等离子体处理工具上基于图像的等离子体鞘轮廓检测

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月29日提交的美国专利申请No.15/991,021的优先权。上述引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及衬底处理，且更特别地涉及检测及监控在衬底处理室内的等离子体鞘轮廓。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的描述的各方面中描述的范围内的当前指定的发明人的工作既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于处理诸如半导体晶片之类的衬底。可以在衬底上执行的示例性处理包括但不限于化学气相沉积(CVD))、原子层沉积(ALD)、导体蚀刻和/或其他蚀刻、沉积或清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件上，衬底支撑件例如基座、静电卡盘(ESC)等。在蚀刻期间，可以将气体混合物引入处理室，并且可以使用等离子体来引发化学反应。

在使用等离子体处理衬底的期间，等离子体边界层(称为等离子体鞘)在衬底的表面上方形成。等离子体鞘厚度取决于各种参数，包含但不限于：等离子体密度、电子温度、驱动电压等等。仅举例而言，等离子体鞘厚度可从1毫米的几分之一到几毫米变化。

发明内容

一种系统包含图像处理模块，其被配置成：接收由成像装置所捕捉的图像，所述图像是在衬底的处理期间在衬底处理室内的等离子体环境的图像；以及提取所述图像的一或多个特征，其指示在所述衬底的处理期间在所述等离子体环境中形成的等离子体鞘。控制模块被配置成：基于从所述图像所提取的所述一或多个特征来确定所述等离子体鞘轮廓；以及基于所述等离子体鞘轮廓选择性调整与所述衬底的处理相关的至少一个处理参数。

在其他特征中，所提取的所述一或多个特征对应于主体等离子体区域与等离子体鞘区域之间的对比。所提取的所述一或多个特征对应于所述主体等离子体区域与所述等离子体鞘区域之间的线。所述控制模块被配置成：将所述等离子体鞘轮廓与参考轮廓比较；以及基于所述等离子体鞘轮廓与所述参考轮廓之间的差异选择性调整所述至少一个处理参数。所述控制模块被配置成：将所述等离子体鞘轮廓与参考线比较：以及基于所述等离子体鞘轮廓与所述参考线之间的差异选择性调整所述至少一个处理参数。所述控制模块被配置成确定所述等离子体鞘轮廓的平坦度以选择性调整所述至少一个处理参数。

在其他特征中，所述至少一个处理参数对应于边缘环的高度；以及所述控制模块被配置成基于从所述图像提取的所述一或多个特征来调整所述边缘环的高度。所述至少一个处理参数对应于提供至边缘环的功率；以及所述控制模块被配置成基于从所述图像提取的所述一或多个特征来调整提供至所述边缘环的功率。所述系统还包含所述成像装置，并且所述成像装置被布置成穿过在所述衬底处理室的侧壁中的开口观看在所述衬底的边缘区域上方的所述等离子体环境。所述系统还包含闸门，其被布置成在所述衬底处理室的所述侧壁中的所述开口内选择性地开启和关闭。所述控制模块被配置成选择性开启和关闭所述闸门以使得所述成像装置能捕捉所述图像。

一种方法包括：捕捉在衬底的处理期间在衬底处理室内的等离子体环境的图像；提取所述图像的一或多个特征，其指示在所述衬底的所述处理期间在所述等离子体环境中形成的等离子体鞘；基于从所述图像所提取的所述一或多个特征来确定等离子体鞘轮廓；以及基于所述等离子体鞘轮廓选择性调整与所述衬底的所述处理相关的至少一个处理参数。

在其他特征中，所提取的所述一或多个特征对应于主体等离子体区域与等离子体鞘区域之间的对比。所提取的所述一或多个特征对应于所述主体等离子体区域与所述等离子体鞘区域之间的线。选择性调整所述至少一个处理参数包括：将所述等离子体鞘轮廓与参考轮廓比较；以及基于所述等离子体鞘轮廓与所述参考轮廓之间的差异来选择性调整所述至少一个处理参数。选择性调整所述至少一个处理参数包括：将所述等离子体鞘轮廓与参考线比较：以及基于所述等离子体鞘轮廓与所述参考线之间的差异来选择性调整所述至少一个处理参数。选择性调整所述至少一个处理参数包括：确定所述等离子体鞘轮廓的平坦度。

在其他特征中，所述至少一个处理参数对应于边缘环的高度；以及选择性调整所述至少一个处理参数包括：基于从所述图像提取的所述一或多个特征来调整所述边缘环的高度。所述至少一个处理参数对应于提供至边缘环的功率；以及选择性调整所述至少一个处理参数包括：基于从所述图像提取的所述一或多个特征来调整提供至所述边缘环的功率。所述方法还包括选择性开启和关闭在所述衬底处理室的侧壁中的开口内的闸门以使得成像装置能捕捉所述图像。

根据具体实施方案、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。具体实施方案和具体示例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开的范围。

附图说明

根据具体实施方案和附图将更充分地理解本公开，其中：

图1是根据本公开的示例性处理室的功能框图；

图2A示出了根据本公开的处于降低的位置的示例性可移动边缘环；

图2B示出了根据本公开的处于升高的位置的示例性可移动边缘环；

图2C示出了根据本公开的示例性动力(powered)边缘环；

图3A示出了根据本公开的示例性处理室；

图3B为根据本公开的示例性控制器的功能性框图：

图4A显示了根据本公开的等离子体鞘轮廓的示例性图像；

图4B显示了根据本公开的等离子体鞘轮廓的示例性特征；

图4C显示了根据本公开的等离子体鞘轮廓的另一示例性特征：以及

图5显示了用于确定根据本公开的等离子体鞘轮廓的示例性方法。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

使用等离子体处理衬底的结果取决于等离子体鞘轮廓(例如：在整个衬底表面的等离子体鞘的厚度)。举例而言，在等离子体蚀刻工艺中，等离子体鞘轮廓会影响蚀刻速率。因此，工艺均匀性取决于等离子体鞘的平坦度。换句话说，期望有均匀等离子体鞘厚度以将工艺不均匀性最小化。

在某些示例中，可在处理之后预估等离子体鞘轮廓。举例而言，在衬底处理之后可检验每个完成的衬底以确定蚀刻均匀性、倾斜等等。接着可在前馈基础上对处理以及/或者处理室参数进行各种调整以试图调整用于下一轮衬底处理的等离子体鞘轮廓。然而，以这种方式对等离子体鞘轮廓不均匀性的预估和补偿会增加成本并降低处理性能和产量。

根据本公开的原理的等离子体鞘轮廓系统和方法确定在衬底处理期间的等离子体鞘轮廓，并因此促成对等离子体鞘轮廓的控制。举例而言，布置诸如相机之类的成像装置以成像并监控在处理室内的等离子体鞘。相机可位于处理室的外部并布置以通过在处理室侧壁中的窗口观看等离子体鞘。在某些示例中，可根据在处理期间由相机所捕捉到的图像来确定和控制等离子体鞘轮廓。以这种方式，将关于等离子体鞘轮廓的工艺不均匀性最小化且将处理成本和时间降低。

在某些示例中，在衬底处理系统中的衬底支撑件可包含可移动以及/或者动力边缘环。影响蚀刻速率和蚀刻均匀性的衬底处理的某些实施方面(例如：等离子体鞘轮廓、工艺气体流动模式等等)可根据边缘环的高度而变化。举例而言，整体蚀刻速率随着在衬底上表面与气体分配装置的下表面之间的距离增加而变化。另外，蚀刻速率可从衬底中心到衬底外周边变化。因此，在包含可移动边缘环的示例中，边缘环可根据所确定的等离子体鞘轮廓升高以及/或者降低以将工艺不均匀性更进一步最小化。同样，等离子体鞘轮廓可通过将供应至动力边缘环的功率改变而更进一步控制。

现在参考图1，示出了示例性衬底处理系统100。仅举例而言，衬底处理系统100可以用于执行使用RF等离子体的蚀刻和/或用于执行其他合适的衬底处理。衬底处理系统100包括处理室102，处理室102包围衬底处理系统100的其他部件并包含RF等离子体。处理室102包括上电极104和衬底支撑件106，其包括静电卡盘(ESC)。在操作期间，衬底108布置在衬底支撑件106上。虽然作为示例示出了特定衬底处理系统100和处理室102，但是本公开的原理可以应用于其他类型的衬底处理系统和室，例如原位产生等离子体的衬底处理系统、实现远程等离子体产生和输送(例如，使用等离子体管、微波管)的衬底处理系统等等。

仅举例而言，上电极104可包括气体分配装置，例如喷头109，其引入和分配处理气体。喷头109可包括杆部，杆部包括连接到处理室102的顶部表面的一端。基部部分通常为圆柱形，并且在与处理室102的顶部表面间隔开的位置处从杆部的相对端径向向外延伸。喷头109的基部部分的面向衬底的表面或面板包括使处理气体或吹扫气体流过的多个孔。替代地，上电极104可包括导电板，并且可以以另一种方式引入处理气体。

衬底支撑件106包括用作下电极的导电基板110。基板110支撑陶瓷层112。在一些示例中，陶瓷层112可包括加热层，例如陶瓷多区加热板。热阻层114(例如，结合层)可以布置在陶瓷层112和基板110之间。基板110可以包括用于使冷却剂流过基板110的一个或多个冷却剂通道116。在一些示例中，可以在陶瓷层112和基板110之间的结合层114的外周边周围提供保护性密封件176。

RF产生系统120产生RF电压并将RF电压输出到上电极104和下电极(例如，衬底支撑件106的基板110)中的一个。上电极104和基板110中的另一个可以是DC接地的、AC接地的或浮动的。仅举例而言，RF产生系统120可以包括RF电压产生器122，其产生RF电压，该RF电压由匹配和分配网络124馈送到上电极104或基板110。在其他示例中，可以感应或远程生成等离子体。尽管如为了示例目的所示出的，RF产生系统120对应于电容耦合等离子体(CCP)系统，但是本公开的原理也可以在其他合适的系统中实现，例如，仅举例而言，在变压器耦合等离子体(TCP)系统、CCP阴极系统、远程微波等离子体产生和输送系统等中实现。

气体输送系统130包括一个或多个气体源132-1、132-2、…和132-N(统称为气体源132)，其中N是大于零的整数。气体源提供一种或多种蚀刻气体、载气、惰性气体等等，及其混合物。气体源132还可以供应吹扫气体。气体源132通过阀134-1、134-2、…和134-N(统称为阀134)和质量流量控制器136-1、136-2、…和136-N(统称为质量流量控制器136)与歧管140连接。歧管140的输出被供给到处理室102。仅举例而言，歧管140的输出被供给到喷头109。

温度控制器142可以连接到多个加热元件144，例如布置在陶瓷层112中的热控制元件(TCE)。例如，加热元件144可以包括但不限于对应于多区域加热板中的各个区域的大加热元件和/或跨多区域加热板的多个区域设置的微加热元件阵列。温度控制器142可以用于控制多个加热元件144，以控制衬底支撑件106和衬底108的温度。

温度控制器142可以与冷却剂组件146连通以控制流过通道116的冷却剂流。例如，冷却剂组件146可以包括冷却剂泵和贮存器。温度控制器142操作冷却剂组件146以选择性地使冷却剂流过通道116以冷却衬底支撑件106。

阀150和泵152可用于从处理室102排空反应物。系统控制器160可用于控制衬底处理系统100的部件。机械手170可用于将衬底输送到衬底支撑件106上，和从衬底支撑件106去除衬底。例如，机械手170可以在衬底支撑件106和加载锁172之间传送衬底。虽然温度控制器142示出为单独的控制器，但是温度控制器142可以在系统控制器160内实现。

衬底支撑件106包括边缘环180。在一些示例中，根据本公开的原理的边缘环180可相对于衬底108移动(例如，可在竖直方向上向上和向下移动)。例如，边缘环180可通过致动器响应于系统控制器160来控制。在一些示例中，用户可经由用户界面184而将控制参数(例如侵蚀速率)输入至系统控制器160，该用户界面184可包括一或多个输入机构、显示器等。

布置例如相机186之类的成像装置以监控在处理室102中的等离子体鞘。例如，布置相机186以通过被提供在处理室102的侧壁190内的窗口188观看等离子体鞘。相机186向系统控制器160传送关于等离子体鞘的信息，如下方更详细描述的。

在某些示例中，本公开内容的原理可利用具有如图2A和2B中所示的可移动边缘环配置的衬底支撑件200来实施。示例性的衬底支撑件200具有放置于其上的衬底204。衬底支撑件200可包括具有内部部分(例如，对应于ESC)208和外部部分212的底座或基座。在示例中，外部部分212可独立于内部部分208并且可相对于内部部分208移动。衬底204布置在内部部分208上以进行处理。控制器216(例如，对应于系统控制器160)与一个或多个致动器220通信以选择性地升高和降低边缘环224，以调节边缘环相对于支撑件200的高度。仅举例而言，边缘环224在图2A中示出处于充分降低了的位置并且在2B中处于示例性的充分升高了的位置。如图所示，致动器220对应于销致动器，该销致动器构造成在竖直方向上选择性地延伸和缩回销228。在其他示例中可以使用其他合适类型的致动器。仅举例而言，边缘环224对应于陶瓷或石英边缘环。在图2A中，控制器216与致动器220通信以经由销228直接升高和降低边缘环224。在一些示例中，内部部分208可相对于边缘环224移动。边缘环224可具有一或多个关联侵蚀速率，如以下更加详细描述的。

在其他示例中，本公开的原理可用具有如图2C所示的动力边缘环配置的衬底支撑件200来实现。在此示例中，控制器216还被配置以选择性提供RF功率(例如经由RF产生器232和RF匹配网络236)到边缘环224。在某些示例中，边缘环224可同时为可移动的和动力的。

现在参照图3A和3B，显示出根据本公开的示例性处理室300。处理室300包围在处理容积308内的衬底支撑件304。如所示的，衬底支撑件304包含边缘环312，布置边缘环312以环绕布置在衬底支撑件304上的衬底316。在某些示例中，边缘环312可配置以如上方在图2A及2B中所描述地被升高和降低。

布置一或多个相机320(例如高分辨率数字相机)以监控在衬底316上方的处理容积308。尽管显示出两个布置的相机320以将在衬底316边缘区域上方的处理容积308的一部分加以成像，然而可提供一个或多于两个的相机320。举例而言，等离子体鞘弯曲或许更可能发生在衬底316的边缘。因此，选择相机320的位置和观看角度以将衬底316边缘的覆盖范围最大化以检测等离子体鞘弯曲。另外，尽管显示出相机320与图3A中的衬底316的边缘区域对准，在其他示例中，可将相机320布置在不同位置(例如相对于衬底316位于中心)以监控衬底316上方的整体处理容积308。

布置相机320以透过在处理室300的侧壁328中的开口324观看处理容积308。举例而言，布置相机320以通过布置在开口324中的窗332观看处理容积308。窗332可由玻璃或另一合适的透明性材料所构成且是真空密封的。

窗332可能容易因暴露于等离子体以及其他在处理室300内的材料而磨损或损坏。因此，可提供等离子体抗性机械门或闸门336以保护窗332免受在处理室300内的环境的影响。举例而言，闸门336可包含与处理室300的侧壁328相同的材料。可设置闸门336以选择性开启以使得相机320能捕捉处理容积308的图像以及关闭以保护窗332免受等离子体环境的影响来延长窗332的使用寿命。举例而言，闸门336可响应于来自控制器340(其可对应于系统控制器160)的控制信号而选择性地致动。在某些示例中，闸门336对应于闸阀，诸如真空闸阀。

设置相机320以经由窗332(例如响应于从控制器340接收到的控制信号)选择性捕捉处理容积308的图像，并设置控制器340以：基于所捕捉到的图像来检测等离子体鞘、确定等离子体鞘轮廓、基于等离子体鞘轮廓调整工艺参数等等。基于所捕捉到的图像可检测在处理容积308内的主体等离子体与邻近于衬底316的等离子体鞘区域中的特征(例如电子温度、离子密度等等)之间的差异，且因此可鉴定等离子体鞘。举例而言，由于各种特征之间的差异，因此在等离子体鞘区域中的可见光和紫外发射可相对于主体等离子体而不同，且因此可在所捕捉的图像中被辨别(意即，对比)。以这种方式，设置控制器340以从所捕捉的图像中提取指示等离子体鞘的特征，且基于所检测的等离子体鞘可选择性调整工艺参数(例如边缘环高度、等离子体密度轮廓、输送至上部以及/或者下部电极的功率、工艺气体流率、侧气调谐、线圈调谐等等)。在某些示例中，相机320可实施一或多个滤光器以增强主体等离子体与等离子体鞘区域之间的对比。

如图3B中所示，控制器340包含图像处理模块344，其被设置以提取由相机320所捕捉的图像的特征，其可指示等离子体鞘。尽管显示在控制器340内，但是在某些示例中相机320可包含图像处理模块344。仅举例而言，设置图像处理模块344以识别出在所捕捉的图像中指示主体等离子体与等离子体鞘区域之间的对比的线，如下文更详细描述的。在某些示例中，图像处理模块344可以过滤所捕捉的图像、在所捕捉的图像上进行后处理以增强主体等离子体与等离子体鞘区域之间的对比等等。

等离子体鞘检测和控制模块348从图像处理模块344接收提取的特征。在其他特征中，等离子体鞘检测和控制模块348可直接从相机320接收所捕捉的图像以及/或者在后处理之后从图像处理模块344接收所捕捉的图像。换句话说，可设置等离子体鞘检测和控制模块348以接收提取的特征以及/或者对所捕捉的图像进行特征提取。举例而言，等离子体鞘检测和控制模块348可根据储存在内存352中的图像处理算法进行特征提取。

等离子体鞘检测和控制模块348基于提取的特征确定等离子体鞘轮廓并基于该等离子体鞘轮廓选择性调整一或多个工艺参数。举例而言，等离子体鞘检测和控制模块348可根据等离子体鞘轮廓的平坦度调整工艺参数。在某些示例中，等离子体鞘检测和控制模块348将等离子体鞘轮廓与诸如参考线(例如位于衬底表面上方预定距离的平坦的线)之类的预定参考轮廓比较，并确定等离子体鞘轮廓与参考线之间的差异是否大于阈值。举例而言，等离子体鞘检测和控制模块348可计算等离子体鞘轮廓与在衬底边缘的参考线间的距离、在等离子体鞘轮廓与参考线之间的最大变异等等。

在一个示例中，等离子体鞘检测和控制模块348选择性升高或降低边缘环312以调整等离子体鞘轮廓(例如使用边缘环致动器控制模块356)。例如，设置等离子体鞘检测和控制模块348以基于确定的等离子体鞘轮廓平坦度来升高或降低边缘环312、控制相机320以捕捉等离子体鞘的额外图像、以及确定当边缘环312在调整位置时等离子体鞘轮廓的平坦度直到达到所期望的等离子体鞘轮廓平坦度(例如在参考线与等离子体鞘轮廓之间的差异小于阈值)。等离子体鞘检测和控制模块348可如上所述地调整其他工艺参数(例如等离子体密度轮廓、输送至上部以及/或者下部电极的功率、工艺气体流率、侧气调谐、线圈调谐等等)。例如，等离子体鞘检测和控制模块348可控制RF产生器232以调整(例如增加或减少)提供到边缘环312的RF功率以调整在衬底316边缘区域上方的等离子体鞘的厚度。

等离子体鞘检测和控制模块348还被配置以控制闸门致动器控制模块360以选择性开启及关闭闸门336。举例而言，等离子体鞘检测和控制模块348选择性开启闸门336以使得相机320能捕捉处理容积308的图像，接着关闭闸门336以保护窗332免受等离子体环境的影响。因此，闸门336只可为了图像捕捉而短暂地开启(例如少于一秒)。闸门336可为了图像捕捉以周期性调整等离子体鞘轮廓(例如每周或每个月、在处理预定数量的衬底后等等)而开启，响应于使用者输入而开启，在单一衬底处理期间周期性地开启(例如在一分钟区间)等等。

现在参考图4A，显示了由相机(例如相机320)所捕捉的等离子体鞘的示例性图像400和404。如图像400中所示，等离子体鞘轮廓408向下弯曲朝向衬底416的边缘412。在其他示例中，等离子体鞘轮廓408可向上弯曲偏离衬底416的边缘412。向下或向上弯曲可分别指示边缘环相对于衬底416太低或太高。相反地，如图像404所示，等离子体鞘轮廓408相对平坦。例如，图像404可对应于在调整边缘环高度或者其他工艺参数以调整等离子体鞘轮廓408之后所捕捉的图像。

图4B和4C显示了从所捕捉的等离子体鞘图像提取的示例性特征(例如线420和424)。参考图标，显示了关于衬底支撑件428的外部部分的提取特征。如图4B中所示，对应于确定的等离子体鞘轮廓的线420向下弯曲朝向衬底416的外部边缘412。相反地，如图4C中所示，线424相较于线420而言相对平坦且没有向下弯曲。例如，线424可对应于在将边缘环432升高以调整等离子体鞘轮廓之后的等离子体鞘轮廓。在该示例中，可根据线420和424与如上所述的参考线436之间的比较来调整边缘环432。

现在参考图5，根据本公开内容用于确定等离子体鞘轮廓的示例性方法500在504开始。在508，将衬底放置在处理室中的衬底支撑件上。在512，在衬底上执行等离子体处理(例如等离子体蚀刻步骤)。在516，方法500(例如控制器340)确定是否捕捉在处理室内的等离子体鞘的图像。如果为真，则方法500继续到520。如果为假，则方法500继续到524。在524，该方法(例如控制器340)确定等离子体处理是否完成。如果为真，则方法500在528结束。如果为假，则方法500继续到512。

在520，方法500(例如控制器340)开启闸门(例如一或多个闸门336)以使得能通过在处理室的侧壁中的开口捕捉等离子体鞘的图像。在532，方法500(例如，相机320)捕捉等离子体鞘的图像。在536，方法500(例如控制器340)关闭闸门。在540，方法500(例如控制器340)分析所捕捉的图像以确定等离子体鞘轮廓。例如，方法500确定等离子体鞘轮廓的平坦度。在544，方法500(例如控制器340)确定是否根据所确定的等离子体鞘轮廓平坦度而调整一或多个工艺参数(例如边缘环高度、供应到边缘环的RF功率等等)。如果为真，则方法500继续到548。如果为假，则方法500继续到524。

在548，方法500(例如控制器340)调整一或多个工艺参数以调整等离子体鞘轮廓。举例而言，方法500调整边缘环高度。然后，方法500继续到520以重复步骤520、532、536、540和544。换句话说，在调整边缘环高度之后，方法500捕捉等离子体鞘的另一图像以确定是否要更进一步调整边缘环高度以达到所期望的等离子体鞘轮廓平坦度。

前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方案在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方案描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方案的特征中实现和/或与任何其它实施方案的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方案不是相互排斥的，并且一个或多个实施方案彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何处理，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过界面连接的加载锁。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定处理的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供处理配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的处理的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接合或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的处理和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的处理。

示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与下列中的一个或多个通信：其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具界面、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具。