TWI890809B - 在基於氣體脈衝的前驅物分配系統中控制氣體壓力的方法 - Google Patents

Abstract

茲描述了用於提供從單個源到多個處理腔室的均勻氣流的氣體分配裝置。在處理腔室的處理期間，共享容積上游的閥由至少兩個加壓序列控制。第一加壓序列在第一循環次數之後開和關上游的閥，並且第二加壓序列在第一循環次數之後不太頻繁地開和關上游的閥。第二加壓序列的開/關的時機發生的頻率低於第一加壓序列的開/關的時機。

Description

在基於氣體脈衝的前驅物分配系統中控制氣體壓力的方法

本揭露的實施例總體上係關於氣體分配設備。更具體地，本揭露的實施例係關於使用脈衝氣流將氣體分配到多個處理腔室的裝置。

半導體元件的形成通常在包含多個腔室的基板處理平台中進行。在某些情況下，多腔室處理平台或群集工具的目的是在受控環境中對基板序列地執行兩個或多個處理。然而，在其他情況下，多腔室處理平台可能僅在基板上執行單個處理步驟；額外的腔室旨在最大限度地提高平台處理基板的速度。在後一種情況下，在基板上執行的處理通常是批量處理，其中在給定的腔室中同時處理相對大量的基板，例如25或50個。批量處理對於以經濟可行的方式在單個基板上執行太耗時的處理尤其有益，例如原子層沉積(ALD)處理和一些化學氣相沉積(CVD)處理。

在處理期間，昂貴的前驅物氣體經常因在不使用時被轉移到前級而被浪費。此外，用於提供前驅物流的輸送硬體很昂貴，並且通常需要專用的氣體棒來將前驅物輸送到每個晶圓處理站。

半導體製造中的溫度和壓力控制對於實現預期的處理結果極其重要。可以利用多站、多腔室處理平台來提高處理產量並以序列方式在基板上執行多種類型的處理。為了確保整個系統的高效率和處理結果的品質，製造鏈中每個子處理採用的控制策略的速度和精度很重要。

半導體腔室平台中最關鍵的組件之一是氣體輸送系統。在一些氣體輸送系統中，前驅物輸送到多站或多腔室系統的準確性和可重複性不夠理想，會導致前驅物的浪費。

因此，在本領域中需要將氣體均勻且相對便宜地輸送到多個處理腔室或處理區域的裝置和方法。

本揭露的一個或多個實施例涉及向處理腔室提供氣流的方法。第一加壓序列在第一循環數執行。第一加壓序列包括開和關儲存器上游的閥以及開和關儲存器下游的一個或多個閥以將儲存器增壓至預定值。在第一循環次數之後執行第二加壓序列，直到完成處理腔室中的處理。第二加壓序列包括使用在第一加壓序列期間確定的參數使上游的閥的循環最小化以維持儲存器中的壓力。

本揭露的附加實施例涉及氣體分配裝置，包括共享容積、壓力計、壓力控制器、流量控制器和系統控制器。共享容積具有上游端和複數個下游端以及氣體儲存器。壓力計連接到共享容積。壓力控制器連接到共享容積的上游端。壓力控制器有一個上游的閥。流量控制器位於共享容 積的每個下游端。每個流量控制器包括一個孔口和一個下游的閥。系統控制器連接至壓力計、壓力控制器和流量控制器。系統控制器具有一個或多個配置，其包括第一加壓配置和具有與第一加壓配置不同的處理參數的第二加壓配置。第二種加壓配置最大限度地減少了上游的閥的循環。

本揭露的進一步實施例涉及包括指令的非暫時性電腦可讀媒體，當由處理腔室的控制器執行時，使處理腔室執行以下操作：執行第一加壓序列持續第一數量的循環，第一加壓序列包括開和關儲存器上游的閥以及開和關儲存器下游的一個或多個閥以將儲存器加壓至預定值；並且在第一循環次數之後執行第二加壓序列直到處理腔室中的處理完成，第二加壓序列包括使用在第一加壓序列期間確定的參數使上游的閥的循環最小化以維持儲存器中的壓力。

100:氣體分配裝置

110:共享容積

101:處理站

111:上游端

112:下游端

120:儲存器

130:上游分配管線

140:下游分配管線

150:壓力計

160:壓力控制器

162:調節器

164:閥

102:氣源

166:入口管線

168:壓力控制器導管

170:流量控制器

172:孔口

174:閥

176:流量控制導管

173:入口端

175:出口端

171:孔

180:下游氣體導管

178:下游端

169a、169b:流動路徑

164a、164b:閥

177a-d:閥

177e-h:閥

190:系統控制器

200:方法

201:信號

203:加壓配置

205:加壓配置

206:控制策略選擇器

204:學習處理

207:信號

為了能夠詳細理解本揭露實施例的上述特徵的方式，可以參考實施例對本揭露的實施例進行更具體的描述(簡要概述如上)，其中一些是在附圖中說明。然而，要注意的是，附圖僅示出了本揭露的典型實施例，因此不應被認為是對其範圍的限制，因為本揭露可以允許其他同樣有效的實施例。

圖1示出了根據本揭露的一個或多個實施例的氣體分配裝置的示意圖；圖2示出了圖1的區域II的放大視圖： 圖3示出了圖1的區域III的放大視圖；圖4示出了根據本揭露的一個或多個實施例的圖1的區域II的放大視圖；圖5示出了根據本揭露的一個或多個實施例的控制方法。

本揭露的實施例提供了一種用於連續基板沉積的基板處理系統，以最大化產量並提高處理效率。茲描述關於空間原子層沉積腔室的本揭露的一個或多個實施例。

本揭露的實施例提供將前驅物分配到晶圓處理腔室內的多個站以及分配到用於原子層沉積(ALD)應用的群集工具內的多個腔室的新方式。共享容積有利地用於將單個前驅物分配到整個群集工具或批量處理腔室的多個氣體出口。一些實施例有利地提供氣體脈衝技術以確保準確且可重複/可再現的前驅物輸送到群集工具內的所有腔室的所有站，而不會浪費任何昂貴的前驅物。

本揭露的一些實施例有利地提供了會使因在不使用時將前驅物轉移到前級而導致的昂貴前驅物的浪費最小化的裝置和方法。一些實施例有利地提供了因使用專用氣棒將前驅物輸送到ALD室的每個晶圓處理站而使高前驅物輸送硬體成本最小化的裝置和方法。

圖1示出了本揭露的示例性實施例。氣體分配裝置100包括共享容積110以將氣體分配到多個處理站101。術語「處理站」的使用是指任何腔室或腔室的處理區域。例 如，處理站101可以是單獨的處理腔室或者可以是單個批量處理腔室的單獨的處理區域。儘管圖1示出了具有三個處理站101，但熟習此項技術者將認識到，多於或少於三個處理站101可以連接到裝置氣體分配裝置100。

共享容積110具有上游端111和複數個下游端112。一些實施例的共享容積110，如圖中所示，包括氣體儲存器120或分配管線中的一個或多個。在一些實施例中，共享容積110包括從共享容積110的上游端111到氣體儲存器120的上游分配管線130。在一些實施例中，共享容積110包括從氣體儲存器120到複數個下游端112的下游分配管線140。

壓力計150可以連接到共享容積110以測量上游端111和複數個下游端112之間的壓力。壓力計150可以定位在上游端111和下游端112之間的任何點。在一些實施例中，壓力計150被配置為測量氣體儲存器中的壓力。在一些實施例中，有多於一個壓力計被配置為測量共享容積110的不同點處的壓力。

壓力控制器160連接到共享容積110的上游端111。以這種方式使用時，當一個氣流組件連接到另一個氣流組件時，這些組件之間存在流體連通，從而基本上不干擾氣流。如圖2中II區的放大視圖所示，一些實施例的壓力控制器包括調節器162或質量流量控制器中的一個或多個。調節器162或質量流量控制器可以是本領域熟習此項技術者已知的任何合適的氣體調節器或質量流量控制器。 調節器向共享容積110提供供應壓力(或輸入壓力)。調節器162可以是任何機械或電控制的比例壓力控制組件。

在一些實施例中，壓力控制器160包括快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥。快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥可以定位在調節器162和共享容積110的上游端111之間。在一些實施例中，快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥在調節器162的上游。快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥可以是能夠在50毫秒內開和/或關的任何閥。在一些實施例中，快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥可以在40毫秒、30毫秒、20毫秒或10毫秒內開和/或關。在一些實施例中，快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164可以在50、40、30、20或10毫秒內開和關。在一些實施例中，快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥是完全開或完全關的閥。在一些實施例中，快速的脈衝的閥164快速的脈衝的閥是可允許調節透過閥的流動分佈的可變開啟閥。

在圖1中，氣源102透過入口管線166連接到調節器162。調節器162透過壓力控制器導管168而與快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164隔開。壓力控制導管168的長度和/或容積可以分別是任何合適的長度和/或容積。在一些實施例中，壓力控制導管168的長度和/或容積被最小化，使得快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164與調節器162接觸。

參考圖1和圖3，氣體分配裝置100包括在共享容積110的下游端112中的每一者處的流量控制器170。圖3 示出了圖1的區域III的放大視圖。每個流量控制器170包括孔口172和快速的脈衝的閥174。如圖所示，孔口172可以在快速的脈衝的閥174的上游。在一些實施例中，孔口172在快速的脈衝的閥174的下游。

孔口172透過流量控制導管176與快速的脈衝的閥174流體連通。流量控制導管176的容積可以是任何合適的容積。在一些實施例中，孔口172和快速的脈衝的閥174之間的容積被最小化，使得孔口172和快速的脈衝的閥174接觸。在一些實施例中，孔口172在快速的脈衝的閥174的入口端173處或之內。在一些實施例中，孔口172在快速的脈衝的閥174的出口端175處或內。

一些實施例的孔口172是碟形組件，具有穿過其中延伸的精確的孔171。孔口172用作流動路徑中的限流器。在一些實施例中，氣體分配裝置100包括下游氣體導管180，其連接到每個流量控制器170的下游端178並與之流體連通。離開任何流量控制器進入下游氣體導管180的氣體的流速是下游氣體導管中孔口下游壓力與孔口上游壓力差的函數。

在一些實施例中，每個流量控制器170中的孔口172上游的壓力基本相同。如以這種方式使用的，術語「基本相同」是指緊接在孔口172之前的壓力相對於所有孔口172處的平均壓力在5%、4%、3%、2%或1%以內。

一些實施例的共享容積110足夠大，使得每個下游氣體導管180中的壓力擾動相對於平均壓力小於±5%、±4%、±3%、±2%或±1%.

本揭露的一些實施例涉及校準包括快速的脈衝的閥174和孔口172的流量控制器170的方法。壓力控制器160在共享容積110的上游端111處開以對共享容積110加壓。開壓力控制器160可以包括開調節器和/或開快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164。在加壓期間，每個流量控制器170關。在對共享容積110加壓之後，壓力控制器160關以隔離共享容積。

當共享容積110被加壓時，共享容積110的壓力可以在壓力控制器160和流量控制器170關的情況下被監測。使用壓力計150測量的壓力漂移可以指示系統中的洩漏。

共享容積110中的壓力被測量作為初始壓力。流量控制器170之一的快速的脈衝的閥174之一被開和關預定次數並且測量共享容積的最終壓力。最終壓力相對於初始壓力的差除以閥被脈衝的次數得出該快速的脈衝的閥174的每個脈衝的壓力損失。

可以針對每個流量控制器170重複該處理以校準每個快速的脈衝的閥174的每個脈衝的壓降。可以改變一個或多個快速的脈衝的閥174的脈衝窗口以補償各個孔口172和快速的脈衝的閥174的差異。

圖4圖示了連接到共享容積110的上游端111的另一個壓力控制器160。該圖示顯示了根據本揭露的另一個實施例的圖1的區域II的放大視圖。在該實施例中，在調節器162或質量流量控制器之後，存在用於壓力控制導管168的兩個流動路徑169a、169b。每個流動路徑169a、169b分別具有快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164a、164b。單獨的流動路徑169a、169b可以分別透過閥177a-d、177e-h彼此隔離以允許更換流動路徑169a、169b之一的快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164a、164b而無需停止任何正在使用的處理。本領域熟習此項技術者將理解，快速的脈衝的閥任一側的雙閥可用於隔離流向其中一個流動路徑的流動。

一些實施例的氣體分配裝置100還包括系統控制器190。系統控制器190可以耦合到氣體分配裝置100的各種組件以控制其操作。系統控制器190可以是控制裝置的單個控制器，或控制裝置的各個部分的多個控制器。例如，氣體分配裝置100可以包括用於壓力控制器160和流量控制器170中的每一者的單獨控制器。

在一些實施例中，系統控制器190包括中央處理單元、記憶體和支援電路。系統控制器190可以直接或透過與特定處理腔室和/或支援系統組件相關聯的電腦(或控制器)來控制氣體分配裝置100。系統控制器190可以是可以在工業環境中用於控制各種腔室和子處理器的任何形式的一般的電腦處理器中的一種。控制器的記憶體或電腦可讀 媒體可以是一種或多種容易獲得的記憶體，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、磁碟片、硬碟、光儲存媒體(例如，光碟或數位影像光碟)、閃存驅動器或任何其他形式的本地或遠端數位儲存。支援電路耦合到CPU 196以以慣例方式支援處理器。這些電路包括快取記憶體、電源、時脈電路、輸入/輸出電路和子系統等。一個或多個處理可作為軟體例程儲存在記憶體中，該軟體例程可被執行或調用以以本文所述的方式控制裝置或單獨組件的操作。系統控制器190可包括一種或多種配置，其可包括用於控制流速、氣閥、氣源或用於執行各種配置的其他處理的任何命令或功能。

一些實施例的系統控制器190連接到壓力控制器160、流量控制器170、壓力計150、調節器162、快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164或快速的脈衝的閥174中的一個或多個。系統控制器190可以具有一種或多種配置。在一些實施例中，系統控制器190具有開和/或關一個或多個快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164、174的配置。在一些實施例中，系統控制器190具有使用壓力計150監測壓力的配置。在一些實施例中，系統控制器190具有控制調節器162的配置。在一些實施例中，系統控制器190具有校準流量控制器170的配置。

本揭露的一些實施例涉及處理平台。例如，圖1所示的實施例可以被認為是具有三個處理腔室(處理站101) 的處理平台。每個處理站101透過下游氣體導管180在共享容積110的下游端連接到一個流量控制器170。

在一些實施例中，如圖1所示，儲存器上下游採用快速的脈衝的閥。一些實施例的多個下游的閥174輪詢以將前驅物供給到多站腔室101，並且單個游的閥上游的閥164用於再填充儲存器120並將儲存器壓力維持在預定水平。壓力控制器用於在游的閥上游的閥164的脈衝時間以及每個脈衝的持續時間的額外期間實時監測儲存器壓力。一些實施例的壓力控制器收集並使用來自多個壓力計150、下游的閥174和游的閥上游的閥164的實時資訊以改良在預定值的儲存器壓力的控制。

本揭露的一些實施例提供有效地和/或精確地控制儲存器120內的壓力的方法。在一些實施例中，控制策略用於一個或多個元件的壓力控制或溫度控制中的一個或多個。在一些實施例中，控制策略用於控制選自以下(但不限於)之一或更多個元件：溫度控制元件、晶圓處理腔室組件、溫度控制的基板支撐件、腔室蓋、噴頭加熱器、狹縫閥加熱器和/或燃氣加熱器。

本揭露的一些實施例有利地允許實現傳統控制策略無法實現的效能。在一些實施例中，圖1中所示的基於氣體脈衝的前驅物輸送系統在系統控制器中結合了一種或多種方法，以提高閥的使用壽命。在一些實施例中，連接到基於氣體脈衝的前驅物輸送系統的系統控制器(例如圖1所示的實施例)包括一種或多種配置或處理，以提高閥的壽 命、可靠性和/或可重複性。本揭露的一些實施例有利地提供對儲存器壓力的快速和精確控制。

圖5圖示了用於調節儲存器120壓力的方法200或控制策略的實施例。在一些實施例中，方法200(或控制策略)基於來自壓力計150的壓力讀數、下游的脈衝的閥174的狀態或上游的調節器162的壓力中的一個或多個的反饋來操縱上游的脈衝的閥164。方法200在圖1中示出，其具有與如下所述的一些組件的連接(箭頭線)。

信號201代表目標壓力。嵌入加壓配置203和205中的任何選定控制策略被設計成透過延長或減少源的閥164的脈衝時間來對來自壓力計150的壓力反饋與目標201的偏差作出反應。由於造成來自壓力計150的壓力偏差的關鍵因素包括上游的調節器162的壓力和下游的閥174的位置的變化，因此來自調節器162和閥174的反饋也可用於任何加壓配置中，以提供來自壓力計150的壓力的預期未來變化的早期通知。

在提前通知的情況下，一些實施例的加壓配置203和205中的控制策略提供必要的校正以避免或最小化由調節器162的壓力和下游的閥174的位置的變化引起的壓力變化。

在一些實施例中，同樣的信號201、來自壓力計150的信號、來自閥174的信號和來自調節器162的信號也被提供給控制策略選擇器206。控制策略選擇器206的目的不是補償來自壓力計150的壓力的變化，而是監督整體壓 力控制且在不同加壓配置之間切換。在一些實施例中，控制策略選擇器206利用信號201、來自壓力計150的信號、來自閥174的信號和來自調節器162的信號來監測和了解來自壓力計150的壓力如何對應於關鍵貢獻者的變化而變化。

在一些實施例中，學習的結果用來確定開關的時機以及如何在其使用之前初始化第二加壓配置。初始化處理如圖5且由信號207所示，其由學習處理204生成並發送到加壓配置205。

在一些實施例中，方法200(或控制策略)調節儲存器120的壓力以維持預定值。在一些實施例中，快速的脈衝的閥快速的脈衝的閥164被配置為在10毫秒內開和/或關。在一些實施例中，脈衝的閥164可以在20、30、40或50毫秒內開和關。由於所需的脈衝高速和頻率，控制的閥164的最簡單且成本有效的選擇是開關閥。開關閥，也稱為「砰砰(bang-bang)閥」，因為這些閥在兩個離散位置(開或關)之間切換。bang-bang閥可以被認為以二元方式運行；開(on)或關(off)。當閥164開時，質量流進入儲存器，導致壓力增加。當閥164關時，進入儲存器的質量流被中斷，並且儲存器內的壓力保持恆定。相反，當任何下游的脈衝的閥174開時，離開儲存器120的質量流會導致壓降。因此，為了將儲存器壓力保持在預定值附近，上游的閥164必須以取決於前驅物輸送系統的機械設計和下游的閥174的脈衝方案的方式操作。

由於閥164的開-關特性，可以採用基於一般的線性控制系統和脈寬調製(PWM)方案的聯合使用的經典控制方法來控制這樣的閥。該方法的主要缺點在於大體由線性控制系統強加的限制。事實上，在像基於氣體脈衝的前驅物輸送系統的實施例中(其中上游的閥164的脈衝取決於下游的閥174的脈衝(即，一起開和一起關))，使用線性控制器造成限制了可達到的最小壓力上升時間。將壓力上升時間定義為從初始條件開始達到目標壓力所需的時間。事實上，在文獻中眾所周知，bang-bang控制策略本質上是非線性的，更適合需要快速上升時間的應用。然而，對於如圖1所示的基於氣體脈衝的前驅物輸送系統使用砰砰控制策略的缺點在於控制的閥164的潛在過度使用。事實上，閥164的過度使用會導致閥本身的壽命縮短。

因此，方法200的一個或多個實施例允許儲存器壓力達到最快上升時間，同時最小化游的閥上游的閥164的使用。在一些實施例中，方法200包括不同類型的控制策略，稱為第一加壓配置203和第二加壓配置205。根據一些實施例，在整個氣體輸送處理的任何給定點使用的控制策略係基於任何給定時間的氣體容積/流量需求和所需效能。控制策略選擇器206確定在任何給定時間使用哪個控制策略。雖然圖5所示的實施例包括兩種控制策略(第一加壓配置203和第二加壓配置205)，但熟習此項技術者將認識到對於任何處理可以採用多於兩種不同的控制策略。

在處理腔室中的處理期間採用至少兩種不同的控制策略。第一控制策略被稱為第一加壓配置或第一加壓序列。第一加壓配置是被配置為執行第一加壓序列的一個或多個指令集。第二控制策略被稱為第二加壓配置或第二加壓序列。第二加壓配置是被配置為執行第二加壓序列的一個或多個指令集。

在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)作為傳統的砰砰控制策略操作。在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)實現比第二加壓配置205(或第二加壓序列)或使用中的任何其他控制策略更快的可達到的壓力上升時間。在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)包括與所有下游的閥174同時開游的閥上游的閥164。在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)包括當一些(但不是全部)下游的閥174開時開游的閥上游的閥164。在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)包括開游的閥上游的閥164，而同時關所有下游的閥174。

雖然第一加壓配置203(或第一加壓序列)被用來對儲存器120加壓，但是作為控制策略選擇器206的一部分的學習處理204會表徵在使用第一加壓配置203(或第一加壓序列)期間在儲存器120內的壓力行為。在一些實施例中，學習處理204推斷參數值以供稍後在第二加壓配置205(或第二加壓序列)內使用。

在控制策略選擇器206啟用加壓配置205的時刻，後者接管將來自壓力計150的壓力調節到信號201所代表的期望目標的任務。在那一刻，加壓配置205的過度反應或反應不足將分別導致壓力升高或降低超過可接受的限度。為了避免這種不希望的事件，學習處理204的目標是確定確切的切換時間，以及加壓配置205在其啟用時必須提供的初始反應。因此，在切換發生的適當時刻，學習處理204向加壓配置205饋送關於要提供的初始反應量的資訊，以便將來自壓力計150的壓力維持到信號201所代表的目標的。這種資訊是切換時間的函數。

在一些實施例中，在學習處理204期間，下游的閥174的每個脈衝允許基本上相同量的氣體通過。如在本說明書和所附請求項中使用的，短語「基本上相同量的氣體」是指任何給定脈衝的氣體容積在閥門打開脈衝的平均體積的±15%、±10%或±5%之內。

一些實施例的學習處理204被配置成在游的閥上游的閥164的少量砰砰(開-關)循環內確定用於第二加壓配置205(或第二加壓序列)的參數。在一些實施例中，第二加壓配置205的參數在25個砰砰(開-關)循環內，或在20、15、10、9、8、7、6或5個砰砰(開-關)循環內確定。換句話說，在一些實施例中，第二加壓序列的參數在第一加壓序列期間的上游的閥的25、20、15、10、9、8、7、6或5個開-關循環內確定。

在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)的循環數是用戶來確定的。在一些實施例中，第一加壓配置203(或第一加壓序列)的循環數由控制器確定。一旦控制器建立了PWM參數，控制策略選擇器206將加壓配置切換到第二加壓配置205。

在一些實施例中，第二加壓配置205(或第一加壓序列)包括與PWM功能配對的大體線性控制系統。一旦儲存器120內的壓力已經達到目標值，並且關鍵參數由學習處理204外插而得出，控制策略選擇器206從第一加壓配置203(或第一加壓序列)切換到第二加壓配置205(或第二加壓序列)以控制上游的閥164。在一些實施例中，第二加壓配置205將儲存器120的壓力維持在目標值附近，同時最小化游的閥上游的閥164的使用。

在一些實施例中，第二加壓配置205包括基於事件的分析。例如，在一些實施例中，游的閥上游的閥164的開-關時序至少部分地基於下游的閥174中的每一者的開-關時序。在一些實施例中，第二加壓配置205開游的閥上游的閥164，而同時關所有下游的閥174。

在一些實施例中，下游的閥174以不同的時間間隔開，使得一些下游的閥174開而一些關。在此類實施例中，當所有下游的閥關時、當一些下游的閥關時或當下游的閥沒有一個關時，可以開游的閥上游的閥164。在一些實施例中，在處理序列期間可能沒有關所有下游的閥的時間。 在此類實施例中，當最小數量的下游的閥開時或當最大數量的下游的閥開時，開上游的閥。

在一些實施例中，游的閥上游的閥164在第一加壓序列期間每分鐘循環(一次開和關)平均次數。在一些實施例中，游的閥上游的閥164在第二加壓序列期間每分鐘循環的次數少於在第一加壓序列期間的循環次數。在一些實施例中，在第二加壓序列期間，游的閥上游的閥164的循環次數比第一加壓序列期間每分鐘的次數的95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%或50%還少。在一些實施例中，第二加壓序列包括比第一加壓序列期間更少頻繁地循環上游的閥。

一些實施例的所得總體方法200被認為是與學習演算法配對的依賴於目標的控制策略。當目標是最小化壓力上升時間時，使用第一加壓配置203；當目標是保持恆定壓力同時最小化游的閥上游的閥164的使用時，使用第二加壓配置205。一個或多個實施例的控制策略選擇器206在各種加壓配置之間切換。

如圖1所示，一些實施例的系統控制器190耦合到游的閥上游的閥164、壓力計150和一個或多個下游的閥174中的一個或多個。一些實施例的系統控制器190包括處理器、耦合到處理器的記憶體、耦合到處理器的輸入/輸出元件以及支援不同電子組件之間通訊的支援電路。

記憶體可以包括暫時性記憶體(例如，隨機存取記憶體)和非暫時性記憶體(例如，儲存裝置)中的一個或 多個。處理器的記憶體或電腦可讀媒體可以是一種或多種容易獲得的記憶體，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟或任何其他形式的數位記憶體(本地或遠距的)。一些實施例的記憶體保留可由處理器操作以控制系統的參數和組件的指令集。支援電路耦合到處理器以以習知方式支援處理器。電路可以包括例如快取記憶體、電源、時脈電路、輸入/輸出電路、子系統等。

處理大體可以作為軟體例程儲存在記憶體中，當由處理器執行時，該軟體例程使處理腔室執行本揭露的處理。軟體例程還可以由遠離由處理器控制的硬體的第二處理器(未示出)儲存和/或執行。本揭露的部分或全部方法也可以在硬體中執行。因此，該處理可以在軟體中實現並使用電腦系統在硬體中作為(例如)專用積體電路或其他類型的硬體實現，或者作為軟體和硬體的組合來執行。當由處理器執行時，軟體例程將一般用途的電腦轉換為控制腔室操作的專用電腦(控制器)，從而執行處理。

在一些實施例中，控制器190具有一種或多種配置來執行單獨的處理或子處理以執行該方法。一些實施例的控制器190連接並被配置為操作中間組件以執行方法的功能。例如，一些實施例的控制器連接並控制氣閥、壓力計等中的一個或多個。

一些實施例的控制器190具有選自以下的一個或多個配置：執行第一加壓序列第一循環次數的配置；以及和/或在第一循環次數之後執行第二加壓序列直到處理腔 室中的處理完成的配置。在一些實施例中，控制器190包括用於在第一加壓序列期間確定用於第二加壓序列的參數的配置。

在本說明書中，對「一個實施例」、「某些實施例」、「一個或多個實施例」或「一個實施例」的引用意味著結合實施例描述的特定特徵、結構、材料或特性會包括在本發明的至少一個實施例。因此，諸如「在一個或多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一個實施例中」之類的短語在貫穿本說明書的各個地方的出現不一定是指本發明的相同實施例。此外，特定特徵、結構、材料或特性可以在一個或多個實施例中以任何合適的方式組合。

雖然這裡已經參考特定實施例描述了本發明，但是應當理解，這些實施例僅僅是對本發明的原理和應用的說明。對本領域熟習此項技術者顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對本發明的方法和設備進行各種修改和變化。因此，本發明旨在包括在所附請求項及其等同物的範圍內的修改和變化。

164:閥 200:方法 201:信號 203:加壓配置 205:加壓配置 206:控制策略選擇器 204:學習處理

Claims (13)

1. 一種向一處理腔室提供一氣流的方法，該方法包括： 以一第一循環次數執行一第一加壓序列，該第一加壓序列包括開和關一儲存器上游的一閥以及開和關該儲存器下游的一個或多個閥以將該儲存器加壓至一預定值；和 在該第一循環次數之後執行一第二加壓序列直到該處理腔室中的一處理完成，該第二加壓序列包括使用在該第一加壓序列期間所確定的參數來使一上游的閥的循環最小化以維持該儲存器中的一壓力， 其中該第一加壓序列和該第二加壓序列由連接到該上游的閥、一個或多個下游的閥的一系統控制器和連接到該儲存器的一壓力計來執行， 其中用於該第二加壓序列的參數由該系統控制器在該第一加壓序列期間來確定， 其中該第一加壓序列包括同時開和關該上游的閥和該一個或多個下游的閥。
2. 如請求項1所述的方法，其中該第一循環次數小於或等於20。
3. 如請求項1所述的方法，其中該第二加壓序列包括開該上游的閥，同時關所有該一個或多個下游的閥。
4. 根據請求項1所述的方法，其中該第二加壓序列包括比在該第一加壓序列期間更少頻繁地循環該上游的閥。
5. 如請求項4所述的方法，其中在該第二加壓序列期間該上游的閥的循環少於該上游的閥在該第一加壓序列期間循環的每分鐘循環數的75％。
6. 如請求項4所述的方法，其中在該第二加壓序列期間該上游的閥的循環少於該上游的閥在該第一加壓序列期間循環的每分鐘循環數的65％。
7. 如請求項1所述的方法，其中該第二加壓序列包括開該上游的閥，同時關該等一個或多個下游的閥之一些下游的閥。
8. 如請求項1所述的方法，其中該第二加壓序列包括開該上游的閥，同時均未關該等一個或多個下游的閥。
9. 如請求項1所述的方法，其中該第一加壓序列比該第二加壓序列實現一更快可達到的壓力上升時間。
10. 如請求項1所述的方法，其中該系統控制器確定該方法從該第一加壓序列切換到該第二加壓序列的時間。
11. 如請求項1所述的方法，其中在該第一加壓序列期間，該等一個或多個下游的閥的每一個脈衝允許基本上相同量的氣體通過。
12. 如請求項1所述的方法，其中該第一循環次數是使用者決定的。
13. 如請求項1所述的方法，其中用於該第二加壓序列的該等參數包括一脈寬調製方案。