KR20210113426A - 온도 오프셋 및 구역 제어 튜닝 - Google Patents
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Abstract
열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 방법은, 기판의 측정들에 기반하여 기판에 대한 하나 이상의 가열 요소 또는 구역의 온도 감도 프로파일들을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 하나 이상의 가열 요소 또는 구역 각각에 대한 온도 오프셋 값을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 하나 이상의 구역 오프셋 값 각각의, 미리 결정된 목표를 달성하는 개개의 최종 조정 값으로의 조정을 모의하는 단계를 포함한다. 방법은, 하나 이상의 가열 요소 각각에 대한 온도 오프셋 값들을 개개의 최종 조정된 값들로 조정하는 단계를 더 포함한다.
Description
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 열 처리 챔버에서 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 프로세스 챔버 내에서 램프 전력을 조정하는 것에 관한 것이다.
기판들, 이를테면, 반도체 웨이퍼들 및 다른 물질들의 열 처리를 위한 여러 프로세스들은 기판을 급속하게 가열하고 냉각시키는 것을 수반한다. 그러한 처리의 일 예는 반도체 디바이스 제조에서 사용되는 급속 열 처리(RTP)이다.
급속 열 처리(RTP)에서, 열 에너지는 복사 소스들(radiation sources)로부터 프로세스 챔버 내로 그리고 처리 챔버 내의 반도체 기판으로 방사된다. 이러한 방식으로, 기판은 처리 온도까지 급속하게 가열된다. 급속 열 처리 동안, 램프들과 같은 가열 요소들이 반도체 기판을 가열하는 복사 소스로서 종종 사용된다. 램프들은 종종, 램프들을 포함하는 램프헤드의 중심에 대해 방사상으로 배열된다. 예컨대, 램프 기부로부터 기판을 향해 연장되는 전구를 갖는 복수의 수직 연장 램프들이 램프헤드의 중심으로부터 다양한 반경들을 따라 배열될 수 있다. 램프들은 종종, 위치에 기반하여 구역들로 분할되고, 구역들은 차례로 그룹들로 배열된다. 그룹 내의 램프들은 종종, 챔버 내에 원하는 온도를 생성하기 위해 함께 제어된다.
균일한 온도를 유지하기 위해서, RTP 시스템들에서 온도를 측정하기 위해 광학 고온측정이 사용된다. 하나 이상의 고온계가 물체로부터의 방출된 복사 강도를 측정하고 적절한 계산을 수행하여 온도를 획득한다. 그러나, 개별 온도 센서들 사이의 편차들, 및 챔버 내의 특정 기판에 대한 개별 온도 센서들의 위치들의 차이들은 온도 측정들의 정확도에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 프로세스 챔버에서의 온도 및 프로세스 균일성을 개선하기 위한 개선된 튜닝 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 개시내용은 일반적으로, 온도 오프셋 값들 및 램프 구역 오프셋 값들을 조정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은, 처리 값들을 결정하기 위해 하나 이상의 램프 구역에 대한 상이한 램프 구역 오프셋 값들을 모의함으로써 프로세스 균일성을 개선하는 것에 관한 것이다. 모의가 처리 값들을 반환할 때, 램프 구역 오프셋 값들이 처리 값들로 설정되고 기판 처리 동안 사용된다.
일 실시예에서, 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 방법은, 기판의 측정들에 기반하여 기판에 대한 하나 이상의 가열 요소의 온도 감도 프로파일들을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 하나 이상의 가열 요소 각각에 대한 온도 오프셋 값을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 하나 이상의 온도 오프셋 값 각각을 미리 결정된 목표를 달성하는 개개의 최종 조정 값으로 조정하는 단계를 포함한다. 방법은, 하나 이상의 가열 요소 각각에 대한 온도 오프셋 값들을 개개의 최종 조정된 값들로 조정하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 컴퓨터 시스템은 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 명령어들을 저장하며, 명령어들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 컴퓨터 시스템으로 하여금, 기판의 측정들에 기반하여 기판에 대한 하나 이상의 가열 요소의 온도 감도 프로파일들을 결정하게 하고, 하나 이상의 가열 요소 각각에 대한 온도 오프셋 값을 선택하게 하고, 하나 이상의 온도 오프셋 값 각각을 미리 결정된 목표를 달성하는 개개의 최종 조정 값으로 조정하게 하고, 하나 이상의 가열 요소 각각에 대한 온도 오프셋 값들을 개개의 최종 조정된 값들로 조정하게 한다.
추가적인 실시예들은, 컴퓨터 시스템으로 하여금 위의 방법을 수행하게 하는 명령어들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 다른 실시예들은, 프로세서, 및 위의 방법을 수행하기 위한 동작들을 수행하도록 프로세서에서 실행가능한 프로그램을 포함하는 메모리를 포함한다.
본 개시내용의 상기 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이러한 실시예들 중 일부가 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 유의되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 열 처리 챔버의 구현의 개략적인 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 램프헤드 및 연관된 램프들의 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 예시적인 온도 감도 곡선들의 그래프이다.
도 4는 실시예에 따른, 2개의 챔버 프로세스에 대한 균일성을 예시하는 그래프이다.
도 5는 실시예에 따른, 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 요소들 및 특징들은 추가적인 언급이 없이도 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있는 것으로 고려된다.
도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 열 처리 챔버의 구현의 개략적인 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 램프헤드 및 연관된 램프들의 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 예시적인 온도 감도 곡선들의 그래프이다.
도 4는 실시예에 따른, 2개의 챔버 프로세스에 대한 균일성을 예시하는 그래프이다.
도 5는 실시예에 따른, 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 요소들 및 특징들은 추가적인 언급이 없이도 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있는 것으로 고려된다.
열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 방법이 본원에서 설명된다. 프로세스 균일성은, 온도 오프셋 값들뿐만이 아니라 하나 이상의 램프 구역에 대한 램프 구역 오프셋 값들을 모의하여 처리 값들을 결정함으로써 개선될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들에서, 램프 전력은 구역들의 그룹들 대신에 구역별 기반으로 제어될 수 있다. 모의가 미리 결정된 목표에 기반하여 오프셋 값들에 대한 처리 값들을 반환할 때, 램프 구역 오프셋 값들은 처리 값들로 설정되고 기판 처리 동안 사용된다.
도 1은 본 개시내용의 일부 구현들에 따른 급속 열 처리 시스템(RTP)을 도시한다. 예시적인 RTP 챔버들은, 캘리포니아 주 산타 클라라의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드(Applied Materials, Inc.)로부터 입수가능한 라디언스(RADIANCE®) 또는 라디언스플러스(RADIANCEPlus) 챔버들을 포함할 수 있지만, 다른 제조자들에 의한 챔버들이 또한 고려된다. RTP 시스템은, 기판(106)을 처리하기 위한 램프헤드(101)를 갖는 처리 챔버(100)를 포함할 수 있다. 램프헤드(101)는 도 1에 도시된 바와 같은 램프들의 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에서, 램프들은 아래의 도 2에 예시된 바와 같이 분포될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 기판(106)은 처리 챔버(100) 내부에서 기판 지지부(108) 상에 탑재되고, 기판 지지부(108)에 대향하는 위치에 배치되는 램프헤드(101)에 의해 가열된다. 램프헤드(101)는, 기판(106)의 전면측(107)으로 지향되는 복사를 생성한다. 대안적으로(도시되지 않음), 램프헤드(101)는, 예컨대, 이를테면, 기판(106) 아래에 배치됨으로써 또는 기판(106)의 후면측(109)으로 복사를 지향시킴으로써, 기판(106)의 후면측을 가열하도록 구성될 수 있다. 복사는 윈도우 조립체(114)를 통해 처리 챔버(100)에 진입한다. 수냉식 기부(116) 상에 탑재되는 반사기(102)가 기판(106) 아래에 위치된다.
기판(106)의 국소화된 구역들에서의 온도들은, 복수의 온도 센서들, 이를테면 센서들(152a, 152b, 및 152c)에 의해 측정된다. 각각의 온도 센서는, 수냉식 기부(116)의 아래측 또는 후면측으로부터 반사기(102)의 최상부를 통해 연장되는 도관(124)을 통과하는 광 파이프(126)를 포함한다. 광 파이프(126)는 사파이어 광 파이프일 수 있다. 일부 구현들에서, 광 파이프(126)는 직경이 약 0.125 인치이고, 도관(124)은 약간 더 크다. 광 파이프(126)는, 자신의 최상측 단부가 반사기(102)의 상부 표면과 동일 평면 상에 있거나 약간 아래에 있도록 도관(124) 내에 위치된다. 광 파이프(126)의 다른 단부는, 샘플링된 광을 반사 공동(118)으로부터 고온계(128)로 송신하는 가요성 광섬유(125)에 결합된다. 일부 예시적인 실시예들에서, 광 파이프(126)는 가요성 광섬유(125)를 필요로 함이 없이 고온계(128)에 직접 연결될 수 있다.
고온계(128)는 제어기(150)에 연결되며, 그 제어기는, 측정된 기판 온도에 대한 응답으로, 램프헤드(101)에 공급되는 전력을 제어한다. 일부 구현들에서, 이를테면, 200 mm 기판에 대해, 램프헤드(101)는, 텅스텐-할로겐 램프들로부터의 고도로 시준된 복사를 처리 챔버(100)로 전달하기 위해 복수의 램프들, 이를테면 187개의 램프들을 사용할 수 있다. 일부 구현들에서, 이를테면, 300 mm 기판에 대해, 램프헤드(101)는 복수의 램프들, 이를테면 409개의 램프들을 사용할 수 있다. 본원에 개시된 램프들의 개수 및 구성은 예시적이며, 다른 개수들 및 구성들의 램프들이 사용될 수 있다.
램프들은, 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 다수의 구역으로 그룹화될 수 있다. 구역들은, 기판(106)의 상이한 영역들의 제어된 복사 가열을 허용하기 위해, 제어기에 의해 개별적으로 조정될 수 있다.
위에 나타낸 바와 같이, 설명된 구현들은, 기판(106)의 온도를 그의 상이한 반경들에서 측정하기 위해 반사기(102)에 걸쳐 분포된 측정 또는 온도 센서들을 사용한다. 열 처리 동안, 기판(106)은, 예컨대, 약 240 rpm으로 회전된다. 그에 따라, 각각의 온도 센서는 기판(106) 상의 대응하는 환형 링 영역의 온도 프로파일을 샘플링할 수 있고, 하나의 온도 센서는 기판(106)의 중심에서의 온도를 측정할 수 있다.
윈도우 조립체(114)는, 램프헤드(101)에 의해 제공되는 광 에너지가 처리 챔버(100)에 진입할 수 있게 하기 위해 처리 챔버(100)의 상부 부분에 배치된다. 일부 구현들에서, 윈도우 조립체(114)는 상부 윈도우(154) 및 하부 윈도우(156)를 포함한다. 상부 윈도우(154) 및 하부 윈도우(156)는 각각 램프헤드(101)에 의해 제공되는 에너지에 투명한 물질을 포함하여, 그를 통해 램프헤드(101)로부터의 복사가 처리 챔버(100)에 진입할 수 있게 한다. 일부 구현들에서, 상부 윈도우(154) 및 하부 윈도우(156)는 석영이다. 그러나, 상부 윈도우(154) 및 하부 윈도우(156)는 또한 상이한 물질들로 만들어질 수 있다. 일반적으로, 상부 윈도우(154) 및 하부 윈도우(156)는, 램프헤드(101)에 의해 제공되는 에너지가 통과할 수 있게 하도록 구성된다.
제어기(150)는 온도 센서들(152a-c)로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기반하여, 램프헤드(101)의 각각의 램프, 또는 개별 그룹들의 램프들 또는 램프 구역들에 전달되는 전력을 별개로 조정한다. 제어기(150)는 다양한 램프들 또는 램프 구역들에 독립적으로 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 제어기(150)는 표적화된 온도 프로파일로 구성될 수 있으며, 온도 센서들(152a-c)로부터 수신된 데이터를 비교하는 것에 기반하여, 제어기(150)는, 램프들 및/또는 램프 구역들에 대한 전력을 조정하여, 관측된 열 데이터를 표적화된 온도 프로파일에 일치시킨다. 제어기(150)는 또한, 챔버 성능이 시간 경과에 따라 드리프팅하는 경우에, 하나의 기판의 열 처리를 다른 기판의 열 처리에 일치시키기 위해 램프들 및/또는 램프 구역들에 대한 전력을 조정할 수 있다.
처리 챔버(100)는 부가적으로, 처리 챔버(100)의 동작을 용이하게 하기 위해, 다른 구성요소들, 이를테면, 제어기(162), 램프 드라이버(160), 및 전원(164)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어, 램프 구동, 및 전력 출력의 양상들이 온도 제어기(150)에 의해 처리될 수 있다. 그러한 예에서, 제어기(162), 램프 드라이버(160), 및 전원(164) 중 하나 이상이 생략될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 램프헤드(101)의 도면을 예시한다. 이러한 구현에서, 램프헤드(101)는 다수의 램프들(172)을 포함한다. 간략화를 위해 램프들(172) 중 하나만이 도시되지만, 다양한 실시예들에서, 수십 개 또는 심지어 수백 개의 램프가 존재할 수 있다. 램프들(172)은 구역들, 이를테면, 다수의 램프들(172)의 동심 링들로 분할된다. 각각의 램프(172)는 특정 구역에 속한다. 예컨대, 램프헤드(101)의 중심에 있는 구역 1에 특정 개수의 램프들이 존재할 수 있다. 구역 2는 구역 1과 상이한 개수의 램프들 또는 동일한 개수의 램프들을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 구역들 n-1, n, n+1, n+2, 및 n+3은, 이러한 개개의 구역들 각각에서 임의의 적합한 개수의 램프들을 또한 가질 수 있다. 구역들 1, 2, n-1, n, n+1, n+2, 및 n+3은 일반적으로 가변 개수의 구역들을 표현하는 것으로 알려져 있다. 구역 2는 일반적으로 구역 1과 동심을 이루고 그를 둘러싸고 있는 것으로 이해된다. 구역 n-1은 일반적으로 구역 2와 동심을 이루고 그를 둘러싸고 있는 것으로 이해된다. 구역 n은 일반적으로 구역 n-1과 동심을 이루고 그를 둘러싸고 있는 것으로 이해된다. 구역 n+1은 일반적으로 구역 n과 동심을 이루고 그를 둘러싸고 있는 것으로 이해된다. 구역 n+2는 일반적으로 구역 n+1과 동심을 이루고 그를 둘러싸고 있는 것으로 이해된다. 구역 n+3은 일반적으로 구역 n+1과 동심을 이루고 그를 둘러싸고 있는 것으로 이해 되며, 이에 따라, 구역 n+3은 (도시된 바와 같이) 최외측 구역을 형성하지만, 부가적인 구역들이 고려된다. 특정 구역은, 일부 예시적인 실시예들에서, 예컨대, 12개, 24개, 30개 또는 36개의 램프를 가질 수 있다. 램프헤드(101)는 임의의 적합한 개수의 램프 구역들을 포함할 수 있다. 각각의 램프 구역의 램프들은 단일 링 내에 배열될 수 있으며, 여기서, 램프들은 반경방향으로 단 하나의 램프 두께이거나, 또는 각각의 램프 구역의 램프들은 각각의 램프 구역이 반경방향으로 다수의 램프 두께이도록 배열될 수 있다. 구역들 1, 2, n-1, n, n+1, n+2, 및 n+3은 각각 동일한 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 구역들 각각은 중간 구역인 구역 1을 제외하고는 동일한 폭을 갖는다. 각각의 램프 링이 반경방향으로 내측의 램프 링들보다 점진적으로 더 많은 개별 램프들을 포함할 수 있지만, 구역들 각각은 동일한 양의 램프 링들을 수용하도록 동일한 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 구역들 각각은 하나의 램프 링을 포함한다. 또 다른 실시예들에서, 구역들 각각은 다수의 램프 링들, 이를테면, 2개의 램프 링, 3개의 램프 링, 또는 4개의 램프 링을 포함한다. 구역들 각각의 폭은 반경방향 폭(dr)으로서 정량화될 수 있다. 각각의 구역의 반경방향 폭(dr)은 동일할 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 중간 구역(구역 1)은 반경방향 폭(dr)의 2배의 직경을 가질 수 있으며, 이에 따라, 구역 1의 직경은 2*(dr)이다. 또 다른 실시예에서, 구역 1은 반경방향 폭(dr)과 동일한 직경을 가질 수 있으며, 이에 따라, 구역 1의 직경은 dr이다.
다른 예시적인 실시예들에서, 위에 설명된 7개의 램프 구역보다 더 많거나 더 적은 램프 구역들이 존재할 수 있다. 이는, 부가적인 램프 구역들의 생성, 또는 이전 램프 구역들의 부분적 램프 구역들로의 분리에 의해 달성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 15개의 램프 구역이 존재한다.
램프 구역들은 제어를 위해 그룹들로 추가로 집합될 수 있다. 예컨대, 이러한 예시적인 실시예에서, 램프 구역 1은 제1 그룹이다. 구역 2 내의 램프들(172)은 제2 그룹을 포함한다. 그러나, 일부 구역들은 제어를 위해 함께 그룹화된다. 여기서, 적어도 4개의 상이한 그룹이 예로서 도시된다. 4개의 그룹은 그룹 1, 그룹 2, 그룹 m, 및 그룹 m+1이다. 그룹 1은 구역 1을 포함하고, 그룹 2는 구역 2를 포함하고, 그룹 m은 구역 n-1 및 구역 n을 포함하며, 그룹 m+1은 구역 n+1, 구역 n+2, 구역 n+3을 포함한다. 상이한 개수들의 램프 구역들이 각각의 그룹 내에 있을 수 있다. 일반적으로, 특정 그룹 내의 램프 구역들의 개수는 램프 구역들이 반경방향으로 외측으로 연장됨에 따라 증가한다. 그룹별 램프들에 대한 전력은 챔버 내의 온도를 증가시키거나 감소시키기 위해 양으로 또는 음으로 조정되며(즉, 오프셋 값이 도입됨), 이러한 전력은 통상적으로 그룹 내의 각각의 램프에 균등하게 분배된다. 그러나, 온도 제어기(150) 및/또는 제어기(162)는, 본원에 설명된 실시예들에서, 그룹 내의 구역들에 대한 상이한 전력 분배를 허용한다. 일 예시적인 실시예에서, 구역 오프셋은 그룹 내의 램프들 내에서 전력을 분배하도록 튜닝 또는 조정될 수 있다. 즉, 구역 n이 구역 n-1과 함께 그룹 m 내에 있는 경우, 전력은, 전력 분배를 변경하기 위해 구역 오프셋을 활용함으로써 그룹 m 내에서 불균등하게 분배될 수 있으며, 이에 따라, 구역 n 내의 램프들은 구역 n-1 내의 램프들과는 상이한 수준의 전력을 수신한다. 따라서, 구역 n 내의 램프들에 대한 전력은 그룹 m 내의 다른 구역들 내의 램프들에 대한 전력과 독립적으로 제어될 수 있으며, 이는, 챔버 내의 온도 분포의 더 큰 제어를 허용하며, 이는 결국, 프로세스 균일성을 개선하는 데 사용된다. 유사하게, 구역 n+1에 대한 전력은, 구역들 n+2 및 n+3과 같은 그룹 m+1 내의 구역들 중 하나의 구역 오프셋 값을 변경함으로써 그룹 m+1 내의 다른 램프 구역들과 독립적으로 제어될 수 있다. 램프 구역들 중 임의의 구역은 본원에 설명된 실시예들에 따라 임의의 다른 램프 구역과 독립적으로 제어될 수 있다. 기판(174)의 가장자리 근처에 위치된 구역들에서, 이러한 구역들을 그들 개개의 그룹들 내의 다른 구역들과 독립적으로 제어하는 것은, 기판(174)의 가장자리에서의 프로세스 균일성을 개선하는 능력을 제공하는 것으로 나타났다. 다른 구역들과 비교하여 하나의 구역에 공급되는 전력을 조정하는 것은 구역 오프셋 값에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 구역 오프셋 값은, 적어도 하나의 램프 구역에 대한 전압 분배에서의 변화를 획득하기 위해 실험적으로 변경될 수 있는 보정 인자이다. 일부 실시예들에서, 상이한 그룹들 내의 구역들이 동일한 구역 오프셋 값을 활용할 수 있거나, 구역 오프셋 값이 하나의 구역에 적용될 수 있지만 다른 구역에는 적용되지 않을 수 있다. 일 예에서, 구역 n 및 구역 n+1에는 상이한 구역 오프셋 값들이 적용되고, 구역 n은 구역 n+1과 상이한 전압 인가의 변화를 갖는다. 다른 실시예들에서, 구역 오프셋 값들은 임의의 적합한 분포로 구역들 중 임의의 구역 사이에 분포될 수 있다.
도 2는 추가로, 샘플 온도 프로브(152)의 위치를 예시한다. 프로브(152)의 위치는 도면에서 가상 점으로 예시되어 있지만, 프로브(152)는 램프헤드(101)와 동일한 평면에 있지 않다. 프로브(152)는 램프헤드(101)의 반경 내에서의 프로브의 상대적 위치를 보여주도록 예시되어 있다. 프로브(152)는 복수의 프로브들을 예시할 수 있다. 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일 실시예에서, 하나 이상의 프로브(152)가 모든 각각의 구역 및/또는 모든 각각의 그룹에서 발견될 수 있다. 일부 실시예들에서, 7개의 프로브(152)가 사용되지만, 여기서는 간략화를 위해 단 하나의 프로브(152)만이 도시된다. 다른 실시예들에서, 임의의 적합한 개수의 프로브들(152)이 사용될 수 있다. 일반적으로, 프로브들(152)은 기판의 중심으로부터 상이한 반경방향 거리들에 위치된다. 이는, 기판의 표면에 걸쳐 상이한 지점들에서 온도들이 모니터링되는 것을 허용한다.
본원에 설명된 실시예들은, 프로브들(152)(이를테면, 고온계들)을 활용하여, 상이한 반경방향 위치들에서 기판의 온도를 측정한다. 하나 이상의 램프 구역에 대한 전력은 원하는 균일성에 도달할 때까지 구역 오프셋 값들을 사용하여 조정된다. 일부 실시예들에서, 조정은 온도 제어기(150) 및/또는 제어기(162)에 의해 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, 각각의 그룹에 대해 하나의 프로브(152)가 존재한다. 이러한 실시예에서, 각각의 그룹은 그룹의 직경 내에 정의된 프로브(152)를 갖는다. 이어서, 각각의 그룹은 구역들로 추가로 분할된다. 그룹들은, 각각의 구역에 공급되는 전력을 제어하는 데 활용되는 램프 드라이버들의 부하를 분할하기 위해 적어도 부분적으로 구역들로 분할된다. 각각의 그룹에 대해 하나의 프로브(152)만이 존재하므로, 각각의 구역은 다른 구역과 프로브(152)를 공유할 수 있다. 각각의 그룹이 구역들로 분할되는 방식의 다른 결정은, 램프헤드(101)의 중심으로부터의 반경방향 거리를 포함한다. 위에 언급된 바와 같이, 반경방향 폭은 반경 방향에서의 각각의 구역의 폭(예컨대, 외경과 내경 사이의 차이)이다. 각각의 구역이 동일한 반경방향 폭을 가질 수 있는 경우, 일부 그룹들이 다른 그룹들보다 더 많거나 더 적은 구역들을 포함할 수 있으므로, 각각의 그룹은 그에 따라 상이한 반경방향 폭을 가질 수 있다. 프로브(152)당 다수의 구역들을 사용함으로써, 프로브들(152)의 활용에 의해 야기되는 온도 불균일성들을 감소시키면서 기판에 걸쳐 더 큰 온도 균일성 및 제어를 달성하는 것이 가능하다. 구역당 프로브들(152)의 개수를 외측 그룹들/구역들을 따라 구역당 하나 미만의 프로브가 존재하는 경우까지 감소시키는 것은, 외측 구역들의 제어를 점점 더 예측하기 어렵게 하지만, 램프헤드(101)의 직경 전체에 걸친 전체 온도의 더 큰 제어를 가능하게 한다.
램프 구역 제어를 사용하여 프로세스 균일성을 개선하고 기판의 직경을 따른 온도를 예측함에 있어서의 증가된 어려움을 처리하기 위해, 수학적 모델이 사용된다. 수학적 모델은, 경험적 프로세스 균일성 데이터 및 임의의 원하는 램프 구역들에 대한 구역 오프셋 값들에 기반하여 균일성을 예측한다. 일 실시예에서, 기판의 가장자리에서의 프로세스 균일성을 개선하기 위해, 기판의 가장자리 근처의 구역들에 대한 구역 오프셋 값들이 결정된다.
구역 오프셋 값들에 대한 감도 곡선들이 생성된다. 온도 감도 곡선은, 하나 이상의 파라미터가 변경될 때의 특정 처리 챔버에서의 반경방향 온도 분포의 거동을 설명한다. 다시 말해서, 구역 오프셋 값이 변경되고 램프 구역에 대한 전력이 특정 백분율만큼 증가하거나 감소하는 경우, 온도 감도 곡선은, 그러한 구역 오프셋 값의 변화가 기판에 걸친 온도 편차에 어떻게 영향을 미치는지를 예시한다.
도 2는 램프헤드(101)의 일 예를 예시하지만, 다른 램프헤드들(101)이 본 개시내용의 양상들로부터 이익을 얻을 수 있는 것으로 고려된다. 예컨대, 상이한 개수의 램프들, 구역들, 또는 그룹들을 갖는 다른 램프헤드들이 활용될 수 있다. 다른 램프헤드들은 램프헤드(101)와 상이하게 형상화되거나 구조화될 수 있다. 예로서, 상부 및 하부 램프헤드를 활용하는 평행한 구성의 선형 형상 램프들을 갖는 램프헤드가 사용될 수 있다.
도 3은 실시예에 따른, 하나 이상의 오프셋 값에 대한 예시적인 감도 곡선의 그래프(300)를 예시한다. y 축은 0 주위에서의 온도 편차를 나타낸다. 0 위의 곡선은, 오프셋 값에 의해 야기되는, 기판 중심으로부터의 특정 거리에서의 예상되는 온도의 증가를 나타내는 한편, 0 아래의 곡선은, 오프셋 값에 의해 야기되는, 기판 중심으로부터의 특정 거리에서의 예상되는 온도의 감소를 나타낸다. x 축은 기판의 중심으로부터의 반경방향 거리를 나타낸다. 그래프(300)의 좌측 가장자리는 기판의 중심에 있는 한편, 우측 가장자리는 기판의 바깥쪽 가장자리에서의 반경방향 위치이다. 예시된 온도 감도 곡선은 단지 예이며, 다른 실시예들에서 상이한 곡선일 수 있다. 감도 곡선들은, 일 실시예에서, 기판 물질의 열 전도도와 조합하여 램프들의 전력 분배를 활용하는 모의를 사용함으로써 결정될 수 있다. 일반적으로, 감도 곡선이 정확할수록 모의가 정확할 것이다.
그래프(300)는, +Y %의 특정 구역 또는 구역들에 대한 램프 구역 오프셋 값의 변화에 대한 온도 감도 곡선(380)을 예시한다. 즉, 하나 이상의 구역의 구역 오프셋 값이 증가되고, 예시적인 구역 또는 구역들 내의 램프들에 대한 전력이 후속하여 Y %만큼 증가된다. 이러한 예에서, 하나 이상의 구역이 기판의 가장자리 근처에 위치되므로, 곡선(380)은 기판의 가장자리 근처에서 큰 효과를 나타내지만, 곡선이 기판의 중심을 향해 이동함에 따라 훨씬 더 작은 효과를 나타낸다. 다른 램프 구역들은, 기판의 중심에 대한 그 램프 구역들의 위치에 따라, 기판을 따른 다른 반경방향 위치들에서 효과들을 나타낼 것이다. 게다가, 다른 실시예들에서, 별개의 온도 감도 곡선들이 별개의 구역들에 사용될 수 있으며, 이에 따라, 이러한 램프 구역들에 대한 오프셋들이 별개로 결정될 수 있다. 아래의 예에서, 상이한 그룹들 내에 위치된 2개의 구역, 즉, 구역 n 및 구역 n+1은 구역 오프셋 값의 변화를 수신할 것이다.
그래프(300)에 예시된 온도 감도 곡선(380)은 선형 거동을 나타낸다. 즉, 오프셋 파라미터가 x의 인자만큼 변경되는 경우, S(r)이 임의의 주어진 파라미터에 대한 감도 곡선인 경우에 온도 분포는 x*S(r)만큼 변경된다. 예컨대, 램프에 대한 전력의 증가가 +Y %로부터 +2Y %로 2배가 된 경우, 곡선(380)의 크기도 2배가 될 것이다. 제어가능한 파라미터들의 다른 부가적인 예들은 각각의 구역의 온도 오프셋 값들을 포함한다. 다른 실시예들에서, x2*S(r)과 같은 이차 거동 및 더 높은 차수들이 또한 사용될 수 있다.
다수의 감도 곡선들이 존재하는 경우, 그래프(300)에 예시된 효과들은 또한 가산적이다. 즉, 오프셋 값들이 선택되고 곡선들이 생성된 후에, 감도 곡선들의 크기들이 함께 가산되어, 기판에 대한 새로운 온도 균일성이 예측될 수 있다. 오프셋 값이 이러한 예에서는 기판의 가장자리 근처의 하나 이상의 특정 구역(즉, 구역들 n 및 n+1)에 대해 선택되기 때문에, 기판의 맨 끝 외측 가장자리에서의 균일성이 조절될 수 있다. 본원에 설명된 모의 프로세스는 하나 이상의 목표 또는 기준에 기반하여 오프셋 값들의 값들을 결정하는 데 사용된다. 기준들은 온도 분포의 표준 편차를 최소화하는 것일 수 있다. 다른 기준들은 기판의 가장자리에서의 지점들의 구배(slope)의 합을 감소시키는 것일 수 있다. 게다가, 상이한 기준들의 조합이 조합될 수 있다.
예상되는 온도 분포의 모의는, 일 실시예에서, 본원에서의 수학식들을 사용하여 수행된다. 본원에서의 수학식들에서, T(r)은 반경(r)에 걸쳐 측정된 반경방향 온도 분포이며, 이는, (기판의 중심에서의) 0으로부터 기판직경/2(기판의 반경)까지 이어진다. 이러한 분포는, 테스트 기판을 사용하여 비저항(RS) 분석을 수행하고, 이어서, RS/온도 변환 인자를 사용하여 온도 분포로 변환함으로써 측정될 수 있다. 대안적으로, 산화물 두께 테스트 기판 분석이 수행되고, 이어서, 산화물 두께/온도 변환 인자를 사용하여 온도 분포로 변환된다. 반경을 따른 적절한 개수의 지점들(r)에 대한 반경방향 온도 분포(T(r))를 결정하기 위해, 임의의 다른 적합한 방법이 사용될 수 있다.
SZ(r)은 구역 오프셋 파라미터에 대한 감도 곡선, 이를테면 곡선(380)이다. 다른 실시예들에서, 부가적인 구역들 및 구역 오프셋 값들에 대한 부가적인 감도 곡선들이 감도 곡선(380)에 부가하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들이 동일한 그룹 내의 구역들에 대한 상이한 오프셋 값들을 허용하기 때문에, 구역 n은 그룹 m 내의 다른 구역들과 독립적으로 제어될 수 있고, 구역 n+1은 그룹 m+1 내의 다른 구역들과 독립적으로 제어될 수 있다.
dZ는 도 3에 도시된 예에서 모의되는 구역 오프셋 값이다. 모의 동안, 구역 오프셋 값의 값은, 미리 결정된 값에 도달할 때까지 값을 조정하기 위해 임의의 적합한 수학적 기법을 사용하여 변화된다. 곡선(R(r))에 의해 표현되는 예상되는 온도 분포는 다음과 같이 계산된다:
모의 동안, 반경(r)의 각각의 값에 대해, 구역 오프셋 값(dZ)은 먼저 초기 값으로 설정되고, 오프셋 값(dZ) 및 감도 곡선(SZ(r))을 사용하여 R(r)이 계산된다. 이어서, 구역 오프셋 값이 조정되고, 새로운 구역 오프셋 값에 대해 R(r)이 계산된다. R(r)의 미리 결정된 원하는 값에 도달할 때까지 오프셋 값을 반복적으로 조정함으로써 표적을 결정하기 위해 임의의 적합한 조정 알고리즘이 사용될 수 있다. 조정 프로세스는 임의의 적합한 소프트웨어 프로그램에 의해 수행되며, 두 번 이상 수행될 수 있다. 즉, 미리 결정된 값에 도달한 후에, 프로세스는 다시 실행될 수 있다. 최적화 모의들 및 온도 감도 데이터가 정확하지 않기 때문에, 모의를 여러 번 수행하는 것은 더 양호한 결과로 이어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 오프셋 값을 최적화하기 위해 반복 루프로 모의가 수행되는 것이 가능하다.
일 예에서, 동작은, 온도 분포(R(r))의 표준 편차를 최소화하는 미리 결정된 목표를 달성하도록 수행될 수 있다. 테스트 경우에서 사용된 본원에 설명된 실시예들은, 기판에 걸친 온도 분포의 표준 편차를 0.759로부터 0.253으로 감소시켰다. 다른 접근법은, 기판의 가장자리에서의 균일성(가장자리 구배)을 테스트하여 그 위치에서 얼마나 많은 균일성의 변동이 발생하는지를 알아내는 것이다. 본원에 설명된 실시예들은 가장자리 구배를 감소시킬 뿐만 아니라 기판의 나머지 부분 전체에 걸친 균일성을 개선하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 전체에 걸친 양호한 균일성과 기판의 가장자리 상에서의 양호한 결과들 사이에 절충이 존재할 수 있다. 그러한 경우들에서, 사용자는, 그러한 결과들 중 어느 결과를 얼마나 많이 조정하거나 최적화할지를 결정할 수 있다. 다른 경우들에서, 기판 전체에 걸친 균일성과 가장자리 구배 사이에 절충이 존재하지 않을 수 있고, 사용자는 둘 모두에 대한 양호한 결과들로 이어지는 오프셋 값들을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, R(r)의 표준 편차와 가장자리 구배를 곱한 것을 최소화하는 조합된 최적화 목표가 존재하며, 여기서, 가장자리 구배는 미리 결정된 기판 반경보다 큰 기판 반경에서의 모든 지점들에서의 구배의 절대 합이다. 일부 실시예들에서, 가장자리 구배는 기판의 가장자리에서의 3 밀리미터를 제외한 130 밀리미터보다 큰 기판 반경에서의 모든 지점들의 온도 판독들의 구배의 절대 합이다.
일부 실시예들에서, 예상되는 온도 분포(R(r))에 대한 계산은 별개의 파라미터들에 대한 오프셋 값들 및 부가적인 감도 곡선들을 사용하여 계산된다. 부가적인 파라미터들은 각각의 구역의 온도 또는 구역 오프셋 파라미터들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 각각의 구역에 대한 오프셋 파라미터들 전부에 대응하는 온도 또는 구역 오프셋 값들 및 감도 곡선들뿐만 아니라 구역 오프셋에 대한 오프셋 값 및 감도 곡선(dZ 및 SZ(r))을 활용하는 것이 가능하다. 이는, 온도 오프셋 감도 곡선들과 온도 오프셋 값들의 각각의 배수를 R(r)에 대한 수학식에 선형으로 더함으로써 행해질 수 있다.
도 4는 일 예시적인 실시예에서의 챔버 프로세스들에 대한 균일성을 예시하는 그래프(400)를 예시한다. y 축은 챔버 프로세스들 이후의 기판 상의 층의 비저항을 나타내고, x 축은 기판의 중심으로부터의 반경방향 거리를 나타낸다. 곡선(410)은 가장자리 제어 없이 수행된 프로세스를 예시한다. 따라서, 곡선(410)은, 그래프의 우측 끝 가장자리에서, 측정된 비저항의 큰 증가(430)를 보인다. 그러나, 본원에 설명된 실시예들에 따른 램프 구역 제어를 통한 가장자리 제어가 사용될 때, 곡선(420)은 그래프의 우측 끝 가장자리 및 기판의 최외측 위치 지점에서 측정된 비저항의 훨씬 더 작은 증가(440)를 예시한다. 그래프(400)는, 본원에 설명된 실시예들이 기판의 가장자리에서 더 양호한 온도 제어를 어떻게 생성할 수 있는지의 일 예를 예시한다. 개선된 온도 제어는 또한, 본원에 설명된 기법들을 사용하여 기판을 따른 다른 위치들에서 달성될 수 있다.
모의 목표들은 또한 사용자들에 의해 정의될 수 있고, 상이한 사용자들에 따라 그리고 상이한 응용들에 따라 달라질 수 있다. 사용자는 임의의 적합한 미리 결정된 목표를 표적 또는 표적들로서 선택하고, 이어서, 원하는 목표에 도달할 때까지 하나 이상의 모의를 실행할 수 있다. 예시적인 모의 목표는 기판의 온도 균일성과 기판의 가장자리에서의 온도의 조합이다.
도 5는 일 실시예에 따른 프로세스 균일성 조정을 위한 방법(500)을 예시하는 흐름도이다. 방법 동작들이 도 1 내지 도 4와 함께 설명되지만, 방법 동작들을 임의의 적합한 순서로 수행하도록 구성되는 임의의 시스템이 본 개시내용의 범위 내에 있다.
방법(500)은 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 프로세서 및 메모리 저장소를 포함할 수 있다. 프로세서는 메모리 저장소 내의 프로그램을 실행할 수 있다. 프로그램을 실행하는 것은 방법(500)을 실행하는 것을 포함할 수 있다.
방법(500)은 동작(510)에서 시작되며, 여기서, 챔버 처리 시스템의 사용자 또는 설계자가 기판의 측정들에 기반하여 기판에 대한 하나 이상의 가열 요소의 온도 감도 프로파일들을 결정한다. 온도 감도 프로파일들의 예가 위의 도 3에 예시된다. 가열 요소들은, 위에 설명된 바와 같이, 램프, 램프 구역, 또는 램프 구역들의 그룹을 포함할 수 있다. 온도 감도 프로파일은, 오프셋이 가열 요소에 도입될 때의 반경방향 기판 위치에 걸친 온도의 변화를 예시한다. 감도 프로파일들은, 온도 또는 구역 오프셋 값이 변경된 후에 기판의 직경 또는 반경에 걸친 비저항 측정들을 사용하여 결정될 수 있다.
일단 온도 감도 프로파일들이 결정되면, 방법은 동작(520)으로 진행하며, 여기서, 사용자 또는 모의 프로그램이 하나 이상의 가열 요소 또는 구역 각각에 대한 온도 및/또는 구역 오프셋 값을 선택한다. 초기 온도 및 구역 오프셋 값들은, 시뮬레이터가 결정 프로세스를 시작할 수 있게 하는 데 사용될 초기 시드 값으로서 동작한다.
방법은 동작(530)으로 진행하며, 여기서, 시뮬레이터가 온도 또는 구역 오프셋 값들에 대한 조정들을 모의하는 것을 시작한다. 이러한 동작에서, 시뮬레이터는, 미리 결정된 목표를 달성하는 최종 온도 또는 구역 오프셋 값들을 결정하기 위해, 하나 이상의 온도 및 구역 오프셋 값 각각에 대한 조정들을 모의한다. 이러한 미리 결정된 목표는, 기판에 걸친 온도 분포의 표준 편차를 감소시키는 것, 가장자리 구배를 감소시키는 것, 또는 기판에 걸친 온도 분포의 표준 편차를 감소시키는 것과 가장자리 구배를 감소시키는 것의 조합일 수 있다. 이러한 동작을 수행하기 위해 임의의 적합한 시뮬레이터가 사용될 수 있다. 예컨대, 이러한 모의를 수행하기 위해 마이크로소프트 오피스 액셀(Microsoft® Office Excel)에 대한 해찾기 추가기능(Solver Add-in)이 사용될 수 있다.
방법은 동작(540)으로 진행하며, 여기서, 챔버 처리 시스템의 사용자 또는 구성요소가 하나 이상의 가열 요소 또는 구역 각각에 대한 온도 및 구역 오프셋 값들을 최종 온도 또는 구역 오프셋 조정된 값들로 조정한다. 일 실시예에서, 가열 요소들에 대한 온도 및 구역 오프셋 값들은 제어기(150)에 의해 조정될 수 있다. 일단 최종 조정된 값들에 도달하고 시뮬레이터가 미리 결정된 목표를 달성했으면, 챔버는 개선된 프로세스 결과들로 사용될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 처리 챔버 내에서 기판을 처리하기 위해 복수의 램프들 또는 가열 요소들이 활용된다. 복수의 램프들 또는 가열 요소들은 복수의 동심 그룹들로 그룹화된다. 그룹들은 온도 제어 아키텍처에 의해 정의된다. 온도 제어 아키텍처는, 램프들의 방사상 분포, 활용되는 램프 제어기들의 제어 능력들, 고온계들/온도 프로브들의 분포, 및 램프 전력 드라이브들일 수 있다. 복수의 그룹들은 하나 이상의 동심 구역을 포함한다. 그룹들 각각은 하나 이상의 구역을 갖는다. 그룹들은, 온도 제어 아키텍처의 능력들 및 원하는 온도 제어 분해능에 기반하여 구역들로 분할된다. 현재, 그룹 내의 각각의 개별 구역에 전달되는 바람직한 전력의 양을 결정하기 위한 이전의 잘 확립된 방법들은 존재하지 않는다. 이전 방법들은 체계적 추측 및 확인을 수반하였고, 이는, 시간 소모적이고, 비용이 많이 들며, 많은 경우들에서, 뚜렷한 결과들을 거의 내지 전혀 산출하지 않는 것으로 판명되었다. 본 개시내용의 본 실시예는 경험적으로 결정되는 구역 감도 곡선들을 사용한다. 구역 감도 곡선들은 하나의 개별 구역에 공급되는 전력의 변화에 기반하여 기판의 직경 또는 반경에 걸친 예상되는 온도의 변화를 표시한다. 하나의 개별 구역에 공급되는 전력의 이러한 변화는 위에서 구역 오프셋 값으로서 설명된다. 구역 오프셋 값은, 기준선 전력 공급부로부터 구역으로 공급되는 전력의 변화를 표현하는 숫자이다. 모의 내에서 (이전에 설명된 바와 같은) 복수의 구역 감도 곡선들을 활용함으로써, 그룹 내의 각각의 구역에 공급되는 전력을 그리고 그에 따라 기판에 걸친 온도 균일성을 후속하여 변화시킬 구역 오프셋 값들을 추정하는 것이 가능하다. 일단 구역 오프셋 값들이 컴퓨터 알고리즘에 의해 모의되면, 디바이스 내의 구역 오프셋 값들은 모의로부터의 최적화된 구역 오프셋 값들과 매칭하도록 변경된다. 온도 균일성에 대한 최적의 결과들은, 상이한 응용들에 대해 상이한 균일성 결과들을 획득하도록 알고리즘 내에 프로그래밍된다. 디바이스 내의 구역 오프셋 값들은 복수의 구역들의 각각의 구역에 대한 전력 분배를 결정한다.
본원에 설명된 실시예들은 또한, 본원에서의 동작들을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 요구된 목적들을 위해 특수하게 구성될 수 있거나, 또는 이러한 장치는, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 작동 또는 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 이를테면, 이에 제한되지는 않지만, 판독 전용 메모리(ROM)들, 랜덤 액세스 메모리(RAM)들, EPROM들, EEPROM들, 플래시 메모리, 자기 또는 광학 카드들, 임의의 유형의 디스크(플로피 디스크들, 광학 디스크들, CD-ROM들, 및 자기-광학 디스크들을 포함함), 또는 각각이 컴퓨터 시스템 상호연결부에 결합되는, 전자 명령어들을 저장하기에 적합한 임의의 유형의 매체들에 저장될 수 있다.
본원에서 제시되는 알고리즘들 및 디스플레이들은, 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치에 관련되지 않는다. 다양한 범용 시스템들이 본원의 교시들에 따른 프로그램들과 함께 사용될 수 있거나, 또는 본원의 교시들은 개시된 방법 동작들을 수행하기 위한 보다 특수화된 장치를 구성하는 것이 편리한 것으로 판명될 수 있다. 다양한 이러한 시스템들에 대한 구조는 위의 설명으로부터 나타날 것이다. 게다가, 본 예들은 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않으며, 그에 따라, 다양한 예들은 다양한 프로그래밍 언어들을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 내용들이 본원에 설명된 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들이 그의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 안출될 수 있다. 예컨대, 본 개시내용의 양상들은, 하드웨어로 또는 소프트웨어로 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 본원에 설명된 일 실시예는, 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위한 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 (본원에 설명된 방법들을 포함하는) 실시예들의 기능들을 정의하며, 다양한 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 포함될 수 있다. 예시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체는: (i) 정보가 영구적으로 저장되는 비-기입가능 저장 매체(예컨대, 컴퓨터 내의 판독 전용 메모리 디바이스들, 이를테면, CD-ROM 드라이브에 의해 판독가능한 CD-ROM 디스크들, 플래시 메모리, ROM 칩들 또는 임의의 유형의 솔리드 스테이트 비-휘발성 반도체 메모리); 및 (ii) 변경가능 정보가 저장되는 기입가능 저장 매체(예컨대, 디스켓 드라이브 또는 하드-디스크 드라이브 내의 플로피 디스크들 또는 임의의 유형의 솔리드 스테이트 랜덤 액세스 반도체 메모리)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 그러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 개시된 실시예들의 기능들을 지시하는 컴퓨터 판독가능 명령어들을 보유할 때, 본 개시내용의 실시예들이다.
전술한 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.
Claims (15)
- 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 방법으로서,
기판의 측정들에 기반하여 상기 기판에 대한 하나 이상의 구역의 온도 감도 프로파일들을 결정하는 단계;
상기 하나 이상의 구역 각각에 대한 하나 이상의 구역 오프셋 값을 선택하는 단계;
상기 하나 이상의 구역 오프셋 값 각각의, 미리 결정된 목표를 달성하는 개개의 최종 조정 값으로의 조정을 모의하는 단계; 및
상기 하나 이상의 구역에 대한 전력 분배 및 온도 분포가 변경되도록, 상기 하나 이상의 구역 각각에 대한 디바이스 상의 상기 구역 오프셋 값들을 개개의 최종 조정된 값들로 조정하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는 상기 기판의 온도 균일성과 상기 기판의 가장자리에서의 온도의 조합을 포함하는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는 온도 분포의 표준 편차를 최소화하는 것을 더 포함하며, 상기 온도 분포는 각각의 구역 오프셋 값과 상기 구역 오프셋 값의 개개의 온도 감도 프로파일을 곱한 것의 합을 포함하는, 방법. - 제3항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는, 상기 온도 분포의 표준 편차와 상기 기판의 가장자리에서의 온도 판독들의 구배(slope)를 곱한 것을 최소화하는 것을 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 구역 오프셋 값 각각을 조정하는 단계는, 상기 미리 결정된 목표가 달성될 때까지 상기 구역 오프셋 값 중 하나 이상을 변화시키면서 온도 분포를 모의하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 구역 각각은 하나 이상의 가열 요소를 포함하는, 방법. - 제6항에 있어서,
상기 하나 이상의 구역 각각은 복수의 그룹들의 일부이고, 상기 복수의 그룹들의 각각의 그룹은 하나의 온도 프로브에 대응하는, 방법. - 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하기 위한 컴퓨터 시스템으로서,
프로세서; 및
명령어들을 저장하는 메모리
를 포함하며, 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금,
기판의 측정들에 기반하여 상기 기판에 대한 하나 이상의 구역 오프셋 값의 온도 감도 프로파일들을 결정하게 하고,
하나 이상의 구역 각각에 대한 상기 구역 오프셋 값을 선택하게 하고,
상기 하나 이상의 구역 오프셋 값 각각의, 미리 결정된 목표를 달성하는 개개의 최종 조정 값으로의 조정을 모의하게 하고,
상기 하나 이상의 구역에 대한 전력 분배가 변경되도록, 상기 하나 이상의 구역 각각에 대한 디바이스 상의 상기 구역 오프셋 값들을 개개의 최종 조정된 값들로 조정하게 하는, 컴퓨터 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는 상기 기판의 온도 균일성과 상기 기판의 가장자리에서의 온도의 조합을 포함하는, 컴퓨터 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는 온도 분포의 표준 편차를 최소화하는 것을 더 포함하며, 상기 온도 분포는 각각의 구역 오프셋 값과 상기 구역 오프셋 값의 개개의 온도 감도 프로파일을 곱한 것의 합을 포함하는, 컴퓨터 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 하나 이상의 구역 오프셋 값 각각을 조정하는 것은, 상기 미리 결정된 목표가 달성될 때까지 상기 구역 오프셋 값 중 하나 이상을 변화시키면서 온도 분포를 모의하는 것을 포함하는, 컴퓨터 시스템. - 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서,
컴퓨터 시스템으로 하여금,
기판의 측정들에 기반하여 상기 기판에 대한 하나 이상의 구역의 온도 감도 프로파일들을 결정하고;
하나 이상의 구역 각각에 대한 구역 오프셋 값을 선택하고;
하나 이상의 구역 오프셋 값 각각의, 미리 결정된 목표를 달성하는 개개의 최종 조정 값으로의 조정을 모의하고;
상기 하나 이상의 구역에 대한 전력 분배가 변경되도록, 하나 이상의 가열 요소 각각에 대한 디바이스 상의 온도 오프셋 값들을 개개의 최종 조정된 값들로 조정하는
동작들을 수행함으로써 열 처리 챔버 내의 온도를 제어하게 하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체. - 제12항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는 상기 기판의 온도 균일성과 상기 기판의 가장자리에서의 온도의 조합을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체. - 제13항에 있어서,
상기 미리 결정된 목표는 온도 분포의 표준 편차를 최소화하는 것을 더 포함하며, 상기 온도 분포는 각각의 구역 오프셋 값과 상기 구역 오프셋 값의 개개의 온도 감도 프로파일을 곱한 것의 합을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체. - 제12항에 있어서,
상기 하나 이상의 구역 오프셋 값 각각을 조정하는 것은, 상기 미리 결정된 목표가 달성될 때까지 상기 구역 오프셋 값들 중 하나 이상을 변화시키면서 온도 분포를 모의하는 것을 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
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