[发明专利]针对在衬底处理系统的气体输送系统中的硬件部件的软件仿真器

说明书

一种用于衬底处理系统的气体输送系统的软件仿真系统包含：输入/输出总线和仿真器总线。输入/输出总线适配器包含交换器，所述交换器被配置成从所述衬底处理系统的系统控制器发送数据包至所述输入/输出总线和所述仿真器总线中的一者。与所述仿真器总线通信的气体输送系统仿真器被配置成：经由所述仿真器总线从所述输入/输出总线适配器接收所述数据包；以及执行所述气体输送系统的互连的多个硬件部件的基于软件的仿真。所述多个硬件部件使用一或更多个软件模型进行模型化，并且包含阀与质量流量控制器中的至少一者以及气源。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月4日申请的美国专利申请No.16/120,846的优先权。上述引用的申请其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及衬底处理系统，且更特别是涉及用于衬底处理系统的气体输送系统中的硬件部件的软件仿真器。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开内容的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开内容的现有技术。

衬底处理系统可用于执行蚀刻、沉积、和/或诸如半导体晶片之类的衬底的其他处理。可在衬底上进行的示例性工艺包含但不限于：化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、原子层蚀刻(ALE)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)和/或其他蚀刻、沉积、以及清洁工艺。

在处理过程中，将衬底放置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件上，诸如基板、静电卡盘(ESC)等等。通过气体输送系统将一或更多气体混合物引入处理室中以处理衬底。包含气源、气体管线、阀和质量流量控制器(MFCs)的气体输送系统可用于将气体混合物供应至一或更多处理室。可在处理过程中将等离子体点燃以增强在处理室内的化学反应。也可将RF偏压供应至衬底支撑件以控制离子能量。

当开发特定配方和/或硬件设置时，需要测试衬底处理系统和气体输送系统以确保如预期地运行。此外，系统控制器应能够基于所感测的参数(诸如流量、温度、和/或压力)来诊断所发生的某些错误。

发明内容

一种用于衬底处理系统的气体输送系统的软件仿真系统包含：输入/输出总线和仿真器总线。输入/输出总线适配器包含交换器，所述交换器被配置成从所述衬底处理系统的系统控制器发送数据包至所述输入/输出总线和所述仿真器总线中的一者。与所述仿真器总线通信的气体输送系统仿真器被配置成：经由所述仿真器总线从所述输入/输出总线适配器接收所述数据包；以及执行所述气体输送系统的互连的多个硬件部件的基于软件的仿真。所述多个硬件部件使用一或更多个软件模型进行模型化，并且包含阀与质量流量控制器中的至少一者以及气源。

在其他特征中，所述气体输送系统仿真器包含气体仿真引擎，其用于执行在所述一或更多个软件模型上使用的仿真、定义所述多个硬件部件的配置数据、以及定义在所述多个硬件部件之间的连接的网表。

在其他特征中，所述气体输送系统仿真器包含气体仿真引擎管理器以管理所述气体仿真引擎。所述气体仿真引擎管理器与所述系统控制器的工艺控制应用程序对接并且生成所述配置数据和所述网表。所述气体仿真引擎选择性地生成测试记录文件。

在其他特征中，由所述气体输送系统仿真器所执行的仿真是在不改变所述系统控制器的操作或编码的情况下执行。

在还有的其他特征中，所述一或更多个软件模型中的至少一者包含质量流量控制器模型，以仿真质量流量控制器并且基于输出流率和流率设定值的比较而选择多个输出函数中的一者。所述质量流量控制器模型在所述输出流率在所述流率设定值附近的预定范围内时使用第一函数，在所述输出流率小于所述预定范围时使用第二函数，以及在所述输出流率大于所述预定范围时使用第三函数。