用于处理腔室中的特征和故障检测的波特指纹法制造技术

一种非暂态计算机可读储存介质储存指令，所述指令在由诊断服务器的处理装置执行时使此处理装置执行某些操作。所述操作包括从处理腔室接收(i)组合信号的测量值，所述组合信号基于将交流信号波注入至处理腔室的控制器的第一输出信号上，及(ii)结合来自处理腔室的反馈的控制器的第二输出信号的测量值。所述操作进一步包括基于组合信号的测量值及控制器的第二输出信号的测量值，产生关于处理腔室相关状态的基线波特指纹。所述操作进一步包括在计算机储存器中储存将用于执行处理腔室的诊断的基线波特指纹。的基线波特指纹。的基线波特指纹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理腔室中的特征和故障检测的波特指纹法


[0001]本公开内容的实施方式涉及一种用于处理腔室中的特征和故障检测的波特指纹法(bode fingerprinting)。

技术介绍

[0002]处理腔室部件的改变会影响各种处理参数以及处理腔室是否满足处理变化的严格公差。这是由于半导体处理的部件及集成芯片需要越来越小的尺寸，且因此需要越来越高的精度(例如，在纳米精度内)。因此，即使硬件性能上的很小的改变亦可能在处理腔室内的蚀刻结果的变化中显示出来。处理腔室部件包括结构机械、电气、气流相关及排气净化相关部件。随着这些部件随时间及重复使用而老化，可能会以越来越高的频率检测到或会以越来越高的频率显露出处理中的错误。处理此类错误有时涉及关闭处理系统以执行诊断、零件替换及校准，此涉及停机时间及低效率。大部分的这种停机时间花费在诊断问题上，以确定哪些部件可能为此类错误的根本原因。

技术实现思路

[0003]本文描述的一些实施方式涵盖了用于处理腔室的收集将用于波特指纹法的数据的方法。在一个实施方式中，一种方法包括由腔室信号管理器的信号发生器将交流信号波注入至控制器的输出信号上，该控制器控制处理腔室内的设定。所述注入产生被馈送至致动器中的组合信号，所述致动器将调整所述设定。方法可进一步包括由耦接至处理腔室的传感器测量响应于用于所述设定的组合信号的响应值。方法可进一步包括由腔室信号管理器的比较器计算设定点输入与响应值之间的差。方法可进一步包括由控制器基于所述差经由改变输出信号来调整所述设定。方法可进一步包括由腔室信号管理器将组合信号及改变的输出信号发送至诊断服务器，以产生关于处理腔室相关状态的基线波特指纹，所述基线波特指纹将用于执行处理腔室的诊断。
[0004]在相关实施方式中，本文描述了用于从处理腔室接收诊断数据且产生用于执行处理腔室的诊断的波特指纹的方法或相关软件。在一个实施方式中，一种非暂态计算机可读储存介质储存指令，这些指令在由诊断服务器的处理装置执行时使处理装置执行操作。操作可包括从处理腔室接收(i)组合信号的测量值，所述组合信号基于将交流信号波注入至处理腔室的控制器的第一输出信号上，及(ii)控制器的第二输出信号的测量值，所述第二输出信号结合有来自处理腔室的反馈。操作可进一步包括基于组合信号的测量值及控制器的第二输出信号的测量值，产生关于处理腔室相关状态的基线波特指纹。操作可进一步包括在计算机储存器中储存将用于执行处理腔室的诊断的基线波特指纹。
[0005]在用于处理腔室的收集将用于波特指纹法的数据的另一实施方式中，一种方法可包括由腔室信号管理器的信号发生器将交流信号波注入至腔室信号管理器的质流控制器(mass flow controller；MFC)中。方法可进一步包括由所述MFC控制耦接至处理腔室的流量比控制器(flow ratio controller；FRC)，所述FRC经由调整气体喷嘴来控制处理腔室内
的压力动态。方法可进一步包括由耦接至处理腔室的压力计产生处理腔室的压力测量值。方法可进一步包括使用比较器将压力设定点与压力测量值之间的差输入至反馈控制器中。方法可进一步包括响应于所述差，由反馈控制器调整处理腔室内的压力动态。方法可进一步包括由腔室信号管理器将交流信号波、FRC的输出及压力测量值发送至诊断服务器，以产生将用于执行处理腔室的诊断的基线波特指纹。
[0006]在产生用于执行处理腔室的诊断的波特指纹的另一实施方式中，一种方法可包括从处理腔室的腔室信号管理器接收：注入至质流控制器(MFC)中的交流信号波；以及由耦接至处理腔室的压力计检测到的压力测量值。所述方法可进一步包括至少基于交流信号波及压力测量值，由处理器产生第一基线波特指纹；及由处理器在计算机储存器内储存第一基线波特指纹，以供后续在处理腔室诊断中使用。
[0007]根据本公开内容的这些及其他实施方式，提供了许多其他特征。根据以下详细说明、权利要求书及附图，本公开内容的其他特征及实施方式将变得更加完全显而易见。
附图说明
[0008]本公开内容在附图的诸图中通过实例而非限制性的方式示出，在附图中，类似的附图标记指示相似的元件。应当注意，在本公开内容中对“一”或“一个”实施方式的不同引用不一定为同一实施方式，且此类引用意味着至少一个。
[0009]图1为根据各个实施方式，包含诊断服务器及腔室管理系统的示例性客户端
‑
服务器架构的方块图。
[0010]图2A为根据各个实施方式，使用波特指纹的处理腔室诊断的方法的流程图。
[0011]图2B为根据各个实施方式，示出来自波特指纹数据的针对三种不同处理腔室部件的示例性开环相位响应的曲线图。
[0012]图3为根据一实施方式，在图1的腔室管理系统的腔室信号管理器与处理腔室之间的反馈控制的方块图。
[0013]图4A为根据一实施方式，用于收集与图3的处理腔室相关的数据以用于波特指纹分析的方法的流程图。
[0014]图4B为根据一实施方式，用于分析所收集的数据以产生基线波特指纹的方法的流程图，所述基线波特指纹将用于执行图3的处理腔室的诊断。
[0015]图4C为根据各个实施方式，用于在较后时间点分析所收集的数据以产生更新的波特指纹以与基线波特指纹(图4B)进行比较以检测故障及/或警示操作者的方法的流程图。
[0016]图5为根据一实施方式，涉及图1的腔室管理系统的腔室信号管理器与处理腔室之间的压力动态的反馈控制的方块图。
[0017]图6A为根据一实施方式，用于收集与图5的处理腔室相关的数据以用于波特指纹分析的方法的流程图。
[0018]图6B为根据一实施方式，用于分析所收集的数据以产生基线波特指纹的方法的流程图，所述基线波特指纹将用于执行图5的处理腔室的诊断。
[0019]图6C为根据各个实施方式，用于分析所收集的数据以产生更新的波特指纹以与基线波特指纹(图6B)进行比较的方法的流程图，所述比较将用于检测故障及/或警示操作者。
[0020]图7为根据一实施方式示出非线性系统的波特图(例如，指纹)的开环增益的曲线
图。
[0021]图8A为根据一实施方式，用于对非线性腔室管理系统执行波特指纹分析的方法的流程图。
[0022]图8B为根据实施方式，来自波特指纹数据的针对三种不同处理腔室部件的示例性开环增益响应的曲线图。
[0023]图8C为根据一实施方式，来自波特指纹的针对三种不同处理腔室部件的示例性闭环灵敏度响应的曲线图。
[0024]图9A及图9B分别为根据一实施方式，开环响应波特指纹的示例性振幅及相位的曲线图。
[0025]图9C为根据一实施方式，波特指纹的示例性互补响应的曲线图。
[0026]图9D为根据一实施方式，波特指纹的示例性闭环灵敏度响应的曲线图。
具体实施方式
[0027]本文描述的实施方式涉及用于特征化处理腔室及诊断与处理腔室相关的故障或失效的系统及方法。处理腔室包括机电多部件系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包含：由腔室信号管理器的信号发生器将交流信号波注入至控制器的输出信号上，所述控制器控制处理腔室内的设定，其中所述注入产生被馈送至致动器中的组合信号，所述致动器将调整所述设定；由耦接至所述处理腔室的传感器测量响应于用于所述设定的所述组合信号的响应值；由所述腔室信号管理器的比较器计算设定点输入与所述响应值之间的差；由所述控制器基于所述差经由改变所述输出信号来调整所述设定；以及由所述腔室信号管理器将所述组合信号及改变的输出信号发送至诊断服务器，以产生关于处理腔室相关的状态的基线波特指纹，所述基线波特指纹将用于执行所述处理腔室的诊断。2.如权利要求1所述的方法，进一步包含：由所述信号发生器在用户限定的频率范围内连续改变所述交流信号波的频率。3.如权利要求1所述的方法，进一步包含：在较后时间点再次执行所述注入的步骤、所述测量的步骤、所述计算的步骤及所述调整的步骤，以产生更新的组合信号及更新的输出信号；以及将所述更新的组合信号及所述更新的输出信号发送至所述诊断服务器，以产生将在执行所述处理腔室的所述诊断时与所述基线波特指纹进行比较的更新的波特指纹。4.如权利要求1所述的方法，其中：所述传感器为压力计、静电吸盘(ESC)上的温度传感器、幅度及相位传感器或电流传感器中的一者；所述致动器为对称流量值、加热器、马达驱动电容器或射频(RF)功率中的一者；所述设定为腔室压力动态、ESC热动态、腔室阻抗或腔室线圈RF动态中的一者；以及所述设定点输入为压力设定点、温度设定点、阻抗设定点或电流设定点中的一者。5.一种储存指令的非暂态计算机可读储存介质，所述指令在由诊断服务器的处理装置执行时使所述处理装置执行多个操作，所述多个操作包含：从处理腔室接收(i)组合信号的测量值，所述组合信号基于将交流信号波注入至所述处理腔室的控制器的第一输出信号上，及(ii)结合来自所述处理腔室的反馈的所述控制器的第二输出信号的测量值；基于所述组合信号的所述测量值及所述控制器的所述第二输出信号的所述测量值，产生关于处理腔室相关状态的基线波特指纹；以及在计算机储存器中储存将用于执行所述处理腔室的诊断的所述基线波特指纹。6.如权利要求5所述的非暂态计算机可读储存介质，其中所述多个操作进一步包含：在较后时间点从所述处理腔室接收(i)更新的组合信号的测量值，所述更新的组合信号基于将所述交流信号波注入至所述控制器的更新的第一输出信号上，及(ii)结合来自所述处理腔室的反馈的所述控制器的更新的第二输出信号的测量值；基于所述更新的组合信号的所述测量值及所述更新的第二输出信号的测量值，产生更新的波特指纹；检测所述基线波特指纹与所述更新的波特指纹之间的变化量；以及响应于确定所述变化量大于阈值，向操作者警示缺陷。
7.如权利要求6所述的非暂态计算机可读储存介质，其中基于更新的波特图数据产生所述更新的波特指纹，且其中所述多个操作进一步包含：使用所述更新的波特图数据的传导曲线，计算用于产生所述交流信号波的信号发生器的不同频率下的增益裕度、相位裕度及闭环频率响应的频宽；以及基于所述增益裕度、所述相位裕度或所述频宽中的至少一者，计算所述处理腔室的腔室信号管理器的稳定性或强健性测量中的一者。8.如权利要求6所述的非暂态计算机可读储存介质，其中所述变化量相关于低频增益。9.如权利要求6所述的非暂态计算机可读储存介质，其中所述变化量相关于共振偏移。10.一种方法，所述方法包含：由腔室信号管理器的信号发生器将交流信号波注入至所述腔室信号管理器的质流控制器(MFC)中；由所述MFC控制耦接至处理腔室的流量比控制器(FRC)，所述FRC用以经由调整气体喷嘴来控制所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，乌彭德拉，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：