KR102536735B1 - 프로세싱 챔버에서 특성화들 및 고장 검출들을 위한 보드 핑거프린팅 - Google Patents

프로세싱 챔버에서 특성화들 및 고장 검출들을 위한 보드 핑거프린팅 Download PDF

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Abstract

비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 진단 서버(server)의 프로세싱 디바이스(processing device)에 의해 실행될 때, 프로세싱 디바이스가 특정 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장한다. 이 동작들은, 프로세싱 챔버로부터, (i) 프로세싱 챔버의 제어기의 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초하는 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 프로세싱 챔버로부터의 피드백(feedback)을 통합하는 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신하는 동작을 포함한다. 이 동작들은, 조합된 신호의 측정 값들 및 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트(baseline bode fingerprint)를 생성하는 단계를 더 포함한다. 이 동작들은, 컴퓨터 스토리지(computer storage)에, 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 단계를 더 포함한다.

Description

프로세싱 챔버에서 특성화들 및 고장 검출들을 위한 보드 핑거프린팅
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 프로세싱 챔버(processing chamber)에서 특성화들 및 고장 검출들을 위한 보드 핑거프린팅(bode fingerprinting)에 관한 것이다.
[0002] 프로세싱 챔버의 구성요소들에 대한 변경들은 다양한 프로세싱 파라미터(parameter)들, 및 프로세싱 챔버가 프로세스 변동들의 엄격한 허용 오차들을 충족하는지 여부에 영향을 미친다. 이는 반도체 프로세싱된 구성요소들 및 집적 칩(chip)들에 요구되는 점점 더 작은 치수들, 및 이에 따라 (예를 들어, 나노미터(nanometer) 정밀도 이내의) 높은 정밀도 때문이다. 따라서, 하드웨어(hardware) 성능의 작은 변화조차도 프로세싱 챔버들 내의 에칭(etch) 결과들의 변동에 나타날 수 있다. 프로세싱 챔버 구성요소들은 구조적 기계적, 전기적, 가스 흐름 관련된, 그리고 배기 퍼지(purge) 관련된 구성요소들을 포함한다. 이러한 구성요소들은 시간이 지남에 따라 그리고 반복적으로 사용됨에 따라 노후화되므로, 프로세싱의 오류들이 검출되거나 또는 증가하는 빈도로 나타날(reveal) 수 있다. 이러한 오류들을 처리하려면 진단들, 부품들 교체, 및 교정들을 수행하기 위해 프로세싱 시스템을 셧다운(shut down)하는 것을 때때로 수반하는데, 이는 가동 중지 시간 및 비효율성들을 수반한다. 이러한 가동 중지 시간의 대부분은 이러한 오류들의 근본 원인이 될 수 있는 구성요소들을 결정하기 위한 문제들을 진단하는데 사용된다.
[0003] 여기에 설명된 실시예들 중 일부는 보드 핑거프린팅에 사용될 데이터를 수집하는 프로세싱 챔버를 위한 방법들을 커버한다. 일 실시예에서, 이 방법은 챔버 신호 관리자(chamber signal manager)의 신호 생성기에 의해, 프로세싱 챔버 내의 설정을 제어하는 제어기의 출력 신호 상으로 교류 신호파를 주입하는 단계를 포함한다. 주입은 설정을 조정할 액추에이터(actuator)에 공급되는 조합된 신호를 생성한다. 이 방법은 프로세싱 챔버에 결합된 센서에 의해, 설정을 위한 조합된 신호에 대한 응답으로 응답 값을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 챔버 신호 관리자의 비교기에 의해, 설정점 입력과 응답 값 간의 차이를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은, 이 차이를 기초로 하여 제어기에 의해, 출력 신호에 대한 변경들을 통해 설정을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은, 챔버 신호 관리자에 의해, 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트(baseline bode fingerprint)를 생성하기 위해, 조합된 신호 및 변경된 출력 신호를 진단 서버(server)로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 베이스라인 보드 핑거프린트는 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용된다.
[0004] 관련 실시예들에서, 프로세싱 챔버로부터 진단 데이터를 수신하고 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용하기 위한 보드 핑거프린트를 생성하기 위한 방법들 또는 관련 소프트웨어(software)가 여기에 설명된다. 일 실시예에서, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 진단 서버의 프로세싱 디바이스(device)에 의해 실행될 때, 프로세싱 디바이스가 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장한다. 동작들은, 프로세싱 챔버로부터, (i) 프로세싱 챔버의 제어기의 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초하는 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 프로세싱 챔버로부터의 피드백(feedback)을 통합하는 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 동작들은, 조합된 신호의 측정 값들 및 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하는 동작을 더 포함할 수 있다. 동작들은, 컴퓨터 스토리지(computer storage)에, 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 동작을 더 포함할 수 있다.
[0005] 보드 핑거프린팅에 사용될 데이터를 수집하는 프로세싱 챔버를 위한 추가 실시예에서, 방법은, 챔버 신호 관리자의 신호 생성기에 의해, 챔버 신호 관리자의 MFC(mass flow controller)에 교류 신호파를 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, MFC에 의해, 프로세싱 챔버에 결합된 FRC(flow ratio controller)를 제어하는 단계 ― FRC는 가스 노즐(gas nozzle)에 대한 조정들을 통해 프로세싱 챔버 내의 압력 역학을 제어함 ― 를 더 포함할 수 있다. 이 방법은, 프로세싱 챔버에 결합된 압력계에 의해, 프로세싱 챔버의 압력 측정 값을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은, 비교기를 사용하여 피드백 제어기에, 압력 설정점과 압력 측정 값 간의 차이를 입력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은, 피드백 제어기에 의해, 차이에 대한 응답으로 프로세싱 챔버 내의 압력 역학을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은, 챔버 신호 관리자에 의해, 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 교류 신호파, FRC의 출력, 및 압력 측정 값을 진단 서버에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0006] 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용하기 위한 보드 핑거프린트를 생성하는 추가 실시예에서, 방법은, 프로세싱 챔버의 챔버 신호 관리자로부터, MFC(mass flow controller)에 주입된 교류 신호파; 및 프로세싱 챔버에 결합된 압력계에 의해 검출된 압력 측정 값을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 프로세서에 의해, 적어도 교류 신호파 및 압력 측정 값에 기초하여 제1 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하는 단계, 및 챔버 진단들을 프로세싱하는 데 나중에 사용하기 위해 프로세서에 의해 컴퓨터 스토리지 내에 제1 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0007] 다수의 다른 특징들이 본 개시내용의 이들 및 다른 실시예들에 따라 제공된다. 본 개시내용의 다른 특징들 및 실시예들은 이하의 상세한 설명, 청구항들, 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전하게 명백해질 것이다.
[0008] 본 개시내용은 유사한 참조 부호들이 유사한 엘리먼트들을 나타내는 첨부 도면들의 도면들에서, 제한이 아니라, 예로서 예시된다. 본 개시내용에서 "일(an)" 또는 "하나의(one)" 실시예에 대한 상이한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것은 아니며, 이러한 언급들은 적어도 하나를 의미한다는 점에 유의해야 한다.
[0009] 도 1은 다양한 실시예들에 따른 진단 서버 및 챔버 관리 시스템을 포함하는 예시적인 클라이언트-서버 아키텍처(client-server architecture)의 블록도이다.
[0010] 도 2a는 다양한 실시예들에 따른 보드 핑거프린트를 이용한 프로세싱 챔버 진단을 위한 방법의 흐름도이다.
[0011] 도 2b는 다양한 실시예들에 따른 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 보드 핑거프린트 데이터로부터의 예시적인 개방 루프(loop) 위상 응답들을 예시하는 그래프이다.
[0012] 도 3은 실시예에 따른, 도 1의 챔버 관리 시스템의 챔버 신호 관리자와 프로세싱 챔버 사이의 피드백 제어의 블록도이다.
[0013] 도 4a는 실시예에 따른, 보드 핑거프린팅 분석에 사용하기 위한 도 3의 프로세싱 챔버와 연관된 데이터를 수집하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0014] 도 4b는 일 실시예에 따른, 도 3의 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하도록, 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0015] 도 4c는 다양한 실시예들에 따른, 결함을 검출하고 그리고/또는 오퍼레이터(operator)에 경고하기 위해 베이스라인 보드 핑거프린트(도 4b)와 비교할 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하도록, 나중 시점에서 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0016] 도 5는 실시예에 따른, 도 1의 챔버 관리 시스템의 챔버 신호 관리자와 프로세싱 챔버 사이의 압력 역학을 포함하는 피드백 제어의 블록도이다.
[0017] 도 6a는 실시예에 따른, 보드 핑거프린팅 분석에 사용하기 위한 도 5의 프로세싱 챔버와 연관된 데이터를 수집하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0018] 도 6b는 실시예에 따른, 도 5의 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하도록, 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0019] 도 6c는 다양한 실시예들에 따른, 결함을 검출하고 그리고/또는 오퍼레이터에 경고하기 위해 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트(도 6b)와 비교할 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하도록, 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0020] 도 7은 실시예에 따른 비선형 시스템의 보드 플롯(plot)(예를 들어, 핑거프린트)의 개방 루프 이득을 예시하는 그래프이다.
[0021] 도 8a는 실시예에 따른, 비선형 챔버 관리 시스템에 대한 보드 핑거프린트 분석을 수행하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0022] 도 8b는 실시예들에 따른, 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 보드 핑거프린트 데이터로부터의 예시적인 개방 루프 이득 응답들의 그래프이다.
[0023] 도 8c는 실시예에 따른, 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 보드 핑거프린트로부터의 예시적인 폐쇄 루프 감도 응답들의 그래프이다.
[0024] 도 9a 및 도 9b는 각각, 실시예에 따른, 개방 루프 응답 보드 핑거프린트의 예시적인 진폭 및 위상의 그래프이다.
[0025] 도 9c는 실시예에 따른, 보드 핑거프린트의 예시적인 상보적 응답의 그래프이다.
[0026] 도 9d는 실시예에 따른, 보드 핑거프린트의 예시적인 폐쇄 루프 감도 응답의 그래프이다.
[0027] 여기에 설명된 실시예들은 프로세싱 챔버를 특성화하고 프로세싱 챔버와 연관된 결함들 또는 고장들을 진단하는 데 사용하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 프로세싱 챔버는 오늘날의 전자 제품에 사용되는 집적 칩들 및 다른 구성요소들(예를 들어, 제어 보드(board)들)을 포함하여, 다양한 반도체 제품들을 제조하기 위해 기판들을 프로세싱하기 위한 전기기계, 다중 구성요소 시스템을 포함한다. 프로세싱 챔버는 다수의 하드웨어 구성요소들, 전기 구성요소들, 전기기계 구성요소들(예를 들어, 로보틱스(robotics)), 파라미터 설정들(예를 들어, 온도, 압력, 전류, 임피던스(impedance) 등), 및 이러한 구성요소들 및 설정들과 관련된 교정들을 포함한다. 기판들은 일반적으로 부식성 가스들을 포함하는 증착 및 에칭을 사용하여 진공 하에서 프로세싱된다. 프로세싱 챔버의 구성요소들의 반복적인 사용과 혼합된 부식성 환경은 프로세싱 챔버 및 그의 지원 서브시스템(sub-system)들이 사용에 의해 노후화됨에 따라 오류들 및 고장들로 이어진다. 예를 들어, 프로세싱 챔버는 제조된 부품들이 이전에 논의된 엄격한 허용 오차들을 벗어나게 할 수 있는 성능 드리프트(drift)를 겪을 수 있다.
[0028] 다양한 실시예들에는, 프로세싱 챔버 및 그의 다양한 구성요소들을 특성화하고, 또한 많은 구성요소들 중 어느 것이 허용 오차 사양들을 벗어나 작동하고 있을 수 있는지(예를 들어, 고장이 나기 시작함) 또는 이미 고장 난 것인지 진단하기 위한 시스템들 및 방법들이 개시된다. 특성화는 예를 들어 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 프로세싱 챔버가 처음으로 사용될 때 프로세싱 챔버의 거동을 측정하고, 추가 보드 핑거프린트들을 생성하기 위해 작동 중에 주기적으로 그의 거동을 다시 측정함으로써 수행될 수 있다. 프로세싱 챔버를 통한 피드백 제어 루프의 입력 신호의 주파수를 변화시키고, 제어 루프의 2개 이상의 지점들에서의 입력 신호를 기초로 하여 주파수 도메인(domain) 응답 데이터를 수집하고, 그 후 수집된 주파수 도메인 응답 데이터를 프로세싱하여 보드 핑거프린트를 생성하는 것에 기초하여 보드 핑거프린트가 생성될 수 있다.
[0029] 대응하는 실시예들에서, 나중에 생성된 보드 핑거프린트들은 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교되어, 나중에 생성된 보드 핑거프린트와 베이스라인 보드 핑거프린트 간의 변화량을 검출할 수 있다. 변화량이 임계값보다 더 크다면, 분석을 수행하는 진단 서버가 오퍼레이터에 경고를 보내고, 유지보수를 개시하는 것 등을 수행할 수 있다. 진단 서버는 또한 변화량에 대한 원인인, 예를 들어 고장이거나 또는 고장 난 프로세싱 챔버의 구성요소 또는 특정 실시예를 진단하기 위해, (예를 들어, 2개의 보드 플롯 곡선들 사이의) 보드 핑거프린트들의 차이들을 분석할 수 있다. 그 다음, 특정 구성요소는 예를 들어 유지보수 및/또는 재교정으로 교체되거나 또는 특정 실시예가 업데이트되거나 또는 해결될 수 있다. 프로세싱에서 적절한 허용 오차들을 복원하는 구성요소 교체 또는 유지보수 후에, 새로운 베이스라인 보드 핑거프린트가 생성될 수 있다.
[0030] 일부 실시예들에서, 특정 구성요소 또는 서브시스템이 프로세싱 챔버 레벨 보드 핑거프린팅 분석으로부터 식별 가능하지 않다면, 프로세싱 챔버의 개별 구성요소 또는 서브시스템에 대한 분리된 피드백 제어로부터 추가 데이터가 수집될 수 있다. 예를 들어, 거동은 프로세싱 챔버의 개별 구성요소 또는 서브시스템과 관련된 예를 들어 센서들, 액추에이터들, 압력, 유량, 온도, RF(radio frequency) 컨덕턴스(conductance) 등을 통한 특정 유형의 거동으로 개별적으로 분리될 수 있다. 그런 다음 진단 서버는 분리된 데이터를 분석할 수 있는데, 예를 들어 장애가 있는 것이 검출될 때까지 프로세싱 챔버의 상이한 구성요소들 및/또는 서브시스템들을 스텝 스루(step through)하기 위해 해당 개별 구성요소 또는 서브시스템에 대한 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 수 있는 보다 구체적인 보드 핑거프린트를 생성할 수 있다. 이러한 프로세스는 의도된 허용 오차들을 벗어난 프로세싱(또는 다른 프로세싱 문제들)을 유발할 수 있는 장애 또는 고장이 검출될 때까지 원하는 대로 반복될 수 있다.
[0031] 다양한 실시예들에서, 개시된 시스템들 및 방법들은 구성요소 또는 서브시스템의 실제 고장 전에 디폴트(default)들, 장애들, 또는 챔버 드리프트를 진단할 수 있는 것을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 많은 이점들을 포함한다. 이를 통해 일부 구성요소들 또는 서브시스템들의 수명을 연장하거나 또는 적어도 고장 난 구성요소 또는 서브시스템을 교체하는 데 필요할 수 있는 가동 중지 시간을 계획할 수 있는 사전 예방적 유지보수가 허용된다. 추가로, 이제 프로세싱 챔버가 진공 하에 있는 동안 일부 유지보수 및 심지어 부품 교체가 수행될 수 있으므로, 따라서 교체 또는 수리를 위해 대기압으로 이동하는 것에 수반된 가동 중지 시간이 회피될 수 있다. 본 도면들을 참조하여 설명되는 바와 같이 추가적인 또는 상이한 이점들이 당업자들에게 명백해질 것이다.
[0032] 도 1은 다양한 실시예들에 따른 진단 서버(102) 및 챔버 관리 시스템(150)을 포함하는 예시적인 클라이언트-서버 아키텍처(100)의 블록도이다. 챔버 관리 시스템(150)은 프로세싱 챔버(160)에 결합된 챔버 신호 관리자(154)를 포함할 수 있다(그러나 이에 제한되지 않음). 프로세싱 챔버(160)는 물리적 챔버, ESC(electrostatic chuck) 조립체, 및 물리적 챔버 내의 프로세싱 기판들과 관련된 기계적(예를 들어, 로봇식) 부품들을 작동시키는 전기 시스템들과 같이 이전에 언급된 구성요소들 및 서브시스템들을 포함할 수 있다.
[0033] 다양한 실시예들에서, 보드 핑거프린트가 생성될 수 있는 2개의 기본 종류들의 시스템들, 즉 개방 루프 및 폐쇄 루프가 있다. 이들은 변하는 주파수를 갖는 입력들에 대한 주파수 도메인 응답들을 테스트(test)하도록 의도된 주파수 도메인 계산들이다. 개방 루프 시스템은 출력 Y(f)에서 주파수 응답을 생성하는 시스템(예를 들어, 플랜트(plant) 또는 G(f))에 의해 프로세싱되는 입력 X(f)로 볼 수 있다. 개시된 실시예들에서, 플랜트 또는 G(f)는 프로세싱 챔버(160) 또는 그의 서브시스템과 관련된다. 개방 루프 시스템에서, G(f)는 Y(f)를 X(f)로 나눈 것으로 또는 Y(f)/X(f)로 표현될 수 있다. 보드 차트들은 주파수에 대한 G(f) 진폭의 플롯들 및 주파수에 대한 G(f) 위상의 플롯들이다. G(f)는 복소수 값이므로, G(f)는 진폭 및 위상의 실수 및 허수 값들로 나타낼 수 있다.
[0034] 폐쇄 루프 시스템에서, 출력 Y(f)는 제어 시스템 내의 피드백으로서 프로세스 G(f)로 피드백될 수 있다. 실시예들에서, 피드백 제어 시스템에 의해 생성된 폐쇄 루프 보드 데이터는 감도 플롯, 예를 들어, 주파수에 대한 1/(1 + G(f))의 진폭, 폐쇄 루프 이득, 예를 들어, 주파수 및 대역폭 값들에 대한 Y(f)/X(f)의 진폭, 제어 시스템의 이득 마진(GM), 및 위상 마진(PM)의 생성을 가능하게 할 수 있다. 대역폭, GM 및 PM은 프로세싱 챔버(160)의 사양 허용 오차들 및 다른 요구 사항들과 관련하여 안정성(예를 들어, 안정성 마진), 견고성, 및 성능을 나타내기 위해 사용될 수 있는 제어 시스템의 특성들이다. 본 명세서에서 참조되는 바와 같이, 해당 보드 데이터로부터 생성된 보드 데이터 및 보드 핑거프린트들은 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 응답들 중 하나 또는 둘 모두일 수 있다.
[0035] 다양한 실시예들에서, 챔버 신호 관리자(154)는 프로세싱 챔버(160) 내에서(또는 이와 연관하여) 설정을 제어하는 제어기의 출력 신호 상으로 교류 신호파를 주입하도록 구성된다. 교류 신호파(예를 들어, 정현파 파형)의 주입은 설정을 조정할 액추에이터에 공급되는 조합된 신호를 생성한다. 실시예들에서, 챔버 신호 관리자(154)는 예를 들어 사용자 정의 주파수 범위에 기초하여 대안적인 신호파가 그의 주파수를 연속적으로 변경하게 한다. 상이한 설정들을 측정하고 조정하는 것과 관련된 센서들 및 액추에이터들의 유형들은 도 3, 도 4a, 도 5, 및 도 6a를 참조하여 여기에서 더 상세히 논의될 것이다.
[0036] 다양한 실시예들에서, 진단 서버(102)는 프로세서(104)(예를 들어, 프로세싱 디바이스), 메모리(130), 디스플레이(display) 디바이스(132), 사용자 인터페이스(136), 통신 인터페이스(140), 입/출력(I/O) 디바이스(들)(144), 및 스토리지(148)(예를 들어, 프로세서(104)에 의해 실행 가능한 소프트웨어 명령들이 저장되어 있는 컴퓨터 스토리지 또는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리)를 포함한다(그러나 이에 제한되지 않음). 프로세서(104)는 보드 핑거프린트 주파수 응답 분석(FRA)(120)을 실행하도록 구성된 진단 구성요소(108)를 더 포함할 수 있다. 메모리(130)는 DIMM(dual in-line memory module), SO-DIMM(small outline DIMM), 및/또는 NVDIMM(non-volatile dual in-line memory module) 또는 다른 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 스토리지(148)는 SSD(solid-state drive), 플래시 드라이브(flash drive), USB(universal serial bus) 플래시 드라이브, eMMC(embedded Multi-Media Controller) 드라이브, UFS(Universal Flash Storage) 드라이브, 보안 디지털(SD) 카드, 및 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 스토리지 디바이스일 수 있다. 다른 컴퓨터 스토리지 및/또는 스토리지 디바이스들이 고려된다.
[0037] 개시된 실시예들에서, 보드 핑거프린트 FRA(120)는, 프로세싱 챔버(160)로부터, (i) 프로세싱 챔버의 제어기의 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초하는 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 프로세싱 챔버로부터의 피드백을 통합하는 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신한다. 보드 핑거프린트 FRA(120)는, 조합된 신호의 측정 값들 및 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트를 더 생성할 수 있다. 보드 핑거프린트 FRA(120)는, 스토리지(148)에, 프로세싱 챔버(160)의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 더 저장할 수 있다.
[0038] 그 다음, 보드 핑거프린트 FRA(120)는, 나중 시점에, 프로세싱 챔버로부터, (i) 제어기의 업데이트된 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초한 업데이트된 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 프로세싱 챔버로부터의 피드백을 통합하는 제어기의 업데이트된 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신할 수 있다. 보드 핑거프린트 FRA(120)는, 업데이트된 조합된 신호의 측정 값들 및 업데이트된 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성할 수 있다. 보드 핑거프린트 FRA(120)는 베이스라인 보드 핑거프린트와 업데이트된 보드 핑거프린트 간의 변화량을 검출하고, 변화량이 임계값보다 더 크다는 결정에 대한 응답으로 오퍼레이터에 결함 또는 장애를 경고할 수 있다. 변화량은 예를 들어 저주파 이득 또는 공진 시프트(shift)에 관한 것일 수 있다.
[0039] 다양한 실시예들에서, 업데이트된 보드 핑거프린트는 업데이트된 보드 플롯 데이터에 기초하여 생성된다. 진단 서버(102)는, 업데이트된 보드 플롯 데이터의 컨덕턴스 곡선들을 사용하여, 교류 신호파를 생성하기 위해 사용되는 신호 생성기의 상이한 주파수들에서 폐쇄 루프 주파수 응답의 이득 마진(GM), 위상 마진(PM), 및 대역폭(BW)을 더 계산할 수 있다(도 9b 참조). 진단 서버(102)는, 이득 마진, 위상 마진, 또는 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 프로세싱 챔버의 챔버 신호 관리자의 안정성 또는 견고성 측정 중 하나를 더 계산할 수 있다. 안정성(또는 안정성 마진)은 폐쇄 루프 제어 시스템이 예를 들어 폐쇄 루프 감도 응답 내에서 기준 입력을 얼마나 빨리 추적할 수 있는지(또는 따를 수 있는지)와 관련될 수 있다(도 9d 참조). 제어 응답에서 많은 오버슈트(overshoot) 또는 언더슈트(undershoot)가 존재하면, 안정성 마진이 부족할 수 있다. 안정성 및 견고성 측정들은 예를 들어 제어 시스템이 주파수들의 범위들에서 얼마나 많은 감쇠를 제공할 수 있는지와 같이, 상이한 주파수들에서 외란 제거 기능(disturbance rejection capability)을 추가로 나타낼 수 있다.
[0040] 다양한 실시예들에서, 디스플레이 디바이스(132)는, 프로세서(104)에 결합되고 프로세서(104)에 의해 생성된 진단 결과들을 디스플레이하도록 구성된 스크린(screen) 및 연관 회로부이다. 이러한 진단 결과들은 보드 핑거프린트들뿐만 아니라, 논의된 바와 같이 베이스라인 보드 핑거프린트와 나중에 생성된 보드 핑거프린트 간의 비교 결과들도 포함할 수 있다. I/O 디바이스들(144)은 (예를 들어, 사용자 인터페이스(136)를 통해) 설정들의 입력 또는 보드 핑거프린트들의 생성에서 중점을 둘 설정의 식별을 허용할 수 있다. 오퍼레이터 또는 사용자는 또한 챔버 신호 관리자(150)에 의해 사용하기 위해 사용자 인터페이스(136)를 통해 교류 신호파의 정의된 주파수 범위를 입력할 수 있다. 프로세서(104)는 디스플레이 디바이스(132) 및/또는 I/O 디바이스들(144) 중 하나를 통해 진단 서버(102)의 오퍼레이터 또는 사용자에게, 예를 들어 오디오 경고로서 추가로 경고할 수 있다. 일 실시예에서, I/O 디바이스(144)는 진단 서버(102)와 통신 가능하게 결합된 모바일 디바이스 상에서 실행되는 모바일 애플리케이션(mobile application)이다. 경고는 프로세싱 챔버(160)의 프로세싱 구성요소 또는 서브시스템의 허용 오차(잠재적 고장을 포함함)를 벗어난 작동 또는 장애의 검출을 나타낼 수 있다.
[0041] 다양한 실시예들에서, 통신 인터페이스(140)는 진단 서버(102)가 진단 데이터를 생성하기 위한 설정(들)을 챔버 관리 시스템(150)에 통신하는 것을 용이하게 할 수 있다. 통신 인터페이스(140)는 챔버 관리 시스템(150)으로부터 진단 데이터의 수신을 더욱 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 진단 데이터는 프로세싱 챔버의 제어기의 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초하는 조합된 신호의 측정 값들을 포함한다. 진단 데이터는 프로세싱 챔버로부터의 피드백을 통합하는 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들을 더 포함할 수 있다. 진단 서버(102)에 통신될 수 있는 추가적 또는 대안적 진단 데이터가 본 개시내용 전체에 걸쳐 논의될 것이다.
[0042] 도 2a는 다양한 실시예들에 따른, 보드 핑거프린트를 사용하여 챔버 진단을 프로세싱하기 위한 방법(200)의 흐름도이다. 도 2b는 다양한 실시예들에 따른, 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 보드 핑거프린트 데이터로부터의 예시적인 개방 루프 위상 응답들을 예시하는 그래프이다. 방법(200)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직(logic), 프로그램 가능 로직, 마이크로코드(microcode), 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스 상에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(200)은 진단 서버(102)(도 1)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스(sequence) 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0043] 도 2a를 참조하면, 동작(210)에서, 프로세싱 로직은 업데이트된 보드 핑거프린트와 같은 업데이트된 보드 응답을 생성하기 위해 프로세싱 챔버(160)의 보드 측정들을 시작한다. 프로세싱 로직은, 챔버 관리 시스템(150)에, 보드 핑거프린트가 생성되어야 하는 설정, 구성요소, 또는 서브시스템을 시그널링(signal)할 수 있다. 실시예들에서, 설정은 더 상세히 설명되는 바와 같이 특정 구성요소 또는 서브시스템과 관련될 수 있다.
[0044] 도 2a를 추가로 참조하면, 동작(220)에서, 프로세싱 로직은 업데이트된 보드 핑거프린트를 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교하여, 2개의 핑거프린트들 사이의 차이를 생성한다. 베이스라인 보드 핑거프린트는 처음 작동될 때 시스템으로부터의 보드 데이터를 사용하여 진단 서버(102)에서 이전에 생성되었을 것이다. 대안적인 실시예에서, 베이스라인 핑거프린트는 프로세싱 챔버(160) 내의 구성요소의 교체 및/또는 프로세싱 챔버에 대한 유지보수 및 재교정의 수행 후에 진단 서버(102)에 의해 생성된다.
[0045] 동작(230)에서, 프로세싱 로직은 베이스라인 보드 핑거프린트와 업데이트된 보드 핑거프린트 간의 차이가 임계값보다 더 큰지 여부를 결정한다. 임계값은 프로세싱 챔버(160) 내의 특정 설정, 구성요소, 또는 서브시스템에 대한 허용 오차 레벨에 연결될 수 있다. 대답이 아니오라면, 프로세싱 로직은 결함 설정 및/또는 경고 생성 동작(들)을 건너뛴다. 대답이 예이면, 동작(240)에서, 프로세싱 로직은 프로세싱 서버(102)에 결함을 설정한다. 결함은 또한, 또는 대안적으로, 예를 들어, 디스플레이 디바이스(132) 상에서, I/O 디바이스(144)(예를 들어, 스피커(speaker))를 통해, 경고로서 오퍼레이터에, 또는 통신 가능하게 결합된 모바일 디바이스에 통신될 수 있다.
[0046] 동작(250)에서, 프로세싱 디바이스는 업데이트된 보드 핑거프린트(들)를 포함할 수 있는 진단 데이터를 예를 들어 스토리지(148)에 저장한다. 여기서, 보드 핑거프린트들은 또한 보드 플롯들로 지칭되거나 또는 간주될 수 있다. 동작(260)에서, 프로세싱 로직은 디스플레이 디바이스(132)에서 베이스라인 및 업데이트된 보드 핑거프린트들의 보드 플롯들과 같은 진단 데이터 결과들을 디스플레이할 수 있으며, 그 예가 도 2b에 도시되어 있다. 이러한 방식으로, 오퍼레이터는 경고를 보드 플롯 데이터와 상관시키고 및/또는 정량화할 수 있다.
[0047] 다양한 실시예들에서, 보드 플롯들(또는 핑거프린트들)의 주파수 응답들은 최고 및 최저 진폭들이 발생하는 주파수들을 나타내는 공진들 및 반-공진(anti-resonance)들을 반영할 수 있다. 보드 플롯들은 예를 들어 에너지를 흡수하기 위한 메커니즘으로 감쇠량을 추가로 나타낼 수 있다. 추가로, 보드 플롯들은 입력 여기에 대한 주파수 응답의 위상 지연을 나타낼 수 있다. 프로세싱 구성요소(또는 서브시스템)의 주파수 응답들이 시간이 지남에 따라 크게 변경되면, 주파수 응답은 잠재적인 고장 내지 부품 결함들, 전기적 드리프팅, 기계적 마모, 또는 공진 변화를 나타낼 수 있다.
[0048] 도 3은 실시예에 따른, 도 1의 챔버 관리 시스템의 챔버 신호 관리자와 프로세싱 챔버 사이의 피드백 제어의 블록도이다. 일 실시예에서, 챔버 관리 시스템(150A)은 챔버 신호 관리자(154A) 및 프로세싱 챔버(160)를 포함한다. 이 실시예에서, 챔버 신호 관리자(154A)는 제어기(203), 신호 생성기(205), 액추에이터(211), 센서(213), 프로세싱 디바이스(215), 및 비교기(217)를 포함한다. 일 실시예에서, 프로세싱 디바이스(215)는 챔버 신호 관리자(154A)에 내장되거나 또는 그 일부로 제조된 기지국(base station), 라우터(router), 또는 다른 유선 또는 무선 액세스 포인트(access point)와 같은 통신 디바이스이다. 대안적인 실시예에서, 프로세싱 디바이스(215)는 제어기(203)에 조합된다.
[0049] 다양한 실시예들에서, 신호 생성기(205)는 교류 신호파(예를 들어, 사인 또는 코사인 파형과 같은 정현파 파형)를 합산기(207)를 통해 제어기(203)의 출력 신호(x) 상으로 주입하고, 이는 액추에이터(211)에 공급되는 조합된 신호(y)를 생성한다. 액추에이터(211)는, 차례로, 조합된 신호(y)에 기초하여 프로세싱 챔버 내의 설정(예를 들어, 압력)을 조정할 수 있다. 실시예들에서, 신호 생성기(205)는 진단 서버(102)가 프로세싱 챔버의 진단에 사용할 수 있는 보드 핑거프린트들을 생성할 수 있는 보드 데이터를 생성하기 위해 사용자 정의 주파수 범위(예를 들어, 0.1Hz 내지 10Hz 또는 다른 주파수 범위)에서 교류 신호파의 주파수를 연속적으로 변경할 수 있다. 추가로, 신호 생성기(205)는 교류 신호파의 생성에 2차 디지털 필터를 사용할 수 있다.
[0050] 다양한 실시예들에서, 센서(213)(예를 들어, 압력계)는 그 다음 응답 값을 생성함으로써 설정(예를 들어, 압력)에 대한 조정을 측정한다. 설명을 단순화하기 위해 응답 값을 참조하지만, 신호 생성기(205)가 교류 신호파의 주파수를 변경함에 따라 각 데이터 포인트에 대해 하나씩 다수의 응답 값들이 생성된다는 것을 이해해야 한다. 후속 동작들은 각각의 응답 값 각각에 대해 차례로 수행되어, 보드 응답 데이터를 생성할 수 있다. 개시된 실시예들에서, 센서(213)로부터의 응답 값은 비교기(217)를 통해 제어기(203)로 피드백된다. 예를 들어, 비교기(217)는 응답 값을 설정점 입력, 예를 들어, 기준 값(ref)과 비교하여, 설정점 입력과 응답 값 간의 차이를 생성할 수 있다. 설정점 입력(또는 기준 값)은 예를 들어 진단 서버(102) 또는 다른 소스에 의해 프로세싱 챔버 외부에서 설정될 수 있다. 그 다음, 제어기(203)는 신호 생성기(205)로부터의 교류 신호파와 함께 다시 주입될 출력 신호(x)에 대한 변경들을 통해, 차이에 기초하여, 설정을 조정할 수 있다. 여기서 출력 신호(또는 x)는 도 3의 피드백 제어 루프에 기초하여 변경된 출력 신호로도 지칭될 수 있다.
[0051] 챔버 신호 관리자(154A)의 프로세싱 디바이스(215)는 그 후 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 조합된 신호(y) 및 변경된 출력 신호(x)를 진단 서버(102)에 전송할 수 있고, 베이스라인 보드 핑거프린트는 프로세싱 챔버(160)의 진단들을 수행하는 데 사용된다. 일 실시예에서, 보드 핑거프린트는 x의 이산 푸리에 변환(DFT(x))을 y의 DFT, 예를 들어 DFT(y)로 나눔으로써 계산된 개방 루프 크기 및 위상을 포함한다.
[0052] 추가로, 주입, 측정, 계산, 및 조정은 나중 시점에서 다시 수행되어 업데이트된 조합된 신호(y') 및 업데이트된 출력 신호(x')를 생성할 수 있다. 제어기(203)는 프로세싱 챔버(160)의 진단들을 수행할 때 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 업데이트된 조합된 신호 및 업데이트된 출력 신호를 진단 서버(102)로 전송할 수 있다.
[0053] 다양한 실시예들에서, 테스트되는 설정은 전체 프로세싱 챔버(160)에 대해 결함이 검출되는 경우에 분리될 수 있는 특정 서브시스템(예를 들어, 프로세스 및/또는 제어 서브시스템)과 관련될 수 있지만, 그러나 결함에 대한 정확한 근본 원인은 결정될 수 없다. 표 1은 보드 응답 데이터의 생성에 포함될 수 있는, 도 3에 예시된 것들에 대응하는 그러한 시스템들 및 관련 구성요소들의 목록을 예시한다. TCP는 반응기 에칭과 관련된 "트랜스포머 결합 플라즈마(transformer coupled plasma)"를 나타내고, ESC는 "정전 척(electrostatic chuck)"을 나타내고, RF는 "무선 주파수(radio frequency)"를 나타낸다는 점에 주목한다.
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[0054] 도 4a는 실시예에 따른, 보드 핑거프린팅 분석에 사용하기 위한 도 3의 프로세싱 챔버(160)와 연관된 데이터를 수집하기 위한 방법(400A)의 흐름도이다. 방법(400A)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(400A)은 챔버 신호 관리자(154A)(도 3)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0055] 도 4a를 참조하면, 동작(410)에서, (예를 들어, 챔버 신호 관리자(154A)의 신호 생성기(205)의) 프로세싱 로직은 프로세싱 챔버 내의 설정을 제어하는 제어기의 출력 신호 상으로 교류 신호파를 주입한다. 이러한 주입은 설정을 조정할 액추에이터(211)로 공급되는 조합된 신호를 생성할 수 있다. 동작(410)은, 신호 생성기(205)에 의해, 사용자 정의 주파수 범위에서 교류 신호파의 주파수를 연속적으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. 추가로, 액추에이터(211)는 예를 들어, 대칭적인 흐름 값, 히터, 모터 구동 커패시터들, 또는 RF(radio frequency) 전력 중 하나일 수 있다. 설정은 예를 들어 챔버 압력 역학, ESC 열 역학, 챔버 임피던스, 또는 챔버 코일 RF 역학 중 하나일 수 있다.
[0056] 동작(420)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, 프로세싱 챔버(160)에 결합된 센서(213))은 설정에 대한 조합된 신호에 대한 응답으로 응답 값을 측정한다. 센서(213)는, 예를 들면, 압력계, ESC 상의 온도 센서, 크기 및 위상 센서, 또는 전류 센서를 포함할 수 있다.
[0057] 동작(430)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, 비교기(217))은 설정점 입력(ref)과 응답 값 간의 차이를 계산할 수 있다. 설정점 입력(예를 들어, 기준 값)은 프로세싱 챔버 외부에서 수신되거나 또는 트리거(trigger)될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 설정점 입력은 압력 설정점, 온도 설정점, 임피던스 설정점, 또는 전류 설정점 중 하나이다. 동작(440)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, 제어기(203))은, 이러한 차이에 기초하여, 출력 신호, 예를 들어 x에 대한 변경들을 통해 설정을 조정한다. 이러한 변경들은 다음 데이터 포인트를 위해 액추에이터(211)에 입력되는 조합된 출력 신호(y)로 계속될 수 있다.
[0058] 동작(450)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, 챔버 신호 관리자(154A)의 프로세싱 디바이스(115))는 프로세싱 챔버(160)와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 조합된 신호 및 변경된 출력 신호를 진단 서버(102)에 전송한다. 그 다음, 베이스라인 보드 핑거프린트가 프로세싱 챔버(160)(도 2a)의 진단들을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
[0059] 도 4a에는 도시되지 않았지만, 방법(400A)은 프로세싱 로직이 프로세싱 챔버(160)로부터, 예를 들어, 챔버 신호 관리자(154A)로부터 업데이트된 조합된 신호 및 업데이트된 출력 신호를 생성하기 위해 나중 시점에서 주입, 측정, 계산, 및 조정을 다시 수행하는 단계로 연장될 수 있다. 방법(400A)은 프로세싱 로직이 프로세싱 챔버(도 2a)의 진단들을 수행할 때 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 업데이트된 조합된 신호 및 업데이트된 출력 신호를 진단 서버에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0060] 도 4b는 실시예에 따른, 도 3의 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하도록, 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법(400B)의 흐름도이다. 방법(400B)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(400B)은 진단 서버(102)(도 1)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0061] 도 4b를 참조하면, 동작(460)에서, 프로세싱 로직은, 프로세싱 챔버(160)(예를 들어, 챔버 신호 관리자(154))로부터, (i) 프로세싱 챔버의 제어기의 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초하는 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 프로세싱 챔버로부터의 피드백을 통합하는 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신한다. 도 4a는 (한 번에 하나의 측정 값의 관점에서) 이러한 측정 값들이 생성되는 것에 대해 논의한다. 예를 들어, 제1 출력 신호는 출력 신호(x)일 수 있고, 제2 출력 신호는 조합된 신호 출력(y)일 수 있다.
[0062] 동작(470)에서, 프로세싱 로직은, 조합된 신호의 측정 값들 및 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성한다. 동작(480)에서, 프로세싱 로직은, 컴퓨터 스토리지에, 프로세싱 챔버(160)의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장한다.
[0063] 도 4c는 실시예들에 따른, 결함을 검출하고 그리고/또는 오퍼레이터에 경고하기 위해 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교할 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하도록, 나중 시점에서 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법(400C)의 흐름도이다. 방법(400C)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(400C)은 진단 서버(102)(도 1)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0064] 도 4c를 참조하면, 동작(465)에서, 프로세싱 로직은, 나중 시점에서 프로세싱 챔버로부터, (i) 제어기의 업데이트된 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초한 업데이트된 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 프로세싱 챔버로부터의 피드백을 통합하는 제어기의 업데이트된 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신한다.
[0065] 동작(475)에서, 프로세싱 로직은, 업데이트된 조합된 신호의 측정 값들 및 업데이트된 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성한다. 동작(485)에서, 프로세싱 로직은 (도 4b에 따라 생성된) 베이스라인 보드 핑거프린트와 업데이트된 보드 핑거프린트 간의 변화량을, 예를 들어, 보드 플롯 비교 분석을 통해 검출한다. 동작(490)에서, 프로세싱 로직은 변화량이 임계값보다 더 크다는 결정에 대한 응답으로 장애(또는 결함)를 오퍼레이터에 경고한다. 동작(680)은 또한, 또는 대안적으로, 동작 또는 사용자의 경고를 가능하게 하는 방식으로 진단 서버(102) 내에서 결함을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
[0066] 일부 실시예들에서, 디폴트 또는 장애를 오퍼레이터에 경고하는 것은, 디폴트 또는 장애의 근본 원인이 어느 구성요소 또는 서브시스템인지 표시하지 않고, 전체적으로 프로세싱 챔버(160)와 관련될 수 있다. 이들 경우들에서, 오퍼레이터(또는 진단 서버(102))는, 장애 또는 디폴트의 소스를 분리하려는 시도를 통해, 보다 구체적인 설정, 구성요소 또는 서브시스템의 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 새로운 일련의 보드 데이터 수집 및 분석을 개시할 수 있다.
[0067] 도 5는 실시예에 따른, 도 1의 챔버 관리 시스템의 챔버 신호 관리자와 프로세싱 챔버 사이의 압력 역학을 포함하는 피드백 제어의 블록도이다. 실시예들에서, 챔버 관리 시스템(150B)은 챔버 신호 관리자(154B) 및 프로세싱 챔버(160)를 포함한다. 이 실시예에서, 챔버 신호 관리자(154B)는 피드백 제어기(503), 신호 생성기(505), 대칭 흐름 밸브(SFV)(511), 압력계(513)(예를 들어, 압력 센서), 프로세싱 디바이스(515), 비교기(519), MFC(mass flow controller)(521), FRC(flow ratio controller)(523), 및 가스 노즐(527)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 가스 노즐(527) 및 SFV(511)는 프로세싱 챔버(160)의 일부로 간주될 수 있지만, 이 실시예에서는 (단순화를 위해) 챔버 신호 관리자(154B)의 일부로서 예시되어 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 디바이스(515)는 챔버 신호 관리자(154B)에 내장되거나 또는 그 일부로 제조된 기지국, 라우터, 또는 다른 유선 또는 무선 액세스 포인트와 같은 통신 디바이스이다. 대안적인 실시예에서, 프로세싱 디바이스(515)는 피드백 제어기(503)에 조합된다.
[0068] 다양한 실시예들에서, 신호 생성기(505)는 MFC(521)에 교류 신호파(예를 들어, 사인 또는 코사인 파형과 같은 정현파 파형)을 주입한다. 실시예들에서, 신호 생성기(505)는 진단 서버(102)가 프로세싱 챔버의 진단들을 위해 사용될 수 있는 보드 핑거프린트들을 생성할 수 있는 보드 데이터를 생성하기 위해 사용자 정의 주파수 범위(예를 들어, 0.1Hz 내지 10Hz 또는 다른 주파수 범위)에서 교류 신호파의 주파수를 연속적으로 변경할 수 있다. 추가로, 신호 생성기(205)는 교류 신호파의 생성에 2차 디지털 필터를 사용할 수 있다.
[0069] 일부 실시예들에서, MFC(521)는 가스 노즐(527)에 대한 조정을 통해 프로세싱 챔버(160) 내의 압력 역학을 제어하도록 FRC(523)를 제어한다. 가스 노즐(527)은 MFC(521) 및 FRC(523)의 작동에 기초하여 특정 압력 및 속도로 작동한다. 피드백을 통해, 압력계(513)는 프로세싱 챔버(160)의 압력 측정 값(y)을 결정할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프로세싱 디바이스(515)는 교류 신호파(x), FRC(523)의 출력(z), 및 압력 측정 값(y)을 수신한다.
[0070] 개시된 실시예들에서, 비교기(519)는 압력 설정점(ref)과 압력 측정 값(y) 사이의 차이를 결정할 수 있다. 비교기(519)로부터 수신된 이 차이(예를 들어, 차이 값)는 피드백 제어기(503)에 입력될 수 있다. 그 다음, 피드백 제어기(503)는 차이에 대한 응답으로 프로세싱 챔버 내의 압력 역학(예를 들어, 압력)을 조정할 수 있다. 압력 역학의 조정은 프로세싱 챔버(160)의 진공 펌프의 SFV(511)의 컨덕턴스의 조정을 통해 수행될 수 있다. SFV(511)는 예를 들어 진공 펌프의 프로세싱 챔버(160) 내의 압력을 조정하기 위해 사용되는 프로세싱 챔버(160)의 최하부에 위치된 흐름 밸브일 수 있다.
[0071] 다양한 실시예들에서, 챔버 신호 관리자(154B)의 프로세싱 디바이스(515)는 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 교류 신호파(x), FRC의 출력(z), 및 압력 측정 값(y)을 진단 서버(102)로 전송한다. 일부 실시예들에서, 베이스라인 보드 핑거프린트는 x, y 및 z의 DFT들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 베이스라인 보드 핑거프린트는 DFT(z)/DFT(x) 및 DFT(y)/DFT(x) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.
[0072] 추가로, 주입, 제어, 수신, 입력, 및 조정은 업데이트된 교류 신호파(x'), FRC의 업데이트된 출력(y'), 및 업데이트된 압력 측정 값(z')을 생성하기 위해 나중 시점에서 수행될 수 있다. 제어기(503)는 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 업데이트된 교류 신호파, FRC의 업데이트된 출력, 및 업데이트된 압력 측정 값을 진단 서버에 전송할 수 있다. 업데이트된 보드 핑거프린트가 (예를 들어, 임계값 내에서) 베이스라인 보드 핑거프린트와 어떻게 비교되는지에 따라, 진단 서버(102)는 프로세싱 챔버(160)와 연관된 결함 또는 다른 장애를 검출할 수 있다. 이러한 결함에는 설명된 바와 같이 프로세스 드리프트가 포함될 수 있다. 가능한 문제들(예를 들어, 장애들 또는 결함들)의 추가 예들은 MFC(521), FRC(523), 가스 노즐(527) 또는 SFV(511)와 연관된 것으로 검출될 수 있다.
[0073] 도 6a는 실시예에 따른, 보드 핑거프린팅 분석에 사용하기 위한 도 5의 프로세싱 챔버(160)와 연관된 데이터를 수집하기 위한 방법(600A)의 흐름도이다. 방법(600A)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(600A)은 챔버 신호 관리자(154B)(도 5)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0074] 도 6a를 참조하면, 동작(610)에서, (예를 들어, 챔버 신호 관리자(154B)의 신호 생성기(505)의) 프로세싱 로직은 교류 신호파를 챔버 신호 관리자의 MFC(mass flow controller)에 주입한다. 동작(615)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, MFC(521))은 프로세싱 챔버(169)에 결합된 FRC(flow ratio controller)를 제어한다. FRC(523)는 가스 노즐(527)에 대한 조정들을 통해 프로세싱 챔버(160) 내의 압력 역학을 제어하는 기능을 할 수 있다.
[0075] 동작(620)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, 압력계(513))은 프로세싱 챔버의 압력 측정 값을 결정할 수 있다. 동작(625)에서, (예를 들어, 비교기(519)의) 프로세싱 로직은 압력 설정점(ref)과 압력 측정 값 간의 차이를 피드백 제어기(503)에 입력할 수 있다. 동작(630)에서, (예를 들어, 피드백 제어기(503)의) 프로세싱 로직은, 예를 들어, 일 실시예에서 SFV(511)를 제어함으로써, 이러한 차이에 대한 응답으로 프로세싱 챔버 내의 압력 역학(예를 들어, 압력)을 조정한다. 후자의 실시예에서, 조정은 대칭 흐름 밸브(SFV)(511)의 컨덕턴스의 조정을 통해 수행될 수 있다. 동작(635)에서, 프로세싱 로직(예를 들어, 챔버 신호 관리자(154B)의 프로세싱 디바이스(515))은 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 교류 신호파, FRC의 출력, 및 압력 측정 값을 진단 서버(102)에 전송한다.
[0076] 도 6a에는 예시되어 있지 않지만, 방법(600A)은 프로세싱 로직이 업데이트된 교류 신호파, FRC의 업데이트된 출력, 및 업데이트된 압력 측정 값을 생성하기 위해 나중 시점에서 주입, 제어, 결정, 입력, 및 조정을 수행하는 단계로 연장될 수 있다. 방법(600A)은 프로세싱 로직이 베이스라인 보드 핑거프린트(도 2)와 비교될 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 업데이트된 교류 신호파, FRC의 업데이트된 출력, 및 업데이트된 압력 측정 값을 진단 서버에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0077] 도 6b는 실시예에 따른, 도 5의 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하도록, 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법(600B)의 흐름도이다. 방법(600B)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(600B)은 진단 서버(102)(도 1)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0078] 도 6b를 참조하면, 동작(650)에서, 프로세싱 로직은, 프로세싱 챔버의 챔버 신호 관리자로부터: MFC(mass flow controller)로 주입되는 교류 신호파; 및 프로세싱 챔버에 결합된 압력계에 의해 검출된 압력 측정 값을 수신한다. 동작(660)에서, 프로세싱 로직은 적어도 교류 신호파 및 압력 측정 값에 기초하여 제1 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성한다. 동작(670)에서, 프로세싱 로직은, 컴퓨터 스토리지 내에, 챔버 진단들을 프로세싱하는 데 나중에 사용하기 위해 제1 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장한다.
[0079] 예시되지는 않았지만, 방법(600B)은 프로세싱 로직이 압력 설정점과 (예를 들어, 압력계(513)로부터의) 압력 측정 값 간의 차이에 응답하는 프로세싱 챔버(160)의 상보적 응답(도 9c 참조)을 계산하는 단계에 의해 연장될 수 있다. 따라서, 상보적 응답은 제어 시스템이 설정점 기준을 사용하여 프로그래밍된 흐름을 얼마나 잘 따를 수 있는지를 나타낼 수 있다. 방법(600B)은 프로세싱 로직이 폐쇄 루프 감도 응답을 계산하는 단계(도 9d 참조), 및 제1 베이스라인 보드 핑거프린트의 일부로서 제1 보드 플롯 데이터 내에서 상보적 응답 데이터와 폐쇄 루프 감도 데이터를 조합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0080] 예시되지는 않았지만, 방법(600B)은 프로세싱 로직이, 챔버 신호 관리자로부터, MFC(521)에 결합된 FRC(523)의 출력을 수신하는 단계에 의해 연장될 수 있다. 방법(600B)은 그 후 프로세싱 로직이 FRC(523)의 출력 및 교류 신호파에 기초하여 제2 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법(600B)은 프로세싱 로직이, 컴퓨터 스토리지 내에, 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 제2 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0081] 도 6c는 다양한 실시예들에 따른, 결함을 검출하고 그리고/또는 오퍼레이터에 경고하기 위해 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트(도 6b)와 비교하도록 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하도록, 수집된 데이터를 분석하기 위한 방법(600C)의 흐름도이다. 방법(600C)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(600C)은 진단 서버(102)(도 1)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0082] 도 6c를 참조하면, 동작(655)에서, 프로세싱 로직은 MFC(521)에 주입된 업데이트된 교류 신호파(x') 및 압력계(513)에 의해 검출된 업데이트된 압력 측정 값(y')을 나중 시점에서 챔버 신호 관리자(154B)로부터 수신한다. 동작(665)에서, 프로세싱 로직은 업데이트된 교류 신호파 및 업데이트된 압력 측정 값에 기초하여 업데이트된 제1 보드 핑거프린트를 생성한다. 예를 들어, 업데이트된 제1 보드 핑거프린트는 DFT(y')/DFT(x')일 수 있다.
[0083] 동작(675)에서, 프로세싱 로직은 예를 들어, 보드 플롯 비교 분석을 통해 제1 베이스라인 보드 핑거프린트와 업데이트된 제1 보드 핑거프린트 간의 변화량을 검출한다. 동작(680)에서, 프로세싱 로직은 변화량이 임계값보다 더 크다는 결정에 대한 응답으로 장애 또는 결함을 오퍼레이터에 경고한다.
[0084] 일부 실시예들에서, 도 6c의 방법(600C)의 동작은 또한, MFC(521)에 주입된 업데이트된 교류 신호파(x') 및 FRC(523)의 업데이트된 출력(z')과 관련하여 수행될 수 있다. 이 실시예에서, 프로세싱 로직에 의해 생성된 업데이트된 보드 핑거프린트는 DFT(z')/DFT(x')일 수 있다. 업데이트된 보드 핑거프린트와 베이스라인 보드 핑거프린트를 비교하여 임계값을 초과하는 차이를 검출하면, 방법(600C)은, 예를 들어, 도 2를 참조하여 논의된 바와 같이, 결함을 설정하고 그리고/또는 오퍼레이터에 디폴트를 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0085] 일부 실시예들에서, 디폴트 또는 장애를 오퍼레이터에 경고하는 것은, 디폴트 또는 장애의 근본 원인이 어느 구성요소 또는 서브시스템인지 표시하지 않고, 전체적으로 프로세싱 챔버(160)와 관련될 수 있다. 이들 경우들에서, 오퍼레이터(또는 진단 서버(102))는, 장애 또는 디폴트의 소스를 분리하려는 시도를 통해, 보다 구체적인 설정, 구성요소, 또는 서브시스템의 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 새로운 일련의 보드 데이터 수집 및 분석을 개시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 장애 또는 디폴트의 소스는 MFC(521), FRC(523), 가스 노즐(527), SFV(511), 또는 이들의 조합인 것으로 결정될 수 있다.
[0086] 일부 실시예들에서, 제1 베이스라인 보드 핑거프린트는 제1 보드 플롯 데이터를 기초로 하고, 업데이트된 제1 보드 핑거프린트는 제2 보드 플롯 데이터를 기초로 한다. 예시되지 않았지만, 방법(600C)은 프로세싱 로직이, 제1 보드 플롯 데이터 또는 제2 보드 플롯 데이터 중 적어도 하나의 보드 플롯 데이터의 컨덕턴스 곡선들을 사용하여, 업데이트된 교류 신호파를 생성하는 신호 생성기의 상이한 주파수들에서 폐쇄 루프 주파수 응답의 이득 마진(GM), 위상 마진(PM), 또는 대역폭(BW)을 계산하는 단계에 의해 연장될 수 있다. 방법(600C)은 프로세싱 로직이, 이득 마진, 위상 마진, 또는 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 챔버 신호 관리자(154B) 및 프로세싱 챔버(160)를 포함하는 챔버 관리 시스템의 안정성 또는 견고성 측정 중 하나를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0087] 도 7은 실시예에 따른 비선형 시스템의 보드 플롯(예를 들어, 핑거프린트)의 개방 루프 이득을 예시하는 그래프이다. 이전에 논의된 보드 핑거프린팅 및 프로세싱 챔버 특성화들은 비선형 특성화들로 연장될 수 있으며, 이는 본 명세서에서 논의되는 보드 플롯들 또는 핑거프린트들 내에서 예시될 수 있다. 비선형일 수 있는 구성요소들 중 일부는 프로세싱 챔버(160)와 연관하여 채용되는 SFV(511), 플라즈마 역학, 및 RF 매칭 네트워크들을 포함한다. 비선형 또는 시변 시스템의 경우, 하나의 주파수 정현파를 시스템에 주입할 때, 시스템 출력은 입력 주파수가 아닌 다른 주파수들을 포함할 수 있으며, 출력-입력 비는 입력 크기에 따라 달라질 수 있다.
[0088] 도 7의 보드 플롯은 예를 들어 MFC 액추에이터의 비선형성들과 같은, 히스테리시스 마찰(hysteretic friction)을 갖는 기계 시스템의 주파수 응답들을 예시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 마찰이 변경되면, 보드 응답이 저주파에서 변경되며, 이는 마찰 또는 히스테리시스로 인한 가능한 기계적 결함들을 나타낼 수 있다. 비선형 시스템들의 거동들을 특성화하기 위해, 보드 핑거프린트들을 생성하는 데 사용되는 데이터를 캡처(capture)할 때 교류 신호파(예를 들어, 정현파)의 주입들은 진폭이 달라질 수 있다. 구성요소들의 비선형성을 정량화하기 위해, 주파수 왜곡 분석을 계산하여, 상이한 고조파 주파수들에서 에너지의 양을 측정할 수 있다.
[0089] 도 8a는 실시예에 따른 비선형 챔버 관리 시스템에 대한 보드 핑거프린트 분석을 수행하기 위한 방법(800)의 흐름도이다. 도 8b는 실시예들에 따른, 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 보드 핑거프린트 데이터로부터의 예시적인 개방 루프 이득 응답들의 그래프이다. 도 8c는 실시예에 따른, 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 보드 핑거프린트로부터의 예시적인 폐쇄 루프 감도 응답들의 그래프이다.
[0090] 방법(800)은 하드웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스, 회로부, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로코드, 디바이스의 하드웨어, 집적 회로 등), 소프트웨어(예를 들어, 프로세싱 디바이스에서 수행되거나 또는 실행되는 명령들), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(800)은 진단 서버(102)(도 1)에 의해 수행된다. 특정한 시퀀스 또는 순서로 도시되어 있지만, 달리 명시되지 않는 한, 프로세스들의 순서는 수정될 수 있다. 따라서, 예시된 실시예들은 단지 예들로서만 이해되어야 하며, 예시된 프로세스들은 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 일부 프로세스들은 병렬로 수행될 수 있다. 추가로, 다양한 실시예들에서 하나 이상의 프로세스들이 생략될 수 있다. 따라서 각각의 모든 실시예에서 모든 프로세스들이 필요한 것은 아니다. 다른 프로세스 흐름들이 가능하다.
[0091] 도 8a를 참조하면, 동작(810)에서, 프로세싱 로직은 이전에 논의된 동작들에서 교류 신호파 주입들의 상이한 진폭들을 사용하여 보드 측정들을 시작한다. 동작(820)에서, 프로세싱 로직은 상이한 고조파 주파수들에서 에너지를 측정하기 위해 주파수 왜곡 분석을 수행한다. 동작(830)에서, 프로세싱 로직은 베이스라인 보드 핑거프린트들을 상이한 고조파 주파수들에서 에너지를 측정하는 업데이트된 보드 핑거프린트들과 비교하여, 둘의 차이(예를 들어, 차이 값)를 생성한다. 동작(840)에서, 프로세싱 로직은 이 차이가 임계값보다 더 큰지 여부를 결정한다. 대답이 아니오라면, 프로세싱 로직은 결함을 설정하는 것 또는 오퍼레이터에 대해 경고를 생성하는 것을 건너뛴다. 대답이 예라면, 동작(850)에서, 프로세싱 로직은 프로세싱 서버(102)에 결함을 설정할 수 있다. 결함은 또한, 또는 대안적으로, 예를 들어, 디스플레이 디바이스(132) 상에서, I/O 디바이스(144)(예를 들어, 스피커)를 통해, 경고로서 오퍼레이터에, 또는 통신 가능하게 결합된 모바일 디바이스에 통신될 수 있다.
[0092] 동작(250)에서, 프로세싱 로직은 진단 데이터(예를 들어, 보드 플롯 데이터) 및 관련된 보드 핑거프린트(들)를 컴퓨터 스토리지에 저장한다. 동작(260)에서, 프로세싱 로직은 진단 데이터 결과들을 예를 들어 비교 보드 플롯들의 보드 플롯들로서 디스플레이한다. 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 개방 루프 이득 응답들의 예가 도 8b에 예시되어 있다. 3개의 상이한 프로세싱 챔버 구성요소들에 대한 폐쇄 루프 감도 응답들의 예가 도 8c에 예시되어 있다. 도 8b 및 도 8c의 그래프들에서, 1Hz 미만의 낮은 주파수들은 액추에이터 비선형성으로 인한 비선형 응답들을 나타낼 수 있다.
[0093] 도 9a 및 도 9b는 각각, 실시예에 따른, 개방 루프 응답 보드 핑거프린트의 예시적인 진폭 및 위상의 그래프이다. 도 9b를 참조하면, 대역폭(BW)은 0.91Hz로 결정될 수 있고, 16.4dB의 이득 마진(GM) 및 68도의 위상 마진(PM)을 갖는다. 도 9c는 실시예에 따른, 보드 핑거프린트의 예시적인 상보적 응답의 그래프이다. 도 9d는 실시예에 따른, 보드 핑거프린트의 예시적인 폐쇄 루프 감도 응답의 그래프이다. 일부 실시예들에서, 이전에 논의된 바와 같이, 진단 서버(102)는 베이스라인 보드 핑거프린트의 일부로서 보드 플롯 데이터 내에서 상보적 응답 데이터와 폐쇄 루프 감도 데이터를 조합할 수 있고, 동일한 것이 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 업데이트 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 나중 시점에서 복제될 수 있다.
[0094] 앞의 설명은 본 개시내용의 여러 개의 실시예들의 양호한 이해를 제공하기 위해 특정 시스템들, 구성요소들, 방법들 등의 예들과 같은 수많은 특정 세부사항들을 설명한다. 그러나 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들은 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 구성요소들 또는 방법들은 본 개시내용을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 설명되지 않거나 또는 간단한 블록도 형식으로 제시된다. 따라서, 설명된 특정 세부사항들은 단지 예시일 뿐이다. 특정 구현들은 이러한 예시적인 세부사항들과 다를 수 있고, 여전히 본 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
[0095] 본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 위치들에서 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구의 출현들이 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, "또는"이라는 용어는 배타적인 "또는"이 아니라 포괄적인 "또는"을 의미하도록 의도된다. 본 명세서에서 "약" 또는 "대략"이라는 용어가 사용될 때, 이는 제시된 공칭 값이 ± 10% 내에서 정확하다는 것을 의미하도록 의도된다.
[0096] 본 명세서의 방법들의 동작들이 특정한 순서로 도시되고 설명되지만, 각각의 방법의 동작들의 순서는, 특정한 동작들이 역순으로 수행될 수 있어서, 특정한 동작들이 다른 동작들과 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있도록 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 별개의 동작들의 명령들 또는 하위-동작들은 간헐적이고 그리고/또는 교번적인 방식으로 이루어질 수 있다.
[0097] 위의 설명은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도된다는 것을 이해한다. 위의 설명을 판독 및 이해할 시에, 많은 다른 실시예들이 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시내용의 범위는, 첨부된 청구항들이 권리를 가지는 등가물들의 전체 범위와 함께 이러한 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (21)

  1. 방법으로서:
    챔버 신호 관리자(chamber signal manager)의 신호 생성기에 의해, 프로세싱(processing) 챔버 내의 설정을 제어하는 제어기의 출력 신호 상으로 교류 신호파를 주입하는 단계 ― 상기 주입은 상기 설정을 조정할 액추에이터(actuator)에 공급되는 조합된 신호를 생성함 ―;
    상기 프로세싱 챔버에 결합된 센서에 의해, 상기 설정을 위한 상기 조합된 신호에 대한 응답으로 응답 값을 측정하는 단계;
    상기 챔버 신호 관리자의 비교기에 의해, 설정점 입력과 상기 응답 값 간의 차이를 계산하는 단계;
    상기 차이를 기초로 하여 상기 제어기에 의해, 상기 출력 신호에 대한 변경들을 통해 상기 설정을 조정하는 단계; 및
    상기 챔버 신호 관리자에 의해, 상기 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트(baseline bode fingerprint)를 생성하기 위해, 상기 조합된 신호 및 상기 변경된 출력 신호를 진단 서버(server)로 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 베이스라인 보드 핑거프린트는 상기 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용되는,
    방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 생성기에 의해, 상기 교류 신호파의 주파수를 사용자 정의 주파수 범위에서 연속적으로 변경하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    업데이트된(updated) 조합된 신호 및 업데이트된 출력 신호를 생성하기 위해 나중 시점에서 상기 주입하는 단계, 상기 측정하는 단계, 상기 계산하는 단계, 및 상기 조정하는 단계를 다시 수행하는 단계; 및
    상기 프로세싱 챔버의 상기 진단들을 수행할 때 상기 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 상기 업데이트된 조합된 신호 및 상기 업데이트된 출력 신호를 상기 진단 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 센서는 압력계, ESC(electrostatic chuck) 상의 온도 센서, 크기 및 위상 센서, 또는 전류 센서 중 하나이고;
    상기 액추에이터는 대칭 흐름 값, 히터(heater), 모터 구동 커패시터(capacitor)들, 또는 RF(radio frequency) 전력 중 하나이고;
    상기 설정은 챔버 압력 역학, ESC 열 역학, 챔버 임피던스(impedance), 또는 챔버 코일(coil) RF 역학 중 하나이고; 그리고
    상기 설정점 입력은 압력 설정점, 온도 설정점, 임피던스 설정점, 또는 전류 설정점 중 하나인,
    방법.
  5. 진단 서버의 프로세싱 디바이스(device)에 의해 실행될 때, 상기 프로세싱 디바이스가 복수의 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 복수의 동작들은:
    프로세싱 챔버로부터, (i) 상기 프로세싱 챔버의 제어기의 제1 출력 신호 상으로의 교류 신호파의 주입에 기초하는 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 상기 프로세싱 챔버로부터의 피드백(feedback)을 통합하는 상기 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신하는 동작;
    상기 조합된 신호의 측정 값들 및 상기 제어기의 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 상기 프로세싱 챔버와 연관된 상태에 관한 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하는 동작; 및
    컴퓨터 스토리지(computer storage)에, 상기 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 동작을 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 동작들은:
    나중 시점에서 상기 프로세싱 챔버로부터, (i) 상기 제어기의 업데이트된 제1 출력 신호 상으로의 상기 교류 신호파의 주입에 기초한 업데이트된 조합된 신호의 측정 값들, 및 (ii) 상기 프로세싱 챔버로부터의 피드백을 통합하는 상기 제어기의 업데이트된 제2 출력 신호의 측정 값들을 수신하는 동작;
    상기 업데이트된 조합된 신호의 측정 값들 및 상기 업데이트된 제2 출력 신호의 측정 값들에 기초하여, 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하는 동작;
    상기 베이스라인 보드 핑거프린트와 상기 업데이트된 보드 핑거프린트 간의 변화량을 검출하는 동작; 및
    상기 변화량이 임계값보다 더 크다는 결정에 대한 응답으로 오퍼레이터(operator)에 장애를 경고하는 동작을 더 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 업데이트된 보드 핑거프린트는 업데이트된 보드 플롯 데이터(bode plot data)를 기초로 생성되고,
    상기 복수의 동작들은:
    상기 업데이트된 보드 플롯 데이터의 컨덕턴스(conductance) 곡선들을 사용하여, 상기 교류 신호파를 생성하기 위해 사용되는 신호 생성기의 상이한 주파수들에서 폐쇄 루프 주파수 응답의 이득 마진(margin), 위상 마진, 및 대역폭을 계산하는 동작; 및
    상기 이득 마진, 상기 위상 마진, 또는 상기 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 프로세싱 챔버의 챔버 신호 관리자의 안정성 또는 견고성(robustness) 측정 중 하나를 계산하는 동작을 더 포함하는,
    비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 변화량은 저주파 이득에 대한 것인,
    비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 변화량은 공진 시프트(shift)에 대한 것인,
    비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  10. 방법으로서:
    챔버 신호 관리자의 신호 생성기에 의해, 상기 챔버 신호 관리자의 MFC(mass flow controller)에 교류 신호파를 주입하는 단계;
    상기 MFC에 의해, 프로세싱 챔버에 결합된 FRC(flow ratio controller)를 제어하는 단계 ― 상기 FRC는 가스 노즐(gas nozzle)에 대한 조정들을 통해 상기 프로세싱 챔버 내의 압력 역학을 제어함 ―;
    상기 프로세싱 챔버에 결합된 압력계에 의해, 상기 프로세싱 챔버의 압력 측정 값을 결정하는 단계;
    비교기를 사용하여 피드백 제어기에, 압력 설정점과 상기 압력 측정 값 간의 차이를 입력하는 단계;
    상기 피드백 제어기에 의해, 상기 차이에 대한 응답으로 상기 프로세싱 챔버 내의 상기 압력 역학을 조정하는 단계; 및
    상기 챔버 신호 관리자에 의해, 상기 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하기 위해 상기 교류 신호파, 상기 FRC의 출력, 및 상기 압력 측정 값을 진단 서버에 전송하는 단계를 포함하는,
    방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는 상기 프로세싱 챔버의 진공 펌프(pump)의 대칭 흐름 밸브의 컨덕턴스를 조정하는 단계를 포함하는,
    방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    2차 디지털 필터(digital filter)를 채용하는 상기 신호 생성기에 의해, 정현파 파형으로서의 상기 교류 신호파를 생성하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 신호 생성기에 의해, 상기 교류 신호파의 주파수를 사용자 정의 주파수 범위에서 연속적으로 변경하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    업데이트된 교류 신호파, 상기 FRC의 업데이트된 출력, 및 업데이트된 압력 측정 값을 생성하기 위해 나중 시점에, 상기 주입하는 단계, 상기 제어하는 단계, 상기 결정하는 단계, 상기 입력하는 단계, 및 상기 조정하는 단계를 수행하는 단계; 및
    상기 베이스라인 보드 핑거프린트와 비교될 업데이트된 보드 핑거프린트를 생성하기 위해, 상기 업데이트된 교류 신호파, 상기 FRC의 상기 업데이트된 출력, 및 상기 업데이트된 압력 측정 값을 상기 진단 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  15. 방법으로서:
    프로세싱 챔버의 챔버 신호 관리자로부터:
    MFC(mass flow controller)에 주입된 교류 신호파; 및
    상기 프로세싱 챔버에 결합된 압력계에 의해 검출된 압력 측정 값을 수신하는 단계;
    프로세서에 의해, 적어도 상기 교류 신호파 및 상기 압력 측정 값에 기초하여 제1 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하는 단계; 및
    챔버 진단들을 프로세싱하는 데 나중에 사용하기 위해, 상기 프로세서에 의해 컴퓨터 스토리지 내에 상기 제1 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 단계를 포함하는,
    방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    압력 설정점과 상기 압력 측정 값 간의 차이에 응답하는 상기 프로세싱 챔버의 상보적 응답을 계산하는 단계;
    폐쇄 루프 감도 응답을 계산하는 단계; 및
    상기 제1 베이스라인 보드 핑거프린트의 일부로서 제1 보드 플롯 데이터 내에서 상보적 응답 데이터와 폐쇄 루프 감도 데이터를 조합하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 챔버 신호 관리자로부터, 상기 MFC에 결합된 FRC(flow ratio controller)의 출력을 수신하는 단계;
    상기 프로세서에 의해, 상기 교류 신호파 및 상기 FRC의 상기 출력에 기초하여 제2 베이스라인 보드 핑거프린트를 생성하는 단계; 및
    상기 컴퓨터 스토리지 내에, 상기 프로세싱 챔버의 진단들을 수행하는 데 사용될 제2 베이스라인 보드 핑거프린트를 저장하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    나중 시점에서 상기 챔버 신호 관리자로부터:
    상기 MFC에 주입된 업데이트된 교류 신호파; 및
    상기 압력계에 의해 검출된 업데이트된 압력 측정 값을 수신하는 단계:
    상기 프로세서에 의해, 상기 업데이트된 교류 신호파 및 상기 업데이트된 압력 측정 값에 기초하여 업데이트된 제1 보드 핑거프린트를 생성하는 단계;
    상기 제1 베이스라인 보드 핑거프린트와 상기 업데이트된 제1 보드 핑거프린트 간의 변화량을 검출하는 단계; 및
    상기 프로세서에 의해, 상기 변화량이 임계값보다 더 크다는 결정에 대한 응답으로 결함을 설정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 베이스라인 보드 핑거프린트는 제1 보드 플롯 데이터를 기초로 하고, 상기 업데이트된 제1 보드 핑거프린트는 제2 보드 플롯 데이터를 기초로 하며,
    상기 방법은:
    상기 제1 보드 플롯 데이터 또는 상기 제2 보드 플롯 데이터 중 적어도 하나의 보드 플롯 데이터의 컨덕턴스 곡선들을 사용하여, 상기 업데이트된 교류 신호파를 생성하는 신호 생성기의 상이한 주파수들에서 폐쇄 루프 주파수 응답의 이득 마진, 위상 마진, 또는 대역폭을 계산하는 단계; 및
    상기 이득 마진, 상기 위상 마진, 또는 상기 대역폭 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 챔버 신호 관리자 및 상기 프로세싱 챔버를 포함하는 챔버 관리 시스템의 안정성 또는 견고성 측정 중 하나를 계산하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 챔버 신호 관리자는 상기 MFC에 결합된 FRC(flow ratio controller)를 더 포함하고,
    상기 방법은, 상기 업데이트된 제1 보드 핑거프린트로부터, 상기 결함이 상기 MFC 또는 상기 FRC 중 하나의 문제인 것임을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 챔버 신호 관리자는 상기 프로세싱 챔버 내의 압력을 조정하기 위한 대칭 흐름 밸브를 더 포함하고,
    상기 방법은, 상기 업데이트된 제1 보드 핑거프린트로부터, 상기 결함이 상기 대칭 흐름 밸브의 문제인 것임을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100271766B1 (ko) * 1998-04-28 2001-01-15 윤종용 반도체 장치 제조설비의 진단 시스템과 이를 이용한 식각설비및 노광설비
US20020022903A1 (en) 2000-08-14 2002-02-21 Krah Jens Onno Frequency domain auto-tune for an internal motor controller
US6895293B2 (en) * 2000-09-14 2005-05-17 Applied Materials, Inc. Fault detection and virtual sensor methods for tool fault monitoring
US6917049B2 (en) * 2001-04-27 2005-07-12 Kollmorgen Corporation Autotuning method and system based on the bilinear-quadratic filter
US7337019B2 (en) * 2001-07-16 2008-02-26 Applied Materials, Inc. Integration of fault detection with run-to-run control
US6873114B2 (en) 2002-09-26 2005-03-29 Lam Research Corporation Method for toolmatching and troubleshooting a plasma processing system
WO2005036607A2 (en) 2003-10-08 2005-04-21 Deposition Sciences, Inc. System and method for feedforward control in thin film coating processes
US7072743B2 (en) * 2004-03-09 2006-07-04 Mks Instruments, Inc. Semiconductor manufacturing gas flow divider system and method
JP2007186757A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Tokyo Electron Ltd 真空処理装置及び真空処理方法
US7596718B2 (en) * 2006-05-07 2009-09-29 Applied Materials, Inc. Ranged fault signatures for fault diagnosis
NL2005989A (en) * 2010-02-19 2011-08-23 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method and associated data processing apparatus and computer program product.
US9772629B2 (en) * 2011-09-29 2017-09-26 Applied Materials, Inc. Methods for monitoring a flow controller coupled to a process chamber
JP2013187323A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Tokyo Electron Ltd 評価装置及びコンピュータプログラム
EP2770083B1 (en) 2013-02-20 2015-11-18 University of West Bohemia in Pilsen High-rate reactive sputtering of dielectric stoichiometric films
US9910430B2 (en) * 2013-08-23 2018-03-06 Applied Materials, Inc. K-nearest neighbor-based method and system to provide multi-variate analysis on tool process data
JP5813151B2 (ja) * 2014-02-21 2015-11-17 ファナック株式会社 制御ループの周波数特性を算出する機能を有する数値制御装置
US9634600B2 (en) * 2014-07-18 2017-04-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Drive performance measurement
US10192763B2 (en) * 2015-10-05 2019-01-29 Applied Materials, Inc. Methodology for chamber performance matching for semiconductor equipment
US10682675B2 (en) 2016-11-01 2020-06-16 Texas Instruments Incorporated Ultrasonic lens cleaning system with impedance monitoring to detect faults or degradation
US10283320B2 (en) * 2016-11-11 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Processing chamber hardware fault detection using spectral radio frequency analysis
US10208378B2 (en) 2016-12-09 2019-02-19 Hermes-Epitek Corp. Chemical vapor deposition apparatus
KR20190050611A (ko) 2017-11-03 2019-05-13 삼성전자주식회사 모니터링 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조 장치

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