KR20130025863A - 기판 프로세싱 시스템들에서 유동 제어기들을 캘리브레이팅하기 위한 장치 및 방법들 - Google Patents

기판 프로세싱 시스템들에서 유동 제어기들을 캘리브레이팅하기 위한 장치 및 방법들 Download PDF

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Abstract

기판 프로세싱 시스템에서 복수의 가스 유동을 조정하기 위한 장치 및 방법이 본 명세서에 개시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 기판 프로세싱 시스템은, 중앙 진공 이송 챔버에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 및 제 2 프로세스 챔버를 포함한 클러스터 툴; 상기 제 1 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 1 유동 컨트롤러; 상기 제 2 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 2 유동 컨트롤러; 상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러 각각으로부터 유량을 확인하기 위한 질량 유동 확인기; 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 1 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 1 도관; 및 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 2 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 2 도관;을 포함할 수 있다.

Description

기판 프로세싱 시스템에서 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 장치 및 방법{METHODS AND APPARATUS FOR CALIBRATING FLOW CONTROLLERS IN SUBSTRATE PROCESSING SYSTEMS}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판 프로세싱 장비에 관한 것이다.
에칭 프로세스와 같은 기판 프로세싱 과정에서, 프로세스 챔버의 내부 공간이 하나 또는 그 초과의 프로세스 가스에 노출될 수 있다. 흔히, 그러한 프로세스 가스들은, 상기 내부 공간에 프로세스 가스를 제공하는 하나 또는 그 초과의 유동 컨트롤러에 의해 소정의 유량으로 제공된다. 몇몇 프로세스 챔버 구조에서, 예컨대, 공유 가스 패널이 여러 프로세스 챔버들에 대해 프로세스 가스를 공급하는 경우, 본 발명자들은 공유 가스 패널로부터 나온 프로세스 가스들이 유동 컨트롤러에 의해 각각의 챔버로 정확하게 분할되도록 하는 확실한 방법이 존재하지 않음을 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 클러스터 툴과 같은 멀티 챔버 기판 프로세싱 시스템에서, 예컨대, 시스템의 여러 챔버들의 유동 컨트롤러들 간의 드리프트를 비교하거나 드리프트를 검출하기 위하여, 각각의 챔버의 유동 컨트롤러들을 모니터링하기 위해 이용가능한 온-툴(on-tool) 장치가 전혀 없음을 인지하였다.
따라서, 본 발명자들은 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 장치 및 방법을 제공하였다.
기판 프로세싱 시스템에서 복수의 가스 유동을 조정하기 위한 장치 및 방법이 본 명세서에 개시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 기판 프로세싱 시스템은, 중앙 진공 이송 챔버에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 및 제 2 프로세스 챔버를 포함한 클러스터 툴; 상기 제 1 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 1 유동 컨트롤러; 상기 제 2 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 2 유동 컨트롤러; 상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러 각각으로부터 유량을 확인하기 위한 질량 유동 확인기; 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 1 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 1 도관; 및 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 2 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 2 도관;을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기판 프로세싱 시스템은, 제 1 프로세스 챔버의 제 1 구역에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 1 유동 컨트롤러; 제 2 프로세스 챔버의 제 2 구역에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 2 유동 컨트롤러; 상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러 각각으로부터 유량을 확인하기 위한 질량 유동 확인기; 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 1 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 1 도관; 및 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 2 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 2 도관;을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 중앙 진공 이송 챔버에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 및 제 2 프로세스 챔버를 포함한 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법이 제공된다. 몇몇 실시예에서, 상기 방법은, 제 1 프로세스 챔버에 커플링된 제 1 유동 컨트롤러로부터 제 1 유량으로 제 1 가스를 제공하는 단계; 상기 제 1 가스를 제 1 도관을 통해 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계; 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 1 유량을 결정하는 단계; 제 2 프로세스 챔버에 커플링된 제 2 유동 컨트롤러로부터 제 2 유량으로 제 2 가스를 제공하는 단계; 상기 제 2 가스를 제 2 도관을 통해 상기 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계; 및 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 2 유량을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법이 제공된다. 몇몇 실시예에서, 상기 방법은, 제 1 프로세스 챔버의 제 1 구역에 커플링된 제 1 유동 컨트롤러에 의해 질량 유동 확인기로 제 1 가스를 제공하는 단계; 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 1 가스의 제 1 유량을 결정하는 단계; 제 1 프로세스 챔버의 제 2 구역에 커플링된 제 2 유동 컨트롤러에 의해 질량 유동 확인기로 제 2 가스를 제공하는 단계; 및 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 2 가스의 제 2 유량을 결정하는 단계;를 포함할 수 있으며, 상기 제 1 유동 컨트롤러는 상기 제 1 구역에 상기 제 1 가스를 제공할 수 있고, 상기 제 2 유동 컨트롤러는 상기 질량 유동 확인기에 상기 제 2 가스를 제공한다.
이하, 본 발명의 여타 실시예들을 설명하기로 한다.
첨부도면에 도시된 본 발명의 예시적 실시예들을 참조하면, 위에서 약술하고 아래에 매우 구체적으로 설명한 본 발명의 실시예들을 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 첨부도면들은 단지 본 발명의 전형적인 실시예들을 도시하고 있을 뿐이며, 본 발명은 다른 동등한 효과를 가진 실시예들을 포함할 수 있으므로, 그 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 아니됨을 유의하여야 한다.
도 1 및 도 1b는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 멀티 챔버 기판 프로세싱 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법의 흐름도이다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 가능한 한 도면에서 공통된 동일 요소들은 동일한 참조번호를 사용하여 표시하였다. 도면들은 척도에 따라 도시되지 않았으며, 명료함을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 요소들과 특징들이 다른 언급없이 다른 실시예들에 유리하게 통합될 수 있음을 고려하였다.
기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법 및 장치가 본 명세서에 개시되어 있다. 본 발명에 따른 방법 및 장치는 다양한 구조로 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버에 커플링된 다른 유동 컨트롤러와 기준 표준(예컨대, 질량 유동 확인기) 모두에 대해 직접 비교하여, 하나 또는 그 초과의 유동 컨트롤러에 의해 제공된 하나 또는 그 초과의 유량의 측정을 유리하게 용이하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 각각의 유동 컨트롤러를 조정하기 위해 필요한 시간을 단축하고, 유동 컨트롤러 측정들 간에 향상된 균일성을 유리하게 제공할 수 있으며, 이에 따라, 향상된 챔버 매칭(예컨대, 유사한 프로세스 조건하에서 작동하는 2개의 서로 다른 챔버들 간에 향상된 프로세스 결과 균일성)을 가능하게 한다.
도 1을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 클러스터 툴, 또는 멀티 챔버 프로세싱 시스템(100)은 일반적으로 팩토리 인터페이스(102), 기밀 프로세싱 플랫폼(104), 및 시스템 컨트롤러(144)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 기술들에 따라 적절하게 변형될 수 있는 프로세싱 시스템의 예로서, 캘리포니아주 산타 클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼 인코포레이티드로부터 상업적으로 구입할 수 있는 CENTURA? 통합 프로세싱 시스템, (PRODUCER? GTTM과 같은) 프로세싱 시스템들의 PRODUCER? 라인 중 하나, ADVANTEDGETM 프로세싱 시스템 또는 다른 적당한 프로세싱 시스템들이 포함된다. 본 발명을 활용하기 위해 (다른 제조사들의 것들을 포함하여) 다른 프로세싱 시스템들이 개조될 수 있을 것으로 생각된다. 본 명세서에 개시된 기술들에 따라 본 발명을 통합하도록 변형될 수 있는 트윈 챔버 프로세싱 시스템의 일 예가 밍 유 등에 의해 "트윈 챔버 프로세싱 시스템"이란 명칭으로 2010년 4월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원번호 제61/330,156호에 개시되어 있다.
상기 플랫폼(104)은 복수의 프로세싱 챔버(110, 111, 112, 132, 128, 120)(6개가 도시됨)와, 이송 챔버(136)에 커플링된 적어도 하나의 로드 락 챔버(2개가 도시됨)(122)를 포함할 수 있다. 각각의 프로세스 챔버는 이송 챔버(136)의 내부 공간에 대해 프로세스 챔버들의 개별 내부 공간을 선택적으로 유체 커플링하기 위해 슬릿 밸브 또는 다른 선택적으로 밀폐가능한 개구를 포함한다. 마찬가지로, 각각의 로드 락 챔버(122)는 이송 챔버(136)의 내부 공간에 대해 로드 락 챔버(122)들의 개별 내부 공간을 선택적으로 유체 커플링하기 위해 포트(125)를 포함한다. 상기 팩토리 인터페이스(102)는 로드 락 챔버(122)를 통해 이송 챔버(136)에 커플링된다.
몇몇 실시예에서, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 프로세싱 챔버(110, 111, 112, 132, 128, 120)들은 쌍으로 그룹화되며, 각각의 쌍의 프로세스 챔버(110과 111, 112와 132, 및 128과 120)들은 서로에 대해 인접하여 위치된다. 몇몇 실시예에서, 각각의 쌍의 프로세스 챔버들은 트윈 챔버 프로세싱 시스템(101,103,105)의 일부일 수 있으며, 각각의 개별 프로세스 챔버 쌍들이 하기된 바와 같이 소정의 공유 리소스들을 구비한 공통 하우징에 제공될 수 있다. 각각의 트윈 챔버 프로세싱 시스템(101,103,105)은 서로로부터 격리될 수 있는 한 쌍의 독립적인 프로세싱 공간을 포함할 수 있다. 예컨대, 각각의 트윈 챔버 프로세싱 시스템은 개별적인 제 1 및 제 2 프로세싱 공간을 가진 제 1 프로세스 챔버와 제 2 프로세스 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 프로세싱 공간들은 각각의 개별 프로세스 챔버에서 기판들의 실질적으로 독립적인 프로세싱을 용이하게 하기 위해 서로로부터 격리될 수 있다. 상기 트윈 챔버 프로세싱 시스템 내에서 프로세스 챔버들의 격리된 프로세싱 공간들은 프로세싱시 프로세싱 공간들이 유체 커플링된 멀티 기판 프로세싱 시스템들로 인해 발생할 수 있는 프로세싱 문제점들을 유리하게 저감하거나 제거한다.
상기 트윈 챔버 프로세싱 시스템은, 시스템 설치공간의 축소, 하드웨어 경비, 시설 활용 및 비용, 유지보수 등을 용이하면서도 동시에 기판 처리량을 고도로 촉진하는 공유 리소스들을 또한 유리하게 사용한다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로세싱 리소스(146A, 146B, 146C: 통합하여 146이라 함)들(즉, 프로세스 가스 서플라이, 파워 서플라이, 진공 펌핑 시스템 등)이 각각의 프로세싱 챔버(110과 111, 112와 132, 및 128과 120)간에 및/또는 각각의 트윈 프로세싱 시스템(101,103,105)의 각각의 쌍의 프로세싱 챔버 내에서 각각 공유될 수 있도록, 상기 프로세스 챔버들이 구성될 수 있다. 공유 하드웨어 및/또는 리소스들의 다른 예는 프로세스 전방선(foreline)과 러핑 펌프, 교류 분배기와 직류 전력 공급장치, 냉각수 분배기, 냉각기들, 다중 채널 열 컨트롤러들, 가스 패널들, 컨트롤러들 등 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 팩토리 인터페이스(102)는 기판의 이송을 용이하게 하기 위해 적어도 하나의 도킹 스테이션(108)과 적어도 하나의 팩토리 인터페이스 로봇(114)(2개가 도시되어 있음)을 포함할 수 있다. 상기 도킹 스테이션(108)은 하나 또는 그 초과의 전면 개방 일체식 포드(FOUPs)(2개가 도시되어 있음)(106A,106B)를 수용하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 일반적으로, 상기 팩토리 인터페이스 로봇(114)은 로드 락 챔버(122)를 통한 프로세싱을 위해 팩토리 인터페이스(102)로부터 프로세싱 플랫폼(104)으로 기판을 이송하도록 구성된 당해 로봇(114)의 일단에 배치된 블레이드(116)를 포함한다. 선택적으로, 상기 FOUP(106A,106B)로부터 나온 기판의 측정을 용이하게 하기 위하여, 하나 또는 그 초과의 계측 스테이션(118)이 팩토리 인터페이스(102)의 터미널(119)에 연결될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 각각의 로드 락 챔버(122)들은 팩토리 인터페이스(102)에 커플링된 제 1 포트(123)와 이송 챔버(136)에 커플링된 제 2 포트(125)를 포함할 수 있다. 상기 로드 락 챔버(122)들은 팩토리 인터페이스(102)의 실질적으로 주변(예컨대, 대기) 분위기와 이송 챔버(136)의 진공 분위기 사이로 기판의 전달을 용이하게 하기 위해 당해 로드 락 챔버(122)를 펌핑 다운하고 배기하는 압력 제어 시스템에 커플링될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 이송 챔버(136)는 그 내부에 배치된 진공 로봇(130)을 갖는다. 일반적으로, 상기 진공 로봇(130)은 이동식 암(131)에 커플링된 하나 또는 그 초과의 이송 블레이드(134)(2개가 도시되어 있음)를 포함한다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 상기 프로세싱 챔버(110, 111, 112, 132, 128, 120)들이 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 그룹으로 배열된 경우, 상기 진공 로봇(130)은 당해 진공 로봇(130)이 동시에 2개의 기판(124,126)을 로드 락 챔버(122)로부터 프로세싱 챔버(예컨대, 110과 111, 112와 132, 및 120과 128)의 각각의 쌍으로 이송할 수 있도록 구성된 2개의 평행한 이송 블레이드(134)들을 가질 수 있다.
상기 프로세싱 챔버(110, 111, 112, 132, 120, 128)들은 기판 프로세싱에 사용되는 임의의 유형의 프로세스 챔버일 수 있다. 그러나, 공유 리소스들을 사용하기 위하여, 각각의 쌍의 프로세싱 챔버는 에칭 챔버, 증착 챔버 등과 같이 동일한 유형의 챔버이다. 본 명세서에 제공된 기술들에 따라 변형될 수 있는 적당한 에칭 챔버의 비한정적인 예로서, 캘리포니아주 산타 클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼 인코포레이티드로부터 구입할 수 있는 분리형 플라즈마 소오스(DPS) 챔버 라인, HARTTM, E-MAX? 또는 ENABLER? 에칭 챔버중 하나가 포함된다. 다른 제조사들의 것들을 포함하여 다른 에칭 챔버들이 사용될 수 있다.
프로세싱 챔버(110과 111, 112와 132, 및 120과 128)의 각각의 쌍은 공유 리소스(146A, 146B 또는 146C)를 가질 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 상기 공유 리소스들은 하기된 바와 같이 프로세스 가스를 제공하기 위한 (예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 공유 리소스(146B, 146C)들을 위한) 공유 가스 패널을 포함할 수 있다. 또한, 상기 공유 리소스들은 이웃한 챔버와 조합하여 또는 개별적으로 각각의 프로세스 챔버를 펌핑 다운하기 위한 공유 진공 펌프를 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 공유 진공 펌프와 조합하여, 각각의 프로세스 챔버는 각각의 프로세스 챔버의 내부 공간을 펌핑 다운하기 위한 개별 진공 펌프(미도시)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 공유 리소스들은 프로세스 챔버들 간에 공유 가스 패널을 포함한다. 예컨대, 상기 공유 리소스(146B)는 도 1에 도시된 바와 같이 프로세스 챔버(112)와 프로세스 챔버(132) 간에 공유된 공유 가스 패널(150)을 포함한다. 상기 공유 가스 패널(150)은, 예컨대, 복수의 유동 컨트롤러 및 관련 장치를 통해 상기 프로세스 챔버(112,132)들에 커플링된 복수의 프로세스 가스 소오스들을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "유동 컨트롤러"는, 질량 유동 컨트롤러, 유량비 제어 장치, 유동 제어 오리피스 등과 같이, 당해 유동 컨트롤러를 통해 흐르는 가스 또는 가스들의 유량을 제어하기 위한 임의의 장치를 의미한다. 예컨대, 상기 공유 가스 패널(150)의 각각의 가스 소오스는 소정의 유량으로 가스 소오스로부터 나오는 가스를 계측하는 질량 유동 컨트롤러에 커플링될 수 있다. 예컨대, 상기 가스 패널(150)의 제 1 프로세스 가스 소오스(미도시)로부터 나오는 제 1 프로세스 가스는 유동 컨트롤러(152)에 의해 계측될 수 있고, 상기 공유 가스 패널(150)의 제 2 가스 소오스(미도시)로부터 나오는 제 2 프로세스 가스는 유동 컨트롤러(154)에 의해 계측될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 프로세스 가스는 상기 유동 컨트롤러(152,154)를 빠져 나와, 각각의 유동 컨트롤러(152,154)의 개별 출구들에 커플링될 수 있는 혼합기(156)로 유입된다. 상기 제 1 및 제 2 프로세스 가스들은 상기 유동 컨트롤러(152,154)에 의해 계측된 개별 프로세스 가스의 각각의 양과 관련된 비율로 상기 혼합기(156)에서 혼합 또는 균질화될 수 있다.
상기 혼합기(156)의 출구로부터 나온 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스는, 다중 채널 유량비 컨트롤러 또는 각각의 프로세스 챔버에 개별적으로 제공되는 가스를 제어할 수 있는 다른 유사한 장치를 통해, 프로세스 챔버(112,132) 또는 주어진 프로세스 챔버 내부의 2개 또는 그 초과의 구역에 분배될 수 있다. 예컨대, 다중 채널 유량비 컨트롤러(158)는 혼합기의 출구로부터 나오는 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 수용하기 위한 공유 입구(160)를 포함할 수 있으며, 질량 유동 컨트롤러, 유량비 컨트롤러, 고정된 오리피스 또는 이들의 조합 등과 같은 하나 또는 그 초과의 유동 컨트롤러를 통해 상기 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 프로세스 챔버(112,132)에 분배할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 2쌍의 유동 컨트롤러(162,164,166,168)가 도시되어 있으며, 제 1 쌍의 유동 컨트롤러(예컨대, 162,164)는 프로세스 챔버(112)에 커플링되고, 제 2 쌍의 유동 컨트롤러(예컨대, 166,168)는 프로세스 챔버(132)에 커플링되어 있다.
상기 다중 채널 유량비 컨트롤러(158)는, 예컨대, 각각의 프로세스 챔버(112,132)에 상기 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 각각 제공하는 하나 또는 그 초과의 유동 컨트롤러를 포함할 수 있다(각각의 챔버에 2개의 유동 컨트롤러가 커플링된 것으로 도 1에 도시되어 있음). 예컨대, 유동 컨트롤러(162,164)는 프로세스 챔버(112)에 상기 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 제공하고, 유동 컨트롤러(164,166)는 프로세스 챔버(132)에 상기 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 제공한다. 각각의 쌍의 유동 컨트롤러, 예컨대, 유동 컨트롤러(162,164)는 각각의 프로세스 챔버, 예컨대, 프로세스 챔버(112)에 상기 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 서로 다른 유량으로 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 유동 컨트롤러(162)는 상기 유동 컨트롤러(164)에 의해 상기 프로세스 챔버(112)의 제 2 입구(172)를 통해 제공되는 것과는 다른 유량으로 상기 프로세스 챔버(112)의 제 1 입구(170)에 상기 혼합된 제 1 및 제 2 프로세스 가스를 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 및 제 2 입구(170,172)들은 샤워헤드(미도시)의 내외부 구역, 가스 입구의 서로 다른 구역 등일 수 있다.
상기 멀티 챔버 기판 프로세싱 시스템(100)은 전술한 각각의 유동 컨트롤러 또는 당해 시스템(100)에서의 유량 확인에 필요한 임의의 유동 컨트롤러로부터의 유량을 확인하기 위한 질량 유동 확인기(174)를 더 포함한다. 예컨대, 이와 같이 추가적인 유동 컨트롤러는 공유 리소스(146A) 또는 공유 리소스(146C)의 일부일 수 있다. 상기 공유 리소스(146A,146C)들은 공유 리소스(146B)에 대해 전술한 것과 유사한 공유 가스 패널 및 유동 컨트롤러 구조를 가질 수 있다.
상기 질량 유동 확인기(174)는 질량 유동 컨트롤러에 의해 제공된 가스의 유량을 확인하기 위한 임의의 적당한 장치일 수 있다. 이러한 질량 유동 확인기는, 예컨대, 소정 시간 주기 동안 공지의 공간에서의 압력 상승률을 모니터링함으로써, 또는 당해 질량 유동 확인기(174)에 의해 모니터링되고 있는 임의의 유동 컨트롤러의 유량을 독립적으로 확인하기 위한 몇몇 다른 적당한 방법에 의하여, 작동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 질량 유동 확인기(174)는 트윈 챔버 프로세싱 시스템(101,103,105)들 중 하나에 장착될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 질량 유동 확인기(174)는 멀티 챔버 프로세싱 시스템(100)의 이송 챔버(136)에, 또는 상기 멀티 챔버 프로세싱 시스템(100)의 각각의 프로세스 챔버에 커플링된 각각의 유동 컨트롤러에 커플링되어 있는 몇몇 다른 적당한 위치에 장착될 수 있다.
상기 질량 유동 확인기(174)는 상기 유동 컨트롤러의 출구 아래(예컨대, 출구의 하류)에 배치된 개별 도관에 의해 각각의 유동 컨트롤러에 선택적으로 커플링될 수 있다. 개별 도관을 통해 질량 유동 확인기에 각각의 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링함으로써, 프로세스 가스들이 함께 혼합되는 매니폴드로부터 나오는 단일의 도관에 의한 것보다, 본 발명에 따른 장치는 다른 유동 컨트롤러가 프로세스 가스를 공급하는 능력에 영향을 주지 않으면서도 상기 유동 컨트롤러들 중 하나로부터 나오는 유동을 확인 또는 조정함으로써, 각각의 유동 컨트롤러의 독립적인 확인 및/또는 조정을 용이하게 한다.
각각의 도관은, 개별 유동 컨트롤러를 프로세스 챔버 또는 질량 유동 확인기(174)에 선택적으로 커플링할 수 있는 다방향 밸브(미도시) 등에 의해, 유동 컨트롤러의 하류 위치에서 주어진 유동 컨트롤러에 개별적으로 커플링될 수 있다. 예컨대, 유동 컨트롤러의 유량을 확인할 필요가 있는 경우, 유동 컨트롤러로부터 프로세스 챔버로 정상적으로 흐르게 될 프로세스 가스가 질량 유동 확인기(174)로 흐르도록 다방향 밸브에 의해 상기 도관으로 우회될 수 있다. 확인 기간 중, 확인되고 있는 유동 컨트롤러는 프로세스 챔버에 대해 프로세스 가스를 제공하지 않지만, 시스템(100)의 모든 다른 유동 컨트롤러들은, 예컨대, 기판 등을 프로세싱하기 위해 프로세스 챔버에 대해 프로세스 가스를 계속 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 질량 유동 확인기(174)를 통해 유동시킬 필요 없이 도관들이 신속하게 배기될 수 있도록, 질량 유동 확인기(174) 주위로 유동이 바이패스될 수 있으며, 이에 따라, 확인되고 있는 여러 가스 유동들 간의 가스 교체 퍼징을 가속화할 수 있다.
예컨대, 개별 유체 컨트롤러들을 질량 유동 확인기(174)에 커플링하는 수개의 도관들이 도 1에 도시되어 있다. 몇몇 도관들은 명료함을 위해 도 1에서 생략되었다. 그러나, 프로세스 시스템(100)의 각각의 유동 컨트롤러는 주어진 유동 컨트롤러를 질량 유동 확인기(174)에 커플링하는 도관을 가질 수 있다. 예컨대, 도관(176)은 유동 컨트롤러(152)를 질량 유동 확인기(174)에 커플링한다. 유사한 도관(미도시)은 유동 컨트롤러(154)를 질량 유동 확인기(174)에 커플링한다. 마찬가지로, 도관(178,180)들은 질량 유동 확인기(174)를 개별 유동 컨트롤러(162,166)에 커플링하며, 이는 인접한 프로세스 챔버(112,132)에서 대응하는 영역들 또는 구역들에 대해 유사한(또는 동일한) 가스 유동을 제공할 수 있다. 또한, 도관들은 동일한 챔버에 프로세스 가스를 제공하는 다중의 유동 컨트롤러에 커플링될 수 있다. 예컨대, 도관(180)은 유동 컨트롤러(166)를 질량 유동 확인기(174)에 커플링하며, 도관(182)은 유동 컨트롤러(168)를 질량 유동 확인기(174)에 커플링하고, 상기 유동 컨트롤러(166,168)들은 프로세스 챔버(132)에 프로세스 가스를 제공한다.
몇몇 실시예에서, 상기 시스템(100)의 개별 유동 컨트롤러를 질량 유동 확인기(174)에 커플링하는 모든 도관들은 실질적으로 등가이거나 거의 동일한 유동 전도율(conductance)을 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 실질적으로 등가(또는 거의 동일)는 약 ±10%의 전도율 편차를 포함한다. 대안적으로, 몇몇 실시예에서, 서로 다른 프로세스 챔버들의 대응 영역들(예컨대, 각각의 프로세스 챔버의 제 1 구역, 각각의 프로세스 챔버의 제 2 구역 등)에 대해 프로세스 가스를 제공하는 유동 컨트롤러를 커플링하는 도관들은 실질적으로 유사하거나 거의 동일한 유동 전도율을 가질 수 있다. 예컨대, 인접한 프로세스 챔버(112,132)들에 대해 유동 컨트롤러(162,166)를 커플링하는 도관(178,180)들은 실질적으로 유사하거나 거의 동일한 유동 전도율을 가질 수 있으며, 이에 따라, 각각의 유동 컨트롤러(162,166)의 유량 비교가 질량 유동 확인기(174)에 의해 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 유동 컨트롤러(152)를 질량 유동 확인기(174)에 커플링하는 도관(176)과 유동 컨트롤러(186)를 질량 유동 확인기에 커플링하는 도관(184)은 실질적으로 유사하거나 거의 동일한 유동 전도율을 가질 수 있다. 이전의 예에서, 상기 유동 컨트롤러(186)는, 트윈 챔버 프로세싱 시스템(105)에 유동 컨트롤러(152)가 제공하는 것과 동일한 프로세스 가스를 트윈 챔버 프로세싱 시스템(103)에 제공하는 유동 컨트롤러이다.
대안적으로, 또는 모든 도관들 또는 도관 쌍들이 실질적으로 유사한 유동 전도율을 갖도록 하는 것과 조합하여, 상기 질량 유동 확인기(174)는, 예컨대, 도관으로부터 질량 유동 확인기(174)로 유입되는 프로세스 가스의 유량이 상기 도관의 유동 전도율과 무관한 초킹(choked) 유동을 위해 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 질량 유동 확인기(174)는 당해 질량 유동 확인기(174)의 입구에 배치된 임계 유동 노즐(188)을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라, 상기 프로세스 가스는 질량 유동 확인기(174)로 유입될 때 상기 임계 유동 노즐을 통과한다. 상기 임계 유동 노즐(188)은, 입구 및 출구 구경, 길이 형상 등에 기초하여, 가스의 기원이 되는 도관의 유동 전도율과는 무관하게 임계 유동 노즐(188)로 유입되는 임의의 가스의 유량을 정상화하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 임계 유동 노즐은 당해 임계 유동 노즐에서의 압력 강하가 상기 압력의 적어도 절반이 되도록 하는 규제를 제공할 수 있다(예컨대, 상기 임계 유동 노즐의 바로 상류의 제 1 압력이 당해 임계 유동 노즐의 바로 하류의 제 2 압력보다 적어도 2배 더 크다). 대안적으로, 또는 모든 도관들 또는 도관 쌍들이 실질적으로 유사한 유동 전도율을 갖도록 하거나, 및/또는 상기 질량 유동 확인기(174)가 초킹 유동을 위해 구성되는 것과 조합하여, 몇몇 실시예에서, 상기 하류의 전도율은 더 높은 유량이 사용될 수 있도록 하는 더 낮은 기준 압력을 제공하기 위해 최소화될 수 있다.
상기 시스템 컨트롤러(144)는 프로세싱 시스템(100) 또는 그 부품들을 제어하기 위해 상기 프로세싱 시스템(100)에 커플링된다. 예컨대, 상기 시스템 컨트롤러(144)는, 상기 시스템(100)의 프로세스 챔버(110, 111, 112, 132, 128, 120)의 직접 제어를 이용하여, 또는, 대안적으로, 상기 시스템(100) 및 상기 프로세스 챔버(110, 111, 112, 132, 128, 120)와 연관된 컴퓨터(또는 컨트롤러)를 제어함으로써, 상기 시스템(100)의 작동을 제어할 수 있다. 작동시, 상기 시스템 컨트롤러(144)는 시스템(100)의 성능을 최적화하기 위해 개별 챔버들과 시스템 컨트롤러(144)로부터의 데이터 수집과 피드백을 가능하게 한다.
상기 시스템 컨트롤러(144)는 일반적으로 중앙처리장치(CPU)(138), 메모리(140) 및 지원 회로(412)를 포함한다. 상기 CPU(138)는 산업용 설비에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 상기 메모리 또는 컴퓨터 판독가능한 매체(140)는 CPU(138)에 의해 악세스될 수 있으며, 랜덤 악세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 로컬 또는 원격의 임의의 형태의 디지털 저장장치와 같이 용이하게 입수할 수 있는 하나 또는 그 초과의 메모리일 수 있다. 상기 지원 회로(142)는 통상적으로 상기 CPU(138)에 커플링되며, 캐시, 클록 회로, 입출력 서브시스템, 파워 서플라이 등을 포함할 수 있다. CPU(138)에 의해 실행될 때, 본 발명에 따른 프로세스들을 프로세스 챔버 쌍들이 실시하도록 하는 소프트웨어 루틴 같은 메모리(140)(또는 하기된 바와 같이 특정 프로세스 챔버 쌍의 메모리)에 본 명세서에 개시된 본 발명에 따른 방법들이 일반적으로 저장될 수 있다.
상기 장치는 다양한 방식으로 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 중앙 진공 이송 챔버에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 및 제 2 프로세스 챔버를 포함한 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법은, 제 1 프로세스 챔버에 커플링된 제 1 유동 컨트롤러로부터 제 1 유량으로 제 1 가스를 제공하는 단계; 상기 제 1 가스를 제 1 도관을 통해 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계; 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 1 유량을 결정하는 단계; 제 2 프로세스 챔버에 커플링된 제 2 유동 컨트롤러로부터 제 2 유량으로 제 2 가스를 제공하는 단계; 상기 제 2 가스를 제 2 도관을 통해 상기 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계; 및 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 2 유량을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법은, 제 1 프로세스 챔버의 제 1 구역에 커플링된 제 1 유동 컨트롤러에 의해 질량 유동 확인기로 제 1 가스를 제공하는 단계; 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 1 가스의 제 1 유량을 결정하는 단계; 제 1 프로세스 챔버의 제 2 구역에 커플링된 제 2 유동 컨트롤러에 의해 질량 유동 확인기로 제 2 가스를 제공하는 단계; 및 상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 2 가스의 제 2 유량을 결정하는 단계;를 포함할 수 있으며, 상기 제 1 유동 컨트롤러는 상기 제 1 구역에 상기 제 1 가스를 제공할 수 있고, 상기 제 2 유동 컨트롤러는 상기 질량 유동 확인기에 상기 제 2 가스를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스는 소정의 유량비를 얻기 위해 의도된 개별 유량으로 제공될 수 있다. 상기 제 1 유량과 상기 제 2 유량 간의 실제 유량비는 개별적인 제 1 및 제 2 유량의 결정에 기초하여 결정될 수 있으며, 상기 소정의 유량비가 제공되었는지의 여부를 결정하기 위해 상기 실제 유량비는 상기 소정의 유량비에 비교될 수 있다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법(200)의 흐름도이다. 도 1에 도시된 본 발명의 장치에 따라 상기 방법(200)을 설명하기로 한다.
단계(202)에서, 제 1 가스가 제 1 프로세스 챔버에 커플링된 제 1 유동 컨트롤러에 의해 제 1 유량으로 질량 유동 확인기로 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 유동 컨트롤러는 전술한 바와 같이 상기 시스템(100)의 임의의 유동 컨트롤러일 수 있으나, 트윈 챔버 프로세스 시스템(105)의 유동 컨트롤러(162,166,168)와 관련하여 상기 방법(200)을 아래에서 설명하기로 한다. 따라서, 상기 방법(200)을 설명하기 위한 목적으로, 상기 제 1 유동 컨트롤러는 전형적인 작동 조건하에서 제 1 가스를 프로세스 챔버(132)에 제공할 수 있는 유동 컨트롤러(166)일 수 있으며, 그러나, 유동 확인 기간 중, 상기 제 1 가스는 도관(180)을 통해 질량 유동 확인기(174)로 전술한 바와 같이 우회하게 된다. 예컨대, 전형적인 작동 조건 동안, 상기 유동 컨트롤러(166)는 제 1 입구(171)를 통해 제 1 가스를 프로세스 챔버로 제공하며, 상기 제 1 입구(171)는 프로세스 챔버(112)의 전술한 바와 같은 제 1 입구(170)와 실질적으로 등가이다.
단계(204)에서, 상기 질량 유동 확인기(174)를 이용하여 상기 유동 컨트롤러(166)의 제 1 유량이 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 유량은 공지의 공간에서의 압력 상승률을 이용하여 또는 유사한 확인 방법으로 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 질량 유동 확인기(174)는 초킹 유동을 위해 구성될 수 있으며, 각각의 도관의 유동 전도율이 공지되거나 실질적으로 유사할 수 있다. 예컨대, 상기 질량 유동 확인기(174)에 의해 결정된 제 1 유량이 유동 컨트롤러(166)에 의해 판독된 제 1 유량과 실질적으로 상이하면, 상기 유동 컨트롤러(166)는 질량 유동 확인기(174)에 의해 결정된 제 1 유량에 기초하여 조정될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 유동 컨트롤러(166)에 의해 판독된 제 1 유량과 상기 결정된 제 1 유량 간의 차이가 약 1% 내지 약 5% 범위에 있으면, 상기 유동 컨트롤러(166)는 조정이 필요할 수 있다. 예컨대, 그 차이가 약 1% 미만이면, 상기 유동 컨트롤러(166)는 작동 조건에 있는 것으로 간주될 수 있다. 그 차이가 약 5%를 초과하면, 상기 유동 컨트롤러(166)는 교환이 필요할 수 있다.
단계(206)에서, 상기 질량 유동 확인기(174)에 의해 유동 컨트롤러(166)의 제 1 유량이 결정된 후, 상기 질량 유동 확인기(174)에서 제 1 가스가 제거될 수 있다. 예컨대, 상기 도관(180)으로부터 프로세스 챔버(132)로 제 1 가스를 다시 우회시킴으로써, 또는 상기 유동 컨트롤러(166)를 턴 오프함으로써, 상기 질량 유동 확인기(174)에서 제 1 가스가 제거될 수 있다. 상기 도관(180)을 통한 제 1 가스의 유동이 중단된 후, 상기 제 1 가스는 상기 시스템(100)에 또는 그 일부에 커플링된 진공 펌프(미도시) 등에 의해 질량 유동 확인기(174)의 출구(미도시)를 통해 제거될 수 있다.
단계(208)에서, 제 2 가스가 제 2 프로세스 챔버에 커플링된 제 2 유동 컨트롤러에 의해 제 2 유량으로 질량 유동 확인기(174)로 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 유동 컨트롤러는 전형적인 작동 조건하에서 제 2 가스를 프로세스 챔버(112)에 제공할 수 있는 유동 컨트롤러(162)일 수 있으며, 그러나, 유동 확인 기간 중, 상기 제 2 가스는 도관(178)을 통해 질량 유동 확인기(174)로 전술한 바와 같이 우회하게 된다. 몇몇 실시예에서, 상기 제 2 가스는 상기 제 1 가스와 실질적으로 등가일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 제 2 유량은 상기 제 1 유량과 실질적으로 등가일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 유동 컨트롤러(162)의 유량이 상기 질량 유동 확인기(174)에 의해 확인되고 있을 때, 상기 유동 컨트롤러(166)는 프로세스 챔버(132)에 제 1 가스를 제공하고 있을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 유동 컨트롤러(162)의 유량이 확인되고 있을 때, 상기 유동 컨트롤러(166)는 턴 오프될 수 있다. 상기 유동 컨트롤러(166)가 전술한 바와 같이 단계(202 및 204)에서 확인되고 있을 때, 상기 유동 컨트롤러(162)는 프로세스 챔버(112)에 제 1 가스를 제공하고 있거나 턴 오프될 수 있다.
단계(210)에서, 상기 질량 유동 확인기(174)를 이용하여 상기 유동 컨트롤러(162)의 제 2 유량이 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 유량은 단계(204)에서 전술한 방법들 중 하나에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 유동 컨트롤러(162)에 의해 판독된 제 2 유량과 상기 결정된 제 2 유량 간의 차이가 약 1% 내지 약 5% 범위에 있으면, 상기 유동 컨트롤러(162)는 조정이 필요할 수 있다. 예컨대, 그 차이가 약 1% 미만이면, 상기 유동 컨트롤러(162)는 작동 조건에 있는 것으로 간주될 수 있다. 그 차이가 약 5%를 초과하면, 상기 유동 컨트롤러(162)는 교환이 필요할 수 있다.
대안적으로 또는 상기 방법의 단계(208 내지 210)들과 조합하여, 상기 방법(200)은 (도 3에 도시된 바와 같은) 단계(302)로 진행할 수 있으며, 여기서, 제 3 유동 컨트롤러에 의해 제 3 유량으로 제 1 프로세스 챔버로 제공된 제 1 가스가 상기 질량 유동 확인기(174)로 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 유동 컨트롤러는 전형적인 작동 조건하에서 제 1 가스를 프로세스 챔버(132)에 제공하는 유동 컨트롤러(168)일 수 있으며, 그러나, 유동 확인 기간 중, 상기 제 1 가스는 도관(182)을 통해 질량 유동 확인기(174)로 전술한 바와 같이 우회하게 된다. 예컨대, 전형적인 작동 조건 동안, 상기 유동 컨트롤러(168)는 제 2 입구(173)를 통해 제 1 가스를 프로세스 챔버로 제공하며, 상기 제 2 입구(173)는 프로세스 챔버(112)의 전술한 바와 같은 제 2 입구(172)와 실질적으로 등가이다. 예컨대, 상기 방법(200)은, 단계(206)에서 제 1 가스가 질량 유동 확인기(174)로부터 제거된 후, 단계(302)로 진행할 수 있다. 대안적으로, 상기 방법(200)은, 단계(210)에서 유동 컨트롤러(162)가 확인된 후, 제 2 가스가 질량 유동 확인기(174)로부터 제거된 후(도 2 내지 도 3의 방법(200)의 흐름도에 도시되지 않음), 단계(302)로 진행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 유동 컨트롤러(166,168)는, 예컨대, 상기 혼합기(156)의 출구로부터 제공된 프로세스 가스들의 혼합물일 수 있는 제 1 가스를 수용하기 위한 공유 입구(160)를 포함하는 다중 채널 유량비 컨트롤러(158)의 일부일 수 있으며, 하나 또는 그 초과의 유동 컨트롤러를 통해 프로세스 챔버(112,132)로(그리고, 이 예시적 실시예에서, 유동 컨트롤러(166,168)를 통해 프로세스 챔버(132)로) 제 1 가스(예컨대, 단일 가스 또는 가스들의 혼합물)를 분배할 수 있다. 예컨대, 상기 유동 컨트롤러(166,168)는 제 1 및 제 2 입구(171,173)들 간의 소정의 유량비로 제 1 가스를 프로세스 챔버(132)에 제공할 수 있다. 상기 소정의 유량비는, 예컨대, 상기 유동 컨트롤러(166,168)의 제 1 및 제 3 유량을 소정의 유량으로 설정함으로써, 구현될 수 있다. 상기 유동 컨트롤러(166,168)를 통해 프로세스 챔버(132)로 상기 소정의 유량비가 전달되고 있는지를 확인하기 위해, 각각의 유동 컨트롤러의 유량이 상기 질량 유동 확인기(175)에 의해 독립적으로 확인될 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이, 상기 유동 컨트롤러(166)는 단계(204)에서 확인되었다.
단계(304)에서, 상기 질량 유동 확인기(174)를 이용하여 상기 유동 컨트롤러(168)의 제 3 유량이 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 유량은 단계(204)에서 전술한 방법들 중 하나에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 유동 컨트롤러(168)에 의해 판독된 제 3 유량과 상기 결정된 제 3 유량 간의 차이가 약 ±5% 범위에 있으면, 상기 유동 컨트롤러(168)는 조정이 필요할 수 있다.
전술한 실시예들과 마찬가지로, 상기 유동 컨트롤러(168)가 하기한 바와 같이 확인되고 있을 때, 상기 유동 컨트롤러(162,166)들 중 어느 하나 또는 모두가 휴지(休止)되거나 개별 프로세스 챔버(112,132)들 중 하나에 가스를 제공할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 상기 유동 컨트롤러(168)가 상기 질량 유동 확인기(174)에 의해 확인되고 있을 때, 프로세스 챔버(112)에 배치된 기판(미도시)을 프로세스하기 위해 상기 유동 컨트롤러(162)를 통해 (및/또는 유동 컨트롤러(164)를 통해) 상기 프로세스 챔버(112)에 제 2 가스가 제공될 수 있다. 또한, 상기 유동 컨트롤러(168)가 상기 질량 유동 확인기(174)에 의해 확인되고 있을 때, 상기 유동 컨트롤러(166)는 휴지되거나 작동될 수 있다.
또한, 단계(304)에서 제 3 유량을 결정한 후, 상기 유동 컨트롤러(166,168)에 의해 제 1 및 제 2 입구(171,173)를 통해 프로세스 챔버(132)로 제공되고 있는 유량비가, 결정된 제 1 및 제 3 유량을 비교함으로써, 결정될 수 있다. 마찬가지로, 전술한 바와 같이, 결정된 유량비에 기초하여 상기 제 1 및 제 3 유동 컨트롤러가 개별적으로 조정될 수 있거나, 결정된 유량비에 기초하여 다중 채널 유량비 컨트롤러(158)가 전체적으로 조정될 수 있다.
단계(306)에서, 상기 유동 컨트롤러(168)에 대한 제 3 유량의 결정이 완료된 후, 상기 질량 유동 확인기(174)에서 제 1 가스가 제거될 수 있다. 예컨대, 전술한 방법들 중 하나를 사용하여 상기 질량 유동 확인기(174)가 비워질 수 있다. 단계(306)에서, 상기 질량 유동 확인기(174)에서 제 1 가스가 제거된 후, 상기 방법(200)은, 예컨대, 단계(208)로 진행할 수 있거나, 대안적으로, 예컨대, 유동 컨트롤러(186) 또는 트윈 챔버 프로세스 시스템(103)의 공유 리소스(146C)와 연관된 다른 유동 컨트롤러와 같은 또 다른 유동 컨트롤러를 확인하기 위해 진행할 수 있다. 대안적으로, 상기 시스템(100)의 모든 유동 컨트롤러들이 상기 방법(200)에 의해 확인되었으면, 상기 방법(200)은, 상기 시스템(100)의 유동 컨트롤러들의 조정을 확인하기 위해 소정 횟수의 프로세스를 운영한 후, 다시 시작하거나, 주기적으로 실시될 수 있다.
클러스터 툴의 구조와 관련하여 전술하였으나, 위의 교시는 단일 프로세스 챔버의 다양한 구역들에 커플링된 여러 유동 계측기의 유동 확인 및 조정을 용이하게 하기 위해 다중의 구역을 가진 단일 프로세스 챔버를 변형시키기 위해 사용될 수도 있다. 대안적으로 또는 조합하여, 인접하여 위치된 다중 프로세스 챔버들도 본 명세서에 제공된 교시에 따라 질량 유동 확인기를 공유하도록 변형될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 트윈 챔버 프로세싱 시스템(예컨대, 101)이, 클러스터 툴에 장착되지 않고, 본 명세서에 제공된 교시에 따라 질량 유동 확인기를 공유하도록 변형될 수 있다.
이에 따라, 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 장치 및 방법이 제공되었다. 본 발명에 따른 장치 및 방법은 다양한 구조로 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버에 커플링된 다른 유동 컨트롤러와 기준 표준(예컨대, 질량 유동 확인기) 모두에 대해 직접 비교하여, 하나 또는 그 초과의 유동 컨트롤러에 의해 제공된 하나 또는 그 초과의 유량의 측정을 유리하게 용이하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 각각의 유동 컨트롤러를 조정하기 위해 필요한 시간을 단축하고, 유동 컨트롤러 측정들 간에 향상된 균일성을 유리하게 제공할 수 있으며, 이에 따라, 향상된 챔버 매칭(예컨대, 유사한 프로세스 조건하에서 작동하는 2개의 서로 다른 챔버들 간에 향상된 프로세스 결과 균일성)을 가능하게 한다.
이상은 본 발명의 실시예들과 관련되었으나, 본 발명의 또 다른 실시예들이 그 기본적인 범위를 벗어나지 않고 안출될 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판 프로세싱 시스템으로서,
    중앙 진공 이송 챔버에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 및 제 2 프로세스 챔버를 포함한 클러스터 툴;
    상기 제 1 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 1 유동 컨트롤러;
    상기 제 2 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 2 유동 컨트롤러;
    상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러 각각으로부터 유량을 확인하기 위한 질량 유동 확인기;
    상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 1 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 1 도관; 및
    상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 2 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 2 도관;을 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 도관이 동일한 유동 전도율을 가진,
    기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러에 프로세스 가스를 제공하기 위한 공유 가스 패널을 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세스 챔버에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 3 유동 컨트롤러; 및
    상기 제 3 유동 컨트롤러로부터 유량을 확인하기 위해 상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 3 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 3 도관;을 더 포함하며,
    상기 제 1, 제 2 또는 제 3 유동 컨트롤러 중 임의의 하나가 상기 질량 유동 확인기에 의해 확인되고 있는 동안, 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 유동 컨트롤러 중 임의의 두 개는 상기 제 1 또는 제 2 프로세스 챔버의 각각의 하나에 대해 상기 프로세스 가스를 유동시킬 수 있는,
    기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질량 유동 확인기는 임계 유동 노즐을 더 포함하고,
    상기 임계 유동 노즐을 통해 흐르는 상기 제 1 가스의 유량은 상기 제 1 도관에서의 유동 전도율과 무관하며, 상기 임계 유동 노즐을 통해 흐르는 상기 제 2 가스의 유량은 상기 제 2 도관에서의 유동 전도율과 무관한,
    기판 프로세싱 시스템.
  6. 기판 프로세싱 시스템으로서,
    제 1 프로세스 챔버의 제 1 구역에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 1 유동 컨트롤러;
    제 1 프로세스 챔버의 제 2 구역에 프로세스 가스를 제공하기 위한 제 2 유동 컨트롤러;
    상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러 각각으로부터 유량을 확인하기 위한 질량 유동 확인기;
    상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 1 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 1 도관; 및
    상기 질량 유동 확인기에 대해 상기 제 2 유동 컨트롤러를 선택적으로 커플링하는 제 2 도관;을 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  7. 중앙 진공 이송 챔버에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 및 제 2 프로세스 챔버를 포함한 기판 프로세싱 시스템에서 복수의 유동 컨트롤러를 조정하기 위한 방법으로서,
    제 1 프로세스 챔버에 커플링된 제 1 유동 컨트롤러로부터 제 1 유량으로 제 1 가스를 제공하는 단계;
    상기 제 1 가스를 제 1 도관을 통해 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계;
    상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 1 유량을 결정하는 단계;
    제 2 프로세스 챔버에 커플링된 제 2 유동 컨트롤러로부터 제 2 유량으로 제 2 가스를 제공하는 단계;
    상기 제 2 가스를 제 2 도관을 통해 상기 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계; 및
    상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 2 유량을 결정하는 단계;를 포함하는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 질량 유동 확인기에 의해 결정된 제 1 유량에 기초하여 상기 제 1 유동 컨트롤러를 조정하는 단계; 및
    상기 질량 유동 확인기에 의해 결정된 제 2 유량에 기초하여 상기 제 2 유동 컨트롤러를 조정하는 단계;를 더 포함하는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 유동 컨트롤러를 상기 질량 유동 확인기에 커플링하는 제 1 도관과 상기 제 2 유동 컨트롤러를 상기 질량 유동 확인기에 커플링하는 제 2 도관은 실질적으로 동일한 유동 전도율을 가진,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 유동 컨트롤러를 상기 질량 유동 확인기에 커플링하는 제 1 도관과 상기 제 2 유동 컨트롤러를 상기 질량 유동 확인기에 커플링하는 제 2 도관은 서로 다른 유동 전도율을 갖고, 상기 질량 유동 확인기는, 상기 제 1 도관으로부터 상기 질량 유동 확인기로 유입되는 상기 제 1 가스의 유량이 상기 제 1 도관에서의 유동 전도율과 무관하도록 그리고 상기 제 2 도관을 통해 상기 질량 유동 확인기로 유입되는 상기 제 2 가스의 유량이 상기 제 2 도관에서의 유동 전도율과 무관하도록, 더 구성되며; 또는
    상기 제 1 유동 컨트롤러를 상기 질량 유동 확인기에 커플링하는 제 1 도관과 상기 제 2 유동 컨트롤러를 상기 질량 유동 확인기에 커플링하는 제 2 도관은 서로 다른 체적을 갖고, 상기 질량 유동 확인기는, 상기 제 1 도관으로부터 상기 질량 유동 확인기로 유입되는 상기 제 1 가스의 유량이 상기 제 1 도관에서의 체적과 무관하도록 그리고 상기 제 2 도관을 통해 상기 질량 유동 확인기로 유입되는 상기 제 2 가스의 유량이 상기 제 2 도관에서의 체적과 무관하도록, 더 구성되는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    제 1 가스 패널로부터 상기 제 1 유동 컨트롤러로 상기 제 1 가스를 유동시키는 단계; 및
    제 2 가스 패널로부터 상기 제 2 유동 컨트롤러로 상기 제 2 가스를 유동시키는 단계;를 더 포함하는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 가스와 상기 제 2 가스는 동일한 가스이고, 상기 제 1 가스와 상기 제 2 가스는 상기 제 1 및 제 2 프로세스 챔버들 간에 공유된 공통 가스 패널로부터 상기 제 1 및 제 2 유동 컨트롤러로 제공되는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 유동 컨트롤러의 제 1 유량의 결정이 완료된 후, 상기 제 1 질량 유동 컨트롤러에 의해 상기 제 1 프로세스 챔버로의 제 1 가스의 유동을 재개하는 단계; 및
    상기 제 2 유동 컨트롤러의 제 2 유량을 결정하는 동안, 상기 제 1 유동 컨트롤러에 의한 상기 제 1 프로세스 챔버로의 제 1 가스의 유동을 유지하는 단계;를 더 포함하는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세스 챔버에 커플링된 제 3 유동 컨트롤러로부터 제 3 유량으로 제 1 가스를 제공하는 단계;
    상기 제 1 가스를 제 3 도관을 통해 상기 질량 유동 확인기로 우회시키는 단계; 및
    상기 질량 유동 확인기를 이용하여 상기 제 3 유량을 결정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 제 1 유동 컨트롤러는 상기 제 1 가스를 상기 제 1 프로세스 챔버의 제 1 가스 입구에 제공하고, 상기 제 3 유동 컨트롤러는 상기 제 1 가스를 상기 제 1 프로세스 챔버의 제 2 가스 입구에 제공하는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    유량비를 결정하기 위해 상기 결정된 제 1 및 제 3 유량을 비교하는 단계; 및
    상기 결정된 유량비에 기초하여 상기 제 1 및 제 3 유동 컨트롤러를 조정하는 단계;를 더 포함하는,
    유동 컨트롤러 조정 방법.
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