KR20210118472A - 멀티-패터닝 프로세스들을 위한 멀티-존 가열된 기판 지지부를 사용한 트리밍 및 증착 프로파일 제어 - Google Patents

멀티-패터닝 프로세스들을 위한 멀티-존 가열된 기판 지지부를 사용한 트리밍 및 증착 프로파일 제어 Download PDF

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KR20210118472A
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라메쉬 찬드라세카란
마이클 필립 로버츠
풀킷 아가왈
아드리엔 라부아
라비 쿠마
누오야 양
찬 미애 미애 서
아시시 사우라브
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

기판 프로세싱 시스템이 제공되고 기판 지지부, 메모리, 및 캘리브레이션 모듈, 동작 파라미터 모듈, 및 솔빙 모듈을 포함한다. 기판 지지부는 기판을 지지하고 온도 제어 엘리먼트들을 포함한다. 메모리는 온도 제어 엘리먼트들에 대해, 온도 캘리브레이션 값들 및 감도 캘리브레이션 값들을 저장한다. 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션 동안 온도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위해 제 1 캘리브레이션 프로세스를 수행하거나 감도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위해 제 2 캘리브레이션 프로세스를 수행한다. 감도 캘리브레이션 값들은 트리밍 양들 또는 증착량들 중 적어도 하나를 온도 변화들과 관련시킨다. 동작 파라미터 모듈은 온도 및 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들에 대한 동작 파라미터들을 결정한다. 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션에 후속하여, 솔빙 모듈은 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어한다.

Description

멀티-패터닝 프로세스들을 위한 멀티-존 가열된 기판 지지부를 사용한 트리밍 및 증착 프로파일 제어
본 개시는 원자 층 증착 기판 프로세싱 챔버에서의 더블 패터닝 프로세스들, 보다 구체적으로 트리밍 및 증착 프로파일 제어에 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 기판들을 처리하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 처리들의 예들은 에칭, 증착, 포토레지스트 제거, 등을 포함한다. 프로세싱 동안, 기판은 정전 척과 같은 기판 지지부 상에 배치되고, 하나 이상의 프로세스 가스들이 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있다.
하나 이상의 프로세스 가스들은 가스 전달 시스템에 의해 프로세싱 챔버로 전달될 수도 있다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템은 프로세싱 챔버 내에 위치되는 샤워헤드에 연결된 매니폴드를 포함한다. 일부 예들에서, 프로세스는 ALD (Atomic Layer Deposition) 를 사용하여 기판 상에 박막을 증착한다.
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2019 년 2 월 15 일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/806,000 호 및 2019 년 7 월 3 일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/870,150 호의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원들의 전체 개시들은 참조로서 본 명세서에 인용된다.
기판 프로세싱 시스템이 제공되고 기판 지지부, 메모리, 캘리브레이션 모듈, 동작 파라미터 모듈, 및 솔빙 모듈 (solving module) 을 포함한다. 기판 지지부는 제 1 기판을 지지하도록 구성되고 온도 제어 엘리먼트들을 포함한다. 메모리는 온도 제어 엘리먼트들에 대해, 온도 캘리브레이션 값들 및 감도 캘리브레이션 값들 (sensitivity calibration values) 을 저장하도록 구성된다. 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션 동안, 온도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위한 제 1 캘리브레이션 프로세스, 또는 감도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위한 제 2 캘리브레이션 프로세스를 수행하도록 구성된다. 감도 캘리브레이션 값들은 온도 변화들에 대한 트리밍량들 또는 온도 변화들에 대한 증착량들 중 적어도 하나와 관련된다. 동작 파라미터 모듈은 온도 캘리브레이션 값들 및 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들에 대한 동작 파라미터들을 결정하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션에 후속하여, 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 지지부는 온도 제어된 존들을 포함한다. 온도 제어된 존들 각각은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나 이상을 포함한다. 다른 특징들에서, 솔빙 모듈은 온도 제어된 존들 각각의 개루프 또는 폐루프 제어 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다. 다른 특징들에서, 온도 제어된 존들 또는 온도 제어 엘리먼트들 중 적어도 하나는 개루프 또는 폐루프로 구현된다. 다른 특징들에서, 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들의 개루프 제어 또는 폐루프 제어 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제 1 캘리브레이션 프로세스는 미리 결정된 양만큼 온도 제어 엘리먼트들의 파라미터를 조정하는 단계; 조정된 파라미터에 응답하여 제 1 기판 또는 기판 지지부의 온도 변화들을 결정하는 단계; 및 미리 결정된 양 및 결정된 온도 변화들에 기초하여, 온도 캘리브레이션 값들을 생성하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 제 2 캘리브레이션 프로세스는 온도 제어 엘리먼트들이 제 2 기판 상에서 수행된 트리밍 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 제 2 기판의 기준 임계 치수 (baseline critical dimension) 프로파일을 결정하는 단계; 온도 제어 엘리먼트들 중 적어도 하나의 파라미터를 제 1 설정사항들 중 하나로부터 제 2 설정사항으로 조정하는 단계; 제 3 기판 상에서 트리밍 동작을 수행하는 단계; 제 3 기판에 대한 포스트 트리밍 (post trim) 임계 치수 프로파일을 측정하는 단계; 및 기준 임계 치수 프로파일, 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일 및 제 1 설정사항들 중 하나와 제 2 설정사항 사이의 차 (difference) 에 기초하여 감도 캘리브레이션 값들을 결정하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 제 2 캘리브레이션 프로세스는 온도 제어 엘리먼트들이 제 2 기판 상에서 수행된 증착 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 제 2 기판의 기준 임계 치수 프로파일을 결정하는 단계; 온도 제어 엘리먼트들 중 적어도 하나의 파라미터를 제 1 설정사항들 중 하나로부터 제 2 설정사항으로 조정하는 단계; 제 3 기판 상에서 증착 동작을 수행하는 단계; 제 3 기판에 대한 포스트 증착 (post deposition) 임계 치수 프로파일을 측정하는 단계; 및 기준 임계 치수 프로파일, 포스트 증착 임계 치수 프로파일 및 제 1 설정사항들 중 하나와 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 감도 캘리브레이션 값들을 결정하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템은 타깃 프로파일을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함한다. 솔빙 모듈은 타깃 프로파일에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은 방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 감도 캘리브레이션 값들 및 파라미터 가변성을 분석하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 방사상 튜닝 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은 방위각 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 감도 캘리브레이션 값들 및 방위각 가변성을 분석하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 방위각 튜닝 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은, 제 1 기판의 피처의 임계 치수들에 대응하는 복수의 값들을 결정하고, 값들에 기초하여 트리밍, 프리 트리밍 (pretrim) 및 증착 값들을 결정하고, 트리밍, 프리트리밍, 및 증착 값들에 기초하여 총 보정 값을 결정하고, 그리고 방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 감도 캘리브레이션 값들, 파라미터 가변성 및 총 보정 값을 분석하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 방사상 튜닝 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은, 임계 치수 불균형을 결정하고, 그리고 방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 감도 캘리브레이션 값들, 파라미터 가변성 및 임계 치수 불균형을 분석하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 방사상 튜닝 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템이 제공되고 기판 지지부, 캘리브레이션 모듈, 동작 파라미터 모듈, 및 솔빙 모듈을 포함한다. 기판 지지부는 온도 제어 엘리먼트들을 포함한다. 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 온도 제어 엘리먼트가 제 1 기판 상에서 수행된 트리밍 동작을 위한 제 1 설정사항에 있는 결과로서 제공된 제 1 기판의 기준 임계 치수를 결정하고, 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 파라미터를 제 1 설정사항으로부터 제 2 설정사항으로 조정하고, 제 2 기판 상에서 트리밍 동작을 수행하고, 제 2 기판에 대한 포스트 트리밍 임계 치수를 측정하고; 그리고 기준 임계 치수, 포스트 트리밍 임계 치수 및 제 1 설정사항과 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 제 1 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성된다. 동작 파라미터 모듈은 제 1 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들 중 하나에 대한 제 1 동작 파라미터를 결정하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 캘리브레이션에 후속하여, 동작 파라미터에 기초하여 트리밍 단계 동안 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 캘리브레이션 모듈은, 온도 제어 엘리먼트들이 제 1 기판 상에서 수행된 트리밍 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 제 1 기판의 기준 임계 치수 프로파일을 결정하도록 구성된다. 기준 임계 치수 프로파일은 기준 임계 치수를 포함한다. 제 1 설정사항들은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 제 1 설정사항을 포함한다. 캘리브레이션 모듈은 제 2 기판 상에서 트리밍 동작을 수행하는 것에 후속하여, 제 2 기판에 대한 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일을 측정하도록 구성된다. 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일은 포스트 트리밍 임계 치수를 포함한다. 캘리브레이션 모듈은 기준 임계 치수 프로파일, 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일 및 제 1 설정사항들 중 하나와 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록 구성된다. 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들은 제 1 감도 캘리브레이션 값을 포함한다. 동작 파라미터 모듈은 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들에 대한 하나 이상의 동작 파라미터들을 결정하도록 구성된다. 하나 이상의 동작 파라미터들은 제 1 동작 파라미터를 포함한다. 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션에 후속하여, 하나 이상의 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나에 대한 기준 임계 치수와 포스트 트리밍 임계 치수 사이의 제 1 차를 결정하고; 제 1 설정사항과 제 2 설정사항 사이의 제 2 차를 결정하고; 그리고 제 1 차 및 제 2 차에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들 중 하나에 대한 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은, 타깃 임계 치수를 수신하고; 타깃 임계 치수와 기준 임계 치수 및 포스트 트리밍 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고; 그리고 차에 기초하여, 타깃 임계 치수를 달성하기 위해 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 온도 설정사항을 결정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은 타깃 트리밍 임계 치수를 수신하고, 타깃 트리밍 임계 치수와 기준 임계 치수 또는 포스트 트리밍 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고, 그리고 타깃 트리밍 임계 치수와 기준 임계 치수 또는 포스트 트리밍 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차 및 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 타깃 트리밍 임계 치수를 달성하기 위한 온도 설정사항을 결정하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 캘리브레이션에 후속하여, 온도 설정사항에 기초하여 트리밍 단계 동안 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템이 제공되고 기판 지지부, 캘리브레이션 모듈, 동작 파라미터 모듈, 및 솔빙 모듈을 포함한다. 기판 지지부는 온도 제어 엘리먼트들을 포함한다. 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 온도 제어 엘리먼트가 제 1 기판 상에서 수행된 증착 동작을 위한 제 1 설정사항에 있는 결과로서 제공된 제 1 기판의 기준 임계 치수를 결정하고, 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 파라미터를 제 1 설정사항으로부터 제 2 설정사항으로 조정하고, 제 2 기판 상에서 증착 동작을 수행하고, 제 2 기판에 대한 포스트 증착 임계 치수를 측정하고; 그리고 기준 임계 치수, 포스트 증착 임계 치수 및 제 1 설정사항과 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 제 1 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성된다. 동작 파라미터 모듈은 제 1 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들 중 하나에 대한 제 1 동작 파라미터를 결정하도록 구성된다. 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 캘리브레이션에 후속하여, 동작 파라미터에 기초하여 트리밍 단계 동안 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들이 제 1 기판 상에서 수행된 증착 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 제 1 기판의 기준 임계 치수 프로파일을 결정하도록 구성된다. 기준 임계 치수 프로파일은 기준 임계 치수를 포함한다. 제 1 설정사항들은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 제 1 설정사항을 포함한다. 캘리브레이션 모듈은 제 2 기판 상에서 증착 동작을 수행하는 것에 후속하여, 제 2 기판에 대한 포스트 증착 임계 치수 프로파일을 측정하도록 구성된다. 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일은 포스트 증착 임계 치수를 포함한다. 캘리브레이션 모듈은 기준 임계 치수 프로파일, 포스트 증착 임계 치수 프로파일 및 제 1 설정사항들 중 하나와 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록 구성된다. 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들은 제 1 감도 캘리브레이션 값을 포함한다. 동작 파라미터 모듈은 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들에 대한 하나 이상의 동작 파라미터들을 결정하도록 구성된다. 하나 이상의 동작 파라미터들은 제 1 동작 파라미터를 포함한다. 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션에 후속하여, 하나 이상의 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 캘리브레이션 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나에 대한 기준 임계 치수와 포스트 증착 임계 치수 사이의 제 1 차를 결정하고; 제 1 설정사항과 제 2 설정사항 사이의 제 2 차를 결정하고; 그리고 제 1 차 및 제 2 차에 기초하여 온도 제어 엘리먼트들 중 하나에 대한 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은 타깃 임계 치수를 수신하고; 타깃 임계 치수와 기준 임계 치수 및 포스트 증착 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고; 그리고 차에 기초하여, 타깃 임계 치수를 달성하기 위해 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 온도 설정사항을 결정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 동작 파라미터 모듈은 타깃 증착 임계 치수를 수신하고, 타깃 증착 임계 치수와 기준 임계 치수 또는 포스트 증착 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고, 타깃 증착 임계 치수와 기준 임계 치수 또는 포스트 증착 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차 및 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 타깃 증착 임계 치수를 달성하기 위한 온도 설정사항을 결정하도록 구성되고; 그리고 솔빙 모듈은 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 캘리브레이션에 후속하여, 온도 설정사항에 기초하여 증착 단계 동안 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템이 제공되고 프로세스 챔버, 메모리 및 제어기를 포함한다. 프로세스 챔버는 스테이션들을 포함하고, 스테이션들 각각은 각각의 기판 지지부를 갖는다. 기판 지지부들은 복수의 온도 제어 엘리먼트들을 포함한다. 메모리는 온도 제어 엘리먼트들에 대해, 온도 캘리브레이션 값들을 저장하도록 구성된다. 제어기는 온도 제어 엘리먼트들을 캘리브레이팅하기 위해 캘리브레이션 프로세스를 반복적으로 수행하도록 구성된다. 캘리브레이션 프로세스의 반복 각각은 스테이션들의 각각의 스테이션에 대한 것이고, 프로세스 챔버 및 기판 지지부들을 제 1 미리 결정된 온도로 설정하는 단계, 복수의 레시피들 중 하나에 따라 프로세스 챔버를 실행시키는 (running) 단계, 프로세스 챔버 내에 정상-상태 조건이 존재할 때까지 대기하는 단계, 스테이션들의 각각의 스테이션에 열전대 (thermocouple) 기판을 로딩하는 단계, 열전대 기판의 온도가 제 2 미리 결정된 온도 이상인지 여부를 결정하는 단계, 열전대 기판의 온도가 제 2 미리 결정된 온도 이상이 된 후 미리 결정된 기간을 대기하는 단계, 및 열전대 기판을 통해 온도 데이터를 수집하는 단계를 포함한다. 온도 제어기는 스테이션들에 대해 수집된 온도 데이터에 기초하여 스테이션들에 대해 각각 A-매트릭스들을 계산하고―A-매트릭스들은 온도 캘리브레이션 값들을 포함함―, 그리고 A-매트릭스들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 스테이션들의 각각의 스테이션에서 프로세스 챔버 또는 기판 지지부 중 적어도 하나가 제 1 미리 결정된 온도 이상인지 여부를 결정하고; 스테이션들의 각각의 스테이션에서 프로세스 챔버 또는 기판 지지부 중 적어도 하나가 제 1 미리 결정된 온도 이상이면, 정상-상태 조건이 존재하는지 여부를 결정하고; 그리고 정상-상태 조건이 존재한다면, 복수의 스테이션들의 각각의 스테이션에 열전대 웨이퍼를 로딩하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 반복들 각각에 대해, 온도 제어기는 스테이션들 중 하나의 스테이션에 열전대 기판을 로딩하고 스테이션들 중 다른 스테이션들에 더미 기판들을 로딩하도록 구성된다. 다른 특징들에서, 제어기는 스테이션들 각각에 대해 수집된 온도 데이터를 반복들 각각을 위해 열전대 기판의 위치들에 링크하도록 구성된다.
다른 특징들에서, A-매트릭스들 각각은 기판 지지부들 중 하나 및 복수의 레시피들의 각각의 레시피에 대한 것이다. 다른 특징들에서, 제어기는 프로세스 챔버 및 기판 지지부들을 제 1 미리 결정된 온도로 설정하는 동안 온도 제어 엘리먼트들에 제공된 전력 신호들의 초기 듀티 사이클들; 현재 레시피에 대해 온도 제어 엘리먼트들에 제공된 전력 신호들의 타깃 듀티 사이클들; 열전대 기판 또는 기판 지지부들의 초기 온도들; 및 열전대 기판 또는 기판 지지부들의 타깃 온도들에 기초하여 A-매트릭스들을 결정하도록 구성된다. 다른 특징들에서, 제어기는 열전대 기판 또는 기판 지지부들의 존들을 상이하게 가중하는, 가중 매트릭스에 기초하여 A-매트릭스들을 결정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템이 제공되고 프로세스 챔버, 메모리 및 제어기를 포함한다. 프로세스 챔버는 복수의 스테이션들을 포함하고, 스테이션들 각각은 각각의 기판 지지부를 갖는다. 기판 지지부들은 온도 제어 엘리먼트들을 포함한다. 메모리는 계측 데이터 및 감도 캘리브레이션 값들을 저장하도록 구성된다. 감도 캘리브레이션 값들 각각은 기판 임계 치수 및 대응하는 온도에 기초한다. 제어기는 감도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위해 캘리브레이션 프로세스를 반복적으로 수행하도록 구성된다. 캘리브레이션 프로세스의 반복 각각은 스테이션들의 각각의 스테이션에 대한 것이고, 프로세스 챔버 및 기판 지지부들을 제 1 미리 결정된 온도로 설정하는 단계, 복수의 레시피들 중 하나에 따라 프로세스 챔버를 실행시키는 단계, 프로세스 챔버 내에 정상-상태 조건이 존재할 때까지 대기하는 단계, 스테이션들 중 선택된 하나 이상의 스테이션에 하나 이상의 블랭크 기판들을 각각 로딩하는 단계, 타깃 프로세스에 따라 프로세스 챔버를 실행시키는 단계, 및 계측 데이터를 획득하기 위해 하나 이상의 블랭크 기판들의 계측 스캔을 수행하는 단계를 포함한다. 온도 제어기는 캘리브레이션 프로세스의 반복들에 대한 계측 데이터에 기초하여 스테이션들에 대한 S-매트릭스들을 각각 계산하고―S-매트릭스들은 감도 캘리브레이션 값들을 포함함―, 그리고 S-매트릭스들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 계측 스캔을 수행하기 위해 타깃 프로세스의 실행을 개시한 후 미리 결정된 기간을 대기하도록 구성된다. 다른 특징들에서, 제어기는 타깃 프로세스의 실행을 개시하는 것에 후속하여 계측 스캔을 수행하고; 부가적인 계측 데이터를 수집하기 위해 타깃 프로세스의 실행을 개시하기 전에 또 다른 계측 스캔을 수행하고; 그리고 부가적인 계측 데이터에 기초하여 S-매트릭스들을 계산하도록 구성된다.
다른 특징들에서, S-매트릭스들 각각은 기판 지지부들 중 하나 및 레시피들의 각각의 레시피에 대한 것이다. 다른 특징들에서, 제어기는 캘리브레이션 프로세스의 반복들 각각에 대해 스테이션들의 각각의 스테이션들에 2 개 이상의 블랭크 기판들을 로딩한다.
본 개시의 추가 적용 가능성의 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 온도 제어 시스템을 포함하는 기판 프로세싱 시스템의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 2a 내지 도 2k는 더블 패터닝 원자 층 증착 프로세스의 예를 예시한다.
도 3a 내지 도 3d는 자가-정렬된 더블 패터닝 프로세스의 예시적인 트리밍 단계를 예시한다.
도 4는 기판의 표면 상의 에칭 양들의 방사상 불균일성들 및 방위각 불균일성들의 예를 도시한다.
도 5는 도 1의 온도 제어 시스템의 기능 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 X-축 튜닝 및 Y-축 튜닝을 예시하는 튜닝 플롯들을 포함하는 예시적인 튜닝 도면이다.
도 7a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기판의 예시적인 타깃 두께 프로파일이다.
도 7b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 기판의 예시적인 타깃 온도 프로파일이다.
도 8은 트리밍 및 증착 동안 온-툴 아티팩트들 (on-tool artifacts) 을 예시하는 각각의 스테이션들에서 기판들의 예시적인 보정 온도 프로파일들을 예시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 트리밍 및 증착 제어 방법을 예시한다.
도 10a는 본 개시의 일 실시 예에 따른, ADI (after develop inspection) 대 기판 반경 플롯의 일 예이다.
도 10b는 본 개시의 일 실시 예에 따른, ADT (after develop trim) 대 기판 반경 플롯의 일 예이다.
도 10c는 본 개시의 일 실시 예에 따른, ASD (after spacer deposition) 대 기판 반경 플롯의 일 예이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 트리밍 캘리브레이션 방법을 예시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 증착 캘리브레이션 방법을 예시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 기준 온도 프로파일 플롯이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 기준 증착 프로파일 플롯이다.
도 15는 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 타깃 증착 프로파일 플롯이다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 온도의 변화에 대한 두께의 차들의 예시적인 감도 플롯이다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 타깃 온도 프로파일 플롯이다.
도 18은 11 개의 히터 존들을 포함하는 기판 지지부의 예시적인 평면도이다.
도 19는 7 개의 히터 존들을 포함하는 기판 지지부의 예시적인 평면도이다.
도 20은 6 개의 히터 존들을 포함하는 기판 지지부의 예시적인 평면도이다.
도 21은 4 개의 동심 히터 존들을 포함하는 기판 지지부의 예시적인 평면도이다.
도 22는 기판 지지부에 대한 온도 캘리브레이션 방법을 예시한다.
도 23은 기판 지지부에 대한 또 다른 온도 캘리브레이션 방법을 예시한다.
도 24는 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 캘리브레이션 및 프로세싱 시스템의 기능적 블록도이다.
도 25는 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 온도 캘리브레이션 방법을 예시한다.
도 26a 내지 도 26j는 도 25의 온도 캘리브레이션 방법 동안 수집된 온도 분포 프로파일 플롯들의 예들이다.
도 27은 본 개시의 일 실시 예에 따른 예시적인 감도 캘리브레이션 방법을 예시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
원자 층 증착 (Atomic Layer Deposition; ALD) 과 같은 막 증착 프로세스들에서, 증착된 막의 다양한 특성들은 공간 (즉, 수평면의 x-y 좌표들) 분포에 걸쳐 가변한다. 예를 들어, 기판 프로세싱 툴들은 막 두께 불균일성 (Non-Uniformity; NU) 에 대한 각각의 사양들을 가질 수도 있고, 이는 반도체 기판의 표면 상의 미리 결정된 위치들에서 취해진 측정 세트의 전체 범위, 절반 범위, 및/또는 표준 편차로 측정될 수도 있다. NU는 예를 들어, NU의 직접적인 원인을 해결하고 그리고/또는 기존 NU를 보상하거나 상쇄하도록 대응하는 NU를 도입함으로써 감소될 수도 있다. 재료는 프로세스의 다른 업스트리밍 또는 다운 스트리밍 단계들에서 발생하는 공지된 불균일성들을 보상하기 위해 프로세스의 특정한 단계들 동안 의도적으로 증착되고 그리고/또는 불균일하게 제거될 수도 있다.
더블 패터닝 (double patterning; DPT) ALD 프로세스들 (예를 들어, 자가 정렬된 더블 패터닝 프로세스) 과 같은 멀티-패터닝 프로세스들은 하나 이상의 리소그래피 단계들, 트리밍 (trim) 단계들, 및/또는 희생적 스페이서 층 증착 (sacrificial spacer layer deposition) 단계들을 포함할 수도 있다. 멀티 패터닝은 리소그래피 시스템들에서 피처 밀도를 개선하기 위해 사용된다. 단계 각각은 전체 임계 치수 (Critical Dimension; CD) NU 및 불균형 (imbalance) 에 영향을 주는 연관된 NU들을 가질 수도 있다. 예로서, 임계 치수는 피처 상에 스페이서 층을 트리밍 및/또는 증착한 후 피처의 폭을 지칭할 수도 있다. 트리밍은 피처의 폭을 감소시킨다. 피처 상에 스페이서 층을 도포하는 것은 피처의 전체 폭을 증가시킨다. 트리밍 단계를 수행한 결과로서 불균일성은 CD 불균형을 증가시키고 불량한 수율을 발생시키는 불균일한 더블 패터닝을 발생시킬 수도 있다. 트리밍 및 증착 NU는 방사상 NU 및 방위각 NU로서 특징지어질 수도 있다. 멀티-패터닝 프로세싱의 과제는 임계 치수 NU 및 불균형의 웨이퍼 내 (within wafer; WiW) 및 웨이퍼-대-웨이퍼 (wafer-to-wafer; WTW) 가변성을 최소화 및/또는 제어하는 것이다. WiW 및 WTW 임계 치수 NU의 주요 원인은 멀티-패터닝 프로세스 동안 수행된 리소그래피 및 ALD 단계들이다.
본 명세서에 제시된 예들은 수율을 개선하면서 멀티-패터닝 프로세스들에서 발생되는 임계 치수 NU 및 불균형을 최소화하도록 트리밍 및 증착 온도 프로파일들의 열적 변조를 통한 방사상 및 방위각 튜닝을 포함한다. 예들은 트리밍 및 증착 프로파일들을 만족시키면서 타깃 온도 프로파일들을 매칭하도록 트리밍 및 증착 단계들 동안 기판에 걸친 온도들을 제어하는 것을 포함한다. 이는 방사상 및 방위각 NU를 최소화하는 것을 포함한다. 피드포워드 및 피드백 임계 치수 제어를 가능하게 하도록 프로세스 제어 방법들이 제공된다.
이제 도 1을 참조하면, 본 개시에 따른, ALD 페데스탈들과 같은 하나 이상의 기판 지지부들 (일 기판 지지부 (104) 가 도시됨) 을 포함하는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 예가 도시된다. 기판 지지부 (104) 는 프로세싱 챔버 (108) 내에 배치된다. 기판 지지부들 각각은 기판 지지부 (104) 와 유사하게 구조화되고 동작될 수도 있다. 기판 (112) 이 프로세싱 동안 기판 지지부 (104) 상에 배치된다.
가스 전달 시스템 (120) 이 밸브들 (124-1, 124-2, ..., 및 124-N) (집합적으로 밸브들 (124)) 및 질량 유량 제어기들 (126-1, 126-2, ..., 및 126-N) (집합적으로 MFC들 (mass flow controllers) (126)) 에 연결되는 가스 소스들 (122-1, 122-2, ..., 및 122-N) (집합적으로 가스 소스들 (122)) 을 포함한다. MFC들 (126) 은 가스 소스들 (122) 로부터 가스들이 혼합되는 매니폴드 (128) 로의 가스들의 플로우를 제어한다. 매니폴드 (128) 의 출력이 멀티-인젝터 샤워헤드 (140) 와 같은 가스 분배 디바이스로 공급된다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 지지부 (104) 의 온도들 및 그 결과 기판 (112) 의 온도들을 제어하기 위한 온도 제어 시스템 (150) 을 포함한다. 온도 제어 시스템 (100) 은 온도 제어 엘리먼트들 (예를 들어, 저항성 히터들) (160), 온도 검출기 (161) 및 온도 제어기 (162) 를 포함한다. 온도 제어기 (162) 는 적어도 트리밍 및 증착 단계들 동안 기판 지지부 (104) 의 온도들을 제어한다. 이는 온도 검출기 (예를 들어, 적외선 카메라) (161) 에 의해 검출될 때 기판 (112) 에 걸친 온도들에 기초할 수도 있다.
기판 지지부 (104) 는 냉각제 채널들 (164) 을 포함할 수도 있다. 냉각 유체가 유체 저장부 (168) 및 펌프 (170) 로부터 냉각제 채널들 (164) 에 공급된다. 밸브 (178) 및 펌프 (180) 가 프로세싱 챔버 (108) 로부터 반응물질들을 배기시키도록 그리고/또는 프로세싱 챔버 (108) 내의 압력을 제어하도록 사용될 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 온도 제어기 (162) 와 같은 제어기들 (182) 을 포함한다. 제어기들 (182) 은 또한 가스 전달 시스템 (120) 으로부터의 가스 전달을 제어한다. 제어기들 (182) 은 밸브 (178) 및 펌프 (180) 를 사용하여 프로세싱 챔버 내 압력 및/또는 반응물질들의 배기를 제어한다. 온도 제어기 (162) 는 기판 지지부 내에 있을 수도 있는 온도 검출기 (161) 및/또는 다른 온도 센서들로부터의 온도 피드백에 기초하여 기판 지지부 (104) 및 기판 (112) 의 온도를 제어한다. 온도 센서들은 냉각제 채널들 (164) 을 통해 순환하는 냉각제의 온도들을 측정하기 위해 포함될 수도 있다.
로봇 (190) 이 기판 지지부 (104) 및/또는 대응하는 프로세스 챔버의 다른 기판 지지부 상으로 기판들을 전달하고, 이로부터 기판들을 제거하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 (190) 은 기판 지지부 (104) 및/또는 다른 기판 지지부들과 로드 록 (192) 사이에서 기판들을 이송할 수도 있다. 임의의 제어기들 (182) 이 기판 지지부들로 그리고 기판 지지부들로부터 기판들을 로딩 및 언로딩하기 위해 로봇 (190) 을 제어할 수도 있다.
이제 도 2a 내지 도 2k를 참조하면, 예시적인 SADP 프로세스가 기술된다. 도 2a는 예를 들어, 상부에 형성된 하드마스크 층 (204) 을 포함하는 기판 (200) 을 도시한다. 단지 예를 들면, 기판 (200) 은 실리콘 (Si) 기판을 포함하고 하드마스크 층 (204) 은 실리콘 나이트라이드 (SiXNY) (X 및 Y는 정수들임) 로 이루어지지만, 다른 재료들이 사용될 수도 있다. 복수의 코어 층들 (예를 들어, 맨드릴 층들 (mandrel layers)) (208, 212, 및 216) 이 하드마스크 층 (204) 상에 (예를 들어, 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition), 또는 CVD를 사용하여) 증착된다. 코어 층들 (208, 212, 및 216) 의 재료들은 동일하거나 상이할 수도 있다. 2 개 이상의 코어 층들 (208, 212 및 216) 은 동일한 하나 이상의 재료들로 형성될 수도 있다. 하나 이상의 코어 층들 (208, 212 및 216) 은 하나 이상의 코어 층들 (208, 212, 및 216) 과는 하나 이상의 상이한 재료들로 형성될 수도 있다. 단지 예를 들면, 코어 층들 (208, 212, 및 216) 은 비정질 실리콘 (a-Si) 을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 코어 층들 (208, 212, 및 216) 은 대략 50 ㎚ 내지 150 ㎚ (예를 들어, 100 ㎚) 의 높이를 가질 수도 있다. 패터닝 층 (예를 들어, 패터닝된 포토레지스트 층 또는 마스크) (220) 이 코어 층 (216) 상에 형성되고 포토리소그래피를 사용하여 패터닝된다.
하드마스크 층 (204), 코어 층들 (208, 212, 및 216), 및 마스크 (220) 를 포함하는 기판 (200) 이 프로세싱 챔버 (예를 들어, 에칭 툴의 유도적으로 커플링된 플라즈마 (inductively coupled plasma) 챔버) 내에 배치된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 코어 층 (216) 은 맨드릴들 (224) 을 형성하도록 (예를 들어, 이방성 에칭 또는 다른 프로세스를 사용하여) 에칭된다. 마스크 (220) 는 코어 층 (216) 의 에칭 동안 맨드릴들 (224) 에 대응하는 코어 층 (216) 의 부분들을 보호한다. 마스크 (220) 가 포토레지스트 마스크이면, 마스크 (220) 는 산소 함유 플라즈마를 사용하여 제거될 수도 있다. 마스크 (220) 가 이하에 기술된 바와 같이 스페이서 층 (228) 과 유사한 재료로 이루어지면, 마스크 (220) 는 맨드릴들 (224) 상에 남아 있을 수도 있고 스페이서 층 (228) 의 에칭 동안 에칭될 수도 있다.
도 2c에서, 스페이서 층 (228) 은 기판 (200) 위에 (즉, 코어 층 (212) 및 맨드릴들 (224) 상에) 증착된다. 단지 예를 들면, 스페이서 층 (228) 은 ALD, 예컨대 (예를 들어, 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실란 (SiH4), 등을 포함하는 전구체들을 사용하는) 옥사이드-타입 증착, (분자 질소, 암모니아 (NH3), 등을 포함하는 전구체들을 사용하는) 나이트라이드-타입 증착, 및/또는 (메탄 (CH4), 플루오로메탄 (CH3F), 등을 포함하는 전구체들을 사용하는) 탄소 기반 증착을 사용하여 컨포멀하게 (conformally) 증착될 수도 있다.
일 예에서, 스페이서 층 (228) 은 O2의 존재 시 SiCl4 전구체를 사용하여 증착된다. 스페이서 층 (228) 의 증착을 수행하기 위한 다른 예시적인 프로세스 파라미터들은 10 ℃ 미만의 최소 온도로부터 최대 120 ℃ 사이의 온도 변동, 200 W 내지 1800 W의 플라즈마 전력, 0에서 대략 1000 V의 바이어스 전압, 및 2 mTorr 내지 2000 mTorr의 챔버 압력을 포함한다.
일부 예들에서, 스페이서 층 (228) 을 증착하기 전에 맨드릴들 (224) 상에서 트리밍 단계가 수행될 수도 있다. 예를 들어, 트리밍 단계에서, 맨드릴들 (224) 은 맨드릴들 (224) 의 폭들 및 스페이서 층 (228) 의 치수들을 조정하도록 에칭될 수도 있다.
도 2d에서, 스페이서 층 (228) 은 스페이서 층 (228) 의 측벽 부분들 (232) 을 남기면서 코어 층 (212) 및 맨드릴들 (224) 의 상부 표면들로부터 스페이서 층 (228) 의 부분들을 제거하기 위해 (예를 들어, 이방성 에칭 프로세스를 사용하여) 에칭된다. 일부 예들에서, 도 2d에 기술된 에칭에 후속하여 브레이크쓰루 (breakthrough) 단계 (예를 들어, 불소 함유 플라즈마 처리) 가 수행될 수도 있다. 또한, 스페이서 층 (228) 의 재료에 따라, 산소-함유 플라즈마 처리가 불소-함유 플라즈마 처리 전에 수행될 수도 있다. 도 2e에서, 맨드릴들 (224) 은 (예를 들어, 이방성 에칭을 사용하여) 제거된다. 따라서, 측벽 부분들 (232) 은 기판 (200) 상에 형성된 채로 남는다.
도 2f에 도시된 바와 같이, 코어 층 (212) 은 맨드릴들 (236) 을 형성하기 위해 (예를 들어, 이방성 에칭 또는 다른 프로세스를 사용하여) 에칭된다. 측벽 부분들 (232) 은 코어 층 (212) 의 에칭 동안 맨드릴들 (236) 에 대응하는 코어 층 (212) 의 부분들을 보호하기 위한 마스크로서 작용한다 (act). 측벽 부분들 (232) 은 이하에 기술된 바와 같이 스페이서 층 (240) 의 에칭 동안, 부가적인 플라즈마 에칭 단계 등에서 제거될 수 있다.
도 2g에서, 스페이서 층 (240) 은 기판 (200) 위에 (즉, 코어 층 (208) 및 맨드릴들 (236) 상에) 증착된다. 단지 예를 들면, 스페이서 층 (240) 은 스페이서 층 (228) 과 유사한 방식으로 ALD를 사용하여 컨포멀하게 증착될 수도 있다. 일부 예들에서, 스페이서 층 (240) 을 증착하기 전 맨드릴들 (236) 상에서 트리밍 단계가 수행될 수도 있다.
도 2h에서, 스페이서 층 (240) 은 스페이서 층 (240) 의 측벽 부분들 (244) 을 남기면서 코어 층 (208) 및 맨드릴들 (236) 의 상부 표면들로부터 스페이서 층 (240) 의 부분들을 제거하기 위해 (예를 들어, 이방성 에칭 프로세스를 사용하여) 에칭된다. 일부 예들에서, 도 2h에 기술된 에칭에 후속하여 브레이크쓰루 단계 (예를 들어, 불소 함유 플라즈마 처리) 가 수행될 수도 있다. 또한, 스페이서 층 (240) 의 재료에 따라, 산소-함유 플라즈마 처리가 불소-함유 플라즈마 처리 전에 수행될 수도 있다. 도 2i에서, 맨드릴들 (236) 은 (예를 들어, 이방성 에칭을 사용하여) 제거된다. 따라서, 측벽 부분들 (244) 은 기판 (200) 상에 형성된 채로 남는다.
도 2j에 도시된 바와 같이, 코어 층 (208) 은 복수의 맨드릴들 (248) 을 형성하기 위해 (예를 들어, 이방성 에칭 또는 다른 프로세스를 사용하여) 에칭된다. 측벽 부분들 (244) 은 코어 층 (208) 의 에칭 동안 맨드릴들 (248) 에 대응하는 코어 층 (208) 의 부분들을 보호하기 위한 마스크로서 작용한다. 측벽 부분들 (244) 은 예를 들어, 도 2k에 도시된 바와 같이 부가적인 플라즈마 에칭 단계에서 제거될 수 있다.
도 2k에 도시된 바와 같이, SADP 프로세스는 기판 (200) 상에 (예를 들어, 하드마스크 층 (204) 상에) 이격된 패턴으로 형성된 맨드릴들 (248) 을 발생시킨다. 맨드릴들 (248) 사이의 간격은 도 2i에 도시된 바와 같이 측벽 부분들 (244) 사이의 간격에 따라 결정되고, 결국 도 2e에 도시된 바와 같이 측벽 부분들 (232) 사이의 간격에 따라 결정된다. 맨드릴들 (236) 및 측벽 부분들 (232) 의 폭들은 측벽 부분들 (244) 과 측벽 부분들 (232) 사이의 각각의 간격, 그리고 따라서 맨드릴들 (248) 사이의 간격을 결정한다. 이에 따라, 트리밍 단계들은 맨드릴들 (248) 사이의 균일한 간격을 보장하기 위해 측벽 부분들 (232) 및 맨드릴들 (236) 상에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 측벽 부분들 (232) 및 맨드릴들 (236) 의 각각의 폭들은 도 2k에 도시된 바와 같이 a = b = c이도록 균일한 간격을 달성하기 위해 트리밍될 수도 있다.
이제 도 3a, 도 3b, 도 3c, 및 도 3d를 참조하면, SADP 프로세스의 예시적인 트리밍 단계가 기술된다. 간결성을 위해, 단일 코어 층 (300) 및 맨드릴들 (304) 만이 도시된다. 도 3a에서, 트리밍 단계 전 (예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 코어 층 (300) 상에 맨드릴들 (304) 을 형성하기 위한 에칭 단계에 후속하여) 맨드릴들 (304) 이 도시된다. 맨드릴들 (304) 의 폭이 임계 치수 CD1에 대응한다. 맨드릴들 (304) 은 맨드릴들 (304) 의 폭을 조정하기 위해 도 3b에 도시된 바와 같이 트리밍된다 (예를 들어, 에칭된다). 따라서, 맨드릴들 (304) 의 임계 치수는 CD2로 감소된다. 도 3c에서, 스페이서 층 (308) 이 코어 층 (300) 및 맨드릴들 (304) 위에 증착된다 (예를 들어, 상기 기술된 바와 같이 ALD를 사용하여 컨포멀하게 증착된다). 플라즈마는 스페이서 층 (308) 의 증착 시작시 포토레지스트를 침식할 (attack) 수 있고, 그 결과 맨드릴들 (304) 의 임계 치수가 CD3로 감소되도록 맨드릴들 (304) 의 사이즈 및/또는 폭을 더 감소시킨다.
도 3d는 스페이서 층 (308) 및 맨드릴들 (304) 의 부분들을 제거하기 위해 하나 이상의 에칭 단계들을 수행하는 것에 후속하여 코어 층 (300) 상에 남아 있는 스페이서 층 (308) 의 측벽 부분들 (312) 을 도시한다. 측벽 부분들 (312) 사이의 공간들 (예를 들어, S1, S2, 등) 은 맨드릴들 (304) 의 각각의 폭들 (예를 들어, CD3) 에 대응한다. 따라서, 측벽 부분들 (312) 의 피치는 S1 + S2 + 2L로 규정될 수도 있고, 여기서 L은 라인 폭 (즉, 측벽 부분들 (312) 중 하나의 폭) 에 대응한다.
다양한 불균일성들은 프로세싱 동안 (예를 들어, ALD 단계들 동안) 증착되고 (예를 들어, 에칭 단계들 동안) 제거된 재료의 양에 영향을 준다. 예를 들어, 트리밍 단계와 연관된 에칭 불균일성들은 방사상 불균일성들 및 방위각 불균일성들을 포함한다. 방사상 불균일성들은 기판의 중심으로부터 방사상 거리가 증가함에 따라 에칭 양들의 차들 (differences) 에 대응한다. 반대로, 방위각 불균일성들은 기판 둘레의 각도 방향의 에칭 양들의 차들에 대응한다. 도 4는 기판 (400) 의 표면 상의 에칭 양들의 예시적인 방사상 불균일성들 및 방위각 불균일성들을 도시한다. 도 4에서, 상이한 에칭량들을 가질 수도 있는 상이한 영역들 (401, 403, 405, 407 및 409) 이 도시된다. 영역들 (401, 403, 405, 407 및 409) 은 예로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 또한, 영역들 (401, 403, 405, 407 및 409) 각각에 대해, 에칭량들은 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다. 예를 들어, 에칭량들 (즉, 기판 (400) 의 표면으로부터 에칭된 양) 은 160 Å로부터 175 Å, 또는 15 Å의 범위일 수도 있다. 예시적인 방사상 방향으로 방사상 라인 (404) 에 의해 도시된 바와 같이, 에칭량은 기판 (400) 의 중심 영역 (408) 의 165 Å로부터 기판 (400) 의 에지 (412) 에서 170 Å까지의 범위일 수도 있다. 반대로, 예시적인 방위각 방향으로 호 (416) 로 도시된 바와 같이, 에칭량은 에지 (412) 를 따라 170 Å로부터 160 Å까지의 범위일 수도 있다.
에지 튜닝 가스들을 주입하고, 에지 링 높이를 조정하고, 기판 (400) 에 걸친 온도들을 제어하고, 압력들을 조정하는, 등을 포함하는, 다양한 방법들이 방사상 불균일성들을 튜닝하기 위해 사용될 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 5는 온도 제어 시스템 (150) 을 도시한다. 온도 제어 시스템은 온도 제어기 (162), 사용자 인터페이스 (500), 호스트 제어기 (502), 계측 디바이스 (504) 및 메모리 (506) 를 포함한다. 온도 제어기 (162) 는 솔빙 모듈 (solving module) (520), 캘리브레이션 (또는 프리-솔버 (pre-solver)) 모듈 (522) 및 동작 파라미터 (또는 솔버 (solver)) 모듈 (524) 을 포함한다. 일 실시 예에서, 모듈들 (520, 522 및 524) 은 온도 제어기 (162) 에 의해 실행되는 구현된 소프트웨어 알고리즘들이다. 또 다른 실시 예에서, 모듈들 (520, 522, 524) 각각은 별도의 프로세서들로서 구현된다. 또 다른 실시 예에서, 모듈들 (520, 522, 524) 중 하나 이상은 온도 제어기 (162) 로부터 분리된 하나 이상의 프로세서들에 의해 구현된다. 메모리 (506) 는 타깃 값들 (530), 측정된 값들 (531), 프로세스 파라미터 로그 (532), 및 온도 캘리브레이션 값들 (536) 및 감도 캘리브레이션 (sensitivity calibration) 값들 (538) 을 포함하는 캘리브레이션 (또는 프리-솔버) 라이브러리 (534) 를 저장할 수도 있다.
사용자 인터페이스 (500) 는 터치 스크린, 키보드, 마우스, 및/또는 다른 사용자 입력 디바이스를 포함할 수도 있다. 사용자 인터페이스 (500) 는 호스트 제어기 (502), 사용자 및 온도 제어기 (162) 그리고/또는 모듈들 (520, 522, 524) 중 하나 이상 사이의 통신을 인에이블할 수도 있다. 사용자 인터페이스 (500) 는 타깃 온도들, 임계 치수들, 증착 값들, 트리밍 값들, 온도 프로파일들, 임계 치수 프로파일들, 증착 프로파일들, 트리밍 프로파일들, 압력들, 재료들, 조성들, 레시피들, 타이밍 값들, 등을 포함하는 타깃 입력 값들을 수신할 수도 있다. 프로파일들은 기판 지지부 및/또는 기판의 프로파일들을 지칭할 수도 있다. 프로파일들 각각은 기판 지지부 또는 기판의 표면에 걸친 미리 결정된 수의 지점들 및/또는 존들에 대한 값들을 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 기판 지지부의 온도 프로파일은 기판에 대향하는 기판 지지부의 표면에 걸친 미리 결정된 수의 지점들 및/또는 존들에 대한 온도 값들을 포함할 수도 있다. 프로파일들 각각은 수행될 프로세스의 특정한 동작 및 시간 기간 동안 제공될 수도 있다. 예를 들어, 증착 프로파일은 층 (예를 들어, 스페이서 층) 의 증착 동안 기판에 걸친 미리 결정된 수의 지점들 및/또는 존들에 대한 증착량 (또는 증착될 재료의 층의 두께) 을 포함할 수도 있다.
호스트 제어기 (502) 는 프로세스 감도 결과들을 수집하고 그리고/또는 측정하도록 사용될 수도 있다. 계측 디바이스 (504) 는 예를 들어, 분광계, SEM (scanning electron microscopy) 디바이스, 광학 계측 머신, 및/또는 다른 측정 디바이스들을 포함할 수도 있다. 계측 디바이스 (504) 는 예를 들어, 트리밍 또는 증착 단계를 수행한 후 기판의 임계 치수들을 측정하도록 사용될 수도 있다. 측정된 값들은 사용자 인터페이스 (500) 를 통해 온도 제어기 (162) 로의 입력들로서 제공될 수도 있고 또는 온도 제어기 (162) 로 직접 제공될 수도 있다. 온도 제어기 (162) 는 타깃 값들 (530) 및 측정된 값들 (531) 로서 메모리 (506) 에 타깃 값들 및 측정된 값들을 저장할 수도 있다. 호스트 제어기 (502) 는 이하에 기술된 온도 프로파일 타깃팅 및 기판 프로파일 타깃팅 모드들 동안 방사상 설정 점들을 변화시킬 수도 있다.
솔빙 모듈 (520) 및/또는 캘리브레이션 모듈 (522) 은 온도 캘리브레이션 값들 (536) (또는 온도 매트릭스, 또한 A-매트릭스로 지칭됨) 을 결정하기 위해 온도 캘리브레이션 프로세스를 수행할 수도 있다. 온도 캘리브레이션 값들은 온도 제어 엘리먼트들 (TCEs) 의 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및/또는 전압들의 차들에 상대적인 온도들의 차들을 지칭할 수도 있다. 온도 캘리브레이션 값들은 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및/또는 전압들의 미리 결정된 변화에 대한 온도의 변화 레이트들을 지칭할 수도 있다. 온도 캘리브레이션 값들은 설정된 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및/또는 TCE들의 전압들에 대응하는 캘리브레이팅된 온도들을 포함할 수도 있다. 온도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위한 예시적인 방법들은 도 22 및 도 23에 도시된다. 온도 캘리브레이션 프로세스는 사용자 인터페이스 (500) 및/또는 메모리 (506) 로부터 수신될 수도 있는 타깃 값들 (530) 에 기초하여 수행될 수도 있다.
캘리브레이션 모듈 (522) 은 현재 프로세스 챔버, 기판 지지부, 기판, 및 프로세스 조건들을 특징화하는 입력 값들, 측정된 값들 및 값들을 수집할 수도 있다. 이는 사용자 인터페이스 (500) 및/또는 메모리 (506) 로부터 타깃 값들 및 측정된 값들을 수신하는 것을 포함할 수도 있다. 캘리브레이션 모듈 (522) 은 감도 캘리브레이션 값들 (538) 및/또는 트리밍 및 증착을 위한 프로파일들을 결정할 수도 있다. 트리밍 감도 캘리브레이션 값은 설정된 온도 또는 온도의 변화에 대한 트리밍 (또는 임계 치수의 감소) 양을 지칭할 수도 있다. 증착 감도 캘리브레이션 값은 설정된 온도 또는 온도의 변화에 대한 증착의 (또는 임계 치수의 증가) 양을 지칭할 수도 있다. 예시적인 방법들은 메모리 (506) 에 매트릭스들로서 저장될 수도 있는, 이들 감도 캘리브레이션 값들 (538) 을 결정하기 위한 도 11 및 도 12에 대해 기술된다. 감도 캘리브레이션 값들 (538) 은 사용자 인터페이스 (500), 동작 파라미터 모듈 (524) 및/또는 솔빙 모듈 (520) 에 제공될 수도 있다. 캘리브레이션 모듈 (522) 은 타깃 임계 치수 값들 및/또는 기판 프로파일 값들을 트리밍 및 증착 값들로 변환하고 타깃 설정 점들을 생성하기 위해 감도 캘리브레이션 값들 (또는 S-매트릭스로 또한 지칭되는 감도 매트릭스) 을 사용하도록 계산들을 수행한다. 타깃 설정 점들은 하나 이상의 기판 지지부들의 특정한 지점들 및/또는 존들에 대한 설정 점들을 지칭할 수도 있다. 타깃 설정 점들은 TCE들의 타깃 온도들 및/또는 대응하는 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및/또는 전압들을 지칭할 수도 있다.
캘리브레이션 동안, 동작 파라미터 모듈 (524) 은 온도 캘리브레이션 값들 (536) 및 감도 캘리브레이션 값들 (538) 을 결정하기 위해 온도들을 달성하기 위해 프로세스 동작 파라미터들을 결정한다. 동작 파라미터 모듈 (524) 은 하드웨어 감도를 고려하면서 사용자 입력들을 하드웨어 입력들로 변환하는 알고리즘을 구현한다. 캘리브레이션에 이어서 그리고 후속 기판들의 프로세싱 동안, 동작 파라미터 모듈 (524) 은 타깃 파라미터들을 달성하기 위해 프로세스 동작 파라미터들을 결정한다. 동작 파라미터들은 프로세스 파라미터 로그 (532) 로서 저장될 수도 있다. 이는 기판 지지부 및 프로세싱될 기판에 걸쳐 타깃 온도들을 달성하기 위해 예를 들어, 도 1의 TCE들 (160) 에 대한 듀티 사이클, 전력 레벨, 전류 레벨, 및/또는 전압 설정사항들을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 동작 파라미터들은 타깃 값들, 측정된 값들, 온도 캘리브레이션 값들 및/또는 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 결정될 수도 있다.
캘리브레이션 동안, 솔빙 모듈 (520) 은 온도 캘리브레이션 값들 (536) 및 감도 캘리브레이션 값들 (538) 을 결정하기 위해, 예를 들어, TCE들의 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및/또는 전압들을 설정하고 조정한다. 캘리브레이션에 이어서 그리고 후속 기판들의 프로세싱 동안, 솔빙 모듈 (520) 은 타깃 값들 (530), 온도 캘리브레이션 값들 (536), 감도 캘리브레이션 값들 (538), 및 프로세스 파라미터 로그 (532) 에 기초하여 기판들을 프로세싱한다. 이는 이들 단계들 각각에 대해 타깃팅된 임계 치수들을 제공하기 위해 트리밍 및 증착 단계들 동안 TCE들의 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및/또는 전압들을 설정하는 것을 포함한다. 예로서, 솔빙 모듈 (520) 은 제어될 기판 지지부 각각에 대한 복수의 채널들을 가질 수도 있고, 이는 미리 결정된 시간 기간들 동안 채널들 각각에 설정된 양의 전력을 공급한다. 솔빙 모듈 (520) 은 사용자 인터페이스 (500) 및/또는 메모리 (506) 로부터 타깃 값들 (530) 및/또는 측정된 값들 (531) 을 수신할 수도 있다.
온도 제어기 (162) 및/또는 솔빙 모듈 (520) 은 온도 프로파일 타깃팅 모드 또는 기판 프로파일 타깃팅 모드에서 동작할 수도 있다. 온도 프로파일 타깃팅 모드에 있는 동안, 동작 파라미터들은 기판의 온도들이 타깃 온도 프로파일의 타깃 온도들의 미리 결정된 범위들과 매칭하거나 미리 결정된 범위 내이도록 제어된다. 온도 프로파일 타깃팅은 기판 지지부 및 기판의 지점들 및/또는 존들에 대해 공지된 온도 감도들의 사용을 포함한다. 온도 감도들은 관심있는 파라미터 (예를 들어, 임계 치수) 및 온도의 변화들을 지칭한다. 온도 프로파일 타깃팅 모드에 있는 동안, 사용자는 타깃팅할 방사상 설정 점 온도들을 사용자 인터페이스 (500) 를 통해 입력할 수도 있다. 이어서 온도 제어기 (162) 는 방사상 설정 점 온도들, 온도 감도 값들 (예를 들어, Å/℃의 임계 치수), 이전 사이클들로부터 온도 캘리브레이션 값들 및/또는 계산들, 및 방위각 보정 계수들에 기초하여 TCE들의 파라미터들을 조정할 수도 있다. TCE들의 파라미터들은 듀티 사이클, 전력, 전류, 전압, 및/또는 다른 TCE 파라미터를 포함할 수도 있다.
솔빙 모듈 (520) 은 온도 제어된 존 및/또는 하나 이상의 TCE들 각각의 개루프 및/또는 폐루프 제어를 수행할 수도 있다. 온도 제어된 존들 및/또는 TCE들은 개루프 또는 폐루프로 구현될 수도 있다.
기판 프로파일 타깃팅 모드 동안, 타깃 트리밍 프로파일 및/또는 타깃 증착 프로파일이 타깃팅된 임계 치수 값들을 제공하도록 사용된다. 기판 프로파일 타깃팅은 타깃 트리밍, 증착 및 연관된 온도 설정 점들을 보조하기 (aid) 위한 캘리브레이션 모듈 (522) 의 사용을 포함한다. 이는 복수의 축 구현 예들에서 트리밍 및/또는 증착을 위해 사용될 수도 있다. 기판 프로파일 타깃팅 모드 동안, 사용자는 타깃 트리밍 프로파일, 증착 프로파일, 및/또는 결합된 트리밍 및 증착 프로파일을 입력하거나 선택할 수도 있다. 사용자는 타깃팅할 ADI, ASD 및 ACE 값들을 더 입력하거나 선택할 수도 있다. 온도 제어기 (162) 는 하나 이상의 프로파일들; ADI 값; ASD 값; ACE 값; 이전에 결정된 트리밍 감도 및/또는 캘리브레이션 값들; 및/또는 증착 감도 및/또는 캘리브레이션 값들에 기초하여 TCE들의 파라미터들을 조정할 수도 있다.
도 6은 X-축 및 Y-축 튜닝을 예시하는 튜닝 플롯들을 포함하는 튜닝 다이어그램을 도시한다. 기준 플롯 (baseline plot) (600) 이 도시된다. 트리밍 및 증착 단계들에 대해 본 명세서에 개시된 튜닝은 플롯들 (602 및 604) 에 의해 각각 예시된 바와 같이 x 축 및 y 축 모두에서 트리밍량 및 증착량을 조정하도록 수행된다. 트리밍 단계 동안 에칭의 양 및/또는 증착 단계 동안 증착된 재료의 양은 기판의 에지 근방에서 증가된 양의 에칭 및 증착이 발생하도록 방사상으로 증가할 수도 있다.
도 7a는 기판의 예시적인 타깃 두께 프로파일 (700) 을 도시한다. 타깃 프로파일은 트리밍 프로파일, 증착 프로파일, 또는 조합된 트리밍 및 증착 프로파일의 조합일 수도 있다. 타깃 프로파일은 예를 들어, 기판의 중심으로부터 상이한 방사상 거리들에 대한 타깃 임계 치수들을 포함할 수도 있다. 도 7a는 상이한 타깃 두께들을 가질 수도 있는 상이한 영역들 (701, 703, 705, 707, 709 및 711) 을 도시한다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (701, 73, 705, 707, 709 및 711) 은 예로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (701, 703, 705, 707, 709 및 711) 각각의 두께들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다.
도 7b는 기판의 예시적인 타깃 온도 프로파일 (702) 을 도시한다. 타깃 온도 프로파일은 기판의 중심으로부터 상이한 방사상 거리들에 대한 타깃 온도들을 포함한다. 도 7b는 상이한 타깃 온도들을 가질 수도 있는 상이한 영역들 (713, 715, 717, 719, 721, 723 및 725) 을 도시한다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (713, 715, 717, 719, 721, 723 및 725) 은 예들로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (713, 715, 717, 719, 721, 723 및 725) 각각에 대한 타깃 온도들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다.
도 8은 트리밍 및 증착 동안 온-툴 아티팩트들을 예시하는 각각의 스테이션들 (810, 812, 814, 816) 의 기판들의 보정 온도 프로파일들 (800, 802, 804, 806) 을 도시한다. 보정 온도 프로파일들 (800, 802, 804, 806) 은 기판의 특정한 영역들이 방사상 및 방위각 보정들을 제공하도록 다른 영역들보다 더 가열된다는 것을 예시한다. 본 명세서에 기술된 개시된 시스템들 및 방법들은 방사상 및 방위각 불균일성들을 최소화하도록 온도 보정들을 수행한다. 방사상 튜닝은 프로파일 튜닝을 허용하는 한편, 방위각 튜닝은 온-툴 아티팩트들의 정류를 허용한다.
보정 온도 프로파일들 (800, 802, 804, 806) 각각은 상이한 온도들을 가질 수도 있는, 대응하는 영역들 (820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838, 840, 842, 844, 848, 850 및 852) 을 가질 수도 있다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838, 840, 842, 844, 848, 850 및 852) 은 예들로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (820, 822, 824, 826, 828, 830, 832, 834, 836, 838, 840, 842, 844, 848, 850 및 852) 각각의 온도들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다.
도 9는 트리밍 및 증착 제어 방법을 도시한다. 도 9의 방법은 증착 및 트리밍의 감도 캘리브레이션 값들 및 온도 캘리브레이션 값들이 임계 치수들을 제어하기 위해 사용되는 데이터 플로우 프로세스이다. 감도들이 결정되고 임계 치수들은 프로세싱될 후속 기판들에 대한 입력들 (또는 미리 결정된 값들) 을 제공하도록 기판들의 제 1 세트에 대해 제어된다. 이하의 동작들은 도 1 및 도 5의 구현 예들에 대해 주로 기술되지만, 동작들은 본 개시의 다른 구현 예들에 적용되도록 용이하게 수정될 수도 있다. 동작들은 반복적으로 수행될 수도 있다.
방법은 900에서 시작될 수도 있다. 902에서, 제 1 캘리브레이션 프로세스가 하나 이상의 스테이션들에 대한 온도 캘리브레이션 값들 (536) 을 결정하도록 수행된다. 제 1 캘리브레이션 프로세스의 예들은 도 22 내지 도 25에 대해 도시되고 기술된다. 904에서, 제 2 캘리브레이션 프로세스가 하나 이상의 스테이션들에 대한 트리밍 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록 수행된다. 제 2 캘리브레이션 프로세스의 예가 도 11에 도시된다. 905에서, 제 3 캘리브레이션 프로세스가 하나 이상의 스테이션들에 대한 증착 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록 수행된다. 제 3 캘리브레이션 프로세스의 예가 도 12에 도시된다. 또 다른 예로서, 트리밍 및/또는 증착 감도 캘리브레이션 값들은 도 27의 방법을 사용하여 결정될 수도 있다. 도 11 및 도 12의 방법은 도 27의 방법을 포함하도록 수정될 수도 있다. 동작들 (902, 904 및 905) 은 캘리브레이션 모듈 (522) 에 의해 수행될 수도 있다. 캘리브레이션 동작들 동안, 열전대 (thermocouple; TC) 기판들이 기판 온도들을 검출하기 위해 사용될 수도 있다. 결정된 캘리브레이션 값들 및 캘리브레이션 프로세스들 동안 측정된 임계 치수들은 메모리 (506) 에 저장될 수도 있고 후속 동작들에서 사용될 수도 있다. 제 2 캘리브레이션 프로세스 및 제 3 캘리브레이션 프로세스가 각각 트리밍 단계 및 증착 단계를 캘리브레이팅하기 위한 별도의 프로세스로서 기술되지만, 캘리브레이션 값들 및/또는 측정 값들은 트리밍 단계들 및 증착 단계들의 조합을 수행하는 결과로서 그리고 후속하여 획득될 수도 있다. 동작들 (902, 904, 905) 는 도시된 순서로, 상이한 순서로 또는 동시에 수행될 수도 있다.
904, 905에서 트리밍 및 증착 캘리브레이션 프로세스들을 수행하는 것에 대한 대안으로서, 온도 프로파일들은 타깃 임계 치수들을 달성하기 위해 트리밍 및 증착 단계들에 제공될 수도 있다. 온도 프로파일들은 912에서 사용될 수도 있고 동작 파라미터 모듈 (524) 은 온도 프로파일들에 기초하여 TCE들에 대한 온도 설정사항들을 결정할 수도 있다.
906에서, 동작 파라미터 모듈 (524) 은 방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 (i) 온도 캘리브레이션 값들, 트리밍 감도 캘리브레이션 값들, 및 증착 감도 캘리브레이션 값들, (ii) 미리 결정된 프로세스에 대한 임계 치수, 파라미터 및 방사상 가변성, 및 (iii) 스테이션들 간 임계 치수, 파라미터 및 방사상 가변성을 분석할 수도 있다. 이는 기판 지지부의 상이한 반경들에 대해 그리고 912에서 수행된 트리밍 및 증착 단계 각각에 대해 TCE들 (160) 의 온도 설정사항들 및/또는 파라미터들을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 방사상 튜닝 파라미터들은 918에서 결정된 하나 이상의 총 보정 값들에 기초하여 결정될 수도 있다.
908에서, 온도 제어기 (162) 는 스테이션 각각에 대한 방위각 보정 값들을 생성하도록 방위각 가변성을 분석한다. 이는 TCE들에 대한 온도 설정사항 조정 값들 및/또는 파라미터 조정 값들을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 방위각 가변성의 분석은 912에서 수행된 트리밍 및 증착 단계 각각에 대한 결정된 온도 값들, 온도 캘리브레이션 값들, 및/또는 감도 캘리브레이션 값들에 기초할 수도 있다.
910에서, 동작 파라미터 모듈 (524) 은 하나 이상의 타깃 프로파일들, 온도 캘리브레이션 값들, 트리밍 및/또는 증착 단계들에 대한 대응하는 감도 캘리브레이션 값들, 방사상 튜닝 파라미터들, 및 방위각 보정 값들에 기초하여 프로세스 (또는 동작) 파라미터들을 결정한다. 메모리 (506) 는 동작 파라미터 모듈 (524) 에 의해 활용되는, 동작 파라미터들를 언급된 값들 및 파라미터들에 관련시키는 표들, 방정식들, 알고리즘들, 및/또는 다른 아이템들을 저장할 수도 있다. 하나 이상의 타깃 프로파일들은 본 명세서에 개시된 임의의 타깃 프로파일들, 예컨대 온도 프로파일, 트리밍 프로파일, 증착 프로파일, 임계 치수 프로파일, 등을 포함할 수도 있다.
912에서, 해결 모듈 (520) 은 910에서 제공될 수도 있는, 하나 이상의 제공된 프로파일들을 타깃팅하는 동안 기판 프로세싱과 연관된 하나 이상의 프로세스 동작들을 수행한다. 이는 트리밍 및/또는 증착 동작을 수행하는 것을 포함할 수도 있다. 기판의 프로세싱은 동작들 (906, 908, 910, 912, 914, 916, 917, 918, 920, 926) 의 하나 이상의 반복에 걸쳐 발생할 수도 있다. 프로세싱은 상기 기술된 바와 같은 멀티-패터닝 프로세스를 수행하는 것을 포함할 수도 있다. 914에서, 솔빙 모듈 (520) 및/또는 동작 파라미터 모듈 (524) 은 센서들의 파라미터들을 모니터링하고 온도들 및/또는 TCE 파라미터들의 설정 점들을 조정할 수도 있다.
916에서, 솔빙 모듈 (520) 은 동작 912 동안 수행된 트리밍 및/또는 증착 단계들 중 하나 이상에 후속하여 측정된 기판의 피처들의 임계 치수들에 대응하는 복수의 값들을 획득할 수도 있다. 값들은 이전에 측정되고 예를 들어, 904, 905에서 수행된 캘리브레이션 프로세스들 동안 메모리에 저장될 수도 있고 그리고/또는 현상 동안 측정될 수도 있다. 값들 중 하나 이상은 미리 결정된 입력된 요건들일 수도 있다. 일 실시 예에서, 솔빙 모듈 (520) 은 스페이서 포스트 증착 (after spacer deposition; ASD) 값, 현상 포스트 트리밍 (after develop trim; ADT) 값, 및 탄소 에칭 후 (after carbon etch; ACE) 값을 결정한다. ASD 값은 트리밍 단계 및 증착 단계 후 임계 치수, 예컨대 CD3과 2와 L의 곱의 합 (또는 CD3+2L) 일 수도 있고, 이는 맨드릴의 폭 + 도 3c 및 도 3d에 도시된 좌측 및 우측 스페이서 측벽 부분들의 폭이다. ADT 값은 트리밍 후 맨드릴의 폭 또는 CD2이다. ACE 값은 임의의 오버 에칭을 포함하는 증착 단계의 시작시 맨드릴의 일부의 트리밍 및 제거 후 맨드릴의 폭일 수도 있다. 임계 치수 불균형 값들이 또한 결정될 수도 있다. 임계 치수 불균형은 동일한 기판의 상이한 피처들 및/또는 맨드릴들의 임계 치수들의 차들을 지칭할 수도 있다. 임계 치수 불균형은 또한 동일한 스테이션 또는 상이한 스테이션들에 대해 상이한 기판들의 (또는 웨이퍼-대-웨이퍼) 동일한 피처들 간의 차이들을 지칭할 수도 있다.
917에서, 솔빙 모듈 (520) 은 동작 912 동안 수행된 트리밍 및/또는 증착 단계들 중 하나 이상에 후속하여 기판의 피처들의 임계 치수들에 대응하는 복수의 값들을 계산할 수도 있다. 이는 트리밍 단계 동안 피처의 측면 각각 상의 에칭량 (또는 제거된 재료의 폭) TRIM, 증착 단계의 시작시 맨드릴의 측면 각각으로부터 제거된 재료의 양 (또는 재료의 폭) Pretrim, 증착 단계 동안 맨드릴의 측면 각각 상에 증착된 재료의 양 (또는 재료의 폭) DEP를 계산하는 것을 포함할 수도 있다. TRIM, Pretrim 및 DEP 값들은 ASD, ADT 및 ACE 값들에 기초하여 결정되는 미지의 값들일 수도 있다. 이는 예를 들어, 방정식 1 내지 방정식 3을 사용하여 달성될 수도 있고, 여기서 ADI는 도 3a에 도시된 상기 언급된 CD1과 같은 ADI (after develop inspection) 값이고, OVRE는 오버 에칭의 양이다. OVRE 값은 미리 결정될 수도 있고 그리고/또는 추정될 수도 있다.
Figure pct00001
(1)
Figure pct00002
(2)
Figure pct00003
(3)
4 개의 미지의 값들이 있다면, ASO (after spacer open) 값을 ADI, TRIM 및 Pretrim 값들에 관련시키는, 방정식 4와 같은 또 다른 방정식이 사용될 수도 있다. 미지수들과 동일한 수의 방정식들을 가짐으로써, 단일의 고유한 해 (solution) 가 제공된 알려진 값들의 세트 각각에 대해 결정될 수 있다.
Figure pct00004
(4)
S1, S2, L 및 피치를 포함하는 다른 방정식들이 또한 사용될 수도 있다.
기판이 플라즈마에 노출될 때 증착 단계의 시작시 프리-트리밍 (pre-trimming) (또는 기생 트리밍) 이 발생할 수도 있다. 피처들 (예를 들어, 맨드릴들) 은 프리-트리밍 동안 더 에칭된다. 트리밍 및 프리-트리밍은 증착보다 온도 변화들에 보다 민감한 경향이 있다. 온도의 미리 결정된 변화에 대해, (i) 트리밍 및 프리-트리밍 동안 제거된 재료의 양과 (ii) 증착 동안 증착된 재료의 양 사이에 10배 차가 있을 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 ADI 대 기판 반경 플롯, ADT 대 기판 반경 플롯, 및 ASD 대 기판 반경 플롯의 예들을 도시한다. ADI 대 기판 반경 플롯은 3 개의 곡선들, 상한 (upper range) 곡선 (1000), 타깃 곡선 (1002), 및 하한 (lower range) 곡선 (1004) 을 포함한다. 상한 곡선 및 하한 곡선 (1000, 1004) 은 ADI (또는 CD1) 가 트리밍 및 증착 단계들 전에 있을 수도 있는 범위를 제공한다. ADT 대 기판 반경 플롯은 트리밍 단계 동안 본 명세서에 개시된 온도 제어 및 보상으로 인한 균일한 트리밍을 예시한다. ASD 대 기판 반경 플롯은 증착 단계 동안 본 명세서에 개시된 온도 제어 및 보상으로 인한 균일한 증착을 예시한다. 포토레지스트 트리밍 및 증착 단계들은, 에칭 또는 후속하는 증착 동안 방위각 가변성을 도입하지 않고 기판에 걸쳐 포스트-리소그래피 (post-lithography) 임계 치수 프로파일 (예를 들어, 명목상으로 편평한 프로파일) 을 유지하는 동안 수행된다.
918에서, 솔빙 모듈 (520) 및/또는 동작 파라미터 모듈 (524) 은 하나 이상의 총 보정 값들을 결정할 수도 있다. 이는 하나 이상의 임계 치수 불균형 값들 및/또는 입력된 ADI 값 및/또는 결정된 ADI 값에 기초할 수도 있다. 총 보정 값들은 ASD, ADT, ADD 값들 및/또는 하나 이상의 임계 치수 불균형 값들을 포함할 수도 있고 그리고/또는 ASD, ADT, ADD 값들 및/또는 하나 이상의 임계 치수 불균형 값들에 직접적으로 관련될 수도 있다.
920에서, 해결 모듈 (520) 은 또 다른 트리밍 또는 증착 단계가 수행되는지 여부를 결정할 수도 있다. 또 다른 트리밍 또는 증착 동작이 수행된다면, 동작 926이 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 동작 922가 수행될 수도 있다. 922에서, 솔빙 모듈 (520) 은 또 다른 기판이 프로세싱되는지 여부를 결정할 수도 있다. 또 다른 기판이 프로세싱된다면, 동작 926이 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 방법은 924에서 종료될 수도 있다.
926에서, 솔빙 모듈 (520) 은 현상 프로세스가 수행되는지 여부를 결정할 수도 있다. 현상 프로세스가 수행되면, 동작 906이 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 동작 910이 수행된다. 동작 906으로 돌아가면 피드백 루프가 제공된다. 동작 910은 고-볼륨 제작 동안 수행될 수도 있다.
상기 기술된 방법은 인입 프로파일들을 트리밍 및 증착 단계들의 출력 결과들에 링크시킨다. 이 링크는 시작 루틴의 일부로서 발생할 수도 있다. 방법은 기판들의 감도들을 완전히 특징화하고 저장하는 시퀀스를 제공한다. 이 방법은 사용자로 하여금 타깃 및/또는 기판 프로파일들을 입력하는 것을 포함하는 대응하는 프로세싱 시스템과 인터페이싱하게 하고, 이어서 발생되는 임계 치수들을 제공하도록 사용된다. 이는 인입 및 인출 프로세스들 (예를 들어, 리소그래피 및/또는 에칭 프로세스들) 의 변동에 기초하여 로트 당 (per-lot) 및 웨이퍼 당 기준으로 설정사항들 및 조건들이 조정되게 한다.
트리밍 단계는 통상적으로 임계 치수를 감소시키기 위해 리소그래피 단계와 스페이서 증착 단계 사이에서 수행된다. 트리밍 단계의 주 목적은 예를 들어 포토레지스트 맨드릴의 임계 치수를 감소시키는 것이지만, 트리밍 단계는 또한 WiW 및 WTW NU를 보상하고 공간 불균형을 개선하도록 사용될 수도 있다. 공간 불균형은 주로 트리밍 단계에 의해 영향을 받고, 따라서 기판에 걸친 트리밍 단계들 및 NU를 튜닝하는 능력이 WiW NU에 대한 사양 요건들을 만족하도록 본 명세서에 기술된다. 열적 제어 엘리먼트들은 방사상 및 방위각 모두로 온도를 조정하기 위해 트리밍 단계들 동안 임계 치수 NU를 제어하기 위해 멀티-존 방식으로 사용된다. 이는 온도에 대한 트리밍 감도를 먼저 결정하고 이에 따라 타깃 임계 치수들을 제공하도록 온도를 조정함으로써 달성된다. 이 온도-기반 보상은 임계 치수 가변성 WTW 및/또는 로트-대-로트에 대해 그리고 에칭 유도된 라인 임계 치수 NU를 보상하도록 구현될 수도 있다. 언급된 보상은 또한 챔버 비대칭 유도된 NU (예를 들어, 스핀들 (spindle) 을 향한 증착 프로파일 틸팅) 를 보상하도록 사용될 수도 있다.
도 11은 기판 지지부의 온도를 조정하기 위해 사용된 TCE들 및/또는 다른 디바이스들 각각에 대한 트리밍 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록 반복적으로 수행될 수도 있는 트리밍 캘리브레이션 방법을 도시한다. 방법은 TCE 각각, TCE들의 세트, 온도 제어된 존들에 대해, 그리고/또는 수행된 트리밍 단계 각각에 대해 수행될 수도 있다. 방법은 1100에서 시작될 수도 있다. 1102에서, 기판이 기판 지지부 (예를 들어, 기판 지지부 (104)) 상에 배치된다.
1104에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 트리밍 단계에 대한 기준 온도 설정사항들 및 기준 임계 치수 프로파일을 포함하는 기준 설정사항들을 획득한다. 기준 설정사항들은 기준 압력들, 플로우 레이트들, 가스 혼합물들, 등을 포함할 수도 있다. 기준 온도 설정사항들은 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및 전압들과 같은 TCE 설정사항들을 포함할 수도 있다. 기준 임계 치수 프로파일은 기준 설정사항들을 사용하여 트리밍 단계를 수행한 후 제 1 (또는 기준) 기판에 대해 이전에 측정된 피처들의 임계 치수들을 포함할 수도 있다. 일 실시 예에서, 기준 온도 설정사항들은 기판 지지부에 걸쳐 균일한 온도를 제공한다.
1106에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 온도 설정사항들 (또는 TCE 파라미터들) 중 하나 이상을 미리 결정된 양으로 조정하는 것을 제외하고 챔버 동작 파라미터들을 기준 설정사항들로 설정한다. 이는 TCE들 중 하나 이상의 트리밍 감도 캘리브레이션 테스트를 수행하도록 행해진다.
1108에서, 동작 파라미터 모듈 (524) 및 솔빙 모듈 (520) 은 동작 1106에 대해 기술된 바와 같이 온도 설정사항들 중 조정된 하나 이상을 제외하고 기준 설정사항들로 설정된 챔버 동작 파라미터들을 사용하여 제 2 기판 상에서 트리밍 동작을 수행한다.
1110에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 포스트 트리밍 (post trim) 임계 치수 프로파일을 획득하기 위해 계측 동작을 개시할 수도 있다. 예로서, 이는 제 2 기판의 피처들의 임계 치수들을 획득하기 위해 계측 동작들을 수행하도록 호스트 제어기 (502) 및/또는 계측 디바이스 (504) 에 시그널링하는 것을 포함할 수도 있다. 임계 치수들은 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일로서 저장될 수도 있다. 1112에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 1110에서 결정된 기준 임계 치수들과 포스트 트리밍 임계 치수들 사이의 차들에 기초하여 트리밍 감도 캘리브레이션 값들을 결정한다. 이는 트리밍 동안 제거된 재료의 양들 (또는 두께들) 을 제공한다. 트리밍 민감도 캘리브레이션 값들은 Å/℃ (Angstroms per degree Celsius) 로 측정될 수도 있는, 온도의 크기 (degree) 변화 당 트리밍 양들의 변화들을 지칭할 수도 있다.
1114에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 사용자 인터페이스 (500), 솔빙 모듈 (520) 및/또는 메모리 (506) 로부터 타깃 임계 치수들을 갖는 타깃 트리밍 임계 치수 프로파일을 수신할 수도 있다. 1116에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 타깃 트리밍 임계 치수 프로파일의 임계 치수 값들과 기준 및/또는 포스트 임계 치수 프로파일의 대응하는 임계 치수 값들 사이의 차들을 계산할 수도 있다.
1118에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 트리밍 감도 캘리브레이션 값들 (또는 온도에 대한 트리밍 레이트들) 및 기준 트리밍 임계 치수 프로파일과 타깃 임계 치수 프로파일 사이의 차들에 기초하여 타깃 트리밍 임계 치수 프로파일을 달성하도록 트리밍 온도 설정사항들을 결정한다. 1120에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 예를 들어, 메모리 (506) 에 트리밍 감도 캘리브레이션 값들 및 트리밍 온도 설정사항들을 저장한다. 방법은 1122에서 종료될 수도 있다.
도 9 및 도 11의 방법들 동안 수행된 트리밍 캘리브레이션 및 단계들은 코어 임계 치수들 (예를 들어, 도 3d에서 임계 치수 S1) 및 갭 임계 치수들 (예를 들어, 도 3d에서 임계 치수 S2) 의 감소를 보조한다. 공간 S1은 증착 동안 트리밍 및 포토레지스트 소비의 함수이다. 라인 폭 L은 ALD 스페이서 층 두께 및 에칭 후 대응하는 두께의 함수이다. 공간 S2는 공간 S1 및 라인 폭 L의 함수이다. 공간 임계 치수 불균형은 S1에서 S2를 뺀 값과 동일하게 설정될 수도 있다. 공간 임계 치수 불균형은 포스트 트리밍 희생적 코어 프로파일 및 균일성에 종속된다. 따라서, 트리밍 프로파일의 방사상 및 방위각 튜닝 가능성 (tunability) 은 타깃 기판 프로파일을 달성하기 위해 도 9 및 도 11의 방법들에서 수행된다. 기술된 방법들은 유도된 포토리소그래피 및 에칭 NU를 보상하도록 CD3, S1, 및 S2 NU를 개선한다. 기술된 튜닝은 타깃 임계 치수들을 제공하기 위해 방사상 및 방위각 온도 설정사항들에 대한 미세 제어를 제공한다.
더블 패터닝 프로세스의 과제는 라인들의 폭들의 임계 치수들에 대한 엄격한 제어 및 라인들 사이의 공간들의 임계 치수들의 불균형을 획득하는 것이다. 임계 치수 NU 및 불균형은 리소그래피 NU 및 스페이서 층 NU 모두의 결과이다. 라인의 임계 치수는 스페이서 층 증착에 의해 영향을 받는다. 도 9 및 도 12의 방법은 WiW 라인 임계 치수들에 대한 사양 요건들을 만족하도록 기판에 걸친 스페이서 층 증착 및 NU의 튜닝을 제어하도록 수행된다. 방법들은 방사상 및 방위각 모두로 온도 제어를 포함하는 증착 단계들 동안 TCE들의 파라미터 설정사항들을 제어하는 것을 포함한다. 이는 온도에 대한 증착 감도를 먼저 결정하고 이에 따라 타깃 임계 치수 결과들을 달성하도록 온도를 조정함으로써 달성된다. 이 온도 기반 보상은 임계 치수 가변성 WTW 및 로트-대-로트에 대해 그리고 에칭 유도된 라인 임계 치수 NU를 보상하도록 구현될 수도 있다. 온도 기반 보상은 또한 챔버 비대칭 유도된 NU (예를 들어, 스핀들 (spindle) 을 향한 증착 프로파일 틸팅) 를 보상하도록 사용될 수도 있다.
도 12는 기판 지지부의 온도를 조정하기 위해 사용된 TCE들 및/또는 다른 디바이스들 각각에 대한 증착 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록 반복적으로 수행될 수도 있는 증착 캘리브레이션 방법을 도시한다. 방법은 TCE 각각, TCE들의 세트, 온도 제어된 존들에 대해, 및/또는 수행된 증착 단계 각각에 대해 수행될 수도 있다. 방법은 1200에서 시작될 수도 있다. 1202에서, 기판이 기판 지지부 (예를 들어, 기판 지지부 (104)) 상에 배치된다.
1204에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 증착 단계에 대한 기준 온도 설정사항들 및 기준 임계 치수 프로파일을 포함하는 기준 설정사항들을 획득한다. 기준 설정사항들은 압력들, 플로우 레이트들, 가스 혼합물들, 등을 포함할 수도 있다. 기준 온도 설정사항들은 듀티 사이클들, 전력 레벨들, 전류 레벨들, 및 전압들과 같은 TCE 파라미터들을 포함할 수도 있다. 기준 임계 치수 프로파일은 기준 설정사항들을 사용하여 증착 단계를 수행한 후 제 1 기판에 대해 이전에 측정된 피처들의 임계 치수들을 포함할 수도 있다. 일 실시 예에서, 기준 온도 설정사항들은 기판 지지부에 걸쳐 균일한 온도를 제공한다.
1206에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 온도 설정사항들 (또는 TCE 파라미터들) 중 하나 이상을 미리 결정된 양으로 조정하는 것을 제외하고 챔버 동작 파라미터들을 기준 설정사항들로 설정한다. 이는 TCE들 중 하나 이상의 증착 감도 캘리브레이션 테스트를 수행하도록 행해진다.
1208에서, 동작 파라미터 모듈 (524) 및 솔빙 모듈 (520) 은 동작 1206에 대해 기술된 바와 같이 조정된 온도 설정사항들 중 하나 이상을 제외하고 기준 설정사항들로 설정된 챔버 동작 파라미터들을 사용하여 제 2 기판 상에서 증착 동작을 수행한다.
1210에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 포스트 증착 (post deposition) 임계 치수 프로파일을 획득하기 위해 계측 동작을 개시할 수도 있다. 예로서, 이는 기판의 피처들의 임계 치수들을 획득하기 위해 계측 동작들을 수행하도록 호스트 제어기 (502) 및/또는 계측 디바이스 (504) 에 시그널링하는 것을 포함할 수도 있다. 임계 치수들은 포스트 증착 임계 치수 프로파일로서 저장될 수도 있다. 1212에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 1210에서 결정된 기준 임계 치수들과 포스트 증착 임계 치수들 사이의 차들에 기초하여 증착 감도 값들을 결정한다. 이는 증착 동안 증착된 재료의 양들 (또는 두께들) 을 제공한다.
1214에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 사용자 인터페이스 (500), 솔빙 모듈 (520) 및/또는 메모리 (506) 로부터 타깃 임계 치수들을 갖는 타깃 증착 임계 치수 프로파일을 수신할 수도 있다. 1216에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 타깃 증착 임계 치수 프로파일의 임계 치수 값들과 기준 및/또는 포스트 임계 치수 프로파일의 대응하는 임계 치수 값들 사이의 차들을 계산할 수도 있다.
1218에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 증착 감도 캘리브레이션 값들 (또는 온도에 대한 증착 레이트들) 및 기준 증착 임계 치수 프로파일과 타깃 임계 치수 프로파일 사이의 차들에 기초하여 타깃 증착 임계 치수 프로파일을 달성하도록 증착 온도 설정사항들을 결정한다. 1220에서, 캘리브레이션 모듈 (522) 은 증착 감도 캘리브레이션 값들 및 증착 온도 설정사항들을 예를 들어, 메모리 (506) 에 저장한다. 방법은 1222에서 종료될 수도 있다.
도 9 및 도 11 및 도 12의 상기 기술된 동작들은 예시적인 예들을 의미한다. 동작들은 적용 예에 따라 순차적으로, 동기하여, 동시에, 연속적으로, 오버랩핑 시간 기간들 동안 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 임의의 동작들이 구현 예 및/또는 이벤트들의 시퀀스에 따라 수행되지 않거나 스킵될 수도 있다.
기술된 방법들은 단순히 가스 플로우, 압력, 및/또는 밸브 타이밍을 제어하고 조정함으로써 제공되지 않는, 임계 치수 가변성 WiW, WtW 및 로트-대-로트에 대한 국부적인 임계 치수 NU 제어 및 보상을 제공한다. 방법들은 임계 치수 NU 및 불균형을 감소시키는 미세-튜닝된 트리밍 및 증착 프로파일을 제공한다.
도 13은 도 11 및 도 12의 동작들 1104, 1204에 대해 상기 기술된 바와 같이, 기준 온도 설정사항들에 대응하는 예시적인 기준 온도 프로파일 플롯 (1300) 을 도시한다. 기준 온도 프로파일 플롯 (1300) 은 기판 지지부에 걸친 온도들을 예시한다. 기준 온도 프로파일 플롯 (1300) 은 상이한 온도들을 가질 수도 있는 영역들 (1302, 1304, 1306, 1308, 1310 및 1312) 을 포함한다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (1302, 1304, 1306, 1308, 1310 및 1312) 은 예로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (1302, 1304, 1306, 1308, 1310 및 1312) 각각의 온도들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다.
도 14는 도 12의 동작들 (1204, 1212 및 1216) 에 대해 참조된 기준선 증착 임계 치수 프로파일의 예로서 제공되는 기준 증착 임계 치수 프로파일 플롯 (1400) 을 도시한다. 기준 증착 임계 치수 프로파일 플롯 (1400) 은 기판 지지부에 걸친 증착량을 예시한다. 기준 증착 임계 치수 프로파일 플롯 (1400) 은 상이한 증착량들을 가질 수도 있는 영역들 (1402, 1404 및 1406) 을 포함한다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (1402, 1404 및 1406) 은 예로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (1402, 1404 및 1406) 각각의 증착량들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다.
도 15는 도 12의 동작 (1214, 1216 및 1218) 에 대해 참조된 타깃 증착 프로파일의 일 예로서 제공되는 타깃 증착 프로파일 플롯 (1500) 을 도시한다. 타깃 증착 프로파일 플롯 (1500) 은 기판 지지부에 걸친 타깃 증착들을 예시한다. 타깃 증착 프로파일 플롯 (1500) 은 상이한 양들의 증착을 가질 수도 있는 영역들 (1502, 1504, 1506, 1508, 1510 및 1512) 을 포함한다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (1502, 1504, 1506, 1508, 1510 및 1512) 은 예로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (1502, 1504, 1506, 1508, 1510 및 1512) 각각의 증착량들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다. 도 16은 온도의 변화에 대한 증착 두께의 차들의 예시적인 감도 플롯을 도시한다. 감도 플롯은 도 12의 1212에서 결정된 감도 캘리브레이션 값들을 예시하는 일 예이다.
도 17은 특정한 임계 치수들을 제공하기 위해 트리밍 또는 증착 단계를 수행할 때 사용될 수도 있는 타깃 온도 프로파일의 일 예인 타깃 온도 프로파일 플롯 (1700) 을 도시한다. 이 타깃 온도 프로파일 (1700) 은 예를 들어, 도 9의 동작 912 동안 사용될 수도 있다. 타깃 온도 프로파일 플롯 (1700) 은 기판 지지부에 걸쳐 타깃 온도들을 예시한다. 타깃 온도 프로파일 플롯 (1700) 은 상이한 온도들을 가질 수도 있는 영역들 (1702, 1704, 1706, 1708, 1710 및 1712) 을 포함한다. 도시된 것과 상이한 수의 영역들이 포함될 수도 있다. 영역들 (1702, 1704, 1706, 1708, 1710 및 1712) 은 예로서 도시되고 상이한 형상들 및/또는 사이즈들을 가질 수도 있다. 영역들 (1702, 1704, 1706, 1708, 1710 및 1712) 각각의 온도들은 그 영역에 걸쳐 동일할 수도 있고 또는 가변할 수도 있다.
도 18은 11 개의 히터 존들을 포함하는 기판 지지부 (1800) 를 도시한다. 도시된 바와 같이, 기판 지지부 (1800) 는 중심 존 (1802), 내측-중간 반경 존 (1804), 4 개의 외측-중간 반경 존들 (즉, 4 개의 세그먼트들 (1806-1, 1806-2, 1806-3, 및 1806-4) 를 포함하는 외측-중간 반경 존 (1806)), 및 4 개의 외측 에지 존들 (즉, 4 개의 세그먼트들 (1808-1, 1808-2, 1808-3, 및 1808-4) 를 포함하는 외측 에지 존 (1808)) 을 포함한다. 외측 에지 존 (1808) 의 세그먼트들은 외측-중간 반경 존 (1806) 의 세그먼트들로부터 (예를 들어, 45 °만큼) 오프셋된다 (즉, 이들에 대해 회전된다). 일부 예들에서, 기판 지지부 (1800) 는 외측 에지 존 (1808) 의 방사상 외측에 제 2 외측 에지 존 (1810) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 외측 에지 존 (1810) 의 내경은 기판의 직경보다 클 수도 있다. 기판 지지부 (1800) 의 온도는 존들 (1802, 1804, 1806, 1808, 1810) 각각에 배치된 개별적으로 제어 가능한 저항성 히터들 (160) 을 사용함으로써 제어될 수도 있다.
일부 예들에서, 외측 에지 존 (1808) 은 기판의 외측 에지를 넘어 (즉, 방사상 방향으로) 오버랩하고 그리고/또는 연장한다. 예를 들어, 300 ㎜ 기판에 대해, 외측 에지 존 (1808) 의 반경은 300 ㎜보다 클 수도 있다. 또한, 외측 에지 존 (1808) 의 폭 (즉, 내측 반경으로부터 외측 반경까지의 거리) 은 내측-중간 반경 존 (1804) 및 외측-중간 반경 존 (1806) 의 폭보다 작다. 예를 들어, 외측 에지 존 (1808) 의 폭은 대략 10 ㎜ (예를 들어, +/-2 ㎜) 일 수도 있는 한편, 내측-중간 반경 존 (1804) 및 외측-중간 반경 존 (1806) 의 각각의 폭들은 대략 40 ㎜일 수도 있다. (예를 들어, +/-2 ㎜). 외측 에지 존 (1808) 의 상대적으로 좁은 폭은 기판의 외측 에지에서 미세한 튜닝을 용이하게 한다.
존들의 배열은 기판의 좁은 외측 에지 영역에서 NU들에 대한 보상뿐만 아니라 방사상 및 방위각 두께 NU 모두에 대한 보상을 허용한다. 단지 예를 들면, 도 19 내지 도 21은 다른 예시적인 존 배치들을 도시한다. 다른 예들에서, 기판 지지부는 방사상 및 방위각 존들의 다른 배열들 및 조합들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 기판 지지부는 보다 적거나 (예를 들어, 2 개) 보다 많은 (예를 들어, 20 개 이상의) 존들을 포함할 수도 있고, 방사상 존 각각은 튜닝 가능성을 상승시키기 위해 2 내지 8 개 이상의 개별적으로 제어 가능한 방사상 및 방위각 존들로 세그먼트화될 수도 있다.
존들의 온도들은 공지된 NU 프로파일에 대한 미리 결정된 온도 제어 프로파일에 따라 제어될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 온도 제어 프로파일들은 (예를 들어, 온도 제어기 (162) 내 및/또는 제어기 (162) 에 의해 액세스 가능한 메모리 내에), 저장될 수도 있고 사용자에 의해 입력될 수도 있는, 등 한다. 온도 제어 프로파일들 각각은 (예를 들어, 미리 결정된 프로세스 또는 레시피, 프로세싱 챔버, 등에 대해) 미리 결정된 NU 프로파일과 상관될 수도 있다. 이에 따라, ALD 프로세스 동안, 히터 존들은 증착 NU들을 보상하도록 개별적으로 제어되고 조정될 수도 있다. 온도 제어 프로파일들은 기판 지지부의 존 각각에 대한 타깃 온도들에 대응하고 그리고 미리 결정된 기판 지지부에 대한 존들의 예상된 온도 출력들에 따라 캘리브레이팅될 수도 있다. 일부 예들에서, 온도 제어 프로파일들은 막 특성 (예를 들어, 두께, 증착 레이트, 등) 및/또는 존의 온도를 하나 이상의 히터 존 제어 파라미터들 (예를 들어, 듀티 사이클, 퍼센트 출력, 등) 에 상관시킨다. 이에 따라, 미리 결정된 온도 제어 프로파일은 목표된 온도 분포, 막 두께, 및/또는 다른 막 특성에 따라 검색될 수도 있고, 히터 존들은 검색된 온도 제어 프로파일의 히터 존 제어 파라미터들에 기초하여 제어된다.
각각의 히터 존들의 온도들은 하나 이상의 타입들의 피드백에 따라 제어될 수도 있다. 일 예에서, 존 각각은 각각의 온도 센서를 포함할 수도 있다. 또 다른 예에서, 존 각각의 온도들이 계산될 수도 있다. 예를 들어, (예를 들어, 전압 및 전류 센서들을 사용하여) 저항성 히터의 전압 및 전류는 저항성 히터의 저항을 결정하도록 측정될 수도 있다. 저항성 히터의 저항 특성들이 공지되기 때문에, 각각의 존의 온도는 온도의 연관된 변화에 의해 유발된 저항의 변화에 기초하여 계산될 수 있다. 일부 예들에서, 피드백은 온도 센서들 및 전압 및 전류와 같은 다른 센싱되거나 측정된 파라미터들을 사용하는 계산들의 조합을 사용하여 제공될 수도 있다.
도 22는 기판 지지부에 대한 온도 캘리브레이션 방법을 도시한다. 방법은 기판 지지부의 하나 이상의 TCE들에 대한 전력 입력을 계산하는 단계를 포함한다. 방법은 2200에서 시작될 수도 있다. 2202에서, 해결 모듈 (520) 은 하나 이상의 TCE들을 제 1 미리 결정된 전력 레벨로 설정한다. 2204에서, 온도 검출기 (161) 는 하나 이상의 TCE들의 제 1 온도들 또는 공간적 온도 응답 패턴을 검출한다.
2206에서, 해결 모듈 (520) 은 하나 이상의 TCE들을 하나 이상의 제 2 미리 결정된 전력 레벨들로 설정한다. 2208에서, 온도 검출기 (161) 는 하나 이상의 TCE들의 제 2 온도들 또는 공간적 온도 응답 패턴을 검출한다.
　일 실시 예에서, 제 1 미리 결정된 전력 레벨들의 설정 동안, TCE들 각각은 동일한 전력 레벨로 설정되고, 제 2 미리 결정된 전력 레벨들의 설정 동안, TCE들 각각은 전력 공급되지 않는다. 또 다른 실시 예에서, 제 1 미리 결정된 전력 레벨들은 TCE들에 대한 최대 전력 레벨들이다.
　2210에서, 솔빙 모듈 (520) 은 TCE들에 대해 제 1 온도들과 제 2 온도들 사이의 차들을 각각 계산한다. 따라서, TCE 각각에 대해 두 측정들이 취해진다. 최대 전력 레벨에서 그리고 전력이 차단된 (depowered) 상태에 있는 동안 TCE의 온도를 측정하는 대신, 대안적인 방법은 TCE를 중간 전력 레벨들로 설정하는 것 및 중간 전력 레벨들에 있는 동안 대응하는 온도들을 측정하는 것을 포함한다. 복수의 TCE들은 동시에 전력 공급될 수도 있다.
　2212에서, 해결 모듈 (520) 은 2210에서 계산된 차들에 기초하여 하나 이상의 TCE들의 시스템 응답을 계산한다. 일 실시 예에서, 계산된 시스템 응답은 공급된 전력과 하나 이상의 TCE들의 발생되는 온도들 사이의 관계를 결정하기 위한 알고리즘이다. 일 실시 예에서, 계산된 시스템 응답은 벡터들을 포함하는 매트릭스이다. 매트릭스는 단위 응답 매트릭스일 수 있다. 2214에서, 솔빙 모듈 (520) 은 시스템 응답을 반전시킬 수도 있다.
　2216에서, 솔빙 모듈 (520) 은 반전된 시스템 응답에 기초하여 하나 이상의 TCE들을 캘리브레이팅한다. 일 실시 예에서, 도 22의 방법은 또한 이 캘리브레이션을 검증하는 것을 포함할 수도 있다. 일 실시 예에서, 방법은 프로세싱될 기판 지지부 및/또는 기판의 2 차원 온도 예측을 수행하도록 적어도 하나의 열적 이미지 온도 검출기 (161) 를 조작하는 단계를 포함할 수도 있다. 유사하게, 방법은 열적 이미지에 기초하여 기판 지지부의 열 에너지 출력을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 2218에서 종료될 수도 있다.
　도 23은 도 22의 방법과 유사한 기판 지지부에 대한 또 다른 온도 캘리브레이션 방법을 도시한다. 방법은 2300에서 시작될 수도 있다. 2302에서, TCE는 전력 공급되지 않고 TCE의 제 1 온도가 측정된다. 2304에서, 제 1 온도가 메모리에 저장된다.
2306에서, 솔빙 모듈 (520) 은 TCE를 0보다 큰 (또는 제 1 전력 레벨) 업데이트된 (또는 제 2) 전력 레벨로 설정한다. 2308에서, 전력 공급된 TCE의 제 2 온도가 측정된다. 2310에서, 제 2 온도가 메모리에 저장된다.
2312에서, 솔빙 모듈 (520) 은 제 1 전력 레벨과 제 2 전력 레벨 간의 차를 결정하고 제 1 온도와 제 2 온도 간의 차가 결정된다. 2314에서, 솔빙 모듈 (520) 은 전력 레벨들 및 온도들의 차들을 저장한다. 2316에서, 솔빙 모듈 (520) 은 또 다른 전력 레벨 업데이트를 수행할지 여부를 결정한다. 그렇다면, 동작 2306이 수행되고, 그렇지 않으면 동작 2320이 수행된다.
2320에서, 솔빙 모듈 (520) 은 차 값들이 이전에 결정된 함수에 맞춤되는지 (fit) 여부를 결정한다. 그렇지 않다면, 동작 2322가 수행되고 함수가 차 값들에 맞춤된다. 이는 TCE 각각에 대해 수행될 수도 있다. 차 값들이 이전에 결정된 함수에 맞춤되면, 시스템 응답은 전력 레벨들, 온도들, 및 차들에 기초하여 2324에서 계산된다. 2326에서, 시스템 응답은 반전될 수도 있다. 방법은 2328에서 종료될 수도 있다.
상기 기술된 도 22 및 도 23의 방법은 제공된 전력 레벨들에 대한 시스템 응답을 결정하고 시스템 응답을 반전시킴으로써 타깃된 온도 프로파일에 대한 전력 수요들을 제공한다. 적외선 이미지 및 전력 설정 점들의 벡터화는 매트릭스 방정식을 사용하여 문제 해결을 허용한다.
이제 도 1, 도 5 및 도 24를 참조하면, 예시적인 캘리브레이션 및 프로세싱 시스템 (2400) 을 도시한다. 캘리브레이션 및 프로세싱 시스템 (2400) 은 도 1의 온도 제어기 (162), 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) (예를 들어, 도 5의 캘리브레이션 모듈 (522) 또는 솔빙 모듈 (520)), 구동 제어기 (2402), 멀티-존 기판 지지부 (2404), 온도 센서들 (2406), 계측 디바이스 (504), 및 열전대 기판 (2410) 을 포함한다. 멀티-존 기판 지지부 (2404) 는 기판 지지부 (104) 와 유사하게 구조화되고 동작될 수도 있다.
온도 캘리브레이션 시스템 (2400) 은 복수의 피드백 루프들 (2420, 2422, 2424) 을 포함한다. 피드백 루프들은: (i) 온도 센서들 (2406) 로부터 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 및/또는 구동 제어기 (2402) 로 제공된 온도 센서 신호들; (ii) 열전대 기판 (2410) 으로부터 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 및/또는 구동 제어기 (2402) 로 제공된 온도 센서 신호들; 및 (iii) 계측 디바이스 (504) 로부터 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 로 제공된 계측 신호들을 통해 제공된다. 피드백 루프들 중 하나는 수행될 캘리브레이션, 트리밍 또는 증착 프로세스를 위해 활용될 수도 있다. 복수의 피드백 루프들은 2 이상의 캘리브레이션, 트리밍 및/또는 증착 프로세스를 수행할 때 활용될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 피드백 루프는 제 1 트리밍 프로세스를 수행할 때 수행될 수도 있고 제 2 피드백 루프는 제 2 트리밍 프로세스를 수행할 때 수행될 수도 있다. 또 다른 예로서, 증착 동작을 수행할 때 제 1 피드백 루프가 사용될 수도 있고 증착 프로세스에 후속하는 트리밍 프로세스를 수행할 때 제 2 피드백 루프가 수행될 수도 있다.
피드백 루프들 (2420 및 2422) 은 멀티-존 기판 지지부 (2404) 및 열전대 기판 (2410) 의 하드웨어 미세 튜닝 캘리브레이션을 위해 각각 사용된다. 피드백 루프 (2424) 는 프로세스 챔버 (또는 프로세싱 모듈) 의 특정한 스테이션 내에서 기판 프로파일 매칭을 위한 프로세스 미세 튜닝을 위해 사용된다. 예로서, 프로세스 챔버 (또는 프로세싱 모듈) 는 미리 결정된 수의 스테이션들 (예를 들어, 4 개의 스테이션들) 을 포함할 수도 있고, 스테이션 각각은 각각의 멀티-존 기판 지지부를 포함한다. 온도 제어기 (162) 는 스테이션들 각각에서 캘리브레이션 및 프로세싱을 제어할 수도 있다.
동작 동안, 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 타깃 프로파일을 수신할 수도 있다. 타깃 프로파일은 사용자를 통해 로딩될 수도 있고 그리고/또는 네트워크 디바이스로부터 수신될 수도 있다. 타깃 프로파일은 타깃 기판 온도 프로파일, 타깃 기판 지지부 온도 프로파일, 타깃 전력 프로파일, 타깃 기판 두께 프로파일 등일 수도 있다. 프로파일들 각각은 기판에 걸친 타깃 온도들, 기판 지지부에 걸친 타깃 온도들, 타깃 임계 치수들 (예를 들어, 기판에 걸친 타깃 두께들), 등을 포함할 수도 있다. 타깃 프로파일은 예를 들어, 임계 치수, 트리밍 또는 증착 프로세스를 수행하도록 준비할 때 로딩될 수도 있다.
상기 기술된 동작들 및 기능들을 수행하는 것에 더하여, 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 기판의 온도 캘리브레이션 동안 열전대 기판 (2410) 으로부터 온도 신호들; 멀티-존 기판 지지부 (2404) 의 온도 캘리브레이션 동안 온도 센서들 (2406) 로부터의 온도 신호들; 및 감도 기판 프로파일 캘리브레이션 동안 계측 디바이스 (504) 로부터 제공된 계측 신호들을 수신할 수도 있다. 수신된 온도 신호들 및 계측 신호들에 기초하여, 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 구동 제어기 (2402) 를 제어하기 위한 제어 신호들을 생성한다. 구동 제어기 (2402) 는 PID (Proportional Integral Derivative) 제어기로서 동작할 수도 있고; 멀티-존 기판 지지부 (2404) 내의 온도 제어 엘리먼트들의 전력 및/또는 온도를 조정하기 위해 전력 설정사항들 (예를 들어, 전류 레벨들, 전압 레벨들 듀티 사이클들, 등) 을 조정할 수도 있고; 그리고/또는 멀티-존 기판 지지부 (2404) 로 공급된 냉각제의 온도 및/또는 플로우 레이트를 조정할 수도 있다. 구동 제어기 (2402) 는 멀티-존 기판 지지부 내의 온도 제어 엘리먼트들 및 멀티-존 기판 지지부를 통해 냉각제를 순환시키는 펌프에 제공되는 전력 신호들을 생성할 수도 있다. 구동 제어기 (2402) 는 또한 도 1의 펌프 (170) 에 대한 펌프 제어 신호 및/또는 다른 온도 제어 신호들을 생성할 수도 있다.
일 실시 예에서, 열전대 기판 (2410) 에 걸친 온도들은 듀티 사이클 설정 점들의 함수로서 캘리브레이팅된다. 사용자는 열전대 기판 (2410) 에 대한 온도 설정 점들의 특정한 세트를 포함하는 타깃 프로파일을 제공할 수도 있다. 이어서 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 멀티-존 기판 지지부 (2404) 의 온도 제어 엘리먼트들에 대한 대응하는 듀티 사이클 설정 점들을 결정할 수도 있다. 또 다른 실시 예에서, 멀티-존 기판 지지부 (2404) 에 걸친 온도들은 듀티 사이클 설정 점들의 함수로서 캘리브레이팅된다. 사용자는 멀티-존 기판 지지부 (2404) 에 대한 특정한 온도 설정 점들의 세트를 포함하는 타깃 프로파일을 제공할 수도 있다. 이어서 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 멀티-존 기판 지지부 (2404) 의 온도 제어 엘리먼트들에 대한 대응하는 듀티 사이클 설정 점들을 결정할 수도 있다. 2 개의 대안적인 실시 예들로서, 사용자는 열전대 기판 (2410) 및 멀티-존 기판 지지부 (2404) 에 대한 듀티 사이클 프로파일들을 제공할 수도 있다. 이어서 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 타깃 온도들을 결정할 수도 있고 타깃 온도들을 제공하도록 구동 제어기 (2402) 에 대한 대응하는 제어 신호들을 생성할 수도 있다. 이들 예시적인 실시 예들에 대해, 온도 캘리브레이션 값들을 포함하는 각각의 A-매트릭스는 듀티 사이클 설정 점들을 제공하기 전에 상기 기술된 바와 같이 결정될 수도 있다. 도 25는 A-매트릭스를 결정하기 위한 또 다른 예를 제공한다.
또 다른 실시 예에서, 사용자는 표면 및 층 치수들을 나타내는 타깃 기판 두께들 및/또는 다른 물리적 치수 프로파일을 포함하는 타깃 프로파일을 제공할 수도 있다. 이 치수들은 열전대 기판 (2410) 의 물리적 피처들의 두께들, 깊이들, 높이들, 및 폭들을 포함할 수도 있다. 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 제공된 타깃 프로파일에 기초하여 타깃 듀티 사이클들 및/또는 온도들의 세트를 결정할 수도 있다. 이는 온도들의 변화들에 대한 두께들의 변화들과 같은, 감도 캘리브레이션 값들을 갖는 S-매트릭스에 기초할 수도 있다. 도 27은 S-매트릭스를 결정하기 위한 또 다른 예를 제공한다.
캘리브레이션 및 프로세싱 시스템 (2400) 은 도 25 및 도 27의 방법들에 따라 동작될 수도 있다. 도 25는 온도 캘리브레이션 방법을 예시한다. 이하의 동작들은 반복적으로 수행될 수도 있다. 이하의 동작들은 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 에 의해 수행될 수도 있다.
방법은 2500에서 시작될 수도 있다. 2502에서, 미리 결정된 레시피들 및 열전대 (thermocouple; TC) 기판 플로우 요건들이 예를 들어, 온도 제어기 (162) 내로 로딩된다. 레시피들은 예를 들어, 종, 압력들, 플로우 레이트들, 등을 포함할 수도 있다. 레시피들은 타이밍 값들, 온도들, 등과 같은 다른 파라미터들을 포함할 수도 있다. TC 기판 플로우 요건들은 복수의 스테이션들이 캘리브레이팅되는 순서를 참조할 수도 있고, TC 기판이 TC 기판 및 스테이션들 각각과 연관된 캘리브레이션 값들을 획득하기 위해 스테이션들 각각에 배치되는 순서에 대응한다. 예를 들어, 4 개의 스테이션들이 있다면, 4 세트의 캘리브레이션 값들은 수행될 레시피 및/또는 프로세스 각각에 대해 결정될 수도 있다. 언급된 로딩은 사용자 또는 네트워크 디바이스로부터 상기 기술된 바와 같이 타깃 프로파일의 수신을 포함할 수도 있다.
2504에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 프로세스 챔버 및 대응하는 기판 지지부들을 미리 결정된 초기 온도들로 설정한다. 이는 온도 제어 엘리먼트들의 미리 결정된 초기 전력 파라미터들 및 기판 지지부들의 냉각제 온도들, 압력들 및/또는 플로우 레이트들을 설정하는 것을 포함할 수도 있다.
2506에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 (i) 정상-상태를 획득하기 위해 적어도 미리 결정된 기간 동안 제 1 준비 레시피 또는 다음 준비 레시피에 따라 프로세스 챔버를 실행시키고 (run), (ii) 아직 완료되지 않은 경우 하나 이상의 제어기들을 초기화할 수도 있다. 제 1 준비 레시피는 프로세스 챔버 및 기판 지지부를 미리 결정된 초기 온도들로 설정하는데 사용된 것과 동일하거나 상이할 수도 있다. 이는 기판 지지부의 하나 이상의 존들의 온도들의 상승을 포함할 수도 있다. 이하의 표 1은 이 방법의 반복들을 통해 구현되는 일련의 준비 레시피들의 일 예를 제공한다. 제 1 반복 동안, 초기 조건은 알려지지 않을 수도 있고 제 1 준비 레시피는 2509에서 구현되는 R1 분의 대기 기간을 갖는 E0로서 식별될 수도 있다. 다음 반복 동안, 초기 조건이 공지되고 준비 레시피 E0 (또는 마지막으로 구현된 준비 레시피) 와 연관되거나 준비 레시피 E0으로 참조되고 다음 준비 레시피가 구현된다. 초기 조건은 마지막 준비 레시피를 구현한 결과로서 프로세스 챔버 및 기판 지지부들의 온도들뿐만 아니라 프로세스 챔버 및 기판 지지부들의 다른 상태들을 지칭할 수도 있다. 준비 레시피들은 TC 기판의 RTD들 (resistance temperature detectors) 의 안정화를 확인하기 위해 TDMS (Technical Data Management Streaming) 파일 데이터를 생성하도록 길 수도 있다.
Figure pct00005
2508에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 프로세스 챔버 및 기판 지지부들 (또는 기판 지지부들의 상단 플레이트들) 의 온도들이 미리 결정된 온도들 (예를 들어, 미리 결정된 초기 온도들) 이상인지 여부를 결정한다. 그렇다면, 동작 2509가 수행된다.
2509에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 정상-상태 조건에 도달했는지 여부를 결정한다. 이는 예를 들어 제 1 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부 및/또는 프로세스 챔버 및 기판 지지부들의 온도들이 제 1 미리 결정된 기간 (예를 들어, 10 내지 60 분) 동안 안정화되었는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 프로세스 챔버 내에서 화학 물질 (또는 종 (species)) 을 충전하는 것을 억제할 수도 있다.
제 1 미리 결정된 (또는 대기) 기간은 효율 목적들을 위해 사용된다. 이는 이 방법의 반복 각각에 대해 정상-상태가 발생하도록 충분히 오래 대기하는 동안 레시피 각각과 연관된 캘리브레이션이 수행되게 한다. 초기 조건 및 새로운 조건 (또는 현재 준비 레시피) 을 아는 것에 의해, 정상-상태에 도달하기 위한 시간의 양은 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 에 의해 결정될 수도 있다. 제 1 미리 결정된 기간은 정상-상태에 도달하기 위해 결정된 시간의 양에 기초하여 결정될 수도 있다. 대기 시간은 초기 조건 및 새로운 조건에 기초하여 설정될 수도 있다. 예를 들어, 온도 제어 엘리먼트들 중 하나 이상에 대한 전력이 손실되고, 잘못된 레시피가 실행되고, 실험들이 고장난 경우, 그리고/또는 다른 결함이 검출되면, 대기 시간은 증가될 수도 있다. 대기 시간은 안전 시간량 (예를 들어, 60 분) 만큼 증가될 수도 있다.
2510에서, TC 기판 및 더미 기판들은 프로세스 챔버의 각각의 스테이션들 내로 그리고 각각의 기판 지지부들 상에 로딩된다. TC 기판은 스테이션들 중 하나로 로딩되고 더미 기판들은 다른 스테이션들에 로딩된다. 기판 지지부들 상의 기판들의 자동 센터링이 수행된다. TC 기판은 노치 (notch) 또는 다른 기준 지점을 포함할 수도 있다. 기준 지점의 위치는 대응하는 스테이션에서 TC 기판의 각도 위치를 나타내도록 기록된다. TC 기판의 위치 및 배향, TC 기판의 식별자 (ID), 기판 지지부의 ID, 스테이션의 ID, 및 프로세스 챔버의 ID는 메모리에 저장되고 동작 2512 동안 수집된 데이터에 링크될 수도 있다. 이 방법의 복수의 반복들 동안, TC 기판은 스테이션들 각각에 배치된다. TC 기판의 기준 지점은 스테이션들 각각에 있을 때 상이한 각도 위치에 있을 수도 있다.
2511에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 TC 기판의 온도들이 미리 결정된 온도들 이상인지 여부를 결정한다. 그렇다면, 동작 2512가 수행된다. 2512에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 동작 2513으로 진행하기 전에 제 2 미리 결정된 기간 (예를 들어, 300 초) 동안 대기한다. 예를 들어, 온도 제어 엘리먼트들 중 하나 이상에 대한 전력이 손실되고, 잘못된 레시피가 실행되고, 실험들이 고장난 경우, 그리고/또는 다른 결함이 검출되면, 대기 시간은 증가될 수도 있다. 대기 시간은 안전 시간량 (예를 들어, 60 분) 만큼 증가될 수도 있다.
2513에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 제 3 미리 결정된 시간 기간 (예를 들어, 10 초) 에 대해 그리고 미리 결정된 주파수 (예를 들어, 4 Hz) 에서 온도 데이터를 수집한다. 데이터는 현재 레시피, TC 기판, 스테이션, TC 기판 위치 및 배향, 전력 파라미터들, 및/또는 다른 관련된 파라미터들을 식별하는 것을 포함할 수도 있다. TC 기판에 대해 수집된 온도 데이터의 예시적인 플롯들이 도 26a 내지 도 26j에 도시된다. 플롯들의 영역 각각은 각각의 온도 범위를 갖는다. 도 26a의 플롯의 영역들은 A1 내지 A11로 지정된다. 플롯 각각의 온도 범위들은 상이하고, 일반적으로 이들 예시적인 플롯들에 대해, 영역이 보다 작을수록 영역이 보다 뜨겁다. 도 26a 내지 도 26d 및 도 26f 내지 도 26j의 플롯들 각각은 특정한 구역의 온도들이 상승될 때 특정한 레시피에 대해 수집된 온도들을 지칭할 수도 있다. 도 26e는 특정한 존이 상승되지 않을 때 초기 온도들 또는 온도들을 지칭할 수도 있다. 2514에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 예를 들어, TDMS 파일들로서 수집된 온도 데이터 및 대응하는 정보를 익스포트 (export) 및/또는 저장할 수도 있다.
2516에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 캘리브레이션이 스테이션들 중 또 다른 스테이션에 대해 수행되는지 여부를 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 2518이 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 동작 2520이 수행될 수도 있다.
2518에서, 더미 기판들 중 하나는 캘리브레이팅될 다음 스테이션으로부터 제거되고 TC 기판은 스테이션 내로 로딩된다. 더미 기판은 TC 기판이 제거된 스테이션에 로딩된다. 자동 기판 센터링은 TC 기판 및 로딩된 더미 기판에 대해 수행된다. TC 기판의 위치 및 배향 및 스테이션 ID가 기록된다.
2520에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 캘리브레이션이 또 다른 레시피에 대해 수행되는지 여부를 결정한다. 그렇다면, 동작 2522가 수행되고, 그렇지 않으면 동작 2526이 수행된다.
2522에서, 프로세스 챔버가 배기된다. 2524에서, 기판들은 프로세스 챔버로부터 제거된다. 동작 2506은 동작 2524에 후속하여 수행될 수도 있다.
2526에서, 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 TC 기판의 위치 및 배향을 포함하고 그리고/또는 이에 링크되는, 수집된 온도 데이터 및 다른 관련 정보에 기초하여 스테이션들 각각에 대한 온도 캘리브레이션 값들을 포함하는 하나 이상의 A-매트릭스들을 결정할 수도 있다. 예로서, TC 기판 및 스테이션들 중 하나에 대한 A-매트릭스는 방정식 5 및 방정식 6 중 하나 이상을 사용하여 결정될 수도 있고, 여기서
Figure pct00006
는 타깃 온도들을 포함하는 nx1 열 벡터 매트릭스이고,
Figure pct00007
는 nxn 대각 점별 가중치 매트릭스이고,
Figure pct00008
는 존 캘리브레이션 A-매트릭스이고,
Figure pct00009
는 듀티 사이클 열 벡터 매트릭스이고,
Figure pct00010
는 초기 온도들의 매트릭스이고,
Figure pct00011
는 기판 온도이고,
Figure pct00012
는 기판의 온도의 변화이고,
Figure pct00013
는 듀티 사이클에 대한 특정한 설정 점을 지칭하고,
Figure pct00014
는 일반 (또는 실제) 듀티 사이클이고,
Figure pct00015
은 기판 지지부의 특정한 베이스 플레이트 (또는 설정 점) 온도이고,
Figure pct00016
는 기판 지지부의 일반적인 (또는 실제) 온도이고, 여기서 n은 2 이상의 정수이고 측정된 지점의 수를 참조할 수도 있다. 언급된 온도들 각각은 TC 기판 또는 기판 지지부가 캘리브레이팅되는지 여부에 따라 TC 기판의 온도 또는 대응하는 기판 지지부의 온도를 지칭할 수도 있다. 방정식 5는 존 캘리브레이션 A-매트릭스를 풀기 위해 재배열될 수도 있다. 예로서, 듀티 사이클 열 벡터 매트릭스
Figure pct00017
는 듀티 사이클 타깃 값들을 포함하는 10x1 매트릭스일 수도 있다.
Figure pct00018
(5)
Figure pct00019
(6)
센서 어레이 캘리브레이션 A-매트릭스는 존 캘리브레이션 A-매트릭스를 제공하도록 보간될 (interpolate) 수도 있다. 예로서, 센서 어레이 캘리브레이션 A-매트릭스는 65x10 매트릭스일 수도 있고 TC 기판의 센서 어레이의 온도 검출 지점들을 지칭할 수도 있다. 존 캘리브레이션 A-매트릭스
Figure pct00020
는 nx10 매트릭스일 수도 있다. 존 캘리브레이션 A-매트릭스
Figure pct00021
의 캘리브레이션 값들은 기판 지지부 및/또는 TC 기판의 존들에 각각 대응할 수도 있다.
캘리브레이션에 이어서 그리고 예로서, 열 매트릭스
Figure pct00022
는 입력으로서 제공되고 듀티 사이클 매트릭스
Figure pct00023
는 방정식 5를 사용하여 결정된 존 캘리브레이션 A-매트릭스
Figure pct00024
에 기초하여 결정된다. 듀티 사이클 매트릭스
Figure pct00025
는 열 매트릭스
Figure pct00026
에 가장 적합할 수도 있다. 또 다른 예로서, 듀티 사이클 매트릭스
Figure pct00027
는 입력으로서 제공되고 열 매트릭스
Figure pct00028
는 방정식 5를 사용하여 결정된 존 캘리브레이션 A-매트릭스
Figure pct00029
에 기초하여 결정된다. 열 매트릭스
Figure pct00030
는 듀티 사이클 매트릭스
Figure pct00031
에 가장 적합할 수도 있다. 듀티 사이클 매트릭스
Figure pct00032
는 최소 평균 제곱 또는 최소 제곱 회귀 알고리즘을 사용하여 결정될 수도 있다.
A-매트릭스의 지점들이 균일하지 않다면 (예를 들어, 특정한 위치에 고밀도의 지점들이 있고 이는 시스템이 그 위치에 보다 높은 분해능을 제공하기 때문이다), 가중치들은 특정한 지점들의 값들을 우선 순위화하도록 사용될 수도 있다. 포인트들은 예를 들어, 사용자 입력들에 기초하여 우선 순위화될 수도 있다. 이 가중치는 듀티 사이클들에 대해 최소 제곱 회귀 솔루션을 제공할 때 영향을 줄 수도 있다. 특정한 위치에 보다 높은 밀도의 지점들이 있을 때, "오버피팅 (overfitting)" 상태가 발생할 수 있다. 용어 "오버피팅"은 온도 존들보다 센서 어레이 캘리브레이션 A-매트릭스
Figure pct00033
내에 보다 많은 지점들이 있을 때를 지칭한다. 방법은 2528에서 종료될 수도 있다.
상기 기술된 방법을 수행하는 것에 후속하여, 수집된 데이터 및 반복들 및 준비 레시피들 각각에 대한 대응하는 정보를 사용하여 생성된 TDMS 파일들이 수집되고, 결정된 A-매트릭스들 (또는 A-매트릭스들) 이 검증될 수도 있다. 이는 하나 이상의 A-매트릭스들을 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 로 로딩하는 것을 포함할 수도 있다. 준비 레시피는 프로세스 챔버 및/또는 기판 지지부의 온도가 미리 결정된 온도 (예를 들어, 50 ℃) 로 설정되는 온도 모드에서 동작하는 동안 상기 기술된 바와 같이 실행된다. 이어서 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 상기 기술된 바와 같이 미리 결정된 기간 (예를 들어, 60 분) 동안 대기한다. 이어서 TC 기판은 온도들을 검출하기 위해 기판 플로우 순서로 한번에 하나씩 스테이션들 내로 로딩된다. 데이터 지점들 (즉, 측정된 온도들) 이 미리 결정된 온도의 미리 결정된 범위 (예를 들어, ± 0.5 ℃) 내에 있다면, 하나 이상의 A-매트릭스들이 검증된다. 데이터 지점들이 미리 결정된 온도의 미리 결정된 범위 (예를 들어, ± 0.5 ℃) 밖에 있다면, 도 25의 캘리브레이션 프로세스는 반복될 수도 있고 그리고/또는 캘리브레이션 에러가 보고될 수도 있다.
도 27은 예시적인 감도 캘리브레이션 방법을 도시한다. 이 방법은 도 25의 방법을 수행한 후 및/또는 A-매트릭스들의 생성에 후속하여 수행될 수도 있다. 이하의 동작들은 반복적으로 수행될 수도 있다. 이하의 동작들은 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 에 의해 수행될 수도 있다.
방법은 2700에서 시작될 수도 있다. 2702에서, 미리 결정된 레시피들 및 타깃 기판 플로우 요건들은 예를 들어, 온도 제어기 (162) 내로 로딩된다. 레시피들은 예를 들어, 종, 압력들, 플로우 레이트들, 등을 포함할 수도 있다. 레시피들은 타이밍 값들, 온도들, 등과 같은 다른 파라미터들을 포함할 수도 있다. 타깃 기판 플로우 요건들은 스테이션들의 세트들이 캘리브레이팅되는 순서를 참조할 수도 있고, 하나 이상의 타깃 기판들이 타깃 기판(들) 및 스테이션들과 연관된 감도 캘리브레이션 값들을 획득하기 위해 스테이션들에 배치되는 순서에 대응한다. 예를 들어, 4 개의 스테이션 모듈에 대해, 2 개의 스테이션들은 이 방법의 제 1 반복을 위한 타깃 스테이션들일 수도 있고 다른 2 개의 스테이션들은 이 방법의 제 2 반복을 위한 타깃 스테이션들일 수도 있다. 반복 각각 동안, 캘리브레이션 값들의 세트들은 타깃 스테이션들에 대해 각각 수집된다. 언급된 로딩은 사용자 또는 네트워크 디바이스로부터 상기 기술된 바와 같이 타깃 프로파일의 수신을 포함할 수도 있다.
2704에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 프로세스 챔버 및 기판 지지부들을 미리 결정된 초기 온도들로 설정한다. 이는 온도 제어 엘리먼트들의 미리 결정된 초기 전력 파라미터들; 및 기판 지지부들의 냉각제 온도들, 압력들 및 플로우 레이트들을 설정하는 것을 포함할 수도 있다.
2706에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 (i) 정상-상태를 획득하기 위해 적어도 미리 결정된 기간 동안 제 1 준비 레시피 또는 다음 준비 레시피에 따라 프로세스 챔버를 실행시키고, (ii) 아직 완료되지 않은 경우 하나 이상의 제어기들을 초기화할 수도 있다. 제 1 준비 레시피는 프로세스 챔버 및 기판 지지부를 미리 결정된 초기 온도들로 설정하는데 사용된 것과 동일하거나 상이할 수도 있다. 이는 기판 지지부의 하나 이상의 존들의 온도들의 상승을 포함할 수도 있다. 이하의 표 2는 이 방법의 반복들을 통해 구현되는 일련의 준비 레시피들의 일 예를 제공한다. 제 1 반복 동안, 초기 조건은 알려지지 않을 수도 있고 제 1 준비 레시피는 2509에서 구현되는 W1 분의 대기 기간을 갖는 S0로서 식별될 수도 있다. 다음 반복 동안, 초기 조건이 공지되고 준비 레시피 S0 (또는 마지막으로 구현된 준비 레시피) 와 연관되거나 준비 레시피 S0으로 참조되고 다음 준비 레시피가 구현된다. 초기 조건은 마지막 준비 레시피를 구현한 결과로서 프로세스 챔버 및 기판 지지부들의 온도들뿐만 아니라 프로세스 챔버 및 기판 지지부들의 다른 상태들을 지칭할 수도 있다.
Figure pct00034
2708에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 프로세스 챔버 및 기판 지지부들 (또는 기판 지지부들의 상단 플레이트들) 의 온도들이 미리 결정된 온도들 (예를 들어, 미리 결정된 초기 온도들) 이상인지 여부를 결정한다. 그렇다면, 동작 2709가 수행된다.
2709에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/해결 모듈 (2401) 은 정상-상태 조건에 도달했는지 여부를 결정한다. 이는 예를 들어 제 1 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부 및/또는 프로세스 챔버 및 기판 지지부들의 온도들이 제 1 미리 결정된 기간 (예를 들어, 10 내지 60 분) 동안 안정화되었는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 제 1 미리 결정된 (또는 대기) 기간은 효율 목적들을 위해 사용된다. 이는 이 방법의 반복 각각에 대해 정상-상태가 발생하도록 충분히 오래 대기하는 동안 레시피 각각과 연관된 캘리브레이션이 수행되게 한다. 초기 조건 (또는 마지막 준비 레시피와 연관된 조건) 및 새로운 조건 (또는 현재 준비 레시피와 연관된 조건) 을 아는 것에 의해, 정상-상태에 도달하기 위한 시간의 양은 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 에 의해 결정될 수도 있다. 제 1 미리 결정된 기간은 정상-상태에 도달하기 위해 결정된 시간의 양에 기초하여 결정될 수도 있다. 대기 시간은 초기 조건과 새로운 조건에 따라 설정된다. 예를 들어, 온도 제어 엘리먼트들 중 하나 이상에 대한 전력이 손실되고, 잘못된 레시피가 실행되고, 실험들이 고장난 경우, 그리고/또는 결함이 검출되면, 대기 시간은 증가될 수도 있다. 대기 시간은 안전 시간량 (예를 들어, 60 분) 만큼 증가될 수도 있다.
2710에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 프로세스 챔버 내의 화학 물질 (또는 종) 을 충전할 수도 있다. 2712에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 감도 값들을 결정할 타깃 스테이션들을 결정할 수도 있다.
2714에서, 블랭크 기판들은 프로세스 챔버의 각각의 타깃 스테이션들 내로 그리고 각각의 기판 지지부들 상에 로딩된다. 더미 기판들은 비-타깃 스테이션들에 로딩될 수도 있다. 이것이 이 방법의 제 2 이상의 반복이고 이 동작을 수행하기 전에 스테이션들 내에 배치된 기판들이 있다면, 이전에 로딩된 기판들 각각은 (i) 프로세스 챔버로부터 제거되고 또 다른 기판으로 교체될 수도 있고, 또는 (ii) 스테이션들 중 또 다른 스테이션으로 이동할 수도 있다. 0 개 이상의 스테이션들은 비-타깃 스테이션들일 수도 있다. 더미 웨이퍼들이 비-타깃 스테이션들에 로딩되지 않으면, 스테이션들 각각에 대한 핸들링 시퀀스가 미리 결정된 핸들링 시퀀스와 매칭한다고 결정하기 위해 검증이 수행된다. 검증은 블랭크 기판들 및 더미 기판들이: 정확한 실행 경로, 궤적 및 배치; 정확한 담금 시간들; 각각의 스테이션들 내에서 정확한 각도 위치들; 및/또는 정확한 로드 시퀀스를 갖는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수도 있다.
대응하는 기판 지지부들 상의 블랭크 기판들의 자동 센터링이 수행된다. 블랭크 기판들은 노치들 또는 다른 기준 지점들을 포함할 수도 있다. 기준 지점들의 위치들은 스테이션들에서 블랭크 기판들의 각도 위치들을 나타내는 것으로 기록된다. 블랭크 기판들의 위치들 및 배향들, 블랭크 기판들의 ID들, 대응하는 기판 지지부들의 ID들, 대응하는 스테이션들의 ID들, 및 프로세스 챔버의 ID는 메모리에 저장될 수도 있고 동작 2716 및 동작 2720 동안 수집된 데이터에 링크될 수도 있다.
2716에서, 계측 디바이스 (504) 는 제 1 측정 데이터를 제공하기 위해 프리-스캔을 수행하고 블랭크 기판들의 물리적 임계 치수 측정값들 및/또는 다른 측정값들을 취할 수도 있다. 제 1 측정 데이터는 타원 측정 데이터를 포함할 수도 있다.
2718에서, 미리 결정된 타깃 프로세스가 스테이션들 각각에 대해 실행될 수도 있다. 이는 상기 기술된 바와 같이 트리밍 또는 증착 프로세스일 수도 있다. 타깃 프로세스는 모든 스테이션들 또는 스테이션들의 서브세트 상에서 실행될 수도 있다. 일 실시 예에서, 타깃 프로세스는 스테이션들에 걸친 일관성 또는 전면 스테이션과 후면 스테이션 사이의 일관성이 있다고 결정될 때까지 모든 스테이션상에서 실행된다. 타깃 프로세스는 2 개 이상의 스테이션들 상에서 동시에 실행될 수도 있다.
2719에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 현재 레시피와 연관된 미리 결정된 기간을 대기할 수도 있고, 대기 기간들의 예들은 표 2에 도시된다. 예를 들어, 온도 제어 엘리먼트들 중 하나 이상에 대한 전력이 손실되고, 잘못된 레시피가 실행되고, 실험들이 고장난 경우, 그리고/또는 결함이 검출되면, 대기 시간은 증가될 수도 있다. 대기 시간은 안전 시간량 (예를 들어, 60 분) 만큼 증가될 수도 있다.
2720에서, 계측 디바이스 (504) 는 제 1 측정 데이터에 필적할 수 있는 제 2 측정 데이터를 제공하기 위해 포스트-스캔을 수행하고 블랭크 기판들의 물리적 임계 치수 측정값들 및/또는 다른 측정값들을 취할 수도 있다. 제 2 측정 데이터는 타원 측정 데이터를 포함할 수도 있다.
2722에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 수집된 제 1 측정 데이터 및 제 2 측정 데이터 및 대응하는 정보를 예를 들어, TDMS 파일들로서 익스포트 및/또는 저장할 수도 있다. 제 1 측정 데이터 및 제 2 측정 데이터 및 대응하는 정보는 온도 제어기 (162) 및 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 에 액세스 가능한 메모리에 저장될 수도 있다.
2724에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 현재 레시피를 사용하여 프로세싱될 하나 이상의 타깃 스테이션들의 또 다른 세트가 있는지 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 2714가 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 동작 2726이 수행된다.
2728에서, 프로세스 챔버가 배기된다. 2730에서, 블랭크 및 더미 기판들이 프로세스 챔버로부터 제거된다. 동작 2706은 동작 2730에 후속하여 수행될 수도 있다.
스테이션 각각에 대해 평가된 기판들의 수는 반복 각각 동안 타깃팅된 (또는 테스트된) 스테이션들의 수에 따라, 이 방법의 반복들의 수 이하일 수도 있다. 스테이션 각각에 대해 평가된 기판들의 수는 레시피들의 수와 동일할 수도 있다.
2726에서, 온도 제어기 (162) 및/또는 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 캘리브레이션이 또 다른 레시피에 대해 수행되는지 여부를 결정한다. 그렇다면, 동작 2728이 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 동작 2732가 수행된다.
2732에서, 캘리브레이션/솔빙 모듈 (2401) 은 기판들의 위치들 및 배향들을 포함하고 그리고/또는 이에 링크되는, 수집된 계측 데이터 (제 1 측정 데이터 및 제 2 측정 데이터) 및 다른 관련 정보에 기초하여 블랭크 기판들에 대한 감도 캘리브레이션 값들을 포함하는 하나 이상의 S-매트릭스들을 결정할 수도 있다. 예로서, 기판 및 스테이션들 중 하나에 대한 S-매트릭스는 식 7을 사용하여 결정될 수도 있고, 여기서
Figure pct00035
는 트리밍 또는 증착 프로세스의 결과로서 타깃 임계 치수 (예를 들어, 층 두께 또는 피처 깊이 또는 폭) 를 지칭하고,
Figure pct00036
는 기판 파라미터의 변화 (예를 들어, 임계 치수의 변화) 이고,
Figure pct00037
은 기판 온도이고, 그리고
Figure pct00038
는 기판의 온도의 변화이다.
Figure pct00039
(7)
방법은 2734에서 종료될 수도 있다. 기판 파라미터의 변화는 2718에서 타깃 프로세스를 실행한 후 기판의 피처의 치수의 제 1 측정 값과 기판의 피처의 치수의 제 2 측정 값 간의 차와 같은, 제 1 측정 데이터와 제 2 측정 데이터의 대응하는 값들 간의 차와 같을 수도 있다. 온도의 변화는 타깃 프로세스를 실행하기 전에 피처 (또는 기판 지지부의 대응하는 부분) 의 온도 및 타깃 프로세스에 후속하는 피처 (또는 기판 지지부의 대응하는 부분) 의 온도를 지칭할 수도 있다.
도 25 및 도 27의 상기 기술된 동작들은 예시적인 예들을 의미한다. 동작들은 적용 예에 따라 순차적으로, 동기하여, 동시에, 연속적으로, 오버랩핑 시간 기간들 동안 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 임의의 동작들이 구현 예 및/또는 이벤트들의 시퀀스에 따라 수행되지 않거나 스킵될 수도 있다.
상기 기술된 방법들은 기판 지지부들의 온도 제어 엘리먼트들의 전력 레벨들, 전류 레벨들, 전압들, 듀티 사이클들 등과 같은 입력들의 함수로서 정상-상태 기판 온도들을 추정하기 위한 예시적인 구현 예들을 제공한다. 정상-상태 기판 온도들은 S-매트릭스들에 의해 제공된 감도 모델을 사용하여 프로세스 결과들에 상관되고 예를 들어, 기판들의 막 두께들 및/또는 다른 온도 민감 파라미터들을 제어하도록 프로세스 튜닝을 위해 사용된다. 기판들에 걸친 (또는 기판 내의) 온도들은 모니터링되고 그리고/또는 추정되고 기판들의 온도들의 정밀한 튜닝을 위해 사용된다. 이는 A-매트릭스들에 의해 제공된 온도 모델의 사용을 포함한다. 온도 모델에 대한 캘리브레이션 데이터는 TC 기판을 사용하여 수집된다. 캘리브레이션 데이터는 제어기 (예를 들어, 온도 제어기 (162)) 및/또는 캘리브레이션 모듈 (522) 에 제공될 수도 있고, 이어서 A-매트릭스들 및 따라서 온도 모델을 제공하기 위해 측정된 온도 데이터 대 대응하는 입력들에 대해 선형 회귀를 수행할 수도 있다.
이어서 솔빙 모듈 (520) 은 임의의 미리 결정된 입력에 대한 A-매트릭스들 및/또는 온도 모델에 기초하여 프로세싱 동안 기판 온도들을 추정할 수도 있다. 대안으로서, 온도 모델은 제공된 또는 타깃 기판 온도들에 기초하여 추천된 프로세스 입력 값들 (예를 들어, 기판 지지부들의 온도 제어 엘리먼트들의 전력 레벨들, 전류 레벨들, 전압들, 듀티 사이클들, 등) 을 결정하도록 반전될 수도 있다. 일 실시 예에서, 튜닝은 특정한 온도 또는 입력 파라미터 프로파일을 제공하는 사용자 및 온도 제어 엘리먼트 파라미터들, 기판 온도들 또는 기판 지지부 온도들을 포함하는 최적의 (best-fit) 솔루션을 제공하는 제어기에 의해 수행된다. 프로파일 튜닝 모드에서, 프로세스-특정 감도 프로파일이 계산되고 사용자는 기판의 요청된 막 특성 프로파일 (예를 들어, 두께 프로파일) 을 제공한다. 솔빙 모듈 (520) 은 요청된 막 특성 프로파일을 만족시키기 위해 최적의 온도 제어 엘리먼트 입력 프로파일을 계산하도록 감도 모델 및 온도 모델 모두를 반전시킨다.
개시된 바와 같이 솔빙 모듈 (520) 의 사용은 프로세스 개발 시간들을 감소시키고 툴-대-툴 및 스테이션-대-스테이션 변동을 보정하도록 알고리즘 기반 하드웨어 및 프로세스 미세 튜닝을 인에이블한다. 미세 튜닝은 기판 임계 치수 프로파일들, 예를 들어 막 두께를 ± 3 Å로 미세 튜닝하는 것이다. 이 미세 튜닝은 프로세스 시간을 절약하고 프로세스 엔지니어들이 프로세스 요건들을 충족시키기 위해 최상의 온도 프로파일을 제공하는 최상의 온도 제어 엘리먼트 입력들을 찾기 위해 수많은 기판들에 대해 시행 착오 프로세스들을 수행할 필요성을 제거한다. 이는 최상의 온도 제어 엘리먼트 입력들을 찾기 위한 시간과 리소스들을 절약한다. 최상의 온도 제어 엘리먼트 입력들이 스테이션 및 프로세스 챔버 각각에 대해 용이하게 결정될 수 있기 때문에, 미세 튜닝은 또한 스테이션 및 프로세스 챔버 각각에서 시행 착오 프로세스를 복제하는 것과 연관된 시간 및 리소스들을 절약한다. 기판 온도 모델은: 복수의 스테이션들 및 프로세스 챔버들에 걸쳐 타깃 기판 온도들을 매칭시키고; 툴-대-툴 가변성에 대한 보정 적용; 상이한 막 특성 프로파일들을 필요로 할 수도 있는 새로운 기판 프로세스 층들을 신속하게 튜닝하도록 사용될 수도 있다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 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 청구항들의 연구 시 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, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시 예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 다른 실시 예들과의 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 엘리먼트들이 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 명세서에 사용된 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 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 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 전자장치와 통합될 수도 있다. 전자장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 유형에 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, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드 록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에 이블하고 (enable), 엔드포인트 측정들을 인에 이블하는, 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 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 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 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하거나, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하거나, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하거나, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하거나, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하거나, 새로운 프로세스를 시작하기 위해서, 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 Internet을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에 이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 일 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
이하의 정의들을 포함하는 본 출원에서, 용어 "모듈" 또는 용어 "제어기"는 용어 "회로"로 대체될 수도 있다. 용어 "모듈"은 ASIC (application specific integrated circuit); 디지털, 아날로그, 또는 혼합된 아날로그/디지털 이산 회로; 디지털, 아날로그, 또는 혼합된 아날로그/디지털 집적 회로; 조합 논리 회로; FPGA (field programmable gate array); 코드를 실행하는 프로세서 회로 (공유, 전용, 또는 그룹); 프로세서 회로에 의해 실행된 코드를 저장하는 메모리 회로 (공유, 전용, 또는 그룹); 기술된 기능성을 제공하는 다른 적합한 하드웨어 컴포넌트들; 또는 시스템-온-칩에서와 같이, 상기 일부 또는 전부의 조합을 지칭하거나, 일부일 수도 있고, 포함할 수도 있다.
모듈은 하나 이상의 인터페이스 회로들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 인터페이스 회로들은 LAN (local area network), Internet, WAN (wide area network), 또는 이들의 조합들에 연결된 유선 또는 무선 인터페이스들을 포함할 수도 있다. 본 개시의 임의의 미리 결정된 모듈의 기능성은 인터페이스 회로들을 통해 연결된 복수의 모듈들 사이에 분배될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 모듈들은 부하 균형 (load balancing) 을 허용할 수도 있다. 다른 예에서, 서버 (또한 리모트, 또는 클라우드로 공지됨) 모듈은 클라이언트 모듈을 대신하여 일부 기능을 달성할 수도 있다.
상기 사용된 바와 같이, 용어 코드는 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 마이크로코드를 포함할 수도 있고, 프로그램들, 루틴들, 함수들, 클래스들, 데이터 구조들, 및/또는 객체들을 지칭할 수도 있다. 용어 공유 프로세서 회로는 복수의 모듈들로부터 일부 또는 모든 코드를 실행하는 단일 프로세서 회로를 포괄한다. 용어 그룹 프로세서 회로는 부가적인 프로세서 회로들과 조합하여, 하나 이상의 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 실행하는 프로세서 회로를 포괄한다. 복수의 프로세서 회로들에 대한 참조들은 개별 다이들 상의 복수의 프로세서 회로들, 단일 다이 상의 복수의 프로세서 회로들, 단일 프로세서 회로의 복수의 코어들, 단일 프로세서 회로의 복수의 쓰레드들, 또는 이들의 조합을 포괄한다. 용어 공유 메모리 회로는 복수의 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 단일 메모리 회로를 포괄한다. 용어 그룹 메모리 회로는 부가적인 메모리들과 조합하여, 하나 이상의 모듈들로부터의 일부 또는 모든 코드를 저장하는 메모리 회로를 포괄한다.
용어 메모리 회로는 용어 컴퓨터 판독 가능 매체의 서브세트 (subset) 이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 컴퓨터 판독 가능 매체는 매체를 통해 (예컨대 반송파 상에서) 전파하는 일시적인 전기적 또는 전자기적 신호들을 포괄하지 않는다; 따라서 용어 컴퓨터 판독 가능 매체는 유형의 (tangible) 비일시적인 것으로 간주될 수도 있다. 비일시적, 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체의 비제한적인 예들은 (플래시 메모리 회로, EPROM (erasable programmable read-only memory) 회로, 또는 마스크 ROM 회로와 같은) 비휘발성 메모리 회로들, (SRAM (static random access memory) 회로 또는 DRAM (dynamic random access memory) 회로와 같은) 휘발성 메모리 회로들, (아날로그 또는 디지털 자기 테이프 또는 하드 디스크 드라이브와 같은) 자기 저장 매체, 및 (CD, DVD, 또는 Blu-ray 디스크와 같은) 광학 저장 매체이다.
본 출원에 기술된 장치들 및 방법들은 컴퓨터 프로그램들로 구현된 하나 이상의 특정한 기능들을 실행하도록 범용 컴퓨터를 구성함으로써 생성된 특수 목적 컴퓨터에 의해 부분적으로 또는 완전히 구현될 수도 있다. 상기 기술된 기능적 블록들, 플로우차트 컴포넌트들, 및 다른 엘리먼트들은 숙련된 기술자 또는 프로그래머의 일상적인 작업에 의해 컴퓨터 프로그램들로 변환될 수 있는 소프트웨어 사양들로서 기능한다.
컴퓨터 프로그램들은 적어도 하나의 비일시적인, 유형의 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장되는 프로세서-실행 가능 인스트럭션들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램들은 또한 저장된 데이터를 포함하거나 의존할 수도 있다. 컴퓨터 프로그램들은 특수 목적 컴퓨터의 하드웨어와 상호 작용하는 BIOS (basic input/output system), 특수 목적 컴퓨터의 특정한 디바이스들과 상호 작용하는 디바이스 드라이버들, 하나 이상의 운영 체제들, 사용자 애플리케이션들, 백그라운드 서비스들, 백그라운드 응용 프로그램, 등을 포괄할 수도 있다.
컴퓨터 프로그램들은: (i) HTML (hypertext markup language), XML (extensible markup language), 또는 JSON (JavaScript Object Notation) 과 같은 파싱될 서술문 (descriptive text) (ii) 어셈블리 코드, (iii) 컴파일러에 의한 소스 코드로부터 생성된 객체 코드, (iv) 인터프리터에 의한 실행을 위한 소스 코드, (v) JIT (just-in-time) 컴파일러에 의한 컴파일링 (compilation) 및 실행을 위한 소스 코드, 등을 포함할 수도 있다. 단지 예들로서, 소스 코드는 C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5th revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP : Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK 및 Python®를 포함한 언어들의 구문을 사용하여 작성될 수도 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 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 (36)

  1. 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    제 1 기판을 지지하도록 구성되고 복수의 온도 제어 엘리먼트들을 포함하는 기판 지지부;
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 대해, 온도 캘리브레이션 값들 및 감도 캘리브레이션 값들 (sensitivity calibration values) 을 저장하도록 구성된 메모리;
    캘리브레이션 모듈로서,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션 동안,
    상기 온도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위한 제 1 캘리브레이션 프로세스, 또는
    상기 감도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위한 제 2 캘리브레이션 프로세스로서, 상기 감도 캘리브레이션 값들은 온도 변화들에 대한 트리밍량들 또는 온도 변화들에 대한 증착량들 중 적어도 하나와 관련되는, 상기 제 2 캘리브레이션 프로세스 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된, 상기 캘리브레이션 모듈;
    상기 온도 캘리브레이션 값들 및 상기 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 대한 복수의 동작 파라미터들을 결정하도록 구성된 동작 파라미터 모듈; 및
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 복수의 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성된 솔빙 모듈 (solving module) 을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    캘리브레이션 모듈은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 캘리브레이션 동안, 상기 제 1 캘리브레이션 프로세스 및 상기 제 2 캘리브레이션 프로세스를 수행하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 복수의 온도 제어된 존들을 포함하고; 그리고
    상기 복수의 온도 제어된 존들 각각은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 하나 이상을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 솔빙 모듈은 상기 복수의 온도 제어된 존들 각각의 개루프 또는 폐루프 제어 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 온도 제어된 존들 또는 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 적어도 하나는 개루프 또는 폐루프로 구현되는, 기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 솔빙 모듈은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 개루프 제어 또는 폐루프 제어 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 캘리브레이션 프로세스는,
    미리 결정된 양만큼 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 파라미터를 조정하는 단계;
    상기 조정된 파라미터에 응답하여 상기 제 1 기판 또는 상기 기판 지지부의 온도 변화들을 결정하는 단계; 및
    상기 미리 결정된 양 및 상기 결정된 온도 변화들에 기초하여, 상기 온도 캘리브레이션 값들을 생성하는 단계를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 캘리브레이션 프로세스는,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들이 제 2 기판 상에서 수행된 트리밍 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 상기 제 2 기판의 기준 임계 치수 (baseline critical dimension) 프로파일을 결정하는 단계;
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 적어도 하나의 파라미터를 상기 제 1 설정사항들 중 하나로부터 제 2 설정사항으로 조정하는 단계;
    제 3 기판 상에서 상기 트리밍 동작을 수행하는 단계;
    상기 제 3 기판에 대한 포스트 트리밍 (post trim) 임계 치수 프로파일을 측정하는 단계; 및
    상기 기준 임계 치수 프로파일, 상기 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일 및 상기 제 1 설정사항들 중 하나와 상기 제 2 설정사항 사이의 차 (difference) 에 기초하여 상기 감도 캘리브레이션 값들을 결정하는 단계를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 캘리브레이션 프로세스는,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들이 상기 제 2 기판 상에서 수행된 증착 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 제 2 기판의 기준 임계 치수 프로파일을 결정하는 단계;
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 적어도 하나의 파라미터를 상기 제 1 설정사항들 중 하나로부터 제 2 설정사항으로 조정하는 단계;
    제 3 기판 상에서 상기 증착 동작을 수행하는 단계;
    상기 제 3 기판에 대한 포스트 증착 (post deposition) 임계 치수 프로파일을 측정하는 단계; 및
    상기 기준 임계 치수 프로파일, 상기 포스트 증착 임계 치수 프로파일 및 상기 제 1 설정사항들 중 하나와 상기 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 상기 감도 캘리브레이션 값들을 결정하는 단계를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    타깃 프로파일을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 솔빙 모듈은 상기 타깃 프로파일에 기초하여 상기 트리밍 단계 또는 상기 증착 단계 중 상기 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은 방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 상기 감도 캘리브레이션 값들 및 파라미터 가변성을 분석하도록 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 방사상 튜닝 파라미터들에 기초하여 상기 트리밍 단계 또는 상기 증착 단계 중 상기 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은 방위각 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 상기 감도 캘리브레이션 값들 및 방위각 가변성을 분석하도록 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 방위각 튜닝 파라미터들에 기초하여 상기 트리밍 단계 또는 상기 증착 단계 중 상기 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은,
    상기 제 1 기판의 피처의 임계 치수들에 대응하는 복수의 값들을 결정하고,
    상기 복수의 값들에 기초하여 트리밍, 프리 트리밍 (pretrim) 및 증착 값들을 결정하고,
    상기 트리밍, 프리트리밍, 및 증착 값들에 기초하여 총 보정 값을 결정하고, 그리고
    방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 상기 감도 캘리브레이션 값들, 파라미터 가변성 및 상기 총 보정 값을 분석하도록 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 방사상 튜닝 파라미터들에 기초하여 상기 트리밍 단계 또는 상기 증착 단계 중 상기 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은,
    임계 치수 불균형을 결정하고, 그리고
    방사상 튜닝 파라미터들을 결정하기 위해 미리 결정된 프로세스에 대한 상기 감도 캘리브레이션 값들, 파라미터 가변성 및 상기 임계 치수 불균형을 분석하도록 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 방사상 튜닝 파라미터들에 기초하여 상기 트리밍 단계 또는 상기 증착 단계 중 상기 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  15. 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    복수의 온도 제어 엘리먼트들을 포함하는 기판 지지부;
    캘리브레이션 모듈로서,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 온도 제어 엘리먼트가 제 1 기판 상에서 수행된 트리밍 동작을 위한 제 1 설정사항에 있는 결과로서 제공된 제 1 기판의 기준 임계 치수를 결정하고,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 파라미터를 제 1 설정사항으로부터 제 2 설정사항으로 조정하고,
    제 2 기판 상에서 상기 트리밍 동작을 수행하고,
    상기 제 2 기판에 대한 포스트 트리밍 임계 치수를 측정하고; 그리고
    상기 기준 임계 치수, 상기 포스트 트리밍 임계 치수 및 상기 제 1 설정사항과 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 제 1 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성된, 상기 캘리브레이션 모듈;
    상기 제 1 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트에 대한 제 1 동작 파라미터를 결정하도록 구성된 동작 파라미터 모듈; 및
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 동작 파라미터에 기초하여 트리밍 단계 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 동작을 제어하도록 구성된 솔빙 모듈을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들이 상기 제 1 기판 상에서 수행된 상기 트리밍 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 상기 제 1 기판의 기준 임계 치수 프로파일을 결정하고―상기 기준 임계 치수 프로파일은 상기 기준 임계 치수를 포함하고, 그리고 상기 제 1 설정사항들은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 상기 제 1 설정사항을 포함함―,
    제 2 기판 상에서 상기 트리밍 동작을 수행하는 것에 후속하여, 상기 제 2 기판에 대한 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일을 측정하고―상기 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일은 상기 포스트 트리밍 임계 치수를 포함함―, 그리고
    상기 기준 임계 치수 프로파일, 상기 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일 및 상기 제 1 설정사항들 중 하나와 상기 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록―상기 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들은 상기 제 1 감도 캘리브레이션 값을 포함함― 구성되고,
    상기 동작 파라미터 모듈은 상기 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 대한 하나 이상의 동작 파라미터들을 결정하도록―상기 하나 이상의 동작 파라미터들은 상기 제 1 동작 파라미터를 포함함― 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 하나 이상의 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트에 대한 상기 기준 임계 치수와 상기 포스트 트리밍 임계 치수 사이의 제 1 차를 결정하고;
    상기 제 1 설정사항과 상기 제 2 설정사항 사이의 제 2 차를 결정하고; 그리고
    상기 제 1 차 및 상기 제 2 차에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트에 대한 상기 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은,
    타깃 임계 치수를 수신하고;
    상기 타깃 임계 치수와 상기 기준 임계 치수 및 상기 포스트 트리밍 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고; 그리고
    상기 차에 기초하여, 상기 타깃 임계 치수를 달성하기 위해 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 온도 설정사항을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은,
    타깃 트리밍 임계 치수를 수신하고,
    상기 타깃 트리밍 임계 치수와 상기 기준 임계 치수 또는 상기 포스트 트리밍 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고,
    상기 타깃 트리밍 임계 치수와 상기 기준 임계 치수 또는 상기 포스트 트리밍 임계 치수 중 상기 적어도 하나 사이의 상기 차 및 상기 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 상기 타깃 트리밍 임계 치수를 달성하기 위한 온도 설정사항을 결정하고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 온도 설정사항에 기초하여 트리밍 단계 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  20. 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    복수의 온도 제어 엘리먼트들을 포함하는 기판 지지부;
    캘리브레이션 모듈로서,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 하나의 온도 제어 엘리먼트가 제 1 기판 상에서 수행된 증착 동작을 위한 제 1 설정사항에 있는 결과로서 제공된 상기 제 1 기판의 기준 임계 치수를 결정하고,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 파라미터를 상기 제 1 설정사항으로부터 제 2 설정사항으로 조정하고,
    제 2 기판 상에서 상기 증착 동작을 수행하고,
    상기 제 2 기판에 대한 포스트 증착 임계 치수를 측정하고; 그리고
    상기 기준 임계 치수, 상기 포스트 증착 임계 치수 및 상기 제 1 설정사항과 상기 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 제 1 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성된, 상기 캘리브레이션 모듈; 및
    상기 제 1 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트에 대한 제 1 동작 파라미터를 결정하도록 구성된 동작 파라미터 모듈; 및
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 동작 파라미터에 기초하여 트리밍 단계 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 동작을 제어하도록 구성된 솔빙 모듈을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들이 상기 제 1 기판 상에서 수행된 상기 증착 동작을 위한 제 1 설정사항들에 있는 결과로서 제공된 상기 제 1 기판의 기준 임계 치수 프로파일을 결정하고―상기 기준 임계 치수 프로파일은 상기 기준 임계 치수를 포함하고, 그리고 상기 제 1 설정사항들은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 상기 제 1 설정사항을 포함함―,
    제 2 기판 상에서 상기 증착 동작을 수행하는 것에 후속하여, 상기 제 2 기판에 대한 포스트 증착 임계 치수 프로파일을 측정하고―상기 포스트 트리밍 임계 치수 프로파일은 상기 포스트 증착 임계 치수를 포함함―, 그리고
    상기 기준 임계 치수 프로파일, 상기 포스트 증착 임계 치수 프로파일 및 상기 제 1 설정사항들 중 하나와 상기 제 2 설정사항 사이의 차에 기초하여 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들을 결정하도록―상기 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들은 제 1 감도 캘리브레이션 값을 포함함― 구성되고, 그리고
    상기 동작 파라미터 모듈은 상기 하나 이상의 감도 캘리브레이션 값들에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 대한 하나 이상의 동작 파라미터들을 결정하도록―상기 하나 이상의 동작 파라미터들은 상기 제 1 동작 파라미터를 포함함― 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 하나 이상의 동작 파라미터들에 기초하여 트리밍 단계 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트에 대한 상기 기준 임계 치수와 상기 포스트 증착 임계 치수 사이의 제 1 차를 결정하고;
    상기 제 1 설정사항과 상기 제 2 설정사항 사이의 제 2 차를 결정하고; 그리고
    상기 제 1 차 및 상기 제 2 차에 기초하여 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트에 대한 상기 감도 캘리브레이션 값을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은,
    타깃 임계 치수를 수신하고;
    상기 타깃 임계 치수와 상기 기준 임계 치수 및 상기 포스트 증착 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고; 그리고
    상기 차에 기초하여, 상기 타깃 임계 치수를 달성하기 위해 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 온도 설정사항을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 동작 파라미터 모듈은,
    타깃 증착 임계 치수를 수신하고,
    상기 타깃 증착 임계 치수와 상기 기준 임계 치수 또는 상기 포스트 증착 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차를 계산하고,
    상기 타깃 증착 임계 치수와 상기 기준 임계 치수 또는 상기 포스트 증착 임계 치수 중 적어도 하나 사이의 차 및 상기 감도 캘리브레이션 값에 기초하여 상기 타깃 증착 임계 치수를 달성하기 위한 온도 설정사항을 결정하도록 구성되고; 그리고
    상기 솔빙 모듈은 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 상기 캘리브레이션에 후속하여, 상기 온도 설정사항에 기초하여 증착 단계 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들 중 상기 하나의 온도 제어 엘리먼트의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  25. 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    복수의 스테이션들을 포함하는 프로세스 챔버로서, 상기 복수의 스테이션들 각각은 각각의 기판 지지부를 갖고, 그리고 상기 기판 지지부들은 복수의 온도 제어 엘리먼트들을 포함하는, 상기 프로세스 챔버;
    상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 대해, 온도 캘리브레이션 값들을 저장하도록 구성된 메모리; 및
    제어기로서,
    상기 제어기는 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들을 캘리브레이팅하기 위해 캘리브레이션 프로세스를 반복적으로 수행하도록 구성되고, 상기 캘리브레이션 프로세스의 반복 각각은 상기 복수의 스테이션들의 각각의 스테이션에 대한 것이고,
    상기 프로세스 챔버 및 상기 기판 지지부들을 제 1 미리 결정된 온도로 설정하는 단계,
    복수의 레시피들 중 하나에 따라 상기 프로세스 챔버를 실행시키는 (running) 단계,
    상기 프로세스 챔버 내에 정상-상태 조건이 존재할 때까지 대기하는 단계,
    상기 복수의 스테이션들의 상기 각각의 스테이션에 열전대 (thermocouple) 기판을 로딩하는 단계,
    상기 열전대 기판의 온도가 제 2 미리 결정된 온도 이상인지 여부를 결정하는 단계,
    상기 열전대 기판의 상기 온도가 상기 제 2 미리 결정된 온도 이상이 된 후 미리 결정된 기간을 대기하는 단계, 및
    상기 열전대 기판을 통해 온도 데이터를 수집하는 단계를 포함하는, 상기 제어기를 포함하고,
    상기 온도 제어기는,
    상기 복수의 스테이션들에 대해 수집된 상기 온도 데이터에 기초하여 상기 스테이션들에 대해 각각 A-매트릭스들을 계산하고―상기 A-매트릭스들은 상기 온도 캘리브레이션 값들을 포함함―, 그리고
    상기 A-매트릭스들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 복수의 스테이션들의 상기 각각의 스테이션에서 상기 프로세스 챔버 또는 상기 기판 지지부 중 적어도 하나가 상기 제 1 미리 결정된 온도 이상인지 여부를 결정하고;
    상기 복수의 스테이션들의 상기 각각의 스테이션에서 상기 프로세스 챔버 또는 상기 기판 지지부 중 적어도 하나가 상기 제 1 미리 결정된 온도 이상이면, 상기 정상-상태 조건이 존재하는지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 정상-상태 조건이 존재한다면, 상기 복수의 스테이션들의 상기 각각의 스테이션에 상기 열전대 웨이퍼를 로딩하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 반복들 각각에 대해, 상기 온도 제어기는 상기 복수의 스테이션들 중 하나의 스테이션에 상기 열전대 기판을 로딩하고 상기 복수의 스테이션들 중 다른 스테이션들에 더미 기판들을 로딩하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 복수의 스테이션들 각각에 대해 상기 수집된 온도 데이터를 상기 반복들 각각을 위해 상기 열전대 기판의 위치들에 링크하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 A-매트릭스들 각각은 상기 기판 지지부들 중 하나 및 상기 복수의 레시피들의 각각의 레시피에 대한 것인, 기판 프로세싱 시스템.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 프로세스 챔버 및 상기 기판 지지부들을 상기 제 1 미리 결정된 온도로 설정하는 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 제공된 전력 신호들의 초기 듀티 사이클들;
    현재 레시피에 대해 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들에 제공된 전력 신호들의 타깃 듀티 사이클들;
    상기 열전대 기판 또는 상기 기판 지지부들의 초기 온도들; 및
    상기 열전대 기판 또는 상기 기판 지지부들의 타깃 온도들에 기초하여 상기 A-매트릭스들을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 열전대 기판 또는 상기 기판 지지부들의 존들을 상이하게 가중하는, 가중 매트릭스에 기초하여 상기 A-매트릭스들을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  32. 기판 프로세싱 시스템에 있어서,
    복수의 스테이션들을 포함하는 프로세스 챔버로서, 상기 복수의 스테이션들 각각은 각각의 기판 지지부를 갖고, 그리고 상기 기판 지지부들은 복수의 온도 제어 엘리먼트들을 포함하는, 상기 프로세스 챔버;
    계측 데이터 및 감도 캘리브레이션 값들을 저장하도록 구성된 메모리로서, 상기 감도 캘리브레이션 값들 각각은 기판 임계 치수 및 대응하는 온도에 기초하는, 상기 메모리; 및
    제어기로서,
    상기 감도 캘리브레이션 값들을 결정하기 위해 캘리브레이션 프로세스를 반복적으로 수행하도록 구성되고, 상기 캘리브레이션 프로세스의 반복 각각은 상기 복수의 스테이션들의 상기 각각의 스테이션에 대한 것이고,
    상기 프로세스 챔버 및 상기 기판 지지부들을 제 1 미리 결정된 온도로 설정하는 단계,
    복수의 레시피들 중 하나에 따라 상기 프로세스 챔버를 실행시키는 단계,
    상기 프로세스 챔버 내에 정상-상태 조건이 존재할 때까지 대기하는 단계,
    상기 복수의 스테이션들 중 선택된 하나 이상의 스테이션에 하나 이상의 블랭크 기판들을 각각 로딩하는 단계,
    타깃 프로세스에 따라 상기 프로세스 챔버를 실행시키는 단계, 및
    상기 계측 데이터를 획득하기 위해 상기 하나 이상의 블랭크 기판들의 계측 스캔을 수행하는 단계를 포함하는, 상기 제어기를 포함하고,
    상기 온도 제어기는,
    상기 캘리브레이션 프로세스의 상기 반복들에 대한 상기 계측 데이터에 기초하여 상기 스테이션들에 대한 S-매트릭스들을 각각 계산하고―상기 S-매트릭스들은 상기 감도 캘리브레이션 값들을 포함함―, 그리고
    상기 S-매트릭스들에 기초하여 트리밍 단계 또는 증착 단계 중 적어도 하나 동안 상기 복수의 온도 제어 엘리먼트들의 동작을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 계측 스캔을 수행하기 위해 상기 타깃 프로세스의 상기 실행을 개시한 후 미리 결정된 기간을 대기하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 타깃 프로세스의 상기 실행을 개시하는 것에 후속하여 상기 계측 스캔을 수행하고;
    부가적인 계측 데이터를 수집하기 위해 상기 타깃 프로세스의 상기 실행을 개시하기 전에 또 다른 계측 스캔을 수행하고; 그리고
    상기 부가적인 계측 데이터에 기초하여 상기 S-매트릭스들을 계산하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 S-매트릭스들 각각은 상기 기판 지지부들 중 하나 및 상기 복수의 레시피들의 각각의 레시피에 대한 것인, 기판 프로세싱 시스템.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 캘리브레이션 프로세스의 상기 반복들 각각에 대해 상기 복수의 스테이션들의 상기 각각의 스테이션들에 2 개 이상의 블랭크 기판들을 로딩하는, 기판 프로세싱 시스템.
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