀態應被理解為，使得決定處理之變數(譬如，室壓力或處理氣體類型)至少其中之一可被提供。
該真空處理體積係譬如一處理室，其可依需求而氣密閉合，且該物件可譬如藉由一機器人而被插入與移出該處理室。該物件可譬如為一待塗佈基板、或一晶圓(半導體晶圓)。
該周邊單元可藉各式組件形成，該等各式組件可被致動且用於一處理程序。特別地，一進氣口單元(譬如，進氣閥或蒸發器)、一用於生成電漿之電漿裝置、或一輸送閥，可形成該周邊單元。一挺銷器亦可被視為此一周邊單元。
該真空閥具有一閥座，該閥座具有一閥開口、及環繞該閥開口之一第一密封面，該閥開口界定一開口軸線。除此以外，提供一閥封件，用於以一與該第一密封面對應之第二密封面大體上氣密密封該閥開口。該閥亦具有一與該閥封件連結之驅動單元，且設計成使該閥封件可依既定方式變動與設定，以提供各別之閥開啟狀態，以及從一該閥封件至少部份地釋放該閥開口之開啟位置調整到一該第一密封面推壓抵靠該第二密封面且依大致氣密方式閉合該閥開口之閉合位置、及反向者。
該控制及調節單元設計成，用於一處理循環之多次執行。該處理循環包括該周邊單元之至少一致動而可提供至少部份之既定處理狀態(譬如，既定之處理氣體)，及一調節循環之執行以藉該驅動單元之致動來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該驅 動單元之致動係根據一處理參數之一當前既定調節變數、且根據一目標變數而定，特別地將因此可使該調節變數藉由依此方式引起之該閥封件狀態改變而趨近至該目標變數。
可在該處理循環之架構內，依某一特定之時間關係實行及控制該周邊單元之致動、及該調節循環之執行。
該致動周邊單元、與藉由閥來調節之二步驟可因此依時序、即以一已知且預定之時間差或同步地來啟始或實行。該時間差取決於待達成之處理狀態(譬如，特定、固定之內壓力或層流)。
藉由以可變閥調整來抽出受調節室壓力、與藉由一蒸發系統進行氣體噴射的一同步，譬如容許提供均勻一致之壓力或流動，及一相對較快速之體積排空、譬如在一處理步驟已實行後且一接續步驟已啟始前。
更，可提供期望之氣體量以用於原子層(atomic layer)之沉積(ADL：原子層沉積)、或表面之蝕刻(ATE：原子層蝕刻)。典型地，必須遵守數毫秒範圍中之確切既定處理時間。特定之生產製程可能需要以完全相同順序多次重覆此類步驟。在這種情況下，各處理時間皆精確地保持，使施加之原子層或單原子的數量譬如可保持固定且不致沉積過少或過多層或原子係關鍵。由於所需處理氣體之供應可藉由該周邊單元(譬如，蒸發器)控制，且所需室壓力之調整可調節等二者，因此依據本發明之系統能夠以一改良方式控制此等處理。
因一調節(閉迴路控制)對比於一開迴路控制，避免了導致可能系統誤差之飄移效應，因此較有利。
其他額外監視單元，譬如一壓力感測器，可用於設定 該周邊單元及真空閥之時序，或將該時序最佳化。
在一具體實施例中，該控制及調節單元設計成，用於該處理循環之多次執行，其具有一周邊單元調節循環之執行，藉由該周邊單元之致動來提供一周邊單元定標變化或設定，該致動係根據一周邊單元處理參數之一當前既定周邊單元調節變數、且根據一周邊單元目標變數為基礎，其中該調節循環之執行及該周邊單元調節循環之執行可在該處理循環之架構內依據某一特定之暫時關係而實行。
這意謂該周邊單元之致動，可根據藉該控制及調節單元實行之一調節為基礎。除了該閥開啟狀態之變化/設定外，該控制及調節單元亦可變更/設定該周邊單元之一狀態、即該周邊單元可被調節。
例如，一處理氣體供應單元可如同一周邊單元作調節，使得不僅依需求設定一處理氣體供應(即，譬如質量流)預定值或預定值曲線為一周邊單元處理參數，且該氣體供應可控制一受回授影響之過程，及因此可有效及/或有效率地促成達到當前期望之周邊單元狀態。受調節周邊單元之另一範例係一真空泵，其中譬如該泵輸出或速度可被調節。是以，該控制及調節單元亦可藉由致動各式周邊單元來調節此等周邊單元之一個或更多狀態。
藉聯合地調節數個系統組件、譬如該真空閥及該處理氣體供應單元，可達成關於達到一期望處理狀態(譬如，該處理體積中之壓力、及處理氣體量)所需時間的一處理程序顯著最佳化。是以，可依一較高接續頻率實行該等處理步驟。
另一具體實施例中，可在該調節循環中考慮一個或更 多周邊單元處理參數。除此以外或另一選擇，亦可在該周邊單元調節循環中考慮一個或更多處理參數。
這意謂在個別調節循環中之資訊流皆為雙向，藉此可再次達成更佳之處理循環效率。該驅動單元之調節可因此考慮該周邊單元之參數為回授參數，且相反地該周邊單元之調節亦可取決於該真空閥之參數。
例如，當調節一質量流控制單元(即，一處理氣體供應單元在更廣義上為一周邊單元)時，可能考慮當前如何決定一真空閥之盤位置、一真空閥之開口、或一真空閥盤位置連續曲線。因此，可使用來自該真空閥之資訊，以譬如變更/調整該處理氣體之輸入時間及/或流率。亦，當調節該真空閥時，可取決於經由該真空閥取得之以上或其他資訊來調節其性能。
另一方面，當譬如調節真空閥時，可考慮有關氣體供應之資訊，例如藉一處理氣體供應單元量測到之當前壓力及/或流經之氣體的當前溫度。當調節該真空閥時，亦可考慮該真空泵之當前速度或溫度。舉一範例，一電漿生成之電壓值或頻率值亦可在調節真空閥時加以考慮。
另一具體實施例中，該調節及控制單元包括該真空閥或該周邊單元。這意謂該控制及調節單元可整合於該真空閥中或該周邊單元中，成為一實體組件。
另一具體實施例中，該周邊單元具有一周邊單元控制單元。此類周邊單元控制單元可譬如用於控制該周邊單元。尤其在本具體實施例中，該周邊單元控制單元現在可設計成，使得該控制及調節單元藉該周邊單元控制單元而具體實施。這特別意謂，該周 邊單元控制單元在功能上承擔該調節及控制單元之角色，即其設計成控制及/或調節該周邊單元，且亦調節該真空閥。
該調節及控制單元可因此亦與該等周邊單元其中一個形成為整合設計，即該調節及控制單元係藉(複數個)對應周邊單元提供且設有該(複數個)對應周邊單元，及待調節之真空閥連接至該調節及控制單元。
在一具體實施例中，該調節及控制單元具有一更新功能，特別地一橫跨處理循環之更新功能，其設計成使得在執行期間，處理資訊在一第一處理循環期間導出，且基於該處理資訊適應一接續第二處理循環。該處理資訊可譬如為相對一既定處理正常狀態之偏差，譬如在處理氣體充氣期間之過度壓力增加。該處理資訊可從該閥之個別調節行為提取出。結果，可在一接續處理循環期間控制一用於進氣口之閥，使得壓升不致超過一目標位準。
可因此在次一循環中減少、或完全避免先前在處理循環中發生之偏差。
該調節及控制單元亦可組態成，使得該更新功能可特別地在一生產製程期間上大量控制循環連續地執行。
該處理資訊可根據該導出之調節偏差的數值生成，特別地其中該處理資訊係當該調節偏差超過一預定臨限值時生成。
該處理資訊亦可包含一輸出訊號，其中該輸出訊號係生成聽覺式或視覺式者。除此以外，該處理資訊可內含品質資訊以指示該調節循環之品質，且此品質資訊可用於生成一使用者輸出、特別地錯誤資訊或一告警訊號。
根據該處理資訊為基礎，亦可識別出一非期望之處理 狀態、特別地該調節循環期間之一非期望質量入流，其中特別地可識別出存有一處理體積洩漏。
特別地，藉由在該第一處理循環執行期間記錄該調節變數，可導出一實際調節曲線作為處理資訊，該實際調節曲線可與一儲存參考調節曲線比較且可導出一調節偏差(延伸之處理資訊)，以及基於該導出之調節偏差的特徵來產生第二處理循環之調整。針對該第二處理循環，譬如可適應可能依一受控制方式接近之一閥封件預調節位置，或者可修正一進氣口之起動時間。
可藉由將該調節循環劃分成二個局部步驟來接近一預調節位置。在第一局部步驟中，閥封件依據一已知設定受控制而被帶至此位置，理想上已位於靠近藉單純調節所設定之一位置。在第二局部步驟中，單純調整室內壓力。藉直接地接近該預調節位置，可縮短且減少起因於壓力感測器延遲資訊之一延遲。
在一具體實施例中，可藉由在該第一處理循環執行期間記錄調節變數來導出該處理資訊，且可根據該處理資訊為基礎來使該周邊單元之致動適應該第二處理循環。由可藉該閥當前調節導出之處理狀態資訊可因此藉直接地致動該周邊單元、即無需對該等調節參數作任何改變來調節該閥，以適應處理、即一接續處理循環適應目標標準。在此，該閥調節亦可因此而用於檢查及監視處理。
可提供及/或儲存一基於先前循環適應之周邊單元致動，作為該處理循環之一(新)當前致動，特別地該周邊單元致動之調整係基於對該調節變數之一至少部份可預測影響而適應。這將提供一迭代之處理循環適應。
特別地，在該第一處理循環後實行該第二處理循環。
在一具體實施例中，該調節及控制單元可設計成，使得該參考調節曲線可在複數個調節循環執行期間生成且藉記錄該調節變數而儲存，特別地其中該調節步驟之一特定時距或一特定時間點上記錄的調節變數將作平均。這可被理解為該調節之一種學習功能，且容許生成一目標調節曲線。
更，該調節及控制單元可具有另一選擇學習功能來生成一參考處理進程，其中該學習功能組態成，使得在其執行以實行與一處理循環目標操作對應之一些大體上完全相同處理循環期間，在一個別處理循環之至少一個別時距上，偵測該閥封件之個別目標位置及/或用於致動該周邊單元之個別控制變數。該記錄之目標位置及/或控制變數，可被儲存作為關於該處理循環個別時段之參考處理進程。該學習功能因此並非僅限於該調節循環，且亦可影響藉該調節及控制單元所管理或發出之全部控制命令。
在此，控制訊號輸出之個別時間特別地相關。藉學習該個別之相對時間、即相對於一先前控制訊號，可達成處理進程最佳化、及因此處理時間減少。
該參考調節進程可被定義為，該目標變數與一調節循環、特別地待執行處理循環執行容許持續期間之函數。
依據一特定具體實施例，該調節及控制單元可設計成，輸出一起動訊號來致動該周邊單元，及以關於該起動訊號之一既定時間差來啟始該調節循環。這譬如在該周邊單元為一附加可控制進氣口單元且在進氣口開始輸入氣體即起動調節內壓力時較有利。不同於先前技藝配置中之一主控制輸出一進氣口訊號至該閥且該閥接著預期一壓力感測器回授訊號，該調節之時序可調整成隨氣 體輸入起動。特別地，一閥封件定標調整可在第一調節階段中發生，且因此可使用基於接收到之壓力資訊的一單純調節。
由於該二段循環，譬如該調節係以某一特定時間差(藉該閥封件之先前運行受控制調整而生成且適應該起動時間)起動，藉此已可從該處理體積取得當前壓力數據以用於該調節，且可因此直接起動該調節。
可特別地藉壓力資訊來具體實施處理參數以用於真空處理體積。該目標變數可為該真空處理體積中待達到之一目標壓力，且當前決定之調節變數可代表該真空處理體積中之一當前壓力。這因此關係到一處理體積之一壓力調節。
例如，該閥之一開口剖面反應一處理室中之量測壓力而朝某一特定方向調整，其中當該剖面增大時預期一壓力降，且當該剖面減小時預期一壓力增(可預測性)。倘已十分熟知處理結構，則除壓力改變之方向(壓力增加與減少)外，藉此所致之壓力改變量亦可至少大略得知。
本發明之一變型中，該目標變數可為該真空處理體積中待達成之一目標壓力，其中該當前決定之調節變數-譬如除壓力資訊外-係指一進入真空處理體積中之當前介質入流，特別地其中該當前決定之調節變數將一當前壓力輸入變數納入考慮。藉此額外之資訊，可依增加之準確度及效率來調節該目標壓力。
特別地，出口資訊可依該當前決定之調節變數而儲存或當前作決定，其中該出口資訊指明每時間單位、及隨該封件位置變化之流出該處理體積的一介質(譬如，處理氣體)質量為何或體積為何。該出口資訊在很大程度上取決於一真空泵所提供之吸力。
該調節及控制單元可譬如連接至一壓力感測器，其中來自該壓力感測器之一輸出訊號提供該當前決定之調節變數(該處理室中之當前壓力)。另一選擇或除此以外，該調節及控制單元可連接至一質量流計或一質量流控制單元，且該質量流計或該質量流控制單元之一輸出訊號提供該當前決定之調節變數(譬如，作為有關一每單位時間處理氣體入流量之資訊)。在第二情況下，該調節變數並非必須為該室壓力，而亦可代表當前氣體入流。
較佳地，該實際調節曲線與該參考調節曲線係依一個別之調節曲線型式記錄。
在一具體實施例中，該真空泵、與該調節控制單元係呈整合一體設計。
另一選擇為，該控制及調節單元可在結構上與該真空閥分離，且與該真空閥通訊連接，特別地其中設有一無線電鏈結或一有線連接。
該周邊單元可在對應之具體實施例中設計為：-一處理氣體供應單元，特別地如一蒸發器、如一進氣閥、或如一質量流控制器，-一電漿生成器，特別地高頻反極性電極、特別地具有一至少13百萬赫(MHz)之頻率，-一真空輸送閥，用於裝載與卸載該真空處理體積，-一溫度控制單元，用於設定該處理室中、或該物件上之一既定溫度，-一機器人單元，用於將該物件搬運至該真空處理體積中、或離開該真空處理體積， -一真空泵，或-一挺銷裝置、特別地一挺銷器，用於提供該物件在一工作狀態、特別地一工作位置中。
依據一特定具體實施例，可取得一既定量之氣體以在該真空處理體積中用於一處理循環，且因此可藉致動設計成一處理氣體供應單元之該周邊單元而至少部份地取得該既定之處理狀態。
本發明亦關於一種用於真空處理系統之調節及控制單元，其中該真空處理系統具有至少一真空閥，該真空閥設計成依一氣密方式調節一體積或質量流、及/或閉合一處理體積，且具有可藉由一驅動單元調整之一閥封件，及該真空處理系統亦具有一真空處理體積，該真空處理體積可被排空且該物件可被引入該真空處理體積中而加以處理，以及該真空處理系統具有一周邊單元，該周邊單元設計成至少部份地提供該真空處理體積中之一既定處理狀態。該真空閥、該周邊單元、與該真空處理體積可如此中概述者設計。
該調節及控制單元設計且組態成用於一處理循環之多次執行。該處理循環包括此類周邊單元之致動而可提供至少部份之既定處理狀態，及一調節循環之執行以藉致動該驅動單元來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該致動驅動單元係根據一處理參數之一當前既定調節變數、且根據一目標變數而定，特別地將因此可使該調節變數藉由依此方式引起之該閥封件狀態改變而趨近至該目標變數。該周邊單元之致動、及該調節循環之執行，可在該處理循環之架構內，依某一特定之時間關係實行。
該調節及控制單元可有線或無線地連接至該系統之其他可控制組件。
該調節及控制單元可具有一介面(邏輯及/或實體)，用於適應或更新其軟體或演算法、及/或用於讀取協定數據。
本發明尚關於一種以真空處理系統施行處理循環之方法，其中該真空處理系統包括至少：-一真空閥，其設計成用於調節一體積或質量流、及/或用於氣體閉合一處理體積，且其具有可藉由一驅動單元調整之一閥封件，-一真空處理體積，其可被排空，且該物件可被引入該真空處理體積中作處理，及-一周邊單元，設計成用於至少部份地提供該真空處理體積中之一既定處理狀態。
在該方法之架構內，實行一處理循環特別地數次。該處理循環應包含至少：-致動該周邊單元，以提供至少部份之該既定處理狀態，及-一調節循環之一執行，以藉致動該驅動單元來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該致動驅動單元係根據一處理參數之一當前決定調節變數、且根據一目標變數而定，特別地將因此可使該調節變數藉由依此方式引起之該閥封件狀態改變而趨近至該目標變數。
該周邊單元之致動、及該調節循環之執行，可在該處理循環之架構內，依一特定之暫時關係實行。
本發明亦關於一種電腦程式產品，該電腦程式產品儲存於一機器可讀載具上、特別地一上述調節及控制單元中，其中程式碼用於定時執行或控制以上方法之至少以下步驟： -致動該周邊單元，及-以受調節之閥開啟狀態變化或調整來執行該調節循環。
特別地，該程式或程式碼係在該真空處理系統之一電子數據處理單元、特別地該調節及控制單元中，或在該調節及控制單元中執行。這意謂可藉執行一對應(電腦實現)演算法來控制及調節一(完整)處理循環。
1‧‧‧真空處理室
1a‧‧‧供應管線
2‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元
3‧‧‧壓力感測器
4‧‧‧周邊單元真空泵
10‧‧‧可調整真空閥
11‧‧‧調節及控制單元
12‧‧‧輸入變數
13‧‧‧目標變數
14‧‧‧當前封件位置資訊
15‧‧‧調節及最佳化模組
16‧‧‧輸出通道
17‧‧‧訊號
18‧‧‧控制訊號
21‧‧‧周邊單元電極配置 實際調節曲線
22‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元氣化及/或氣體噴射裝置
23‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元液體及/或先質槽
24‧‧‧周邊單元溫度控制單元溫度可控制及/或可調整容器
25‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元
31‧‧‧閥殼
33‧‧‧閥開口
34‧‧‧開口軸線
35‧‧‧第一密封面
38‧‧‧閥盤(閥封件)
39‧‧‧臂
40‧‧‧驅動單元電力驅動器
41‧‧‧樞軸
51‧‧‧(圖式中未出現，僅有文字說明)實際調節曲線
O‧‧‧開啟位置
x‧‧‧橫向運動
y‧‧‧縱向運動
以下將基於圖式中概略描繪出之具象示範具體實施例來更詳細說明依據本發明之裝置、及依據本發明之方法，其中發明之優點亦將有討論。圖式詳細顯示：第1圖顯示出依據本發明之一用於處理循環受控制調節操作的真空處理系統之一第一具體實施例概略表現圖示；第2圖顯示出依據本發明之一真空處理系統的另一具體實施例；及第3a圖至第3c圖顯示出可被調節且依據本發明作為鐘擺閥之一真空閥具體實施例。
第1圖概略顯示出，依據本發明之用於在真空條件下處理譬如一半導體晶圓等一物件的一系統結構。該結構具有一真空處理室1、及一進入處理室1中之供應管線1a，其中供應管線1a係與一周邊單元2、在此情況下為一氣流計或調節器連結，及因此可量測一流入處理室1中之氣體量、或可依此調節氣體入流量。亦設置一壓 力感測器3，其容許決定處理室1內之壓力(室壓力)。
在處理室1之一出口處，一真空泵4連接至室1以為其排空。在真空泵4與室1之間有一可調整真空閥10，用於控制或調節出流質量流。可藉該閥之一電動、氣動、或液壓來實現(受控制)可調整性。
依據本發明，系統具有一調節及控制單元11，其一方面連接至周邊單元2且能夠直接致動及調整該單元，而另一方面連接至閥10且根據一對應之輸入變數12(調節變數)及一目標變數13(目標值)為基礎來提供至少一受控制之閥10致動。為提供輸入變數12，調節及控制單元11可從壓力感測器3接收一訊號。該室壓力可因此作為一待調節之相關處理參數。
調節及控制單元11因此能夠聯合地控制與調節系統主要組件、真空閥10、及進氣口2，該等者意欲實行物件處理。此配置之一優點在於，先前技藝中在一進氣口、一壓力量測、與一室壓力調節之間的典型給定延遲可顯著減少或完全避免。到目前為止，此等延遲已因該閥之控制或調節並非主動地致動周邊裝置2，而該閥之調節器典型地接收一處理起動或進氣口之起動訊號，導致一固有壓力調節延遲。基於永遠在進一步減少個別處理步驟之處理時間(有時在毫秒範圍)，與本發明相關之設定所需處理條件(室壓力、溫度、電漿點燃等)耗用時間方面的改善，將導致總處理時間顯著改善。待處理物件之產出量可因此而增加。
可由該系統實行之一處理循環可藉調節及控制單元11啟始，其中該單元11發送一訊號17至周邊單元2。訊號17可譬如呈使周邊單元2依一預定方式產生一動作(譬如，入流氣體量之變化)之 一起動訊號、或呈使周邊單元2與訊號同樣地連續定標致動之一連續發送控制變數。換言之，一起動訊號可單獨輸出且周邊單元2之功能可接著依一預定方式自動運行，或者周邊單元2之狀態(譬如入流氣體量)藉調節及控制單元11在某一段特定時間上主動地設定。
一預定處理循環可因此藉由調節及控制單元11啟始。一預定量處理氣體可引入室1中，或一預定質量或體積流可經由該室而引入。
根據循環起動之時間、或周邊單元2之控制，亦可藉調節及控制單元11啟始閥位置之調節。為此，調節及控制單元11從壓力感測器3接收一當前壓力訊號12。可藉一既定時間差起動該調節。
藉獲知由致動周邊單元2開始處理之時間點，可能譬如在閥10處依一定時方式-甚至未接收壓力訊號12來實行一受控制預調節步驟。例如，閥封件特別地運動至已知靠近預期啟始調節位置之一預調節位置。此受控制時間差後，接著可能轉移(切換)至基於壓力訊號12之調節。
一速度增加亦起因於一單純先前技藝調節系統之固有給定訊號多個延遲(延遲)。例如，壓力感測器3需要某一特定時間量，以決定一當前室壓力，且用於一對應訊號生成及輸出。這意謂該調節系統亦以該延遲接收所需之調節變數，如此將造成在調節及達到期望目標壓力時之一類似延遲。該訊號延遲可藉該閥之預控制而縮短。
藉由該預控制，該閥封件之一第一調整路徑可運行而無一回授訊號(當前壓力)，且接著轉換成一調節步驟、即一閥封件 受調節運動。如此將由於來自該壓力感測器之訊號已在譬如稍後調節階段之起動時出現，且因此可藉該調節器直接處理，而容許減少或避免上述延遲。
可依據一預定且已知的周邊單元2或閥10致動行為，來完成該二步驟之間的切換。由於該變換在此係於一指定時間已過後自動地發生，因此無需進一步之回授訊號。
此類示範具體實施例中，處理循環基本上具有三個連續段，如下：
a)一第一段-周邊單元2主動致動-中，控制進氣口。
b)一第二段-一預調節步驟-中，閥封件基於一已知中間目標位置(預調節位置)而置於此位置中。該預調節步驟係藉起動訊號17啟始或觸發。起動訊號17係藉調節及控制單元11生成。
c)從該預調節步驟到一形成為處理循環第三段之調節階段的一過渡係當達到該預調節位置時、或與該起動訊號具有一已知時間差時自動地發生。可譬如藉一當前且連續決定之封件位置，及一該位置與預先設定預調節位置之比較，偵測到抵達該預調節位置。一對應之當前封件位置資訊14可從閥10或一閥致動器發送到調節及控制單元11。特別地，此類資訊發送至調節及控制單元11之一調節及最佳化模組15(以邏輯箭頭14之虛延伸線指示)。一旦抵達該預調節位置，系統即從預調節模式(控制)切換到實際調節模式(調節步驟)。
請注意到，另一選擇為-但亦依時序-該處理之第二段譬如可在該處理之第一段前已發生。更，在另一選擇具體實施例中，可在二段中實行處理循環，其中閥10之預控制可省略。
在調節及控制單元11提供之調節步驟中，壓力感測器3之一當前壓力訊號12被連續地接收作為輸入變數12、即當前決定之調節變數，藉此一當前壓力狀態被得知或提供於處理室1中。調節及控制單元11亦設有一目標壓力或一目標壓力曲線，用於一個別處理程序作為一設定點或目標變數13。基於這些輸入變數，一致動訊號將以調節及控制單元11生成且輸出至電動閥10。
為了設定處理室1中之期望內壓力，真空閥10之閥開口因此在調節循環之架構內變更，使得產生來自該處理室之一氣體出流，而使當前內壓力可趨近至一目標壓力-在一第一步驟中，藉由一閥封件之受控制、開閉調整而至該預調節位置，及在一第二步驟中，藉由封件位置基於該連續偵測到之調節變數所作的一受調節變化。特別地，一既定之閥封件位置改變所導致對調節變數的影響大體上可被預測，藉此可提供一定標且高效率之調節。
例如，閥開口設定為在一處理程序之第一時段中開啟相對較寬闊，以使內壓力儘可能快速地下降，且閥開口在又一調節過程中開啟較不寬闊，以使該期望內壓力可被設定且在一稍後時段中藉一受控制之每時間單位較少量氣體出流而保持，其中特別地呈現一層流或分子氣流、或亦該二者之一混合型式。可儲存一具有不同地適應參數之調節循環，以用於此等時段二者、即用於每一待設定之目標壓力。
藉變更閥位置、即閥封件相對於閥開口之位置，處理室1內之壓力將變化，且因此對每一調節循環定義一調節量變輪廓、特別地一調節曲線，即在一特定時距中個別時間之壓力及/或閥位置。一處理室中之一處理程序典型地重複許多次處理循環(亦多次執 行該調節曲線或調節循環)，其中該壓力調節因此依相同方式對應地循環實行。
調節及控制單元11亦可用於譬如控制該處理室裝載一待處理工件、譬如半導體晶圓，及接著在該處理室中產生一既定氣體環境或點燃一電漿。為達成此類處理氣體環境，一既定處理氣體典型地進給入處理室10中-特別地經由氣流計或調節器2-且該處理室中之內壓力藉由真空抽吸及其以閥10作調節而帶至一預定位準。
依據本發明，調節及控制單元11亦可設有更新功能。可在調節循環正運行、或至少調節步驟期間，實行該更新功能。在這種情況下，接收到之調整變數12(譬如，該壓力偵測器之訊號)被至少暫時地記錄，且基於此導出一實際調節曲線。例如，導出一壓力曲線、及/或-倘接收封件位置資訊17作為該調節變數之部份-一封件位置曲線，即關於調節時間之室內壓力值及封件位置值。
使用更新功能所達成之一調節循環更新的一部份，該記錄之實際調節曲線可與一參考調節曲線比較，且可基於此導出一調節偏差。該參考調節曲線可代表一已預先記錄之調節循環或步驟，且倘必要時特別地、及在既定與受控制條件下執行。例如，該參考調節曲線係依一目標調節曲線型式儲存。
根據該導出調節之偏差的特徵、及基於對調節變數12之大體上可預測影響，可接著實行譬如一預調節位置之調整、或一周邊單元2之致動調整。換言之，可重新調整譬如進氣口，使得實際調節曲線在計算偏差之架構內趨近至該參考曲線。
調節及控制單元11可組態成，使得特別地在一生產製 程期間橫跨複數個調節循環連續地實行該更新功能。
第1圖中顯示之系統因此能夠一方面在處理室1中迅速調整一期望之壓力狀態(藉總體受控制處理循環之至少二段性)，及除此以外，連續適應又一處理單元2(周邊單元)之調節曲線及/或致動，使得譬如當發生任何相對於一期望調節之偏差時，該處理循環可譬如藉重新調整又一處理單元2之調節參數(譬如，預調節位置)、或適應該又一處理單元之主動致動，而自動地修正。
亦可提供一驗證或監視功能，以驗證處理完整性及/或品質。
基於有關該調節參考曲線之資訊，現在可將一當前記錄之調節曲線與標稱曲線比較，且可基於此比較而可導出關於是否已實行調節於設定限制內、譬如一容限範圍內之資訊。
調節及控制單元11亦可具有一學習功能，其可用於生成有關一周邊單元2致動、或一參考調節之資訊。為此，以設定目標條件(譬如，目標壓力、目標溫度、壓力曲線、溫度曲線等)實行一生產循環數次，且使用調節及控制單元11經由進氣口2及閥位置而依一受調節方式設定室1中之壓力以達成目標壓力。在歷經這些生產循環之同時，跨越處理時間儲存個別循環中之進氣口2的狀態、及亦特別地閥位置。接著可由依此、譬如藉由平衡計算或模型化而生成之數據量，導出一結合個別數據紀錄(每處理循環一個數據紀錄)之目標處理資訊。
調節及控制單元11亦具有一輸出通道16，其可用於輸出一訊號，該訊號內含有關當前處理狀態之資訊。例如，一使用者可認知到，處理是否在其指定限制內運行、或是否從此等指定限制 偏差。另一選擇或除此以外，可提供一電腦單元或上級處理控制單元之訊號，藉此可譬如實施一總體處理自動調整。例如，一待准許之氣體量、或一室溫度可藉調節及控制單元11控制而變更。
此類驗證功能因此可能檢查，是否有遵守為一處理界定之邊界條件。倘譬如偵測到一當前記錄調節曲線與為該處理儲存之目標調節曲線之間的一偏差，則可譬如使用此偏差來得出有關該處理室存在一洩漏、或存在一氣體噴射偏離的推論。
請了解到，周邊單元2譬如設計成一蒸發系統，藉由該蒸發系統可生成一期望量之處理氣體且將該處理氣體噴射入該室中。該氣體施加可譬如以脈衝式，即每一處理步驟一個脈衝、或對單一處理步驟以一步階脈衝式增加氣體量。
第2圖顯示依據本發明之一真空處理系統的另一具體實施例。一處理室1為此接著又連接至一真空泵4，其中可藉泵4提供之來自室1的體積流可藉由一真空控制閥10而調整及/或變化。一壓力訊號12提供關於室1中氣體環境狀態之資訊。
一調節及控制單元11設計成，使得室1中之內壓力可基於壓力資訊12、及藉由閥10之一開口剖面的可調整性而調節。閥10從調節及控制單元11接收對應之控制訊號18。室1中之一實際狀態(在此，實際壓力)係藉調節(在此，來自室1之特定氣體排放)而趨近至一目標狀態(在此，預定目標壓力)。
該系統具有其他準備用於定標處理一物件(譬如，半導體晶圓)之組件。此等周邊單元藉一電極配置21以在處理室1中生成一電漿、藉一氣化及/或氣體噴射裝置22以經由一第一氣體供應管線提供一處理氣體或先質氣體(可呈脈衝式或依需求操作)、藉一液體 及/或先質槽23、藉一用於物件之溫度可控制及/或可調整容器24、及藉其他可控制氣體供應管線25而具體實施。
調節及控制單元11連接至此等周邊單元21-25中的每一個。調節及控制單元11亦設計成，依據一預定處理循環以一定標方式致動此等單元21-25中的每一個，且因此依據一(既定)公式進行處理程序。由於此包裹之處理循環致動及調節，可達到有利之處理速度。由於處理之主要步驟皆依一共同基準來控制及實行，因此可實現關於個別步驟之間潛在可能延遲的最佳化。
特別地，可依一時間協調且受調整方式來實行個別次處理，譬如以一既定處理氣體填充該室(藉由氣體供應單元22、23)、設定一既定處理壓力(藉由該閥調節)、及在一特定壓力生成一電漿(藉由電極21)。如此將容許較此類先前技藝處理減少處理時間。
在又一具體實施例中(僅作部份地表現出)，調節及控制單元11設計成，從該等周邊單元至少其中之一接收又一處理資訊。在這種情況下，資訊(譬如，狀態資訊及控制資訊)可雙向地發送。換言之，譬如可從真空泵4獲取有關泵管線之資訊、或可從氣化器及/或氣體噴射器22獲取有關氣流之資訊，且可處理該資訊來控制或調節真空閥、可控制氣體供應管線25其中之一(譬如，MFC-質量流量控制器、質量流量計)、或氣體噴射器22本身。
調節及控制單元11本身可被實現為氣化及/或氣體噴射裝置22之部份。
第3a圖至第3c圖顯示依據本發明之一真空閥的一可能具體實施例，該真空閥呈一鐘擺閥型式而為一處理系統之部份。用於大體上氣密阻斷一流動路徑之閥具有一閥殼31，該閥殼具有一開 口33。該開口具有一圓形剖面。在閥盤38(閥封件)之一閉合位置中，開口33係藉由閥盤38而氣密閉合。第3b圖及第3c圖中圖示出閥盤38之一開啟位置O。
開口33係由一閥座圍繞。此閥座係由軸向地指向閥盤38方向之一密封面35構成，該密封面係與開口軸線34呈橫向地延展，且具有一圓形環之形狀及形成於閥殼31中。
除此以外，該閥具有一可樞轉閥盤38，其可與開口軸線34大體上平行地調整。
閥盤38經由一臂39連接至一電力驅動器40(馬達)，該臂配置於該盤側端上且與開口軸線34垂直地延伸。在閥盤38之閉合位置中，該臂39位於開口33之開口剖面外側，沿開口軸線34依幾何學方式凸起。
藉使用一對應之傳動裝置，一電力驅動器40設計成，使得閥盤38-通常在一鐘擺閥之情況下-能夠藉由與開口軸線34呈直角、且大致平行越過開口33剖面及與開口軸線34垂直之一驅動器40橫向運動x，以關於一樞軸41而在一開啟位置O與一中間位置之間樞轉，以及藉由平行於開口軸線34發生之一驅動器40縱向運動y而可線性位移。在開啟位置O中，閥盤38已定位於一暫停區段中，該暫停區段沿側向地設置於第一開口33旁側，使得開口33與流動路徑未被釋放。在該中間位置中，閥盤38定位於第一開口33上方一距離處，且覆蓋開口33之開口剖面。在該閉合位置中，閥封件38(閥盤)與該閥座之密封面35之間有一氣密接觸，因此開口33氣密閉合，且流動路徑阻斷。
為了能夠自動且調節地開啟與閉合該閥，該閥設有一 電子調節及控制單元，設計成連接至驅動器40，使得閥盤38可相應地作調整，以氣密閉合一處理體積、或調節該體積之一內壓力。此一控制單元連同該閥、一處理體積、及一周邊單元，將形成依據本發明之一閥系統。
可根據一調節變數及一輸出控制訊號為基礎，可變地調整閥盤38之位置。譬如關於連接至該閥之處理體積中當前壓力狀態的資訊被取得作為輸入訊號。除此以外，該調節器可設有又一輸入變數，譬如一進入該體積中之質量流量。根據此等變數、且根據該體積待設定或達到之一指定目標壓力為基礎，接著在一調節循環之時段上，以一受調節方式設定該閥，使得可藉由該閥隨時間調節來自該體積之一質量出流。一真空泵典型地為此設於該閥後方，即該閥配置於該處理室與該泵之間。是以。可調整出期望之壓力曲線。
藉設定閥封件38，設定閥開口33之一個別開口剖面，及因此設定每時間單位可從該處理體積抽空之可能氣體量。為此，閥封件38可具有一偏離圓形之外型，以特別地獲致儘可能呈層流之一介質流動。
為調節該閥開口剖面，可藉該調節及控制單元，以驅動器40之橫向運動x將閥盤38從開啟位置O調整到該中間位置，及以驅動器40之縱向運動y從該中間位置調整到該閉合位置。為完全開啟流動路徑，藉該控制系統將閥盤38以驅動器40之縱向運動y從該閉合位置調整到該中間位置，及由此以驅動器40之橫向運動x從該中間位置調整到開啟位置O。
在本具體實施例中，驅動器40設計成一電動馬達，其中該傳動裝置可切換，以對驅動器40驅動而引起橫向運動x或縱向運 動y。驅動器40及該傳動裝置係藉該調節系統以電子式致動。由先前技藝已知此類型之傳動裝置、特別地具有格式變速器者。更，可能使用數個驅動器，以引起橫向運動x及縱向運動y，其中該控制系統承擔該等驅動器之觸發。
不僅可能藉由以橫向運動x將閥盤38在開啟位置O與該中間位置之間樞轉調整，且尤其藉由以縱向運動y將閥盤38沿開口軸線34在該中間位置與該閉合位置之間線性調整，而以上述之鐘擺閥精密調節或調整流率。
閥盤38與該閥座二者各具有一密封面35-一第一與一第二密封面。第一密封面35具有一密封件。該密封件可譬如為聚合物，藉由硫化而硫化至該閥座上。另一選擇，該密封件可譬如設計成該閥座之一溝槽中的一O型環。一密封材料亦可黏合至該閥座，且因此具體實施該密封件。在另一選擇具體實施例中，該密封件可配置於閥盤38之側端上、尤其在該第二密封面上。亦可設想到此等具體實施例之組合。
可藉其他型式之真空閥、譬如一舌閥、滑閥、或一所謂蝶形調節閥，作為如顯示之鐘擺閥的另一選擇，以實現依據本發明之真空程序。特別地，該系統設計有壓力調節閥，以用於真空區域中。除此以外，亦可使用其中封件僅可在一方向作調整之鐘擺閥。
該調節及控制單元可譬如呈整合真空閥之設計，即該調節及控制單元係由該閥及其他周邊裝置提供、且設有該閥及其他周邊裝置，該等其他周邊裝置待由該調節及控制單元致動，且連接至該閥或其調節及控制單元。
請注意到，顯示出之圖式僅概略地表現出可能的示範 具體實施例。不同的方案可依據本發明而彼此結合，以及與先前技藝中用於真空處理、及先前技藝中真空處理之壓力調節或控制之方法及裝置相結合。
1‧‧‧真空處理室
4‧‧‧周邊單元真空泵
10‧‧‧可調整真空閥
11‧‧‧調節及控制單元
12‧‧‧輸入變數
18‧‧‧控制訊號
21‧‧‧周邊單元電極配置實際調節曲線
22‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元氣化及/或氣體噴射裝置
23‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元液體及/或先質槽
24‧‧‧周邊單元溫度控制單元溫度可控制及/或可調整容器
25‧‧‧周邊單元處理氣體供應單元

Claims (23)

  1. 一種用於既定處理一物件之真空處理系統，至少包括：一真空處理體積(1)，可被排空且該物件可被引入該真空處理體積中而加以處理，一真空閥(10)，用於調節來自該真空處理體積(1)之一體積或質量流、及/或用於氣密閉合該真空處理體積(1)，一周邊單元(2，4，21-25)，設計成在該真空處理體積(1)中至少部份地提供一既定處理狀態，及一調節及控制單元(11)，其中該真空閥(10)包括：一閥座，具有一閥開口(33)、及環繞該閥開口(33)之一第一密封面(35)，該閥開口界定一開口軸線(34)，一閥封件(38)，用於大致氣密閉合該閥開口(33)，具有一與該第一密封面(35)對應之第二密封面，及一驅動單元(40)，與該閥封件(38)連結，且組態成使該閥封件(38)可依既定方式變動與設定，以提供一個別之閥開啟狀態，及可從一該閥封件(38)至少部份地開啟該閥開口(33)之開啟位置(O)調整到一該第一密封面(35)推壓抵靠該第二密封面且大致氣密閉合該閥開口(33)之閉合位置，及反向者，其特徵在於該調節及控制單元(11)設計成，用於一處理循環之多次執行，具有：此類周邊單元(2，4，21-25)之一致動而可取得至少部份之既定處理狀態，及 一調節循環之執行以藉致動該驅動單元(40)來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該致動驅動單元係根據一處理參數之一當前既定調節變數(12)、且根據一目標變數(13)而定，將因此可使該調節變數(12)藉由依此方式引起之該閥封件(38)狀態改變而趨近至該目標變數(13)，其中該周邊單元(2，4，21-25)之致動、及該調節循環之執行，可在該處理循環之架構內，依一特定之暫時關係實行。
  2. 如申請專利範圍第1項之真空處理系統，其中該調節及控制單元(11)設計成用於該處理循環之多次執行包括：一周邊單元調節循環之執行，藉由該周邊單元之致動來提供一周邊單元定標變化或設定，該致動係根據一周邊單元處理參數之一當前既定周邊單元調節變數、且根據一周邊單元目標變數為基礎，其中該調節循環之執行及該周邊單元調節循環之執行可在該處理循環之架構內依據一特定之暫時關係而實行。
  3. 如申請專利範圍第2項之真空處理系統，其中可在該調節循環中考慮一個或更多周邊單元處理參數，及/或其中可在該周邊單元調節循環中考慮一個或更多處理參數。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該調節及控制單元包括該真空閥或該周邊單元。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之真空處理系統，其中該周邊單元具有一周邊單元控制單元，及 其中該周邊單元控制單元形成為，使得該調節及控制單元藉該周邊單元控制單元而具體實施。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該調節及控制單元(11)具有一更新功能，其組態成使得在執行期間一處理資訊在一第一處理循環期間導出，及基於該處理資訊適應一接續第二處理循環。
  7. 如申請專利範圍第6項之真空處理系統，其中藉由在該第一處理循環執行期間偵測該調節變數(12)，導出一實際調節曲線(21，51)作為處理資訊，該實際調節曲線與一儲存參考調節曲線比較且導出一調節偏差，及基於該導出之調節偏差的特徵值來調整該第二處理循環。
  8. 如申請專利範圍第7項之真空處理系統，其中該調節及控制單元(11)設計成，使得該參考調節曲線可在複數個調節循環執行期間生成且藉記錄該調節變數(12)而儲存，其中該調節步驟之一特定時距或一特定時間點上記錄的調節變數將作平均。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中藉由在該第一處理循環執行期間記錄調節變數(12)來導出該處理資訊，及根據該處理資訊為基礎來使該周邊單元(2，4，21-25)之致動適應該第二處理循環，其中提供及/或儲存該周邊單元(2，4，21-25)之適應致動，作為該處理循環之當前致動。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該調節及控制單元(11)具有一學習功能，用於生成一參考處理曲 線，其中該學習功能組態成，使得在其執行期間執行與一處理循環目標操作對應之一些大體上相似處理循環，在一個別處理循環之至少一時段上，記錄該閥封件(38)之個別目標位置，及/或用於致動該周邊單元(2，4，21-25)之個別控制變數，及儲存該記錄之目標位置及/或控制變數，作為關於該處理循環個別時段之參考處理曲線。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該調節及控制單元(11)設計成，輸出一起動訊號(5)來致動該周邊單元(2，4，21-25)，及以關於該起動訊號之一既定時間差來啟始該調節循環。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中藉壓力資訊來具體實施該處理參數以用於該真空處理體積(1)，該目標變數(13)係該真空處理體積(1)中待達到之一目標壓力，及該當前決定之調節變數(12)代表該真空處理體積(1)中之一當前壓力。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該目標變數(13)係該真空處理體積(1)中待達成之一目標壓力，及該當前決定之調節變數(12)係指一進入該處理體積(1)中之當前介質入流。
  14. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該周邊單元(2，4，21-25)設計為：處理氣體供應單元(2，22，23，25)，電漿生成器(21)， 真空輸送閥，用於裝填及/或排洩該真空處理體積，溫度控制單元(24)，用於設定該處理室中、或該物件上之一既定溫度，真空泵(4)，機器人單元，用於將該物件搬運至該真空處理體積中及/或離開該真空處理體積，或挺銷裝置，用於提供該物件在一處理狀態。
  15. 如申請專利範圍第14項之真空處理系統，其中可藉致動設計成一處理氣體供應單元之該周邊單元(2，4，21-25)取得一既定量之氣體以在該真空處理體積(1)中用於一處理循環，且因此可至少部份地取得該既定之處理狀態。
  16. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理系統，其中該調節及控制單元(11)連接至一壓力感測器(3)，且該壓力感測器之一輸出訊號提供該當前決定之調節變數(12)，及/或至一質量流計(2)或一質量流控制單元(2)，且該質量流計或該質量流控制單元之一輸出訊號提供該當前決定之調節變數(12)。
  17. 一種用於一真空處理系統之調節及控制單元(11)，其中該真空處理系統包括至少：一真空處理體積(1)，可被排空且一物件可被引入該真空處理體積中而加以處理，一真空閥(10)，設計成依一氣密方式調節一體積或質量流、及/或閉合該真空處理體積(1)，且具有可藉由一驅動單元(40)調整之一閥封件，及 一周邊單元(2，4，21-25)，設計成至少部份地提供該真空處理體積(1)中之一既定處理狀態，其特徵在於該調節及控制單元(11)設計且組態成用於一處理循環之多次執行，具有：此類周邊單元(2，4，21-25)之致動而可取得至少部份之既定處理狀態，及一調節循環之執行以藉致動該驅動單元(40)來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該致動驅動單元係根據一處理參數之一當前既定調節變數(12)、且根據一目標變數(13)而定，將因此可使該調節變數(12)藉由依此方式引起之該閥封件(38)狀態改變而趨近至該目標變數(13)，其中該周邊單元(2，4，21-25)之致動、及該調節循環之執行，可在該處理循環之架構內，依一特定之暫時關係實行。
  18. 如申請專利範圍第17項之調節及控制單元(11)，其設計成用於該處理循環之多次執行，具有：一周邊單元調節循環之執行，藉由該周邊單元之致動來提供一周邊單元定標變化或設定，該致動係根據一周邊單元處理參數之一當前既定周邊單元調節變數、且根據一周邊單元目標變數為基礎，其中該調節循環之執行及該周邊單元調節循環之執行可在該處理循環之架構內依據一特定之暫時關係而實行。
  19. 如申請專利範圍第18項之調節及控制單元(11)，其中可在該調節循環中考慮一個或更多周邊單元處理參數，及/或其中可在該周邊單元調節循環中考慮一個或更多處理參數。
  20. 如申請專利範圍第17項至第19項中任一項之調節及控制單元(11)，其中該調節及控制單元包括該真空閥或該周邊單元。
  21. 如申請專利範圍第17項至第19項中任一項之調節及控制單元(11)，其中該周邊單元具有一周邊單元控制單元，及其中該周邊單元控制單元配置成，使得該調節及控制單元藉該周邊單元控制單元而具體實施。
  22. 一種以一真空處理系統實行處理循環之方法，其中該真空處理系統包括至少：一真空處理體積(1)，可被排空且一物件可被引入該真空處理體積中而加以處理，一真空閥(10)，設計成依一氣密方式調節一體積或質量流、及/或閉合該真空處理體積(1)，且具有可藉由一驅動單元調整之一閥封件，及一周邊單元(2，4，21-25)，設計成至少部份地提供該真空處理體積(1)中之一既定處理狀態，其中在該處理之架構內，實行一處理循環，及該處理循環包括至少：該周邊單元(2，4，21-25)之一致動，以提供至少一部份之該既定處理狀態，及一調節循環之一執行，以藉致動該驅動單元(40)來提供該閥開啟狀態之一特定變化或設定，該致動驅動單元係根據一處理參數之一當前決定調節變數(12)、且根據一目標變數(13)而定，將因此可使該調節變數(12)藉由依此方式引起之該閥封件(38)狀態改變而趨近至該目標變數(13)，其中該周邊單元(2，4，21-25)之致動、及該調節循環之執行，可在該處理循環之架構內，依一特定之暫時關係實行。
  23. 一種電腦程式產品，儲存於一機器可讀載具上，為如申請專利範圍第1 項至第21項中任一項之調節及控制單元中，其具有程式碼，用於實行或控制如申請專利範圍第22項之方法的至少以下步驟：致動該周邊單元(2，4，21-25)，及以受調節之閥開啟狀態變化或設定來執行該調節循環，其中該程式係在如申請專利範圍第1項至第21項中任一項之真空處理系統的一電子數據處理單元，其為調節及控制單元(11)中執行。
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