KR20190072669A - 링 동적 정렬 데이터를 사용한 에지 링 센터링 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 지지부 상에서 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템은 에지 링을 기판 지지부 상에 배치하고 상기 에지 링을 상기 기판 지지부로부터 회수하기 위해 로봇을 제어하도록 구성된 로봇 제어 모듈을 포함한다. 정렬 모듈이 상기 기판 지지부 상에 배치되기 전에 상기 로봇 상의 상기 에지 링의 복수의 제 1 위치들을 결정하고 상기 기판 지지부로부터 회수되는 것에 후속하여 상기 로봇 상의 상기 에지 링의 복수의 제 2 위치들을 결정하도록 구성된다. 에지 링 포지셔닝 모듈이 상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 간의 오프셋들에 기초하여 상기 기판 지지부에 상대적으로 상기 에지 링의 센터링된 (centered) 위치를 결정하도록 구성된다.

Description

링 동적 정렬 데이터를 사용한 에지 링 센터링 방법
관련 출원들의 교차 참조
본 출원은 2017년 10월 31일 출원된 미국 실용신안 출원 번호 제 15/799,011 호의 우선권을 주장하고, 또한 2016년 11월 14일 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/421,569 호의 이점을 주장하고, 이의 개시들은 본 명세서에 상세히 전체가 제시된 바와 같이 참조로서 인용된다.
본 개시는 기판 프로세싱 시스템에서 에지 링을 정렬하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 설명은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제공하기 위한 것이다. 본 발명자들의 성과로서 본 배경기술 섹션에 기술되는 정도의 성과 및 출원시 종래 기술로서 인정되지 않을 수도 있는 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들을 처리하는데 사용될 수도 있다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 예시적인 프로세스들은, 이로 제한되는 것은 아니지만, CVD (chemical vapor deposition), ALD (atomic layer deposition), 도전체 에칭, 및/또는 다른 에칭 프로세스, 증착 프로세스 또는 세정 프로세스를 포함한다. 기판이 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버 내 페데스탈, ESC (electrostatic chuck), 등과 같은 기판 지지부 상에 배치될 수도 있다. 에칭 동안, 하나 이상의 전구체들을 포함하는 가스 혼합물들이 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있고, 플라즈마가 화학 반응들을 개시하도록 사용될 수도 있다.
기판 지지부는 웨이퍼를 지지하도록 구성된 세라믹 층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 프로세싱 동안 세라믹 층에 클램핑 (clamp) 될 수도 있다. 기판 지지부는 기판 지지부의 외측 부분 둘레 (예를 들어, 외측 및/또는 경계에 인접) 에 배치된 에지 링을 포함할 수도 있다. 에지 링은 기판 위의 볼륨에 플라즈마를 한정하고, 플라즈마, 등에 의해 유발된 부식으로부터 기판 지지부를 보호하도록 제공될 수도 있다.
기판 지지부 상에서 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템은 에지 링을 기판 지지부 상에 배치하고 에지 링을 기판 지지부로부터 회수하기 위해 로봇을 제어하도록 구성된 로봇 제어 모듈을 포함한다. 정렬 모듈이 기판 지지부 상에 배치되기 전에 로봇 상의 에지 링의 복수의 제 1 위치들을 결정하고 기판 지지부로부터 회수되는 것에 후속하여 로봇 상의 에지 링의 복수의 제 2 위치들을 결정하도록 구성된다. 에지 링 포지셔닝 모듈이 복수의 제 1 위치들과 복수의 제 2 위치들 간의 오프셋들에 기초하여 기판 지지부에 상대적으로 에지 링의 센터링된 (centered) 위치를 결정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 복수의 제 1 위치들 및 복수의 제 2 위치들을 결정하기 위해, 시스템은 복수의 제 1 위치들 및 복수의 제 2 위치들을 검출하도록 구성된 이미징 디바이스와 통신한다. 에지 링의 내경은 에지 링이 기판 지지부 상에 배치될 때 에지 링으로 하여금 기판 지지부에 상대적으로 시프팅하게 하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 복수의 제 1 위치들과 복수의 제 2 위치들 간의 오프셋들은 기판 지지부 상에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 크기 및 기판 지지부 상에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 방향을 나타낸다. 복수의 제 1 위치들은 기판 지지부에 상대적으로 제 1 오프셋 방향의 에지 링의 배치에 대응하는 제 1 시프팅된 배치 위치들 및 기판 지지부에 상대적인 제 2 오프셋 방향의 에지 링의 배치에 대응하는 제 2 시프팅된 배치 위치들을 포함한다. 복수의 제 2 위치들은 (i) 에지 링이 제 1 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 1 시프팅된 회수 위치들 및 (ii) 에지 링이 제 2 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 2 시프팅된 회수 위치들을 포함한다.
다른 특징들에서, 에지 링 포지셔닝 모듈은 (i) 제 1 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 1 경사 및 (ii) 제 2 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 2 경사를 계산하도록 구성된다. 에지 링 포지셔닝 모듈은 에지 링 포지셔닝 모듈은 제 1 경사와 제 2 경사 사이의 중간 지점에 기초하여 센터링된 위치를 결정하도록 구성된다. 복수의 제 1 위치들과 복수의 제 2 위치들 사이의 오프셋들은 제 1 축에 대응하는 제 1 오프셋들 및 제 2 축에 대응하는 제 2 오프셋들을 포함한다. 제 1 축은 수평 축에 대응하고 제 2 축은 회전 축에 대응한다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템이 시스템을 포함하고, 프로세싱 챔버를 더 포함한다. 기판 지지부는 프로세싱 챔버 내에 배치된다.
기판 지지부 상에서 에지 링의 정렬을 결정하는 방법은 기판 지지부 상에 에지 링을 배치하고 기판 지지부로부터 에지 링을 회수하도록 로봇을 제어하는 단계, 기판 지지부 상에 배치되기 전에 로봇 상의 에지 링의 복수의 제 1 위치들을 결정하는 단계, 기판 지지부로부터 회수된 후 로봇 상의 에지 링의 복수의 제 2 위치들을 결정하는 단계, 및 복수의 제 1 위치들과 복수의 제 2 위치들 사이의 오프셋들에 기초하여 기판 지지부에 상대적인 에지 링의 센터링된 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 복수의 제 1 위치들과 복수의 제 2 위치들 사이의 오프셋들은 기판 지지부 상에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 크기 및 기판 지지부 상에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 방향을 나타낸다. 복수의 제 1 위치들은 기판 지지부에 상대적으로 제 1 오프셋 방향의 에지 링의 배치에 대응하는 제 1 시프팅된 배치 위치들 및 기판 지지부에 상대적인 제 2 오프셋 방향의 에지 링의 배치에 대응하는 제 2 시프팅된 배치 위치들을 포함한다. 복수의 제 2 위치들은 에지 링이 제 1 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 1 시프팅된 회수 위치들 및 에지 링이 제 2 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 2 시프팅된 회수 위치들을 포함한다.
다른 특징들에서, 방법은 제 1 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 1 경사 및 제 2 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 2 경사를 계산하는 단계를 더 포함한다. 센터링된 위치는 제 1 경사와 제 2 경사 사이의 중간 지점에 기초하여 결정된다. 복수의 제 1 위치들과 복수의 제 2 위치들 사이의 오프셋들은 수평 축에 대응하는 제 1 오프셋들 및 회전 축에 대응하는 제 2 오프셋들을 포함한다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템은 이 방법을 실행하도록 구성된다.
본 개시의 추가 적용가능 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시를 목적으로 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않았다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른, 예시적인 프로세싱 챔버의 기능적 블록도이다.
도 2a, 도 2b, 및 도 2c는 본 개시에 따른, 기판 지지부 상의 에지 링의 예시적인 배치를 예시한다.
도 3a는 본 개시에 따른, 세라믹 층에 상대적인 목표된 센터링된 위치의 예시적인 에지 링이다.
도 3b는 본 개시에 따른, 에지 링의 내경의 예시적인 챔퍼링된 (chamfered) 에지를 예시한다.
도 3c는 본 개시에 따른, 세라믹 층의 외경의 예시적인 챔퍼링된 에지를 예시한다.
도 4는 본 개시에 따른, 예시적인 에지 링 정렬 시스템이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시에 따른, 예시적인 에지 링 위치 계산을 예시한다.
도 6은 본 개시에 따른, 또 다른 예시적인 에지 링 위치 계산을 예시한다.
도 7은 본 개시에 따른, 에지 링의 센터링된 위치를 결정하기 위한 예시적인 방법의 단계들을 예시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하도록 재사용될 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템의 기판 지지부는 에지 링을 포함할 수도 있다. 일부 시스템들에서, 프로세싱 챔버 내 기판 지지부로 그리고 기판 지지부로부터 기판들을 이송하도록 사용된 로봇/핸들러 (예를 들어, VTM (vacuum transfer module), 또는 로봇) 는 또한 에지 링들을 챔버로 그리고 챔버로부터 이송하도록 구성될 수도 있다. 즉, 로봇은 에지 링들을 설치하고 기판 지지부로부터 제거하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 에지 링들은 소모성일 수도 있고 (즉, 에지 링들은 시간이 지남에 따라 마모될 수도 있음) 이에 따라 주기적으로 교체된다.
기판 지지부 상의 에지 링의 정확한 배치는 어려울 수도 있다. 예를 들어, 에지 링의 목표된 위치는 기판 지지부에 상대적으로 센터링된 위치일 수도 있다. 일부 예들에서, 로봇은 기판 지지부에 상대적인, 공지된 센터링된 위치로 에지 링을 이송하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 기판 지지부의 컴포넌트들의 교체, 프로세싱 챔버 내 유지보수, 등은 기판 지지부의 중심 위치로 하여금 변화되게 할 수도 있다. 이에 따라, 이전에 미리 결정된 센터링된 위치를 사용하여 기판 지지부로 이송된 에지 링들은 기판 지지부와 적절히 정렬되지 않을 수도 있다. 일부 예들에서, 기판 지지부 및/또는 에지 링은 에지 링으로 하여금 기판 지지부 상의 대략 센터링된 위치 내에 놓이게 하도록 구성된 기계적 자가-정렬 피처를 포함할 수도 있다.
일부 기판 프로세싱 시스템들은 로봇을 사용하여 기판 지지부 상에 기판들을 정렬하기 위한 동적 정렬 시스템을 구현할 수도 있다. 로봇은 기판 지지부로 그리고 기판 지지부로부터 에지 링들을 이송하도록 더 구성될 수도 있다. 로봇은 기판 지지부 상에 에지 링을 센터링하기 위해 미리 결정된 캘리브레이션 (calibration) 데이터에 따라 제어될 수도 있다. 예를 들어, 샘플 또는 테스트 에지 링은 기판 지지부 상에 수동으로 센터링될 수도 있다. 로봇은 기판 지지부로부터 테스트 에지 링을 회수하도록 로봇을 제어함으로써 캘리브레이팅될 수도 있다. 센터링된 테스트 에지 링의 좌표들이 이어서 회수 동안 로봇의 대응하는 위치 정보를 계산함으로써 (예를 들어, 로봇의 운동을 모니터링하고/포지셔닝함으로써) 결정될 수 있다.
그러나, 테스트 에지 링을 적절히 센터링하는 것은 어려울 수도 있다. 예를 들어, 테스트 에지 링은 기판 지지부 상에 타이트한 기계적 피팅 (tight mechanical fit) 을 갖도록 구성될 수도 있다. 일부 예들에서, 심들 (shims) 및/또는 다른 부가적인 기계적, 수동으로 설치된 피처들이 정확한 센터링된 위치를 달성하기 위해 사용된다. 센터링 후에, 심들은 로봇에 의한 테스트 에지 링의 회수를 용이하게 하도록 제거될 수도 있다. 심들의 설치는 프로세싱 챔버의 벤팅 (venting) 및/또는 다른 조건들의 제어를 필요로 할 수도 있다. 센터링된 위치를 결정하기 위해 로봇의 후속하는 캘리브레이션이 폐쇄된, 진공의, 상승된 프로세스 온도들, 등의 프로세싱 챔버를 사용하여 발생할 수도 있다. 프로세싱 챔버 내 이들 조건들은 수동으로 센터링된 테스트 에지 링으로 하여금 기판 지지부에 상대적으로 이동하게 할 수도 있어서, 센터링된 위치의 계산의 정확도를 감소시킨다. 이에 따라, 상기 센터링 방법은 부가적인 하드웨어 (예를 들어, 테스트 에지 링, 심들, 등), 다양한 컴포넌트들의 수동 설치 및 센터링으로 인한 사람의 에러 가능성, 및 직원-안전, 비-프로세스 조건들 하에서 캘리브레이션을 필요로 한다. 또한, 캘리브레이션의 모든 부가적인 미세 튜닝은 프로세싱 챔버가 재-오픈될 것을 필요로 하여, 부가적인 세정 단계들을 필요로 한다.
본 개시의 원리들에 따른 에지 링 정렬 시스템들 및 방법들은 기판 지지부에 상대적인 에지 링의 센터링된 위치의 좌표들을 결정한다. 예를 들어, 에지 링 정렬 시스템들 및 방법들은 제 1 위치 (예를 들어, 미리 결정된, 캘리브레이팅된 위치) 에서 기판 지지부 상에 에지 링을 위치시키고, 기판 지지부로부터 에지 링을 회수하고, 에지 링이 회수 전에 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동되었는지 여부를 결정하도록 동적 정렬 (DA) 측정을 구현한다. 이어서 제 1 위치로부터 제 2 위치로 운동의 방향 및 크기가 기판 지지부에 상대적인 에지 링의 센터링된 위치 및 이송 로봇에 대한 대응하는 좌표들을 계산하도록 사용된다. 예시적인 DA 측정 시스템들 및 방법들은 미국 특허 제 9,269,529 호에 보다 상세히 기술되고, 전체가 본 명세서에 참조로서 인용된다. 예를 들어, DA 측정 시스템들 및 방법들은 기판 지지부 상의 배치 전 및 기판 지지부로부터 회수에 후속하여, 로봇의 엔드 이펙터 상에서 에지 링의 위치를 결정하기 위해 광학 센서를 구현할 수도 있다. 엔드 이펙터에 상대적인 에지 링의 위치의 변화는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 에지 링의 운동을 나타낸다. 즉, 기판 지지부 상의 배치에 후속하는 에지 링의 운동은 엔드 이펙터 상의 에지 링의 위치의 변화로 전환된다 (translate).
예를 들어, 총 위치 오프셋 (즉, 제 1 위치로부터 제 2 위치로 운동의 방향 및 크기) 은 에지 링이 기판 지지부 상에 배치되고 기판 지지부로부터 회수될 때마다 계산될 수도 있다. 또한, 에지 링 및 기판 지지부는 패시브, 기계적 정렬 피처들을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 에지 링이 센터링되지 않은 위치에 배치될 때, 정렬 피처들은 에지 링으로 하여금 센터링된 위치에 보다 가깝게 기판 지지부에 상대적으로 자동으로 시프팅하게 할 수도 있다. 에지 링의 이러한 시프팅은 로봇의 엔드 이펙터 상의 제 1, 배치된 위치와 제 2, 회수된 위치 사이의 오프셋을 유발하고, 실제 센터링된 위치는 이에 따라 계산될 수 있다.
일 예에서, 로봇은 기판 지지부 둘레에 배열된 상승된 리프트 핀들 상에 에지 링을 배치하고, 리프트 핀들은 기판 지지부 상에 에지 링을 포지셔닝하도록 하강된다. 에지 링이 센터링된 위치에 있지 않다면, 에지 링을 하강시키는 것은 에지 링으로 하여금 기판 지지부 상의 정렬 피처들 (예를 들어, 에지 링과 기판 지지부 사이의 계면의 챔퍼링된 (chamfered) 또는 라운드된 에지들) 과 콘택트하고, 센터링된 위치를 향해 시프팅되게 한다. 예를 들어, 에지 링은 기판 지지부의 상부 층 (예를 들어, 세라믹 층) 둘레에 배열되도록 구성된다. 이에 따라, 에지 링의 내경은 동작 온도들의 범위에 걸쳐 상이한 레이트들의 열 팽창을 허용하도록 세라믹 층의 외경보다 클 수도 있다.
이러한 방식으로, 에지 링은 반복적으로 (예를 들어, 2 회 이상) 캘리브레이션 데이터를 수집하기 위해 의도적이고, 상승적인 배치 오프셋들로 기판 지지부 상에 배치되고 기판 지지부로부터 제거될 수도 있다. 배치 오프셋들은 X 축 및 Y 축 상의 수평 오프셋들, 연장 오프셋들, 회전 오프셋들, 등일 수 있다. 대응하는 제거 오프셋들은 배치 오프셋들 각각에 대해 측정된다. 이에 따라, "U" 형상 또는 "V" 형상 오프셋 커브들이 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 제거 오프셋 측정치들을 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 생성된 곡선들의 "U" 형상 또는 "V" 형상의 측면들 (예를 들어, 반대편 경사들) 이 기판 지지부의 기계적 정렬 피처들에 의해 유발된 에지 링의 시프팅에 대응한다. 이에 따라, "U" 형상 또는 "V" 형상 커브의 측면들 사이의 중간-지점은 특정한 축에 대해 목표된 센터링된 위치에 대응한다.
이제 도 1을 참조하면, 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 도시된다. 단지 예를 들면, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 RF 플라즈마를 사용한 에칭, 증착 및/또는 다른 적합한 기판 프로세싱을 수행하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싸고 RF 플라즈마를 담는 프로세싱 챔버 (102) 를 포함한다. 기판 프로세싱 챔버 (102) 는 상부 전극 (104) 및 ESC (electrostatic chuck) 와 같은 기판 지지부 (106) 를 포함한다. 동작 동안, 기판 (108) 이 기판 지지부 (106) 상에 배치된다. 특정한 기판 프로세싱 시스템 (100) 및 챔버 (102) 가 예로서 도시되지만, 본 개시의 원리들은, 플라즈마를 인-시츄 생성하는 기판 프로세싱 시스템, 리모트 플라즈마를 생성 및 (예를 들어, 플라즈마 튜브, 마이크로파 튜브를 사용한) 전달을 구현하는 기판 프로세싱 시스템, 등과 같은, 다른 타입들의 기판 프로세싱 시스템들 및 챔버들에 적용될 수도 있다.
단지 예를 들면, 상부 전극 (104) 은 프로세스 가스들을 도입하고 분배하는 샤워헤드 (109) 와 같은 가스 분배 디바이스를 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (109) 는 프로세싱 챔버의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 부분을 포함할 수도 있다. 베이스 부분은 일반적으로 실린더형이고, 프로세싱 챔버의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에 스템 부분의 반대편 단부로부터 외향으로 방사상으로 연장한다. 샤워헤드의 베이스 부분의 기판-대면 표면 또는 대면 플레이트는 프로세스 가스 또는 퍼지 가스가 흐르는 복수의 홀들을 포함한다. 대안적으로, 상부 전극 (104) 은 도전 플레이트를 포함할 수도 있고, 프로세스 가스들은 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다.
기판 지지부 (106) 는 하부 전극으로서 역할을 하는, 도전성 베이스플레이트 (110) 를 포함한다. 베이스플레이트 (110) 는 세라믹 층 (112) 을 지지한다. 일부 예들에서, 세라믹 층 (112) 은 세라믹 멀티-존 히팅 플레이트와 같은 히팅층을 포함할 수도 있다. 내열 층 (114)(예를 들어, 본딩층) 은 세라믹 층 (112) 과 베이스플레이트 (110) 사이에 배치될 수도 있다. 베이스플레이트 (110) 는 베이스플레이트 (110) 를 통해 냉각제를 흘리기 위한 하나 이상의 냉각제 채널들 (116) 을 포함할 수도 있다.
RF 생성 시스템 (120) 은 RF 전력을 생성하고 상부 전극 (104) 및 하부 전극 (예를 들어, 기판 지지부 (106) 의 베이스플레이트 (110)) 중 하나로 출력한다. 상부 전극 (104) 및 베이스플레이트 (110) 중 다른 하나는 DC 접지될 수도 있거나, AC 접지될 수도 있거나 플로팅할 수도 있다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (120) 은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 상부 전극 (104) 또는 베이스플레이트 (110) 에 의해 피딩되는 RF 전압을 생성하는 RF 전압 생성기 (122) 를 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 플라즈마는 유도성으로 또는 리모트로 생성될 수도 있다. 예를 목적으로 도시되었지만, RF 생성 시스템 (120) 은 CCP (capacitively coupled plasma) 시스템에 대응하고, 본 개시의 원리들은 단지 예를 들면 TCP (transformer coupled plasma) 시스템들, CCP 캐소드 시스템들, 리모트 마이크로웨이브 플라즈마 생성 및 전달 시스템들, 등과 같은, 다른 적합한 시스템들로 구현될 수도 있다.
가스 전달 시스템 (130) 은 하나 이상의 가스 소스들 (132-1, 132-2, … 및 132-N (집합적으로 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들은 하나 이상의 전구체들 및 이의 혼합물들을 공급한다. 가스 소스들은 또한 퍼지 가스를 공급할 수도 있다. 기화된 전구체가 또한 사용될 수도 있다. 가스 소스들은 밸브들 (134-1, 134-2, … 및 134-N (집합적으로 밸브들 (134)) 및 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers) (136-1, 136-2, … 및 136-N (집합적으로 질량 유량 제어기들 (136)) 에 의해 매니폴드 (140) 에 연결된다. 매니폴드 (140) 의 출력은 프로세싱 챔버 (102) 로 피드된다. 단지 예를 들면, 매니폴드 (140) 의 출력은 샤워헤드 (109) 로 피딩된다.
온도 제어기 (142) 는 세라믹 층 (112) 에 배치된 복수의 TCE들 (thermal control elements) 과 같은 복수의 가열 엘리먼트들 (144) 에 연결될 수도 있다. 예를 들면, 가열 엘리먼트들 (144) 은 이로 제한되는 것은 아니지만, 멀티-존 가열 플레이트의 각각의 존들에 대응하는 매크로 가열 엘리먼트들 및/또는 멀티-존 가열 플레이트의 복수의 존들에 걸쳐 배치된 마이크로 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 및 기판 (108) 의 온도를 제어하기 위해 복수의 가열 엘리먼트들 (144) 을 제어하도록 사용될 수도 있다.
온도 제어기 (142) 는 채널들 (116) 을 통한 냉각제 플로우를 제어하도록 냉각제 어셈블리 (146) 와 연통할 수도 있다. 예를 들어, 냉각제 어셈블리 (146) 는 냉각제 펌프 및 저장부를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 를 냉각하기 위해 채널들 (116) 을 통해 냉각제를 선택적으로 흘리도록 냉각제 어셈블리 (146) 를 동작시킨다.
밸브 (150) 및 펌프 (152) 는 프로세싱 챔버 (102) 로부터 반응물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 로봇 (170) 은 기판 지지부 (106) 상으로 기판들을 전달하고 그리고 기판 지지부 (106) 로부터 기판들을 제거하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 (170) 은 기판 지지부 (106) 와 로드록 (172) 사이에서 기판들을 이송할 수도 있다. 별도의 제어기로서 도시되지만, 온도 제어기 (142) 는 시스템 제어기 (160) 내에 구현될 수도 있다. 일부 예들에서, 보호 시일 (176) 이 세라믹 층 (112) 과 베이스플레이트 (110) 사이의 본딩층 (114) 의 주변부 둘레에 제공될 수도 있다.
기판 지지부 (106) 는 에지 링 (180) 을 포함한다. 본 개시의 원리들에 다른 에지 링 (180) 은 기판 지지부 (106) 에 상대적으로 이동가능할 수도 있다 (예를 들어, 수직 방향에서 상향으로 그리고 하향으로 이동가능). 예를 들어, 에지 링 (180) 은 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 제어기 (160) 에 응답하여 액추에이터 및 리프트 핀들을 통해 제어될 수도 있다. 제어기 (160) 및 로봇 (170) 은 본 개시의 원리들에 따른 기판 지지부 (106) 에 상대적인 에지 링 (180) 의 센터링된 위치를 결정하기 위해 에지 링 (180) 을 배치하고 회수하도록 더 구성될 수도 있다.
이제 도 2a, 도 2b, 및 도 2c를 참조하면, 기판 지지부 (204) 상의 에지 링 (200) 의 예시적인 배치가 도시된다. 기판 지지부 (204) 는 베이스 플레이트 (208) 및 세라믹 층 (212) 을 포함한다. 본딩 층 (216) 이 베이스 플레이트 (208) 와 세라믹 층 (212) 사이에 배열된다. 보호 시일 (220) 이 본딩 층 (216) 둘레에 제공된다. 일부 예들에서, 베이스 플레이트 (208) 는 외측 링 부분 (224) 을 포함한다.
에지 링 리프트 핀들 (228) 은 에지 링 (200) 을 상승시키고 하강시키도록 제공된다. 예를 들어, 각각의 액추에이터들 (미도시) 이 리프트 핀들 (228) 을 상승시키고 하강시킨다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 리프트 핀들 (228) (및, 이에 따라, 에지 링 (200)) 이 상승된 위치에 있고 에지 링 (200) 은 세라믹 층 (212) 에 상대적인 센터링되지 않은 위치에 있다. 예를 들어, 에지 링 (200) 은 상승된 위치의 리프트 핀들 (228) 을 사용하여 로봇 (예를 들어, 로봇 (170)) 에 의해 리프트 핀들 (228) 상에 배치된다.
도 2b에서, 에지 링 (200) 은 기판 지지부 (204) 상으로 부분적으로 하강된 것으로 도시된다. 부분적으로 하강된 위치는 에지 링 (200) 의 내경이 세라믹 층 (212) 의 외경에 인게이지하는 (engage) 위치에 대응한다. 에지 링 (200) 의 내경 및 세라믹 층 (212) 의 외경 중 하나 이상은 기계적 상보적인 챔퍼링된 에지들 (232) 과 같은 기계적 정렬 피처들을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 각각의 챔퍼링된 에지들 (232) 간의 콘택트는 에지 링 (200) 으로 하여금 세라믹 층 (212) 에 상대적으로 시프팅하게 한다. 도 2c는 완전히 하강된 위치의 에지 링 (200) 을 도시한다. 이에 따라, 완전히 하강된 위치의 에지 링 (200) 은 원래 상승된 위치의 에지 링 (200) 에 상대적으로 약간 시프팅되지만, 목표된 센터링된 위치는 아니다.
도 3a는 세라믹 층 (304) 에 상대적인 목표된 센터링된 위치의 예시적인 에지 링 (300) 을 도시한다. 대시된 라인 (306) 은 에지 링 (300) 아래의 세라믹 층 (304) 의 외측 에지를 나타낸다. 도 3b는 에지 링 (300) 의 내경의 예시적인 챔퍼링된 에지 (308) 를 도시한다. 챔퍼링된 에지 (308) 는 적어도 대략 0.025" (예를 들어, 0.025" 내지 0035"의 높이 h 및 대략 60.0° (예를 들어, 55.0 내지 65.0°) 의 각도 θ를 가질 수도 있다. 일부 예들에서, 챔퍼링된 에지 (308) 의 코너부들 (309 및 310) 은 반경형 (radiused) (즉, 0.010"의 반경으로, 라운드) 일 수도 있다. 도 3c는 세라믹 층 (304) 의 외경의 예시적인 챔퍼링된 에지 (312) 를 도시한다. 도시된 바와 같이, 세라믹 층 (304) 은 단차진 (stepped) 구성을 갖는다. 다른 예들에서 (예를 들어, 도 2a, 도 2b, 및 도 2c에 도시된 바와 같이), 세라믹 층 (304) 은 단차되지 않은 구성을 가질 수도 있다.
이제 도 4를 참조하면, 본 개시의 원리들에 따른 예시적인 에지 링 정렬 시스템 (400) 이 도시된다. 시스템 (400) 은 제어기 (404) (예를 들어, 도 1의 제어기 (160) 에 대응), 로봇 (408) (예를 들어, 도 1 로봇 (170) 에 대응, 예컨대 진공 이송 모듈 로봇), 및 이미징 디바이스 (412) 를 포함한다. 예를 들어, 이미징 디바이스 (412) 는 가시 영역 내 객체들을 검출하도록 구성된 카메라, 센서, 등을 포함한다. 일 예에서, 이미징 디바이스 (412) 는 로봇 (408) 의 엔드 이펙터를 향해 하나 이상의 빔들을 투사할 수도 있고, 에지 링이 빔들을 중단시킬 때를 센싱할 수도 있다. 이에 따라, 이미징 디바이스 (412) 는 어느 빔들이 중단되는지를 나타내는 패턴에 기초하여 엔드 이펙터 상의 에지 링의 위치를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 이 패턴은 에지 링의 위치의 변화를 결정하기 위해 엔드 이펙터 상의 센터링된 위치를 나타내는 미리 결정된 패턴과 비교될 수도 있다. 이미징 디바이스 (412) 는 프로세싱 챔버, 진공 이송 모듈, 등 내에 위치될 수도 있다.
제어기 (404) 는 로봇 제어 모듈 (416), 동적 정렬 (DA) 모듈 (420), 및 에지 링 포지셔닝 모듈 (424) 을 포함할 수도 있다. 로봇 제어 모듈 (416) 은 로봇 (408) 을 제어한다. 예를 들어, 로봇 제어 모듈 (416) 은 다양한 프로세스 모듈들/챔버들, 진공 챔버들, 등 사이에서 기판들 및 에지 링들을 이송하도록 로봇 (408) 을 제어한다. 본 개시의 원리들에 따른 로봇 (408) 은 에지 링들을 배치하고 회수하도록 구성된 엔드 이펙터를 포함한다. 예를 들어, 로봇 (408) 은 프로세싱 챔버 내의 기판 지지부로 에지 링을 회수하고 에지 링을 이송한다. 이송 동안, 에지 링은 엔드 이펙터 상의 에지 링의 제 1 위치를 검출하도록 이미징 디바이스 (412) 의 가시 영역을 통과한다. 에지 링은 기판 지지부 상에 배치된다. 이어서 에지 링은 기판 지지부로부터 회수되고 엔드 이펙터 상의 에지 링의 제 2 위치를 검출하기 위해 이미징 디바이스의 가시 영역을 다시 통과한다. 이에 따라, 제 1 위치와 제 2 위치 간 오프셋은 기판 지지부 상에 배치될 때 에지 링이 시프팅되는 크기 및 방향에 대응한다.
DA 모듈 (420) 은 이미징 디바이스 (412) 로부터 위치 검출 데이터를 수신한다. 예를 들어, 위치 검출 데이터는 에지 링이 이미징 디바이스 (412) 의 가시 영역을 통과할 때 생성된 빔 패턴들을 나타내는 데이터를 포함할 수도 있다. DA 모듈 (420) 은 엔드 이펙터 상의 에지 링의 실제 위치들 및 위치 검출 데이터에 기초한 위치들 (즉, 위치 정보) 간 오프셋들을 계산하고 에지 링 포지셔닝 모듈 (424) 및 로봇 제어 모듈 (416) 에 위치 정보를 제공하도록 구성될 수도 있다.
에지 링 포지셔닝 모듈 (424) 은 엔드 이펙터 상의 에지 링의 위치들을 나타내는 위치 정보를 수신하고 엔드 이펙터 상의 에지 링의 위치들을 기판 지지부 상의 에지 링의 위치들에 상관시킨다. 에지 링 포지셔닝 모듈 (424) 은 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 이들 상관된 위치들을 사용하여 기판 지지부에 상대적인 에지 링의 센터링된 위치를 계산한다.
일 예에서, 시스템 (400) 은 먼저 임의의 적합한 방법을 사용하여 기판 지지부의 중심을 결정한다. 예를 들어, DA 정렬은 기판 지지부의 중심을 결정하기 위해 프로세싱 챔버 내에서 프로세싱될 기판들에 대해 수행될 수도 있다. 이어서 기판 지지부의 결정된 중심은 에지 링의 최초 센터링된 위치로서 사용될 수도 있다. 이어서 시스템 (400) 은 기판 지지부에 상대적인 에지 링의 실제 센터링된 위치를 계산하기 위해 본 개시에 따른 캘리브레이션 프로세스를 수행한다.
예시적인 에지 링 위치 계산이 도 5a 및 도 5b에 대해 도시된다. 예를 들어, 에지 링의 위치는 R 오프셋과 T 오프셋들 (즉, R 축을 따르는 수평 오프셋들, T 축을 따르는 회전 오프셋들, 등) 을 연관시킬 수도 있다. 도 5a는 에지 링의 복수의 배치 위치들 (500) 및 R 축을 따라 에지 링의 대응하는 회수 위치들 (504) 을 도시한다. 예를 들어, 배치 위치들 (500) 은 엔드 이펙터 상의 이전에 결정된 에지 링의 위치 및 R 방향의 에지 링의 배치의 의도적인 오프셋 (예를 들어, 결정된 최초 센터링된 위치로부터 -1300 ㎛, -1200 ㎛, 등 내지 600 ㎛의 R 오프셋들) 에 따라 계산된다. 반대로, 회수 위치들 (504) 은 회수에 후속하여 엔드 이펙터 상의 에지 링의 위치의 결정에 따라 계산된다.
일 예에서, 에지 링은 -1100 ㎛에 배치될 수도 있어서, 배치 위치로부터 500 ㎛보다 큰 회수 위치로 시프팅을 발생시킨다. 이 배치 위치는 도 5b의 510에 도시된 바와 같이 기판 지지부 (509) 상의 에지 링 (508) 의 위치에 대응할 수도 있다. 이어서 에지 링 (508) 은 대략 400 ㎛, 250 ㎛, 등의 시프팅을 갖는 회수 위치들에 대응하여 -1000 ㎛, -900 ㎛, 등의 점진적으로 감소하는 R 오프셋들에 대응하는 위치들에 순차적으로 배치될 수도 있다. 즉, 에지 링 (508) 이 510에 도시된 바와 같이 상대적으로 큰 오프셋에 제 1 시간에 배치될 때, 에지 링 (508) 은 도 2a 내지 도 2c에 기술된 바와 같이 기판 지지부 (509) 상으로 하강될 때 상대적으로 보다 큰 양 시프팅된다. 에지 링 (508) 이 제 2 시간에 보다 작은 오프셋으로 배치될 때, 에지 링 (508) 은 보다 적은 양 시프팅된다. 에지 링 (508) 이 점진적으로 보다 작은 오프셋으로 배치될 때마다, 에지 링 (508) 은 회수 위치들의 경사 512에 의해 예시된 바와 같이 점진적으로 보다 적은 양 시프팅될 것이다.
반대로, 대략 -100 ㎛의 배치 위치는 에지 링 (508) 이 기판 지지부 (509) 의 반대 측면을 향해 시프팅된 위치에 배치되기 때문에, 반대 방향의 에지 링 (508) 시프팅에 대응한다. 이에 따라, 에지 링 (508) 은 대응하는 회수 위치들의 경사 520 으로 예시된 바와 같이, 도 5b의 516에 도시된 위치로 점진적으로 접근하기 때문에 보다 큰 양 시프팅된다.
대략 -800 ㎛와 -200 ㎛ 사이의 회수 위치들 (504) 의 상대적으로 플랫 영역 (524) 은 대략 0의 배치 위치들과 회수 위치들 간의 오프셋들에 대응한다. 즉, 플렛 영역 (524) 은 배치 위치들에 대응하고, 기판 지지부 (509) 상으로 에지 링 (508) 을 하강시키는 것이 에지 링 (508) 및/또는 세라믹 층 상의 기계적 정렬 피처들에 의해 유발된 어떠한 시프팅도 발생시키지 않는다. 이에 따라, 플랫 영역 (524) 의 중심 지점 (즉, 경사들 (512 및 520) 의 각각의 시작부분들 사이의 중간 지점 (532)) 528에 도시된 바와 같이 R 축 상의 에지 링 (508) 의 대략 센터링된 위치에 대응한다.
이어서 센터링된 위치는 다른 축들에 상대적으로 계산될 수도 있다. 예를 들어, 도 6은 T 축에 대해 계산이 수행될 때 배치 위치들 (600) 및 회수 위치들 (604) 을 예시하고, 배치 T 오프셋들은 회전 오프셋들에 대응한다. 예를 들어, T 축 상의 센터링된 위치는 경사들 (612 및 616) 의 각각의 시작부분들 사이의 중간 지점 (608) 에 대응할 수도 있다. 계산된 센터링된 위치는 에지 링들의 후속하는 배치를 위해 기판 지지부 (509) 에 상대적인 에지 링 (508) 의 목표된 센터링된 위치로 저장된다. 로봇 (408) 의 제어는 저장된 센터링된 위치에 따라 캘리브레이팅된다. 에지 링 위치 계산은 주기적으로, 유지보수가 기판 지지부 (509) 상에서 수행될 때마다, 등으로 반복될 수 있다.
도 7은 704에서 에지 링의 센터링된 위치를 결정하기 위한 예시적인 방법 (700) 을 예시한다. 708에서, 에지 링의 센터링된 위치가 초기화된다. 예를 들어, 이전에 결정된 중심 위치 (예를 들어, 기판 지지부에 상대적인 기판 또는 웨이퍼에 대해 DA 시스템을 사용하여 결정된 중심 위치) 가 에지 링의 센터링된 위치로서 초기화된다. 712에서, 동적 정렬이 R 방향으로 에지 링이 시프팅되는 양들에 대응하는 경사들 (예를 들어, 도 5a에 기술된 바와 같은 경사들 (512 및 520)) 를 결정하기 위해 에지 링의 다양한 R 오프셋들에 대해 수행된다. 716에서, 방법 (700) 은 경사들이 정확하게 결정되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 방법 (700) 은 경사들을 추정하기 위해 충분한 데이터 지점들이 계산되었는지 여부가 결정될 수도 있다. 참이면, 방법 (700) 은 720으로 계속된다. 거짓이면, 방법 (700) 은 724로 계속된다.
724에서, 방법 (700) 은 부가적인 데이터 지점을 수집한다. 예를 들어, 방법 (700) 은 경사의 계산을 용이하게 하도록 부가적인 R 오프셋 및 대응하는 시프트를 획득하기 위해 2 개의 경사들 중 하나에 대응하는 위치에 에지 링을 배치한다. 일부 예들에서, 5 개의 데이터 지점들이 대응하는 경사를 추정하는데 충분할 수도 있다. 다른 예들에서, 부가적인 데이터 지점들 (예를 들어, 7 개 이상) 이 경사를 추정하기 위해 사용될 수도 있다. 720에서, 방법 (700) 은 (예를 들어, 도 5a에 기술된 바와 같이) 결정된 경사들 사이의 중간 지점에 기초하여 R 축 상의 센터링된 위치를 계산한다.
728에서, 방법 (700) 은 T 방향으로 에지 링이 시프팅되는 양들에 대응하는 경사들 (예를 들어, 도 6에 기술된 바와 같이 경사들 (612 및 616)) 을 결정하기 위해 에지 링의 다양한 T 오프셋들에 대해 동적 정렬을 수행한다. 732에서, 방법 (700) 은 경사들이 정확하게 결정되었는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 방법 (700) 은 경사들을 추정하기 위해 충분한 데이터 지점들이 계산되었는지 여부가 결정될 수도 있다. 참이면, 방법 (700) 은 736으로 계속된다. 거짓이면, 방법 (700) 은 740으로 계속된다. 740에서, 방법 (700) 은 부가적인 데이터 지점을 수집한다. 예를 들어, 방법 (700) 은 경사의 계산을 용이하게 하도록 부가적인 T 오프셋 및 대응하는 시프트를 획득하기 위해 2 개의 경사들 중 하나에 대응하는 위치에 에지 링을 배치한다. 736에서, 방법 (700) 은 (예를 들어, 도 6에 기술된 바와 같이) 결정된 경사들 사이의 중간 지점에 기초하여 T 축 상의 센터링된 위치를 계산한다. 방법 (700) 은 744에서 종료된다.
전술한 기술은 본질적으로 단순히 예시적이고 어떠한 방법으로도 개시, 이들의 애플리케이션 또는 용도들을 제한하도록 의도되지 않는다. 개시의 광범위한 교시가 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시는 특정한 예들을 포함하지만, 다른 수정 사항들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들을 연구함으로써 명백해질 것이기 때문에, 본 개시의 진정한 범위는 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법 내의 하나 이상의 단계들이 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기에 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시예에 대하여 기술된 임의의 하나 이상의 이들 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않아도, 임의의 다른 실시예들의 피처들로 및/또는 임의의 다른 실시예들의 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시예들의 또 다른 실시예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, "연결된 (connected)", "인게이지된 (engaged)", "커플링된 (coupled)", "인접한 (adjacent)", "옆에 (next to)", "~의 상단에 (on top of)", "위에 (above)", "아래에 (below)", 및 "배치된 (disposed)"을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. "직접적 (direct)"인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트가 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C"를 의미하도록 해석되지 않아야 한다.
일부 구현예들에서, 제어기는 상술한 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부일 수 있다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 웨이퍼의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치에 통합될 수도 있다. 전자장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴들 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그램될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP), ASIC (application specific integrated circuit) 으로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 이산화 실리콘, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해서 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세스 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정한, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 이 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹되어서 함께 공통 목적을 위해서, 예를 들어 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들을 위해서 협력하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 수 있다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims (19)

  1. 기판 지지부 상에서 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템에 있어서,
    에지 링을 기판 지지부 상에 배치하고 상기 에지 링을 상기 기판 지지부로부터 회수하기 위해 로봇을 제어하도록 구성된 로봇 제어 모듈;
    (i) 상기 기판 지지부 상에 배치되기 전에 상기 로봇 상의 상기 에지 링의 복수의 제 1 위치들을 결정하고 (ii) 상기 기판 지지부로부터 회수되는 것에 후속하여 상기 로봇 상의 상기 에지 링의 복수의 제 2 위치들을 결정하도록 구성된 정렬 모듈; 및
    상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 간의 오프셋들에 기초하여 상기 기판 지지부에 상대적으로 상기 에지 링의 센터링된 (centered) 위치를 결정하도록 구성된 에지 링 포지셔닝 모듈을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들 및 상기 복수의 제 2 위치들을 결정하기 위해, 상기 시스템은 상기 복수의 제 1 위치들 및 상기 복수의 제 2 위치들을 검출하도록 구성된 이미징 디바이스와 통신하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 링의 내경은 상기 에지 링이 상기 기판 지지부 상에 배치될 때 상기 에지 링으로 하여금 상기 기판 지지부에 상대적으로 시프팅하게 하도록 구성되는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 간의 상기 오프셋들은 (i) 상기 기판 지지부 상에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 크기 및 (ii) 상기 기판 지지부 상에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 방향을 나타내는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들은 (i) 상기 기판 지지부에 상대적으로 제 1 오프셋 방향의 상기 에지 링의 배치에 대응하는 제 1 시프팅된 배치 위치들 및 (ii) 상기 기판 지지부에 상대적인 제 2 오프셋 방향의 상기 에지 링의 배치에 대응하는 제 2 시프팅된 배치 위치들을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 위치들은 (i) 상기 에지 링이 제 1 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 1 시프팅된 회수 위치들 및 (ii) 상기 에지 링이 상기 제 2 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 2 시프팅된 회수 위치들을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에지 링 포지셔닝 모듈은 (i) 상기 제 1 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 1 경사 및 (ii) 상기 제 2 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 2 경사를 계산하도록 구성되는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에지 링 포지셔닝 모듈은 상기 제 1 경사와 상기 제 2 경사 사이의 중간 지점에 기초하여 상기 센터링된 위치를 결정하도록 구성되는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 사이의 상기 오프셋들은 제 1 축에 대응하는 제 1 오프셋들 및 제 2 축에 대응하는 제 2 오프셋들을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 축은 수평 축에 대응하고 상기 제 2 축은 회전 축에 대응하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 시스템.
  11. 제 1 항에 기재된 시스템을 포함한 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 시스템은:
    프로세싱 챔버를 더 포함하고, 상기 기판 지지부는 상기 프로세싱 챔버 내에 배치되는, 기판 프로세싱 시스템.
  12. 기판 지지부 상에서 에지 링의 정렬을 결정하는 방법에 있어서,
    상기 기판 지지부 상에 상기 에지 링을 배치하고 상기 기판 지지부로부터 상기 에지 링을 회수하도록 로봇을 제어하는 단계;
    상기 기판 지지부 상에 배치되기 전에 상기 로봇 상의 상기 에지 링의 복수의 제 1 위치들을 결정하는 단계;
    상기 기판 지지부로부터 회수된 후 상기 로봇 상의 상기 에지 링의 복수의 제 2 위치들을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 사이의 오프셋들에 기초하여 상기 기판 지지부에 상대적인 상기 에지 링의 센터링된 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 사이의 상기 오프셋들은 (i) 상기 기판 지지부 상에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 크기 및 (ii) 상기 기판 지지부 상에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 방향을 나타내는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들은 (i) 상기 기판 지지부에 상대적으로 제 1 오프셋 방향의 상기 에지 링의 배치에 대응하는 제 1 시프팅된 배치 위치들 및 (ii) 상기 기판 지지부에 상대적인 제 2 오프셋 방향의 상기 에지 링의 배치에 대응하는 제 2 시프팅된 배치 위치들을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 위치들은 (i) 상기 에지 링이 제 1 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 1 시프팅된 회수 위치들 및 (ii) 상기 에지 링이 상기 제 2 시프팅된 배치 위치들에 배치될 때 상기 에지 링이 시프팅되는 각각의 크기들을 나타내는 제 2 시프팅된 회수 위치들을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    (i) 상기 제 1 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 1 경사 및 (ii) 상기 제 2 시프팅된 회수 위치들에 의해 규정된 제 2 경사를 계산하는 단계를 더 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 경사와 상기 제 2 경사 사이의 중간 지점에 기초하여 상기 센터링된 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 위치들과 상기 복수의 제 2 위치들 사이의 상기 오프셋들은 수평 축에 대응하는 제 1 오프셋들 및 회전 축에 대응하는 제 2 오프셋들을 포함하는, 에지 링의 정렬을 결정하는 방법.
  19. 제 12 항에 기재된 방법을 실행하도록 구성된, 기판 프로세싱 시스템.
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