JP2012506128A5 - - Google Patents

Description

ここで、Ｐはプロセスチャンバに送られる全ＲＦ電力に対応する電力要因であり、Ｐ_ＵＬはＲＦ電力の所定の上限値である。いくつかの実施形態では、上限値Ｐ_ＵＬは、冷却負荷の増加が要求されるような興味対象の部品に十分な熱を供給する最も高い電力要因に一致してもよい。いくつかの実施形態では、電力要因Ｐは、単にプロセスチャンバに送られる全電力であるかもしれない。例えば、Ｐは次のように定義されてもよい。
Ａ． Ｐ ＝ ΣＰ_ｉ ＝ Ｐ_１ ＋ Ｐ_２ ＋ ．．． ＋ Ｐ_ｎ

ここで、Ｐｉはある特定の電源によってプロセスチャンバへ送られるＲＦ電力である。例えば、Ｐ_１ ＋ Ｐ_２ ＋ ．．． ＋ Ｐ_ｎは、１以上のプラズマ源（例えば、ＲＦ電源１４８）、１以上のバイアス源（例えば、バイアス電源１３８）、又はチャンバ内の他の電極に結合された他のＲＦ源等によって送られる電力と一致するかもしれない。
いくつかの実施形態では、電力要因Ｐは、プロセスチャンバに送られる全電力の重み付けされた組み合わせであるかもしれない。例えば、Ｐは次のように定義されてもよい。
Ｂ． Ｐ ＝ Σω_ｉＰ_ｉ ＝ ω_１Ｐ_１ ＋ ω_２Ｐ_２ ＋ ．．． ＋ ω_ｎＰ_ｎ

ここで、Ｐ_ＬＬはＲＦ電力の所定の下限値である。下限値Ｐ_ＬＬは、経験的に又はモデリングを通して決定されてもよい。いくつかの実施形態では、下限値Ｐ_ＬＬは、興味対象の部品に十分な熱を依然として提供する最も低い電力要因と一致し、これによって追加の冷却負荷を必要としないかもしれない。電力要因Ｐは、４０６に関して上で議論されたように決定されてもよい。

上記の方法において、パラメータｄＴＵＬ及びｄＴＬＬは、処理の間に読み取るシャワーヘッド温度に関してコントローラにフィードバックすることによってフローバイパスキット１５０をリアクティブ制御するための変数であるかもしれない。更に、上記のパラメータ及び機器定数（例えば、電力要因及び重み係数）は、異なるレシピ用に望まれるように調整されるかもしれない。

Claims (15)

1. プロセスチャンバと、
   前記プロセスチャンバ内でプラズマを形成するためにＲＦエネルギーを供給するＲＦ源と、
   前記プラズマが形成されたときに、前記プラズマによって加熱されるような、前記プロセスチャンバ内に配置される部品と、
   前記部品を加熱するために構成されるヒーターと、
   熱を前記部品から取り除くために構成される熱交換器と、
   オン／オフ流量制御バルブを中に配置し、及び前記オン／オフ流量制御バルブを迂回させるバイパスループを有する第１フローコンジットを経由して前記熱交換器に結合されるチラーであって、前記バイパスループには流量比バルブが内部に配置されたチラーと、
   （Ａ）部品の温度と所定の温度閾値との比較、及び、（Ｂ）電力要因と所定の電力要因消費閾値との比較に基づき、流量制御バルブを開閉するためのコントローラを含み、前記電力要因はプロセスチャンバに送られる総電力に対応する、基板を処理するための装置。
2. 前記部品の温度（Ｔ）を示す温度測定装置を更に含み、前記コントローラは、以下の制御パラメータに従って動作し、
   Ｔ ＞ Ｔ_ｓｐ ＋ ｄＴ_ＵＬの場合、オン／オフ流量制御バルブを開き、
   Ｔ ＜ Ｔ_ｓｐ − ｄＴ_ＬＬの場合、オン／オフ流量制御バルブを閉じ、
   ここで、Ｔ_ｓｐは目標温度設定値であり、ｄＴ_ＵＬは所定の上方温度差であり、ｄＴ_ＬＬは所定の下方温度差である請求項１記載の装置。
3. 前記部品の温度（Ｔ）を示すために配置された温度測定装置と、
   プラズマ形成電極又はそのような電極のグループに送られる電力を示す前記コントローラ内への入力を更に含み、
   前記コントローラは、実質的に以下の制御パラメータに従って動作し、
   Σω_ｉＰ_ｉ ＞ Ｐ_ＵＬ かつ Ｔ ＞ Ｔ_ｓｐ − ｄＴ_ＬＬの場合、オン／オフ流量制御バルブを開き、
   Σω_ｉＰ_ｉ ＜ Ｐ_ＬＬ かつ Ｔ ＜ Ｔ_ｓｐ ＋ ｄＴ_ＵＬの場合、オン／オフ流量制御バルブを閉じ、
   ここで、Ｔ_ｓｐは目標温度であり、ｄＴ_ＵＬは所定の上方温度差であり、ｄＴ_ＬＬは所定の下方温度差であり、Ｐ_ｉはｉ＝１からｎまでのプラズマ形成電極及び／又はそれらの群のうちの１つの電力消費量であり、ω_ｉは前記プロセスチャンバへ送られるＲＦ電力のｉ＝１からｎまでの供給源のうちの１つのための重み係数であり、Ｐ_ＵＬは合計された電力消費量のための所定の上限値であり、Ｐ_ＬＬは合計された電力消費量のための所定の下限値である請求項１記載の装置。
4. 前記コントローラは、以下の制御パラメータに従って前記オン／オフ制御バルブを更に制御し、
   Ｔ ＞ Ｔ_ｓｐ ＋ ｄＴ_ＵＬの場合、オン／オフ流量制御バルブを開き、
   Ｔ ＜ Ｔ_ｓｐ − ｄＴ_ＬＬの場合、オン／オフ流量制御バルブを閉じ、
   ここで、Ｔ_ｓｐは目標温度であり、ｄＴ_ＵＬは所定の上方温度差であり、ｄＴ_ＬＬは所定の下方温度差である請求項３記載の装置。
5. 前記部品は、前記プロセスチャンバ内にガスを注入するためのシャワーヘッド又は基板を保持するための静電チャックである請求項１記載の装置。
6. プラズマが形成されたときプラズマによって加熱される、ヒーターによって加熱される、及び熱交換器を通してクーラント流体の流れによって冷却される、プロセスチャンバ内の部品の温度を制御する方法であって、前記方法は、
   前記部品が第１冷却速度を要求するとき、前記熱交換器にクーラントを第１流量で供給するステップと、
   前記部品が第２冷却速度を要求するとき、前記熱交換器に前記クーラントを第２流量で供給するステップを含み、前記第１流量及び前記第２流量は共にゼロではなく等しくもなく、
   クーラントを前記第１又は第２流量で供給する時点は、（Ａ）部品の温度と所定の温度閾値との比較、及び、（Ｂ）電力要因と所定の電力要因消費閾値との比較に基づき定められ、前記電力要因はプロセスチャンバに送られる総電力に対応する方法。
7. 前記第１流量は、中にオン／オフ流量制御バルブを配置する第１フローコンジットを通して供給され、前記第２流量を供給するステップは、
   前記オン／オフ流量制御バルブを閉じ、中に流量比バルブを配置したバイパスループを通して前記クーラントを流すことによって、第１フローコンジットを迂回させるステップを更に含み、これによって前記第２流量を前記第１流量よりも低い流量に設定する請求項６記載の方法。
8. 前記部品の温度が温度上限値よりも高いことを決定するステップと、
   前記オン／オフ流量制御バルブを開き、これによって前記クーラントを前記第１流量で供給するステップを更に含む請求項７記載の方法。
9. 前記部品の温度が温度下限値よりも低いことを決定するステップと、
   前記オン／オフ流量制御バルブを閉じ、これによって前記クーラントを前記第２流量で供給するステップを更に含む請求項７記載の方法。
10. 電力要因が所定の上限値よりも大きいことを決定するステップを更に含み、前記電力要因は、前記プロセスチャンバへ送られる全ＲＦ電力に一致し、
    前記方法は、前記部品の温度が温度下限値よりも高いことを決定するステップと、
    前記オン／オフ流量制御バルブを開き、これによって前記クーラントを前記第１流量で供給するステップを更に含む請求項７記載の方法。
11. 前記電力要因は、前記プロセスチャンバに結合されたすべてのＲＦ源に対する、重み係数と、前記プロセスチャンバに結合されたＲＦ源から印加された電力との積の合計に等しい請求項１０記載の方法。
12. 電力要因が所定の下限値よりも小さいことを決定するステップを更に含み、前記電力要因は、前記プロセスチャンバへ送られる全ＲＦ電力に一致し、
    前記方法は、前記部品の温度が温度上限値よりも低いことを決定するステップと、
    前記オン／オフ流量制御バルブを閉じ、これによって前記クーラントを前記第２流量で供給するステップを更に含む請求項７記載の方法。
13. 前記電力要因は、前記プロセスチャンバに結合されたすべてのＲＦ源に対する、重み係数と、前記プロセスチャンバに結合されたＲＦ源から印加された電力との積の合計に等しい請求項１２記載の方法。
14. 電力要因が所定の上限値よりも大きいことを決定するステップを更に含み、前記電力要因は、前記プロセスチャンバへ送られる全ＲＦ電力に一致し、
    前記方法は、前記部品の温度が温度下限値よりも高いことを決定するステップと、
    前記オン／オフ流量制御バルブを開き、これによって前記クーラントを前記第１流量で供給するステップと、
    前記電力要因が所定の下限値よりも低いことを決定するステップを更に含み、前記電力要因は、前記プロセスチャンバへ送られる全ＲＦ電力に一致し、
    前記方法は、前記部品の温度が温度上限値よりも低いことを決定するステップと、
    前記オン／オフ流量制御バルブを閉じ、これによって前記クーラントを前記第２流量で供給するステップを更に含む請求項７記載の方法。
15. プラズマが形成されたときプラズマによって加熱される、ヒーターによって加熱される、及び熱交換器を通してクーラント流体の流れによって冷却される、プロセスチャンバ内の部品の温度を制御するために使用されるクーラント流体流量を制御する装置であって、
    オン／オフ流量制御バルブに電気的に結合され、前記オン／オフ流量制御バルブを開閉するコントローラと、
    プラズマ形成電極又はこのような電極のグループに送られる電力を示す前記コントローラ内への少なくとも１つの入力を含み、
    前記オン／オフ流量制御バルブは、チラーと熱交換器の間の第１フローコンジット内に配置され、
    前記コントローラは、電力要因と所定の電力要因消費閾値との比較に基づき、前記オン／オフ流量制御バルブを開閉し、前記電力要因はプロセスチャンバに送られる総電力に対応しており、
    前記コントローラが、電力要因と所定の電力要因消費閾値との比較に基づき、前記オン／オフ流量制御バルブを閉じる時、クーラント流体はバイパスループを流れ、前記オン／オフ流量制御バルブをバイパスし、バイパスループは内部に流量バルブを有する装置。