KR20200031523A - 자동-캘리브레이팅된 프로세스 독립적 피드포워드 제어 - Google Patents

자동-캘리브레이팅된 프로세스 독립적 피드포워드 제어 Download PDF

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KR20200031523A
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안토니 폴 반 셀로
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템이 기판 프로세싱 시스템의 파라미터의 센싱된 값들을 생성하기 위한 센서를 포함한다. 액추에이터가 기판 프로세싱 시스템의 파라미터를 조정한다. 제어기가 센서 및 액추에이터와 통신하고 프로세스 동안 피드포워드 (feedforward) 제어를 사용하지 않고 액추에이터를 제어하기 위해 제어 값들을 조정하도록 센싱된 값들을 사용하여 제 1 기판을 프로세싱하도록 구성된다. 센싱된 값들은 지연되고 파라미터에서 불안정성을 유발한다. 제어기는 센싱된 값들 및 제어 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하기 위해 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하고 피드포워드 값들을 사용하여 액추에이터를 제어하는 동안 제 2 기판을 프로세싱하도록 더 구성된다.

Description

자동-캘리브레이팅된 프로세스 독립적 피드포워드 제어{AUTO-CALIBRATED PROCESS INDEPENDENT FEEDFORWARD CONTROL}
본 개시는 기판 프로세싱 시스템들, 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템을 위한 자동-캘리브레이팅된 피드포워드 (auto-calibrated feedforward) 제어 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들의 에칭, 증착, 세정, 및/또는 다른 처리를 수행하도록 사용될 수도 있다. 프로세싱 동안, 기판이 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버 내에서 페데스탈, 정전 척 (ESC), 등과 같은 기판 지지부 상에 배치된다. 프로세스 가스 혼합물이 기판을 처리하도록 프로세싱 챔버 내로 도입된다. 일부 예들에서, 플라즈마가 프로세싱 챔버 내에서 화학 반응들을 향상시키도록 스트라이킹될 수도 있다. RF 바이어스가 이온 에너지를 제어하도록 기판 지지부에 공급될 수도 있다.
프로세스를 실행하도록 사용되는 제어기가 하나 이상의 센서들로부터 챔버 파라미터들과 관련한 피드백 값들을 수신할 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 하나 이상의 온도 또는 압력 센서들로부터 피드백 값들을 수신할 수도 있다. 제어기는 레시피에 기초하여 프로세스에 대한 조정들을 하고 센서들로부터 피드백 값들에 기초하여 액추에이터를 제어한다. 액추에이터들의 예들은 히터들, 밸브들, RF 생성기들, 펌프들, 등을 포함한다. 일부 예들에서, 센서들에 의해 제공된 피드백 값들은 지연될 수도 있다. 그 결과, 제어기는 목표된 동작 상태로부터 벗어나는 것을 방지하도록 적시에 액추에이터를 조정하지 못한다.
피드포워드 제어가 사용될 수 있지만, 구현하기 어려울 수 있다. 피드포워드 값들은 프로세스 단계 각각 및 프로세스 각각에 대해 수동으로 결정되고 테스팅된다. 예를 들어, 새로운 또는 수정된 레시피 각각에 대한 피드포워드 값들은 대략 결정하는 작업 일을 취할 수도 있다.
대안적으로, 보다 고비용 센서들이 챔버 파라미터를 실시간으로 센싱하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 광 센서가 지연 없이 페데스탈 온도를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 광 센서들 및 이들을 지원하는 전자장치들은 고가이다. 더욱이, 광 센서들이 사용되면, 온도 센서는 여전히 또한 리던던시 (redundancy) 를 필요로 한다.
기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템이 기판 프로세싱 시스템의 파라미터의 센싱된 값들을 생성하기 위한 센서를 포함한다. 액추에이터가 기판 프로세싱 시스템의 파라미터를 조정한다. 제어기가 센서 및 액추에이터와 통신하고 프로세스 동안 피드포워드 (feedforward) 제어를 사용하지 않고 액추에이터를 제어하기 위해 제어 값들을 조정하도록 센싱된 값들을 사용하여 제 1 기판을 프로세싱하도록 구성된다. 센싱된 값들은 지연되고 파라미터에서 불안정성을 유발한다. 제어기는 센싱된 값들 및 제어 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하기 위해 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하고 피드포워드 값들을 사용하여 액추에이터를 제어하는 동안 제 2 기판을 프로세싱하도록 더 구성된다.
다른 특징들에서, 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하기 위해, 제어기는, 시간 시프팅된 센싱된 값들을 생성하기 위해 지연 기간만큼 센싱된 값들을 시간 시프팅하고; 프로세스의 복수의 단계들 동안 시간 시프팅된 센싱된 값들의 변화들을 결정하고; 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간들을 결정하고; 액추에이터에 대한 제어 값들, 복수의 단계들 중 대응하는 일 단계 동안 센싱된 값들의 변화 및 프로세스의 복수의 단계들 중 대응하는 일 단계의 지속기간에 기초하여 프로세스의 복수의 단계들에 대한 피드포워드 값들을 결정하고; 그리고 피드포워드 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하도록 더 구성된다.
다른 특징들에서, 지연 기간은 5 초보다 길다. 제어기는 센서로부터 센싱된 값들에 대한 데이터 평활화 (data smoothing) 를 수행하도록 더 구성된다. 제어기는 센싱된 값들 및 제어 값들에 대해 타임스탬프들 (timestamps) 을 매칭시키기 위해 보간 (interpolation) 을 수행하도록 더 구성된다. 제어기는 프로세스의 복수의 단계들 동안 제어 값들에 대한 평균 값들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 평균 값들, 프로세스의 복수의 단계들 동안 센싱된 값들의 변화들, 및 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간에 기초하여 프로세스의 복수의 단계들에 대한 피드포워드 값들을 결정하도록 더 구성된다.
다른 특징들에서, 제 2 기판에 대한 피드포워드 값들은 DCavg - FF_Constant*(ΔT/ΔS) 에 기초하여 계산되고, DCavg는 평균 값들에 대응하고, ΔT는 프로세스의 복수의 단계들 동안 센싱된 값들의 변화들에 대응하고, ΔS는 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간에 대응하고, 그리고 FF_Constant는 스케일링 계수 (scaling factor) 에 대응한다. 제 3 기판에 대한 피드포워드 값들은 DCavg - FF_Constant/K*(ΔT/ΔS) 에 기초하여 계산되고, DCavg는 평균 값들에 대응하고, ΔT는 프로세스의 복수의 단계들 동안 센싱된 값들의 변화들에 대응하고, ΔS는 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간에 대응하고, FF_Constant는 스케일링 계수에 대응하고, 그리고 K는 캘리브레이션 감소 계수이다.
다른 특징들에서, 센서는 온도 센서를 포함한다. 액추에이터는 기판 프로세싱 시스템의 기판 지지부를 위한 히터를 포함한다. 제어 값들은 듀티 사이클 값들을 포함한다. 기판 프로세싱 시스템은 증착 및 에칭 중 적어도 하나를 수행한다.
기판 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법은, 기판 프로세싱 시스템의 파라미터의 센싱된 값들을 생성하는 단계; 기판 프로세싱 시스템의 파라미터를 조정하는 단계; 프로세스 동안 피드포워드 제어를 사용하지 않고 액추에이터를 제어하기 위해 제어 값들을 조정하도록 센싱된 값들을 사용하여 제 1 기판을 프로세싱하는 단계를 포함한다. 센싱된 값들은 지연되고 파라미터에서 불안정성을 유발한다. 방법은 센싱된 값들 및 제어 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하기 위해 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하는 단계; 및 피드포워드 값들을 사용하여 액추에이터를 제어하는 동안 제 2 기판을 프로세싱하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하는 단계는, 시간 시프팅된 센싱된 값들을 생성하기 위해 지연 기간만큼 센싱된 값들을 시간 시프팅하는 단계; 프로세스의 복수의 단계들 동안 시간 시프팅된 센싱된 값들의 변화들을 결정하는 단계; 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간들을 결정하는 단계; 액추에이터에 대한 제어 값들, 복수의 단계들 중 대응하는 단계 동안 센싱된 값들의 변화 및 프로세스의 복수의 단계들 중 대응하는 단계의 지속기간에 기초하여 프로세스의 복수의 단계들에 대한 피드포워드 값들을 결정하는 단계; 및 피드포워드 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 방법은 센서로부터 센싱된 값들에 대한 데이터 평활화를 수행하는 단계를 포함한다. 방법은 센싱된 값들 및 제어 값들에 대해 타임스탬프들을 매칭시키도록 보간을 수행하는 단계를 포함한다. 방법은 프로세스의 복수의 단계들 동안 제어 값들에 대한 평균 값들을 결정하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 방법은 평균 값들, 프로세스의 복수의 단계들 동안 센싱된 값들의 변화들, 및 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간에 기초하여 프로세스의 복수의 단계들에 대한 피드포워드 값들을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 DCavg - FF_Constant*(ΔT/ΔS) 에 기초하여 제 2 기판에 대한 피드포워드 값들을 계산하는 단계를 포함하고 DCavg는 평균 값들에 대응하고, ΔT는 프로세스의 복수의 단계들 동안 센싱된 값들의 변화들에 대응하고, ΔS는 프로세스의 복수의 단계들의 지속기간에 대응하고, 그리고 FF_Constant는 스케일링 계수에 대응한다.
다른 특징들에서, 제어 값들은 듀티 사이클 값들을 포함한다. 방법은 기판 프로세싱 시스템을 사용하여 에칭 및 증착 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 적용 분야는 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 자명해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들로 의도되고 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른, 기판 프로세싱 시스템의 일부의 단면도이다.
도 2는 본 개시에 따른, 센서 및 액추에이터를 위한 피드포워드 제어 시스템의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 3은 본 개시에 따른, 온도 센서 및 히터를 위한 피드포워드 제어 시스템의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 4는 본 개시에 따른, 피드포워드 제어를 제공하는 방법의 일 예의 플로우차트이다.
도 5는 종래 기술에 따른, 기판 지지부에 대한 시간의 함수로서 온도 및 듀티 사이클의 일 예를 예시하는 그래프이다.
도 6은 본 개시에 따른, 기판 지지부에 대한 시간의 함수로서 온도 및 듀티 사이클의 일 예를 예시하는 그래프이다.
도 7은 본 개시에 따른, 피드포워드 값들을 결정하는 방법의 일 예의 플로우차트이다.
도 8은 본 개시에 따른, 피드포워드 값들을 고정하는 방법의 일 예의 플로우차트이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하도록 재사용될 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템들은 온도, 압력, 플로우 레이트 (flow rate), 또는 다른 값들과 같은 챔버 파라미터들을 측정하기 위해 센서들을 사용한다. 일부 상황들에서, 센서들에 의해 생성된 센싱된 값들은 실시간에 비해 상당히 지연될 수도 있다. 교란 (disturbance) 의 크기 및 지연의 길이에 따라, 불안정성이 발생할 수도 있다.
예를 들어, 베벨 에칭기에 사용된 온도 센서가 열적 불안정성을 유발하는 긴 열적 지연을 가질 수도 있다. 예를 들어, 불안정성은 지연이 5, 10, 15 또는 20 초보다 클 때, 일부 시스템들에서 발생할 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 베벨 에칭기와 같은 일부 시스템들은 대략 50 내지 55 초의 열적 지연을 갖는다.
피드포워드 제어 기법들은 긴 피드백 지연들을 갖는 시스템들에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 피드포워드 제어는 냉각 교란이 발생될 때 그리고 냉각이 측정될 수 있기 전에 냉각 교란에 대응하기 위해 시스템 내로 열 에너지를 입력하도록 사용될 수도 있다. 그러나, 모든 교란들의 모델이 요구되기 때문에 피드포워드 제어는 구현하기 매우 복잡할 수 있다. 이는 결국 레시피의 단계 각각에 대해 피드포워드 값들을 결정하기 위해 테스팅이 수행될 것을 요구한다. 레시피에 대한 변화들은 재-테스팅을 요구한다. 그 결과, 피드포워드 제어는 일반적으로 고객들에 의해 양호하게 수신되지 않는다.
일부 프로세스들에서, 레시피의 하나 이상의 단계들 동안 압력이 상승될 수도 있다. 압력의 상승은 페데스탈 및 기판을 냉각한다. 열적 지연으로 인해, 온도 센서는 기판 지지부를 가열함으로써 보상하도록 충분히 신속하게 냉각을 센싱하지 않고 온도 불안정성이 발생한다. 본 개시에 따른, 시스템들 및 방법들은 기판 프로세싱 시스템의 액추에이터에 대한 피드포워드 값들을 결정하는 프로세스를 자동화한다. 그 결과, 액추에이터의 제어는 폐루프 PID (proportional, integral, derivative) 제어를 유지하는 동안, 실험적으로 결정된 양만큼 조정될 수 있다. 변화들이 온도 센서에 의해 검출될 때, 교란이 발생될 때 보상이 이미 수행되기 때문에, 챔버 파라미터에 매우 작은 교란이 있다.
본 개시에 따른, 시스템들 및 방법들은 모델링 또는 테스팅 없이 프로세스의 일 반복 후에 프로세스의 단계 각각에 대해 피드포워드 값들을 자동으로 선택한다. 시스템들 및 방법들은 목표된 레벨의 제어가 달성될 때까지 피드포워드 값들을 개선하는 것을 계속한다.
전술한 기술이 베벨 에칭기의 기판 지지부의 히터의 온도 제어와 관련된 구체적인 상세들을 제공하지만, 본 명세서에 기술된 원리들은 또한 피드포워드 방식으로 다른 타입들의 액추에이터들을 제어하도록 사용될 수 있다. 이에 더하여, 본 명세서에 기술된 원리들은 CVD (chemical vapor deposition), ALD (atomic layer deposition) 또는 다른 타입들의 기판 프로세싱을 수행하는 다른 타입들의 기판 프로세싱 시스템들에 대해 사용될 수 있다.
도 1을 이제 참조하면, 기판 (118) 의 베벨 에지를 세정하고 그리고/또는 기판 (118) 의 베벨 에지 상에 박막을 증착하기 위한 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 도시된다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 이를 통해 기판 (118) 이 로딩되고/언로딩되는 (unloaded) 게이트 (142) 를 갖는 챔버 벽 (102) 을 포함한다. 상부 전극 어셈블리 (104) 가 지지부 (108) 에 연결된다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 하부 전극 어셈블리 (106) 를 포함한다. 구동 시스템 (미도시) 이 상부 전극 어셈블리 (104) 와 기판 (118) 사이의 갭을 조정하기 위해 상부 전극 어셈블리 (104) 를 위 및 아래로 (양방향 화살표 방향으로) 이동시키기 위해 지지부 (108) 에 부착된다.
금속 벨로우즈 (148) 가 지지부 (108) 로 하여금 챔버 벽 (102) 에 대해 수직으로 이동하게 하는 동안 챔버 벽 (102) 과 지지부 (108) 사이에 진공 시일 (vacuum seal) 을 형성한다. 지지부 (108) 는 중심 가스 피드 (통로) (112) 및 에지 가스 피드 (통로) (120) 를 갖는다. 가스 피드들 (112, 120) 중 하나 또는 모두는 베벨 에지를 세정하기 위해 그리고/또는 상부에 박막을 증착하기 위해 플라즈마 가스 혼합물을 전달할 수 있다.
증착 동안, 플라즈마가 기판 (118) 의 베벨 에지 둘레에 형성되고 일반적으로 링 형상이다. 플라즈마가 기판 (118) 의 중앙 부분에 도달하는 것을 방지하기 위해, 상부 전극 어셈블리 (104) 상의 유전체 플레이트 (116) 와 기판 (118) 사이의 공간은 작고 프로세스 가스는 중심 피드로부터 피딩된다. 이어서, 가스는 기판의 방사상 방향으로 상부 전극 어셈블리 (104) 와 기판 (118) 사이의 갭을 통과한다.
일부 예들에서, 퍼지 가스는 중심 가스 피드 (112) 를 통해 주입되는 한편, 프로세스 가스는 에지 가스 피드 (120) 를 통해 주입된다. 플라즈마/프로세스 가스는 챔버 공간 (151) 으로부터 복수의 홀들 (유출구들) (141) 을 통해 하단 공간 (140) 으로 인출된다 (withdrawn). 일부 예들에서, 진공 펌프 (143) 가 세정 동작 동안 하단 공간 (140) 을 배기하도록 사용될 수 있다.
상부 전극 어셈블리 (104) 는 상부 유전체 플레이트 (116) 및 적합한 패스닝 (fastening) 메커니즘에 의해 지지부 (108) 에 고정되고 지지부 (108) 를 통해 접지된 상부 금속 컴포넌트 (110) 를 포함한다. 상부 금속 컴포넌트 (110) 는 하나 이상의 에지 가스 통로들 또는 쓰루홀들 (122a, 122b) 및 에지 가스 플레넘 (124a) 을 갖는다. 에지 가스 통로들 또는 쓰루홀들 (122a, 122b) 은 동작 동안 유체 연통하기 위해 에지 가스 피드 (120) 에 커플링된다. 상부 유전체 플레이트 (116) 는 상부 금속 컴포넌트 (110) 에 부착된다.
하부 전극 어셈블리 (106) 는 상부 부분 (126a) 및 하부 부분 (126b) 을 갖는 전력 공급된 (powered) 전극 (126) 을 포함한다. 핀 동작 유닛 (132) 및 리프트 핀들 (130) 은 기판 (118) 을 위 및 아래로 이동시킨다. 하단 유전체 링 (138) 은 상부 부분 (138a) 및 하부 부분 (138b) 을 포함한다. 일부 예들에서, 척은 정전 척 또는 진공 척을 포함한다. 이하, 용어 전력 공급된 전극은 상부 부분 및 하부 부분 (126a, 126b) 중 하나 또는 모두를 지칭한다. 유사하게, 용어 하단 유전체 링 (138) 은 상부 부분 및 하부 부분 (138a, 138b) 중 하나 또는 모두를 지칭한다. 전력 공급된 전극 (126) 은 동작 동안 RF 전력을 수용하기 위해 RF (radio frequency) 전력 소스 (170) 에 커플링된다.
리프트 핀들 (130) 은 원통형 홀들 또는 경로들 (131) 내에서 수직으로 이동되고 전력 공급된 전극 (126) 내에 위치된 핀 동작 유닛 (132) 에 의해 상부 위치와 하부 위치 사이에서 이동된다. 핀 동작 유닛 (132) 은 리프트 핀들 둘레에 진공 시일링된 분위기를 유지하기 위해 리프트 핀 각각 둘레에 하우징을 포함한다. 핀 동작 유닛 (132) 은 로봇 (133) (예를 들어, 하우징 각각으로 연장하는 세그먼트들을 갖고 핀 각각에 부착된 수평 암) 및 암 액추에이팅 디바이스 (미도시) 과 같은, 임의의 적합한 리프트 핀 메커니즘과 핀 가이드 어셈블리 (133a) 를 포함한다.
기판 (118) 은 하부 전극 상에 또는 하부 구성가능한 PEZ (plasma-exclusion-zone) 링 (160) 상에 장착된다. 용어 PEZ는 기판의 중심으로부터 베벨 에지를 세정하기 위한 플라즈마가 배제되는 영역의 외측 에지까지 방사상 거리를 지칭한다. 일 실시예에서, 전력 공급된 전극 (126) 의 상단 표면, 기판 (118) 의 하단 표면, 및 하부 구성가능한 PEZ 링 (160) 의 내측 주변부는 진공 펌프 (136) 와 같은 진공 소스와 유체 연통하는 둘러싸인 진공 영역 리세스 (진공 영역) (119) 를 형성할 수 있다. 리프트 핀들 (130) 을 위한 원통형 홀들 또는 경로들이 또한 가스 통로들로서 공유되고, 이를 통해 진공 펌프 (136) 가 동작 동안 진공 영역 (119) 을 배기한다. 전력 공급된 전극 (126) 은 진공 영역 (119) 내에서 일시적인 압력 변동들을 감소시키기 위해 플레넘 (134) 을 포함한다. 복수의 리프트 핀들이 사용되는 경우들에서, 플레넘 (134) 은 원통형 홀들에 대해 균일한 흡입 레이트 (suction rate) 를 제공한다.
동작 동안, 기판 보잉 (bowing) 은 기판 (118) 의 상단 표면과 하단 표면 간 압력 차를 사용하여 감소될 수 있다. 진공 영역 (119) 내 압력은 플레넘 (134) 에 커플링된 진공 펌프 (136) 에 의해 동작 동안 진공 이하로 유지된다. 상부 유전체 플레이트 (116) 와 기판 (118) 의 상단 표면 사이의 갭을 조정함으로써, 갭 내 가스 압력은 프로세스 가스(들)의 전체 플로우 레이트를 변화시키지 않고 가변될 수 있다. 따라서, 갭 내 가스 압력을 제어함으로써, 기판 (118) 의 상단 표면과 하단 표면 간 압력 차가 가변될 수 있고, 이에 따라 기판 (118) 상에 인가된 구부리는 힘 (bending force) 이 제어될 수 있다.
일부 예들에서, 하단 유전체 링의 하부 부분 (138b) 은 전력 공급된 전극 (126) 의 하부 에지 상의 리세스와 메이팅하도록 (mate) 상부 표면의 내측 주변부 상에 형성된 단차부 (152) 를 갖는다. 일부 예들에서, 하부 부분 (138b) 은 하단 유전체 링의 상부 부분 (138a) 상에 단차된 표면과 메이팅하도록 외측 주변부 상에 형성된 단차부 (150) 를 갖고, 이는 포커스 링으로 지칭된다. 단차부들 (150, 152) 은 하단 유전체 링 (138) 을 전력 공급된 전극 (126) 과 정렬시킨다. 단차부 (150) 는 또한 전력 공급된 전극 (126) 과 챔버 벽 (102) 사이의 직접 가시선을 제거하도록 단차부 표면을 따라 구불구불한 갭을 형성하여, 전력 공급된 전극 (126) 과 챔버 벽 (102) 사이에서 보조 플라즈마 스트라이킹 가능성을 감소시킨다.
제어기 (190) 가 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 동작을 제어한다. 제어기는 프로세스 동안 적절한 시간들에 기판 프로세싱 시스템 (100) 으로 가스들을 전달하도록 가스 전달 시스템 (192) 을 동작시킨다. 제어기 (190) 는 센서를 통해 RF 전압 또는 RF 전압 및 전류를 모니터링할 수도 있고 RF 전력 소스 (170) 에 의해 공급된 전력을 제어한다. 제어기 (190) 는 기판 프로세싱 시스템 내 압력을 제어하기 위해 진공 펌프들 (136 및 143) 을 제어한다.
하나 이상의 저항성 히터들과 같은 하나 이상의 히터들 (194) 이 하나 이상의 존들 내 기판 지지부 및/또는 기판의 온도를 제어하도록 사용될 수 있다. 하나 이상의 온도 센서들 (196) 이 하나 이상의 존들 내 온도를 측정하도록 사용될 수 있다. 제어기 (190) 는 하나 이상의 존들의 하나 이상의 온도 센서들 (196) 에 의해 센싱된 하나 이상의 온도 값들에 기초하여 그리고 피드포워드 값들의 하나 이상의 세트들에 기초하여 하나 이상의 히터들 (194) 로 전력을 출력한다.
이제 도 2 및 도 3을 참조하면, 피드포워드 제어 시스템들의 예들이 도시된다. 도 2에서, 피드포워드 제어 시스템 (200) 이 제어기 (210), 하나 이상의 피드백 센서들 (214) 및 하나 이상의 액추에이터들 (218) 을 포함한다. 제어기 (210) 는 피드포워드 모듈 (230), 레시피 (234), 및 액추에이터 (218) 에 대한 제어 신호들을 생성하기 위한 하나 이상의 드라이버들 (242) 을 포함한다. 일부 예들에서, 자동-캘리브레이팅된 피드포워드가 인에이블되면, 제어기 (210) 는 제 1 기판이 피드포워드 값들을 캘리브레이팅하도록 사용될 것이라는 경고를 생성한다. 다단계 레시피가 디폴트 피드포워드 값들을 사용하여 제어기 (210) 에 의해 실행된다.
측정된 파라미터 (예컨대 온도, 압력, 등) 가 프로세싱 동안 시간의 함수로서 저장된다. 프로세스 레시피가 수행된 후, 피드포워드 값들은 하나 이상의 피드포워드 값들을 생성하기 위해 측정된 파라미터에 기초하여 다단계 레시피의 단계들 각각 동안 조정된다. 후속하는 기판들의 프로세싱 동안, 새로운 피드포워드 값들이 하나 이상의 액추에이터들 (218) 을 제어하도록 사용된다. 이하에 더 기술될 바와 같이, 피드포워드 값들의 부가적인 개선은 후속하는 기판들의 프로세싱 동안 수행될 수 있다.
도 3에서, 피드포워드 제어 시스템 (300) 은 제어기 (310), 하나 이상의 온도 센서들 (314) 및 하나 이상의 히터들 (318) 을 포함한다. 제어기 (310) 는 피드포워드 모듈 (330), 레시피 (334), 및 히터 제어 신호들을 생성하기 위한 하나 이상의 히터 드라이버들 (242) 을 포함한다.
이제 도 4를 참조하면, 피드포워드 제어를 제공하는 방법이 도시된다. 410에서, 방법은 새로운 다단계 레시피가 수행되어야 하는지 여부를 결정한다. 410이 참이면, 방법은 414에서 자동-캘리브레이팅된 피드포워드를 디스에이블되도록 셋팅한다. 418에서, 피드포워드 값들은 0과 같은 미리 결정된 값들로 셋팅된다.
422에서, 방법은 사용자가 자동 캘리브레이팅된 피드포워드를 인에이블할지 여부를 결정한다. 422가 참이면, 방법은 선택가능하게, 428에서 제 1 기판이 피드포워드 값들을 캘리브레이팅하도록 사용될 것이라고 경고를 생성한다. 430에서, 기판이 프로세싱 챔버 내에 위치되는 동안 다단계 레시피가 수행된다. 히터의 듀티 사이클이 미리 결정된 시간 인터벌들로 저장된다.
434에서, 온도와 같은 파라미터 또는 다른 타입의 파라미터가 프로세싱 동안 시간의 함수로서 측정된다. 438에서, 피드포워드 값들은 단계들 동안 측정된 파라미터의 변화들 및 단계들의 지속기간에 기초하여 다단계 레시피의 단계들 동안 셋팅된다. 일부 예들에서, 측정된 파라미터는 듀티 사이클 값들에 대해 시간 시프팅되고 프로세스 단계에 대해 목표된 파라미터와 비교되고 그에 기초하여 대응하는 피드포워드 값이 조정된다. 일부 예들에서, 파라미터는 시스템 또는 플랜트의 지연만큼 시간 시프팅된다.
442에서, 방법은 또 다른 기판이 실행될지 여부를 결정한다. 442가 참이면, 방법은 기판이 프로세싱 챔버 내에 위치되는 동안 자동-캘리브레이팅된 피드포워드 값들을 사용하여 다단계 레시피를 실행한다. 450에서, 파라미터는 프로세싱 동안 시간의 함수로서 측정된다.
460에서, 방법은 파라미터와 미리 결정된 값 간의 차를 미리 결정된 문턱값과 비교한다. 460에서 결정될 때 차가 미리 결정된 문턱값보다 크다면 (또는 사용자가 캘리브레이션을 중단하지 않는다면), 방법은 462에서 지연만큼 파라미터를 시간 시프팅한다. 464에서, 피드포워드 파라미터들은 단계들 동안 파라미터의 변화들 및 단계들의 지속기간에 기초하여 조정된다.
이제 도 5를 참조하면, 본 개시에 따른, 피드포워드를 사용하지 않은 기판 프로세싱 시스템에 대한 시간의 함수로서 듀티 사이클 및 온도가 도시된다. 상기 기술된 바와 같이, 온도 센서는 매우 긴 열적 지연 (예컨대 50 내지 55초) 을 갖는다. 예를 들어 프로세스 단계 510 동안, 압력은 상승하고 기판은 냉각을 경험한다. 온도 센서는 긴 지연 후에 온도의 저감을 검출한다. 그 결과, 제어기는 히터의 듀티 사이클을 매우 늦게 상승시키고, 기판은 상당한 온도 변화 (delta) 를 경험한다. 기판은 (지연을 센싱하는 것과 함께) 후속하는 단계들에서 부가적인 냉각을 경험하고, 히터는 프로세스 동안 안정한 방식으로 기판의 온도를 제어할 수 없다.
이제 도 6을 참조하면, 본 개시에 따른, 듀티 사이클 및 온도는 피드포워드 제어를 사용한 기판 프로세싱 시스템에 대한 시간의 함수로서 도시된다. 제어기는 제 1 기판의 프로세싱 동안 이루어진 측정값들 (및 그 후 부가적인 조정들) 에 기초하여 피드포워드 값들을 조정한다. 그 결과, 히터는 피드포워드 제어를 사용하여 제어되고 기판의 온도는 안정한 방식으로 유지된다.
이제 도 7을 참조하면, 피드포워드 값들을 결정하는 방법 (700) 이 도시된다. 710에서, 기판의 프로세싱 동안 듀티 사이클이 제 1 기판 에 대해 기록된다. 714에서, 선형 보간 또는 다른 방법들이 듀티 사이클과 측정된 온도 값들의 타임스탬프들을 매칭시키도록 사용될 수도 있다. 718에서, 데이터 평활화 또는 다른 기법들이 온도 데이터를 정리하기 위해 사용될 수도 있다. 722에서, 센서의 측정 지연이 정정된다 (retrieve). 일부 예들에서, 측정 지연은 사용자에 의해 입력된다. 730에서, 온도 데이터는 프로세스 단계들 각각에 대한 지연에 의해 시간 시프팅된다. 734에서, 온도 의 변화 ΔT는 프로세스 단계 동안 최초 온도 값과 최종 온도 값에 기초하여 프로세스 단계 동안 결정된다. 시간의 변화 ΔS는 또한 프로세스 단계들이 종료되는 최종 시간에 대해 프로세스 단계가 시작되는 최초 시간을 감산함으로써 프로세스 단계에 대해 결정된다. 738에서, 단계 동안 전달되는 평균 듀티 사이클 DCavg이 (시간 시프팅 없이) 결정된다.
742에서 결정될 때 프로세싱되는 기판이 제 1 기판이면, 피드포워드 명령이 단계 744에서 단계에 대해 SetFFcommand = DCavg - FF_Constant*(ΔT/ΔS) 와 같이 셋팅된다. 그렇지 않으면, 피드포워드 명령은 750에서 프로세스 단계에 대해 SetFFcommand = DCavg - (FF_Constant/F)*(ΔT/ΔS) 와 같이 셋팅되고, F는 최초 피드포워드 값들이 제 1 기판에 대해 계산된 후 피드포워드 값들의 캘리브레이션을 느리게 하는 상수이다. 일부 예들에서, F는 다른 값들이 사용될 수도 있지만, 1 내지 10의 범위 이내이다. 일부 예들에서, F는 첫번째 반복 및 후속하는 반복들로 동일한 가중치를 제공하도록 1로 셋팅된다. FF_Constant는 피드포워드 값들로 하여금 상이한 페데스탈들에 대해 스케일링되게 하도록 결정되는 값이다. 상이한 페데스탈들은 상이한 전력 출력 레벨들을 가질 수도 있다. 그 결과, 듀티 사이클 값들은 그에 따라 가변할 것이다. FF_Constant는 이들 차들을 수용하도록 조정되거나 스케일링될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 피드포워드 동작을 조정하는 방법 (800) 이 도시된다. 820에서, 방법은 피드포워드 학습이 인에이블되는지 여부를 결정한다. 820이 참이면, 방법은 측정된 기판 온도와 목표된 기판 온도를 비교한다. 828에서, 방법은 기판 온도가 +/- Z ℃보다 많이 벗어나는지 여부를 결정한다. 일부 예들에서, Z는 10℃와 같지만, 다른 온도 값들이 사용될 수 있다. 828이 참이면, 방법은 피드포워드 값들을 리셋하고 830에서 알람 메시지를 송신한다.
828이 거짓이면, 방법은 840에서 기판 온도가 +/- X ℃보다 많이 벗어나는지 여부를 결정한다. 일부 예들에서, X는 2℃와 같지만, 다른 온도 값들이 사용될 수 있다. 840이 거짓이면, FF 값들은 844에서 고정된다. 840이 참이면, 방법은 850에서 계속되고 FF 값들이 이전에 고정되었었는지 여부를 결정한다. 850이 거짓이면, 방법은 820으로 돌아간다. 850이 참이면, 방법은 852에서 계속된다. 852에서, 방법은 기판 온도가 +/- Y ℃보다 많이 벗어나는지 여부를 결정한다. 일부 예들에서, Y는 5℃와 같지만, 다른 온도 값들이 사용될 수 있다. 852가 거짓이면, 방법은 820에서 계속된다. 852가 참이면, 방법은 854에서 계속되고, 알람을 발송하고, 재학습을 개시하도록 메시지를 전송한다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들을 연구함으로써 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도, 임의의 다른 실시예들의 피처들에서 그리고/또는 이 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 달리 말하면, 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 기판의 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 엔지니어들에 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 목적들을 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 (22)

  1. 기판을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    기판 프로세싱 시스템의 파라미터의 센싱된 값들을 생성하기 위한 센서;
    상기 기판 프로세싱 시스템의 상기 파라미터를 조정하기 위한 액추에이터; 및
    상기 센서 및 상기 액추에이터와 통신하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    프로세스 동안 피드포워드 (feedforward) 제어를 사용하지 않고 상기 액추에이터를 제어하기 위해 제어 값들을 조정하도록 상기 센싱된 값들을 사용하여 제 1 기판을 프로세싱하고―상기 센싱된 값들은 지연되고 상기 파라미터에서 불안정성을 유발함―,
    상기 센싱된 값들 및 상기 제어 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하기 위해 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하고 (calibrate), 그리고
    상기 피드포워드 값들을 사용하여 상기 액추에이터를 제어하는 동안 상기 제 2 기판을 프로세싱하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하기 위해,
    상기 제어기는,
    시간 시프팅된 센싱된 값들을 생성하기 위해 지연 기간만큼 상기 센싱된 값들을 시간 시프팅하고;
    상기 프로세스의 복수의 단계들 동안 상기 시간 시프팅된 센싱된 값들의 변화들을 결정하고;
    상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 지속기간들을 결정하고;
    상기 액추에이터에 대한 상기 제어 값들, 상기 복수의 단계들 중 대응하는 일 단계 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화 및 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 중 대응하는 일 단계의 상기 지속기간에 기초하여 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들에 대한 상기 피드포워드 값들을 결정하고; 그리고
    상기 피드포워드 값들에 기초하여 상기 제 2 기판을 프로세싱하도록 더 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지연 기간은 5 초보다 긴, 기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서로부터 상기 센싱된 값들에 대한 데이터 평활화 (data smoothing) 를 수행하도록 더 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센싱된 값들 및 상기 제어 값들에 대해 타임스탬프들 (timestamps) 을 매칭시키기 위해 보간 (interpolation) 을 수행하도록 더 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 제어 값들에 대한 평균 값들을 결정하도록 더 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 평균 값들, 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화들, 및 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 상기 지속기간에 기초하여 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들에 대한 상기 피드포워드 값들을 결정하도록 더 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 기판에 대한 상기 피드포워드 값들은 DCavg - FF_Constant*(ΔT/ΔS) 에 기초하여 계산되고, DCavg는 상기 평균 값들에 대응하고, ΔT는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화들에 대응하고, ΔS는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 상기 지속기간에 대응하고, 그리고 FF_Constant는 스케일링 계수 (scaling factor) 에 대응하는, 기판 프로세싱 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    제 3 기판에 대한 상기 피드포워드 값들은 DCavg - FF_Constant/K*(ΔT/ΔS) 에 기초하여 계산되고, DCavg는 상기 평균 값들에 대응하고, ΔT는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화들에 대응하고, ΔS는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 상기 지속기간에 대응하고, FF_Constant는 스케일링 계수에 대응하고, 그리고 K는 캘리브레이션 감소 계수인, 기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 온도 센서를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 기판 프로세싱 시스템의 기판 지지부를 위한 히터를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 값들은 듀티 사이클 값들을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 시스템은 증착 및 에칭 중 적어도 하나를 수행하는, 기판 프로세싱 시스템.
  14. 기판 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하는 방법에 있어서,
    기판 프로세싱 시스템의 파라미터의 센싱된 값들을 생성하는 단계;
    상기 기판 프로세싱 시스템의 상기 파라미터를 조정하는 단계;
    프로세스 동안 피드포워드 제어를 사용하지 않고 액추에이터를 제어하기 위해 제어 값들을 조정하도록 상기 센싱된 값들을 사용하여 제 1 기판을 프로세싱하는 단계로서, 상기 센싱된 값들은 지연되고 상기 파라미터에서 불안정성을 유발하는, 상기 제 1 기판을 프로세싱하는 단계;
    상기 센싱된 값들 및 상기 제어 값들에 기초하여 제 2 기판을 프로세싱하기 위해 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하는 단계; 및
    상기 피드포워드 값들을 사용하여 상기 액추에이터를 제어하는 동안 상기 제 2 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 피드포워드 값들을 자동으로 캘리브레이팅하는 단계는,
    시간 시프팅된 센싱된 값들을 생성하기 위해 지연 기간만큼 상기 센싱된 값들을 시간 시프팅하는 단계;
    상기 프로세스의 복수의 단계들 동안 상기 시간 시프팅된 센싱된 값들의 변화들을 결정하는 단계;
    상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 지속기간들을 결정하는 단계;
    상기 액추에이터에 대한 상기 제어 값들, 상기 복수의 단계들 중 대응하는 단계 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화 및 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 중 대응하는 단계의 상기 지속기간에 기초하여 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들에 대한 상기 피드포워드 값들을 결정하는 단계; 및
    상기 피드포워드 값들에 기초하여 상기 제 2 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 센서로부터 상기 센싱된 값들에 대한 데이터 평활화를 수행하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 센싱된 값들 및 상기 제어 값들에 대해 타임스탬프들을 매칭시키도록 보간을 수행하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 제어 값들에 대한 평균 값들을 결정하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 평균 값들, 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화들, 및 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 상기 지속기간에 기초하여 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들에 대한 상기 피드포워드 값들을 결정하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    DCavg - FF_Constant*(ΔT/ΔS) 에 기초하여 상기 제 2 기판에 대한 상기 피드포워드 값들을 계산하는 단계를 더 포함하고, DCavg는 상기 평균 값들에 대응하고, ΔT는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들 동안 상기 센싱된 값들의 상기 변화들에 대응하고, ΔS는 상기 프로세스의 상기 복수의 단계들의 상기 지속기간에 대응하고, 그리고 FF_Constant는 스케일링 계수에 대응하는, 기판 프로세싱 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 값들은 듀티 사이클 값들을 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 시스템을 사용하여 에칭 및 증착 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
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