[發明專利]復雜多變量晶片處理設備中實現機器學習的方法和過程

有效

• 申請號: 201780056833.1
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN109715848B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 約翰·多爾蒂;喬伊迪普·古哈;瓦希德·瓦赫迪;理查德·艾倫·戈特思酷
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;H01L21/205;H05H1/46
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

1.一種用于控制等離子體反應器的處理狀態的方法，其包括：

使用所述等離子體反應器的調節按鈕的設置啟動所述等離子體反應器中的襯底的處理，所述設置被逼近以實現所期望的處理狀態值；

在所述襯底的所述處理期間從所述等離子體反應器接收多個數據流，所述多個數據流用于識別當前的處理狀態值；

生成補償矢量，該補償矢量識別所述當前的處理狀態值與所述所期望的處理狀態值之間的差異，其中所述所期望的處理狀態和所述當前的處理狀態在虛擬空間中定義，所述虛擬空間描述在所述等離子體反應器的處理容積空間內感測到的等離子體條件的物理狀態；

將所述補償矢量轉換為對所述調節按鈕的所述設置的調整；

將所述調整應用于所述等離子體反應器的所述調節按鈕；

訪問針對所述等離子體反應器的類型和將用于在所述等離子體反應器中的所述襯底的所述處理的工藝的類型的模型數據庫；以及

從所述模型數據庫識別模型，該模型包括等離子體反應器的調節按鈕的所述設置，所述設置被逼近以實現所期望的處理狀態值。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述多個數據流是從與所述等離子體反應器接口或與連通所述等離子體反應器的控制器接口的傳感器接收的，其中所述傳感器包括光發射光譜學(OES)傳感器、干涉測量儀、壓力傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、流率傳感器、頻率傳感器、功率傳感器、計量傳感器、以及它們中的兩種或更多種的組合中的一者或多者。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述調節按鈕涉及與所述等離子體反應器接口的控制，所述控制包括用于調整氣體流量計的控制、用于調整功率設置的控制、用于調整溫度設置的控制、用于調整所述等離子體反應器的頂部電極和底部電極之間的物理間隙分離的控制、用于調整靜電卡盤(ESC)溫度或操作的控制、用于調整偏置功率設置的控制、用于設置室壓力的控制、用于設置一個或多個射頻發生器的頻率的控制、用于設置特定配方操作的運行時間的控制、用于設置真空的泵送速率的控制、用于設置氣流的持續時間的控制、用于設置監測算法的控制、觸發內窺鏡檢查的控制、用于設置或確定清潔操作之間的間隔的控制或它們中的兩種或更多種的組合中的一者或多者。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述等離子體條件包括針對特定的反應器壁表面條件的在所述襯底的平面處的成組的離子、電子和中性粒子通量。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述補償矢量識別在所述虛擬空間中的所述當前的處理狀態值與所述所期望的處理狀態值之間的差異，并且所述補償矢量的所述轉換將對所述按鈕的所述設置的所述調整識別為具有識別的物理調整的成組的識別的物理按鈕，其中所述等離子體反應器的控制器被配置為處理程序指令，所述程序指令導致對所述按鈕的所述設置的所述調整。

6.根據權利要求1所述的方法，其還包括，

在所述襯底的所述處理期間繼續從所述等離子體反應器接收所述多個數據流，以產生對所述調節按鈕的所述設置的所述調整，從而幫助將所述當前的處理狀態值移向所期望的處理狀態值。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，多變量處理被配置為識別所述當前的處理狀態值與所述所期望的處理狀態值之間的差異，并且還包括，

至少部分地基于從所述襯底的所述處理的蝕刻速率性能或監測晶片性能中的一者或兩者接收的驗證反饋，處理機器學習以對所述所期望的處理狀態值進行調整以產生經調整的所期望的處理狀態值。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述機器學習使用所述等離子體反應器的傳感器的靈敏度數據作為輸入，使得所產生的所述補償矢量包括基于靈敏度數據調制的調整。

9.根據權利要求1所述的方法，其中針對特定等離子體反應器和特定工藝配方識別所述襯底的所述處理；

其中每個特定的工藝配方和每個特定的等離子體反應器具有相關的模型，該模型包括用于調節按鈕的設置和所期望的處理狀態值，該模型從模型數據庫訪問。