半导体衬底处理设备及其方法技术

提出了用于半导体衬底处理的设备和方法。对于诸如用于半导体衬底处理的阀的装置，特别是像ALD这样的过程，需要监测和控制从信号到打开和关闭阀所花费的精确时间，以便可以控制延迟时间。在一实施例中，提出了一种包括反应器、阀、过程控制器和阀监测系统的设备。过程控制器可以可操作地连接到阀，并且可以设置有存储器。传感器可以是电传感器或光学传感器。储器。传感器可以是电传感器或光学传感器。储器。传感器可以是电传感器或光学传感器。

【技术实现步骤摘要】
半导体衬底处理设备及其方法


[0001]本专利技术涉及用于处理半导体衬底的设备和方法，更具体地说，涉及半导体衬底处理设备。

技术介绍

[0002]半导体器件通常通过诸如原子层沉积(ALD)技术在衬底上沉积膜来形成。ALD技术通常采用在相对短的时间周期(例如毫秒量级)内循环地向处理室提供前体流，以在单个衬底上形成期望的层。
[0003]这些流通常可以由高速阀提供，高速阀根据“过程配方”中定义的预定时间表打开和关闭，配方被提供给阀控制器，并通过阀控制器和阀的协作来执行。用ALD技术沉积的膜的质量可能取决于遵循配方的程度。

技术实现思路

[0004]提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。
[0005]本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0006]根据一实施例，可以提供一种半导体衬底处理设备，包括：用于处理半导体衬底的反应器；向反应器提供气体以处理衬底的阀；过程控制器，其可操作地连接到阀，并设置有存储器以保存用于处理半导体衬底的过程配方，过程控制器被布置和编程为基于过程配方产生阀激活信号，并将阀激活信号传输至阀，以打开或关闭阀，从而根据配方向反应器提供气体或停止提供气体；以及监测阀的打开和关闭的阀监测系统。
[0007]在至少一个方面，阀监测系统包括：传感器，其可操作地联接到阀，以感测阀的打开和关闭，并且当感测到阀的移动时，传感器产生阀移动信号。
[0008]在至少一个方面，阀监测系统可以可操作地连接到过程控制器，以通过从阀移动信号的定时减去阀激活信号的定时来相互比较阀激活信号和阀移动信号，以确定阀响应的延迟，如下面的方程(eq1)所示，eq1)时间延迟＝阀移动信号时间
–
阀激活信号时间。
[0009]在至少一个方面，传感器是光学传感器，阀是气动阀，并且其中，阀激活信号激活通向气动阀的压缩空气管线以打开。
[0010]在至少一个方面，气动阀具有关闭位置标记和打开位置标记，过程控制器配置成监测气动阀并测量气动阀的活塞处于关闭位置标记的时间和气动阀的活塞处于打开位置标记的时间，并且过程控制器还配置成通过从活塞处于打开位置标记的时间减去活塞处于关闭位置标记的时间来计算延迟时间，并且过程控制器还配置成如果延迟时间大于预定延迟时间，则确定压缩空气管线被夹紧。
[0011]在至少一个方面，如果阀的时间延迟等于或小于预定阈值，则时间延迟被定义为标准反应时间并且阀被判定为标准反应时间阀，如果阀的时间延迟大于预定阈值，则时间
延迟被定义为延迟反应时间并且阀被判定为延迟反应时间阀，并且过程控制器还进一步配置成用下面的方程(eq2)计算每个延迟反应时间阀的校正时间，eq2)校正时间＝延迟反应时间
–
标准反应时间，其中，eq2)中的标准反应时间可以是所有标准反应时间阀的标准反应时间的平均，或者是这些阀中的最小标准反应时间。
[0012]在至少一个方面，过程控制器还配置为利用下面的方程(eq3)计算每个延迟反应时间阀的校正时间，eq3)校正时间＝延迟反应时间
–
预定阈值。
[0013]在至少一个方面，过程控制器还配置成比配方早与延迟反应时间阀的校正时间一样多产生阀激活信号，并且根据配方产生标准反应时间阀的阀激活信号。
[0014]在至少一个方面，过程控制器还配置成更新延迟反应时间阀的配方，使得延迟反应时间阀的阀激活信号将早于原始配方中一样多的校正时间产生。
[0015]在至少一个方面，该设备还包括：用户界面，其可以接收来自用户的输入并显示每个阀的时间延迟，其中用户界面还可以接收和更新阀的预定阈值。
[0016]根据一实施例，可以提供一种半导体衬底处理设备，包括：用于处理半导体衬底的反应器；向反应器提供气体以处理衬底的阀；过程控制器，其可操作地连接到阀，并设置有存储器以保存用于处理半导体衬底的过程配方，过程控制器被布置和编程为基于过程配方产生阀激活信号，并将阀激活信号传输至阀，以打开或关闭阀，从而根据配方向反应器提供气体或停止提供气体；监测阀的打开和关闭的阀监测系统，其中阀监测系统包括：传感器，其可操作地联接到阀，以感测阀的打开和关闭，并且当感测到阀的移动时，传感器产生阀移动信号，和服务器，其配置为接收从传感器发送的阀移动信号；以及用户界面，其配置为接收来自用户的输入并显示信号。
[0017]在至少一个方面，服务器还包括：处理单元和存储器单元，存储器单元配置成保存阀移动信号，处理单元配置成处理保存的阀移动信号以进行显示。
[0018]在至少一个方面，服务器使用下面的方程(eq4)计算每个阀的时间延迟，eq4)时间延迟＝阀移动信号时间
–
阀激活信号时间。
[0019]在至少一个方面，服务器可以进一步配置为基于计算的时间延迟来确定接收的阀移动信号是好还是差，使得如果与接收的阀移动信号相关的时间延迟大于保存在所述配方中的预定阈值，则与接收的阀移动信号相关的阀激活信号被确定为差，并且如果与接收的阀移动信号相关的时间延迟等于或小于保存在配方中的预定阈值，则与接收的阀移动信号相关的阀激活信号被确定为好。
[0020]根据另一实施例，可以提供一种处理半导体衬底的方法，该方法包括：根据配方从过程控制器向阀发送阀激活信号；从联接到阀的传感器接收阀移动信号，并通过过程控制器利用下面的方程(eq5)计算所有阀的时间延迟，(eq5)时间延迟＝阀移动信号时间
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阀激活信号时间；由过程控制器为每个阀判定该阀的时间延迟是否在预定阈值内，并且如果阀的时间延迟等于或小于预定阈值，则时间延迟被定义为标准反应时间并且该阀被判定为标准反应时间阀，如果阀的时间延迟大于预定阈值，则时间延迟被定义为延迟反应时间并且该阀被判定为延迟反应时间阀，并且通过控制器利用下面的方程(eq6)计算每个延迟反应时间阀的校正时间，(eq6)校正时间＝延迟反应时间
–
标准反应时间，其中，(eq6)中的标准反应时间可以是所有标准反应时间阀的标准反应时间的平均，或者是这些阀中的最小标准反应时间。
[0021]在至少一个方面，校正时间可以用下面的方程(eq7)来计算，(eq7)校正时间＝延迟反应时间
–
预定阈值。
[0022]在至少一个方面，该方法还包括：用阀的计算的校正时间更新配方，并且根据更新的配方从控制器向阀发送阀激活信号。
[0023]在至少一个方面，该方法还包括：从过程控制器向阀发送阀激活信号，使得阀激活信号发送时间是早于配方的计算的校正时间。
附图说明
[0024]应当理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以有助于提高对本公开的所示实施例的理解。
[0025]图1示出了根据本专利技术实施例的阀1和阀2的阀打开和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体衬底处理设备，包括：用于处理半导体衬底的反应器；向反应器提供气体以处理衬底的阀；过程控制器，其可操作地连接到阀，并设置有存储器以保存用于处理半导体衬底的过程配方，过程控制器被布置和编程为基于过程配方产生阀激活信号，并将阀激活信号传输至阀，以打开或关闭阀，从而根据配方向反应器提供气体或停止提供气体；以及监测阀的打开和关闭的阀监测系统。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述阀监测系统包括：传感器，其可操作地联接到所述阀，以感测阀的打开和关闭，并且当感测到阀的移动时，传感器产生阀移动信号。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述阀监测系统可以可操作地连接到所述过程控制器，以通过从所述阀移动信号的定时减去所述阀激活信号的定时来相互比较阀激活信号和阀移动信号，以确定阀响应的延迟，如下面的方程(eq1)所示，eq1)时间延迟＝阀移动信号时间
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阀激活信号时间。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述传感器是光学传感器，所述阀是气动阀，并且其中，所述阀激活信号激活通向气动阀的压缩空气管线以打开。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述气动阀具有关闭位置标记和打开位置标记，所述过程控制器配置成监测气动阀并测量气动阀的活塞处于关闭位置标记的时间和气动阀的活塞处于打开位置标记的时间，并且过程控制器还配置成通过从活塞处于打开位置标记的时间减去活塞处于关闭位置标记的时间来计算延迟时间，并且所述过程控制器还配置成如果延迟时间大于预定延迟时间，则确定压缩空气管线被夹紧。6.根据权利要求3所述的设备，其中，如果所述阀的时间延迟等于或小于预定阈值，则时间延迟被定义为标准反应时间并且阀被判定为标准反应时间阀，如果阀的时间延迟大于预定阈值，则时间延迟被定义为延迟反应时间并且阀被判定为延迟反应时间阀，并且所述过程控制器还进一步配置成用下面的方程(eq2)计算每个延迟反应时间阀的校正时间，eq2)校正时间＝延迟反应时间
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标准反应时间，其中，eq2)中的标准反应时间可以是所有标准反应时间阀的标准反应时间的平均，或者是这些阀中的最小标准反应时间。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述过程控制器还配置为利用下面的方程(eq3)计算每个延迟反应时间阀的校正时间，eq3)校正时间＝延迟反应时间
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预定阈值。8.根据权利要求6
‑
7中任一项所述的设备，其中，所述过程控制器还配置成比所述配方早与延迟反应时间阀的校正时间一样多产生阀激活信号，并且根据所述配方产生标准反应时间阀的阀激活信号。
9.根据权利要求7
‑
8中任一项所述的设备，其中，所述过程控制器还配置成更新所述延迟反应时间阀的配方，使得延迟反应时间阀的阀激活信号将早于原始配方中一样多的校正时间产生。10.根据权利要求3所述的设备，还包括：用户界面，其可以接收来自用户的输入并显示每个阀的时间延迟，其中用户界面还可以接收和更新阀的预定阈值。11.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：P古普塔，大森拓，李卓熹，A沃拉，T邓恩，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：