通過顏色感測(cè)估計(jì)晶片上氧化物層還原效率的方法和裝置與流程

本公開涉及電子器件的制造、半導(dǎo)體襯底的電鍍、具有用于在處理期間檢查半導(dǎo)體晶片的集成和/或原位計(jì)量系統(tǒng)的電鍍系統(tǒng)和設(shè)備，以及在處理期間執(zhí)行半導(dǎo)體晶片的計(jì)量和檢查的方法。
背景技術(shù)：
：集成電路的制造通常涉及將導(dǎo)電金屬層電鍍到半導(dǎo)體晶片的表面上的一個(gè)或多個(gè)步驟。例如，在一些集成電路(ic)制造程序中，可以使用電鍍操作來用金屬填充在半導(dǎo)體晶片的表面中形成的、例如用作各種電路元件之間的導(dǎo)電路徑的溝槽和通孔之類的各種特征。電鍍金屬通常是銅，但是根據(jù)ic設(shè)計(jì)，其它金屬可能是合適的和/或有利的，包括釕、鈀、銥、銠、鋨、鈷、鎳、金、銀和鋁。在一些實(shí)施方式中，這些金屬的合金可能是合適的和/或有利的。在典型的電鍍操作中，晶片的表面暴露于包含待電鍍的金屬的溶解離子的電鍍?cè)∫海⑶以陔婂冊(cè)≈械碾姌O(其用作陽極)和晶片的表面(其用作陰極)之間形成電路。在施加外加電壓時(shí)流過該電路的電流使電子流到陰極表面并將其附近的溶解的金屬離子還原，從而導(dǎo)致溶液中的中性元素金屬電鍍到晶片的表面上。然而，為了實(shí)現(xiàn)該電路并且為了使溶解的金屬離子的電化學(xué)還原發(fā)生，晶片的表面(用作電路的陰極)必須至少在一定程度上相對(duì)導(dǎo)電。因此，由于半導(dǎo)體晶片的裸露表面通?；旧喜粚?dǎo)電，所以在電鍍操作中的實(shí)際電鍍步驟通常先于沉積導(dǎo)電晶種層，導(dǎo)電晶種層提供必要的導(dǎo)電表面。晶種層的沉積可以通過沉積晶種材料的任何可行方法來完成。合適的方法可以包括例如物理氣相沉積(pvd)、化學(xué)氣相沉積(cvd)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(pecvd)、共形膜沉積(cfd)、原子層沉積(ald)等。通常，晶種層沉積和電鍍之后是邊緣斜面去除(ebr)操作，其通過在晶片的邊緣上施加蝕刻劑溶液的薄粘性流而去除晶片邊緣處沉積的晶種金屬，該晶種金屬不期望存在于晶片邊緣處。然而，通常，在沉積晶種層之后，晶片從真空中移出并暴露于潔凈室環(huán)境空氣中。在一些情況下，在晶片被電鍍之前可能存在從幾分鐘到幾小時(shí)的范圍的排隊(duì)時(shí)間。延遲時(shí)間以及對(duì)環(huán)境空氣的相關(guān)暴露會(huì)導(dǎo)致晶種層的氧化-通常稱為“晶種老化”。這樣的由晶種老化產(chǎn)生的基本上不導(dǎo)電的氧化物層會(huì)降低電鍍效率或者甚至防止電鍍發(fā)生。此外，晶片的表面潤(rùn)濕特性也可能改變，這也促成晶片上的缺陷。由于太多的預(yù)電鍍晶種老化，因而在圖案晶片上，已經(jīng)看到電鍍后的孔隙和凹陷，這導(dǎo)致無用的ic器件，并因此負(fù)面地影響總晶片產(chǎn)率。此外，觀察到，例如在較低技術(shù)節(jié)點(diǎn)(例如，22nm以下)中，晶種老化效應(yīng)惡化，其中晶種層通常非常薄，例如在一些情況下為50?；蚋　Ｒ部梢钥吹骄ХN溶解和電流密度的降低，其中在局部區(qū)域中的晶種越薄，則進(jìn)入具有較高的、較致密的圖案密度的通孔和溝槽越深，從而也導(dǎo)致電鍍晶片后的缺陷。因此，已經(jīng)開發(fā)了用于處理氧化物層還原和/或去除的方法和裝置，并且本文公開了對(duì)這些方法和裝置的進(jìn)一步改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本文公開了制備具有用于隨后電鍍操作的金屬晶種層的半導(dǎo)體襯底的方法。在一些實(shí)施方式中，所述方法可以包括：使所述半導(dǎo)體襯底的表面與等離子體接觸，以通過還原在所述表面上的金屬氧化物來處理所述表面，之后，從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量。所述方法然后可以進(jìn)一步包括：基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的氧化物還原的程度。在一些實(shí)施方式中，基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)的b*分量來估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的程度。還公開了用于還原存在于準(zhǔn)備用于隨后的電鍍操作的半導(dǎo)體襯底的金屬晶種層的表面上的金屬氧化物的等離子體處理裝置。在一些實(shí)施方式中，所述裝置可以包括：處理室，在所述處理室內(nèi)具有至少一個(gè)處理站；襯底保持器，其構(gòu)造成將襯底保持在所述處理站處；等離子體產(chǎn)生器，其構(gòu)造成產(chǎn)生在所述處理室內(nèi)的等離子體并且/或者將等離子體提供給所述處理室；以及顏色傳感器，其被配置為從襯底測(cè)量顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量。所述裝置可以進(jìn)一步包括：具有非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器，其用于操作所述裝置以及其各種部件。在一些實(shí)施方式中，所述控制器可以包括用于下述操作的指令：操作所述等離子體產(chǎn)生器以產(chǎn)生在所述處理室內(nèi)的等離子體并且/或者將等離子體提供給所述處理室，使得所述等離子體在所述處理站處接觸襯底的表面，以通過還原在所述表面上的金屬氧化物來處理所述表面。在一些實(shí)施方式中，可以包括用于下述操作的指令：在所述等離子體與所述襯底的表面接觸之后，操作所述顏色傳感器以從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量。在一些實(shí)施方式中，可以包括用于下述操作的指令：基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的氧化物還原的程度。在一些實(shí)施方式中，所述裝置的所述顏色傳感器可以被定位和/或被配置以便在所述襯底位于所述處理站時(shí)從所述襯底測(cè)量所述顏色信號(hào)。在一些實(shí)施方式中，所述裝置還可以包括：加載鎖，其配置成提供通向所述處理室的襯底入口；以及所述顏色傳感器可以被定位和/或配置為在所述襯底位于所述加載鎖內(nèi)時(shí)從所述襯底測(cè)量所述顏色信號(hào)。具體而言，本發(fā)明的一些方面可以闡述如下：1.一種制備具有用于隨后電鍍操作的金屬晶種層的半導(dǎo)體襯底的方法，所述方法包括：-使所述半導(dǎo)體襯底的表面與等離子體接觸，以通過還原在所述表面上的金屬氧化物來處理所述表面；-在與所述等離子體接觸之后，從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量；以及-基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的程度。2.根據(jù)條款1所述的方法，其中基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)的b*分量來估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的所述程度。3.根據(jù)條款1所述的方法，其中估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的所述程度包括：-將所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)顏色信號(hào)進(jìn)行比較。4.根據(jù)條款3所述的方法，其中所述比較是基于所述顏色信號(hào)的b*分量進(jìn)行的。5.根據(jù)條款1所述的方法，其中估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的所述程度包括：-計(jì)算一個(gè)或多個(gè)度量，所述度量中的每個(gè)指示所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)和來自成組的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)顏色信號(hào)的基準(zhǔn)顏色信號(hào)之間的差異。6.根據(jù)條款5所述的方法，其中每個(gè)度量與所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)的b*分量和基準(zhǔn)顏色信號(hào)的b*分量之間的差的絕對(duì)值單調(diào)地相關(guān)。7.根據(jù)條款1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括：-在與所述等離子體接觸之前，從所述表面測(cè)量等離子體接觸前的顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量；并且其中估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的所述程度包括：-比較所述等離子體接觸前的顏色信號(hào)和所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)。8.根據(jù)條款7所述的方法，其中所述比較是基于所述顏色信號(hào)的b*分量進(jìn)行的。9.根據(jù)條款7所述的方法，其中估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的所述程度包括：-計(jì)算指示所述等離子體接觸前的顏色信號(hào)和所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)之間的差異的度量。10.根據(jù)條款9所述的方法，其中所述度量與所述等離子體接觸前的顏色信號(hào)的b*分量和所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)的b*分量之間的差的絕對(duì)值單調(diào)地相關(guān)。11.根據(jù)條款1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述等離子體包含氫自由基。12.根據(jù)條款1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述金屬是銅。13.根據(jù)條款1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述金屬是鈷。14.根據(jù)條款1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中測(cè)量所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)在所述測(cè)量期間使用位于距離所述襯底表面約0.1英寸-5英寸處的顏色傳感器來執(zhí)行。15.根據(jù)條款14所述的方法，其中測(cè)量所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)在所述測(cè)量期間使用位于距離所述襯底表面約0.4英寸-1英寸處的顏色傳感器來執(zhí)行。16.一種用于還原存在于準(zhǔn)備用于隨后的電鍍操作的半導(dǎo)體襯底的金屬晶種層的表面上的金屬氧化物的等離子體處理裝置，所述裝置包括：-處理室，在所述處理室內(nèi)具有至少一個(gè)處理站；-襯底保持器，其構(gòu)造成將襯底保持在所述處理站處；-等離子體產(chǎn)生器，其構(gòu)造成產(chǎn)生在所述處理室內(nèi)的等離子體并且/或者將所述等離子體提供給所述處理室；-顏色傳感器，其被配置為從襯底測(cè)量顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量；以及-具有非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令的控制器，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令用于：-操作所述等離子體產(chǎn)生器以產(chǎn)生在所述處理室內(nèi)的等離子體并且/或者將所述等離子體提供給所述處理室，使得所述等離子體在所述處理站接觸襯底的表面，以通過還原在所述表面上的金屬氧化物來處理所述表面；-在所述等離子體與所述襯底的表面接觸之后，操作所述顏色傳感器以從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量；以及-基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的程度。17.根據(jù)條款16所述的裝置，其中所述顏色傳感器被定位和/或被配置以便在所述襯底位于所述處理站時(shí)從所述襯底測(cè)量所述顏色信號(hào)。18.根據(jù)條款16所述的裝置，其還包括：-加載鎖，其配置成提供通向所述處理室的襯底入口；以及其中所述顏色傳感器被定位和/或配置以便在所述襯底位于所述加載鎖內(nèi)時(shí)從所述襯底測(cè)量所述顏色信號(hào)。19.根據(jù)條款16-18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述顏色傳感器被配置為測(cè)量具有b*顏色分量的顏色信號(hào)。20.根據(jù)條款19所述的裝置，其中，估計(jì)由于所述等離子體處理而導(dǎo)致的所述氧化物還原的所述程度基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)的所述b*分量來進(jìn)行。21.根據(jù)條款16-18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述等離子體產(chǎn)生器遠(yuǎn)離所述處理室。附圖說明圖1a是制備具有用于隨后電鍍操作的金屬晶種層的半導(dǎo)體襯底的方法的流程圖，其包括測(cè)量至少一種顏色信號(hào)。圖1b是制備具有用于隨后電鍍操作的金屬晶種層的半導(dǎo)體襯底的另一方法的流程圖，其包括測(cè)量至少兩種顏色信號(hào)。圖2示意性地示出了使用“a*”、“b*”和“l(fā)*”顏色分量的三色分量顏色空間。圖3預(yù)設(shè)了圖解一種電鍍方法的更詳細(xì)的流程圖，該方法包括等離子體預(yù)處理和與圖1a和1b所示的操作類似的用于估計(jì)預(yù)處理中氧化物還原程度的操作。圖4示出了等離子體處理裝置的示例的橫截面示意圖。圖5a示意性地示出了具有4個(gè)處理站的多站式等離子體處理裝置。圖5b(i)示出了其中安裝有顏色傳感器的等離子體處理裝置的加載鎖的示意圖。圖5b(ii)示出了顯示顏色傳感器在加載鎖內(nèi)的定位的豎直橫截面示意圖(如圖5b(i)中的虛線505所示)。圖5b(iii)示出了詳細(xì)顯示顏色傳感器的光纖頭的豎直橫截面示意圖(放大的，如圖5b(ii)中的虛線橢圓506所示的)。圖6a示出了圖解處理具有金屬晶種層的襯底的方法的示例性流程圖。圖6b示出了圖解處理具有金屬晶種層的襯底的另一方法的示例性流程圖。圖7a-7d示出了圖解使用等離子體處理裝置處理具有金屬晶種層的襯底的各個(gè)階段的橫截面示意圖的示例。圖8示出了在等離子體預(yù)處理之前和之后對(duì)6個(gè)具有200埃氧化物層的晶片進(jìn)行b*顏色分量測(cè)量的結(jié)果。圖9a示出了h2等離子體處理對(duì)l*顏色分量的影響。圖9b示出了h2等離子體處理對(duì)a*顏色分量的影響。圖9c示出了h2等離子體處理對(duì)b*顏色分量的影響。圖10a示出了在“多層配方”的過程中b*顏色分量的值與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，其中晶片通過出站加載鎖兩次。圖10b示出了來自圖10a的數(shù)據(jù)的一部分的特寫重繪圖。圖11a繪制了從6個(gè)在250℃下已經(jīng)被等離子體處理持續(xù)6個(gè)不同的持續(xù)時(shí)間的晶片(每個(gè)具有200埃的氧化物層)測(cè)得的b*顏色分量的值。圖11b繪制了從5個(gè)在75℃下已經(jīng)被等離子體處理持續(xù)5個(gè)不同的持續(xù)時(shí)間的晶片(每個(gè)具有200埃的氧化物層)測(cè)得的b*顏色分量的值。具體實(shí)施方式在以下公開中，闡述了許多具體實(shí)施方式，以便提供對(duì)本文公開的發(fā)明構(gòu)思的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文公開的發(fā)明構(gòu)思在許多情況下可以在具有或不具有這些具體細(xì)節(jié)中的某些的情況下(諸如通過替代可選的元件或步驟，或省略某些元件或步驟)實(shí)踐，同時(shí)保持在本文公開的發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神內(nèi)。此外，在某些工藝、過程、操作、步驟、元件、模塊、組件和/或系統(tǒng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的的情況下，則在本文中可能不必以盡可能詳細(xì)的細(xì)節(jié)來描述，以便所公開的發(fā)明構(gòu)思的重要方面不會(huì)不必要地模糊。晶種層的氧化金屬晶種層會(huì)容易地與空氣中的氧氣或水蒸氣反應(yīng)并且從純金屬氧化成金屬氧化物和掩埋的純金屬的混合膜。雖然在環(huán)境條件下的氧化可以限于一些金屬的薄表面層，但是該薄層可以代表在當(dāng)前技術(shù)節(jié)點(diǎn)中使用的薄晶種層的顯著部分或者可能整個(gè)厚度。例如4×nm節(jié)點(diǎn)、3×nm節(jié)點(diǎn)、2×nm節(jié)點(diǎn)和1×nm節(jié)點(diǎn)以及小于10nm節(jié)點(diǎn)之類的技術(shù)節(jié)點(diǎn)可能需要相對(duì)薄的晶種層。需要相對(duì)薄的金屬層的技術(shù)節(jié)點(diǎn)中的通孔和溝槽的高寬比可以為約5:1或更大。在這種技術(shù)節(jié)點(diǎn)中，金屬晶種層的平均厚度因此可以小于約在一些實(shí)現(xiàn)方式中，金屬晶種層的平均厚度可以小于約通過在下面的反應(yīng)式1和反應(yīng)式2中所示的一般化學(xué)反應(yīng)，用于晶種或阻擋層的金屬被轉(zhuǎn)化成金屬氧化物(mox)，但是金屬表面(m)和環(huán)境氧或水蒸汽之間的確切反應(yīng)機(jī)理可以根據(jù)性質(zhì)和氧化狀態(tài)而變化。反應(yīng)式1：2m(s)+o2(g)→2mox(s)反應(yīng)式2：2m(s)+h2o(g)→m2ox+h2(g)例如，已知沉積在襯底上的銅晶種在暴露于空氣時(shí)快速形成氧化銅。氧化銅膜可以在下伏的銅金屬的頂部上形成約且至多的厚度的層。隨著金屬晶種層變得越來越薄，在環(huán)境條件氧化而形成金屬氧化物會(huì)帶來大的技術(shù)挑戰(zhàn)。如上所述，將純金屬晶種轉(zhuǎn)化為金屬氧化物可能是有問題的。這不僅在當(dāng)前銅鑲嵌處理中如此，而且對(duì)于使用其它導(dǎo)電金屬(例如釕、鈷、銀、鋁和這些金屬的合金)的電沉積工藝也是如此。首先，被氧化的表面難以鍍覆。一方面，被氧化的表面的導(dǎo)電性不如裸晶種金屬的導(dǎo)電性，從而傾向于抑制電鍍速率。然而，該表面可能未被均勻氧化，使得電鍍不均勻(因?yàn)殡婂兯俾嗜Q于表面導(dǎo)電性)并且緩慢。此外，電鍍?cè)√砑觿?huì)與金屬氧化物相對(duì)于純金屬不同地相互作用，導(dǎo)致電鍍速率的進(jìn)一步不均勻。第二，作為氧化的結(jié)果，會(huì)在金屬晶種層中形成孔隙，這會(huì)使得晶種層的一些部分不能用于支持電鍍。在暴露于腐蝕性電鍍?nèi)芤浩陂g，由于金屬氧化物的溶解而可能形成孔隙。由于不均勻的電鍍，因而也會(huì)在表面上形成孔隙。另外，在被氧化的表面上鍍覆主體金屬可能導(dǎo)致粘附或分層問題，這可能進(jìn)一步導(dǎo)致在隨后的處理步驟例如化學(xué)機(jī)械平面化(cmp)之后的孔隙。由蝕刻、不均勻電鍍、分層或其它工藝產(chǎn)生的孔隙會(huì)使金屬晶種層不連續(xù)，并且不能支持電鍍。事實(shí)上，由于現(xiàn)代鑲嵌金屬晶種層相對(duì)薄，例如(如所述的)約或更薄，因而即使少量氧化也可能消耗晶種層的整個(gè)厚度。第三，并且更一般地，金屬氧化物形成有時(shí)被認(rèn)為導(dǎo)致在電鍍之后的其它襯底處理操作的問題。例如，有時(shí)觀察到金屬氧化物形成阻礙了電沉積后覆蓋層的沉積。在一些情況下，這可能是由于金屬氧化物層有效地限制了覆蓋層的粘附性。在晶種層已經(jīng)沉積之后但在主體電鍍操作之前可能難以避免在晶種層上形成金屬氧化物?？梢赃M(jìn)行將晶種層暴露于在環(huán)境條件下的氧氣或水蒸汽的各種中間處理步驟。例如，在沉積金屬晶種層的pvd方法之后可以進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)漂洗步驟(例如用去離子水)，并且接著在主體電沉積操作之前進(jìn)行隨后的干燥步驟。漂洗步驟可以限于例如約1至10秒的時(shí)間，但可以采用更長(zhǎng)或更短的時(shí)間。隨后的干燥可以在約20和40秒之間，但是干燥步驟可能需要更長(zhǎng)或更短的時(shí)間。在這些步驟期間，金屬晶種層會(huì)暴露于環(huán)境條件，并且會(huì)發(fā)生晶種層的氧化。即使在沒有特定的中間步驟(如漂洗和干燥)的情況下，晶種層沉積(例如通過pvd)通常在與用于電沉積的電鍍池不同的處理室中進(jìn)行。因此，在這些處理模塊之間經(jīng)常存在真空中斷和晶片轉(zhuǎn)移，在此期間晶種層可能暴露于環(huán)境條件，同樣可能導(dǎo)致晶種層氧化。在一些情況下，該暴露的持續(xù)時(shí)間可以在任何位置介于約1分鐘至4小時(shí)之間，或更特別地介于約15分鐘至1小時(shí)之間。注意，在2001年2月28日提交的美國專利no.6,793,796(代理人案卷號(hào)novlp073)中描述了各種合適的電-鍍覆/沉積/填充的方法和裝置，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文以用于所有目的。(參考文獻(xiàn)描述了電-鍍覆/沉積/填充過程的至少四個(gè)階段，并且公開了受控電流密度方法，其用于每個(gè)階段的用以優(yōu)化相對(duì)小的嵌入特征的填充)用以補(bǔ)救晶種層的氧化的等離子體處理由于可能在晶種層的沉積和隨后的主體電鍍之間的中間階段中導(dǎo)致金屬晶種層氧化的各種因素，因而非常需要用于晶種層沉積后還原金屬氧化物的有效處方。一種方法是，通過使襯底的表面與包括還原劑的等離子體接觸來預(yù)處理(在主體電鍍之前)襯底的表面，所述還原劑由此用于還原在襯底表面上形成的金屬氧化物。在該等離子體預(yù)處理中使用的還原性等離子體可以在反應(yīng)室本身(保持用于預(yù)處理的襯底的真空室)內(nèi)形成，或者等離子體源可以遠(yuǎn)離處理室(即形成“遠(yuǎn)程等離子體”并將其引入到處理室中以接觸和處理襯底表面)，盡管一旦其進(jìn)入反應(yīng)室還可能要進(jìn)行隨后的修改(例如，離子過濾，使得自由基主要接觸襯底等)。用于使用還原性等離子體進(jìn)行這種電鍍預(yù)處理的這樣的方法和裝置在以下文獻(xiàn)中有詳細(xì)描述：于2011年11月21日提交的、名稱為“methodandapparatusforremoteplasmatreatmentforreducingmetaloxidesonametalseedlayer,”的美國專利申請(qǐng)no.14/086,770(簡(jiǎn)稱“'770申請(qǐng)”)，現(xiàn)在已經(jīng)以美國專利公告no.2014/0256128公告，其出于所有目的通過引用整體并入本文。如'770申請(qǐng)中所公開的，根據(jù)實(shí)施方式，用于形成還原性等離子體的還原氣體物質(zhì)可以是氫氣(h2)、氨氣(nh3)、一氧化碳(co)、乙硼烷(b2h6)、亞硫酸鹽化合物、碳和/或烴、亞磷酸鹽和/或肼(n2h4)等等，等離子體中的被激勵(lì)的還原物質(zhì)可以是還原氣體的離子或自由基，例如h*、nh2*或n2h3*。反應(yīng)式3示出了還原氣體物質(zhì)(例如氫氣)被分解成氫自由基的實(shí)例。反應(yīng)式4顯示氫自由基與金屬氧化物表面反應(yīng)以將金屬氧化物轉(zhuǎn)化為金屬。對(duì)于未分解的氫氣分子或者重新結(jié)合以形成氫氣分子的氫自由基，氫氣分子仍然可以用作用于將金屬氧化物轉(zhuǎn)化為金屬的還原劑，如反應(yīng)式5所示。反應(yīng)式3：h2→2h*反應(yīng)式4：(x)2h*+mox→m+(x)h2o反應(yīng)式5：(x)h2+mox→m+(x)h2o如上所述，在一些實(shí)施方式中，預(yù)處理等離子體還可以包括還原氣體物質(zhì)的離子和其他帶電物質(zhì)，盡管經(jīng)常有利的是過濾掉這些帶電物質(zhì)，使得它們不會(huì)到達(dá)襯底并且不可能損壞晶種層，如下文更詳細(xì)地描述的。等離子體預(yù)處理性能的定性/定量已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述等離子體預(yù)處理在減少晶種老化對(duì)隨后的主體電鍍的影響方面非常有效。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)實(shí)際應(yīng)用中(inthefield)的等離子體預(yù)處理工藝性能的定性是極具挑戰(zhàn)性的。為了對(duì)預(yù)處理性能定性，通常晶片在受控環(huán)境中被氧化，然后在預(yù)處理模塊中暴露于氧化物還原性等離子體。進(jìn)行等離子體處理之前和之后的薄層電阻測(cè)量，并且薄層電阻下降通常表征等離子體預(yù)處理的性能。即使這種技術(shù)是有用的，因?yàn)樵谀撤N程度上，它揭示了離子體預(yù)處理之前和之后的變化，但它仍然受實(shí)際應(yīng)用中的許多問題困擾。由于薄層電阻測(cè)量離線進(jìn)行，因此在等離子體預(yù)處理和離線測(cè)量(其以單獨(dú)的專用計(jì)量工具處進(jìn)行)之間存在排隊(duì)時(shí)間。由于排隊(duì)時(shí)間，預(yù)處理的性能(例如，氧化物去除的程度)傾向于被系統(tǒng)地低估。更重要的是，排隊(duì)時(shí)間的隨機(jī)差異可能是實(shí)際應(yīng)用中預(yù)處理性能變異性的假指示。在一些情況下，如果預(yù)處理之后的排隊(duì)時(shí)間足夠長(zhǎng)，則預(yù)處理的晶片可以在進(jìn)行薄層電阻測(cè)量之前使幾乎所有的原始氧化物層再生。因此，這種離線非原位技術(shù)對(duì)于在實(shí)際應(yīng)用中將等離子體預(yù)處理的性能定性(和定量)不是理想的，在該實(shí)際應(yīng)用中，在預(yù)處理和測(cè)量之間的排隊(duì)時(shí)間不能被嚴(yán)格控制和/或甚至不能被嚴(yán)格預(yù)測(cè)的。期望(并且在此公開)的是用于在等離子體預(yù)處理期間或之后立即實(shí)時(shí)量化氧化物層厚度的在線原位測(cè)量技術(shù)，從而提供等離子體預(yù)處理性能的可靠表征。實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)的等離子體預(yù)處理模塊也是期望的(并且在本文中公開)。通過顏色感測(cè)估計(jì)在晶片上的氧化層的去除效果用于評(píng)估氧化物層去除的效率的一種機(jī)制是在等離子體預(yù)處理操作之后和/或甚至在等離子體預(yù)處理操作期間使用顏色傳感器估計(jì)氧化物層厚度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從晶片表面測(cè)得的顏色信號(hào)分析可以用作在等離子體預(yù)處理期間或之后探測(cè)任何剩余氧化物層的厚度的基礎(chǔ)。在一些實(shí)施方式中，顏色信號(hào)測(cè)量和分析可以準(zhǔn)確地評(píng)估等離子體預(yù)處理模塊的性能，例如，在模塊的問題出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)模塊的問題并且有助于防止現(xiàn)場(chǎng)中的晶片碎片。因此，準(zhǔn)備用于隨后的電鍍的襯底的電鍍預(yù)處理方法可以包括：通過使襯底的表面與等離子體接觸來還原該表面上的金屬氧化物，然后(從所述表面)測(cè)量顏色信號(hào)，以及基于顏色信號(hào)來估計(jì)(由于等離子體處理導(dǎo)致的)氧化物還原的程度。這種制備具有用于隨后的電鍍操作的金屬晶種層的半導(dǎo)體襯底的方法由圖1a中的流程圖示出。如圖所示，這種方法100開始于使半導(dǎo)體襯底的表面與等離子體接觸以通過還原在該表面上的金屬氧化物來處理該表面的操作120。然后，在與等離子體接觸之后，在操作130中，從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)。這種顏色信號(hào)可以具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量，如下面進(jìn)一步描述的。一個(gè)或多個(gè)顏色分量可以提供氧化物層的厚度的指示。因此，在操作140中，測(cè)得的等離子體接觸后的顏色信號(hào)被用作估計(jì)由于等離子體處理導(dǎo)致的氧化物還原的程度的基礎(chǔ)。注意，從襯底表面測(cè)得的顏色信號(hào)通常具有多個(gè)顏色分量(盡管它可以僅具有一個(gè)顏色分量)。一旦顏色傳感器已經(jīng)被調(diào)整并且其設(shè)置被優(yōu)化，它就可以檢測(cè)晶片表面上的小的顏色變化。在一些實(shí)施方式中，顏色傳感器輸出由三個(gè)顏色分量組成的顏色信號(hào)。這些可以是rgb(紅/綠/藍(lán))顏色值，但是定義除了rgb顏色空間之外的某些顏色空間的顏色分量也是可行的。例如，在一些實(shí)施方式中，由顏色傳感器測(cè)量和輸出l*、a*和b*顏色分量的集合；并且這些l*、a*、b*顏色分量定義l*/a*/b*顏色空間，如圖2中示意性地示出的。如圖2所示，“a*”顏色分量表示顏色信號(hào)中綠色與紅色的相對(duì)比例，“b*”顏色分量表示顏色信號(hào)中藍(lán)色與黃色的相對(duì)比例，以及“l(fā)*”顏色分量指示顏色信號(hào)的整體亮度或光度。當(dāng)然，盡管(a*，b*，l*)的值指定了該特定顏色空間中的位置，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，顏色空間的其他表示也是可行的，并且由該顏色空間中的特定(a*，b*，l*)三元組指定的實(shí)際物理顏色將潛在地由不同顏色空間中的顏色分量的不同三元組值指定。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解，本文公開的發(fā)明構(gòu)思不限于關(guān)于a*、b*和l*分量的這種特定的顏色空間的表示。原則上在測(cè)量和分析中也可以使用多于三種的顏色分量，例如4,5,6,7,8,9,10或16種顏色分量，或在范圍跨8至16種顏色分量，或16至32個(gè)顏色分量，或32至64種顏色分量，或64至128種顏色分量，或128至256種顏色分量的多種顏色分量。如果使用3種或更少的顏色分量，則這些顏色分量可以選擇為在圖2中示意性示出的*a、*b或*l顏色分量的任何組合，或其他類型的顏色分量(無論是一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè))的組合，例如rgb(紅、綠、藍(lán))顏色分量的組合。還應(yīng)當(dāng)注意，盡管通常情況下探測(cè)和基準(zhǔn)顏色信號(hào)將包括相同類型和數(shù)量的顏色分量，但是不一定需要這樣。例如，通過忽略額外的顏色分量，仍然可以計(jì)算指示具有不同數(shù)目的顏色分量的兩個(gè)顏色信號(hào)之間(或者在測(cè)得的信號(hào)和矢量平均之間)的差異的度量(metric)。在還有的其他實(shí)施方式中，探針顏色信號(hào)的分量可以表示與一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)顏色信號(hào)的分量不同的顏色空間分量。如果是這種情況，則可以使用各種顏色空間向量投影方法來仍然制定有意義的比較度量。最后，還應(yīng)當(dāng)注意，在本公開的上下文中，原則上也可以使用感測(cè)顏色并形成彩色圖像的裝置，即彩色照相機(jī)。(雖然，通常情況下商業(yè)上可用的彩色照相機(jī)對(duì)于輕微的顏色差異不是與商業(yè)上可用的顏色傳感器一樣靈敏。然而，原則上，彩色照相機(jī)也可以是有效的，具體取決于實(shí)施方式和期望的靈敏度。)關(guān)于該l*/a*/b*顏色空間，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)b*顏色分量是非常有效的，以便以其為基礎(chǔ)確定在等離子體預(yù)處理操作期間或之后氧化物還原(和/或去除)的程度。這部分地是由于可歸因于氧化物與裸金屬晶種的相互關(guān)系的b*顏色值中的差異，然而(并且不受限于特定理論)，它也是由于在顏色測(cè)量期間，b*顏色分量對(duì)其他不相關(guān)的偽影、波動(dòng)、不穩(wěn)定性等的相對(duì)不敏感性。在顏色傳感器測(cè)量期間的一些波動(dòng)和不穩(wěn)定性可能是由于振動(dòng)、光強(qiáng)度的變化、傳感器頭和晶片之間的間隙的變化、傳感器頭相對(duì)于晶片的角度、晶片擺動(dòng)和環(huán)境條件變化(包括溫度、壓力、濕度等)。顏色傳感器可以具有其自己的內(nèi)部光源，然而，環(huán)境光的小變化可能干擾內(nèi)部光源。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)l*顏色分量十分依賴于環(huán)境光，因此不適合作為由于氧化物形成而導(dǎo)致的晶片顏色變化的指示。已發(fā)現(xiàn)其它顏色分量(α*分量)在氧化物和裸金屬晶種之間不會(huì)顯著變化。注意，b*顏色分量在本文中被定義為具有指示顏色信號(hào)中藍(lán)色與黃色的相對(duì)比例的值的顏色分量(例如，多分量顏色信號(hào)的顏色分量)(如上文有關(guān)圖2所描述的)。存在可以限定由特定顏色傳感器測(cè)得的顏色空間的許多可能的顏色分量集合。一些顏色傳感器可以僅測(cè)量可能是b*顏色分量的單個(gè)顏色分量。一些顏色傳感器可以測(cè)量多于3種的顏色分量，其中之一是b*顏色分量。此外，即使在測(cè)量3種顏色分量的傳感器中，測(cè)量和/或定義為b*顏色分量的顏色分量中可能有一些變化(差異可以是通過設(shè)計(jì)，或者它可能是由于無意的制造變化)。然而，在這些情況中的任何一種下，如果測(cè)得的顏色分量指示藍(lán)色與黃色的比例，則其通過被稱為b*顏色分量而包含在本文中。在一些實(shí)施方式中，在等離子體處理完成之后立即(或其后按照實(shí)際情況盡快)測(cè)量氧化物還原效率的確定所依據(jù)的顏色信號(hào)。(多久后可以取決于顏色傳感器相對(duì)于發(fā)生等離子體預(yù)處理的位置的放置和/或安裝，盡管想法是其足夠接近，使得上面關(guān)于常規(guī)離線計(jì)量所討論的問題顯著減少)。然而，在其他實(shí)施方式中，氧化物去除效果的確定所依據(jù)的顏色信號(hào)可以在基于等離子體的預(yù)處理氧化物去除期間測(cè)量，或者甚至在預(yù)處理的整個(gè)過程中多次測(cè)量。這種測(cè)量可以用于預(yù)處理過程中的實(shí)時(shí)故障檢測(cè)，使得問題可以盡快得到糾正并使晶片損失最小化。然而，還注意到，在預(yù)處理期間(特別是如果在預(yù)處理的過程中以各種間隔進(jìn)行)的實(shí)時(shí)氧化物層厚度測(cè)量可以用作預(yù)處理過程本身的實(shí)時(shí)調(diào)整的基礎(chǔ)(例如，通過調(diào)整等離子體強(qiáng)度)或用于終點(diǎn)確定(即，確定因?yàn)樗?或足夠的)氧化物已被還原和/或除去而建議停止預(yù)處理過程的時(shí)間)的基礎(chǔ)。在任何情況下，然后就處理這種“等離子體接觸后的顏色信號(hào)”以便測(cè)量氧化物去除效率方面而言，各種處理分析選項(xiàng)是可能的。例如，在一些實(shí)施方式中，等離子體接觸后的顏色信號(hào)可以與一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)顏色信號(hào)進(jìn)行比較。如果基準(zhǔn)顏色信號(hào)指示氧化物厚度的特定水平(例如，它們是從具有已知氧化物層厚度的晶片測(cè)得的)，則將測(cè)得的等離子體接觸后的顏色信號(hào)與這些基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較使得能對(duì)氧化物層厚度(并因此對(duì)氧化物去除效率)進(jìn)行估計(jì)。在一些實(shí)施方式中，該比較可能需要識(shí)別最接近于測(cè)得的等離子體接觸后的顏色信號(hào)(“探針”信號(hào))的基準(zhǔn)顏色信號(hào)，并確定氧化物層厚度為與該特定基準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的氧化物層厚度。如果比較基于單個(gè)顏色分量，例如b*(或單個(gè)顏色帶，例如，650nm±一些δλ)，則“最接近的”基準(zhǔn)僅僅意味著其顏色分量的值與探測(cè)信號(hào)的差異最小。如果比較是基于多個(gè)顏色分量，則“最接近的”基準(zhǔn)是其顏色分量的矢量與探針的差異最小，即，其具有最小的值其中ci是探針(測(cè)得的等離子體接觸后的顏色信號(hào))和基準(zhǔn)顏色信號(hào)的第i個(gè)分量，而n是顏色信號(hào)分量的數(shù)量(如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所容易理解的)。當(dāng)然，包括該矢量差的幅值的縮放版本的差分度量將類似地工作(例如，縮放可能由于單位轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致)，其將是矢量差值幅度的各種單調(diào)函數(shù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解，度量的特定函數(shù)形式不是關(guān)鍵的，只要其導(dǎo)致指示探針和基準(zhǔn)顏色信號(hào)之間的差異的值即可。表示比較度量的數(shù)學(xué)函數(shù)可以被實(shí)現(xiàn)為顏色信號(hào)的分析函數(shù)，其可以在查找表中實(shí)現(xiàn)，或者其可以潛在地使用一些其他計(jì)算方法(例如，分析函數(shù)評(píng)估和表格查找的混合)實(shí)現(xiàn)。由于b*顏色分量被確定為是氧化物層厚度的很好的證明，因此在優(yōu)選實(shí)施方式中，將就等離子體接觸后的測(cè)得的顏色信號(hào)(探針)的b*分量和基準(zhǔn)顏色信號(hào)的b*分量進(jìn)行比較。因此，基于b*顏色分量的分析可涉及計(jì)算成組的度量，這些度量中的每一個(gè)單調(diào)相關(guān)于等離子體接觸后的顏色信號(hào)的b*分量和基準(zhǔn)顏色信號(hào)(對(duì)應(yīng)于已知厚度的氧化物層)的b*分量之間的差的絕對(duì)值。在更復(fù)雜的實(shí)施方式中，氧化物層厚度可以通過在多個(gè)基準(zhǔn)顏色信號(hào)(對(duì)應(yīng)于已知的氧化物層厚度)之間內(nèi)插來確定。在一些實(shí)施方式中，從具有已知氧化物層厚度的多組基準(zhǔn)晶片測(cè)得的多組顏色信號(hào)可用于產(chǎn)生顏色信號(hào)和氧化物層厚度之間的函數(shù)關(guān)系，并且該關(guān)系可基于從測(cè)試晶片表面測(cè)得的顏色信號(hào)來估計(jì)測(cè)試晶片的氧化物層厚度(以及由此估計(jì)等離子體預(yù)處理過程的效率)。氧化物層厚度和顏色信號(hào)之間的這種函數(shù)關(guān)系可以是線性的，或大致線性的或非線性的，具體取決于實(shí)際情況。當(dāng)然，函數(shù)關(guān)系將絕不會(huì)是精確的，但是可以從擬合給定數(shù)據(jù)集合(即，來自具有已知氧化物層厚度的基準(zhǔn)晶片的顏色信號(hào)的測(cè)量值)的一個(gè)或多個(gè)試驗(yàn)函數(shù)形式來選擇或確定最佳擬合函數(shù)關(guān)系。如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，最佳擬合將假定為與該函數(shù)形式相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如，如果假設(shè)函數(shù)關(guān)系是線性的，則為線的斜率和截距)建立值。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)理解，一旦確定顏色信號(hào)和氧化物厚度之間的函數(shù)關(guān)系(無論其是線性的、非線性的等)，該函數(shù)可以通過分析函數(shù)評(píng)估、查找表等應(yīng)用于測(cè)得的顏色信號(hào)，以計(jì)算近似晶種層厚度。另一組顏色信號(hào)處理選項(xiàng)可以基于在等離子體接觸之后測(cè)得的一個(gè)或多個(gè)顏色信號(hào)與在等離子體預(yù)處理之前測(cè)得的一個(gè)或多個(gè)顏色信號(hào)的比較來進(jìn)行預(yù)處理效率的分析。這種制備具有用于隨后的電鍍操作的金屬晶種層的半導(dǎo)體襯底的方法由圖1b中的流程圖示出。如圖所示，這種方法105開始于操作110，在操作110中，在半導(dǎo)體襯底的表面與等離子體接觸之前測(cè)量來自該半導(dǎo)體襯底的表面的等離子體接觸前的顏色信號(hào)。之后是操作130，其中，使襯底的表面與等離子體接觸，以通過還原在該表面上的金屬氧化物來處理表面。然后，如圖1a的方法100中那樣，在等離子體接觸之后，在操作130中從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)。然后在操作145中進(jìn)行由于等離子體處理導(dǎo)致的氧化物還原程度的估計(jì)，而該估計(jì)通過比較等離子體接觸前的顏色信號(hào)和等離子體接觸后的顏色信號(hào)進(jìn)行。如同等離子體接觸后的顏色信號(hào)(或多個(gè)信號(hào))一樣，等離子體接觸前的顏色信號(hào)可以具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量，并且特別地可以包括b*分量。在一些實(shí)施方式中，等離子體接觸前的顏色信號(hào)和等離子體接觸后的顏色信號(hào)的比較可以涉及計(jì)算指示等離子體接觸前的顏色信號(hào)和等離子體接觸后的顏色信號(hào)之間的差異的度量。更具體地，如果b*分量用作比較的基礎(chǔ)，則度量會(huì)與等離子體接觸前的顏色信號(hào)的b*分量和等離子體接觸后的顏色信號(hào)的b*分量之間的差的絕對(duì)值單調(diào)相關(guān)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于評(píng)估等離子體預(yù)處理效率的顏色傳感器測(cè)量可在良好控制的真空環(huán)境(例如在等離子體處理室中)以及在周圍環(huán)境中(例如在室的入站和出站加載鎖中，如在下文更詳細(xì)描述的)使用。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顏色傳感器的頭靠近晶片的表面時(shí)，即僅在傳感器和晶片之間存在小間隙時(shí)(下面進(jìn)一步描述)，顏色信號(hào)測(cè)量工作效果最好。這導(dǎo)致具有最佳信噪比的最穩(wěn)定的測(cè)量。下面更詳細(xì)地描述關(guān)于顏色傳感器相對(duì)于等離子體處理室的放置/或安裝的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。關(guān)于晶種層的等離子體處理的進(jìn)一步細(xì)節(jié)圖3預(yù)設(shè)了更詳細(xì)的流程圖，其示出了電鍍方法，該方法包括等離子體預(yù)處理和與圖1a和1b所示的操作類似的用于估計(jì)預(yù)處理中氧化物還原程度的操作。方法300開始于操作305，其中將金屬晶種層(例如薄銅層)沉積在襯底上。這提供了一種襯底，在該襯底的電鍍表面上具有金屬晶種層。襯底可以具有凹槽，所述凹槽具有大于約3:1或大于約5:1的高度比寬度的高寬比。在操作310，將襯底轉(zhuǎn)移(可能在環(huán)境條件下)至例如預(yù)處理模塊的處理室。在操作315中，在處理室中的真空或減壓下，使襯底與還原性等離子體(具有如上所述在處理室中形成或遠(yuǎn)離處理室形成的還原氣體物質(zhì)的離子和/或自由基物質(zhì))接觸。(自由基和離子物質(zhì)可以自由地朝向襯底表面漂移；特別地，離子可以通過例如在噴頭和襯底保持器/基座之間的施加的電壓偏置加速)。在操作320，該處理導(dǎo)致金屬晶種層上的氧化物的還原以及未氧化(或接近這樣)的金屬表面的形成。在一些實(shí)施方式中，如圖所示，被氧化的金屬變成金屬晶種層上的集成膜。在氧化物還原之后，接下來的兩個(gè)操作涉及基于顏色信號(hào)測(cè)量估計(jì)氧化物還原的程度。具體地，在操作322中，從襯底的表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)。然后，再次類似于圖1a和1b，在操作323中，基于對(duì)在操作322中測(cè)得的顏色信號(hào)的分析來估計(jì)氧化物還原(在操作320中完成)的程度。該方法然后進(jìn)行到操作325，其中襯底是在環(huán)境條件下或在惰性氣體覆蓋下轉(zhuǎn)移到電鍍系統(tǒng)(或者無電鍍系統(tǒng)、其它金屬沉積系統(tǒng)或另一預(yù)處理裝置)。雖然通過將金屬氧化物表面暴露于還原氣體氣氛，金屬晶種層中的金屬氧化物已經(jīng)被充分還原，但是執(zhí)行操作325可能會(huì)因暴露于周圍環(huán)境而帶來額外的再氧化挑戰(zhàn)。在一些實(shí)施方式中，可以使用諸如縮短轉(zhuǎn)移的持續(xù)時(shí)間或在轉(zhuǎn)移期間控制氣氛之類的技術(shù)來最小化暴露于環(huán)境條件。附加地或可選地，轉(zhuǎn)移在氧化性不如環(huán)境條件的受控環(huán)境中進(jìn)行。為了在轉(zhuǎn)移期間控制氣氛，例如，氣氛可以基本上不含氧。環(huán)境可以是基本上惰性的和/或?yàn)榈蛪夯蛘婵铡Ｔ谝恍?shí)施方式中，可以在惰性氣體覆蓋下轉(zhuǎn)移襯底。如下所述，在操作325中的轉(zhuǎn)移可以在同一裝置中或者在稍微分離但是仍然彼此連接和集成的兩個(gè)裝置(等離子體處理和電鍍的)中從等離子體預(yù)處理室到電鍍單元發(fā)生，使得可以在減少、或最小化或沒有暴露于將導(dǎo)致其現(xiàn)在基本上裸露的金屬表面的氧化的條件下將用還原性等離子體預(yù)處理的襯底轉(zhuǎn)移到電鍍單元。在任何情況下，一旦在圖3中的操作325處被轉(zhuǎn)移，則該方法結(jié)束于操作330，其中金屬最終被電鍍到襯底表面上，特別是在優(yōu)選實(shí)施方式中，電鍍到現(xiàn)在是襯底表面上的裸露的基本上未氧化的金屬晶種層的層上。預(yù)處理等離子體還可產(chǎn)生并包括來自還原氣體物質(zhì)的uv輻射。在一些實(shí)施方式中，uv光子可以加熱襯底的表面來激活金屬氧化物表面，以供隨后的還原，或者在一些情況下，uv光子可以具有足夠的能量以導(dǎo)致金屬氧化物本身的還原。因此，在一些實(shí)施方式中，還原氣體物質(zhì)的自由基或者離子、來自還原氣體物質(zhì)(的中子、離子和/或自由基)的uv輻射、或還原氣體物質(zhì)本身可以還原金屬氧化物。此外，活化的還原氣體物質(zhì)(離子、自由基等)可以與混合氣體種類(例如相對(duì)惰性的氣體物質(zhì))組合。相對(duì)惰性的氣體物質(zhì)的實(shí)例可以包括氮?dú)?n2)、氦氣(he)、氖氣(ne)、氪氣(kr)、氙氣(xe)、氡氣(rn)和氬氣(ar)。用于形成還原性等離子體的還原氣體物質(zhì)的流速可以根據(jù)用于處理的晶片的尺寸而變化。例如，所述流速可以在約10標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘(sccm)和約100,000sccm之間，以處理單個(gè)450mm晶片。也可以使用其他晶片尺寸。例如，用于形成等離子體的還原氣體物質(zhì)的流速可以在約500sccm和約30,000sccm之間，以處理單個(gè)300mm晶片。溫度和壓強(qiáng)也影響還原性等離子體的反應(yīng)性，盡管溫度通常保持低于導(dǎo)致在暴露于還原氣體氣氛期間產(chǎn)生金屬晶種層的附聚的溫度。如'770申請(qǐng)中所公開的，合適的溫度和壓強(qiáng)可以如下：還原室的溫度可以相對(duì)較高，以使得還原氣體物質(zhì)能離解成自由基。例如，還原室在任何地方可以介于約10℃和500℃之間，例如介于約50℃和250℃之間。較高的溫度可用于加速金屬氧化物還原反應(yīng)并縮短暴露于還原氣體氣氛的持續(xù)時(shí)間。在一些實(shí)施方式中，還原室可以具有相對(duì)低的壓強(qiáng)以基本上從還原氣體氣氛中除去任何氧，因?yàn)樽钌倩瘹夥罩写嬖诘难蹩梢詼p少再氧化的影響。例如，還原室可以抽排至真空環(huán)境或約0.1托和約50托之間的低壓。升高的溫度和/或降低的溫度還可以增加金屬晶種層中的金屬原子的回流，以產(chǎn)生較均勻和連續(xù)的金屬晶種層。在一些實(shí)施方式中，如'770申請(qǐng)中所述，可以與預(yù)處理室溫度分開地控制襯底溫度，以避免或減少對(duì)金屬晶種層的損害。根據(jù)金屬晶種層中的金屬的類型，金屬可以在閾值溫度以上開始附聚。在相對(duì)薄的晶種層中，尤其是在具有小于約100埃的厚度的晶種層中，附聚的效果更加顯著。附聚包括任何連續(xù)或半連續(xù)金屬晶種層聚結(jié)或珠化(beading)成珠子、凸塊、島狀物或其它團(tuán)塊，以形成不連續(xù)的金屬晶種層。這可能導(dǎo)致金屬晶種層從上面沉積了金屬晶種層的表面剝離，并且可能導(dǎo)致在鍍覆期間增加的孔隙。例如，在銅中開始發(fā)生附聚的溫度大于約100℃。不同的附聚溫度可適用于不同的金屬。在一些實(shí)施方式中，襯底可以保持在約-10℃至約150℃之間的溫度。在銅晶種層中，例如，襯底可以保持在約75℃和約100℃之間的溫度。在鈷晶種層中，襯底可以保持在大于約100℃的溫度。因此，可以使用諸如在預(yù)處理室中的主動(dòng)冷卻基座和/或氣流冷卻裝置之類的冷卻系統(tǒng)來保持襯底的局部區(qū)域在低于附聚溫度的溫度下。根據(jù)實(shí)施方式，熱傳遞可以經(jīng)由傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射或其組合發(fā)生。在一些實(shí)施方式中，冷卻流體循環(huán)回路可主動(dòng)冷卻襯底。包括冷卻特征的實(shí)施方式在以下文獻(xiàn)中描述：2008年2月5日授權(quán)的美國專利no.7,327,948(代理人案卷號(hào)novlp127x1)；2011年1月5日授權(quán)的美國專利no.7,941,039(代理人案卷號(hào)novlp127x3)；2007年5月21日提交的美國專利申請(qǐng)no.11/751,584(代理人案卷號(hào)novlp127x2)；2012年2月10日提交的美國專利申請(qǐng)no.13/370,579(代理人案卷號(hào)novlp127c1)；2012年3月20日授權(quán)的美國專利no.8,137,465(代理人案卷號(hào)novlp127)；2005年5月12日提交的美國專利申請(qǐng)no.11/129,266(代理人案卷號(hào)novlp361)；2006年10月10日提交的美國專利申請(qǐng)no.11/546,189(代理人案卷號(hào)novlp198)以及2010年3月29日提交的美國專利申請(qǐng)no.12/749,170(代理人案卷號(hào)novlp361d1)；其中每一個(gè)通過引用整體并入本文并用于所有目的。等離子體預(yù)處理的持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)其它工藝參數(shù)而變化，如'770申請(qǐng)中詳細(xì)描述的。例如，可以通過增大等離子體功率、溫度等來縮短暴露持續(xù)時(shí)間。根據(jù)實(shí)施方式，合適的持續(xù)時(shí)間可以在約1和60分鐘之間。例如，對(duì)于銅晶種層的預(yù)處理，暴露的持續(xù)時(shí)間可以在約10和300秒之間。此外，如'770申請(qǐng)中所述，等離子體預(yù)處理可以提供額外的益處，使得通過預(yù)處理已經(jīng)被還原為其元素(非氧化)狀態(tài)的晶種層的部分中的金屬回流。該回流工藝可以通過移動(dòng)和重新分布金屬原子來減少金屬晶種層中的孔隙和間隙，從而改善晶種覆蓋和/或平滑度，由此形成更均勻和連續(xù)的金屬晶種層。在一些實(shí)施方案中，金屬晶種層中的金屬可以由于被認(rèn)為(不限于特定理論)使金屬原子進(jìn)入更激發(fā)狀態(tài)從而變得更可移動(dòng)的以下因素而回流：暴露于升高的溫度、降低的壓強(qiáng)、暴露于來自專用uv源的uv輻射、暴露于由還原性等離子體產(chǎn)生的uv輻射和/或暴露于等離子體中的自由基和/或離子中的一種或多種。此外，這種回流可以導(dǎo)致通過預(yù)處理而還原(即，從金屬氧化物層恢復(fù))的金屬集成到從未被氧化的金屬晶種層的部分集成的膜。該膜可以在輪廓金屬晶種層上與晶種層的從未被氧化的下伏部分基本連續(xù)和共形。因此，該再生金屬膜抵抗分層等，這常常被認(rèn)為在通過其它技術(shù)消除氧化物時(shí)發(fā)生。裝備顏色傳感器的等離子體處理裝置公開了用于還原存在于準(zhǔn)備用于隨后的電鍍操作的半導(dǎo)體襯底的金屬晶種層的表面上的金屬氧化物的等離子體處理裝置。所述裝置包括：處理室，在所述處理室內(nèi)具有至少一個(gè)處理站；襯底保持器，其構(gòu)造成將襯底保持在所述處理站處；等離子體產(chǎn)生器(其構(gòu)造成產(chǎn)生在所述處理室內(nèi)的等離子體并且/或者將等離子體提供給所述處理室)；以及控制器，其具有用于操作所述裝置的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀指令?？刂破鞯闹噶羁梢园ㄓ糜诓僮鞯入x子體產(chǎn)生器以產(chǎn)生在處理室內(nèi)的等離子體的指令。在一些實(shí)施方式中，指令使等離子體遠(yuǎn)離處理室產(chǎn)生(如下面進(jìn)一步描述的)，然后被提供給處理室。在任何情況下，等離子體產(chǎn)生(和任何相關(guān)的)指令的執(zhí)行導(dǎo)致等離子體在處理站處接觸襯底的表面，以通過還原在該表面上的金屬氧化物來處理襯底。然而，除了上述特征之外，本文公開的等離子體處理裝置(電鍍預(yù)處理裝置)還包括顏色傳感器，其用于與控制器結(jié)合以提供對(duì)等離子體預(yù)處理裝置的性能的實(shí)時(shí)原位估計(jì)(以及在一些情況下的連續(xù)監(jiān)測(cè))。因此，控制器可以執(zhí)行類似于上述那些操作的襯底處理操作的指令：操作等離子體產(chǎn)生器以在處理站處產(chǎn)生等離子體和/或?qū)⒌入x子體提供給處理室，使得等離子體在處理站處接觸襯底的表面，以通過還原該表面上的金屬氧化物來處理該表面；在所述等離子體接觸所述襯底表面之后操作所述顏色傳感器以從所述表面測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)，所述顏色信號(hào)具有一個(gè)或多個(gè)顏色分量；基于所述等離子體接觸后的顏色信號(hào)估計(jì)由于等離子體處理導(dǎo)致的氧化物還原的程度?？梢杂煽刂破鲌?zhí)行的附加操作包括但不限于：向處理室內(nèi)的處理站提供半導(dǎo)體襯底，在等離子體產(chǎn)生操作中操作遠(yuǎn)程等離子體源，控制襯底的氧化金屬晶種層暴露于等離子體等。顏色傳感器可以定位/設(shè)置/安裝在等離子體處理裝置內(nèi)的各個(gè)位置。例如，在一些實(shí)施方式中，顏色傳感器可以被定位/設(shè)置/安裝在等離子體處理室本身內(nèi)，使得傳感器可以被配置為在襯底位于用于等離子體處理的處理站(在室內(nèi))時(shí)從襯底測(cè)量顏色信號(hào)(或多個(gè)信號(hào))。在其他實(shí)施方式中，顏色傳感器可以定位/設(shè)置/安裝在裝置的入站或出站加載鎖(其提供進(jìn)入和離開等離子體處理室的襯底入口)內(nèi)。在這種布置中，可以通過位于出站加載鎖中的顏色傳感器原位測(cè)量等離子體接觸后的顏色信號(hào)(或多個(gè)信號(hào))，并且因此提供對(duì)等離子體預(yù)處理效率的估計(jì)，雖然在等離子體處理期間不是實(shí)時(shí)的。然而，另外，如果另一個(gè)顏色傳感器安裝在入站加載鎖中，則可以另外在等離子體處理之前測(cè)量等離子體接觸前的顏色信號(hào)，并且因此等離子體接觸前的顏色信號(hào)和等離子體接觸后的顏色信號(hào)的比較提供基于等離子體接觸前和等離子體接觸后的、對(duì)氧化物去除效率的估算。在一些實(shí)施方式中，顏色傳感器的硬件組件可以包括光纖傳感器頭和傳感器主體；并且傳感器主體可以包含具有用于處理顏色信號(hào)的計(jì)算機(jī)可讀指令的顏色信號(hào)處理模塊。因此，顏色傳感器定位/安裝的上述討論更精確地應(yīng)用于顏色傳感器的光纖頭。這將在下面關(guān)聯(lián)于各種附圖進(jìn)一步描述。在這些細(xì)節(jié)之前，首先描述等離子體處理裝置的各種其它方面：一個(gè)令人感興趣的方面是等離子體處理裝置的位于等離子體源和半導(dǎo)體襯底之間的噴頭特征。在一些實(shí)施方式中，期望主要是等離子體中的自由基接觸襯底并且還原其上的氧化物(與等離子體中的離子相反)，并且下面描述的噴頭特征可用于過濾掉等離子體的離子，使得僅等離子體的自由基到達(dá)襯底的表面。圖4示出了等離子體處理裝置的示例的橫截面示意圖。等離子體處理裝置400包括處理室450，處理室450具有單個(gè)襯底處理站，如由用于保持襯底410的襯底保持器405(其可以是基座)提供的。等離子體處理裝置400還包括構(gòu)造成產(chǎn)生等離子體的等離子體產(chǎn)生器。這里，遠(yuǎn)程等離子體源440遠(yuǎn)程地產(chǎn)生等離子體，然后通過噴頭430(其位于襯底410和遠(yuǎn)程等離子體源440之間)將其提供給處理室。然而，在其他實(shí)施方式中，等離子體產(chǎn)生器可以從處理室自身內(nèi)產(chǎn)生等離子體。還原氣體物質(zhì)420可以從遠(yuǎn)程等離子體源440通過噴頭430朝向襯底410流動(dòng)。遠(yuǎn)程等離子體可以在遠(yuǎn)程等離子體源440中產(chǎn)生，以產(chǎn)生還原氣體物質(zhì)420的自由基。遠(yuǎn)程等離子體還可以產(chǎn)生還原氣體物質(zhì)的離子和其它帶電物質(zhì)。例如，線圈444可以圍繞遠(yuǎn)程等離子體源440的壁并且在遠(yuǎn)程等離子體源440內(nèi)產(chǎn)生遠(yuǎn)程等離子體。遠(yuǎn)程等離子體還可以從還原氣體物質(zhì)產(chǎn)生光子，例如uv輻射。在一些實(shí)施方式中，等離子體處理裝置可以進(jìn)一步包括uv源。uv源可以包括uv寬帶燈，例如汞燈、uv準(zhǔn)分子燈、uv準(zhǔn)分子激光器和其它合適的uv源。uv源的方面會(huì)在2013年3月6日提交的美國專利申請(qǐng)no.13/787,499(代理人案卷號(hào)lamrp027)中描述，其通過引用整體并入本文并用于所有目的。在一些實(shí)施方案中，還原氣體物質(zhì)可暴露于來自u(píng)v源的uv輻射以形成還原氣體物質(zhì)的自由基和其它帶電物質(zhì)，其可與金屬晶種層的金屬氧化物表面反應(yīng)以還原金屬氧化物。在一些實(shí)施方式中，線圈444可以與射頻(rf)功率源或微波功率源電氣連通。在由lamresearchcorporation(fremont、california)制造的中可以找到具有射頻功率源的遠(yuǎn)程等離子體源440的實(shí)例。在由mksinstruments(wilmington、massachusetts)制造的中可以找到射頻遠(yuǎn)程等離子體源440的另一個(gè)實(shí)例，其可以在440khz工作，并且可以作為通過螺栓固定在較大裝置上的子單元來并行處理一個(gè)或多個(gè)襯底。在一些實(shí)施方式中，微波等離子體可以與如在mksinstruments制造的中存在的遠(yuǎn)程等離子體源440一起使用。微波等離子體可以被配置為以2.45ghz的頻率工作。在使用射頻功率源的實(shí)施方式中，射頻發(fā)生器可以在任何合適的功率工作以形成所需的自由基物質(zhì)組分的等離子體。合適的功率的實(shí)例包括但不限于介于約0.5kw與約6kw之間的功率。同樣地，射頻發(fā)生器可以提供合適頻率的射頻功率，例如，對(duì)于感應(yīng)耦合等離子體，合適的頻率為13.56mhz。還原氣體物質(zhì)420從氣體入口442輸送并且輸送到遠(yuǎn)程等離子體源440的內(nèi)部體積中。供應(yīng)到線圈444的功率可以用還原氣體物質(zhì)420產(chǎn)生遠(yuǎn)程等離子體以形成還原氣體物質(zhì)420的自由基。遠(yuǎn)程等離子體源440中形成的自由基能夠通過噴頭430朝著襯底410以氣相輸送。于2011年12月27日公告的美國專利no.8,084,339(代理人案卷號(hào)novlp414)中描述了具有這種配置的遠(yuǎn)程等離子體源644的實(shí)例，該申請(qǐng)為了所有的目的并且通過引用的方式全部并入本申請(qǐng)中。還原氣體物質(zhì)420的自由基可以還原襯底410的表面上的金屬氧化物。除了還原氣體物質(zhì)的自由基之外，遠(yuǎn)程等離子體還可以產(chǎn)生并包括還原氣體物質(zhì)420的離子和其他帶電物質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，遠(yuǎn)程等離子體可以包括還原氣體物質(zhì)420的中性分子。中性分子中的一些可以是來自還原氣體物質(zhì)420的帶電物質(zhì)的重組分子。還原氣體物質(zhì)420的中性物質(zhì)或重組分子還可以還原襯底410的表面上的金屬氧化物，盡管它們可能比還原氣體物質(zhì)420的自由基花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來使金屬氧化物反應(yīng)和還原。離子可以漂移到襯底410的表面并且還原金屬氧化物，或者如果襯底支撐件405具有相反的帶電偏置，則離子可以朝向襯底410的表面加速以還原金屬氧化物。具有帶有較高離子能量的物質(zhì)可以允許更深地植入到金屬晶種層中，以進(jìn)一步從襯底410的表面產(chǎn)生亞穩(wěn)態(tài)自由基物質(zhì)。例如，如果襯底410具有高深寬比特征，例如在約10:1和約60:1之間，則具有較高離子能量的離子可更深地滲透到這些特征中，以更加在整個(gè)特征中使金屬氧化物還原。相比之下，還原氣體物質(zhì)420的源自遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生的一些自由基可以在場(chǎng)中或特征的頂部附近復(fù)合。具有較高離子能量(例如10ev-100ev)的離子也可以用于使金屬晶種層中的金屬再濺射和回流，這可以導(dǎo)致更均勻的晶種覆蓋并且降低后續(xù)電鍍或金屬沉積(例如pvd、cvd、ald)的深寬比。在圖4中，等離子體裝置400可以主動(dòng)冷卻或者以其他方式控制襯底410的溫度。在一些實(shí)施方式中，可能希望控制襯底410的溫度以控制處理期間的還原反應(yīng)的速率以及暴露于遠(yuǎn)程等離子體的均勻度。還可能期望控制襯底410的溫度以在處理之前、期間和/或之后減少氧化對(duì)襯底410的影響。在一些實(shí)施方式中，等離子體裝置400可以包括可移動(dòng)構(gòu)件415，例如，升降銷，所述可移動(dòng)構(gòu)件能夠移動(dòng)襯底410遠(yuǎn)離或靠近襯底支撐件405?？梢苿?dòng)構(gòu)件415可以與襯底410的下表面接觸或者說是從襯底支撐件405拾起襯底410。在一些實(shí)施方式中，可移動(dòng)構(gòu)件415可以豎直地移動(dòng)襯底410并且控制襯底410與襯底支撐件405之間的間距。在一些實(shí)施方式中，可移動(dòng)構(gòu)件415可以包括兩個(gè)或更多個(gè)可致動(dòng)的升降銷?？梢苿?dòng)構(gòu)件415可以被配置為延伸遠(yuǎn)離襯底支撐件405介于約0英寸至約5英寸或更多之間。可移動(dòng)構(gòu)件415可以將襯底410遠(yuǎn)離熱襯底支撐件405并朝向冷噴頭430延伸以冷卻襯底410?？梢苿?dòng)構(gòu)件415還可縮回以使襯底410朝向熱襯底支撐件405并遠(yuǎn)離冷噴頭430，從而加熱襯底410。通過經(jīng)由可移動(dòng)構(gòu)件415定位襯底410，襯底410的溫度可以調(diào)整。當(dāng)定位襯底410時(shí)，噴頭430和襯底支撐件405可保持在恒定溫度。在一些實(shí)施方式中，等離子體處理裝置400可以包括噴頭430，噴頭430使得噴頭的溫度能控制。于2012年3月20日公告的美國專利no.8,137,467(代理人案卷號(hào)novlp246)以及于2009年4月16日公布的美國專利公布no.2009/0095220(代理人案卷號(hào)novlp246x1)中描述了能控制溫度的噴頭配置的實(shí)例，這兩個(gè)申請(qǐng)為了所有的目的并且通過引用的方式全部并入本申請(qǐng)中。于2011年6月23日公布的美國專利公布no.2011/0146571(代理人案卷號(hào)novlp329)中描述了能控制溫度的噴頭配置的另一個(gè)實(shí)例，該申請(qǐng)為了所有的目的并且通過引用的方式全部并入本申請(qǐng)中。為了能主動(dòng)冷卻噴頭430，可以使用熱交換流體，例如，去離子水或者由密歇根州米德蘭市的dowchemicalcompany制造的傳熱液體。在一些實(shí)施方式中，傳熱流體可以流動(dòng)通過噴頭430中的流體通道(未示出)。此外，噴頭430可以使用熱交換系統(tǒng)(未示出)，例如流體加熱器/冷凍器來控制溫度。在一些實(shí)施方式中，噴頭430的溫度可以被控制在低于約30℃，例如，介于約5℃與約20℃之間。噴頭430可以被冷卻以減少在襯底410處理期間可能由于過熱而可能對(duì)金屬晶種層造成的破壞。例如，在處理襯底410之前以及之后，噴頭430還可以被冷卻到低于襯底410的溫度。在一些實(shí)施方式中，噴頭430可以包括多個(gè)孔。增大噴頭430中的孔的尺寸和增加孔的數(shù)量和/或減小噴頭430的厚度可使得來自還原氣體物質(zhì)420的較大流量的自由基、離子和uv輻射能穿過噴頭430。將金屬晶種層暴露于更多的自由基、離子和uv輻射可以提供更多的uv暴露和能量物質(zhì)以還原金屬晶種層中的金屬氧化物。在一些實(shí)施方式中，噴頭430可以包括介于約100個(gè)和約900個(gè)之間的孔。在一些實(shí)施方式中，孔的平均直徑可以在約0.05和約0.5英寸之間。這可能導(dǎo)致噴頭430中的、由于孔導(dǎo)致的、介于約3.7％至約25％之間的開口面積。在一些實(shí)施方式中，噴頭430可以具有介于約0.25和約3.0英寸之間的厚度。在一些實(shí)施方式中，襯底支撐件405可以被配置為往來于噴頭430移動(dòng)。襯底支撐件405可以垂直地延伸以控制襯底410和噴頭430之間的間隔。當(dāng)還原襯底410上的金屬氧化物時(shí)，可以調(diào)整襯底410上的還原的均勻性以及速率。例如，如果襯底支撐件405較靠近噴頭430，則襯底410的表面上的金屬氧化物的還原可以更快地進(jìn)行。然而，襯底410的中心可能變得比襯底410的邊緣熱，這會(huì)導(dǎo)致較不均勻的還原處理。因此，可以調(diào)節(jié)襯底410和噴頭430之間的間隔，以獲得用于處理襯底410的期望速率和均勻性。在一些實(shí)施方式中，襯底支撐件405可以被配置為離噴頭430介于大約0英寸和大約5英寸或大于約5英寸之間延伸。在一些實(shí)施方式中，還可以調(diào)節(jié)襯底支撐件405的溫度。在一些實(shí)施方式中，襯底支撐件405可以是具有一個(gè)或多個(gè)流體通道(未示出)的基座。根據(jù)傳熱流體的溫度，流體通道可以使傳熱流體在基座內(nèi)循環(huán)以主動(dòng)冷卻或主動(dòng)加熱基座。包括這種流體通道和傳熱流體的實(shí)施方式可以描述為本文中在先討論的主動(dòng)冷卻基座系統(tǒng)。傳熱流體通過一個(gè)或多個(gè)流體通道進(jìn)行循環(huán)可以控制襯底支撐件405的溫度。襯底支撐件405的溫度控制可以將襯底410的溫度控制到更精密的程度。在一些實(shí)施方式中，襯底支撐件405的溫度可以被調(diào)節(jié)到介于約0℃與約400℃之間。在一些實(shí)施方式中，等離子體處理裝置400可以包括一個(gè)或多個(gè)氣體入口422以使冷卻氣體460流過處理室450。一個(gè)或多個(gè)氣體入口422可以位于襯底410的上方、下方和/或側(cè)面。一個(gè)或多個(gè)氣體入口422中的一些可以被配置為使冷卻氣體460沿基本上垂直于襯底410的表面的方向流動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，氣體入口422中的至少一個(gè)可以輸送冷卻氣體460穿過噴頭430到達(dá)襯底410。一個(gè)或多個(gè)氣體入口422中的一些可以平行于襯底410的平面，并且可以被配置成傳送橫向流動(dòng)的冷卻氣體460流過襯底410的表面。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)氣體入口422可以在襯底410上方和下方輸送冷卻氣體460。冷卻氣體460流過襯底410的流動(dòng)可以使襯底410能快速冷卻。襯底410的快速冷卻可以減少襯底410中的金屬晶種層的氧化。襯底410的這種冷卻可以在襯底410的處理之前和之后進(jìn)行。用于冷卻的冷卻氣體460的流速可以介于約0.1標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘(slm)至約100slm之間。冷卻氣體460的實(shí)例可包括相對(duì)惰性的氣體，例如氮?dú)?、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣、氡氣和氬氣。在一些?shí)施方式中，冷卻氣體460可以包括氮?dú)狻⒑夂蜌鍤庵械闹辽僖环N。在一些實(shí)施方式中，冷卻氣體460可在室溫下傳送，例如在約10℃和約30℃之間傳送。在一些實(shí)施方式中，冷卻氣體460可以在低于室溫的溫度下傳送。例如，冷惰性氣體可通過將冷液體(例如液體氬、氦或氮)膨脹成氣體而形成。因此，用于冷卻的冷卻氣體460的溫度范圍可以擴(kuò)大到介于約-270℃和約30℃之間的任何范圍。在一些實(shí)施方式中，等離子體處理裝置400可以是電鍍裝置(未示出)的一部分或與電鍍裝置(未示出)集成。在暴露于環(huán)境條件期間，襯底410中的金屬晶種層的氧化可以快速發(fā)生。通過將等離子體處理裝置400附接或以其他方式連接到電鍍裝置，可以減少暴露于襯底410的環(huán)境條件的持續(xù)時(shí)間。例如，在處理后的等離子體處理裝置和電鍍裝置之間的轉(zhuǎn)移時(shí)間可以在約15秒至約90秒之間，或小于約15秒。表i總結(jié)了可用于等離子體處理裝置400的某些實(shí)施方式的工藝參數(shù)的示例性范圍。表i控制器435可以包含用于控制用于等離子體處理裝置400的操作的參數(shù)的指令。控制器435通常將包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)處理器。處理器可以包括cpu或計(jì)算機(jī)、模擬和/或數(shù)字輸入/輸出連接件、步進(jìn)馬達(dá)控制器板等。等離子體處理裝置可以被配置為執(zhí)行多個(gè)操作，這些操作不限于用遠(yuǎn)程等離子體處理襯底。等離子體處理裝置可以被配置為有效地往來于電鍍裝置、無電鍍裝置(electrolessplatingapparatus)或其它金屬沉積裝置傳送(例如裝載/卸載)襯底。等離子體處理裝置可以被配置為通過使用可移動(dòng)構(gòu)件和/或使用襯底支撐件定位襯底來有效地控制襯底的溫度。等離子體處理裝置可以被配置為通過控制襯底支撐件的溫度和噴頭的溫度來有效地控制襯底的溫度。等離子體處理裝置可以被配置為通過相對(duì)于噴頭定位襯底支撐件來調(diào)節(jié)還原反應(yīng)的速率和還原反應(yīng)的均勻性。等離子體處理裝置可以被配置為通過控制輸送到處理室中的氣體和氣體流率來控制襯底周圍的環(huán)境條件。這樣的操作可以改進(jìn)襯底的處理，同時(shí)還將附加操作集成到單個(gè)獨(dú)立裝置中。因此，單個(gè)裝置可以用于處理和冷卻襯底，而不是使用兩個(gè)單獨(dú)的模塊。此外，通過將等離子體處理裝置構(gòu)造成能夠執(zhí)行上述操作中的一些，等離子體處理裝置可以在襯底處理之前、期間和之后減少金屬晶種層的可能的氧化。圖4示出了具有單個(gè)處理站的等離子體處理裝置。然而，等離子體處理裝置可以具有多個(gè)處理站，使得多個(gè)襯底可以被并行處理。根據(jù)實(shí)施方式，處理站中的一個(gè)或多個(gè)可以具有被定位/安裝以測(cè)量顏色信號(hào)的顏色傳感器，并且因此在氧化物去除處理期間原位和實(shí)時(shí)地評(píng)估氧化物去除性能。圖5a示意性地示出了具有4個(gè)處理站541-544的這種多站式等離子體處理裝置500。在該實(shí)施方式中，單個(gè)處理室510限定用于所有4個(gè)站的高真空環(huán)境，然而，在某些情況下，氣體簾幕可以在不同的處理站之間流動(dòng)，以將它們彼此體積上隔離(至少到某一程度)。此外，該實(shí)施方式采用旋轉(zhuǎn)傳送帶520，旋轉(zhuǎn)傳送帶520上定位有襯底，旋轉(zhuǎn)傳送帶520可用于在4個(gè)處理站之間旋轉(zhuǎn)襯底。因此，根據(jù)實(shí)施方式，4個(gè)處理站可以執(zhí)行相同或不同的處理操作。此外，即使在4個(gè)站中的每一個(gè)處執(zhí)行相同的處理操作(或多個(gè)操作)，仍然會(huì)有利的是使半導(dǎo)體襯底旋轉(zhuǎn)通過所有4個(gè)處理站，使得處理中的任何系統(tǒng)差在4個(gè)站上“平均”(“averagedout”)。襯底通過入站加載鎖531進(jìn)入處理裝置500并通過出站加載鎖532離開。通過加載鎖的操作，半導(dǎo)體襯底進(jìn)入裝置和從裝置移除可以在不破壞處理室520提供的高壓真空環(huán)境的情況下實(shí)現(xiàn)。具體而言，在圖中所示的實(shí)施方式中，這可以通過來以下方式來實(shí)現(xiàn)：在將襯底放置在加載鎖531和532中之后關(guān)閉加載鎖密封件533和534(其通向處理室)，之后打開加載鎖門535和536(其通向裝置外部的周圍環(huán)境)。在裝置500內(nèi)，襯底經(jīng)由晶片輸送裝置機(jī)械手540往來于入站和出站加載鎖531和532傳送。注意，在該實(shí)施方式中，機(jī)械手540僅將晶片傳送到最接近它的處理站，即處理站541和542。其他兩個(gè)處理站543和544通過旋轉(zhuǎn)傳送帶520的旋轉(zhuǎn)來訪問。附加的密封件561和562可以使晶片輸送裝置機(jī)械手540能進(jìn)入處理室510。顏色傳感器可以在各種位置處定位/安裝/設(shè)置在等離子體處理裝置500內(nèi)。如圖5a所示，顏色傳感器595被示出位于處理站541處。襯底在處理站之間經(jīng)由旋轉(zhuǎn)傳送帶的旋轉(zhuǎn)可以使得在處理室中僅具有單個(gè)顏色傳感器是可行的。圖5a還示出了裝置500，其具有分別位于入站和出站加載鎖中的顏色傳感器591和592。如上所述，這提供了在等離子體預(yù)處理工藝之前和之后測(cè)量顏色信號(hào)的能力。圖5b(i)至5b(iii)提供了顏色傳感器在加載鎖中的安裝的更詳細(xì)的視圖。特別地，圖5b(i)示出了具有顏色傳感器596的加載鎖530，因此可以對(duì)應(yīng)于圖5a中的出站加載鎖532。圖5b(ii)示出了如圖5b(i)中的虛線505所示的豎直橫截面(與圖5a和5b(i)相對(duì)，圖5a和5b(i)示出了從上方看的加載鎖)。圖5b(ii)示出的豎直橫截面示出了顏色傳感器的定位，并且更具體地示出了該特定顏色傳感器的硬件組件包括光纖傳感器頭596a，該光纖傳感器頭596a耦合在單個(gè)電纜外殼596b中的捆綁在一起的一個(gè)或多個(gè)光纖線，單個(gè)電纜外殼596b終止于可以稱作保持實(shí)際顏色檢測(cè)電子器件的顏色傳感器主體596c(如上所述)的部件。在一些實(shí)施方式中，傳感器主體596c還可以包含具有用于處理基本檢測(cè)(例如，校準(zhǔn)、對(duì)比度增強(qiáng)等)以外的(從光纖傳感器頭發(fā)送的)顏色信號(hào)的邏輯和/或計(jì)算機(jī)可讀指令的顏色信號(hào)處理模塊，因此，應(yīng)當(dāng)注意，顏色傳感器定位/安裝的上述討論更精確地應(yīng)用于顏色傳感器的光纖頭，而不是整個(gè)顏色傳感器。集成到等離子體處理裝置中的如圖2所示的測(cè)量a*、b*和l*三種顏色分量的這種顏色傳感器的示例是由德國的micro-epsilon制造的micro-epsilon型號(hào)顏色傳感器。圖5b(ii)示出了顏色傳感器596或更精確地說顏色傳感器的光纖頭部596a指向加載鎖530內(nèi)的晶片507的邊緣。注意，由于在晶片的中心以外的晶片的其他區(qū)域上訓(xùn)練顏色傳感器，因此，原理上，晶片的旋轉(zhuǎn)可以使得能在晶片表面上的多個(gè)方位旋轉(zhuǎn)點(diǎn)處測(cè)量多個(gè)顏色信號(hào)。當(dāng)傳感器安裝在處理室中而不是加載鎖中時(shí)，這可能更加可行，具體取決于可旋轉(zhuǎn)襯底保持器可能位于何處。多個(gè)方位分布的顏色信號(hào)測(cè)量當(dāng)然不是必需的，但是它們可以通過驗(yàn)證圍繞整個(gè)晶片周邊的氧化物去除性能來提供增強(qiáng)的準(zhǔn)確度和精度。圖5b(iii)呈現(xiàn)了另一豎直橫截面，此時(shí)放大在圖5b(ii)中由虛線橢圓506指示的區(qū)域。這里，光纖顏色傳感器頭596a被詳細(xì)地示出定位于安裝件598內(nèi)，安裝件598位于加載鎖530的上壁內(nèi)。半透明石英窗口597使得從襯底507(圖5b(ii))反射回來的光到達(dá)在其安裝件598內(nèi)的顏色傳感器596。在一些實(shí)施方式中，顏色傳感器可以另外包括用于照亮襯底表面的光源。這也可以通過光纖；換句話說，在電纜596b中捆綁在一起的一個(gè)或多個(gè)光纖線路可以將從傳感器主體596c產(chǎn)生的光傳輸?shù)絺鞲衅黝^596a，其中光被發(fā)射并被引向襯底。通常，使用基本上白色的光并在襯底表面上的相對(duì)小的點(diǎn)上訓(xùn)練。在傳感器頭相對(duì)于襯底表面定位成90度并且緊鄰其定位的情況下(如圖5b(ii)所示)，反射的光由傳感器頭596a收集，并且經(jīng)由電纜596b被帶回到位于顏色傳感器主體596c的實(shí)際電子顏色檢測(cè)器。當(dāng)然，顏色傳感器的物理配置是否包括包含主體、電纜外殼和光纖傳感器頭的多個(gè)物理單元，如圖5b(ii)中示意性地描繪的，或者顏色傳感器是否配置為單個(gè)物理單元，對(duì)于本文公開的發(fā)明構(gòu)思的操作和功能而言不是至關(guān)重要的。在一些實(shí)施方式中，等離子體處理裝置的一個(gè)或多個(gè)顏色傳感器被配置為(通過電子方式)向裝置的控制器(例如，圖5中的控制器550)發(fā)送信號(hào)?？刂破骺梢员慌渲脼榻邮招盘?hào)并對(duì)其進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)本文所述的用于估計(jì)等離子體處理后(或等離子體處理期間)的氧化物還原的程度的任何顏色信號(hào)分析方法。然而，在一些實(shí)施方式中，顏色傳感器本身內(nèi)的顏色信號(hào)處理模塊可以具有足夠的處理能力來實(shí)現(xiàn)本文公開的方法以評(píng)估氧化物還原的程度。在這些類型的實(shí)施方式中，顏色傳感器可以包括用于在存在等離子體處理過程的檢測(cè)到的問題時(shí)發(fā)信號(hào)通知主裝置控制器的邏輯。圖6a示出了說明處理具有金屬晶種層的襯底的方法的示例性流程圖。圖7a-7d示出了圖解使用等離子體處理裝置處理具有金屬晶種層的襯底的各個(gè)階段的橫截面示意圖的示例?？梢韵鄬?duì)于圖7a-7d中的相應(yīng)的橫截面示意圖來討論圖6a中所討論的一些步驟。在圖6a中，處理600a可以從步驟605a開始，其中提供襯底到處理室內(nèi)。襯底可以包括金屬晶種層，其中金屬晶種層的一部分已經(jīng)轉(zhuǎn)化為金屬的氧化物。在通過遠(yuǎn)程等離子體處理襯底之前，襯底可以被裝載到等離子體處理裝置的處理室中。在一些實(shí)施方式中，襯底可以設(shè)置在致動(dòng)位置中的一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)構(gòu)件上。在一些實(shí)施方式中，惰性氣體可以流過處理室以在加載期間冷卻襯底。這可以減少在加載期間襯底的額外氧化。在一些實(shí)施方式中，在將襯底加載到處理室中時(shí)，可以關(guān)閉處理室并將其抽排至真空或低壓。這可以提供基本上無氧的環(huán)境。處理室的壓強(qiáng)可以在約0.5托和約6托之間，例如在約0.5托和3托之間。低壓可以減少環(huán)境中氧氣的存在。因此，在這種條件下將襯底加載到處理室中可以減少金屬晶種層的額外氧化。圖7a示出了在處理具有金屬晶種層的襯底的一個(gè)階段(例如在步驟605a)的等離子體處理裝置700的橫截面示意圖的示例。等離子體處理裝置700包括處理室750中的襯底支撐件705、在襯底支撐件705上的遠(yuǎn)程等離子體源740以及在遠(yuǎn)程等離子體源740和襯底支撐件705之間的噴頭730。可移動(dòng)構(gòu)件715可從襯底支撐件705朝向噴頭730延伸以定位襯底710?？梢苿?dòng)構(gòu)件的示例可以包括升降銷和外圍夾具。襯底710可以包括金屬晶種層，其中金屬晶種層包括cu、co、ru、pd、rh、ir、os、ni、au、ag、al和w中的至少一種。在一些實(shí)施方式中，金屬晶種層的厚度可以小于約在圖7a中，處理室750中的可移動(dòng)構(gòu)件715可將襯底710定位在致動(dòng)位置。致動(dòng)位置可將襯底710放置在比未致動(dòng)位置(如圖7b所示)較靠近噴頭730的距離a1處。在致動(dòng)位置，襯底710和噴頭730之間的距離a1可以在約0.05英寸和約0.75英寸之間。襯底710和襯底支撐件705之間的距離b1可以是任何期望的距離。例如，距離b1可以大于約1英寸，諸如在約1英寸和約5英寸之間。噴頭730可以保持在相對(duì)冷的溫度，例如小于約30℃?；氐綀D6a，在步驟610a，使襯底朝向處理室中的襯底支撐件移動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，襯底可以經(jīng)由可移動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)到未致動(dòng)位置。未致動(dòng)位置比致動(dòng)位置離處理室中的噴頭遠(yuǎn)。在一些實(shí)施方式中，處于未致動(dòng)位置的襯底可以與襯底支撐件接觸。例如，可移動(dòng)構(gòu)件可以縮回，使得襯底可以擱置在襯底支撐件上。在一些實(shí)施方式中，在襯底支撐件和襯底之間可以存在間隙，并且熱傳遞可以經(jīng)由傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射或其組合發(fā)生。襯底支撐件可以被加熱，這進(jìn)而可以加熱襯底。襯底支撐件可以被加熱到處理溫度，例如在約0℃和約400℃之間的溫度。襯底支撐件的溫度可取決于襯底的金屬晶種層。例如，對(duì)于鈷，可以在約250℃和約300℃之間加熱襯底支撐件，對(duì)于銅可以在約75℃和約100℃之間加熱襯底支撐件。襯底的較高溫度可加速金屬氧化物還原反應(yīng)。然而，可以選擇溫度不超過金屬晶種層的附聚溫度。當(dāng)襯底被加熱時(shí)，襯底可以暴露于遠(yuǎn)程等離子體處理。圖7b示出了在處理具有金屬晶種層的襯底的一個(gè)階段(例如在步驟610a)的等離子體處理裝置700的橫截面示意圖的示例。等離子體處理裝置700包括在襯底支撐件705上方的襯底710，其中襯底710處于未致動(dòng)位置。在未致動(dòng)位置中，襯底710定位在距離噴頭730距離a2處，并且比在致動(dòng)位置較遠(yuǎn)離噴頭730。噴頭730和襯底710之間的距離a2可以大于約1英寸，諸如在約1英寸和約5英寸之間。襯底710和襯底支撐件705可以彼此接觸，或者襯底710和襯底支撐件705之間的距離b2可以相對(duì)較小，以允許襯底710和襯底支撐件705之間的有效熱傳遞。在一些實(shí)施方式中，距離b2可以在約0英寸和約0.5英寸之間。在一些實(shí)施方式中，可移動(dòng)構(gòu)件715可以縮回，使得襯底710擱置在襯底支撐件705上。襯底支撐件705可以通過豎直移動(dòng)襯底支撐件710來相對(duì)于噴頭730定位襯底710。噴頭730可以是保持在相對(duì)冷的溫度，例如小于約30℃。在襯底處理期間可以調(diào)整距離a2并且可以調(diào)節(jié)反應(yīng)速率和反應(yīng)均勻性。例如，如果襯底支撐件705較靠近噴頭730，則還原的速率可以較快地進(jìn)行，但是實(shí)現(xiàn)較不均勻的結(jié)果。距離a2可以通過襯底支撐件705的豎直移動(dòng)來調(diào)節(jié)。在一些實(shí)施方式中，襯底支撐件705可以在處理室中從第一位置移動(dòng)到第二位置，其中第一位置和第二位置之間的距離是大于約1英寸。用于定位襯底支撐件705的增加的自由度在調(diào)節(jié)隨后的還原處理的速率和均勻性方面提供更大的靈活性。返回到圖6a，在步驟615a，遠(yuǎn)程等離子體可由遠(yuǎn)程等離子體源中的還原氣體物質(zhì)形成，其中遠(yuǎn)程等離子體包括還原氣體物質(zhì)的自由基。遠(yuǎn)程等離子體可以通過將還原氣體物質(zhì)暴露于能量源而形成。能量源可以產(chǎn)生可以流向襯底的自由基、離子和其它帶電物質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，能量源可以是rf放電。當(dāng)形成遠(yuǎn)程等離子體時(shí)，襯底可以被加熱到或已經(jīng)被加熱到期望的處理溫度。在一些實(shí)施方式中，噴頭連接到遠(yuǎn)程等離子體源并過濾出離子，使得還原氣體物質(zhì)的自由基可以朝向處理室中的襯底流動(dòng)。在步驟620a，將襯底的金屬晶種層暴露于還原氣體物質(zhì)的自由基。金屬晶種層的一部分可以包括金屬晶種層的氧化物。在遠(yuǎn)程等離子體流中形成的離子、自由基和其它帶電物質(zhì)流過噴頭，并且離子和其它帶電物質(zhì)可以被濾出，使得襯底基本上暴露于還原氣體物質(zhì)的自由基。金屬氧化物可以與還原氣體物質(zhì)的自由基或還原氣體物質(zhì)本身反應(yīng)以將金屬氧化物轉(zhuǎn)化為金屬。該反應(yīng)在將金屬氧化物轉(zhuǎn)化成金屬的條件下進(jìn)行。金屬晶種層中的金屬氧化物被還原以形成與金屬晶種層集成的膜。使用還原氣體物質(zhì)還原金屬晶種層中的金屬氧化物會(huì)在2013年3月6日提交的美國申請(qǐng)no.13/787,499(代理人案卷號(hào)lamrp027)中描述，其通過引用整體并入本文并用于所有目的。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)噴頭維持在低于約30℃的溫度時(shí)，還原氣體物質(zhì)的自由基流過噴頭。圖7c示出了在處理具有金屬晶種層的襯底的一個(gè)階段(例如在步驟615a和620a)的等離子體處理裝置700的橫截面示意圖的示例。等離子體處理裝置700包括襯底710上的遠(yuǎn)程等離子體源740和圍繞遠(yuǎn)程等離子體源740的壁的一個(gè)或多個(gè)線圈744。氣體入口742可連接到遠(yuǎn)程等離子體源740，以將還原氣體物質(zhì)720輸送到遠(yuǎn)程等離子體源740的內(nèi)部體積內(nèi)。還原性氣體物質(zhì)720可以以介于約500sccm至約30,000sccm之間的流速流動(dòng)，這可適用于任何襯底尺寸。在一些實(shí)施方式中，還原氣體物質(zhì)720可以包括h2、nh3、co、b2h6、亞硫酸鹽化合物、碳和/或烴、亞磷酸鹽和n2h4中的至少一種。供應(yīng)到一個(gè)或多個(gè)線圈744的功率可在遠(yuǎn)程等離子體源740中產(chǎn)生還原氣體物質(zhì)720的遠(yuǎn)程等離子體。供應(yīng)到線圈744的rf等離子體功率可介于約0.5kw和約6kw之間。遠(yuǎn)程等離子體可以包括還原氣體物質(zhì)720的自由基，例如h*、nh*、nh2*或n2h3*。遠(yuǎn)程等離子體還可以包括離子和其他帶電物質(zhì)，但是噴頭730可以過濾掉它們，使得還原氣體物質(zhì)720的自由基到達(dá)襯底710。還原氣體物質(zhì)720的自由基從遠(yuǎn)程等離子體源740流動(dòng)通過噴頭730并到達(dá)處理室750中的襯底710的表面上。噴頭730可保持在相對(duì)冷的溫度，例如小于約30℃。冷卻的噴頭730可以限制多余的熱量到達(dá)襯底710并且避免損壞襯底710中的金屬晶種層。在圖7c中，襯底710可以保持在未致動(dòng)位置?？梢酝ㄟ^移動(dòng)襯底支撐件705來調(diào)整襯底710和噴頭730之間的距離a3。調(diào)整距離a3可以調(diào)節(jié)在襯底710處發(fā)生的還原反應(yīng)的速率和還原反應(yīng)的均勻性。例如，較短的距離a3可以導(dǎo)致金屬氧化物的較快轉(zhuǎn)化，但是導(dǎo)致較低的均勻性，而較長(zhǎng)的距離a3可以導(dǎo)致金屬氧化物的較慢轉(zhuǎn)化，但是導(dǎo)致較大的均勻性。在一些實(shí)施方式中，距離a3可以與距離a2相同?？梢苿?dòng)構(gòu)件715可以縮回，使得襯底710和襯底支撐件705保持接觸，或者襯底710和襯底支撐件705之間的距離b3可以與圖7b中的距離b2相同。襯底支撐件705的溫度可以經(jīng)由主動(dòng)加熱或主動(dòng)冷卻系統(tǒng)來調(diào)節(jié)?？梢愿鶕?jù)正在處理的襯底710中的金屬晶種層來調(diào)節(jié)溫度。例如，當(dāng)在需要在兩個(gè)不同溫度狀況下操作的兩個(gè)不同金屬晶種層之間切換時(shí)，可以改變襯底支撐件705的溫度。例如，對(duì)于鈷晶種層，襯底支撐件705可以在約250℃和約300℃之間加熱，而對(duì)于銅晶種層，可以切換到在約75℃和約100℃之間加熱。返回到圖6a，在步驟625a，使襯底暴露于冷卻氣體。冷卻氣體可以包括氬氣、氦氣和氮?dú)庵械闹辽僖环N。在一些實(shí)施方式中，冷卻氣體可以通過將冷卻液體膨脹成氣體來產(chǎn)生。將襯底暴露于冷卻氣體可以使襯底冷卻至低于約30℃的溫度。因此，可以在環(huán)境條件以下的溫度下輸送冷卻氣體以冷卻襯底。在一些實(shí)施方式中，在將襯底暴露于冷卻氣體之前，襯底可經(jīng)由可移動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)到致動(dòng)位置。襯底可以暴露于冷卻氣體，同時(shí)處于致動(dòng)位置以用于更快的冷卻。在一些實(shí)施方式中，可以在將襯底暴露于冷卻氣體之后將襯底轉(zhuǎn)移到電鍍裝置。替代地，可以將襯底轉(zhuǎn)移到無電鍍裝置或其它金屬沉積裝置。在一些實(shí)施方式中，在將襯底暴露于冷卻氣體之后，處理室可以用排放氣體排放至大氣條件。圖7d示出了在處理具有金屬晶種層的襯底的一個(gè)階段(例如在步驟625a)的等離子體處理裝置700的橫截面示意圖的示例。等離子體處理裝置700可以包括用于輸送冷卻氣體760的一個(gè)或多個(gè)冷卻氣體入口722。冷卻氣體入口722可以定位于襯底710周圍，包括在襯底710的上方和側(cè)面。冷卻氣體760可以是通過噴頭730被引導(dǎo)到襯底710上并垂直于襯底平面。冷卻氣體760也可以從處理室750的側(cè)面上的冷卻氣體入口722被引導(dǎo)到襯底710上并平行于襯底平面。冷卻氣體760可以以介于約0.1slm和約100slm之間的流速流入處理室750內(nèi)。冷卻氣體入口722可以使冷卻氣體760沖刷通過襯底710，以在將襯底轉(zhuǎn)移到電鍍裝置、無電鍍裝置或其它金屬沉積裝置之前快速冷卻襯底710。在一些實(shí)施方式中，可以在不關(guān)閉也不冷卻襯底支撐件705的情況下冷卻襯底710。這可以使得襯底710能夠在單個(gè)處理室750內(nèi)被處理和冷卻，而不必使用具有單獨(dú)的加熱區(qū)和冷卻區(qū)的雙室設(shè)計(jì)。在圖7d中，襯底710可以處于致動(dòng)位置。噴頭730和襯底710之間的距離a4可以在約0.05英寸和約0.75英寸之間。在一些實(shí)施方式中，距離a4可以與圖7a中的距離a1相同。通過將襯底710定位成較靠近冷卻的噴頭730并遠(yuǎn)離熱襯底支撐件705，襯底710可以以較快的速度冷卻?？梢苿?dòng)構(gòu)件715可以提升襯底710遠(yuǎn)離襯底支撐件705并且朝向噴頭730。襯底支撐件705和襯底710之間的距離b4可以大于約1英寸，或者在約1英寸和約5英寸之間。在一些實(shí)施方式中，距離b4可以與圖7a中的距離b1相同。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)襯底710處于致動(dòng)位置并冷卻至大約室溫時(shí)，處理室750可以被排放至大氣條件，并轉(zhuǎn)移至電鍍裝置、無電鍍裝置或其他金屬沉積裝置。圖6b示出了圖解處理具有金屬晶種層的襯底的另一種方法的示例性流程圖。在方法600b的步驟605b處，可以在處理室中提供具有金屬晶種層的襯底，如在方法600a的步驟605a大體描述的。金屬晶種層可以具有已經(jīng)轉(zhuǎn)化為金屬的氧化物的部分。在步驟610b，可以在遠(yuǎn)程等離子體源中形成還原氣體物質(zhì)的遠(yuǎn)程等離子體，其中遠(yuǎn)程等離子體包括來自還原氣體物質(zhì)的自由基、離子和uv輻射中的一種或多種。可以增加遠(yuǎn)程等離子體的能量以產(chǎn)生更高能量的物質(zhì)，包括更高能量的離子。更高能量的離子可以在高密度等離子體(hdp)處理系統(tǒng)和/或?yàn)R射系統(tǒng)中產(chǎn)生。遠(yuǎn)程等離子體還可以由于還原氣體物質(zhì)的激發(fā)而產(chǎn)生uv輻射。所產(chǎn)生的uv輻射可以具有在約100nm和約400nm之間的波長(zhǎng)。例如，所產(chǎn)生的uv輻射可以包括短波長(zhǎng)uv光，例如波長(zhǎng)在約120nm和約200nm之間，以及長(zhǎng)波長(zhǎng)uv光，例如波長(zhǎng)在約200nm和約400nm之間。此外，遠(yuǎn)程等離子體可以包括中性物和/或產(chǎn)生還原氣體物質(zhì)的重組分子。在步驟615b，將襯底的金屬晶種層暴露于等離子體，其中暴露使金屬的氧化物還原并使金屬晶種層中的金屬回流。在一些實(shí)施方案中，金屬的回流和金屬氧化物的還原可同時(shí)發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，遠(yuǎn)程等離子體可以包括來自還原氣體物質(zhì)的自由基、離子和uv輻射，或其某種組合。在遠(yuǎn)程等離子體源和處理室之間的噴頭可以具有被配置為允許自由基、離子和uv輻射流過噴頭朝向襯底或以其它方式穿過噴頭朝向襯底行進(jìn)的厚度、孔的數(shù)量和孔的平均直徑。自由基、離子和uv輻射可以進(jìn)入處理室并還原金屬晶種層中的金屬氧化物。高能離子可以從襯底的表面進(jìn)一步穿透，以遍及更多的金屬晶種層提供還原化學(xué)過程。uv輻射可以活化金屬氧化物表面以改善還原過程的熱力學(xué)，或直接還原金屬氧化物本身。uv輻射也可以被還原氣體物質(zhì)吸收并產(chǎn)生可以還原金屬氧化物的自由基。此外，還原氣體物質(zhì)的中性分子可以進(jìn)一步反應(yīng)并還原金屬晶種層中的金屬氧化物。在一些實(shí)施方案中，金屬晶種層中的金屬可以在暴露時(shí)被激發(fā)和移動(dòng)。金屬可以回流以減少金屬晶種層中的間隙和孔隙，從而可以減小金屬晶種層的表面粗糙度。金屬回流的程度可以取決于例如，襯底的溫度、室壓強(qiáng)、還原氣體物質(zhì)和uv輻射的強(qiáng)度。由于金屬被回流并在下伏層上重新分布，因此可以形成更加均勻和連續(xù)的金屬晶種層。實(shí)施例以下實(shí)施方式說明使用顏色傳感器監(jiān)測(cè)氧化物層厚度和測(cè)量用于還原金屬晶種層上的氧化物的等離子體預(yù)處理的效率的可行性。特別地，將展示b*顏色分量對(duì)氧化物層厚度的靈敏度。圖8示出了在6個(gè)具有200埃氧化層的晶片上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。對(duì)于標(biāo)記為“w1”至“w6”的每個(gè)晶片，在用h2等離子體處理之前和之后測(cè)量b*顏色分量的值：在左邊的標(biāo)記“前-qsm”的b*測(cè)量值在h2等離子體處理之前獲得，并且在右邊的標(biāo)記“后”的b*測(cè)量值在指示的持續(xù)時(shí)間(11秒，20秒等)的h2等離子體處理之后進(jìn)行?？梢钥闯觯瑢?duì)于所有6個(gè)晶片，等離子體處理導(dǎo)致b*顏色分量的值的顯著增大，對(duì)于60秒或更長(zhǎng)的等離子體處理持續(xù)時(shí)間最大。注意，對(duì)于標(biāo)記為“w1”的第一晶片，在處理室中沒有還原的h2氣體的“處理”之后，也測(cè)量另外的b*值。這看起來提供了與沒有進(jìn)行預(yù)處理的b*值相同的b*值，進(jìn)一步證實(shí)氧化物還原導(dǎo)致b*顏色分量的變化值。結(jié)果總結(jié)在下表中：表ii處理?xiàng)l件b*變化沒有h2,2kw,60s處理0.24％具有h2,2kw,11s處理-39.8％具有h2,2kw,20s處理-35.5％具有h2,2kw,40s處理-136.2％具有h2,2kw,60s處理-158.3％具有h2,2kw,120s處理-171.3％具有h2,2kw,300s處理-163.9％圖9a至9c比較了h2等離子體處理對(duì)l*、a*和b*(分別為圖9a-9c)三種顏色分量中的每一種的值的影響。在這些實(shí)驗(yàn)中，5個(gè)具有不同氧化物層厚度(和)的晶片進(jìn)行預(yù)處理。比較3個(gè)圖，可以看出，對(duì)于所有的氧化物層厚度，在等離子體處理之前和之后，只有b*顏色分量顯示統(tǒng)計(jì)上顯著的變化。注意，對(duì)于的較薄的氧化物層，該差異似乎稍微更顯著。然而，圖8和圖9a-9c示出了在臺(tái)式設(shè)置中b*顏色分量的靈敏度，圖10a、10b、11a和11b示出了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在等離子體處理裝置的加載鎖中的b*顏色分量的效率，該等離子體處理裝置如在圖5a-5d中示意性地示出的。這些圖(10a-11b)示出了在“多層配方”的過程中b*顏色分量的值與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，其中晶片通過出站加載鎖兩次。首先參考圖10a，可以看出，晶片的在出口加載鎖的顏色傳感器下方的第一次通過在圖中的約370秒處發(fā)生，并且對(duì)應(yīng)于離開等離子體處理室而沒有等離子體已經(jīng)打開的晶片，換句話說，它表示等離子體處理之前的b*顏色分量的測(cè)量。該第一個(gè)峰在有其最大值的地方具有包圍其中心的兩個(gè)肩。其原因在于，加載鎖中的基座在保持晶片的同時(shí)被升高和降低，因此峰值的中心中的較高值對(duì)應(yīng)于基座處于“上”位置中，并且襯底較靠近顏色傳感器。這強(qiáng)調(diào)了將顏色傳感器保持在距晶片表面最佳距離處以使b*分量的信噪比最大化的重要性。晶片在出站加載鎖的顏色傳感器下的第二次通過在圖10a中的大約610秒處發(fā)生，并且對(duì)應(yīng)于在接通用于氧化物還原的等離子體之后離開等離子體處理室的晶片。等離子體工藝在250℃的溫度下具有60秒的持續(xù)時(shí)間(在等離子體處理之前，晶片具有100埃的氧化物層)。肩存在于在610秒處的峰內(nèi)，如在370秒處的先前峰值中所見，但是b*值的總體幅值顯著減小，從而確認(rèn)b*顏色分量可用作等離子體處理的指示器。圖10b放大這兩個(gè)區(qū)域(如圖中的虛線所示)，并且再次強(qiáng)調(diào)等離子體處理之前和之后的b*顏色分量值的差異。再一次，圖10a中所示的峰上的肩示出了選擇襯底的表面和顏色傳感器的頭部之間的正確間隙以便具有足夠強(qiáng)的b*信號(hào)和足夠的信噪比的重要性?；趧倓偯枋龅膶?shí)驗(yàn)之類的實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)介于約0.1英寸和5英寸之間的間隙是足夠的，更優(yōu)選地，介于約0.4英寸和1英寸之間。最后，與圖10b的數(shù)據(jù)類似的數(shù)據(jù)示出在圖11a和圖11b中，不同的是，在圖11a和圖11b中，曲線示出了已經(jīng)被等離子體處理不同持續(xù)時(shí)間的6個(gè)晶片(每個(gè)具有200埃氧化層)的結(jié)果。圖11a示出了在250℃下(不同持續(xù)時(shí)間的)6次等離子體處理的結(jié)果，圖11b示出了在75℃下5次等離子體處理的結(jié)果。對(duì)于幾乎所有情況，相對(duì)于在等離子體處理之前(在圖中標(biāo)記為“前”)從每個(gè)晶片測(cè)得的分量顯示b*顏色分量的顯著變化。在圖11a中較高的溫度(250℃)結(jié)果在甚至僅11秒的等離子體處理時(shí)(對(duì)于大部分)表現(xiàn)為(氧化物去除飽和物)“達(dá)到最大”(“maxout”)，而在圖11b(75℃)所示的較低溫度下，只在11秒時(shí)b*顏色分量有輕微變化，顯著變化首先出現(xiàn)在30秒的結(jié)果中，然后在顯示在圖中的長(zhǎng)達(dá)300秒的結(jié)果的更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間內(nèi)變得更明顯?？傊瑘D11a和11b中所示的結(jié)果示出了即使在75℃的較低溫度下，僅30秒的等離子體處理在測(cè)量的b*顏色分量中產(chǎn)生顯著變化，由此可以進(jìn)行等離子體處理效率的評(píng)估。系統(tǒng)控制器用于評(píng)估氧化物還原效率的等離子體處理方法和技術(shù)可以在程序指令中實(shí)現(xiàn)，所述程序指令可以駐留在等離子體處理裝置的系統(tǒng)控制器上和/或可以駐留在遠(yuǎn)程非暫時(shí)性介質(zhì)上，該遠(yuǎn)程非暫時(shí)性介質(zhì)可從等離子體處理裝置的控制器訪問，或者通過該控制器讀取。這種系統(tǒng)控制器的示例在圖5a中示意性地示出。如圖5a所示，系統(tǒng)控制器550包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備556、一個(gè)或多個(gè)大容量存儲(chǔ)設(shè)備554和一個(gè)或多個(gè)處理器552。處理器552可以包括一個(gè)或多個(gè)cpu、asic、通用計(jì)算機(jī)和/或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)、一個(gè)或多個(gè)模擬和/或數(shù)字輸入/輸出連接件、一個(gè)或多個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制器板等。在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制器(圖5a中的550)控制處理工具(例如圖5a中的等離子體處理裝置500)的包括其單個(gè)處理站的操作在內(nèi)的操作中的一些或全部。可以提供機(jī)器可讀系統(tǒng)控制指令558以實(shí)施/執(zhí)行本發(fā)明所述的等離子體處理方法和顏色傳感器操作和顏色信號(hào)分析。指令可以被設(shè)置在可以耦合到系統(tǒng)控制器和/或由系統(tǒng)控制器讀取的機(jī)器可讀的、非暫時(shí)性介質(zhì)上?？梢栽谔幚砥?52上執(zhí)行指令，在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制指令從大容量存儲(chǔ)設(shè)備554加載到存儲(chǔ)器設(shè)備556中。系統(tǒng)控制指令可以包括用于控制以下參數(shù)的指令：時(shí)序，氣體和液體反應(yīng)物的混合物，室和/或站壓力，室和/或站溫度，晶片溫度，目標(biāo)功率電平，rf功率電平(例如，dc功率水平、rf偏置功率電平)，rf暴露時(shí)間，襯底基座，卡盤和/或感受器位置，以及由處理工具執(zhí)行的特定處理的其它參數(shù)。半導(dǎo)體襯底處理操作可以采用各種類型的工藝，這些工藝包括但不限于與在襯底上的膜蝕刻相關(guān)的工藝、沉積工藝(例如原子層沉積(ald)，其通過表面吸附膜前體的等離子體活化進(jìn)行)、以及其他類型的襯底處理操作，例如為準(zhǔn)備電鍍而從金屬晶種層去除基于等離子體的氧化物，以及電鍍操作的控制。系統(tǒng)控制指令558可以以任何合適的方式進(jìn)行配置。例如，各種處理工具組件子程序或控制對(duì)象可以被寫入以控制執(zhí)行各種處理工具的進(jìn)程所需要的處理工具組件的操作。系統(tǒng)控制指令可以以任何合適的計(jì)算機(jī)可讀編程語言進(jìn)行編碼。在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制指令在軟件中實(shí)現(xiàn)，在其他實(shí)施方式中，指令可在硬件中實(shí)現(xiàn)，例如，作為邏輯硬編碼在asic(專用集成電路)中，或者，在其他實(shí)施方式中，作為軟件和硬件的組合實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制軟件558可包括用于控制上述各種參數(shù)的輸入/輸出控制(ioc)測(cè)序指令。例如，一個(gè)或者多個(gè)沉積和/或蝕刻處理的每個(gè)階段可以包括用于由系統(tǒng)控制器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)指令。用于設(shè)置膜沉積處理階段和/或蝕刻處理階段的處理?xiàng)l件的指令例如可以包括在相應(yīng)的沉積配方階段和/或蝕刻配方階段中。在一些實(shí)施方式中，配方階段可按順序設(shè)置，以便處理階段的所有指令與該處理階段同時(shí)執(zhí)行。在一些實(shí)施方式中，可以采用存儲(chǔ)在與系統(tǒng)控制器550相關(guān)聯(lián)的大容量存儲(chǔ)設(shè)備554和/或存儲(chǔ)器設(shè)備556上的其它計(jì)算機(jī)可讀指令和/或程序。程序或程序段的實(shí)例包括襯底定位程序、工藝氣體控制程序、壓強(qiáng)控制程序、加熱器控制程序以及等離子體控制程序。襯底定位程序可以包括用于處理工具組件的指令，該處理工具組件用于將襯底加載到基座上并控制襯底和處理工具的其它部件之間的間隔。該定位程序可以包括用于根據(jù)需要適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)襯底進(jìn)出反應(yīng)室以在襯底上沉積和/或蝕刻膜的指令。工藝氣體控制程序可包括用于控制氣體組成和流率的指令和任選地用于使氣體在沉積和/或蝕刻之前流到圍繞一個(gè)或多個(gè)處理站的體積中以穩(wěn)定在這些體積中的壓強(qiáng)的指令。在一些實(shí)施方式中，工藝氣體控制程序可以包括用于在襯底上沉積和/或蝕刻操作期間引入某些氣體到圍繞在處理室中的一個(gè)或多個(gè)處理站的體積內(nèi)的指令。工藝氣體控制程序還可以包括以相同速率在相同的期間、或者以不同的速率和/或在不同的期間輸送這些氣體的指令，具體取決于將被沉積的膜的組合物和/或所涉及的蝕刻工藝的特性。工藝氣體控制程序還可以包括用于在加熱的噴射模塊中在存在氦或一些其它的載氣的情況下霧化/汽化液體反應(yīng)物的指令。壓強(qiáng)控制程序可以包括用于通過調(diào)節(jié)例如在處理站的排放系統(tǒng)中的節(jié)流閥、流入處理站內(nèi)的氣流等等來控制處理站內(nèi)的壓強(qiáng)的指令。壓強(qiáng)控制程序可以包括用于在襯底上沉積各種類型的膜和/或蝕刻襯底期間保持相同或不同的壓強(qiáng)的指令。加熱器控制程序可包括用于控制流向用于加熱襯底的加熱單元的電流的指令?？商娲鼗蚋郊拥兀訜崞骺刂瞥绦蚩煽刂苽鳠釟怏w(如氦)朝向襯底上的傳送。加熱器控制程序可包括在襯底上沉積各種類型的膜和/或蝕刻襯底期間用于在反應(yīng)室和/或圍繞處理站的體積內(nèi)保持相同或不同的溫度的指令。等離子體控制程序可包括用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)置一個(gè)或多個(gè)處理站內(nèi)的rf功率電平、頻率和暴露次數(shù)的指令。在一些實(shí)施方式中，等離子體控制程序可以包括用于在襯底上沉積膜和/或蝕刻襯底期間使用相同或不同的rf功率電平和/或頻率和/或暴露時(shí)間的指令。在一些實(shí)施方式中，可以存在與系統(tǒng)控制器相關(guān)聯(lián)的用戶界面。用戶界面可以包括顯示屏、裝置和/或工藝條件的圖形軟件顯示器、以及諸如定點(diǎn)設(shè)備、鍵盤、觸摸屏、麥克風(fēng)等用戶輸入設(shè)備。在一些實(shí)施方式中，由系統(tǒng)控制器調(diào)節(jié)的參數(shù)會(huì)涉及工藝條件。非限制性實(shí)例包括工藝氣體組成和流率、溫度(例如襯底支架和噴頭溫度)、壓強(qiáng)、等離子體條件(例如，rf偏置功率電平和暴露次數(shù))等。這些參數(shù)可以以配方的形式提供給用戶，配方可以利用所述用戶界面輸入。用于監(jiān)控處理的信號(hào)可以由系統(tǒng)控制器的模擬和/或數(shù)字輸入連接件從各種處理工具傳感器提供。用于控制處理的信號(hào)可以通過處理工具的模擬和/或數(shù)字輸出連接件輸出。可被監(jiān)控的處理工具傳感器的非限制性實(shí)例包括質(zhì)量流量控制器(mfc)、壓力傳感器(例如壓力計(jì))、熱電偶之類的溫度傳感器、等等。經(jīng)適當(dāng)編程的反饋和控制算法可以與來自這些傳感器的數(shù)據(jù)一起使用，以保持工藝條件。上面所描述的各種裝置和方法可以與光刻圖案化工具和/或工藝結(jié)合使用，例如，以用于制造或生產(chǎn)半導(dǎo)體器件、顯示器、發(fā)光二極管、光伏電池板等。典型地，但不必然地，此類工具將在普通的制造設(shè)施中一起和/或同時(shí)使用，或者此類工藝將在普通的制造設(shè)施中一起和/或同時(shí)執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，控制器是系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)的一部分可以是上述實(shí)施例的一部分。這樣的系統(tǒng)可以包括半導(dǎo)體處理設(shè)備，半導(dǎo)體處理設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)加工工具、一個(gè)或多個(gè)室、用于處理的一個(gè)或多個(gè)平臺(tái)、和/或特定的處理部件(晶片基座、氣體流動(dòng)系統(tǒng)等)。這些系統(tǒng)可與電子器件集成，以便在半導(dǎo)體晶片或襯底的處理之前、期間或之后控制這些系統(tǒng)的操作。電子器件可以被稱為“控制器”，其可以控制一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的各種組件或子部分。根據(jù)處理要求和/或系統(tǒng)的類型，控制器可以被編程，以控制本發(fā)明所公開的工藝中的任何一些，包括控制處理氣體的輸送、溫度的設(shè)置(例如，加熱和/或冷卻)、壓力的設(shè)置、真空的設(shè)置、功率的設(shè)置、射頻(rf)產(chǎn)生器的設(shè)置、rf匹配電路的設(shè)置、頻率的設(shè)置，流率的設(shè)置、流體輸送的設(shè)置、位置和操作的設(shè)置、晶片的進(jìn)出工具和其他輸送工具和/或連接到特定系統(tǒng)的或與特定系統(tǒng)接口的裝載鎖的傳送。從廣義上講，控制器可以被定義為接收指令、發(fā)出指令、控制操作、使能清潔操作、使能終點(diǎn)測(cè)量等的具有各種集成電路、邏輯、存儲(chǔ)器、和/或軟件的電子器件。該集成電路可以包括固件形式的存儲(chǔ)程序指令的芯片、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、定義為專用集成電路(asic)的芯片和/或執(zhí)行程序指令(例如，軟件)的一個(gè)或多個(gè)微處理器或微控制器。程序指令可以是與各種單個(gè)的設(shè)置(或程序文件)形式的控制器通信的指令，該設(shè)置定義在半導(dǎo)體晶片上或用于半導(dǎo)體晶片或向系統(tǒng)進(jìn)行特定處理的操作參數(shù)。在一些實(shí)施方式中，所述操作參數(shù)可以是由工藝工程師定義的以完成晶片的一個(gè)或多個(gè)(種)層、材料、金屬、氧化物、硅、二氧化硅、表面、電路和/或管芯的制造過程中的一個(gè)或多個(gè)處理步驟的配方的一部分。在一些實(shí)施方案中，控制器可以是與系統(tǒng)集成、耦接或者說是通過網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)或它們的組合的計(jì)算機(jī)的一部分或者與該計(jì)算機(jī)耦接。例如，控制器可以在“云端”或者是晶片廠(fab)主機(jī)系統(tǒng)的全部或一部分，它們可以允許遠(yuǎn)程訪問晶片處理。計(jì)算機(jī)可以啟用對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問以監(jiān)測(cè)制造操作的當(dāng)前處理，檢查過去的制造操作的歷史，檢查多個(gè)制造操作的趨勢(shì)或性能標(biāo)準(zhǔn)，改變當(dāng)前處理的參數(shù)，設(shè)置處理步驟以跟隨當(dāng)前的處理或者開始新的工藝。在一些實(shí)例中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(例如，服務(wù)器)可以通過網(wǎng)絡(luò)給系統(tǒng)提供工藝配方，網(wǎng)絡(luò)可以包括本地網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以包括允許輸入或編程參數(shù)和/或設(shè)置的用戶界面，這些輸入或編程參數(shù)和/或設(shè)置然后從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳送到系統(tǒng)。在一些實(shí)例中，控制器接收數(shù)據(jù)形式的指令，這些指令指明在一個(gè)或多個(gè)操作期間將要執(zhí)行的每個(gè)處理步驟的參數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，這些參數(shù)可以針對(duì)將要執(zhí)行的工藝類型以及工具類型，控制器被配置成連接或控制該工具類型。因此，如上所述，控制器可以例如通過包括一個(gè)或多個(gè)分立的控制器而分布，這些分立的控制器通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起并且朝著共同的目標(biāo)(例如，本發(fā)明所述的工藝和控制)工作。用于這些目的的分布式控制器的實(shí)例可以是與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程集成電路(例如，在平臺(tái)水平或作為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的一部分)通信的室內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)集成電路，它們結(jié)合以控制室內(nèi)工藝。示例的系統(tǒng)可以包括但不限于：等離子體蝕刻室或模塊(使用感應(yīng)或電容耦合等離子體)、沉積室或模塊、旋轉(zhuǎn)沖洗室或模塊、金屬電鍍室或模塊、清潔室或模塊、倒角邊緣蝕刻室或模塊、物理氣相沉積(pvd)室或模塊、化學(xué)氣相沉積(cvd)室或模塊、原子層沉積(ald)室或模塊、原子層蝕刻(ale)室或模塊、離子注入室或模塊、軌道室或模塊、以及在半導(dǎo)體晶片的制備和/或制造中可以關(guān)聯(lián)上或使用的任何其他的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。如上所述，根據(jù)工具將要執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)工藝步驟，控制器可以與一個(gè)或多個(gè)其他的工具電路或模塊、其他工具組件、組合工具、其他工具界面、相鄰的工具、鄰接工具、位于整個(gè)工廠中的工具、主機(jī)、另一個(gè)控制器、或者在將晶片的容器往來于半導(dǎo)體制造工廠中的工具位置和/或裝載口搬運(yùn)的材料搬運(yùn)中使用的工具通信。光刻圖案化本文所述的裝置/工藝可以與光刻圖案化工具或工藝結(jié)合使用，例如以制造或制備半導(dǎo)體器件、顯示器、led、光伏板等。通常，盡管不是必需，將在共同的制造設(shè)施中一起使用或進(jìn)行這樣的工具/工藝。光刻圖案化膜通常包括以下步驟中的一些或全部，每個(gè)步驟能夠使用多種可行的工具來執(zhí)行：(1)使用旋涂或噴涂工具將光致抗蝕劑涂覆在工件，即襯底上；(2)使用熱板或爐或uv固化工具固化光致抗蝕劑；(3)使用例如晶片步進(jìn)式曝光機(jī)之類的工具將光致抗蝕劑暴露于可見光或紫外線或x-射線；(4)使抗蝕劑顯影以便使用諸如濕式臺(tái)之類的工具選擇性地去除抗蝕劑，從而使其圖案化；(5)通過使用干式或等離子體輔助式的刻蝕工具將抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到下伏膜或工件；以及(6)使用例如射頻或微波等離子體抗蝕劑剝離器之類的工具去除抗蝕劑。其他實(shí)施方式盡管為了促進(jìn)清楚和理解的目的，在具體實(shí)施方式的背景下，已經(jīng)詳細(xì)描述了前述公開的工藝、方法、系統(tǒng)、和裝置，但對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，顯而易見的是，存在許多實(shí)施落入本發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)的這些工藝、方法、系統(tǒng)、和裝置的替代方式。因此，本發(fā)明所描述的實(shí)施方式應(yīng)被看作是說明本發(fā)明公開的創(chuàng)造性構(gòu)思，而不是限制或約束，并且不應(yīng)被用作不適當(dāng)?shù)叵拗扑綑?quán)利要求的范圍的不允許的基礎(chǔ)。當(dāng)前第1頁12