KR102474052B1 - 반도체 제조 생산성을 위한 진보된 온도 모니터링 시스템 및 방법들 - Google Patents

반도체 제조 생산성을 위한 진보된 온도 모니터링 시스템 및 방법들 Download PDF

Info

Publication number
KR102474052B1
KR102474052B1 KR1020207023218A KR20207023218A KR102474052B1 KR 102474052 B1 KR102474052 B1 KR 102474052B1 KR 1020207023218 A KR1020207023218 A KR 1020207023218A KR 20207023218 A KR20207023218 A KR 20207023218A KR 102474052 B1 KR102474052 B1 KR 102474052B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
processing
vapor
temperature
processing system
temperature information
Prior art date
Application number
KR1020207023218A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200099213A (ko
Inventor
수송 루
린 장
조셉 씨. 워너
장 석 오
발라지 파수패시
마이클 더블유. 존슨
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20200099213A publication Critical patent/KR20200099213A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102474052B1 publication Critical patent/KR102474052B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248Temperature monitoring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/005Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/02Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values
    • G01K3/04Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values in respect of time
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/08Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values
    • G01K3/10Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values in respect of time, e.g. reacting only to a quick change of temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00Systems controlled by a computer
    • G05B15/02Systems controlled by a computer electric
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32899Multiple chambers, e.g. cluster tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02312Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67167Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/006Details of gas supplies, e.g. in an ion source, to a beam line, to a specimen or to a workpiece
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24571Measurements of non-electric or non-magnetic variables
    • H01J2237/24585Other variables, e.g. energy, mass, velocity, time, temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304Controlling tubes
    • H01J2237/30455Correction during exposure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31701Ion implantation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332Coating
    • H01J2237/3321CVD [Chemical Vapor Deposition]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본원의 실시예들은 전자 디바이스 제작 제조에서 사용되는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨에 유체들을 전달하기 위한 유체 전달 도관들, 및 그 프로세싱 볼륨 외부의 다른 컴포넌트들의 온도들을 모니터링하는 방법들, 및 이와 관련된 모니터링 시스템들을 제공한다. 일 실시예에서, 프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법은, 데이터 입수 디바이스를 통해, 하나 이상의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계, 및 프로세싱 챔버를 포함하는 프로세싱 시스템에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 여기서, 하나 이상의 온도 센서들은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 하나 이상의 위치들에 배치된다. 콘텍스트 정보는 프로세싱 시스템의 하나 이상의 동작들을 제어하기 위해 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련된다.

Description

반도체 제조 생산성을 위한 진보된 온도 모니터링 시스템 및 방법들
[0001] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 반도체 디바이스 제조의 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로, 전자 디바이스 제조에서 사용되는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 컴포넌트들을 모니터링하는 방법들, 및 이와 관련된 모니터링 시스템들에 관한 것이다.
[0002] 차세대 디바이스들에 대한 회로 밀도들이 증가되고, 트랜지스터 치수들이 계속 축소됨에 따라, 깨끗하고 오염이 없는 기판 프로세싱 환경들이 점점 더 중요하게 된다. 이는, 기판의 프로세싱 전, 기판의 프로세싱 동안, 및/또는 기판의 프로세싱 후의 기판의 표면 상의 바람직하지 않은 입자 오염물들이 디바이스 성능에 악영향을 미칠 수 있고, 그리고/또는 디바이스 수율(제조되는 디바이스들의 총 수 중 성능 사양들을 준수하는 디바이스들의 퍼센트)을 억제할 수 있기 때문이다. 하나의 알려져 있는 입자 오염 소스는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨과 증기-상 전구체 소스 사이의 유체 전달 도관들 내의 증기-상 전구체들의 응축으로 인한 것이다.
[0003] 기화된 액체 전달 시스템들로 또한 알려져 있는 증기-상 전달 시스템들은 일반적으로, 증착 프로세스들, 이를테면, CVD(chemical vapor deposition) 프로세스들, ALD(atomic layer deposition) 프로세스들, 또는 에칭 프로세스들에서 사용되며, 여기서, 증기-상 그리고 때로는 가스 전구체들은 기판의 표면과 반응되거나 그리고/또는 기판의 표면 상에서 반응되어, 기판의 표면 상에 재료 층을 증착하거나, 또는 기판의 표면으로부터 재료 층의 일부를 제거한다. 증기-상 전달 시스템들은 전구체들의 전달 및 가스 유동 제어를 제공하며, 그 전구체들은, 다른 방식으로는, 주변 온도 이하 및 대기압 이상에서 액체-상 또는 고체-상이다.
[0004] 증기-상 전달 시스템들은 일반적으로, 전구체를 액체-상 또는 고체-상으로부터 증기-상으로 전이시키기 위해 증발 소스, 이를테면 가열 용기를 사용한다. 전형적으로, 기판의 프로세싱 동안, 증기-상 전구체는, 전달 도관을 통해, 프로세싱 챔버, 이를테면, CVD 프로세싱 챔버, ALD 프로세싱 챔버, 또는 에칭 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 내로 유동하며, 그 증기-상 전구체에 기판의 표면이 노출된다. 대개, 전달 도관은, 이를테면, 저항성 가열 엘리먼트를 포함하는 가요성 폴리머 가열기 재킷, 또는 가열기 테이프로 가열되며, 그 가열기 테이프는 전달 도관 주위에 랩핑(wrap)되고, 그 위에 단열 커버가 배치된다. 전달 도관의 길이를 따라 전달 도관을 가열하는 것은 전달 도관 내의 증기-상 전구체의 응축을 방지한다. 그럼에도 불구하고, 콜드 스폿(cold spot)들과 같은, 전달 도관의 벽들을 따르는 불균일한 온도들은 전달 도관의 내측 표면들 상의 전구체의 바람직하지 않은 응축 및/또는 증착을 초래할 수 있다.
[0005] 불행하게도, 전달 도관 내의 전구체의 바람직하지 않은 응축 또는 증착은 프로세싱 볼륨 내에, 그리고 프로세싱 볼륨에 배치된 기판의 표면 상에 바람직하지 않은 입자 오염을 초래한다. 추가로, 프로세싱 볼륨 내로의 증기-상 전구체들의 유량들이 대개, 증발 소스와 전달 도관 둘 모두의 온도에 의존하기 때문에, 불균일한 온도들은 바람직하지 않게, 증기-상 전구체의 유량에 영향을 미칠 수 있다. 증기-상 전구체의 유량의 변화들은 기판의 표면 상에 증착되는 재료 층의 재료 특성들 및 증착 레이트에 영향을 미칠 수 있다.
[0006] 전달 도관을 따르는 불균일한 온도들은 가열기 재킷의 부적절한 설치, 가열 재킷 내의 가열 엘리먼트들의 고장, 또는 가열 엘리먼트들의 부분들의 고장의 결과일 수 있다. 불균일한 온도들은 또한, 프로세싱 시스템의 유지보수 동안, 이에 의한 시스템들의 유지보수 동안, 설비 유지보수 동안, 또는 의도적이지 않은 가열 재킷과의 접촉으로 인한, 가열 재킷의 바람직하지 않은 재배치의 결과일 수 있다. 대개, 전달 도관을 따르는 불균일한 온도들은, 전달 라인 내의 결과적인 응축들이, 기판의 프로세싱 후에 기판의 표면 상에서 입자 오염이 발견되는 결함성 이탈(defectivity excursion)과 같은 프로세스 이탈을 야기할 때까지, 또는 프로세싱 챔버를 통해 프로세싱된 (억제된 디바이스 수율을 갖는) 기판들의 공통성을 통해, 억제된 디바이스 수율이 프로세싱 챔버로 역추적될 때까지 발견되지 않는다.
[0007] 추가로, 종래의 기판 프로세싱 시스템들은 전형적으로, 그 종래의 기판 프로세싱 시스템들의 프로세싱 볼륨 내의 기판 프로세싱 환경과 관련된 온도 측정들을 모니터링하도록 구성된다. 일반적으로, 이들 프로세싱 시스템들은 기판 프로세싱 환경 외부의 프로세싱 컴포넌트들과 관련된 온도 정보를 모니터링하는 능력 및 유연성이 부족하다. 프로세싱 볼륨 내의 높은 기판 프로세싱 온도들, 예컨대, 약 650 ℃ 초과의 온도들은 프로세싱 볼륨 외부에 있지만 프로세싱 볼륨과 열적으로 연통하는 프로세싱 시스템 컴포넌트들의 성능 및 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있다.
[0008] 따라서, 전자 디바이스 제작 제조에서 사용되는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨으로의 전달 도관들, 및 그 프로세싱 볼륨 외부에 있는 다른 컴포넌트들의 온도들을 모니터링하는 방법들, 및 이와 관련된 모니터링 시스템들이 본 기술 분야에 필요하다.
[0009] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 전자 디바이스 제작 프로세스들에서 사용되는 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원의 실시예들은 전자 디바이스 제작 제조에서 사용되는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨으로의 전달 도관들, 및 그 프로세싱 볼륨 외부의 다른 컴포넌트들의 온도들을 모니터링하는 방법들, 및 이와 관련된 모니터링 시스템들에 관한 것이다.
[0010] 본원에서 개시되는 하나 이상의 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일 실시예에서, 프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법은, 데이터 입수 디바이스를 통해, 하나 이상의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계, 및 프로세싱 시스템에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트(context) 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 프로세싱 시스템은 프로세싱 챔버를 포함한다. 여기서, 하나 이상의 온도 센서들은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 하나 이상의 위치들에 배치된다. 콘텍스트 정보는 프로세싱 시스템의 하나 이상의 동작들을 제어하기 위해 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련된다.
[0011] 본원에서 개시되는 하나 이상의 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예에서, 증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법은, 데이터 입수 디바이스를 통해, 복수의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계, 및 프로세싱 시스템에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 프로세싱 시스템은 프로세싱 챔버 및 증기-상 전구체 소스를 포함한다. 증기-상 전구체 소스는 증기-상 전달 도관에 의해 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨에 유동적으로(fluidly) 커플링된다. 복수의 온도 센서들은 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 적어도 일부를 따라 각각의 복수의 위치들에 포지셔닝된다. 콘텍스트 정보는 프로세싱 시스템의 동작을 제어하기 위해 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련된다.
[0012] 본원에서 개시되는 하나 이상의 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예에서, 온도 모니터링 시스템은, 하나 이상의 각각의 통신 링크들을 통해 하나 이상의 온도 센서들로부터 정보를 수신하도록 구성된 데이터 입수 디바이스, 및 데이터 입수 디바이스, 및 프로세싱 시스템의 시스템 제어기에 통신가능하게 커플링된 원격 모니터를 포함한다. 프로세싱 시스템은 프로세싱 챔버를 포함하며, 하나 이상의 온도 센서들은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 하나 이상의 위치들에 각각 포지셔닝된다.
[0013] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0014] 도 1은 일 실시예에 따른, 단일 챔버 프로세싱 시스템의 개략적인 단면도, 및 그 단일 챔버 프로세싱 시스템과 함께 사용되는 원격 모니터링 시스템의 개략적인 표현이다.
[0015] 도 2a는 본원에서 설명되는 실시예들로부터 이익을 얻도록 적응된 다중-챔버 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이다.
[0016] 도 2b는 일 실시예에 따른, 복수의 다중-챔버 프로세싱 시스템들과 함께 사용하도록 적응된 원격 모니터링 시스템의 개략적인 표현이다.
[0017] 도 3은 일 실시예에 따른, 증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법을 제시하는 흐름도이다.
[0018] 도 4는 일 실시예에 따른, 프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법을 제시하는 흐름도이다.
[0019] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 설명 없이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있는 것으로 고려된다.
[0020] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 전자 디바이스 제작 프로세스들에서 사용되는 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원의 실시예들은 전자 디바이스 제작 제조에서 사용되는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨으로의 유체 전달 도관들, 및 그 프로세싱 볼륨 외부의 다른 컴포넌트들의 온도들을 모니터링하는 방법들, 및 이와 관련된 모니터링 시스템들에 관한 것이다.
[0021] 도 1은 일 실시예에 따른, 프로세싱 시스템의 개략적인 단면도, 및 그 프로세싱 시스템과 함께 사용되는 원격 모니터링 시스템의 개략적인 표현이다. 프로세싱 시스템(100)은 프로세싱 챔버(102), 및 증기-상 전구체 소스(141)를 포함하는 가스 소스(140)를 포함한다. 여기서, 프로세싱 챔버(102)는 CVD(chemical vapor deposition) 챔버, 구체적으로는 플라즈마 강화 CVD 챔버이다. 다른 실시예들에서, 프로세싱 챔버는 증기-상 전구체들에 기판의 표면을 노출시킴으로써 증기-상 전구체들을 사용하여 기판을 프로세싱하도록 구성된 임의의 프로세싱 챔버, 또는 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 컴포넌트들의 원격 모니터링이 요구되는 임의의 프로세싱 챔버이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 본원에서 설명되는 시스템들 및 방법들은, 열 CVD 챔버, ALD(atomic layer deposition) 챔버(플라즈마 강화 ALD 챔버를 포함함), 에칭 챔버(이를테면, 플라즈마 강화 에칭 챔버), 열 프로세싱 챔버, 주입 챔버, 또는 이들의 조합들과 함께 사용하는 데 적합하다.
[0022] 여기서, 프로세싱 챔버(102)는 덮개 조립체(103), 하나 이상의 측벽들(104), 및 챔버 최하부(105)를 특징으로 하며, 이들은 함께 프로세싱 볼륨(106)을 정의한다. 복수의 개구들(108)이 관통하여 배치된 가스 분배기(107)(일반적으로 샤워헤드로 지칭됨)가 덮개 조립체(103)에 배치되고, 그리고 가스 유입구(109)로부터 프로세싱 볼륨(106) 내로 증기-상 전구체들을 포함하는 프로세싱 가스들을 균일하게 분배하는 데 사용된다. 가스 분배기(107)는 전력 공급부(110), 이를테면 RF 또는 VHF 전력 공급부에 커플링되며, 그 전력 공급부(110)는 프로세싱 가스들과의 용량성 에너지 커플링을 통해, 프로세싱 가스들로 구성된 프로세싱 플라즈마, 본원에서는 플라즈마(111)를 점화 및 유지하기 위한 전력을 공급한다. 프로세싱 볼륨(106)은 진공 유출구(112)를 통해 챔버 배기부(117), 이를테면, 하나 이상의 전용 진공 펌프들, 예컨대, 터보 펌프, 러프 펌프(rough pump), 또는 이들의 조합에 유동적으로 커플링된다. 챔버 배기부(117)는 프로세싱 볼륨(106)을 대기압-미만(sub-atmospheric) 조건들로 유지하고, 프로세싱 볼륨(106)으로부터 프로세싱 및 다른 가스들을 진공배기(evacuate)시킨다.
[0023] 일부 실시예들에서, 챔버 배기부(117)에 프로세싱 볼륨(106)을 유동적으로 커플링시키는 배기 도관(161)은 프로세싱 볼륨(106) 근처의 위치에서 배기 도관(161) 내의 미반응 증기-상 전구체들의 응축 또는 전구체의 증착을 방지하기 위해 가열된다. 프로세싱 볼륨(106)에 배치된 기판 지지 조립체(113)는 챔버 최하부(105)를 통해 밀봉식으로 연장되는 지지 샤프트(114) 상에 배치된다. 제1 벨로즈(115)는 지지 샤프트(114)를 에워싸고, 그리고 챔버 최하부(105)와 제1 액추에이터(116) 사이에 가요성 밀봉부를 제공하기 위해 그리고 프로세싱 볼륨(106)의 진공 무결성을 유지하기 위해, 챔버 최하부(105) 및 제1 액추에이터(116)에 커플링된다. 지지 샤프트(114)는 제1 액추에이터(116)에 커플링되며, 제1 액추에이터(116)는 지지 샤프트(114) 그리고 그에 따른 그 지지 샤프트(114) 상에 배치된 기판 지지 조립체(113)를 상승 및 하강시켜서, 기판(119)의 프로세싱, 및 프로세싱 챔버(102)로 그리고 프로세싱 챔버(102)로부터의 기판(119)의 이송을 가능하게 하도록 구성된다.
[0024] 기판(119)은 하나 이상의 측벽들(104) 중 하나 내의 개구(120)를 통해, 프로세싱 볼륨(106) 내에 로딩되고 프로세싱 볼륨(106)으로부터 제거되며, 개구(120)는 기판 프로세싱 동안 도어 또는 밸브(미도시)에 의해 통상적으로 밀봉된다. 리프트 핀 후프(122) 위에 배치되지만 리프트 핀 후프(122)와 맞물릴 수 있는 복수의 리프트 핀들(121)은, 기판 지지 조립체(113)의 기판 수용 표면으로의 그리고 그 기판 수용 표면으로부터의 기판(119)의 이송을 가능하게 하기 위해, 기판 지지 조립체(113)를 통해 이동가능하게 배치된다. 리프트 핀 후프(122)는 챔버 최하부(105)를 통해 연장되는 리프트 후프 샤프트(123)에 커플링되며, 리프트 후프 샤프트(123)는 리프트 후프 샤프트(123)에 커플링된 제2 액추에이터(124)를 사용하여 리프트 핀 후프(122)를 상승 및 하강시킨다. 제2 벨로즈(125)는 리프트 후프 샤프트(123)를 에워싸고, 그리고 챔버 최하부(105)와 제2 액추에이터(124) 사이에 가요성 밀봉부를 제공하기 위해 그리고 프로세싱 볼륨(106)의 진공 무결성을 유지하기 위해, 챔버 최하부(105) 및 제2 액추에이터(124)에 커플링된다. 리프트 핀 후프(122)가 상승 포지션에 있을 때, 복수의 리프트 핀들(121)은 아래로부터 접촉되고 그리고 기판 지지 조립체(113)의 기판 수용 표면 위로 연장되도록 이동되어, 기판 수용 표면으로부터 기판(119)을 리프팅하고, 로봇 핸들러(미도시)가 기판(119)에 접근할 수 있게 한다. 리프트 핀 후프(122)가 하강 포지션에 있을 때, 복수의 리프트 핀들(121)의 최상부들은 기판 지지 조립체의 수용 표면과 동일한 높이에 있거나 또는 그 수용 표면 아래에 있게 되고, 기판(119)은 그 수용 표면 상에 놓인다.
[0025] 전형적으로, 기판 지지 조립체(113)는 지지 베이스(126) 및 기판 지지부(127)를 포함하며, 기판 지지부(127)는 지지 베이스(126)에 열적으로 커플링되어 지지 베이스(126) 상에 배치된다. 일부 실시예들에서, 지지 베이스(126)는, 프로세싱 동안, 기판 지지부(127), 및 기판 지지부(127)의 기판 수용 표면 상에 배치된 기판(119)의 온도를 조절하기 위해 사용된다. 본원의 지지 베이스(126)는 지지 베이스(126)에 배치된 하나 이상의 냉각 채널들(128)을 포함하며, 하나 이상의 냉각 채널들(128)은 하나 이상의 냉각제 라인들(129)을 통해 냉각제 소스(130)에 유동적으로 커플링되어 냉각제 소스(130)와 유체 연통한다. 전형적으로, 냉각제 소스(130)는 비교적 높은 전기 저항을 갖는 냉매 소스 또는 물 소스이다.
[0026] 본원에서, 지지 베이스(126)는 내부식성 열 전도성 재료, 이를테면 내부식성 금속, 예컨대 알루미늄, 알루미늄 합금, 또는 스테인리스 강으로 형성되고, 그리고 접착제 또는 기계적 수단에 의해 기판 지지부(127)에 열적으로 커플링된다. 기판 지지부(127)는 전형적으로, 유전체 재료, 이를테면 금속 산화물 또는 금속 질화물, 예컨대 알루미늄 산화물로 형성되고, 그리고 일부 실시예들에서, 기판 지지부(127)에 매립된 하나 이상의 가열기들(131), 이를테면 하나 이상의 저항성 가열 엘리먼트들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 기판 지지 조립체(113)는 기판 지지부(127), 및 기판 지지부(127) 상에 배치된 기판(119)의 온도의 미세 온도 제어를 가능하게 하기 위해, 하나 이상의 가열기들(131)과 냉각 채널들(128) 둘 모두를 포함한다. 전형적으로, 기판(119)은 ESC(electrostatic chucking) 힘에 의해 기판 지지부(127)에 고정된다. 척킹 힘은 기판 지지부(127) 상에 배치된 기판(119)과 기판 지지부(127)의 유전체 재료에 매립된 척킹 전극(미도시)에 제공되는 전압 사이의 전위의 함수이다. 일부 실시예들에서, 기판 지지 조립체(113)는 기판 지지부(127)의 유전체 재료에 매립된 하나 이상의 바이어스 전극들(미도시)을 더 포함하며, 여기서, 하나 이상의 바이어스 전극들은 하나 이상의 바이어스 전력 공급부들(미도시)에 커플링된다.
[0027] 프로세싱 시스템(100)은, 가스 공급 캐비닛(142)에 배치되거나 또는 가스 공급 캐비닛(142)에 커플링된 하나 이상의 증기-상 전구체 소스들(141)을 포함하는 가스 소스(140)를 더 포함한다. 증기-상 전구체 소스(141)는, 열 및/또는 진공 강화 기화 프로세스를 사용하여, 증기-상 전구체 소스(141)와 유체 연통하는 액체-상 전구체 앰풀(143)로부터 제공되는 액체 전구체를 기화시킨다. 다른 실시예들에서, 증기-상 전구체 소스(141)는 프로세싱 챔버(102)의 프로세싱 볼륨(106)에 캐리어 가스와 증기-상 전구체의 혼합물을 제공하도록 구성된 액체 주입 기화기이다. 일부 실시예들에서, 증기-상 전구체 소스(141)는 고체 전구체를 기화 또는 승화시키도록 구성된다.
[0028] 기판 프로세싱 동작들 동안, 하나 이상의 증기-상 전구체들은 프로세싱 볼륨(106)과 유체 연통하는 전달 도관(144)을 통해 프로세싱 볼륨(106) 내로 유동한다. 전형적으로, 전달 도관(144)은 전달 도관(144)의 길이를 따르는 가열기 재킷(146)에 배치되며, 가열기 재킷(146)은 전달 도관(144)을 원하는 온도로 유지하기 위해 열 에너지를 공급하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 가열기 재킷(146)은 가요성 폴리머 재료로 형성되고, 하나 이상의 저항성 가열 엘리먼트들(미도시)을 포함하며, 여기서, 하나 이상의 저항성 가열 엘리먼트들은 전달 도관(144) 근처에 배치되고, 그리고/또는 전달 도관(144) 상에 배치되고, 그리고/또는 전달 도관(144)과 밀접하게 접촉한다. 다른 실시예들에서, 전달 도관(144)은, 도관의 길이 또는 도관의 길이의 부분들을 따라 도관 주위에 랩핑된 가열기 테이프(미도시)를 사용하여, 원하는 온도로 유지된다.
[0029] 본원의 가스 소스(140)는 프로세싱 챔버(102)로부터 원거리에, 이를테면 서브-팹(sub-fab)(전형적으로, 프로세싱 챔버(102)가 위치된 플로어 아래, 즉, 프로세싱 챔버(102)가 위치된 클린룸 영역 아래의 빌딩 플로어)에 위치될 수 있거나, 또는 프로세싱 챔버 근처 및/또는 프로세싱 챔버 근방에 위치될 수 있다.
[0030] 프로세싱 시스템(100)은 시스템 제어기(132)를 더 포함한다. 본원의 시스템 제어기(132)는 중앙 프로세싱 유닛(본원에서는 CPU(133)), 메모리(134), 및 지원 회로들(135)을 포함한다. 시스템 제어기(132)는, 프로세스 시퀀스를 제어하고, 가스 소스(140)로부터 프로세싱 볼륨(106) 내로의 증기-상 전구체들을 포함하는 가스 유동들을 조절하고, 기판 지지부(127) 및/또는 기판 지지부(127)의 기판 수용 표면 상에 배치된 기판(119)을 가열/냉각 및/또는 유지하고, 전력 공급부(110)에 의해 덮개 조립체(103)에 제공되는 전력을 제어함으로써 플라즈마(111)를 점화 및 유지하고, 그리고 각각 제1 및 제2 액추에이터들(116 및 124)에 의한 지지 샤프트(114) 및/또는 리프트 후프 샤프트(123)의 상승 및 하강을 포함하는 기판 핸들링 동작들을 제어하는 데 사용된다. CPU(133)는 프로세싱 챔버 및 이와 관련된 서브-프로세서들을 제어하기 위해 산업 현장에서 사용하도록 구성된 범용 컴퓨터 프로세서이다. 본원의 메모리(134)는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 플로피 또는 하드 디스크 드라이브, 또는 로컬 또는 원격의 다른 적합한 형태들의 디지털 스토리지를 포함한다. 지원 회로들(135)은 CPU(133)에 통상적으로 커플링되고, 그리고 캐시, 클록 회로들, 입력/출력 서브시스템들, 전력 공급부들 등, 및 이들의 조합들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(132)는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들(미도시)을 더 포함한다.
[0031] 본원의 컴퓨터 판독가능 매체들은 컴퓨팅 디바이스에 의해 검색가능한 정보를 저장할 수 있는, 시스템 제어기(132)로부터 근거리에 또는 원거리에 위치된 임의의 디바이스를 포함한다. 본 개시내용의 실시예들과 함께 사용가능한 컴퓨터 판독가능 매체들의 예들은 솔리드 스테이트 메모리, 플로피 디스크들, 내부 또는 외부 하드 드라이브들, 및 광학 메모리(CD들, DVD들, BR-D 등)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독가능 매체들은 메모리(134)를 포함한다. 추가로, 임의의 연결이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절하게 지칭된다. 예컨대, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어(twisted pair), DSL(digital subscriber line), 또는 무선 기술들, 이를테면 적외선(IR), 라디오 및 마이크로파를 사용하여, 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 명령들이 송신될 때, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 무선 기술들, 이를테면 적외선, 라디오 및 마이크로파가 매체의 정의에 포함된다. 소프트웨어 루틴들은, CPU(133)에 의해 실행될 때, 본 개시내용의 실시예들에 따라 프로세스들이 수행되도록 프로세싱 시스템(100)의 동작을 제어하는 특수 목적 컴퓨터(본원에서는 시스템 제어기(132))로 CPU를 변환시킨다. 일부 실시예들에서, 소프트웨어 루틴들은 프로세싱 시스템(100)으로부터 원거리에 위치된 제2 제어기(미도시)에 의해 저장 및/또는 실행된다. 다른 실시예들에서, 본원에서 설명되는 프로세스들 또는 그 프로세스들의 부분들은 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit)들 또는 다른 타입들의 하드웨어 구현들에 의해 수행된다. 일부 다른 실시예들에서, 본원에서 설명되는 프로세스들은, 소프트웨어 루틴들, ASIC(들), 및/또는 다른 타입들의 하드웨어 구현들의 조합에 의해 수행된다.
[0032] 원격 모니터링 시스템(150)은 복수의 제1 센서들(145), DAQ(data acquisition) 디바이스(152), DAC 디바이스(152)에 복수의 제1 센서들(145)을 통신가능하게 커플링시키는 복수의 통신 링크들(151), 및 통신 링크(156)를 통해 DAQ 디바이스(152)에 통신가능하게 커플링된 원격 모니터(155)를 포함한다. 복수의 제1 센서들(145), 본원에서는 복수의 온도 센서들, 이를테면 복수의 열전대들은, 전달 도관(144)의 길이를 따르는 각각의 복수의 위치들에서, 전달 도관(144) 근처에서, 그리고/또는 전달 도관(144) 근방에서, 그리고/또는 전달 도관(144)과 밀접하게 접촉하여, 가열기 재킷(146)에 배치된다. 복수의 제1 센서들(145) 각각은, 전달 도관(144)의 길이를 따르는 각각의 위치들에서, 전달 도관(144)의 표면의 온도, 및/또는 전달 도관(144)의 표면 근처의 온도를 측정한다.
[0033] 일부 실시예들에서, 복수의 제1 센서들(145) 중 하나 이상은, 시트 금속 벽에 형성된 개구, 이를테면 가스 공급 캐비닛(142)에 형성된 개구 또는 서브-팹과 클린룸 사이의 플로어에 형성된 개구를 전달 도관이 통과하는 위치에서와 같이, 불균일한 온도 이탈들이 발생할 가능성이 더 높은 것으로 고려될 수 있는 위치들, 또는 전달 도관(144)의 굴곡부들의 위치들, 또는 높은 풋 트래픽 영역들에서와 같이, 전달 도관(144) 및/또는 가열기 재킷(146)이 부주의로 접촉될 가능성이 있는 위치들, 또는 가열기 재킷(146)의 하나 이상의 세그먼트들이 합류되는 위치들에 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 복수의 제1 센서들(145)은, 전달 도관(144)의 길이 또는 전달 도관(144)의 길이의 부분들을 따라, 규칙적인 간격들로 이격된다.
[0034] 추가적인 또는 다른 실시예들에서, 원격 모니터링 시스템(150)은 하나 이상의 제2 센서들(185), 본원에서는 하나 이상의 온도 센서들, 이를테면 하나 이상의 열전대들을 포함한다. 여기서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은 프로세싱 시스템(100)의 컴포넌트들의 표면들 상에 배치되거나, 그 표면들 근처에 위치되거나, 그 표면들 근방에 위치되거나, 또는 그 표면들과 밀접하게 접촉한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은 챔버 배기부(117)에 프로세싱 볼륨(106)을 유동적으로 커플링시키는 배기 도관(161) 상에 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은 가스 공급 캐비닛(142) 상에 및/또는 가스 공급 캐비닛(142)에, 및/또는 가스 공급 캐비닛(142) 근처에 배치되고, 그리고/또는 액체-상 전구체 앰풀(143) 상에 배치되어, 각각 가스 공급 캐비닛 환경 그리고/또는 전구체 앰풀의 모니터링을 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은 프로세싱 볼륨(106) 외부의 프로세싱 챔버(102)의 표면들 상에 배치되고, 이를테면, 프로세싱 볼륨(106)으로의 개구(120)를 밀봉하는 데 사용되는 도어 또는 밸브(미도시) 상에 그리고/또는 그 도어 또는 밸브(미도시) 근처에 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은 프로세싱 볼륨(106) 외부의 위치에서 기판 지지 조립체(113)의 지지 샤프트(114) 상에 배치되거나, 또는 프로세싱 볼륨(106) 외부의 위치에서 리프트 후프 샤프트(123) 상에 배치되고, 그리고/또는 이들에 커플링된 각각의 액추에이터들(116, 124) 상에 배치된다.
[0035] 다른 실시예들에서, 원격 모니터링 시스템(150)은 유연한 구성을 제공하며, 여기서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은, 트러블슈팅 프로세싱 및/또는 이와 관련된 장비 성능 문제들의 목적들을 위해, 프로세싱 시스템(100) 상의 그리고/또는 프로세싱 시스템(100) 근처의 하나 이상의 원하는 위치들에 포지셔닝될 수 있다. 원격 모니터링 시스템(150)이 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 위치들에 배치된 하나 이상의 제2 센서들(185)을 포함하는 실시예들은, CVD 챔버들, ALD 챔버들, 에칭 챔버들, PVD(physical vapor deposition) 챔버들, 주입 챔버들, 및/또는 열 프로세싱 챔버들을 포함하는, 프로세싱 시스템 온도들의 원격 모니터링이 요구되는 임의의 기판 프로세싱 시스템과 함께 사용하는 데 적합하다.
[0036] 센서들(145, 185) 각각은 각각의 측정된 온도를 전기 신호, 본원에서는 전압으로 변환시키며, 그 전기 신호는 각각의 통신 링크(151)를 통해 DAQ 디바이스(152)로 통신된다. 본원에서, 통신 링크들(151)은 유선 연결들이다. 다른 실시예들에서, 통신 링크들(151)은 무선 통신 프로토콜을 포함하며, 여기서, 센서들(145, 185) 각각은 원격 통신 디바이스, 이를테면 RF(radio frequency) 디바이스에 통신가능하게 커플링되고, 그 원격 통신 디바이스는 센서들(145, 185)로부터 수신된 정보를 DAQ 디바이스(152)와 통신하는 하나 이상의 인터로게이터들에 전송한다. 본원에서, DAQ 디바이스(152)는 센서들(145, 185)로부터 수신된 복수의 아날로그 전압 신호들을 디지털화된 정보로 변환시키기 위한 다중-채널 아날로그-디지털(A/D) 변환기 및 적합한 회로망을 포함하며, 이어서, 그 디지털화된 정보는 통신 링크(156)를 통해 원격 모니터(155)로 전송된다. 일부 실시예들에서, DAQ 디바이스(152)는 추가로, 통신 링크(158)를 사용하여 시스템 제어기(132)에 통신가능하게 커플링되며, 통신 링크(158)는 시스템 제어기(132)가 DAQ 디바이스(152)로부터 디지털화된 정보를 수신할 수 있게 하거나 또는 DAQ 디바이스(152)에 정보를 통신할 수 있게 한다. 전형적으로, 통신 링크들(156, 158)은 유선 연결들(예컨대, 이더넷)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 통신 링크들(156, 158) 중 하나 또는 둘 모두는 무선 통신 프로토콜을 포함한다.
[0037] 원격 모니터(155)는 CPU(central processing unit)(173), 메모리(174), 및 지원 회로들(175)을 포함한다. 원격 모니터(155)는 DAQ 디바이스(152)로부터 수신된 디지털화된 정보를 센서들(145, 185) 각각에 대한 온도 데이터로 변환시키고, 그리고/또는 바람직하지 않은 온도 이탈들에 대해 온도 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 그리고/또는 저장을 위한 이력 데이터를 생성하고, 그리고/또는 이력 데이터의 통계적 분석을 수행하고, 그리고/또는 온도 이탈들, 즉, 용인가능한 범위를 넘는 온도 변화들을 사용자에게 플래깅(flag)하는 데 사용된다. CPU(173)는 DAQ 디바이스(152)를 통해 하나 이상의 센서들로부터 수신된 데이터를 수집 및 모니터링하기 위해 산업 현장에서 사용하도록 구성된 범용 컴퓨터 프로세서이다. 본원의 메모리(174)는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 플로피 또는 하드 디스크 드라이브, 또는 로컬 또는 원격의 다른 적합한 형태들의 디지털 스토리지를 포함한다. 지원 회로들(175)은 CPU(173)에 통상적으로 커플링되고, 그리고 캐시, 클록 회로들, 입력/출력 서브시스템들, 전력 공급부들 등, 및 이들의 조합들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 원격 모니터(155)는 시스템 제어기(132)에 관하여 설명된 컴퓨터 판독가능 매체들과 같은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체들(미도시)을 더 포함한다. 소프트웨어 루틴들은, CPU(173)에 의해 실행될 때, CPU를 특수 목적 컴퓨터, 본원에서는 원격 모니터(155)로 변환시킨다. 전형적으로, 원격 모니터(155)는 또한, 유선 통신 링크(157), 예컨대 이더넷 케이블을 통해 시스템 제어기(132)에 통신가능하게 커플링된다. 다른 실시예들에서, 유선 통신 링크(157)는 무선 통신 프로토콜을 포함한다.
[0038] 본원에서, 시스템 제어기(132)는 통신 링크(157)를 통해 원격 모니터(155)에 콘텍스트 정보, 이를테면 기판 프로세싱 정보 및/또는 유지보수 동작 정보를 제공한다. 본원의 콘텍스트 정보는 프로세싱 시스템(100)의 동작을 제어하기 위해 시스템 제어기(132)에 의해 실행되는 명령들과 관련된다. 일부 실시예들에서, 콘텍스트 정보는, 프로세싱 시스템에 배치되거나, 프로세싱 시스템 상에 배치되거나, 프로세싱 시스템 근처에 배치되거나, 또는 프로세싱 시스템 근방에 배치된 프로세싱 조건 센서들, 예컨대 압력 센서들, 온도 센서들, 및/또는 유량 센서들(유량계들을 포함함)에 의해, 시스템 제어기(132)에 통신되는, 프로세싱 시스템(100)의 조건들, 이를테면 기판 프로세싱 조건들을 더 포함한다. 전형적으로, 반도체 디바이스 제조에서 기판 프로세싱 시스템들과 함께 사용하도록 구성된 시스템 제어기들, 이를테면 시스템 제어기(132)는 프로세싱 시스템(100)의 동작을 제어하기 위한 적어도 2개의 모드들을 갖는다. 제1 모드, 즉 프로세싱 모드는 기판 프로세싱, 및 기판 프로세싱과 관련된 프로세싱 시스템 동작들을 제어한다. 제2 모드, 즉 유지보수 모드는, 사용자, 전형적으로는 유지보수 기술자 또는 엔지니어로 하여금, 프로세싱 시스템에 대한 유지보수 절차들, 예컨대, 사용자가 프로세싱 챔버를 개방하여 프로세싱 챔버 내로 접근할 수 있게 하기 위한 분위기로 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨을 벤팅(vent)하는 것을 실시할 수 있게 한다.
[0039] 프로세싱 시스템(100)이 프로세싱 모드에 있을 때의 기판 프로세싱과 관련된 콘텍스트 정보는 기판 프로세싱 시퀀스의 시작, 기판 프로세싱 시퀀스의 종료, 및/또는 이들 사이의 기판 프로세싱 시퀀스 액티비티(activity)들의 시작 및/또는 종료를 포함한다. 프로세스 시퀀스 액티비티들의 예들은 프로세싱 볼륨(106)을 원하는 프로세싱 압력으로 펌핑 다운하는 것, 프로세싱 볼륨(106) 내로 프로세싱 가스들을 유동시키는 것, 플라즈마(111)를 점화시키는 것, 및/또는 기판 지지부(127)에 기판(119)을 척킹하는 것의 시작 및 종료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 콘텍스트 정보는 프로세싱 챔버 내의 기판 프로세싱 전, 기판 프로세싱 동안, 및/또는 기판 프로세싱 후의 프로세싱 챔버 조건들, 예컨대, 프로세싱 볼륨(106) 내의 압력, 기판 지지부(127)의 온도, 그리고 때로는 기판(119)의 온도를 더 포함한다.
[0040] 일부 실시예들에서, 콘텍스트 정보는 프로세스 시퀀스에 대응하는 프로세스 레시피(특정 기판 또는 특정 타입의 기판에 대한 프로세싱 조건들에 대하여 시스템 제어기(132)에 의해 제공되는 명령들)를 더 포함한다. 장비 유지보수와 관련된 콘텍스트 정보는 전형적으로, 시스템 제어기(132)를 사용하여 수행되는, 유지보수 모드의 시작(시스템 제어기(132)에 의해 실행되는 유지보수 기능들에 대한 사용자에 의한 접근을 가능하게 하는 시스템 제어기(132)로의 명령들), 유지보수 모드의 종료, 및/또는 이들 사이의 유지보수 액티비티들(예컨대, 프로세싱 볼륨(106) 내로의 접근을 가능하게 하기 위한 분위기로 프로세싱 볼륨(106)을 벤팅하는 것 또는 프로세싱 볼륨(106)의 폐쇄 후에 원하는 진공 조건으로 프로세싱 볼륨(106)을 펌핑 다운하는 것)의 시작 및/또는 종료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 콘텍스트 정보는 프로세싱 챔버에 대한 유지보수 동작들 동안의 압력 및 온도와 같은 프로세싱 챔버 조건들을 더 포함한다. 본원에서, 콘텍스트 정보는 콘텍스트 이벤트(예컨대, 기판 프로세싱 시퀀스의 시작)와 동시에(contemporaneously), 그리고 DAQ 디바이스(152)로부터 수신되는 디지털화된 센서 정보와 병렬로, 원격 모니터(155)에 의해 수신된다.
[0041] 일 실시예에서, 원격 모니터(155)는 콘텍스트 정보 및 디지털화된 센서 정보(병렬로 수신됨)를 사용하여, 저장 및 검색, 및/또는 동시 통계적 데이터 분석을 위한 이력 데이터를 생성한다. 본원에서, 이력 데이터는, 저장 및 검색에 적합하고 그리고/또는 종래의 통계적 프로세스 제어 방법들과 함께 사용하는 데 적합한, DAQ 디바이스(152)로부터 원격 모니터(155)에 제공된 디지털화된 정보의 서브세트를 나타낸다. 예컨대, 일 실시예에서, 원격 모니터에 의해 생성되는 이력 데이터는 전달 도관(144)을 따르는 위치들에서 복수의 제1 센서들(145) 각각에 의해 측정된 개별 온도들(본원에서는 Tn), 대응하는 콘텍스트 정보, 및 이에 대응하는 각각의 일자(들) 및 시간(들)을 포함한다. 다른 실시예에서, 이력 데이터는 전달 도관(144)을 따르는 위치들에서 복수의 제1 센서들(145)에 의해 측정된 온도들의 평균(본원에서는 Tavg), 대응하는 콘텍스트 정보, 및 이에 대응하는 각각의 일자(들) 및 시간(들)을 포함한다.
[0042] 다른 실시예에서, 이력 데이터는 전달 도관(144)을 따르는 위치들에 배치된 복수의 제1 센서들(145)에 의해 측정된 온도들의 차이, 이를테면, 최대 측정된 온도와 최소 측정된 온도 사이의 차이(본원에서는 ΔT) 및/또는 측정된 온도들의 표준 편차(본원에서는 Tstdev), 대응하는 콘텍스트 정보, 및 이에 대응하는 일자(들) 및 시간(들)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 이력 데이터는 제2 센서들(185) 중 하나 이상에 의해 측정된 개별 온도들, 대응하는 콘텍스트 정보, 및 이에 대응하는 각각의 일자(들) 및 시간(들)을 포함한다.
[0043] 일부 실시예들에서, 원격 모니터(155)는 종래의 통계적 프로세스 제어 방법들을 사용하여 이력 데이터를 모니터링하도록 구성된다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 이력 데이터는 미리-결정된 제어 한계들을 갖는 그래프 상에 플롯되고, 그리고/또는 그렇지 않으면, 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교되고, 그리고 특정 콘텍스트 이벤트(예컨대, 기판 프로세싱 시퀀스의 시작)에 대한 데이터 포인트(예컨대, 하나 이상의 온도 측정들, 또는 복수의 온도 측정들을 사용하여 계산된 하나 이상의 값들)가 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 및/또는 하회하는 경우 플래깅된다. 일부 실시예들에서, 원격 모니터는 (하나 이상의 데이터 포인트들이 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들 외부에 있을 때) 제어-불능 이벤트에 대해 사용자에게 경고하도록 구성된다. 전형적으로, 경고되면, 사용자는 제어-불능 이벤트를 트러블슈팅하기 위한 미리-결정된 액션 플랜(action plan)(OCAP(out-of-control action plan)로 또한 알려져 있음), 전형적으로는 제어-불능 이벤트에 대한 사용자 응답을 안내하는 플로우차트를 개시할 것이다.
[0044] 본원에서, 제어-불능 이벤트에 대해 사용자에게 경고하는 것은, 시각 및 오디오 알람들, 및/또는 전자 메시징, 예컨대 자동으로 생성되는 이메일 및/또는 자동으로 생성되는 텍스트 메시지들을 포함하는, 원하는 사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하도록 설계된 임의의 형태의 경고를 포함한다. 일부 실시예들에서, 원격 모니터(155)는 시스템 제어기(132)에 제어-불능 이벤트를 통신하도록 구성되고, 시스템 제어기(132)는 알람을 울리고 그리고/또는 기판 프로세싱 동작들을 중단시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 원격 모니터(155)는 원격 모니터(155)에 통신가능하게 커플링된 팹-레벨 제어 시스템(160)에 이력 데이터 및/또는 제어-불능 이벤트들을 통신하도록 구성된다.
[0045] 일부 실시예들에서, 원격 모니터(155)는, 동시에, DAQ 디바이스(152)로부터 수신되는 디지털화된 정보를 모니터링하고, 그리고 디지털화된 정보가 미리 결정된 제어 한계들 외부에 있는 경우 알람 이벤트를 트리거링하도록 구성된다. 이들 실시예들 중 일부에서, 원격 모니터(155)는 알람 이벤트와 관련된 이력 데이터를 생성 및 저장하도록 구성된다.
[0046] 도 2a는 일 실시예에 따른, 본원에서 설명되는 실시예들로부터 이익을 얻도록 적응된 다중-챔버 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이다. 본원에서, 다중-챔버 프로세싱 시스템(200A)은 도 1에서 설명된 단일 챔버 프로세싱 시스템(100)과 같은 복수의 프로세싱 시스템들을 포함하며, 이는 각각, 각각의 전달 도관(144a-e)을 통해 각각의 가스 소스(140a-e)에 유동적으로 커플링된 프로세싱 챔버(102A-E), 하나 이상의 로드 락 챔버들(204), 및 로봇 핸들러(203)가 내부에 배치된 이송 챔버(205)(최상부가 제거된 상태로 도시됨)를 포함한다. 본원에서, 가스 소스들(140a-e)은 도 1에서 설명된 증기-상 전구체 소스(141)와 같은 하나 이상의 증기-상 전구체 소스들을 포함한다. 다중-챔버 프로세싱 시스템(200A)은 시스템 제어기(232)에 커플링되며, 시스템 제어기(232)는 도 1에서 전술된 시스템 제어기(132)와 동일할 수 있거나, 또는 시스템 제어기(132)의 컴포넌트들과 동일 또는 유사한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 시스템 제어기(232)는 로드 락 챔버들(204), 이송 챔버(205), 및 이송 챔버(205)에 배치된 로봇 핸들러(203)의 동작, 및 프로세싱 챔버들(102A-E) 및 그 프로세싱 챔버들(102A-E)에 유동적으로 커플링된 각각의 가스 소스들(140a-e)을 각각 포함하는 복수의 프로세싱 시스템들 각각의 개별 동작을 제어하는 데 사용된다. 일부 실시예들에서, 다중-챔버 프로세싱 시스템(200A)은 복수의 서브-제어기들(미도시)을 포함하며, 여기서, 복수의 서브-제어기들 각각은 시스템 제어기(232)에 통신가능하게 커플링되고, 복수의 서브-제어기들 각각은 도 1에서 설명된 시스템 제어기(132)와 같이, 프로세싱 시스템들(100a-e) 중 하나 이상의 프로세싱 시스템들의 동작을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(232)는 통신 링크(158)를 사용하여 DAQ 디바이스(152)에 통신가능하게 커플링된다.
[0047] 본원에서, 복수의 전달 도관들(144a-e) 각각은 각각의 가열기 재킷(146a-e)에 배치된다. 전달 도관들(144a-e) 각각은, 전달 도관(144a-e)의 길이를 따르는 각각의 복수의 위치들에서, 전달 도관(144a-e) 상에 배치되고, 그리고/또는 전달 도관(144a-e) 근처에 배치되고, 그리고/또는 전달 도관(144a-e)과 밀접하게 접촉하는 각각의 복수의 제1 센서들(145a-e)을 갖는다. 복수의 제1 센서들(145a-e)의 센서들 각각은 복수의 각각의 통신 링크들(151)을 통해 DAQ 디바이스(152)에 통신가능하게 커플링된다. DAQ 디바이스(152)는 통신 링크(156)를 통해 원격 모니터(155)에 통신가능하게 커플링된다. 일부 실시예들에서, 원격 모니터(155)는 복수의 DAQ 디바이스들(152)에 통신가능하게 커플링되며, 여기서, 복수의 DAQ 디바이스들 각각은 전달 도관들(144a-e) 중 하나 이상에 대응하는 각각의 복수의 제1 센서들(145a-e)로부터의 센서 정보를 수신 및 디지털화하도록 구성된다.
[0048] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 다중-챔버 프로세싱 시스템(200A)을 위한 원격 모니터링 시스템(150)은 도 1에서 설명된 제2 센서들(185)과 같은 하나 이상의 제2 센서들(185a-e)을 포함한다. 여기서, 하나 이상의 제2 센서들(185a-e)은, 도 1에서 설명된 위치들과 같이, 복수의 프로세싱 챔버들(102A-E)의 프로세싱 볼륨들 외부에 있는 프로세싱 시스템(200A)의 표면들 상에 배치되고, 그리고/또는 그 표면들 근처에 위치되고, 그리고/또는 그 표면들 근방에 위치되고, 그리고/또는 그 표면들과 밀접하게 접촉한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은, 로드 락 챔버들(204), 이송 챔버(205), 및 이송 챔버(205)에 배치된 로봇 핸들러(203), 및/또는 이들의 컴포넌트들 또는 이들과 관련된 컴포넌트들, 이를테면, 로봇 핸들러(203)에 커플링된 모터의 표면들 상에 배치되고, 그리고/또는 그 표면들 근처에 위치되고, 그리고/또는 그 표면들 근방에 위치되고, 그리고/또는 그 표면들과 밀접하게 접촉한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 도 1에서 설명된 제2 센서들(185)과 같은 하나 이상의 제2 센서들은, 로드 락 챔버들(204)과 이송 챔버(205) 사이에 배치된 도어들 또는 밸브들, 또는 이송 챔버(205)와 프로세싱 챔버들(102A-E) 사이에 배치된 도어들 또는 밸브들 상에 배치되거나, 그 도어들 또는 밸브들에 배치되거나, 그 도어들 또는 밸브들 근처에 배치되거나, 그 도어들 또는 밸브들 근방에 배치되거나, 또는 그 도어들 또는 밸브들과 밀접하게 접촉한다. 이들 실시예들에서, 하나 이상의 제2 센서들(185)은 통신 링크들(151)과 같은 하나 이상의 각각의 통신 링크들을 통해 DAQ 디바이스(152)에 통신가능하게 커플링된다. 일부 다른 실시예들에서, 원격 모니터링 시스템(150)은 복수의 DAQ 디바이스들을 포함하며, 여기서, 각각의 DAQ 디바이스(152)는 복수의 프로세싱 시스템들(100a-e) 중 하나 이상의 프로세싱 시스템들에 대응하는 제1 센서들(145) 및 제2 센서들로부터 정보를 수신한다.
[0049] 도 2b는 일 실시예에 따른, 복수의 다중-챔버 프로세싱 시스템들(200A-B)과 함께 사용하도록 적응된, 도 1에서 설명된 원격 모니터링 시스템을 예시한다. 전형적으로, 원격 모니터(155)는 하나 이상의 DAQ 디바이스들(152A-B)로부터 디지털화된 정보를 수신하고, 각각의 DAQ 디바이스(152A-B)는 다중-챔버 프로세싱 시스템에 대응하며, 여기서, 하나 이상의 DAQ 디바이스들(152A-B) 각각은 각각의 통신 링크들(151)을 통해 하나 이상의 복수의 제1 센서들(145a-e) 및 하나 이상의 제2 센서들(미도시)에 통신가능하게 커플링된다.
[0050] 도 3은 일 실시예에 따른, 증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법을 제시하는 흐름도이다. 액티비티(305)에서, 방법(300)은, 데이터 입수 디바이스를 통해, 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 적어도 일부를 따라 각각의 복수의 위치들에 포지셔닝된 복수의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 본원에서, 증기-상 전구체 전달 도관은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨에 증기-상 전구체 소스를 유동적으로 커플링시킨다. 액티비티(310)에서, 방법(300)은 프로세싱 시스템에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 여기서, 프로세싱 시스템은 증기-상 전구체 소스 및 프로세싱 챔버를 포함한다. 본원에서, 콘텍스트 정보는 프로세싱 시스템의 동작을 제어하기 위해 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련된다.
[0051] 방법(300)의 일부 실시예들에서, 복수의 온도 센서들 중 하나 이상은 증기-상 전구체 전달 도관 상에 배치되거나, 증기-상 전구체 전달 도관 근방에 배치되거나, 증기-상 전구체 전달 도관 근처에 배치되거나, 또는 증기-상 전구체 전달 도관과 밀접하게 접촉한다. 방법(300)의 일부 실시예들에서, 복수의 온도 센서들은 하나 이상의 열전대들을 포함한다. 방법(300)의 일부 실시예들에서, 증기-상 전구체 전달 도관은 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 적어도 부분들을 따라 가열기 재킷에 배치된다. 방법(300)의 일부 실시예들에서, 가열기 재킷은, 가열기 재킷에 배치된 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 사용하여, 증기-상 전구체 전달 도관을 원하는 온도로 유지하도록 구성된다.
[0052] 일부 실시예들에서, 방법(300)은 원격 모니터를 사용하여 증기-상 전구체 전달 도관의 온도를 모니터링하는 단계를 더 포함하며, 여기서, 원격 모니터는 데이터 입수 디바이스에 통신가능하게 커플링되고, 원격 모니터는 시스템 제어기에 통신가능하게 커플링된다. 일부 실시예들에서, 방법(300)은, 온도 정보, 콘텍스트 정보, 및 일자 및 시간 정보를 포함하는 이력 데이터를 생성하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 방법(300)은 원격 모니터의 메모리에 이력 데이터를 저장하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 방법(300)은 이력 데이터를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 방법(300)은 사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계를 더 포함하며, 여기서, 제어-불능 이벤트는 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 하나 이상의 이력 데이터 포인트들을 포함한다. 방법(300)의 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버는 CVD 챔버, ALD 챔버, 또는 에칭 챔버이다. 방법(300)의 일부 실시예들에서, 콘텍스트 정보는 기판 프로세싱 정보, 유지보수 동작 정보, 또는 이들의 조합을 포함한다. 방법(300)이 도 1의 단일 챔버 프로세싱 시스템(100)과 같은 단일 챔버 프로세싱 시스템에 대하여 위에서 설명되지만, 방법(300)은 도 2a 및 도 2b에서 설명된 다중-챔버 프로세싱 시스템들(200A-B) 중 하나 이상 또는 이들의 조합들에 적용될 수 있는 것으로 고려된다.
[0053] 방법(300)은, 도 1, 및 도 2a 및 도 2b에서 설명된 원격 모니터링 시스템(150)과 같은 원격 모니터링 시스템의 사용자로 하여금, 증기-상 전구체 전달 도관의 길이 또는 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 일부를 따르는 복수의 위치들에서의, 증기-상 전구체 전달 도관의 온도 측정들 또는 증기-상 전구체 전달 도관 근처의 온도 측정들을 동시에 뷰잉(view)할 수 있게 한다. 추가로, 일부 실시예들에서, 원격 모니터는, 센서 식별 정보를 사용하여, 트러블슈팅 및/또는 표준 유지보수 절차 목적들에 유익한 각각의 온도 측정의 대략적인 각각의 위치들을 디스플레이하도록 구성된다. 예컨대, 온도 이탈의 트러블슈팅에서, 사용자는 원격 모니터에 의해 디스플레이되는 대응하는 센서 식별 정보를 사용하여 이탈의 대략적인 위치를 결정할 수 있다. 다른 예에서, 유지보수 절차는, 사용자가 시스템 제어기를 기판 프로세싱 모드로 리턴시키기 전에, 사용자에게, 원격 모니터링 시스템을 사용하여, 증기-상 전달 도관의 온도가 증기-상 전달 도관의 길이를 따라 균일한 원하는 온도에 있는 것을 확실히 할 것을 요구할 수 있다. 증기-상 전달 도관 내로 증기-상 전구체를 유동시키기 전에 증기-상 전달 도관의 온도가 균일한 원하는 온도에 있는 것을 확실히 함으로써, 증기-상 전달 도관 내의 바람직하지 않은 응축이 이와 연관된 입자 오염 문제들과 함께 방지될 수 있다.
[0054] 방법(300)은 추가로, 하나 이상의 콘텍스트 이벤트들에 대한 이력 정보의 통계적 분석에 기반하여, 프로세스 개발 및 개선, 및 개선된 통계 프로세스 제어를 가능하게 한다. 예컨대, 이력 정보의 통계적 분석은, 일부 온도 이탈들이 특정 프로세스 시퀀스 또는 시퀀스 액티비티와 상관되어 있음을 드러낼 수 있고, 시퀀스 또는 시퀀스 액티비티의 변경이 온도 이탈을 실질적으로 감소 및/또는 제거하여 이와 연관된 입자 오염 문제들을 감소 또는 제거할 수 있다.
[0055] 도 4는 일 실시예에 따른, 프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법을 제시하는 흐름도이다. 액티비티(405)에서, 방법(400)은, 데이터 입수 디바이스를 통해, 하나 이상의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 여기서, 하나 이상의 온도 센서들은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 위치들에 배치된다. 액티비티(410)에서, 방법(400)은, 프로세싱 챔버에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 여기서, 콘텍스트 정보는 프로세싱 시스템의 동작을 제어하기 위해 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련된다. 일부 실시예들에서, 방법(400)은, 온도 정보, 콘텍스트 정보, 및 일자 및 시간 정보를 포함하는 이력 데이터를 생성하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 방법(400)은 원격 모니터의 메모리에 이력 데이터를 저장하는 단계를 더 포함한다. 방법(400)이 도 1의 단일 챔버 프로세싱 시스템(100)과 같은 단일 챔버 프로세싱 시스템에 대하여 위에서 설명되지만, 방법(400)은 도 2a 및 도 2b에서 설명된 다중-챔버 프로세싱 시스템들(200A-B) 중 하나 이상 또는 이들의 조합들에 적용될 수 있는 것으로 고려된다.
[0056] 방법(400)은, 도 1, 및 도 2a 및 도 2b에서 설명된 원격 모니터링 시스템(150)과 같은 원격 모니터링 시스템의 사용자로 하여금, 프로세싱 시스템의 원하는 컴포넌트들의 온도 측정들 또는 그 원하는 컴포넌트들 근처의 온도 측정들을 동시에 뷰잉할 수 있게 한다. 추가로, 일부 실시예들에서, 원격 모니터링 시스템은, 센서 식별 정보를 사용하여, 트러블슈팅 및/또는 표준 유지보수 절차 목적들에 유익한 각각의 온도 측정의 대략적인 각각의 위치들을 디스플레이하도록 구성된다.
[0057] 방법(400)은 추가로, 하나 이상의 콘텍스트 이벤트들에 대한 이력 정보의 통계적 분석에 기반하여, 프로세스 개발 및 개선, 및 개선된 통계 프로세스 제어를 가능하게 한다. 추가로, 방법(400)은 대량 제조 설비에서의 장비 성능과 상관될 수 있는 이력 정보를 제공함으로써, 정보화된 장비 설계 개선을 가능하게 한다. 예컨대, 비교적 높은 온도들, 예컨대 650 ℃ 초과의 온도들에서 기판들을 프로세싱하도록 구성되는 프로세싱 시스템들에서, 이력 정보는, 기판 지지부, 및 기판 지지부 근처에 배치된 컴포넌트들과 같은, 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨에 배치된 컴포넌트들과 열적으로 연통하는 프로세싱 컴포넌트들의 온도 측정들 및/또는 그 프로세싱 컴포넌트들 근처의 온도 측정들을 포함할 수 있다. 이력 정보의 통계적 분석은, 컴포넌트들 사이의 열적 상호작용들을 포함하는, 컴포넌트들의 설계를 개선하여, 프로세싱 시스템 신뢰성을 개선하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 이력 정보의 통계적 분석은 프로세싱 시스템의 컴포넌트들의 이전에 알려지지 않은 바람직하지 않은 열 조건들(과열)을 나타낼 수 있으며, 이에 대한 개선들은 새롭고 그리고/또는 개선된 냉각 시스템 설계들, 프로세싱 시스템 구성들, 및/또는 프로세싱 컴포넌트들에 대한 재료 선택을 포함할 수 있다.
[0058] 본원에서 설명되는 실시예들은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 다양한 위치들에서의 프로세싱 시스템 온도들의 원격 모니터링을 제공한다. 원격 모니터링, 및 이와 관련된 이력 데이터의 수집 및 분석은 유익하게, 개선된 프로세스 제어 방법들을 가능하게 할 뿐만 아니라, 안정적이고 반복가능한 프로세싱 시스템 성능을 보장하는 데 사용될 수 있는 데이터를 제공한다.
[0059] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 원격 모니터에서, 하나 이상의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계 ― 상기 하나 이상의 온도 센서들은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 하나 이상의 위치들에 배치됨 ―;
    상기 원격 모니터에서, 상기 프로세싱 챔버를 포함하는 프로세싱 시스템에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트(context) 정보를 수신하는 단계 ― 상기 콘텍스트 정보는 상기 프로세싱 시스템의 하나 이상의 동작들을 제어하기 위해 상기 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련됨 ―; 및
    상기 원격 모니터를 사용하여, 상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보에 기초하여 상기 프로세싱 시스템을 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 모니터링하는 단계는:
    상기 온도 정보, 상기 콘텍스트 정보, 및 상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보에 대응하는 일자 및 시간 정보를 포함하는 이력 데이터를 생성하는 단계;
    상기 원격 모니터의 메모리에 상기 이력 데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 이력 데이터를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계를 포함하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 온도 센서들은 상기 프로세싱 시스템의 하나 이상의 표면들 상에 배치되거나, 상기 하나 이상의 표면들 근처에(proximate to) 위치되거나, 상기 하나 이상의 표면들 근방에(adjacent to) 위치되거나, 또는 상기 하나 이상의 표면들과 밀접하게 접촉하며,
    상기 프로세싱 시스템의 하나 이상의 표면들은, 하나 이상의 로드 락 챔버들, 하나 이상의 이송 챔버들, 하나 이상의 로봇 핸들러(robot handler)들, 상기 하나 이상의 로봇 핸들러들에 각각 커플링된 하나 이상의 모터들, 상기 하나 이상의 이송 챔버들과 하나 이상의 프로세싱 챔버들 사이에 배치된 하나 이상의 도어들 또는 밸브들, 상기 하나 이상의 이송 챔버들과 상기 하나 이상의 로드 락 챔버들 사이에 배치된 하나 이상의 도어들 또는 밸브들, 하나 이상의 가스 공급 캐비닛(cabinet)들, 하나 이상의 액체-상 전구체 앰풀들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 각각의 기판 지지 샤프트들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 각각의 리프트 후프 샤프트(lift hoop shaft)들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 상기 기판 지지 샤프트들에 각각 커플링된 하나 이상의 제1 액추에이터들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 상기 리프트 후프 샤프트들에 각각 커플링된 하나 이상의 제2 액추에이터들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들에 유동적으로(fluidly) 커플링된 각각의 배기 도관들, 각각의 전용 챔버 배기 펌프들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 각각의 챔버 벽들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 각각의 챔버 덮개 조립체들, 상기 하나 이상의 프로세싱 챔버들의 각각의 챔버 베이스(base)들, 하나 이상의 증기-상 전달 도관들의 길이들의 적어도 부분들을 따르는 복수의 위치들, 또는 이들의 조합들의 표면들을 포함하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 정보를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계를 더 포함하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    사용자에게 제어-불능(out-of-control) 이벤트를 통신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제어-불능 이벤트는 상기 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 온도 정보 이내의 하나 이상의 데이터 포인트들을 포함하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 원격 모니터를 사용하여, 상기 하나 이상의 온도 센서들로부터 수신된 온도 정보를 모니터링하는 단계를 더 포함하며,
    상기 원격 모니터는 상기 시스템 제어기에 통신가능하게 커플링되는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제어-불능 이벤트는, 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 상기 온도 정보 이내의 하나 이상의 데이터 포인트들 또는 상기 온도 정보로부터 계산된 하나 이상의 값들을 포함하는 하나 이상의 이력 데이터 포인트들을 포함하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은 증기-상 전구체 소스, 및 상기 프로세싱 볼륨에 상기 증기-상 전구체 소스를 유동적으로 커플링시키는 증기-상 전구체 전달 도관을 더 포함하고; 그리고
    상기 온도 센서들 중 하나 이상은 상기 증기-상 전구체 전달 도관 상에 배치되거나, 상기 증기-상 전구체 전달 도관 근방에 배치되거나, 상기 증기-상 전구체 전달 도관 근처에 배치되거나, 또는 상기 증기-상 전구체 전달 도관과 밀접하게 접촉하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 원격 모니터를 사용하여, 상기 하나 이상의 온도 센서들로부터 수신된 온도 정보를 모니터링하는 단계를 더 포함하며,
    상기 원격 모니터는 상기 시스템 제어기에 커플링되는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 증기-상 전구체 전달 도관의 온도 정보를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계; 및
    사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제어-불능 이벤트는 상기 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 상기 온도 정보 이내의 하나 이상의 데이터 포인트들을 포함하는,
    프로세싱 시스템을 모니터링하는 방법.
  12. 원격 모니터에서, 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 적어도 일부를 따라 각각의 복수의 위치들에 포지셔닝된 복수의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계 ― 상기 증기-상 전구체 전달 도관은 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨에 증기-상 전구체 소스를 유동적으로 커플링시킴 ―;
    상기 원격 모니터에서, 프로세싱 시스템에 커플링된 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계 ― 상기 프로세싱 시스템은 상기 증기-상 전구체 소스 및 상기 프로세싱 챔버를 포함하고, 상기 콘텍스트 정보는 상기 프로세싱 시스템의 동작을 제어하기 위해 상기 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련됨 ―; 및
    상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보에 기초하여 상기 프로세싱 시스템을 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 모니터링하는 단계는:
    상기 온도 정보, 상기 콘텍스트 정보, 및 상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보에 대응하는 일자 및 시간 정보를 포함하는 이력 데이터를 생성하는 단계;
    메모리에 상기 이력 데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 이력 데이터를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계를 포함하는,
    증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 원격 모니터는 상기 시스템 제어기에 통신가능하게 커플링되는,
    증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 온도 정보를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계; 및
    사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제어-불능 이벤트는 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 상기 온도 정보 이내의 하나 이상의 데이터 포인트들을 포함하는,
    증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제12 항에 있어서,
    사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제어-불능 이벤트는, 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 상기 온도 정보 이내의 하나 이상의 데이터 포인트들 또는 상기 온도 정보로부터 계산된 하나 이상의 값들을 포함하는 하나 이상의 이력 데이터 포인트들을 포함하는,
    증기-상 전구체 전달 도관을 모니터링하는 방법.
  17. 온도 모니터링 시스템으로서,
    원격 모니터를 포함하며, 상기 원격 모니터는,
    프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 외부의 복수의 위치들에 각각 포지셔닝된 복수의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하고,
    상기 프로세싱 챔버를 포함하는 프로세싱 시스템의 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하고, 그리고
    상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보에 기초하여 상기 프로세싱 시스템을 모니터링하도록
    구성되고, 상기 콘텍스트 정보는 상기 프로세싱 시스템의 하나 이상의 동작들을 제어하기 위해 상기 시스템 제어기에 의해 실행되는 명령들과 관련되고,
    상기 모니터링하는 것은:
    상기 온도 정보, 상기 콘텍스트 정보, 및 상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보에 대응하는 일자 및 시간 정보를 포함하는 이력 데이터를 생성하는 것;
    상기 원격 모니터의 메모리에 상기 이력 데이터를 저장하는 것; 및
    상기 이력 데이터를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 것을 포함하는,
    온도 모니터링 시스템.
  18. 제17 항에 있어서,
    프로세서에 의해 실행될 때 방법을 수행하기 위한 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체를 더 포함하며,
    상기 방법은,
    상기 복수의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계;
    상기 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계;
    상기 프로세싱 챔버의 상기 프로세싱 볼륨 외부의 위치들에서 측정된 온도들에 대한 온도 정보를 모니터링하는 단계;
    상기 온도 정보를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계; 및
    사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제어-불능 이벤트는 상기 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 상기 온도 정보 내의 하나 이상의 데이터 포인트를 포함하는,
    온도 모니터링 시스템.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 복수의 온도 센서들 중 하나 이상은 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 적어도 일부를 따라 하나 이상의 위치들에 각각 포지셔닝되며,
    상기 증기-상 전구체 전달 도관은 상기 프로세싱 볼륨에 증기-상 전구체 소스를 유동적으로 커플링시키고,
    상기 증기-상 전구체 전달 도관은 상기 증기-상 전구체 전달 도관의 길이의 적어도 일부를 따라 가열되는,
    온도 모니터링 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    프로세서에 의해 실행될 때 방법을 수행하기 위한 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체를 더 포함하며,
    상기 방법은:
    상기 복수의 온도 센서들로부터 온도 정보를 수신하는 단계;
    상기 시스템 제어기로부터 콘텍스트 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 온도 정보 및 상기 콘텍스트 정보를 사용하여 상기 프로세싱 시스템을 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 모니터링하는 단계는:
    상기 온도 정보를 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들과 비교하는 단계; 및
    상기 온도 정보 내의 하나 이상의 데이터 포인트들이 상기 하나 이상의 미리-결정된 제어 한계들을 상회 또는 하회하는 경우, 사용자에게 제어-불능 이벤트를 통신하는 단계
    를 포함하는,
    온도 모니터링 시스템.
KR1020207023218A 2018-01-15 2019-01-11 반도체 제조 생산성을 위한 진보된 온도 모니터링 시스템 및 방법들 KR102474052B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201841001599 2018-01-15
IN201841001599 2018-01-15
PCT/US2019/013209 WO2019140200A1 (en) 2018-01-15 2019-01-11 Advanced temperature monitoring system and methods for semiconductor manufacture productivity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200099213A KR20200099213A (ko) 2020-08-21
KR102474052B1 true KR102474052B1 (ko) 2022-12-02

Family

ID=67213034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207023218A KR102474052B1 (ko) 2018-01-15 2019-01-11 반도체 제조 생산성을 위한 진보된 온도 모니터링 시스템 및 방법들

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12068180B2 (ko)
KR (1) KR102474052B1 (ko)
CN (1) CN111727499A (ko)
TW (2) TWI756962B (ko)
WO (1) WO2019140200A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210381107A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 Micron Technology, Inc. Material deposition systems, and related methods and microelectronic devices
US12013291B2 (en) * 2020-10-14 2024-06-18 Applied Materials, Inc. Advanced temperature monitoring system with expandable modular layout design
TW202243755A (zh) * 2021-03-18 2022-11-16 荷蘭商Asm Ip私人控股有限公司 半導體處理系統、用於預清潔基板的方法、半導體處理無水氟化氫遞送系統、半導體處理水蒸氣遞送系統、及形成鈍化膜的方法
CN113549903A (zh) * 2021-07-20 2021-10-26 昆明理工大学 一种原子层沉积设备的远程控制系统及方法
WO2024178221A1 (en) * 2023-02-24 2024-08-29 Lam Research Corporation Thermally controlled chamber disconnect

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017056244A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6527865B1 (en) 1997-09-11 2003-03-04 Applied Materials, Inc. Temperature controlled gas feedthrough
US6296711B1 (en) * 1998-04-14 2001-10-02 Cvd Systems, Inc. Film processing system
US6210485B1 (en) 1998-07-21 2001-04-03 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition vaporizer
US6635114B2 (en) 1999-12-17 2003-10-21 Applied Material, Inc. High temperature filter for CVD apparatus
JP4128339B2 (ja) * 2001-03-05 2008-07-30 株式会社日立製作所 試料処理装置用プロセスモニタ及び試料の製造方法
US6701066B2 (en) * 2001-10-11 2004-03-02 Micron Technology, Inc. Delivery of solid chemical precursors
JP4043488B2 (ja) * 2003-02-04 2008-02-06 東京エレクトロン株式会社 処理システム及び処理システムの稼動方法
JP2005079141A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Asm Japan Kk プラズマcvd装置
JP2005085935A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2005286206A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Hitachi High-Technologies Corp 半導体製造装置およびその監視・解析支援方法
US7642205B2 (en) 2005-04-08 2010-01-05 Mattson Technology, Inc. Rapid thermal processing using energy transfer layers
EP2998894B1 (en) * 2005-07-11 2021-09-08 Brooks Automation, Inc. Intelligent condition monitoring and fault diagnostic system
US8394454B2 (en) * 2008-03-08 2013-03-12 Omniprobe, Inc. Method and apparatus for precursor delivery system for irradiation beam instruments
US8983631B2 (en) * 2009-06-30 2015-03-17 Lam Research Corporation Arrangement for identifying uncontrolled events at the process module level and methods thereof
US8555809B2 (en) * 2010-01-14 2013-10-15 Rohm And Haas Electronic Materials, Llc Method for constant concentration evaporation and a device using the same
JP5734081B2 (ja) 2010-10-18 2015-06-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理装置の温度制御方法、及び基板処理装置の加熱方法
KR101285866B1 (ko) * 2011-05-20 2013-07-12 엠아이지 (주) 제조장비의 온도 모니터링 장치
CN103688339B (zh) * 2011-07-22 2016-09-28 应用材料公司 用于ald/cvd工艺的反应物输送系统
US20130025786A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Vladislav Davidkovich Systems for and methods of controlling time-multiplexed deep reactive-ion etching processes
CN103828031B (zh) 2011-08-17 2016-10-26 朗姆研究公司 用于监测复用加热器阵列的温度并控制该阵列的系统和方法
JP5938932B2 (ja) * 2012-02-14 2016-06-22 セイコーエプソン株式会社 ハンドラー、及び部品検査装置
KR101283571B1 (ko) * 2012-03-12 2013-07-08 피에스케이 주식회사 공정 처리부 및 기판 처리 장치, 그리고 이를 이용한 기판 처리 방법
TWI623960B (zh) * 2013-03-27 2018-05-11 蘭姆研究公司 半導體製造設備及其處理方法
JP6407694B2 (ja) 2014-12-16 2018-10-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
EP3338299A4 (en) 2015-08-18 2019-05-15 Veeco Instruments Inc. TREATMENT-SPECIFIC SEMICONDUCTOR WAFER SUPPORT CORRECTION FOR ENHANCED THERMAL UNIFORMITY IN CHEMICAL VAPOR DEPOSITION SYSTEMS AND METHODS
JP6339057B2 (ja) 2015-09-29 2018-06-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム
US10192762B2 (en) * 2016-01-26 2019-01-29 Applied Materials, Inc. Systems and methods for detecting the existence of one or more environmental conditions within a substrate processing system
JP6775533B2 (ja) 2016-02-05 2020-10-28 株式会社国際電気セミコンダクターサービス 基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板保持具、および小型保持具
WO2017168676A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社日立国際電気 基板処理装置、装置管理コントローラ及び記録媒体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017056244A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
US20190221458A1 (en) 2019-07-18
WO2019140200A1 (en) 2019-07-18
KR20200099213A (ko) 2020-08-21
TWI714947B (zh) 2021-01-01
US12068180B2 (en) 2024-08-20
TW202127276A (zh) 2021-07-16
TW201937383A (zh) 2019-09-16
CN111727499A (zh) 2020-09-29
TWI756962B (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102474052B1 (ko) 반도체 제조 생산성을 위한 진보된 온도 모니터링 시스템 및 방법들
JP7175283B2 (ja) 高温セラミックヒータ上の集積化基板温度測定
KR101177962B1 (ko) 히터 소선의 수명 예측 방법, 열처리 장치, 기록 매체,히터 소선의 수명 예측 처리 시스템
US6898558B2 (en) Method and apparatus for monitoring a material processing system
JP5774331B2 (ja) 基板処理システム、管理装置、データ解析方法、及びデータ解析プログラム
JP6204344B2 (ja) 基板処理システム、管理装置、及び表示方法
US20210313205A1 (en) Substrate Processing Apparatus, Method of Manufacturing Semiconductor Device and Heater
WO2006070689A1 (ja) 半導体製造装置、当該半導体製造装置における異常の検出、異常の原因の特定或いは異常の予測を行う方法、並びに当該方法を実施するためのコンピュータプログラムを記録した記憶媒体
KR20110038607A (ko) 기판의 이상 배치 상태의 검지 방법, 기판 처리 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 및 기판 처리 장치
US20200051834A1 (en) Progressive heating of components of substrate processing systems using tcr element-based heaters
TWI823977B (zh) 預防半導體基板處理中基座上的沉積
JP2006186280A (ja) 半導体製造装置及び記憶媒体
JP2012525002A (ja) 基板冷却制御
TWI840525B (zh) 用以估計溫度的靜電卡盤加熱器電阻量測
CN221447101U (zh) 温度监测系统
JP2018125466A (ja) オゾンガス加温機構、基板処理装置及び基板処理方法
KR20220107033A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램
US20240110283A1 (en) Systems and methods for monitoring a condition of lamps used in semiconductor fabrication processing
US20230274919A1 (en) Controlling temperature profiles of plasma chamber components using stress analysis
US20220384214A1 (en) Method for managing temperature in semiconductor fabrication facility
JP2006114638A (ja) 熱処理装置、熱処理方法及び昇温レートの算出方法
TW202431337A (zh) 在真空介面上溫度探頭的低通力致動用的伸縮囊密封
WO2024064049A1 (en) Bellows seal for low thru-force actuation of temperature probe across vacuum interface

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant