KR102254047B1 - 2 차원 온도 출력 프로파일을 달성하기 위해 열 제어 엘리먼트들의 어레이로의 전력 입력 계산 - Google Patents
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Abstract
정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하기 위한 방법으로서, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계; 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트가 상기 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 전력 공급될 때, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 1 온도를 측정하는 단계; 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계; 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트가 상기 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 전력 공급될 때, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 2 온도를 측정하는 단계; 상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도 간의 차를 계산하는 단계; 상기 차에 기초하여 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 시스템 응답을 계산하는 단계; 상기 시스템 응답을 역변환하는 단계; 및 역변환된 상기 시스템 응답에 기초하여 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 캘리브레이팅하는 단계를 포함한다.
Description
연속적인 반도체 기술 세대 각각과 함께, 기판 직경들은 증가하는 경향이 있고 트랜지스터 크기들은 감소되어, 기판 프로세싱 시 훨씬 높은 정도의 정확도 및 재현성을 필요로 하게 된다.
오늘날 이용가능한 플라즈마 프로세싱 시스템들은 반도체 제조 툴들 중에서 개선된 정확도 및 재현성에 대한 증가하는 수요를 겪는 것들이다. 플라즈마 프로세싱 시스템들을 위한 하나의 메트릭은 반도체 기판 표면 상에서의 프로세스 결과들의 균일성뿐만 아니라 명목상 동일한 입력 파라미터들을 사용하여 프로세싱된 연속하는 기판들의 프로세스 결과들의 균일성을 포함하는, 증가된 균일성이다. 기판 상의 균일성의 연속적인 개선이 바람직하다. 다른 것들 중에서 특히, 이는 개선된 균일성, 일관성, 및 자가-진단 기능을 갖는 플라즈마 챔버들을 필요로 한다. 반도체 칩 웨이퍼의 에칭 및/또는 증착 프로세스 동안 정전 척 (ESC) 의 온도를 제어하는 것은 웨이퍼에 걸쳐 임계 크기 (CD) 의 균일성을 제어하기 위해 중요하고, 이상적으로, 이는 에칭 및/또는 증착 프로세스 전에 웨이퍼의 임의의 불균일성을 보상하기 위해 고 공간적 분해능으로 이루어진다.
일 실시예에 따라, 독립적으로 제어가능한 히터 존들의 어레이를 갖는 정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하기 위한 방법으로서, 프로세서를 포함하는 제어 유닛을 사용하여, 정전 척 내의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계; 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트에 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 전력이 공급될 때, 온도 검출기를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 1 온도를 측정하는 단계; 프로세서를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계; 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트에 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 전력이 공급될 때, 온도 검출기를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 2 온도를 측정하는 단계; 측정된 제 1 온도와 측정된 제 2 온도 간의 차를 계산하는 단계; 계산된 차에 기초하여 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 시스템 응답을 계산하는 단계; 계산된 시스템 응답을 역변환하는 (inverting) 단계; 및 역변환된 시스템 응답에 기초하여 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 캘리브레이팅하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 프로세서에 의해 실행될 때, 독립적으로 제어가능한 히터 존들의 어레이를 갖는 정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하기 위한 방법을 수행하는, 인스트럭션들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다. 인스트럭션들은, (1) 정전 척 내의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계; (2) 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트에 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 전력이 공급될 때, 온도 검출기를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 1 온도를 측정하는 단계; (3) 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계; (4) 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트에 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 전력이 공급될 때, 온도 검출기를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 2 온도를 측정하는 단계; (5) 측정된 제 1 온도와 측정된 제 2 온도 간의 차를 계산하는 단계; (6) 계산된 차에 기초하여 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 시스템 응답을 계산하는 단계; (7) 계산된 시스템 응답을 역변환하는 단계; 및 (8) 역변환된 시스템 응답에 기초하여 정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 캘리브레이팅하는 단계가 수행되게 한다.
정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하기 위한 방법의 특정한 실시예들의 이들 및 다른 예시적인 특징들 및 장점들은 제한하는 것이 아니라 예시적인 실시예들의 방식으로 이제 기술될 것이다.
본 개시의 범위는 첨부된 도면들과 함께 판독될 때 이하의 예시적인 실시예들의 상세한 설명으로부터 최상으로 이해된다. 도면들에는 다음의 도면들이 포함된다:
도 1은 예시적인 실시예에 따라 채용될 수도 있는 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 2는 실시예의 예시적인 방법을 예시하는 플로우차트이다.
도 3은 실시예의 예시적인 방법을 예시하는 플로우차트이다.
본 개시의 추가 적용 영역들은 이하에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 예시적인 실시예들의 상세한 설명은 단지 예시의 목적들을 위한 것이고, 따라서 본 개시의 범위를 제한하기 위해 어쩔 수 없이 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1은 예시적인 실시예에 따라 채용될 수도 있는 시스템 아키텍처를 예시한다.
도 2는 실시예의 예시적인 방법을 예시하는 플로우차트이다.
도 3은 실시예의 예시적인 방법을 예시하는 플로우차트이다.
본 개시의 추가 적용 영역들은 이하에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 예시적인 실시예들의 상세한 설명은 단지 예시의 목적들을 위한 것이고, 따라서 본 개시의 범위를 제한하기 위해 어쩔 수 없이 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1은 상부 샤워헤드 전극 (108) 및 기판 지지 어셈블리, 예를 들어, 히팅 플레이트를 통합하는, 정전 척 (112) 을 갖는 챔버 (122) 를 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버의 예시적인 개략도이다. 기판 (110) 은 로딩 포트 (미도시) 를 통해 정전 척 (112) 상에 로딩된다. 가스 선 (104) 은 상부 샤워헤드 전극 (108) 으로 프로세스 가스를 공급하고, 상부 샤워헤드 전극은 프로세스 가스를 챔버 내로 전달한다. 가스 소스 (102) (예를 들어, 적합한 가스 혼합물을 공급하는 질량 유량 제어기) 는 가스 선 (104) 에 연결된다. 무선-주파수 (RF) 전력 소스 (106) 는 상부 샤워헤드 전극 (108) 에 연결된다. 동작 시, 챔버는 진공 펌프에 의해 배기되고, RF 전력 소스는 기판 (110) 과 상부 샤워헤드 전극 (108) 사이의 공간에서 프로세스 가스를 플라즈마로 에너자이징하기 위해 상부 샤워헤드 전극 (108) 과 정전 척 (112) 내의 하부 전극 사이에 용량 결합된다. 플라즈마는 디바이스 다이 피처들을 기판 (110) 상의 층들로 에칭하기 위해 사용될 수 있다. 정전 척 (112) 은 그 내부에 통합된 히터들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 정전 척은 정전 척 (112) 을 목표된 온도로 가열할 수 있는 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114)(114a, 114b, 114c, 114d, 등) 을 포함할 수도 있다. 열 제어 엘리먼트 (114) 각각은 하드 드라이브, ROM (read-only memory), RAM (random-access memory), 광학 드라이브, 플래시 메모리, 자기 테이프 드라이브, 등과 같은 데이터를 저장하기 위한 저장 디바이스 (118) 를 포함하는 제어 유닛 (116) 에 연결된다. RF/전력 제어부 등을 갖지 않는 챔버 (122) 가 사용될 수 있다.
제어 유닛 (116) 은 또한 컴퓨터 프로세서 (120) 를 포함할 수 있다. 하나의 제어 유닛 (116) 대신, 다수의 제어 유닛들이 사용될 수 있다. 제어 유닛 (116) 은 컴퓨터 상에서 컴파일된 컴퓨터-판독가능 코드로서 구현될 수 있어서, 이를 특수 목적 컴퓨터가 되게 한다. 예를 들어, 제어 유닛 (116) 은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 그 위에 저장된 인스트럭션들을 갖는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체, 또는 이들의 조합을 사용하는 컴퓨터 시스템에서 구현될 수도 있고, 하나 이상의 컴퓨터 시스템들 또는 다른 프로세싱 시스템들에서 구현될 수도 있다. 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합은 도 2 및 도 3의 방법들을 구현하기 위해 사용된 모듈들 및 컴포넌트들을 구현할 수도 있다.
프로그램가능한 로직이 사용되면, 이러한 로직은 상업적으로 입수가능한 프로세싱 플랫폼 또는 특수 목적 디바이스 상에서 실행될 수도 있다. 당업자는 본 명세서에 개시된 실시예들이 멀티-코어 멀티프로세서 시스템들, 미니 컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들, 분산된 기능들과 링크되거나 클러스터된 컴퓨터들, 뿐만 아니라 임의의 디바이스에 가상으로 임베딩될 수도 있는 입는 (pervasive) 컴퓨터 또는 미니어처 컴퓨터를 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서 디바이스 및 메모리가 상기 기술된 실시예들을 구현하기 위해 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 논의된 바와 같은 프로세서 디바이스는 단일 프로세서, 복수의 프로세서들, 또는 이들의 조합들일 수도 있다. 프로세서 디바이스들은 하나 이상의 프로세서 "코어들"을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같은 용어들 "컴퓨터 프로그램 매체", "비일시적 컴퓨터 판독가능 매체" 및 "컴퓨터 사용가능 매체"는 일반적으로 이동식 저장 유닛 또는 하드 디스크 드라이브에 설치된 하드 디스크와 같은 유형의 매체를 지칭하도록 사용된다.
다양한 실시예들은 예시적인 제어 유닛 (116) 의 관점으로 기술되었다. 본 기술을 읽은 후에, 다른 컴퓨터 시스템들 및/또는 컴퓨터 아키텍처들을 사용하여 이러한 실시예들을 구현하는 방법이 당업자에게 명백할 것이다. 동작들이 순차적인 프로세스로서 기술될 수도 있지만, 일부 동작들은 사실 병렬로, 동시에, 및/또는 분산된 환경에서, 단일 프로세서 머신 또는 다수의 프로세서 머신들에 의해 액세스하기 위해 국부적으로 또는 원격으로 저장된 프로그램 코드를 사용하여 수행될 수도 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에서 동작들의 순서는 재배열될 수도 있다.
프로세서 디바이스 (120) 는 특수 목적 또는 범용 프로세서 디바이스일 수도 있다. 프로세서 디바이스 (120) 는 버스, 메시지 큐, 네트워크, 멀티-코어 메시지-통과 스킴, 등과 같은 통신 인프라스트럭처에 연결될 수도 있다. 네트워크는 본 명세서에 개시된 바와 같은 기능들을 수행하기에 적합한 임의의 네트워크일 수도 있고 LAN (local area network), WAN (wide area network), 무선 네트워크 (예를 들어, WiFi), 이동 통신 네트워크, 위성 네트워크, 인터넷, 광 섬유, 동축 케이블, 적외선, 무선 주파수 (RF), 또는 임의의 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 다른 적합한 네트워크 타입들 및 구성들이 당업자에게 명백할 것이다.
플라즈마 프로세싱 챔버의 상세한 설계는 변할 수도 있지만 (예를 들어, 챔버는 유도 결합된 플라즈마 프로세싱 챔버, 헬리콘, 마이크로웨이브, 또는 다른 타입의 챔버일 수 있고, 샤워헤드 전극은 RF 안테나로 대체될 것이다), RF 전력은 정전 척 (112) 을 통해 플라즈마에 결합된다는 것을 이해해야 한다.
예시적인 실시예에서, 정전 척 (112) 세라믹 표면 온도 및 이에 따라 웨이퍼 기판 (110) 온도가 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 어레이에 의해 제어되도록 정전 척 (112) 이 제어될 수 있다. 예를 들어, 어레이는 적어도 100 개, 예를 들어, 최대 400 개의 열 제어 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 웨이퍼 온도, 및 결과적으로 플라즈마 에칭 프로세스는 웨이퍼로부터의 디바이스들의 수율을 최대화하도록 디바이스 다이 위치 각각에 대해 제어될 수 있다. 온도 검출기 (124), 예를 들어 적외선 카메라는 정전 척 (112) 및/또는 웨이퍼 기판 (110) 의 표면 온도를 검출한다.
예시적인 실시예에서, 제어 유닛 (116) 또는 다른 제어기가 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 전력 입력 및 온도 출력 간의 관계를 결정하기 위한 알고리즘을 생성/실행한다. 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 전력 입력과 온도 출력 간의 관계는 웨이퍼를 프로세싱하는 동안 정전 척 (112) 의 온도의 제어 및 안정화를 가능하게 한다. 또한, 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 전력 입력과 온도 출력 간의 관계는 모든 온도 민감 프로세스들 동안 공간적으로 임계 크기 (CD) 를 제어 및 수정하게 하여, 웨이퍼로부터의 칩들의 수율을 증가시킨다. 예시적인 실시예에서, 열 화상들의 조작은 정전 척 (112) 의 열 출력, 단위 응답 행렬의 생성, 역변환 (inversion), 및 검증, 역변환된 문제에 대한 제한된 최적화 루틴들, 공간적 온도 요건에 대한 전력 출력을 결정하도록 사용될 수 있다.
도 2는 독립적으로 제어가능한 히터 존들의 어레이를 갖는 정전 척 (112) 의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 로의 전력 입력을 계산하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 이 방법은 프로세서 (120) 를 포함하는 제어 유닛 (116) 을 사용하여, 정전 척 (112) 내의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 를 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계 S101을 포함한다.
단계 S103은 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 에 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 전력이 공급될 때, 온도 검출기 (124) 를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 의 제 1 온도 또는 공간적 온도 응답 패턴을 측정하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 는 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 어레이이다. 예시적인 실시예에서, 열 제어 엘리먼트 (114) 각각은 웨이퍼 상의 4 개 이하의 디바이스 다이들과 유사한 크기이다.
단계 S105는 프로세서 (120) 를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 를 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계를 포함한다.
단계 S107은 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 에 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 전력이 공급될 때, 온도 검출기 (124) 를 사용하여, 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 의 제 2 온도 또는 공간적 온도 응답 패턴을 측정하는 단계를 포함한다. 온도 검출기 (124) 는 예를 들어, 적외선 카메라일 수 있고, 제 1 온도 및 제 2 온도는 적외선 카메라에 의해 촬상된 적어도 하나의 열 화상에 의해 측정된다.
예시적인 실시예에서, 제 1 미리 결정된 전력 레벨의 설정 동안, 모든 열 제어 엘리먼트들 (114) 또는 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 그룹은 동일한 전력 레벨로 설정되고, 제 2 미리 결정된 전력 레벨의 설정 동안, 모든 열 제어 엘리먼트들 (114) 에 어떠한 전력도 제공되지 않는다. 예시적인 실시예에서, 제 1 미리 결정된 전력 레벨은 열 제어 엘리먼트들 (114) 에 대한 최대 전력 레벨이다.
단계 S109는 측정된 제 1 온도와 측정된 제 2 온도 간의 차를 계산하는 단계를 포함한다. 따라서, 온도 정보는 열 제어 엘리먼트 (114) 각각에 대한 2 개의 측정치들로부터 수집되고 열 제어 엘리먼트 (114) 사이에서 델타 (delta) 가 결정된다. 최대 전력 레벨에서 열 제어 엘리먼트 (114) 를 측정하는 대신, 오프 상태일 때, 대안적인 방법은 열 제어 엘리먼트 각각에 대한 최대 전력보다 작은 전력을 이용하고/하거나 다수의 열 제어 엘리먼트들 (114) 을 동시에 전력을 공급하는 것일 것이다. 또한, 예시적인 실시예에서, 열 제어 엘리먼트 (114) 당 하나의 오프 화상을 사용하는 대신, 총 하나의 오프 화상이 사용될 수 있거나, 평균화된 오프 화상, 또는 적외선 (IR) 화상로부터 결정되거나 독점적인 것은 아니지만 써모커플 (thermocouple) 과 같은 상이한 소스로부터 결정된 평균 온도가 사용될 수 있다.
단계 S111은 계산된 차에 기초하여 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 의 시스템 응답을 계산하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 계산된 시스템 응답은 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 의 전력 입력과 온도 출력 간의 관계를 결정하기 위한 알고리즘이다. 예시적인 실시예에서, 계산된 시스템 응답은 예를 들어, 벡터들을 포함하는 행렬이다. 예시적인 실시예에서, 행렬은 단위 응답 행렬일 수 있다.
단계 S113은 계산된 시스템 응답을 역변환 (inverting) 하는 단계를 포함한다. 단계 S115는 역변환된 시스템 응답에 기초하여 정전 척 (112) 의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 를 캘리브레이팅하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 이 방법은 또한 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (114) 의 캘리브레이팅을 검증하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도 2의 방법은 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 이 방법은 정전 척 (112), 및/또는 웨이퍼 기판 (110) 의 2 차원 온도 예측을 수행하도록 적외선 카메라에 의해 촬상된 적어도 하나의 열 화상을 조작하는 단계를 포함할 수 있다. 유사하게, 이 방법은 정전 척 (112) 의 열 출력을 결정하기 위해 적외선 카메라에 의해 촬상된 적어도 하나의 열 화상을 조작하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, IR 화상 차의 잡음을 감소시키기 위해, 다수의 화상들이 측정치들 각각에 대해 평균화된다. 그러나, 화상들은 평균화될 필요가 없다. 잡음을 더 감소시키기 위해, 비닝 (binning) 절차가 사용될 수 있고, 예를 들어, 3 x 3 화소들이 하나로 비닝된다. 에지에서, 정전 척 (112) 영역 내부의 화소들만이 비닝된다. 대안적으로, 비닝은 m x n 부분 행렬 (sub-matrix) 의 각각의 화소에 특정한 가중 계수 (Wij) 를 인가함으로써 상이한 화소 크기들 (2 x 2, 4 x 4, 5 x 5, ..., m x n) 로 수행될 수 있거나, 전혀 비닝되지 않거나, 샘플들을 스킵함으로써 다운샘플링하고 오직 매 2, 3, 4, 5,.. 화소만을 저장한다. 그러나, 바람직하게 공간적 분해능은 비닝된 화소 크기가 여전히 cm 이하 (sub-cm) 의 범위이도록 충분히 크다. 예를 들어, 행렬의 차원은 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 총 수 및 정전 척 (112) 내부의 비닝된 화소들의 수일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 판독 범위로 화상을 감소시키기 위해, 정전 척 (112) 의 에지는 동일한 유한 전력 레벨로 설정된 모든 열 제어 엘리먼트들 (114) 을 갖는 정전 척 (112) 간의 차를 취하고 전력이 공급된 히터를 갖지 않는 화상을 감산함으로써 검출된다. 예를 들어, 프로세서 (120) 에 의해 수행된 알고리즘은 정전 척 (112) 의 (추정된) 중심 근처에서 시작하고 각각의 화소의 값을 이웃 화소의 값과 비교한다. 최고의 변화량 (gradient) 을 갖는 화소는 에지로 가정된다. 이는 2 방향들로 수행되고, 정전 척 (112) 이 원이라고 가정되면, 반경 및 중심점이 결정된다. 수행될 수 있는 대안적인 알고리즘은 허프 변환 (Hough transform) 을 사용하는 이진화 (binarisation) 방법이다. 대안적으로, 에지의 검출은 스킵될 수 있고, 정전 척 (112) 의 공지된 일정한 반경 및 중심점이 가정될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 정전 척 (112) 내부의 각각의 화소에 대한 델타 온도가 취해지고 2 차원 화상이 벡터화된다. 이는 열 별 (column by column) 또는 행 별 (row by row) 로 데이터를 래스터링 (rastering) 함으로써 이루어질 수 있다. 모든 벡터들이 함께 하나의 행렬로 구성된다. 행렬은 정전 척 (112) 내의 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 수와 (비닝된) 화소들의 수의 차원을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 단위 응답 행렬 (URM) 을 검증하기 위해, 일 사용 케이스가 테스트되고, 여기서 각각의 히터 (열 제어 엘리먼트) 는 1/2 전력으로 설정되고 방금 계산된 URM1과 비교된다:
에러 = 측정된 화상 - 0.5 * URM1
URM = URM1 + 2 * 에러/(열 제어 엘리먼트들의 수)
작은 에러를 가정하면, 이는 URM을 보정하고 열 제어 엘리먼트 (114) 상호작용을 고려한다. 대안적으로, 이 단계는 스킵될 수 있거나 상이한 전력 레벨이 사용될 수 있다. URM을 역변환하는 것은 공간적으로 벡터화된 온도 요건에 대한 전력 설정점을 계산하는 벡터 행렬 시스템의 구성을 가능하게 한다.
PowerOutput1 = URM-1 * TDemand
전력은 디지털 방식 또는 아날로그 방식으로 제어될 수 있다. 따라서, 제한되지 않은 실수 도메인에서 유한 범위를 갖는 디지털 양자화된 도메인으로의 PowerOutput1의 솔루션을 개선하는 것이 중요하다. 예시적인 실시예에서, 솔루션 PowerOutput1은 2 개의 루틴들로 최적화될 수 있다. 먼저, 제한된 최소 최적화:
min F(X) subject to: A * X <=: B, Aeq * X = Beq (선형 제약들)
X C(X) <= 0, Ceq(X) = 0 (비선형 제약들)
0 <= X <= DigitizationNumber (경계들)
DigitizationNumber는 디지털화 단계들의 수가 된다. 각각의 PowerOutput 값은 이 루틴 후에 다음 디지털화된 수로 반올림되고 이 문제는 정수 최적화에 대해 풀리고, 문제의 최소 값이 계산된다:
Min(TDemand - URM * PowerOutput2)
솔루션 PowerOutput2는 열 제어 엘리먼트 제어에 사용된다. 대안적인 방법은 이 3 단계 최적화 루틴 중 하나 또는 2 개의 단계들만 사용하는 것이다.
예시적인 실시예에서, 캘리브레이션을 검증하기 위해, 특정한 온도 요건의 자동화된 체크가 구현된다. 시스템은 2 개의 규정된 온도 프로파일들에 대한 전력 출력을 계산 (예를 들어, 프로세서 디바이스 (120) 에 의해) 하고 두 온도 프로파일들을 측정한다. SPC (statistical process control) 제한은 캘리브레이션의 자동화된 수용 또는 수용불가를 유발한다.
예시적인 실시예에서, 이들 검사 중 하나 또는 양자는 제거될 수 있고, 또는 검사가 자동이 아닌 수동으로 실행될 수 있다.
상기에 기술된 바와 같은, 역변환된 행렬, URM-1은 프로세스 동안 인 시츄 측정을 요구하는 폐루프 제어에 대한 대안으로서 완전 개루프 제어를 가능하게 한다. 예시적인 실시예에서, 역변환된 행렬의 차원은 열 제어 엘리먼트들 (114) 의 수에 의해 결정된다. 다른 차원은 공간적 요건에 대한 분해능을 결정한다. 이는 온도 측정치의 전 (full) 분해능 (써모커플, IR 카메라의 화소들의 수, ..), 이들의 서브세트, 또는 보간을 사용하면 측정 지점들의 수보다 많은 수일 수 있다.
도 3은 도 2의 방법과 유사한 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한다. 단계 S201에서, 열 제어 엘리먼트가 소정의 전력 레벨로 설정된다. 단계 S203에서, 전력이 공급된 열 제어 엘리먼트의 온도가 측정된다. 단계 S205에서, 전력이 공급되지 않을 때 (즉, 전력이 없을 때) 열 제어 엘리먼트의 온도가 측정된다. 단계 S207에서 측정된 온도들이 감산된다. 단계 S209에서 단계 S207의 출력이 함수에 피팅 (fit) 되는지 여부가 결정된다. 피팅되지 않으면, 단계 S211에서, 열 제어 엘리먼트 각각에 함수가 피팅된다. 단계 S207의 출력이 함수에 피팅되면, 단계 S213에서 시스템 응답이 계산된다. 단계 S215에서, 계산된 시스템 응답이 역변환된다.
상기에 기술된 바와 같이, 본 개시의 예시적인 방법은 특정한 전력 입력에 대한 시스템 응답을 결정하고, 이 관계를 역변환함으로써 인 시츄 측정을 필요로 하지 않고 목표된 온도에 대한 전력 요건을 제공하고, 이에 따라 정전 척 내의 열 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션과 같은 연관된 인 시츄 측정 문제들을 회피한다. 상기 기술된 방법들은 몇몇 장점들을 제공한다. 예를 들어, 온도를 인 시츄 측정하지 않는 것은 특별한 진단, 분석 툴, 및/또는 사용자 입력이 필요하지 않기 때문에, 비용 효율적이다.
열 제어 엘리먼트 (114) 각각에 대한 온 화상 및 오프 화상을 촬상하는 것은 시프팅 기준의 영향을 제거한다. 이는 또한 IR 카메라 안정화 및 인접한 온도 제어 시스템들, 예를 들어, 냉각 유체의 온도의 변동 문제를 극복한다. 이는 전력 레벨에 대한 온도 응답의 결정 시 고 정확도를 위해 중요하다.
IR 화상의 잡음의 문제는 시간 및 공간에 따라 평균화함으로써 이 방법에서 해결될 수 있다. 이는 측정의 정확도 및 정밀도를 향상시키고 고 비용, 고 유지보수 및 거래 제한된 냉각 카메라들 대신, 기성품, 냉각되지 않은 IR 카메라들의 사용을 가능하게 한다.
정전 척 (112) 각각은 캘리브레이션 스탠드 상에 장착되고 장착해제될 수도 있고, 따라서 IR 카메라 (124) 와 같은 이동식 부품이 정전 척 (124) 으로의 보다 양호한 액세스를 제공하기 위해 또한 이동가능하다. 정전 척 (112) 각각에 대한 에지 검출을 사용하는 것은 화상 정렬을 보장하고, 이는 정확도를 향상시키고 작은 공간 오프셋들을 보정한다.
IR 화상 및 전력 설정점들의 벡터화는 문제가 행렬식으로 풀릴 수 있게 한다. 이는 온도 요건의 역변환된 문제를 풀기 위해 행렬을 역변환하게 한다. 단일 히터 응답의 예측된 합과 모든 열 제어 엘리먼트들의 측정된 온도 출력 간의 에러를 보정하는 것은 다수의 열 제어 엘리먼트들이 동시에 사용될 때 고 정확도를 달성하는 것을 돕는다. 이는 열 제어 엘리먼트들 상호작용에 대한 단위 응답 행렬을 조정하는 가장 빠르고 효율적인 방법이다.
최적화 루틴을 3 개의 서브섹션들: 행렬식, 제약들을 갖는 비정수 최적화 및 제약들을 갖는 정수 최적화로 분할하는 것은 디지털화된 입력으로 엘리먼트들의 시스템에 대하여 최고의 정확도를 제공한다.
통합된 예측 검사는 응답의 예측 및 측정을 포함한다. 규정된 SPC 제한으로, 정전 척의 캘리브레이션이 제작 동안 그리고 프로세스 시 정전 척의 사용 전에 성공적인지 결정한다.
정전 척은 기판 지지부 내에 통합될 수 있고/있거나 열 제어 엘리먼트들 (114) 에 의해 가열된 히터 존들의 다양한 배열들을 가질 수 있다. 예를 들어, 모두 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 인용된, 공동으로 양도된 미국 공개 특허 출원들 2011/0092702, 2012/0115254 , 2012/0068750, 2013/0072035, 2013/0220989, 2013/0270250을 참조하라.
개시된 방법들의 다양한 예시적인 실시예들이 상기에 기술되었지만, 이들은 단지 예시를 목적으로 제공되고, 제한하는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 이는 철저하지 않고 본 개시를 개시된 정확한 형태로 제한하지 않는다. 폭 (breadth) 또는 범위를 벗어나지 않고, 수정들 및 변화들이 상기된 교시의 관점에서 가능하거나 본 개시의 실시로부터 달성될 수도 있다.
Claims (20)
- 독립적으로 제어가능한 히터 존들의 어레이를 갖는 정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트 (thermal control element) 로의 전력 입력을 계산하기 위한 방법으로서,
프로세서를 포함하는 제어 유닛을 사용하여, 상기 정전 척 내의 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계;
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트가 상기 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 전력 공급될 때, 온도 검출기를 사용하여, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 1 온도를 측정하는 단계;
상기 프로세서를 사용하여, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계;
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트가 상기 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 전력 공급될 때, 상기 온도 검출기를 사용하여, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 2 온도를 측정하는 단계;
측정된 상기 제 1 온도와 측정된 상기 제 2 온도 간의 차를 계산하는 단계;
계산된 상기 차에 기초하여 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 시스템 응답을 계산하는 단계;
계산된 상기 시스템 응답을 역변환하는 (inverting) 단계; 및
역변환된 상기 시스템 응답에 기초하여 상기 정전 척의 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 캘리브레이팅하는 단계를 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 온도 검출기는 적외선 카메라이고, 상기 제 1 온도 및 상기 제 2 온도는 상기 적외선 카메라에 의해 촬상된 적어도 하나의 열 화상에 의해 측정되고,
상기 방법은,
상기 정전 척 또는 웨이퍼 기판의 2 차원 온도 예측을 수행하도록 상기 적외선 카메라에 의해 촬상된 상기 적어도 하나의 열 화상을 조작하는 단계를 더 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 온도 검출기는 적외선 카메라이고, 상기 제 1 온도 및 상기 제 2 온도는 상기 적외선 카메라에 의해 촬상된 적어도 하나의 열 화상에 의해 측정되고,
상기 방법은,
상기 정전 척의 열 출력을 결정하기 위해 상기 적외선 카메라에 의해 촬상된 상기 적어도 하나의 열 화상을 조작하는 단계를 더 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 3 항에 있어서,
n x m 개의 화소들을 하나로 비닝 (binning) 하는 비닝 절차를 수행함으로써 상기 열 화상의 잡음을 감소시키는 단계를 더 포함하고, 여기서, n 및 m은 정수인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 3 항에 있어서,
2 x 2 또는 3 x 3 개의 화소들을 하나로 비닝하는 비닝 절차를 수행함으로써 상기 열 화상의 잡음을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 미리 결정된 전력 레벨의 설정 동안, 상기 어레이의 모든 열 제어 엘리먼트들은 동일한 전력 레벨로 설정되고,
상기 제 2 미리 결정된 전력 레벨의 설정 동안, 상기 어레이의 모든 열 제어 엘리먼트들에는 어떠한 전력도 제공되지 않는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 미리 결정된 전력 레벨은 상기 열 제어 엘리먼트에 대한 최대 전력 레벨인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트는 상기 열 제어 엘리먼트들의 어레이의 그룹 또는 상기 열 제어 엘리먼트들의 전체 어레이인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 열 제어 엘리먼트들의 어레이는 적어도 100 개의 열 제어 엘리먼트들을 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
계산된 상기 시스템 응답은 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 전력 입력과 온도 출력 간의 관계를 결정하기 위한 알고리즘인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 4 항에 있어서,
계산된 상기 시스템 응답은 행렬인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 행렬은 벡터들을 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 행렬은 단위 응답 행렬인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 행렬의 차원은 상기 정전 척 내부의 상기 열 제어 엘리먼트들의 총 수 및 비닝된 화소들의 수인, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
동일한 전력 레벨로 설정된 모든 열 제어 엘리먼트들을 갖는 상기 정전 척과 전력이 공급된 열 제어 엘리먼트들을 갖지 않는 화상 간의 차를 취하고,
상기 정전 척의 추정된 중심 가까이에서 시작하여 화소 각각의 값을 이웃하는 화소의 값과 비교하고,
가장 큰 변화량 (gradient) 을 갖는 화소를 에지로 결정함으로써,
상기 정전 척의 상기 에지를 검출하는 단계를 더 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 정전 척의 에지를 검출하는 단계를 더 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 상기 캘리브레이팅을 검증하는 단계를 더 포함하는, 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하는 방법. - 프로세서에 의해 실행될 때, 독립적으로 제어가능한 히터 존들의 어레이를 갖는 정전 척의 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트로의 전력 입력을 계산하기 위한 방법을 수행하는 인스트럭션들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 방법은,
상기 정전 척 내의 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계;
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트가 상기 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 전력 공급될 때, 온도 검출기를 사용하여, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 1 온도를 측정하는 단계;
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 설정하는 단계;
상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트가 상기 제 2 미리 결정된 전력 레벨로 전력 공급될 때, 상기 온도 검출기를 사용하여, 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 제 2 온도를 측정하는 단계;
측정된 상기 제 1 온도와 측정된 상기 제 2 온도 간의 차를 계산하는 단계;
계산된 상기 차에 기초하여 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트의 시스템 응답을 계산하는 단계;
계산된 상기 시스템 응답을 역변환하는 단계; 및
역변환된 상기 시스템 응답에 기초하여 상기 정전 척의 상기 적어도 하나의 열 제어 엘리먼트를 캘리브레이팅하는 단계를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체. - 제 1 항에 기재된 방법에 의해 검증된 정전 척 상에 반도체 기판이 지지되는 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 방법.
- 제 1 항에 기재된 방법에 의해 검증된 정전 척 상에 반도체 기판이 지지되는 플라즈마 에칭 챔버 내에서 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 방법.
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| US10725485B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-07-28 | Lam Research Corporation | System and method for calculating substrate support temperature |
| US10763141B2 (en) * | 2017-03-17 | 2020-09-01 | Applied Materials, Inc. | Non-contact temperature calibration tool for a substrate support and method of using the same |
| US11533783B2 (en) | 2019-07-18 | 2022-12-20 | Applied Materials, Inc. | Multi-zone heater model-based control in semiconductor manufacturing |
| JP2023502601A (ja) * | 2019-11-19 | 2023-01-25 | ラム リサーチ コーポレーション | 温度監視 |
| US11624607B2 (en) | 2020-01-06 | 2023-04-11 | Tokyo Electron Limited | Hardware improvements and methods for the analysis of a spinning reflective substrates |
| JP2023517095A (ja) * | 2020-03-10 | 2023-04-21 | 東京エレクトロン株式会社 | トラックシステムに統合するための長波赤外線熱センサ |
| US11738363B2 (en) | 2021-06-07 | 2023-08-29 | Tokyo Electron Limited | Bath systems and methods thereof |
| KR102467933B1 (ko) * | 2021-06-10 | 2022-11-16 | 경희대학교 산학협력단 | 디지털 트윈 기반의 온도분포 예측방법 및 온도분포 예측장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100707097B1 (ko) * | 2004-10-13 | 2007-04-13 | 오므론 가부시키가이샤 | 온도 제어 방법 및 온도 조절기 |
| JP2009238375A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| JP2013526723A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-06-24 | ディーシージー システムズ、 インコーポライテッド | ３次元ホットスポット位置特定 |
| JP2013145806A (ja) | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びヒータの温度制御方法 |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6366690B1 (en) | 1998-07-07 | 2002-04-02 | Applied Materials, Inc. | Pixel based machine for patterned wafers |
| US6164816A (en) * | 1998-08-14 | 2000-12-26 | Applied Materials, Inc. | Tuning a substrate temperature measurement system |
| US7627493B1 (en) | 2000-08-25 | 2009-12-01 | SCA Holdings | Production and distribution supply chain optimization software |
| JP3834216B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2006-10-18 | 株式会社日立国際電気 | 温度制御方法 |
| US6784428B2 (en) | 2001-10-01 | 2004-08-31 | Ud Technology Corporation | Apparatus and method for real time IR spectroscopy |
| JP3807338B2 (ja) * | 2002-04-09 | 2006-08-09 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置 |
| US7734439B2 (en) * | 2002-06-24 | 2010-06-08 | Mattson Technology, Inc. | System and process for calibrating pyrometers in thermal processing chambers |
| US7397555B2 (en) | 2004-12-17 | 2008-07-08 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for in-situ substrate inspection |
| US20070177788A1 (en) | 2006-01-31 | 2007-08-02 | David Liu | System and method for detecting wafer failure in wet bench applications |
| ES2652670T3 (es) | 2006-08-07 | 2018-02-05 | Palau Pharma, S.A. | Compuestos antifúngicos cristalinos |
| US7501605B2 (en) * | 2006-08-29 | 2009-03-10 | Lam Research Corporation | Method of tuning thermal conductivity of electrostatic chuck support assembly |
| JP2008139796A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Keyence Corp | 蛍光顕微鏡、蛍光顕微鏡の操作方法、蛍光顕微鏡操作プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
| US7851759B2 (en) | 2007-06-21 | 2010-12-14 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Infrared imaging apparatus |
| KR101097945B1 (ko) * | 2007-10-19 | 2011-12-22 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 온도 제어 방법, 온도 보정치 취득 방법, 반도체 디바이스를 제조하기 위한 방법, 기판 처리 장치 |
| US7667198B2 (en) | 2008-04-02 | 2010-02-23 | Flir Systems Ab | IR camera and a method for processing information in images |
| US8150242B2 (en) | 2008-10-31 | 2012-04-03 | Applied Materials, Inc. | Use of infrared camera for real-time temperature monitoring and control |
| US8109669B2 (en) * | 2008-11-19 | 2012-02-07 | Applied Materials, Inc. | Temperature uniformity measurement during thermal processing |
| JP5396353B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2014-01-22 | 日本碍子株式会社 | 静電チャック及びその製法 |
| JP4769320B2 (ja) | 2009-09-25 | 2011-09-07 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の不良解析方法及び装置並びにそれらのプログラム |
| US8637794B2 (en) | 2009-10-21 | 2014-01-28 | Lam Research Corporation | Heating plate with planar heating zones for semiconductor processing |
| JP6066728B2 (ja) | 2009-12-15 | 2017-01-25 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Ｃｄの均一性を向上させるための基板温度調整を行う方法及びプラズマエッチングシステム |
| US20120118225A1 (en) | 2010-09-16 | 2012-05-17 | Applied Materials, Inc. | Epitaxial growth temperature control in led manufacture |
| US8289050B2 (en) | 2010-09-21 | 2012-10-16 | Micron Technology, Inc. | Switching circuits, latches and methods |
| JP2012078140A (ja) | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 基板表面欠陥検査方法およびその装置 |
| US8791392B2 (en) | 2010-10-22 | 2014-07-29 | Lam Research Corporation | Methods of fault detection for multiplexed heater array |
| US8546732B2 (en) * | 2010-11-10 | 2013-10-01 | Lam Research Corporation | Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing |
| US10388493B2 (en) | 2011-09-16 | 2019-08-20 | Lam Research Corporation | Component of a substrate support assembly producing localized magnetic fields |
| US8624168B2 (en) | 2011-09-20 | 2014-01-07 | Lam Research Corporation | Heating plate with diode planar heater zones for semiconductor processing |
| US8461674B2 (en) | 2011-09-21 | 2013-06-11 | Lam Research Corporation | Thermal plate with planar thermal zones for semiconductor processing |
| US9324589B2 (en) | 2012-02-28 | 2016-04-26 | Lam Research Corporation | Multiplexed heater array using AC drive for semiconductor processing |
| US8809747B2 (en) | 2012-04-13 | 2014-08-19 | Lam Research Corporation | Current peak spreading schemes for multiplexed heated array |
| US9543171B2 (en) * | 2014-06-17 | 2017-01-10 | Lam Research Corporation | Auto-correction of malfunctioning thermal control element in a temperature control plate of a semiconductor substrate support assembly that includes deactivating the malfunctioning thermal control element and modifying a power level of at least one functioning thermal control element |
-
2014
- 2014-02-05 US US14/173,149 patent/US9435692B2/en active Active
-
2015
- 2015-02-03 KR KR1020150016741A patent/KR102254047B1/ko active IP Right Grant
- 2015-02-03 JP JP2015018961A patent/JP6538362B2/ja active Active
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100707097B1 (ko) * | 2004-10-13 | 2007-04-13 | 오므론 가부시키가이샤 | 온도 제어 방법 및 온도 조절기 |
| JP2009238375A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| JP2013526723A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-06-24 | ディーシージー システムズ、 インコーポライテッド | ３次元ホットスポット位置特定 |
| JP2013145806A (ja) | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びヒータの温度制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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