JP2023502601A - 温度監視 - Google Patents

Abstract

【解決手段】いくつかの例では、アレイセンサ温度制御システムが提供される。システムは、２次元画像を生成するためのアレイセンサであって、２次元画像は、監視対象構成要素の温度を示す複数のピクセル又はセルを含む、アレイセンサと、加熱又は冷却デバイスを制御して監視対象構成要素の温度を調整するためのコントローラと、電源により起動されアレイセンサ及びコントローラと通信状態にあるアレイセンサコントローラと、を含んでよい。【選択図】図４

Description

［優先権の主張］
本出願は、２０１９年１１月１９日に出願された米国特許出願第６２／９３７，７３９号の優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に、温度監視に関連し、いくつかの例では、半導体製造用途及び基板処理における高電磁干渉（ＥＭＩ）環境における構成要素の温度監視に関連する。

大部分の基板処理ツールでは、無線周波数（ＲＦ）電力が通電されると、いくつかの構成要素の温度が上昇する。この温度上昇はそれらのインピーダンスを変化させ、その結果、プロセスパラメータ及び欠陥性能に影響を与える可能性がある。既存のＲＦフィルタは、ＲＦ構成要素の温度係数を最小化しようとするが、ある程度の熱応答が依然として存在する。一部のシステムは、連続的に稼働する冷却ファンを採用しており、その結果、ＲＦ電力がオンになっていない場合は、比較的低温になり、ＲＦ電力が印加されている場合は、比較的暖かい、最適ではない温度になる。

他の従来の温度測定方法、例えば、温度コントローラ（ＴＣ）、サーミスタ、又は抵抗温度検出器（ＲＴＤ）は、直接温度測定を行う際に課題に直面する。例えば、収集されたデータはノイズの影響を受けやすく、役立つためには相当のフィルタリング又は処理を必要とする場合がある。これに対して、回路又はシステムの遠隔温度制御のための現在の技術は、遠隔ＩＲ検出器を用いる空間平均測定、又は狭幅遠隔ＩＲ検出器を使用して得られる単一点測定に依存している。単一点測定の場合、例えば、特定の場所における局所温度が急速に上昇しているか下降しているかを判定することは困難である。その場所における特定の温度は、より低い周囲温度を含む平均温度に隠されている可能性があるので、単一点は実際にはデータの外れ値である可能性がある。狭幅検出器の場合、単一の場所の温度を比較的正確に監視することが可能な場合があるが、多くの場合、近傍領域における温度が望ましくない形で変化したかどうかを認識できない。

他の従来の手法では、光高温計が温度検出器として光ファイバセンサを使用するが、この場合、温度検出システムは、温度が測定される構成要素ごとに熱センサを必要とする。更に、光ファイバケーブルは、そのようなケーブルの曲げ半径には制限があるので、多くの場合、注意深いルーティング又は制御が必要になる。

本明細書で提供される「背景技術」の記載は、本開示の文脈を概略的に提示することを目的としている。本明細書の「背景技術」に記載されている範囲における、本明細書にて名前を挙げた発明者の業績、並びに、出願時点で先行技術と見なされないかも知れない本明細書の態様は、明示的にも暗黙的にも本開示に対する先行技術として認められていない。

いくつかの例は、熱モニタとしてアレイ検出器を用いる。アレイ検出器は、単なる点位置とは対照的に、２次元領域を熱的に観察できるという意味で２次元である。いくつかの例では、観察された２次元領域はゾーンに分割される。各ゾーンから収集されたデータは、別々に処理されて、又は少なくとも処理されて、各ゾーンに固有なデータが生成されてよい。複数のゾーンをモザイク状に集めて、又は他の方法で組み合わせて、例えば、多数の感熱デバイスを含むことができる大きな領域を監視することができる。このようなカバレッジは、従来のポイント検出器では一般的に不可能である。加えて、多くの構成要素を同時に監視する必要がある場合、様々な構成要素のために複数のセンサを必要とするのではなく、１つのアレイセンサが、単一の検出器で全ての情報を提供する。本明細書に開示される構成は、単一点温度又は熱検出器よりも遥かに効率的であり得る。例示的な実施形態をＥＭＩ環境との関連で説明してきたが、他の用途が可能であることが理解されるであろう。例えば、一部のツール又は基板処理システムはＲＦ電力を使用しない。他の電源又は処理システムが可能である。本明細書に記載される２次元温度測定のいつくかの特徴は、代替のシステム又はプロセスにより提示される特定の機械的又は化学的課題の観点から有用であり得る。

場合によっては、複数の構成要素の温度を同時に制御することが有益な場合がある。アレイセンサは、広い領域にわたる温度を測定する手段を提供するので、ファン、ヒータ、冷却システムなどの複数の温度制御デバイスを、個々のポイントセンサ、又は構成要素ごとにセンサを含むシステム、を使用するのではなく、単一のアレイセンサを使用して制御できる。

いくつかの例では、アレイ検出器により収集されたデータは、コントローラに提供され、コントローラは、温度制御デバイス（例えば、所定の設定点において所与の温度を保持するように動作されるファン）の動作を開始するように構成されている。コントローラは、一定の温度環境を提供するために、必要に応じて冷却及び／又は加熱を制御できる。場合によっては、ツール構成要素は熱依存性を有するが、いくつかの例では、熱環境を制御することにより、そのような依存性が重要でなくなる可能性がある。なぜなら、システム性能に重要な構成要素が、一定の温度に維持されるからである。熱データは集約できる。熱的２次元「ピクチャ」を使用することにより、システムの熱的フィンガープリントを確立し、経時的に監視することができる。

単一のアレイセンサは、通常、最小限の位置合わせ又は照準要件を課す。（多くのセンサとは対照的に）単一のセンサのための配線は比較的単純なので、パッケージング及び付属コストが削減される。更に、観察対象の構成要素にセンサを直接取り付ける必要性が小さい又は必要性がない状態で、遠隔温度測定が可能である。

いくつかの例では、複数の構成要素、デバイス、又はマシンの温度を１つのゾーンセンサで同時に監視する能力により、システム又は回路の全体又は一部の「フィンガープリンティング」が可能になる。例えば、多くの構成要素を備えるプリント回路基板（ＰＣＢ）を熱的に監視して、ＰＣＢの動作時の健康状態を判断できる。例えば、特定のゾーン内の特定のピクセルが、ＰＣＢにおける特定の動作構成要素に関連する場合がある。構成要素は、経時的に測定又は監視される。ピクセルが、ベンチマークフィンガープリントと比較して「ホット」又は「コールド」に変わった場合に、構成要素をチェックするためにエラーステータスを生成できる。このリアルタイムフィンガープリンティングにより、他の方法では診断が困難な課題の正確なトラブルシューティングが可能になり、時間を大幅に節約できる。

システムの動作条件又は構成要素が経時的に変化し得る場合、柔軟なアレイセンサに基づく制御及び監視システム（本明細書では、アレイセンサ温度監視システムとも呼ばれる）が、制御しようとしているものに適合できる。例えば、ピクセルＡは、初期的には、（例えば）閉ループ制御を有するファンにより熱的に制御されている重要な構成要素の最高温度を監視するように構成されてよい。一定期間後、その構成要素を含むシステム又は回路が、異なるプロセスのために使用される、又は異なる条件下で動作するように指定されてよい。ピクセルＤに対応する別の構成要素が、代わりに、最も重要な構成要素として指定されてよい。柔軟なアレイセンサに基づく制御及び監視システムはハードウェアを変更することなく再構成できるので、優先順位の変更に容易に対応できる。これにより、従来のシステムに対して大幅な機能及び制御が追加され、監視対象システムの連続的な改善が経時的に可能になる。

したがって、いくつかの例では、アレイセンサ温度制御システムは、２次元画像を生成するためのアレイセンサであって、２次元画像は、構成要素の温度を示す複数のピクセルを含む、アレイセンサと、加熱又は冷却デバイスを制御して構成要素の温度を調整するためのコントローラと、電源により起動され、アレイセンサ及びコントローラと通信状態にある、アレイセンサコントローラと、を備える。

いくつかの例では、２次元画像は、構成要素の表現を含む。

いくつかの例では、２次元画像は、１つ以上のゾーンを含む。

いくつかの例では、構成要素は複数の構成要素のうちの１つである。１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数の監視対象構成要素における構成要素に対応する。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンにおいて表現される特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、ゾーンの特定の熱領域内の特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンは、複数の構成要素のうちの構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けられている。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちのゾーンは、コントローラに関連付けられている。

いくつかの例では、構成要素は複数の構成要素のうちの１つである。コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、複数のコントローラのうちの各コントローラが、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの構成要素の温度を調整し、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、システムは、１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づいて温度を制御する。

いくつかの例では、単一の２次元画像により生成された温度データは、フィードバックとして、複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信される。

いくつかの例では、フィードバックデータは、データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される。

いくつかの例は、基板処理システムを含む。例えば、基板処理システムは、処理チャンバと、処理チャンバのための電源と、基板処理システムの構成要素の温度を調整するための温度制御システムであって、温度制御システムは、２次元画像を生成するためのアレイセンサであって、２次元画像は、構成要素の温度を示す複数のピクセルを含む、アレイセンサと、加熱又は冷却デバイスを制御して構成要素の温度を調整するためのコントローラと、アレイセンサ及びコントローラと通信状態にあるアレイセンサコントローラと、を備える、温度制御システムと、を備えてよい。

いくつかの例では、２次元画像は、構成要素の表現を含む。

いくつかの例では、２次元画像は、１つ以上のゾーンを含む。

いくつかの例では、構成要素は複数の構成要素のうちの１つである。１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数の監視対象構成要素における構成要素に対応する。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンにおいて表現される特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、ゾーンの特定の熱領域内の特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンは、複数の構成要素のうちの構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けられている。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちのゾーンは、コントローラに関連付けられている。

いくつかの例では、構成要素は複数の構成要素のうちの１つである。コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、複数のコントローラのうちの各コントローラが、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの構成要素の温度を調整し、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、システムは、１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づいて温度を制御する。

いくつかの例では、単一の２次元画像により生成された温度データは、フィードバックとして、複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信される。

いくつかの例では、フィードバックデータは、データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される。

いくつかの実施形態は、添付図面の図において例として示されており、限定を示すものではない。

図１は、開示された主題と共に使用されてよい静電チャック（ＥＳＣ）を備える基板支持アセンブリを含むプラズマベースの処理チャンバの簡略化された例を示す。

図２は、例示的な実施形態による、アレイセンサにより生成された２次元画像を示す。

図３は、例示的な実施形態による、アレイセンサにより生成された２次元画像を示す。

図４は、例示的な実施形態による、アレイセンサ温度監視システムの概略図である。

図５は、例示的な実施形態による、例示的なゾーン化された画像を示す。

図６は、例示的な実施形態による、例示的なセル値関連付けを示す。

図７は、例示的な実施形態による、例示的なｆｉｎｄ ｍａｘ結果を示す。

図８は、例示的な実施形態による、例示的な非接触温度制御構成を示す。

図９Ａは、例示的な実施形態による、方法における例示的な動作のフローチャートを示す。 図９Ｂは、例示的な実施形態による、方法における例示的な動作のフローチャートを示す。

図１０は、例示的なマシンを示すブロック図であり、１つ以上の例示的な実施形態が、このマシンで実現されてよく、又は１つ以上の例示的な実施形態が、このマシンにより制御されてよい。

以下の説明は、本開示の例示的な実施形態を具体化するシステム、方法、技術、命令シーケンス、及び計算機プログラム製品を含む。以下の記載には、説明の目的で、例示的実施形態の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細が記述されている。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても、本開示を実施し得ることが当業者には明白であろう。

本特許文書の開示の一部には、著作権保護の対象である資料が含まれている場合がある。著作権所有者は、特許商標庁の特許ファイル又は記録に記載されている特許文書又は特許開示の、何人による複製にも異議を唱えないが、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。次の告知：Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ Ｌａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，２０２０，Ａｌｌ Ｒｉｇｈｔｓ Ｒｅｓｅｒｖｅｄが、本明細書の一部を構成する後述する任意のデータ及び図面に適用される。

ここで図１を参照すると、プラズマベースの処理ツール１００の簡略化された例が示される。図１は、シャワーヘッド電極１０３と基板支持アセンブリ１０７Ａとが配置されているプラズマベースの処理チャンバ１０１Ａを含むことが示される。典型的には、基板支持アセンブリ１０７Ａは、実質的に等温の表面を提供し、基板１０５に対して加熱要素及びヒートシンクの両方として機能し得る。基板支持アセンブリ１０７Ａは、基板１０５の処理を支援するために加熱要素１０６が含まれる静電チャック（ＥＳＣ）を備えてよい。基板１０５は、元素半導体（例えば、シリコン又はゲルマニウム）を含むウェハー、化合物元素（例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）又は窒化ガリウム（ＧａＮ））を含むウェハー、又は導電性、半導電性、及び非導電性の基板を含む様々な他の基板タイプであってよい。プラズマベースの処理チャンバは、いくつかの水冷構成要素を有し得る。

動作時、基板１０５は、ローディングポート１０９を介して、基板支持アセンブリ１０７Ａ上にローディングされる。ガスライン１１３が、１種以上のプロセスガスをシャワーヘッド電極１０３に供給する。次に、シャワーヘッド電極１０３は、１種以上のプロセスガスをプラズマベースの処理チャンバ１０１Ａへと送達する。１種以上のプロセスガスを供給するためのガス源１１１が、ガスライン１１３に結合されている。ＲＦ電源１１５が、シャワーヘッド電極１０３又は基板支持アセンブリ１０７Ａに結合されている。

動作時、プラズマベースの処理チャンバ１０１Ａは、真空ポンプ１１７により排気される。ＲＦ電力は、シャワーヘッド電極１０３と、基板支持アセンブリ１０７Ａ内又はその上に含まれる下部電極（明示的には図示せず）との間で容量結合されている。基板支持アセンブリ１０７Ａには、典型的には、２つ以上のＲＦ周波数が供給される。例えば、様々な実施形態では、ＲＦ周波数は、約１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、及び所望に応じた他の周波数から選択された少なくとも１つの周波数であってよい。特定のＲＦ周波数を遮断又は部分的に遮断するコイルは、必要に応じて設計できる。したがって、本明細書で説明する特定の周波数は、理解を容易にするためにのみ提供されている。

ＲＦ電力は、基板１０５とシャワーヘッド電極１０３との間の空間において、１つ以上のプロセスガスを励起してプラズマにするために使用される。プラズマは、基板１０５上に様々な層（図示せず）を堆積させることを手助けし得る。他の用途では、プラズマを使用して、デバイスフィーチャを堆積又はエッチングして、基板１０５上の様々な層にすることができる。ＲＦ電力は、少なくとも基板支持アセンブリ１０７Ａを介して結合されている。動作時、ＲＦ電力がオンになると、一部の構成要素の温度が上昇することが理解されるであろう。単一の構成要素における温度変化でさえ、そのインピーダンスを変化させる可能性があり、それにより、他の構成要素における温度及びインピーダンスの変化と組み合わされた場合、無数の形態のうちの１つで、プロセスパラメータ及び欠陥性能に予測できないほどの悪影響を及ぼす可能性がある。本開示は、これらの問題のうちの少なくともいくつかを追求又は対処する。

図２は、本開示の例において利用されるアレイセンサにより生成された例示的な２次元画像２００を示す。画像２００は、高さ２０２及び幅２０４を有する視野を（視点とは対照的に）含み得る。ＩＲピクセル（又はセル）２０６が、１つ以上の関心領域２０８に関してデータを監視又は生成する。（以下で更に説明される）例示的なアレイセンサ温度監視システムが、１つ以上のそのようなアレイセンサ及び画像から得られた入力に基づいて、温度監視及び制御動作を実施する。

いくつかの例では、複雑なシステム温度応答及び制御要件が、例えば図３に示す２次元画像３００に基づいて決定され得る。プラズマベースの処理ツール１００のいくつかの例示的な構成要素が、２次元画像において識別され得る。特定の構成要素の動作温度が、画像内の特定の陰影又は色により示されている（例えば、より暗い又はより冷たい構成要素３０２及び３０４）。他の２つの構成要素、この例では３０６と３０８は同様に、より明るい陰影又は色により、極端な又は非常に高い温度で動作しているものとして示され得る。この高温は、フィンガープリントベンチマーク温度の範囲内又は範囲外であり得る。

ここで、図４を参照して、例示的なアレイセンサ温度監視システム４００のいくつかの態様について論じる。いくつかの例では、システム４００は、ＥｔｈｅｒＣＡＴタイプのアーキテクチャ４０２を含むか又は採用して、センサと他のコントローラとの間の直接のリアルタイム通信を可能にしている。他のシステム構成も可能である。１つの例示的なコントローラは、監視対象システムにおいて加熱及び／又は冷却動作を実施するための遠隔のソリッドステートリレー（ＳＳＲ）コントローラ４０４を含み得る。加熱又は冷却動作は、ファン速度制御を含んでよい。他の制御された動作が可能である。例示的な監視対象システム４００は、上述したタイプのプラズマベースの処理ツール１００を含み得る。他の監視対象システムも可能である。システム４００は、例えば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標。以下同じ）ヒータコントローラの統合化を含んで、システム４００ごとに、複数の又は最大数のコントローラを可能にしている。

アレイセンサ温度監視システム４００の別の例示的なコントローラは、ＥｔｈｅｒＣＡＴコアＰＣＢをサポートするアレイセンサコントローラ４０８を含んでよい。いくつかの例では、アレイセンサコントローラ４０８は、１つ以上のＩＲアレイセンサ４１０（例えば、ソケット又はＤＮＳ（Ｄｏ Ｎｏｔ Ｓｔｕｆｆ）アレイセンサ）の直接装着をサポートする。いくつかの例では、アレイセンサ温度監視システム４００は、ローカル電源４０６を含む。アレイセンサコントローラ４０８は、ローカルユーザフィードバックオプション及びディスプレイ（図示せず）を含んでよい。いくつかの例では、アレイセンサ温度監視システム４００は遠隔アレイセンサＰＣＢ４１２を含み、複数のボードがコネクタボード４１４に接続されている。より小さく柔軟な装着オプションは、１つのアレイセンサコントローラ４０８に関連付けられた複数のセンサヘッドを含み得る。

いくつかの例では、アレイセンサ４１０により生成された単一の２次元画像、例えば図３の画像３００はゾーンに分割される。例示的なゾーン化された画像５００を図５に示す。ここで、画像５００は、２つのゾーン、すなわちゾーン１（５０２）及びゾーン２（５０４）を含む。他のゾーンも可能である。各ゾーンは、例えば、各ゾーンにおいて監視される個別の構成要素に関連付けられた、又は構成要素５０８の監視対象領域に関連付けられた、ピクセル又はセル５０６を含み得る。他の構成も可能である。画像５００は、監視対象システム（例えば、プラズマベースの処理ツール１００、又はＰＣＢ）に関する構成可能な数の加熱又は冷却動作を制御するために、構成可能な数の領域（ゾーン）に分割されてよい。各ゾーン５０２及び５０４は、サイズ、面積、又は場所に関連付けられてよい。例えば、ゾーン１（５０２）は、８３℃の最大動作温度を有する構成要素を監視するソリッドステートリレー（ＳＳＲ）コントローラに関連付けられていてよい。ゾーン２（５０４）は、８１℃最大動作温度を有する構成要素を監視するＳＳＲ７コントローラに関連付けられていてよい。他の構成も可能である。いくつかの例において重要なのは、この多面的な制御は、ゾーンに分割された又はゾーンを含む単一の画像により生成されたデータに基づいていることである。ゾーン化された画像５００を含むアレイセンサ温度監視システム４００は、各ゾーンに関連して、ＳＳＲ出力を、例えば、冷却ファン、冷却水スイッチ、又は他の温度制御デバイスに割り当ててよい。

画像５００内のゾーン１（５０２）及びゾーン２（５０４）などの複数のゾーンから得られたデータは、フィードバックとして、１つ以上のコントローラ、例えば上述したコントローラ４０４及び４０８、により処理されるソフトウェアに送信される。警告又はエラーが、監視対象の構成要素、例えば過熱した構成要素、又は正常な若しくは「フィンガープリント」の熱ベンチマークから逸脱した構成要素の、熱的健康状態に関するデータ又はその他のデータに基づいて生成されてよい。エラーメッセージが生成されてよい。ファンなどの温度制御デバイスの性能は、ファン性能センサにより監視されてよい。

いくつかの例では、ゾーン内の各ピクセル又はセルは、温度制御値などの値に関連付けられている（例えば、測定対象のターゲットに基づく調整可能な放射率）。ゾーン又は画像６００におけるそのようなセルと値の関連付けの例を図６に示す。放射率は、ゾーンの全部又は一部の平均放射率であってよく、又はゾーン内の各セル又はピクセル（又はピクセル又はセルのうちの少なくとも一部）の特定のピクセルごとの放射率であってよい。いくつかの例では、アレイセンサコントローラは、ゾーン（すなわち、監視対象構成要素に関連付けられたゾーン、又は構成要素の領域）に問い合わせるか又はそのゾーンを処理して、ゾーン内での最高温度の１ポイント（すなわち、セル又はピクセル）又は複数ポイントを決定して、監視対象の構成要素又は領域の対応する平均温度又は特定の温度を制御する。いくつかの例では、通常のポイントＩＲ検出器を使用する場合に典型的に必要とされる精密照準の代わりに、本実施例では、例えば画像データを処理するコントローラにおける単純な「ｆｉｎｄ ｍａｘ」コマンドを使用して、画像又はゾーンの最高温度部分を見つけることができる。例示的な「ｆｉｎｄ ｍａｘ」結果７０２が、図７における画像又はゾーン７００に示されている。

アレイセンサ温度監視システム４００のいくつかの例では、アレイセンサコントローラ４０８は、実際の画像を「見る」のではなく、（何らかの処理の後の）画像ピクセルに対応する温度値の２Ｄアレイを見る（又は受け取る）。温度値の２Ｄアレイは、アレイセンサ４１０により生成されるか、又はアレイセンサ４１０から供給される。いくつかの例では、画像ピクセルは、構成要素の物理的場所又は温度に対応する。本明細書に提示される例示的な画像で参照されるいくつかの画像は、例えばそれを人間の目に意味のあるものにするために、追加の画像処理が施されている。いくつかの例では、参照される「人間が読める」画像は、ローカルのスクリーン上で、又はリモートコンピュータ上のネットワークを介して、ユーザフィードバックのために利用できる場合があるが、いくつかの例では、人間が読める画像は、それに基づく温度制御処理を行わない場合がある。

本主題により促進され得る例示的な非接触温度制御装置８００を図８に示す。ＲＦ結合に起因して、ＲＦエンクロージャ内の温度を直接測定することは困難であるため、この例では非接触手法を可能にしている。（例えば、上記のプラズマベースの処理ツール１００における）ＲＦボックス８０２が、本明細書に記載のタイプのアレイセンサ８０６を含むアレイセンサ温度監視システム４００により制御されるファン８０４により冷却されてよい。アレイセンサ８０６は、ＲＦボックス８０２により生成された赤外線熱８０８を検出する。

本主題のいくつかの例は、方法を含む。図９Ａを参照すると、アレイセンサ温度制御システムを動作させる方法９００は動作を含み、動作は少なくとも、９０２において、２次元画像を生成するためのアレイセンサを提供し構成することであって、２次元画像は、監視対象構成要素の温度を示す複数のピクセル又はセルを含む、ことと、９０４において、加熱又は冷却デバイスを制御して監視対象構成要素の温度を調整するために、コントローラを提供し構成することと、９０６において、電源により起動され、アレイセンサ及びコントローラと通信状態にある、アレイセンサコントローラを提供し構成することと、を含む。

いくつかの例では、動作は、２次元画像に監視対象構成要素の表現を含めることを更に含む。

いくつかの例では、動作は、２次元画像に１つ以上のゾーンを含めることを更に含む。

いくつかの例では、監視対象構成要素は、複数の監視対象構成要素のうちの１つであり、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数の監視対象構成要素における監視対象構成要素に対応する。

いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンで表現される特定の監視対象構成要素に関連付けられた、又は監視対象構成要素の熱領域に関連付けられた、ピクセル又はセルを含む。

いくつかの例では、動作は、１つ以上のゾーンのうちのゾーンを、複数の監視対象構成要素間のうちの１つの監視対象構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けることを更に含む。

いくつかの例では、動作は、１つ以上のゾーンのうちのゾーンをコントローラに関連付けることを更に含む。

いくつかの例では、監視対象構成要素は、複数の監視対象構成要素のうちの１つであり、コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、複数のコントローラのうちの各コントローラが、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの監視対象構成要素の温度を調整し、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、システムは、１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づいて温度を制御する。

いくつかの例では、動作は、単一の２次元画像により生成された温度データを、フィードバックとして、複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信することを更に含む。

いくつかの例では、フィードバックデータは、データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される。

図９Ｂを参照すると、アレイセンサ温度制御システムを動作させる方法９１０は動作を含み、動作は少なくとも、９１２において、アレイセンサにより２次元画像を生成することであって、２次元画像は、２次元画像の１つ以上のゾーン内に複数のピクセルを含み、ピクセルは、構成要素の相対温度を示す、ことと、９１４において、１つ以上のゾーンのうちのゾーンから得られたデータを処理して、コントローラのための入力データを生成することと、９１６において、コントローラを動作させて、構成要素の温度を入力データに基づいて調整することと、を含む。

いくつかの例では、構成要素の表現が２次元画像に含まれる。いくつかの例では、構成要素は複数の構成要素のうちの１つである。１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数の構成要素のうちの１つの構成要素に対応する。いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンにおいて表現される特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む。いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、ゾーンの特定の熱領域に関連付けられたピクセルを含む。いくつかの例では、方法９１０は、１つ以上のゾーンのうちのゾーンを、構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けることを更に含む。いくつかの例では、１つ以上のゾーンのうちのゾーンは、コントローラに関連付けられている。

いくつかの例では、構成要素は複数の構成要素のうちの１つである。コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、複数のコントローラのうちの各コントローラは、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの構成要素の温度を調整し、１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、調整された温度は、１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づく。

いくつかの例では、方法９１０は、単一の２次元画像により生成された温度データを、フィードバックデータとして、複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信することを更に含む。いくつかの例では、フィードバックデータは、データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される。

いくつかの例は、命令を含む非一時的機械可読媒体を含み、命令は、マシンにより読み取られると、マシンに、少なくとも、２次元画像を生成するためのアレイセンサを制御することであって、２次元画像は、監視対象構成要素の温度を示す複数のピクセル又はセルを含む、ことと、加熱又は冷却デバイスを制御して監視対象構成要素の温度を調整するために、コントローラを制御することと、電源により起動され、アレイセンサ及びコントローラと通信状態にある、アレイセンサコントローラを制御することと、を含む動作を実施させる。

いくつかの例では、非一時的機械可読媒体は命令を含んでよく、命令は、マシンにより読み取られると、マシンに、少なくとも、アレイセンサを動作させて２次元画像を生成させることであって、２次元画像は、２次元画像の１つ以上のゾーンに複数のピクセルを含み、ピクセルは、構成要素の相対温度を示す、ことと、１つ以上のゾーンのうちのゾーンから得られたデータを処理して、コントローラのための入力データを生成することと、コントローラを動作させて、構成要素の温度を入力データに基づいて調整することと、を含む動作を実施させる。

図１０は、本明細書に記載される１つ以上の例示的なプロセスの実施形態を制御してよいマシン１０００の例を示すブロック図である。代替的実施形態では、マシン１０００は、独立型デバイスとして動作してもよく、又は他のマシンに接続（例えば、ネットワーク化）されてよい。ネットワーク展開では、マシン１０００は、サーバークライアントネットワーク環境において、サーバーマシン、クライアントマシン、又はその両方の能力において動作してよい。一例では、マシン１０００は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）（又は他の分散型）ネットワーク環境においてピアマシンとして機能してよい。更に、単一のマシン１０００のみが示されているが、「マシン」という用語はまた、命令のセット（又は複数のセット）を個別に又は共同で実行して、クラウドコンピューティング、サービス型ソフトウェア（ＳａａＳ）、又は他のコンピュータクラスタ構成を介するような本明細書に記載される方法論のうちの任意の１つ以上を実行するマシンの任意の集合を含むと解釈されるものとする。いくつかの例では、図１０を参照すると、非一時的機械可読媒体が命令１０２４を含み、命令１０２４は、マシン１０００により読み取られると、少なくとも、上で概要を述べ本明細書に記載される非限定的な例示的動作を含む方法における動作をマシンに制御させる。

本明細書に記載されるような例は、ロジック、又は複数の構成要素若しくはメカニズムを含んでもよく、又はそれらにより動作してよい。回路機構は、ハードウェア（例えば、単純な回路、ゲート、ロジックなど）を含む有形のエンティティにおいて実装される回路の集合である。回路機構の帰属関係は、時間の経過に対して、及び基礎をなすハードウェアのばらつきに対して柔軟であり得る。回路は、動作時に、特定の動作を単独で又は組み合わせて実施し得る要素を含む。一例では、回路機構のハードウェアは、特定の動作（例えば、ハードワイヤード）を実行するように不変に設計されてよい。一例では、回路機構のハードウェアは、特定の動作の命令を符号化するように物理的に（例えば、磁気的に、電気的に、不変質量粒子（ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｍａｓｓｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ）の可動配置などによって）変更されたコンピュータ可読媒体を含む、可変的に接続された物理的構成要素（例えば、実行ユニット、トランジスタ、単純な回路など）を含んでよい。物理的構成要素を接続する際に、ハードウェア構成要素の基礎をなす電気的特性は変更される（例えば、絶縁体から導体へ、又はその逆に）。命令は、組み込みハードウェア（例えば、実行ユニット又はローディング機構）が、可変な接続を介して、ハードウェア内に回路機構の要素を構築して、動作時に特定の動作の一部を実行させることを可能にする。それに応じて、コンピュータ可読媒体は、デバイスが動作している時に、回路機構の他の構成要素に通信可能に結合される。一例では、物理的構成要素のいずれも、１つ以上の回路機構の１つ以上の要素において使用されてよい。例えば、動作中、実行ユニットは、ある時点で第１の回路機構の第１の回路で使用され、別の時点で第１の回路機構内の第２の回路によって、又は第２の回路機構内の第３の回路によって再利用されてよい。

マシン（例えば、コンピュータシステム）１０００は、ハードウェアプロセッサ１００２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ハードウェアプロセッサコア、又はそれらの任意の組み合わせ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）１０３２、メインメモリ１００４、及びスタティックメモリ１００６を含んでもよく、これらの一部又は全ては、インターリンク（例えば、バス）１００８を介して互いに通信してよい。マシン１０００は、ディスプレイデバイス１０１０、英数字入力デバイス１０１２（例えば、キーボード）、及びユーザインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス１０１４（例えば、マウス）を更に含んでよい。一例では、ディスプレイデバイス１０１０、英数字入力デバイス１０１２、及びＵＩナビゲーションデバイス１０１４は、タッチスクリーンディスプレイであってよい。マシン１０００は、加えて、大容量記憶装置（例えば、駆動ユニット）１０１６、信号生成デバイス１０１８（例えば、スピーカ）、ネットワークインターフェースデバイス１０２０、及び全地球測位システム（ＧＰＳ）、コンパス、加速度計、又は別のセンサなどの１つ以上のセンサ１０３０、を含んでよい。マシン１０００は、シリアル（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ））接続、パラレル接続、又は他の有線若しくは無線（例えば、ＩＲ、近距離無線通信（ＮＦＣ）など）接続などの出力コントローラ１０２８を含んで、１つ以上の周辺機器（例えば、プリンタ、カードリーダなど）と通信するか、又はこれらを制御してよい。

大容量記憶装置１０１６は機械可読媒体１０２２を含んでもよく、これには、本明細書に記載される技術又は機能のいずれか１つ以上によって具現化又は利用されるデータ構造又は命令１０２４（例えば、ソフトウェア）の１つ以上のセットが格納される。命令１０２４はまた、図示するように、マシン１０００による命令の実行中に、完全に又は少なくとも部分的に、メインメモリ１００４内、スタティックメモリ１００６内、ハードウェアプロセッサ１００２内、又はＧＰＵ１０３２内に存在してよい。一例では、ハードウェアプロセッサ１００２、ＧＰＵ１０３２、メインメモリ１００４、スタティックメモリ１００６、又は大容量記憶装置１０１６のうちの１つ、又はこれらの任意の組み合わせが、機械可読媒体１０２２を構成してよい。

機械可読媒体１０２２は単一の媒体として示されているが、用語「機械可読媒体」は、１つ以上の命令１０２４を格納するように構成された単一の媒体、又は複数の媒体（例えば、集中型又は分散型データベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバー）を含んでよい。

用語「機械可読媒体」は、マシン１０００による実行のために、命令１０２４を格納、エンコード、又は保持できる、及び本開示の技術のうちの任意の１つ以上をマシン１０００に実施させる、又はそのような命令１０２４により使用されるか若しくはそのような命令に関連付けられたデータ構造を格納、エンコード、又は保持できる、任意の媒体を含んでよい。非限定的な機械可読媒体の例には、固体メモリ、並びに光学及び磁気媒体が含まれてよい。一例では、集合的な（ｍａｓｓｅｄ）機械可読媒体は、不変（例えば、静止）質量を有する複数の粒子を有する機械可読媒体１０２２を備える。それに応じて、集合的な機械可読媒体は、一時的な伝搬信号ではない。集合的な機械可読媒体の具体例としては、半導体メモリデバイス（例えば、電気的プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ））及びフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリ、内部ハードディスク及びリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、並びにＣＤ－ＲＯＭ及びＤＶＤ－ＲＯＭディスクが挙げられる。命令１０２４は更に、ネットワークインターフェースデバイス１０２０を介して伝送媒体を使用して、通信ネットワーク１０２６上を送信又は受信されてよい。

特定の例示的な実施形態又は方法を参照して、実施例について説明してきたが、これらの実施形態に対して、実施形態のより広い範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形を行ってよいことが明らかであろう。それに応じて、本明細書及び図面は、制限的な意味というよりも例証と見なされるべきである。本明細書の一部を形成する添付の図面は、主題が実施され得る特定の実施形態を、限定ではなく例示として示す。示される実施形態は、本明細書で開示される教示を当業者が実施することを可能にするのに十分に詳細に説明されている。構造的及び論理的置換及び変更を、本開示の範囲から逸脱することなく行ってよいように、他の実施形態を利用し、そこから導出してよい。したがって、この「発明を実施するための形態」は限定的な意味で解釈されるべきではなく、様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲とによってのみ規定される。

本発明の主題のそのような実施形態は、本明細書において、単に便宜上、用語「発明」によって、個別に及び／又は集合的に言及される場合があり、１つ以上の発明又は発明概念が開示されている場合は、本出願の範囲を、任意の単一の発明又は発明概念に自発的に限定することは意図しない。したがって、本明細書では特定の実施形態を図示し説明してきたが、同じ目的を達成するために企図された任意の構成を、示された特定の実施形態の代わりに使用してよいことを理解されたい。本開示は、様々な実施形態の任意の及び全ての適合形態又は変形形態を網羅することを意図している。上記の実施形態の組み合わせ、及び本明細書に具体的に記載されていない他の実施形態が、上記の明細書を検討することで当業者には明らかであろう。

Claims (33)

1. 温度制御システムであって、前記システムは、
   ２次元画像を生成するためのアレイセンサであって、前記２次元画像は、構成要素の温度を示す複数のピクセルを含む、アレイセンサと、
   加熱又は冷却デバイスを制御して前記構成要素の前記温度を調整するためのコントローラと、
   電源により起動され、前記アレイセンサ及び前記コントローラと通信状態にある、アレイセンサコントローラと、
   を備える、システム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、前記２次元画像は、前記構成要素の表現を含む、システム。
3. 請求項２に記載のシステムであって、前記２次元画像は、１つ以上のゾーンを含む、システム。
4. 請求項３に記載のシステムであって、前記構成要素は、複数の構成要素のうちの１つであり、
   前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数の監視対象構成要素における１つの構成要素に対応する、システム。
5. 請求項３に記載のシステムであって、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンにおいて表現される特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む、システム。
6. 請求項３に記載のシステムであって、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、ゾーンの特定の熱領域内の特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む、システム。
7. 請求項４に記載のシステムであって、前記１つ以上のゾーンは、前記複数の構成要素のうちの前記構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けられている、システム。
8. 請求項３に記載のシステムであって、前記１つ以上のゾーンのうちのゾーンは、前記コントローラに関連付けられている、システム。
9. 請求項８に記載のシステムであって、前記構成要素は、複数の構成要素のうちの１つであり、
   前記コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、前記複数のコントローラのうちの各コントローラは、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの構成要素の前記温度を調整し、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、前記複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、前記システムは、前記１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づいて温度を制御する、システム。
10. 請求項９に記載のシステムであって、前記単一の２次元画像により生成された前記温度データは、フィードバックとして、前記複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信される、システム。
11. 請求項１０に記載のシステムであって、フィードバックデータは、前記データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される、システム。
12. アレイセンサ温度制御システムを動作させるための方法であって、前記方法は、
    アレイセンサにより２次元画像を生成することであって、前記２次元画像は、前記２次元画像の１つ以上のゾーン内に複数のピクセルを含み、前記ピクセルは、構成要素の相対温度を示す、ことと、
    前記１つ以上のゾーンのうちのゾーンから得られたデータを処理して、コントローラのための入力データを生成することと、
    前記コントローラを動作させて、前記構成要素の温度を前記入力データに基づいて調整することと、を含む、方法。
13. 請求項１２に記載の方法であって、前記構成要素の表現が前記２次元画像に含まれる、方法。
14. 請求項１２に記載の方法であって、前記構成要素は、複数の構成要素のうちの１つであり、
    前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、前記複数の構成要素のうちの１つの構成要素に対応する、方法。
15. 請求項１２に記載の方法であって、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンにおいて表現される特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む、方法。
16. 請求項１２に記載の方法であって、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、ゾーンの特定の熱領域に関連付けられたピクセルを含む、方法。
17. 請求項１２に記載の方法であって、前記１つ以上のゾーンのうちのゾーンを、前記構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けることを更に含む、方法。
18. 請求項１３に記載の方法であって、前記１つ以上のゾーンのうちのゾーンは、前記コントローラに関連付けられている、方法。
19. 請求項１２に記載の方法であって、前記構成要素は、複数の構成要素のうちの１つであり、
    前記コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、前記複数のコントローラのうちの各コントローラは、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの構成要素の前記温度を調整し、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、前記複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、前記調整された温度は、前記１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づく、方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、前記単一の２次元画像により生成された前記温度データを、フィードバックデータとして、前記複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信することを更に含む、方法。
21. 請求項２０に記載の方法であって、前記フィードバックデータは、前記データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される、方法。
22. 命令を含む機械可読媒体であって、前記命令は、マシンにより読み取られると、前記マシンに、少なくとも、
    アレイセンサを動作させて２次元画像を生成させることであって、前記２次元画像は、前記２次元画像の１つ以上のゾーンに複数のピクセルを含み、前記ピクセルは、構成要素の相対温度を示す、ことと、
    前記１つ以上のゾーンのうちのゾーンから得られたデータを処理して、コントローラのための入力データを生成することと、
    前記コントローラを動作させて、前記構成要素の温度を前記入力データに基づいて調整することと、
    を含む動作を実施させる、機械可読媒体。
23. 基板処理システムであって、
    処理チャンバと、
    前記処理チャンバのための電源と、
    前記基板処理システムの構成要素の温度を調整するための温度制御システムであって、前記温度制御システムは、
    ２次元画像を生成するためのアレイセンサであって、前記２次元画像は、前記構成要素の温度を示す複数のピクセルを含む、アレイセンサと、
    加熱又は冷却デバイスを制御して前記構成要素の前記温度を調整するためのコントローラと、
    前記アレイセンサ及び前記コントローラと通信状態にあるアレイセンサコントローラと、を備える、
    温度制御システムと、
    を備える、基板処理システム。
24. 請求項２３に記載の基板処理システムであって、前記２次元画像は、前記構成要素の表現を含む、基板処理システム。
25. 請求項２４に記載の基板処理システムであって、前記２次元画像は、１つ以上のゾーンを含む、基板処理システム。
26. 請求項２５に記載の基板処理システムであって、前記構成要素は、複数の構成要素のうちの１つであり、
    前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、複数の監視対象構成要素における１つの構成要素に対応する、基板処理システム。
27. 請求項２５に記載の基板処理システムであって、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、各ゾーンにおいて表現される特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む、基板処理システム。
28. 請求項２５に記載の基板処理システムであって、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、ゾーンの特定の熱領域内の特定の構成要素に関連付けられたピクセルを含む、基板処理システム。
29. 請求項２５に記載の基板処理システムであって、前記１つ以上のゾーンは、前記複数の構成要素のうちの前記構成要素のサイズ、面積、又は位置に関連付けられている、基板処理システム。
30. 請求項２５に記載の基板処理システムであって、前記１つ以上のゾーンのうちのゾーンは、前記コントローラに関連付けられている、基板処理システム。
31. 請求項３０に記載の基板処理システムであって、前記構成要素は、複数の構成要素のうちの１つであり、
    前記コントローラは、複数のコントローラのうちの１つであり、前記複数のコントローラのうちの各コントローラは、それぞれの加熱又は冷却デバイスを制御して、それぞれの構成要素の前記温度を調整し、前記１つ以上のゾーンのうちの各ゾーンは、前記複数のコントローラのうちの１つのコントローラに関連付けられ、前記システムは、前記１つ以上のゾーンを含む単一の２次元画像により生成された温度データに基づいて温度を制御する、基板処理システム。
32. 請求項３１に記載の基板処理システムであって、前記単一の２次元画像により生成された前記温度データは、フィードバックとして、前記複数のコントローラのうちの少なくとも１つのコントローラに含まれるデータプロセッサに送信される、基板処理システム。
33. 請求項３２に記載の基板処理システムであって、フィードバックデータは、前記データプロセッサにより、ベンチマーク温度データと比較される、基板処理システム。

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