[發(fā)明專利]處理模塊子系統(tǒng)的主動(dòng)反饋控制

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880087152.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN111630469A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯科特·里格斯;賴安·拜斯;約翰·瓦爾考;埃里克·赫德森;拉納迪普·博米克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號(hào): G06F1/12
• 分類號(hào): G06F1/12;G06F1/08;H01J37/32
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

一種用于使在耦合到用于處理襯底的處理模塊的子系統(tǒng)之間的控制信號(hào)同步的通信系統(tǒng)。耦合到所述子系統(tǒng)的分布式控制器被配置為啟動(dòng)處理步驟，每一個(gè)處理步驟具有步驟時(shí)段。分布式時(shí)鐘模塊包括主時(shí)鐘，該主時(shí)鐘具有包括時(shí)鐘周期的時(shí)鐘速度，每個(gè)時(shí)鐘周期具有與反饋循環(huán)預(yù)相關(guān)的持續(xù)時(shí)間，在該反饋循環(huán)中，通過(guò)所述分布式時(shí)鐘模塊將同步的控制信號(hào)傳送到所述子系統(tǒng)以及從所述子系統(tǒng)接收所述同步的控制信號(hào)。由所述分布式時(shí)鐘模塊分配預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期，以執(zhí)行相應(yīng)數(shù)量的反饋循環(huán)，從而在處理步驟之間過(guò)渡。所述預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期被限制為所述步驟時(shí)段的片段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施方案涉及半導(dǎo)體襯底處理方法和設(shè)備工具，更具體地，涉及同步等離子體處理模塊的子系統(tǒng)(例如，以相同的時(shí)間和速率控制和操作子系統(tǒng))和/或允許子系統(tǒng)的時(shí)間延遲或相位控制以在不使用自限反應(yīng)的情況下執(zhí)行準(zhǔn)原子層沉積(ALD)或準(zhǔn)原子層蝕刻(ALE)時(shí)實(shí)現(xiàn)原子層精度。

背景技術(shù)

在等離子體系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了不同的工具子系統(tǒng)以在襯底上執(zhí)行材料的沉積或蝕刻。通過(guò)用于將控制信號(hào)傳送到工具子系統(tǒng)的通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些工具子系統(tǒng)的控制。不幸的是，工具子系統(tǒng)之間的當(dāng)前通信協(xié)議導(dǎo)致延遲和變化時(shí)間。對(duì)于在復(fù)雜的配方調(diào)整算法中使用的較短(例如，不到一秒至五秒)的步驟時(shí)間所需的工具子系統(tǒng)的精確相位和同步控制來(lái)說(shuō)，這些延遲和變化時(shí)間通常太大(例如，大于配方步驟時(shí)間的百分之一)。也就是說(shuō)，當(dāng)執(zhí)行準(zhǔn)ALD或準(zhǔn)ALE而不使用自限制反應(yīng)時(shí)，當(dāng)前的通信協(xié)議不足以實(shí)現(xiàn)原子層精度。

這里提供的背景描述是為了總體呈現(xiàn)本公開的背景的目的。在此背景技術(shù)部分以及在提交申請(qǐng)時(shí)不能確定為現(xiàn)有技術(shù)的描述的各方面中描述的范圍內(nèi)的當(dāng)前指定的發(fā)明人的工作既不明確也不暗示地承認(rèn)是針對(duì)本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

就是在該背景下提出了本公開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施方案涉及解決相關(guān)技術(shù)所存在的一或更多問(wèn)題，尤其涉及通過(guò)使用主時(shí)鐘來(lái)執(zhí)行準(zhǔn)ALD或準(zhǔn)ALE而不使用自限反應(yīng)時(shí)實(shí)現(xiàn)原子層精度，所述主時(shí)鐘用于使得向等離子處理模塊(PM)的工具子系統(tǒng)通信同步，并在主時(shí)鐘的一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)提供對(duì)工具子系統(tǒng)的反饋控制。

本公開的實(shí)施方案包括用于使等離子體處理模塊的子系統(tǒng)之間的控制信號(hào)同步的通信系統(tǒng)。等離子體處理模塊用于(例如在執(zhí)行ALD或ALE處理時(shí))在位于等離子體處理模塊中的襯底上方沉積材料。該系統(tǒng)包括耦合到等離子體處理模塊的多個(gè)子系統(tǒng)。多個(gè)子系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)包括相應(yīng)的子系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。該系統(tǒng)包括耦合到多個(gè)子系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)的分布式控制器，其中該分布式控制器包括耦合到每個(gè)子系統(tǒng)的主時(shí)鐘和從時(shí)鐘。分布式控制器被配置為啟動(dòng)多個(gè)處理步驟，其中每個(gè)處理步驟具有步驟時(shí)段。該系統(tǒng)包括分布式時(shí)鐘模塊，該分布式時(shí)鐘模塊包括主時(shí)鐘，該主時(shí)鐘具有包括多個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)鐘速度。時(shí)鐘周期中的每一個(gè)具有與反饋循環(huán)預(yù)相關(guān)的持續(xù)時(shí)間，在反饋循環(huán)中，通過(guò)分布式時(shí)鐘模塊將同步的控制信號(hào)傳送到多個(gè)子系統(tǒng)以及從多個(gè)子系統(tǒng)接收同步的控制信號(hào)。特別地，分布式時(shí)鐘模塊被配置為分配預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期，以執(zhí)行相應(yīng)數(shù)量的反饋循環(huán)，從而在處理步驟之間過(guò)渡。預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期被限制為步驟時(shí)段的片段(fraction)，其中步驟時(shí)段包括一百個(gè)片段。