JPWO2020092175A5

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Publication number: JPWO2020092175A5
Application number: JP2021522505A
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Publication date: 2022-11-09
Anticipated expiration: 2039-10-25

Description

さらに、プロセッサ１０６は、スイッチＳＹ４およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ２から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、さらに、スイッチＳＹ４およびＳＸ５を閉じ、残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１～ＳＸ４、および、ＳＸ６を開くように制御して、電流計２０２Ｘ５から電流の測定値を取得する。プロセッサ１０６は、電流計２０２Ｘ２および２０２Ｘ５から受信した測定値を比較して、電流の測定値すなわち位置Ｘ２Ｙ４およびＸ５Ｙ４のヒータが上述したのと同じように互いに対して非対称であると判定する。 In addition, processor 106 closes switches SY4 and SX2 and controls the remaining switches SY1-SY3, SY5, SY6, SX1, and SX3-SX6 to open to obtain current measurements from ammeter 202X2. . Processor 106 also closes switches SY4 and SX5 and controls the remaining switches SY1-SY3, SY5, SY6, SX1-SX4, and SX6 to open to obtain current measurements from ammeter 202X5. . Processor 106 compares the measurements received from ammeters 202X2 and 202X5 and determines that the current measurements, ie the heaters at positions X2Y4 and X5Y4, are asymmetric with respect to each other in the same manner as described above.

図２Ｂ－２は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。制御信号を受信すると、マルチプレクサ１０８は、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じるためにスイッチＳＹ３およびＳＸ２へ信号を送信し、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、スイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６へは信号を送信しない。 FIG. 2B-2 shows an embodiment to illustrate that the currents are symmetrical at positions X2Y3 and X5Y3. Processor 106 of FIG. 1 sends control signals to multiplexer 108 (FIG. 1) to close switches SY3 and SX2 and open the remaining switches SY1, SY2, SY4-SY6, SX1, and SX3-SX6. Upon receiving the control signal, multiplexer 108 sends a signal to switches SY3 and SX2 to close switches SY3 and SX2, and to open switches SY1, SY2, SY4- SY6 , SX1, and SX3-SX6; No signals are sent to switches SY1, SY2, SY4-SY6, SX1 and SX 3 -SX6.

スイッチＳＹ１およびＳＸ６が閉じている時、正常電流ＩＮ_５が電圧源Ｖｓから経路Ｎ_５を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ_５は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ６Ｙ１のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。さらに、位置Ｘ２Ｙ３のヒータに故障があるので、スイッチＳＹ１およびＳＸ６が閉じている時、外来電流ＩＵＷ５が、電圧源Ｖｓから経路ＵＷ５を介して接地電位へ流れる。経路ＵＷ５は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ１、バスＹ１、位置Ｘ１Ｙ１のヒータ、バスＸ２、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、Ｙ３バス、位置Ｘ６Ｙ３のヒータ、バスＸ６、および、スイッチＳＸ６を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子において正常電流ＩＮ_５および外来電流ＩＵＷ５の和（Ｎ_５＋ＵＷ５）を測定する。電流計２０２Ｘ６は、スイッチＳＸ６の端子に接続され、端子は、接地電位に接続されている。 _When switches SY1 and _SX6 are closed, normal current IN5 flows from voltage source Vs through path N5 to ground potential. Path N5 begins at voltage source Vs and extends through switch SY1, bus Y1, heater at position _X6Y1 , bus X6, and switch SX6 to ground potential. In addition, due to the failure of the heater at position X2Y3, extraneous current IUW5 flows from voltage source Vs via path UW5 to ground potential when switches SY1 and SX6 are closed. Path UW5 starts at voltage source Vs, goes through switch SY1, bus Y1, heater at position X1Y1, bus X2, heater at position X2Y3, bus Y3, heater at position X6Y3, bus X6 and switch SX6 to ground potential. extends up to Ammeter 202X6 measures the sum of normal current IN5 and extraneous current _IUW5 (N5+ _UW5 ) at the terminals of switch SX6 . Ammeter 202X6 is connected to the terminal of switch SX6, and the terminal is connected to the ground potential.

図３Ｂ－２は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ２Ｙ４で電流が対称であることを説明するために一実施形態を示す図である。図１のプロセッサ１０６は、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くために、制御信号をマルチプレクサ１０８（図１）に送信する。スイッチＳＹ３およびＳＸ２が閉じられ、残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６が開いている時、正常電流ＩＮ_７’が、電圧源Ｖｓから経路Ｎ_７’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ_７’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ３、バスＹ３、位置Ｘ２Ｙ３のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において正常電流ＩＮ_７’を測定する。 FIG. 3B-2 is a diagram showing one embodiment to illustrate that the currents are symmetrical at positions X2Y3 and X2Y4. Processor 106 of FIG. 1 sends control signals to multiplexer 108 (FIG. 1) to close switches SY3 and SX2 and open the remaining switches SY1, SY2, SY4-SY6, SX1, and SX3-SX6. When switches SY3 and SX2 are closed and the remaining switches SY1, SY2, SY4-SY6, SX1 and SX 3 -SX6 are open, normal current IN ₇ ′ flows from voltage source Vs through path N ₇ ′ to ground. flow to the electric potential. Path N ₇ ' starts at voltage source Vs and extends through switch SY3, bus Y3, heater at position X2Y3, bus X2, and switch SX2 to ground potential. Ammeter 202X2 measures the normal current IN ₇ ′ at the terminals of switch SX2.

スイッチＳＹ４およびＳＸ２が閉じている時、正常電流ＩＮ_８’が電圧源Ｖｓから経路Ｎ_８’を通して接地電位へ流れる。経路Ｎ_８’は、電圧源Ｖｓに始まり、スイッチＳＹ４、バスＹ４、位置Ｘ２Ｙ４のヒータ、バスＸ２、および、スイッチＳＸ２を介して、接地電位まで伸びている。電流計２０２Ｘ２は、スイッチＳＸ２の端子において正常電流ＩＮ_８’を測定する。 When switches SY4 and SX2 are closed, normal current IN ₈ ' flows from voltage source Vs through path N ₈ ' to ground potential. Path N ₈ ' starts at voltage source Vs and extends through switch SY4, bus Y4, heater at position X2Y4, bus X2, and switch SX2 to ground potential. Ammeter 202X 2 measures the normal current IN ₈ ′ at the terminals of switch SX 2 .

図１のプロセッサ１０６は、Ｘ３およびＸ４バスに沿ったすべての位置、ならびに、Ｘ１およびＸ６バスに沿ったすべての位置、の間の電流の測定値が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ３Ｙ１およびＸ４Ｙ１の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあり、位置Ｘ３Ｙ２およびＸ４Ｙ２の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあると判定する。さらに、図２Ａ－１および図２Ａ－２を参照して示したように、プロセッサ１０６は、Ｘ１およびＸ６バスに沿ったすべての位置の間で電流の測定値が対称であると判定する。例えば、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ１およびＸ６Ｙ１の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあり、位置Ｘ１Ｙ２およびＸ６Ｙ２の間の電流の測定値が互いから所定の範囲内にあると判定する。また、図２Ｂ－１および図２Ｂ－２を参照して示したように、プロセッサ１０６は、Ｘ２およびＸ５バスに沿ったすべての位置の間の電流の測定値が、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間の電流の測定値を除いて非対称であると判定する。プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間の電流の測定値が対称であると判定する。位置Ｘ２Ｙ３およびＸ５Ｙ３の間の対称性は、プロット４０８の点４０８Ｃによって示されている。 The processor 106 of FIG. 1 determines that current measurements between all positions along the X3 and X4 buses and all positions along the X1 and X6 buses are symmetrical. For example, the processor 106 determines that the current measurements between positions X3Y1 and X4Y1 are within a predetermined range of each other and the current measurements between positions X3Y2 and X4Y2 are within a predetermined range of each other. . Further, as shown with reference to FIGS. 2A-1 and 2A-2, the processor 106 determines that the current measurements are symmetrical between all positions along the X1 and X6 buses. For example, the processor 106 determines that the current measurements between positions X1Y1 and X6Y1 are within a predetermined range of each other and the current measurements between positions X1Y2 and X6Y2 are within a predetermined range of each other. . Also, as indicated with reference to FIGS. 2B-1 and 2B-2, the processor 106 determines that current measurements between all positions along the X2 and X5 buses are between positions X2Y3 and X5Y3. Determine asymmetry except for current measurements. Processor 106 determines that the current measurements between positions X2Y3 and X5Y3 are symmetrical. Symmetry between positions X2Y3 and X5Y3 is indicated by point 408C on plot 408 .

プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ３のヒータへ調整済みデューティサイクルＤＣＡを、位置Ｘ２Ｙ３を含むＹバスに沿ったまたはそのバスの上の位置のヒータへ調整済みデューティサイクルＤＣＸＡを、そして、位置Ｘ２Ｙ３を含むＸバスに沿ったまたはそのバスの上の位置のヒータへ調整済みデューティサイクルＤＣＯＡを適用して、位置Ｘ２Ｙ３のヒータの故障を補償する。例えば、プロセッサ１０６は、調整済みデューティサイクルＤＣＡを達成するために電圧源Ｖｓからヒータアレイ１０２内の位置Ｘ２Ｙ３のヒータへ電力を印加する期間にわたって、スイッチＳＹ３およびＳＸ２を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように、マルチプレクサ１０８を制御する。別の例として、プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ３のヒータのための調整済みデューティサイクルを達成するために電圧源Ｖｓから位置Ｘ１Ｙ３のヒータへ電力を印加する期間にわたって、スイッチＳＹ３およびＳＸ１を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ４～ＳＹ６、および、ＳＸ２～ＳＸ６を開くように、マルチプレクサ１０８を制御する。また、別の例として、プロセッサ１０６は、位置Ｘ２Ｙ４のヒータのための調整済みデューティサイクルを達成するために電圧源Ｖｓから位置Ｘ２Ｙ４のヒータへ電力を印加する期間にわたって、スイッチＳＹ４およびＳＸ２を閉じると共に残りのスイッチＳＹ１～ＳＹ３、ＳＹ５、ＳＹ６、ＳＸ１、および、ＳＸ３～ＳＸ６を開くように、マルチプレクサ１０８を制御する。ヒータアレイ１０２のヒータのデューティサイクルの低減は、電力が供給される時間を短縮することによって、電圧源Ｖｓからヒータへ供給される電力を削減することに注意されたい。 Processor 106 outputs the adjusted duty cycle DCA to the heater at location X2Y3, the adjusted duty cycle DCXA to the heater at locations along or above the Y bus including location X2Y3, and the X bus including location X2Y3. Apply an adjusted duty cycle DCOA to heaters at locations along or above the bus to compensate for heater failure at location X2Y3. For example, processor 106 closes switches SY3 and SX2 and switches SY1, SY2, Control multiplexer 108 to open SY4-SY6, SX1 and SX3-SX6. As another example, processor 106 closes switches SY3 and SX1 and the rest of the switches SY3 and SX1 for a period of time to apply power from voltage source Vs to the heater at location X1Y3 to achieve an adjusted duty cycle for the heater at location X1Y3. Control multiplexer 108 to open switches SY1, SY2, SY4-SY6 and SX2-SX6. Also, as another example, processor 106 closes switches SY4 and SX2 and switches SY4 and SX2 for a period of time to apply power from voltage source Vs to the heater at location X2Y4 to achieve an adjusted duty cycle for the heater at location X2Y4. It controls multiplexer 108 to open the remaining switches SY1-SY3, SY5, SY6, SX1 and SX3-SX6. Note that reducing the duty cycle of the heaters of heater array 102 reduces the power supplied to the heaters from voltage source Vs by shortening the time that power is supplied.

プロセッサ１０６は、位置Ｘ１Ｙ１、Ｘ１Ｙ２、Ｘ１Ｙ４、Ｘ１Ｙ５、Ｘ１Ｙ６、Ｘ３Ｙ１、Ｘ３Ｙ４、Ｘ３Ｙ５、Ｘ３Ｙ６、Ｘ４Ｙ１、Ｘ４Ｙ２、Ｘ４Ｙ４、Ｘ４Ｙ５、Ｘ４Ｙ６、Ｘ５Ｙ１、Ｘ５Ｙ２、Ｘ５Ｙ４、Ｘ５Ｙ５、Ｘ５Ｙ６、Ｘ６Ｙ１、Ｘ６Ｙ２、Ｘ６Ｙ４、Ｘ６Ｙ５、および、Ｘ６Ｙ６にある残りのヒータのデューティサイクルを、位置Ｘ２Ｙ３における故障が特定される前のディーティサイクルと同じになるように維持する。プロセッサ１０６は、残りのヒータのデューティサイクルを調整または変更しない。黒丸、白丸、および、Ｘを用いて示した位置のヒータのデューティサイクルを調整（低減など）することで、ヒータアレイ１０２の寿命およびヒータアレイ１０２が組み込まれたプラズマチャンバの部分の寿命を延ばす。その部分の例は、基板支持体、チャック、シャワーヘッド、および、上側電極アセンブリを含む。 Processor 106 determines positions X1Y1, X1Y2, X1Y4, X1Y5, X1Y6, X3Y1, X3Y4, X3Y5, X3Y6, X4Y1, X4Y2, X4Y4, X4Y5 , X4Y6, X5Y1, X5Y2, X5Y4, X5Y5, X5Y6, X6Y1, X6Y2, X6Y4 , X6Y5, and X6Y6 are maintained to be the same as the duty cycle before the fault at location X2Y3 was identified. Processor 106 does not adjust or change the duty cycle of the remaining heaters. Adjusting (eg, reducing) the duty cycle of the heaters at the locations indicated with black circles, open circles, and X extends the life of the heater array 102 and the portion of the plasma chamber in which the heater array 102 is incorporated. Examples of parts include substrate supports, chucks, showerheads, and upper electrode assemblies.

ユーザインターフェースシステム１１２は、転送ケーブルを介してＲＦ発生器７０４に接続されている。ユーザインターフェースシステム１１２のプロセッサ１０６は、１以上の電力レベルおよび／または１以上の周波数レベルをＲＦ発生器７０４に提供する。１以上の電力レベルおよび１以上の周波数レベルは、レシピの一部であり、レシピは、ユーザインターフェースシステム１１２のメモリデバイス１１４に格納されている。ＲＦ発生器７０４は、１以上の電力レベルおよび／または１以上の周波数レベルを有するＲＦ信号を生成し、ＲＦケーブルを介してインピーダンス整合回路７０６へＲＦ信号を供給する。インピーダンス整合回路７０６は、インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路７０６の入力に接続されたソースのインピーダンスと整合させて、ＲＦケーブルを介して受信されたＲＦ信号から変調ＲＦ信号を生成する。インピーダンス整合回路７０６は、ＲＦ伝送ラインを介してプラズマチャンバ７０２の下側電極７１２へ変調ＲＦ信号を供給する。 User interface system 112 is connected to RF generator 704 via a transfer cable. Processor 106 of user interface system 112 provides one or more power levels and/or one or more frequency levels to RF generator 704 . One or more power levels and one or more frequency levels are part of a recipe, which is stored in memory device 114 of user interface system 112 . RF generator 704 generates an RF signal having one or more power levels and/or one or more frequency levels and provides the RF signal to impedance matching circuit 706 via an RF cable. The impedance matching circuit 706 matches the impedance of the load connected to the output of the impedance matching circuit 706 with the impedance of the source connected to the input of the impedance matching circuit 706 to generate the RF signal received over the RF cable. to generate a modulated RF signal from. Impedance match circuit 706 provides a modulated RF signal to lower electrode 712 of plasma chamber 702 via an RF transmission line .

ＲＦ発生器７０４からのＲＦ信号を受信すると、インピーダンス整合回路７０６は、インピーダンス整合回路７０６の出力に接続された負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路７０６の入力に接続されたソースのインピーダンスと整合させて、インピーダンス整合回路の出力で変調ＲＦ信号を出力する。インピーダンス整合回路の出力に接続された負荷の例は、インピーダンス整合回路の出力とＲＦコイル９０４とに接続されたＲＦ伝送ラインを含む。ＲＦコイル９０４は、ＲＦ伝送ラインを介してインピーダンス整合回路７０６の出力から変調ＲＦ信号を受信する。１または複数の処理ガスがプラズマチャンバ９０２に供給され、ＲＦコイル９０４に供給された変調ＲＦ信号のＲＦ電力がプラズマチャンバ９０２に誘導結合されると、プラズマが、基板Ｓを処理するためにプラズマチャンバ９０２内で点火または維持される。 Upon receiving the RF signal from the RF generator 704, the impedance matching circuit 706 matches the impedance of the load connected to the output of the impedance matching circuit 706 with the impedance of the source connected to the input of the impedance matching circuit 706. , outputs a modulated RF signal at the output of the impedance matching circuit. An example of a load connected to the impedance matching circuit output includes an RF transmission line connected to the impedance matching circuit output and the RF coil 904 . RF coil 904 receives a modulated RF signal from the output of impedance matching circuit 706 via an RF transmission line. When one or more process gases are supplied to the plasma chamber 902 and the RF power of the modulated RF signal supplied to the RF coil 904 is inductively coupled into the plasma chamber 902 , a plasma is generated in the plasma chamber 902 for processing the substrate S. Fired or maintained within 902 .

いくつかの実施形態において、ＲＦコイル９０４の代わりに、複数のＲＦコイルが、誘電体窓９０６の上方に配置される。様々な実施形態において、ＲＦコイル９０４の代わりにまたはそれに加えて、１または複数のＲＦコイルが、プラズマチャンバ９０２の側壁に隣接して配置される。いくつかの実施形態において、誘電体窓９０６を洗浄して、誘電体窓９０６に蒸着される材料を誘電体窓９０６から取り除くために、ファラデーシールドが誘電体窓９０６の下方に隣接して配置される。 In some embodiments, instead of RF coil 904 , multiple RF coils are positioned above dielectric window 906 . In various embodiments, instead of or in addition to RF coil 904 , one or more RF coils are positioned adjacent sidewalls of plasma chamber 902 . In some embodiments, a Faraday shield is positioned below and adjacent dielectric window 906 to clean dielectric window 906 and remove material deposited on dielectric window 906 from dielectric window 906 . be.

ユーザへの通知の提供は、基板の処理時間を節約する。交換部品がユーザによって受け取られている間、プロセッサ１０６は、基板Ｓおよびさらなる基板を処理するために、プラズマシステム（図７のシステム７００、図８のシステム８００、または、図９のシステム９００など）を制御し続ける。プロセッサ１０６は、交換部品がユーザによって受け取られている間、調整済みデューティサイクルＤＣＡ、ＤＣＯＡ、および、ＤＣＸＡを適用するので、基板Ｓおよびさらなる基板の処理に向けた稼働停止時間は、ヒータアレイ１０２内の位置Ｘ２Ｙ３での単一故障に起因して生じないかまたは最小限である。 Providing notification to the user saves substrate processing time. While the replacement part is being received by the user, the processor 106 causes the plasma system (such as system 700 of FIG. 7, system 800 of FIG. 8, or system 900 of FIG. 9) to process the substrate S and additional substrates. continue to control. Since the processor 106 applies the adjusted duty cycles DCA, DCOA, and DCXA while replacement parts are being received by the user, the downtime for processing substrate S and further substrates is No or minimal due to a single failure at location X2Y3.