KR20230004860A - 기판에 대한 온도 제어를 위한 방법들 및 시스템들 - Google Patents

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KR20230004860A
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폴 재커리 워스
키키-시이 샹
미하일 타라부킨
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판 지지 조립체의 온도를 제어하기 위한 방법이 제공된다. 제1 DC(direct current) 전력이 프로세싱 챔버에 포함된 기판 지지 조립체의 존에 매립된 가열 엘리먼트에 공급된다. 가열 엘리먼트에 걸친 전압이 측정된다. 유사하게, 가열 엘리먼트를 통하는 전류가 측정된다. 기판 지지 조립체의 존의 온도는 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여 결정된다. 존의 결정된 온도와 존에 대한 타깃 온도 사이의 온도 차이가 결정된다. 온도 차이에 적어도 부분적으로 기반하여, 타깃 온도를 달성하기 위해 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력이 결정된다. 제2 DC 전력이 존의 온도가 타깃 온도로 수정되게 하기 위해 가열 엘리먼트에 공급된다.

Description

기판에 대한 온도 제어를 위한 방법들 및 시스템들
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 전자 디바이스 제조에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 기판에 대한 온도 제어를 위한 시스템 및 이를 사용하기 위한 방법들에 관한 것이다.
[0002] 기판의 열등한 온도 제어 및/또는 기판을 둘러싼 환경의 결과로서 기판의 프로세싱 동안 결함들이 발생할 수 있다. 예컨대, 에칭 프로세스 동안, 기판의 표면에 걸친 온도의 차이는 기판의 표면에 걸쳐 불균일한 양의 재료가 에칭되는 것을 초래할 수 있다. 다른 예에서, 증착 프로세스 동안, 기판의 표면에 걸친 온도의 차이는 기판의 표면에 걸친 재료의 불균일한 증착을 초래할 수 있다. 온도 측정들의 정확성은 기판의 온도를 정밀하게 제어하는 능력에 기여한다. 현재 기술은 기판의 온도를 결정하기 위해 프로세싱 동안 기판을 지지하는 기판 지지 조립체 내에 매립된 온도 센서들(예컨대, 열전대들)에 의존한다. 그러나 매립된 온도 센서들로부터의 피드백 정보의 송신의 지연 및 다른 결함들은 기판의 온도의 정확한 실시간 측정들을 방해한다. 또한, 통상적인 기판 지지 조립체들은 기판 지지 조립체의 존(zone)들보다 더 적은 매립된 온도 센서들을 포함한다. 예컨대, 기판 지지 조립체는 5개 이상의 존들 및 겨우 2개의 매립된 온도 센서들을 포함할 수 있다. 결과적으로, 기판 지지 조립체의 2개 이상의 존들의 온도를 측정하기 위해 하나의 매립된 온도 센서에 의존하며, 이는 기판 지지 조립체의 각각의 존에 대한 정확한 실시간 온도 측정들을 방해한다.
[0003] 설명된 실시예들 중 일부는 프로세싱 챔버에 포함된 기판 지지 조립체의 존에 매립된 가열 엘리먼트에 제1 DC(direct current) 전력을 공급하는 단계를 포함하는 방법을 커버한다. 방법은 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 타깃 온도에 달성하기 위해 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 존의 온도가 타깃 온도로 수정되게 하기 위해 가열 엘리먼트에 제2 DC 전력을 공급하는 단계를 더 포함한다.
[0004] 일부 실시예들에서, 장치는 프로세싱 챔버에 포함된 기판 지지 조립체의 존에 매립된 가열 엘리먼트에 동작 가능하게 커플링된 DC 전원을 포함한다. 장치는 가열 엘리먼트 및 DC 전원에 동작 가능하게 커플링된 제어기를 더 포함한다. 제어기는 DC 전원이 가열 엘리먼트에 제1 DC 전력을 공급하게 하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 존의 결정된 온도에 기반하여, 존에 대한 타깃 온도를 결정하도록 구성된다. 제어기는 추가로 타깃 온도를 달성하기 위해 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 존의 온도가 타깃 온도로 수정되게 하도록 DC 전원이 가열 엘리먼트에 제2 전력을 공급하게 하도록 구성된다.
[0005] 일부 실시예들에서, 전자 디바이스 제조 시스템은 기판 지지 조립체를 포함하는 프로세싱 챔버를 포함한다. 기판 지지 조립체는 기판 지지 조립체의 존에 각각 매립된 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함한다. 전자 디바이스 제조 시스템은 각각의 가열 엘리먼트에 DC 전력을 공급하도록 구성된 DC 전원을 더 포함한다. 전자 디바이스 제조 시스템은 각각의 가열 엘리먼트, DC 전원, 및 시스템 제어기에 동작 가능하게 커플링된 제어기를 더 포함한다. 제어기는 DC 전원이 하나 이상의 가열 엘리먼트들의 가열 엘리먼트에 제1 DC 전력을 공급하게 하도록 구성되며, 이 가열 엘리먼트는 기판 지지 조립체의 대응하는 존에 매립된다. 제어기는 추가로, 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여, 기판 지지 조립체의 대응하는 존의 온도를 결정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 대응하는 존의 결정된 온도에 기반하여, 대응하는 존에 대한 타깃 온도를 결정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 타깃 온도를 달성하기 위해 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정하도록 구성된다. 제어기는 추가로, 대응하는 존의 온도가 타깃 온도로 수정되게 하도록 DC 전원이 가열 엘리먼트에 제2 전력을 공급하게 하도록 구성된다.
[0006] 본 개시내용은, 유사한 참조부호들이 유사한 엘리먼트들을 표시하는 첨부 도면들의 도들에서 제한적인 것이 아니라 예로서 예시된다. 본 개시내용에서 "실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 상이한 참조들은 반드시 동일한 실시예를 참조하는 것은 아니며, 그러한 참조들은 적어도 하나를 의미한다는 것이 유의되어야 한다.
[0007] 도 1은 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 일 실시예를 갖는 프로세싱 챔버의 개략적인 측단면도이다.
[0008] 도 2는 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 부분들을 상세히 나타내는 개략적인 부분 측단면도이다.
[0009] 도 3은 본 개시내용의 양상들에 따라, 온도 제어기에 연결된 기판 지지 조립체의 개략적은 부분 측단면도이다.
[0010] 도 4는 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 제어하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0011] 도 5는 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0012] 도 6은 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 가열 엘리먼트에 전달할 DC 전력을 결정하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0013] 도 7은 본 개시내용의 양상들에 따라, 가열 엘리먼트의 결정된 저항과 가열 엘리먼트를 포함하는 존의 온도 사이의 관계를 재-교정하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0014] 도 8은 특정 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템을 예시한 블록도이다.
[0015] 본원에서 설명된 구현들은 프로세싱 챔버에서 프로세싱하는 동안 기판의 온도 제어를 위한 온도 제어기를 제공한다. 온도 제어기는 프로세싱 동안 기판을 지지하는 기판 지지 조립체 내에 매립된 하나 이상의 가열 엘리먼트들에 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 가열 엘리먼트들은 기판 지지 조립체의 존 내에 매립될 수 있다. 각각의 존은 기판의 일부에 대응할 수 있다. 온도 제어기는 하나 이상의 존들을 타깃 온도로 가열하기 위해 하나 이상의 가열 엘리먼트들에 제공되는 전력의 양을 증가, 감소 또는 유지할 수 있다.
[0016] 일부 실시예들에서, 온도 제어기는 전력 정류기를 포함할 수 있다. 온도 제어기는 하나 이상의 전원들에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전원은 AC(alternating current) 전원일 수 있다. 그러한 실시예들에서, 온도 제어기의 전력 정류기는 AC 전원으로부터 수신된 AC 전력을 DC(direct current) 전력으로 컨버팅할 수 있고, DC 전력을 하나 이상의 가열 엘리먼트들에 송신할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 전력은 DC 전원일 수 있다. 온도 제어기(190)는 DC 전원으로부터 하나 이상의 가열 엘리먼트들로 DC 전력을 송신하는 것을 용이하게 할 수 있다.
[0017] 전력 제어 모듈은 전력이 가열 엘리먼트에 송신될 때 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및/또는 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정할 수 있다. 측정된 전압 및 전류 값들은 가열 엘리먼트의 저항 값을 결정하는 데 사용될 수 있다. 온도 제어기는 가열 엘리먼트에 대한 저항 값에 기반하여, 가열 엘리먼트의 온도를 결정할 수 있다. 전력 제어 모듈은 추가로, 가열 엘리먼트의 결정된 온도에 기반하여, 가열 엘리먼트를 포함하는 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정할 수 있다. 존의 결정된 온도는 기판의 일부의 온도에 대응할 수 있다.
[0018] 시스템 제어기는 프로세스 레시피(process recipe)에 기반하여, 프로세싱 챔버에서 프로세스의 하나 이상의 동작 조건들을 제어할 수 있다. 동작 조건의 수정은 기판의 일부의 온도가 변하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기는 시스템 제어기에 의해 제1 설정으로부터 제2 설정으로 수정될 동작 조건의 표시를 온도 제어기에 제공할 수 있다. 온도 제어기는 온도 모델을 사용하여, 동작 조건의 수정이, 기판의 일부의 온도가 변하게 할지를 결정할 수 있다. 제2 설정에 대한 수정이 기판의 일부의 온도를 변하게 할 것이라는 결정에 대한 응답으로, 온도 제어기는 타깃 온도로 기판의 일부의 온도를 유지하기 위해 기판 지지 조립체의 하나 이상의 가열 엘리먼트들에 제공되는 전력의 양을 수정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 제어기는 하나 이상의 가열 엘리먼트들의 피드백 제어를 제공할 수 있다. 예컨대, 온도 제어기는 동작 조건의 수정 이전에 하나 이상의 가열 엘리먼트들에 제공되는 전력의 양을 수정할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 온도 제어기는 하나 이상의 가열 엘리먼트들의 피드포워드 제어(feedforward control)를 제공할 수 있다. 예컨대, 온도 제어기는 동작 조건의 수정과 동시에 제공되는 전력의 양을 수정할 수 있다.
[0019] 본 개시내용의 구현들은 기판 지지 조립체에 매립된 임의의 가열 엘리먼트에 대한 정확한 실시간 온도 측정들을 획득할 수 있는 온도 제어기를 제공함으로써 현재 기술의 위에서 설명된 결손들을 해결한다. 온도 측정들은 종래의 온도 센서들의 온도 측정들보다 더 신속하고 더 적은 지연으로 획득될 수 있다. 예컨대, 종래의 온도 센서는 측정될 가열 엘리먼트와 이격된다. 이러한 시스템에서 열이 가열 엘리먼트로부터 온도 센서로 전파되는 데 시간이 걸린다. 대조적으로, 본원에서 설명된 실시예들은 가열 엘리먼트 자체의 성질들이 가열 엘리먼트의 온도를 검출하는 데 사용되는 시스템을 제공한다. 이는 가열 엘리먼트의 온도에 대한 거의 즉각적인 피드백을 제공한다.
[0020] 보다 신속하고 더 적은 지연으로 온도 측정들을 획득할 수 있는 시스템을 제공함으로써, 결함에 기여하는 기판 지지 조립체의 가열 엘리먼트들 및/또는 존들이 보다 신속하게 식별 및 정류될 수 있다. 예컨대, 기판 지지 조립체의 존은 기판의 일부를 타깃 온도 미만으로 가열할 수 있으며, 이는 기판의 표면에 걸쳐 균일한 에칭 프로세스를 방해할 수 있다. 온도 제어기는 기판 지지 조립체의 존이 기판을 타깃 온도 미만으로 가열하고 있는지를 보다 신속하게 결정할 수 있고, 존 내의 하나 이상의 가열 엘리먼트들의 온도가 기판의 온도를 타깃 온도로 보다 신속하게 증가시키게 할 수 있다. 결함들을 정정하기 위해 수정될 가열 엘리먼트들 및/또는 존들을 보다 신속하게 식별함으로써, 프로세스 레시피의 타깃 온도가 프로세스 전반에 걸쳐 보다 정확하게 유지되고, 그리하여 다수의 전체 기판 결함들을 감소시킬 수 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 별개의 온도 센서들이 생략되어, 히터들 및/또는 정전 척들의 복잡성 및/또는 비용들을 감소시킬 수 있다. 또한, 본원에서 설명된 온도 모듈은 가열 엘리먼트들에 대한 진단을 제공하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 온도 모듈은 가열 엘리먼트들의 저항에서 드리프트를 식별하고 그리고/또는 고장난 가열 엘리먼트들을 식별하기 위해 단독으로 또는 부가적인 온도 센서들과 함께 사용될 수 있다.
[0021] 또한, AC 전력 대신, DC 전력을 가열 엘리먼트에 송신함으로써, AC 전력을 사용하여 획득될 수 있는 것보다, 가열 엘리먼트와 연관된 전압 및 전류에 대한 보다 정확한 측정들이 획득될 수 있다. 전압 및 전류에 대한 보다 정확한 측정들을 획득함으로써, 가열 엘리먼트 및/또는 가열 엘리먼트를 포함하는 존에 대한 보다 정확한 온도 측정이 획득될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 가열 엘리먼트 및/또는 가열 엘리먼트를 포함하는 존에 대한 보다 정확한 온도 측정을 획득함으로써, 가열 엘리먼트 및/또는 존은 존을 타깃 온도로 가열하여 기판 결함들의 수를 감소시키도록 보다 신속하게 수정될 수 있다. 기판 결함들의 수를 감소시킴으로써, 시스템 내의 전체 오류 양이 감소되고 전체 시스템 레이턴시가 개선된다.
[0022] 도 1은 본 개시내용의 양상들에 따라, 프로세싱 챔버(100)의 개략적인 측단면도이다. 프로세싱 챔버(100)는, 예컨대, 플라즈마 처리 챔버, 에칭 프로세싱 챔버, 어닐링 챔버, 물리 기상 증착 챔버, 화학 기상 증착 챔버, 이온 주입 챔버, 또는 다른 유형의 프로세싱 챔버일 수 있다. 프로세싱 챔버(100)는 접지될 수 있는 챔버 바디(102)를 포함한다. 챔버 바디(102)는 벽들(104), 하단(106), 및 덮개(108)를 포함하며, 이들은 내부 볼륨(124)을 밀폐한다. 기판 지지 조립체(126)는 내부 볼륨(124)에 배치되고, 프로세싱 동안에 기판(134)을 지지한다.
[0023] 프로세싱 챔버(100)의 벽들(104)은 개구(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 이 개구를 통해 기판(134)이 내부 볼륨(124) 내외로 로봇에 의해 이송될 수 있다. 펌핑 포트(110)가 챔버 바디(102)의 벽들(104) 또는 하단(106) 중 하나에 형성되고, 펌핑 시스템(도시되지 않음)에 유체적으로 연결된다. 펌핑 시스템은 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124) 내의 진공 환경을 유지할 수 있고, 프로세싱 챔버로부터 프로세싱 부산물들을 제거할 수 있다.
[0024] 가스 패널(112)은 챔버 바디(102)의 덮개(108) 또는 벽들(104) 중 적어도 하나를 통해 형성된 하나 이상의 유입구 포트들(114)을 통해 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124)에 프로세스 가스들 및/또는 다른 가스들을 제공할 수 있다. 가스 패널(112)에 의해 제공되는 프로세스 가스들은, 기판 지지 조립체(126) 상에 배치된 기판(134)을 프로세싱하기 위해 활용되는 플라즈마(122)를 형성하기 위해, 내부 볼륨(124) 내에서 에너자이징(energized)될 수 있다. 프로세스 가스들은 챔버 바디(102) 외부에 포지셔닝된 플라즈마 애플리케이터(plasma applicator)(120)로부터 프로세스 가스들에 유도 커플링된(inductively coupled) RF 전력에 의해 에너자이징될 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 플라즈마는 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124)에 형성될 수 있다. 도 1에 묘사된 실시예에서, 플라즈마 애플리케이터(120)는, 매칭 회로(118)를 통해 RF 전원(116)에 커플링된 동축 코일들의 쌍이다.
[0025] 기판 지지 조립체(126)는 일반적으로, 적어도 기판 지지부(132)를 포함한다. 기판 지지부(132)는 진공 척, 정전 척, 서셉터, 또는 다른 워크피스 지지 표면일 수 있다. 도 1의 실시예에서, 기판 지지부(132)는 정전 척이고, 이하에서 정전 척(132)으로서 설명될 것이다. 기판 지지 조립체(126)는 또한, 냉각 베이스(130)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 냉각 베이스(130)는 기판 지지 조립체(126)로부터 분리될 수 있다. 기판 지지 조립체(126)는 지지 페데스탈(125)에 제거 가능하게 커플링될 수 있다. 페데스탈 베이스(128) 및 설비 플레이트(180)를 포함할 수 있는 지지 페데스탈(125)은 챔버 바디(102)에 탑재된다. 기판 지지 조립체(126)는 기판 지지 조립체(126)의 하나 이상의 컴포넌트들의 개장을 허용하기 위해, 지지 페데스탈(125)로부터 주기적으로 제거될 수 있다.
[0026] 설비 플레이트(180)는 다수의 리프팅 핀들을 상승 및 하강시키도록 구성된 하나 이상의 구동 메커니즘들을 수용하도록 구성된다. 부가적으로, 설비 플레이트(180)는 정전 척(132) 및 냉각 베이스(130)로부터의 유체 연결들을 수용하도록 구성된다. 설비 플레이트(180)는 또한, 정전 척(132) 및 히터 조립체(170)로부터의 전기 연결들을 수용하도록 구성된다. 무수한 연결들이 기판 지지 조립체(126) 외부에서 또는 내부에서 연장될 수 있고, 설비 플레이트(180)는 각각의 말단부에 대한 연결들을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.
[0027] 정전 척(132)은 탑재 표면(131), 및 탑재 표면(131) 반대편에 있는 워크피스 표면(133)을 갖는다. 정전 척(132)은 일반적으로, 유전체 바디(150)에 매립된 척킹 전극(136)을 포함한다. 척킹 전극(136)은 단극성 또는 양극성 전극 또는 다른 적합한 어레인지먼트로서 구성될 수 있다. 척킹 전극(136)은 RF(radio frequency) 필터(182)를 통해 척킹 전원(138)에 커플링될 수 있으며, 그 척킹 전원(138)은 유전체 바디(150)의 상부 표면에 기판(134)을 정전기적으로 고정시키기 위해 RF 또는 DC(direct current) 전력을 제공한다. RF 필터(182)는, 프로세싱 챔버(100) 내에 플라즈마(122)를 형성하기 위해 활용되는 RF 전력이 전기 장비를 손상시키거나 또는 챔버 외부에 전기적 위험을 제공하는 것을 방지한다. 유전체 바디(150)는 세라믹 재료, 이를테면 AlN 또는 Al2O3로 제조될 수 있다. 대안적으로, 유전체 바디(150)는 폴리머, 이를테면 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴에테르케톤 등으로 제조될 수 있다. 일부 경우들에서, 유전체 바디는 Yttria, Y3Al5O12(YAG) 등과 같은 플라즈마 내성 세라믹 코팅으로 코팅된다.
[0028] 정전 척(132)의 워크피스 표면(133)은, 정전 척(132)의 워크피스 표면(133)과 기판(134) 사이에 정의되는 개재 공간에 후방측 열 전달 가스를 제공하기 위한 가스 통로들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 정전 척(132)은 또한, 프로세싱 챔버(100) 내외로의 로봇식 이송을 용이하게 하기 위해 정전 척(132)의 워크피스 표면(133) 위로 기판(134)을 상승시키기 위한 리프트 핀들을 수용하기 위한 리프트 핀 홀들(둘 모두 도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
[0029] 온도 제어식 냉각 베이스(130)는 열 전달 유체 소스(144)에 커플링된다. 열 전달 유체 소스(144)는, 냉각 베이스(130)에 배치된 하나 이상의 도관들(160)을 통해 순환되는 열 전달 유체, 이를테면 액체, 가스, 또는 이들의 조합을 제공한다. 이웃하는 도관들(160)을 통해 유동하는 유체는 냉각 베이스(130)의 상이한 영역들과 정전 척(132) 사이의 열 전달의 로컬 제어를 가능하게 하기 위해 격리될 수 있으며, 이는 기판(134)의 측방향 온도 프로파일을 제어하는 것을 보조한다.
[0030] 유체 분배기(도시되지 않음)는 온도 제어식 냉각 베이스(130)와 열 전달 유체 소스(144)의 배출구 사이에 유체적으로 커플링될 수 있다. 유체 분배기는 도관들(160)에 제공되는 열 전달 유체의 양을 제어하도록 동작한다. 유체 분배기는 프로세싱 챔버(100) 외부에, 기판 지지 조립체(126) 내에, 페데스탈 베이스(128) 내에, 또는 다른 적합한 위치에 배치될 수 있다.
[0031] 히터 조립체(170)는 하나 이상의 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154) 및/또는 히터 조립체(170)의 바디(152) 또는 정전 척(132)에 매립된 다수의 보조 가열 엘리먼트들(140)을 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)은 보조 가열 엘리먼트들(140) 위에 배치된다. 그러나, 보조 가열 엘리먼트들(140)은 부가적으로 또는 대안적으로 메인 저항성 가열 엘리먼트(154)와 동일한 평면들 상에 그리고/또는 메인 저항성 가열 엘리먼트(154) 위에 놓일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 바디(152)는 가요성 폴리이미드 또는 다른 가요성 폴리머이다. 다른 실시예에서, 바디는 세라믹, 이를테면 AlN 또는 Al2O3이다. 일부 실시예들에서, 바디(152)는 디스크 형상을 갖는다.
[0032] 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)은 기판 지지 조립체(126) 및 지지된 기판(134)의 온도를 프로세스 레시피에 지정된 온도로 상승시키기 위해 제공될 수 있다. 보조 가열 엘리먼트들(140)은 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)에 의해 생성된 기판 지지 조립체(126)의 온도 프로파일에 대한 로컬화된 조정들을 제공할 수 있다. 따라서, 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)은 글로벌화된 거시적 스케일(globalized macro scale)로 동작하는 반면, 보조 가열 엘리먼트들은 로컬화된 마이크로 스케일(micro scale)에서 동작한다.
[0033] 히터 조립체(170)는 다수의 가열 존들(본 명세서에서 존들로서 지칭됨)을 포함할 수 있다. 각각의 존은 적어도 하나의 메인 저항성 가열 엘리먼트(154) 및/또는 개개의 존에 매립된 적어도 하나의 보조 가열 엘리먼트(140)에 의해 가열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 존은 하나의 메인 저항성 가열 엘리먼트(154) 및 하나 이상의 보조 가열 엘리먼트들(140)을 포함할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 각각의 존은 다수의 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154) 및 다수의 보조 가열 엘리먼트들(140)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 존들이 동일한 메인 저항성 가열 엘리먼트(154)와 연관될 수 있다. 히터 조립체(170)는 2개의 가열 존들로부터 수백 개의 가열 존들까지 임의의 수의 가열 존들(예컨대, 일부 실시예들에서, 150개의 가열 존들 또는 200개의 가열 존들)을 포함할 수 있다. 히터(170)의 각각의 존은 기판(134)의 일부에 대응할 수 있다. 예컨대, 제1 존은 기판(134)의 제1 부분을 제1 온도로 가열할 수 있고 제2 존은 기판(134)의 제2 부분을 제2 온도로 가열할 수 있다.
[0034] 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)의 2개 존 구성의 일 실시예에서, 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)은 하나의 존으로부터 다른 존까지 약 +/- 10 ℃의 변동으로, 프로세싱에 적합한 온도로 기판(134)을 가열하는 데 사용될 수 있다. 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)의 4개 존 구성의 다른 실시예에서, 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)은, 특정한 존 내의 약 +/- 1 ℃의 변동으로, 프로세싱에 적합한 온도로 기판(134)을 가열하는 데 사용될 수 있다. 각각의 존은 프로세스 조건들 및 파라미터들에 의존하여 약 0 ℃ 내지 약 20 ℃만큼 인접 존들로부터 변동될 수 있다. 일부 경우들에서, 기판(134)의 표면 온도의 절반 정도의 변동은 기판(134) 내부의 구조들의 형성에서 나노미터만큼의 차이를 초래할 수 있다. 보조 가열 엘리먼트들(140)은, 온도 프로파일의 변동들을 약 +/- 0.3 ℃로 감소시킴으로써, 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)에 의해 생성되는 기판의 표면의 온도 프로파일을 개선하는 데 사용될 수 있다. 온도 프로파일은 원하는 결과들을 획득하기 위해 보조 가열 엘리먼트들(140)의 사용을 통해 기판(134)의 구역들에 걸쳐, 미리 결정된 방식으로 정밀하게 변동되도록 또는 균일하게 이루어질 수 있다.
[0035] 일 실시예에서, 히터 조립체(170)는 정전 척(132)에 포함된다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154) 및/또는 보조 가열 엘리먼트들(140)은 정전 척(132)에 형성된다. 그러한 실시예에서, 기판 지지 조립체(126)는, 정전 척(132)이 냉각 베이스(130) 바로 위에 배치되면서, 히터 조립체(170) 없이 형성될 수 있다.
[0036] 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)은 RF 필터(184)를 통해 온도 제어기(190)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 보조 가열 엘리먼트들(140)은 RF 필터(186)를 통해 온도 제어기(190)에 커플링될 수 있다. 온도 제어기(190)는 전력 정류기(192) 및 전력 제어 모듈(194)을 포함할 수 있다. 온도 제어기(190)는 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 메인 전원(156)은 실시예들에서 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)에 900와트 이상의 전력을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 보조 전원(142)은 보조 가열 엘리먼트들(140)에 10와트 이하의 전력을 제공할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 보조 전원(142)은 또한 보조 가열 엘리먼트들(140)에 900와트 이상의 전력을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 보조 전원(142)에 의해 공급되는 전력은 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)의 메인 전원(156)에 의해 공급되는 전력보다 10배만큼 더 적다. 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)은 도 1과 관련하여 별개의 컴포넌트들로서 예시되지만, 일부 실시예들에서, 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)은 단일 컴포넌트에 포함된다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)은 온도 제어기(190)에 포함된다.
[0037] 일부 실시예들에서, 보조 히터 전원(142) 및/또는 메인 히터 전원(156)은 각각, 보조 가열 엘리먼트들(140) 및/또는 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154)(본원에서 총칭하여 가열 엘리먼트들(154, 140)로서 지칭됨)에 AC(alternating current) 전력을 제공한다. 이러한 실시예들에서, 전력 정류기(192)는 보조 전원(142) 및/또는 메인 전원(156)에 의해 제공되는 AC 전력을 DC 전력으로 컨버팅하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 정류기(192)는 단상 정류기, 3상 정류기, 또는 다른 정류기이다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 보조 전원(142) 및/또는 메인 전원(156)은 가열 엘리먼트들(154, 140)에 DC 전력을 제공한다. 이러한 실시예들에서, 전력 정류기(192)는 가열 엘리먼트들(154, 140)로의 DC 전력의 송신을 용이하게 하도록 구성될 수 있다.
[0038] 전력 제어 모듈(194)은 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 전력 제어 모듈(194)은 예컨대, PID(proportional-integral-derivative) 제어기일 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 하나 이상의 가열 엘리먼트(154, 140)에 걸친 전압을 측정할 수 있다. 전력 제어 모듈(194)은 추가로, 하나 이상의 가열 엘리먼트(154, 140)를 통하는 전류를 측정할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 측정된 전압 및 전류에 기반하여, 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 온도를 결정할 수 있다. 특히, 전력 제어 모듈(194) 또는 시스템 제어기(148)는 다음 방정식에 따라, 가열 엘리먼트(154, 140)에 대해 측정된 전압 및 전류에 기반하여, 해당 가열 엘리먼트(154, 140)의 저항을 컴퓨팅할 수 있다:
Figure pct00001
여기서 R은 가열 엘리먼트의 저항이고, V는 가열 엘리먼트에 걸친 전압이고, I는 가열 엘리먼트를 통하는 전류이다. 각각의 가열 엘리먼트는 저항 값들을 온도 값들과 연관시키도록 교정될 수 있다. 따라서, 일단 가열 엘리먼트에 대한 저항이 컴퓨팅되면, (예컨대, 교정 동안 생성된 룩업 테이블 또는 함수를 사용함으로써) 컴퓨팅된 저항과 연관된 해당 가열 엘리먼트에 대한 온도가 결정될 수 있다. 시스템 제어기(148)는 유선 또는 무선 연결을 통해 온도 제어기(190)에 연결될 수 있다. 예컨대, 시스템 제어기(148)는 EtherCAT(Ethernet for Control Automation) 연결을 통해 온도 제어기(190)에 연결될 수 있다.
[0039] 존에 대한 온도를 결정하는 것에 대한 응답으로, 전력 제어기(194)는 존의 온도를 타깃 온도로 수정하기 위해 전원(예컨대, 보조 전원(142), 메인 전원(156))으로부터 가열 엘리먼트로 송신되는 전력의 양이 증가 또는 감소하게 할 수 있다. 전압 및 전류의 측정 및 가열 엘리먼트에 송신되는 전력의 제어에 관한 추가 세부사항들은 도 3과 관련하여 추가로 상세히 제공된다.
[0040] 시스템 제어기(148)는 프로세싱 챔버(100)의 동작 및 기판(134)의 프로세싱을 제어하기 위해 프로세싱 챔버(100)에 커플링된다. 시스템 제어기(148)는 다양한 서브-프로세서들 및 서브-제어기들을 제어하기 위해 산업 환경에서 사용될 수 있는 범용 데이터 프로세싱 시스템을 포함한다. 일반적으로, 시스템 제어기(148)는, 다른 일반 컴포넌트들 중에서, 메모리(174) 및 IO(input/output) 회로(176)와 통신하는 CPU(central processing unit)(172)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(148)는 프로세스 레시피에 따라 프로세싱 챔버(100) 내의 다양한 조건들을 제어한다. 프로세스 레시피는 기판(134)의 프로세싱 동안 CPU에 의해 실행될 일련의 소프트웨어 커맨드들을 포함할 수 있다. 예컨대, 시스템 제어기(148)의 CPU에 의해 실행되는 소프트웨어 커맨드들은 프로세싱 챔버로 하여금, 내부 볼륨(124) 내로 에천트 가스 혼합물(즉, 프로세싱 가스)을 도입하게 하고, 플라즈마 애플리케이터(120)로부터의 RF 전력의 인가에 의해 프로세싱 가스로부터 플라즈마(122)를 형성하게 하고, 타깃 온도들을 유지하게 하고, 기판(134) 상의 재료의 층을 에칭하게 할 수 있다.
[0041] 프로세싱 챔버(100)에서 기판(134)에 대한 표면의 하나 이상의 부분들의 온도는 프로세스 레시피와 연관된 다양한 조건들에 의해 영향을 받을 수 있다. 예컨대, 기판(134)의 온도는 내부 볼륨(124) 내로 에천트 가스 혼합물의 도입, 펌프 또는 슬릿 밸브 도어에 의한 프로세스 가스들의 배기, RF 전력의 인가에 의한 프로세스 가스로부터의 플라즈마(122)의 형성, 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(124) 내의 압력, 기판(134) 상의 재료 층의 에칭, 및 다른 팩터들에 의해 영향을 받을 수 있다. 냉각 베이스(130), 하나 이상의 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154), 및 보조 가열 엘리먼트들(140)은 모두 기판(134)의 표면 온도를 제어하는 것을 돕는다.
[0042] 전력 제어 모듈(194)은 프로세싱 동안 기판(134)의 온도를 타깃 온도로 유지하기 위해 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 조정할 수 있다. 시스템 제어 모듈(148)이 프로세스 레시피의 소프트웨어 커맨드를 실행하기 이전에, 전력 제어기(194)는 소프트웨어 커맨드의 실행에 대한 응답으로 발생할 수 있는 기판(134)의 온도의 예상되는 변화에 대응하기 위해 가열 엘리먼트(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 수정할 수 있다. 예컨대, 정전 척(132)에서 RF 전극들을 활성화하는 것은 하나 이상의 존들 내 온도를 증가시킬 수 있다.
[0043] 시스템 제어기(148)는 프로세스 레시피에 따라 시스템 제어기(148)에 의해 실행될 소프트웨어 커맨드를 전력 제어 모듈(194)에 통지할 수 있다. 전력 제어 모듈(194)은 소프트웨어 커맨드의 실행이 기판(134)의 온도 프로파일에 미치는 영향을 결정할 수 있다. 기판(134)의 온도는 기판(134)의 하나 이상의 부분들의 온도 또는 기판(134)의 둘 이상의 부분들 사이의 온도의 차이에 대응할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템 제어기(148)는 또한 소프트웨어 커맨드의 실행에 대한 응답으로 기판(134)의 온도 및/또는 온도 프로파일에 대한 영향의 표시를 결정하고 그리고/또는 이를 전력 제어 모듈(194)에 제공할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 기판(134)의 온도 및/또는 온도 프로파일에 대한 영향을 식별할 수 있다. 예컨대, 전력 제어 모듈(194)은 교정(calibration) 동안 생성된 룩업 테이블을 사용하여 커맨드의 실행과 연관된 예상되는 온도 증가 또는 감소를 룩업(look up)할 수 있다. 다른 예에서, 전력 모듈은 기판 지지 조립체의 존 및/또는 기판의 현재 온도 및 소프트웨어 커맨드와 연관된 동작 조건의 효과를 온도 모델에 제공할 수 있다. 효과에 기반하여, 전력 제어 모듈(194) 또는 시스템 제어기(148)는 소프트웨어 커맨드의 실행 후 기판(134)에 대한 타깃 온도 및/또는 온도 프로파일을 유지하기 위해 가열 엘리먼트들(154, 140) 중 하나 이상에 공급되는 전력의 양을 증가, 감소 또는 유지할지를 결정할 수 있다. 가열 엘리먼트들(154, 140) 중 하나 이상에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시키라는 명령을 수신하거나 그렇게 하도록 결정하는 것에 대한 응답으로, 전력 제어 모듈(194)은 개개의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 시스템 제어기(148)가 소프트웨어 커맨드를 실행하기 전에 개개의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 시스템 제어기(148)가 소프트웨어 커맨드를 실행하는 것과 동시에 개개의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 시스템 제어기(148)가 소프트웨어 커맨드를 실행하기 전에 또는 그와 동시에 개개의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킴으로써, 기판(134)의 온도 및/또는 온도 프로파일은 프로세스 레시피에 따라 프로세스 챔버의 조건이 수정됨에 따라 타깃 온도로 유지될 수 있다. 따라서, 실시예들에서, 가열 엘리먼트들(154, 140)에 대한 전력은 온도 변화를 기다리고 그 온도 변화에 응답하기보다는, 사전에 조정될 수 있다. 따라서, 실시예들은 종래의 온도 제어 기법들과 비교하여 프로세싱 전반에 걸쳐 증가된 온도 일관성을 제공한다.
[0044] 일부 실시예들에서, 바디(152) 및/또는 정전 척(132)은 하나 이상의 온도 센서들(도시되지 않음)을 부가적으로 포함할 수 있다. 각각의 온도 센서는 히터 조립체(170)의 구역과 연관된 정전 척(132)의 구역 및/또는 히터 조립체(170)의 존에서의 온도를 측정하는 데 사용될 수 있다. 구역은 일 실시예에서 다수의 존들을 포함할 수 있다(예컨대, 단일 온도 센서가 다수의 존들에 대해 사용됨). 다른 실시예에서, 각각의 구역 마다 온도 센서가 있다. 온도 센서는 온도 제어기(190) 및/또는 시스템 제어기(148)에 피드백 정보를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 센서들로부터 제공된 피드백 정보는 이전에 설명된 실시예들에 따라 기판 표면 및/또는 가열 엘리먼트(154, 140)의 온도를 검증하는 데 사용될 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 온도 센서들로부터 제공된 피드백 정보는 본원에서 더 자세히 설명되는, 가열 엘리먼트(154, 140)의 저항과 히터의 온도 사이의 관계를 교정하거나 재교정하는 데 사용될 수 있다. 부가적으로, 온도 센서들은 고장난 가열 엘리먼트들을 식별하는 데 사용될 수 있다.
[0045] 도 2는 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체(126)의 부분들을 상세히 나타내는 개략적인 부분 측단면도이다. 정전 척(132), 냉각 베이스(130), 히터 조립체(170), 및 설비 플레이트(180)의 부분들이 도 2에 포함된다.
[0046] 히터 조립체(170)의 바디(152)는 폴리이미드와 같은 폴리머 또는 세라믹(예컨대, 알루미늄 산화물 또는 알루미늄 질화물)으로 제조될 수 있다. 따라서, 바디(152)는 실시예들에서 가요성 바디일 수 있고 다른 실시예들에서 강성일 수 있다. 바디(152)는 일반적으로, 원통형일 수 있지만, 또한, 다른 기하학적 형상들로 형성될 수 있다. 바디(152)는 상부 표면(270) 및 하부 표면(272)을 갖는다. 상부 표면(270)은 정전 척(132)과 대면하는 한편, 하부 표면(272)은 냉각 베이스(130)와 대면한다.
[0047] 가열 엘리먼트들(154, 140)은 히터 조립체(170)의 바디(152) 상에 또는 내에 형성되거나 배치될 수 있다. 대안적으로, 가열 엘리먼트들(154, 140)은 정전 척(132) 상에 또는 내에 형성 또는 배치될 수 있다. 가열 엘리먼트들(154, 140)은 도금, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 물리 기상 증착, 스탬핑, 와이어 메시, 패턴 폴리이미드 플렉스 회로(pattern polyimide flex circuit), 케미컬 및/또는 금속 라미네이션에 의해 또는 다른 적합한 방식에 의해 형성될 수 있다. 비아들은 가열 엘리먼트들(154, 140)로부터 정전 척(132) 또는 히터 조립체(170)의 외부 표면으로의 연결들을 제공하기 위해 히터 조립체(170) 또는 정전 척(132)에 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 금속 층(도시되지 않음)이 히터 조립체(170) 또는 정전 척(132)에 형성될 수 있다. 비아들은 가열 엘리먼트들(154, 140)로부터 금속 층으로의 연결을 제공하기 위해 히터 조립체(170) 또는 정전 척(132)에 형성될 수 있다. 정전 척(132) 또는 히터 조립체(170)의 외부 표면에 금속 층을 연결하는 부가적인 비아들이 형성될 수 있다.
[0048] 히터 조립체(170)는 보조 가열 엘리먼트들(140A, 140B, 140C, 140D 등)로서 예시적으로 도시된 다수의 보조 가열 엘리먼트들(140)을 포함할 수 있다. 보조 가열 엘리먼트들(140, 140)은 일반적으로, 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)이 히터 조립체(170)와 정전 척(132) 사이의 열 전달을 실시하는 히터 조립체(170) 내의 밀폐된 볼륨이다. 각각의 보조 가열 엘리먼트(140)는 히터 조립체(170)에 걸쳐 측방향으로 배열될 수 있고, 셀(200)과 정렬된 히터 조립체(170)의 하나 이상의 존들에 부가적인 열을 로컬로 제공하기 위해 히터 조립체(170) 내에 그 셀(200)을 정의한다. 히터 조립체(170)에 형성된 보조 가열 엘리먼트들(140)의 수는 변할 수 있고, 메인 가열 엘리먼트(154)의 수보다 적어도 10배 더 많은 보조 가열 엘리먼트들(140)(및 셀들(200))이 있을 수 있는 것으로 고려된다. 히터 조립체(170)가 4개의 메인 가열 엘리먼트들(154)(히터 조립체(170)의 4개의 구역을 정의함)을 갖는 일 실시예에서, 40개 초과의 보조 가열 엘리먼트들(140)이 있을 수 있다. 그러나, 300 mm 기판과 함께 사용하도록 구성된 기판 지지 조립체(126)의 주어진 실시예에서, 약 200개, 약 400개, 또는 훨씬 더 많은 보조 가열 엘리먼트들(140)이 있을 수 있는 것으로 고려된다.
[0049] 가열 엘리먼트들(154, 140)과 유사하게, 하나 이상의 온도 센서들(141)이 정전 척(132) 또는 히터 조립체(170)의 바디(152) 상에 또는 내에 형성되거나 배치될 수 있다. 일 실시예에서 온도 센서들(141)은 RTD(resistance temperature detector)들이다. 대안적으로, 온도 센서들(141)은 열전대들일 수 있다. 온도 센서들(141)은 도금, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 물리 기상 증착, 스탬핑, 와이어 메시, 패턴 폴리이미드 플렉스 회로, 또는 다른 적합한 방식에 의해 형성될 수 있다. 각각의 온도 센서(141)는 히터 조립체(170)의 하나 이상의 존들의 온도를 측정하여, 해당 존 내 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)의 동작성(operability)을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 보조 가열 엘리먼트(140) 및 메인 저항성 가열 엘리먼트(154) 둘 모두의 동작성을 결정하기 위해 단일 온도 센서(141)가 사용될 수 있다.
[0050] 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)는 온도 제어기(190)에 독립적으로 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 온도 센서(141)는 도 1의 온도 제어기(190)와 같은 온도 제어기(도시되지 않음)에 독립적으로 커플링될 수 있다. 온도 제어기(190)는 히터 조립체(170)의 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)의 온도를 레귤레이팅할 수 있다. 대안적으로, 온도 제어기(190)는 히터 조립체(170) 내 가열 엘리먼트들(154, 140)의 그룹의 온도를 레귤레이팅할 수 있다. 예컨대, 온도 제어기(190)는 히터 조립체(170)의 하나의 존의 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)의 온도를 다른 존의 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)의 온도에 대해 레귤레이팅할 수 있다. 온도 제어기(190)는 존의 온도를 제어하기 위해 가열 엘리먼트들(154, 140)에 전달되는 전력의 양을 제어할 수 있다. 예컨대, 온도 제어기(190)는 타깃 온도에서 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 온도를 제어하기 위해 하나 이상의 저항성 가열 엘리먼트들(154)에 10와트의 전력, 다른 메인 저항성 가열 엘리먼트(154)에 9와트의 전력, 그리고 하나 이상의 보조 가열 엘리먼트들(140)에 1와트의 전력을 제공할 수 있다.
[0051] 도 3은 본 개시내용의 양상들에 따라, 온도 제어기(190)에 연결된 기판 지지 조립체(126)의 개략적은 부분 측단면도이다. 위에서 설명된 바와 같이, 온도 제어기(190)는 전력 정류기(192) 및 전력 제어 모듈(194) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[0052] 온도 제어기(190)는 전원(310)에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전원(310)은 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)을 포함할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)은 개별 컴포넌트들일 수 있고, 각각이 도 1에 예시된 바와 같이 온도 제어기(190)에 별개로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 정류기(192)는 온도 제어기(190)의 컴포넌트로서 대신에, 전원(310)의 컴포넌트로서 포함될 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 전원(310)은 온도 제어기(190)의 컴포넌트로서 포함될 수 있다.
[0053] 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)은 각각 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154) 및 보조 가열 엘리먼트들(140)(총칭하여, 가열 엘리먼트들(154, 140)로서 지칭됨)에 AC 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 전력 정류기(192)는 AC 전력을 DC 전력으로 컨버팅하도록 구성될 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 메인 전원(156) 및 보조 전원(142)은 이전에 설명된 실시예들에 따라 가열 엘리먼트들(154, 140)에 DC 전력을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0054] 전력 제어 모듈(194)은 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 온도 제어기(190)는 하나 이상의 커넥터들(320)을 통해 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 연결될 수 있다. 예컨대, 도 3과 관련하여 예시된 바와 같이, 온도 제어기(190)는 커넥터(320a)를 통해 제1 메인 저항성 가열 엘리먼트(154a)에 그리고 커넥터(320b)를 통해 제2 메인 저항성 가열 엘리먼트(154b)에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 커넥터(320a)는 제1 메인 저항성 가열 엘리먼트(154a)에 연결될 수 있고 커넥터(320b)는 제1 보조 히터(140a)에 연결될 수 있다(도시되지 않음). 커넥터들(320)은 가열 엘리먼트들(154, 140)과 온도 제어기(190) 사이의 통신에 적합한 다수의 연결들을 포함할 수 있다. 커넥터들(320)은 각각 케이블, 개별 와이어들, 평평한 가요성 케이블 이를테면, 리본, 메이팅 커넥터, 또는 메인 저항성 가열 엘리먼트들(154, 140)과 온도 제어기(190) 사이에서 신호들을 송신하기 위한 다른 적합한 기술일 수 있다.
[0055] 도 3은 온도 제어기(190)가 제1 메인 저항성 가열 엘리먼트(154a) 및 제2 메인 저항성 가열 엘리먼트(154b)에 연결되는 것을 예시하지만, 온도 제어기(190)는 임의의 수의 커넥터들(320)을 통해 임의의 수의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 연결될 수 있다. 예컨대, 온도 제어기(190)는 하나 이상의 커넥터들(320)을 통해 단일 가열 엘리먼트(154, 140)에 연결될 수 있다. 그러한 예에서, 히터 조립체(170)의 바디(152) 내에 매립된 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)는 별개의 온도 제어기(190)에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 온도 제어기(190)는 히터 조립체(170)의 바디(152)의 존 내에 매립된 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)에 연결될 수 있다(즉, 온도 제어기(190)는 존의 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)에 송신되는 전력을 제어함). 그러한 예에서, 존 내에 매립된 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)는 단일 커넥터(320) 또는 다수의 커넥터들(320)에 연결될 수 있다.
[0056] 커넥터들(320)은 커넥터(320)에 커플링된 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 다수의 전력 리드(power lead)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 커넥터(320a)는 메인 저항성 가열 엘리먼트(154a)에 대한 2개 이상의 별개의 포지티브 및 네거티브 전력 리드들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 전력 리드는 전력 제어 모듈(194)에 의해 관리되는 스위치를 갖는다. 각각의 스위치는 온도 제어기(190), 기판 지지 조립체(126), 또는 다른 적절한 위치에 상주할 수 있다. 스위치는 전계 효과 트랜지스터 또는 다른 적합한 전자 스위치일 수 있다. 스위치는 에너자이징된(활성) 상태와 디-에너자이징된(비활성) 상태 사이에서 가열 엘리먼트들(154, 140)에 대한 간단한 사이클링을 제공할 수 있다. 커넥터들(320)은 스위치의 상태를 제어하기 위해 전력 제어 모듈(194)에 의해 생성된 신호들을 제공할 수 있다.
[0057] 전력 제어 모듈(194)은 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 인가되는 전력의 듀티 사이클, 전압, 전류 또는 지속기간 중 적어도 하나 이상을 다른 것에 대해 그리고 동시에 제어할 수 있다. 예컨대, 전력 제어 모듈(194)은 스위치를 통해 전력의 90%가 메인 저항성 가열 엘리먼트(154a)로 통과할 수 있게 하도록 스위치에 지시하기 위해 커넥터(320a)를 따라 신호를 제공할 수 있다. 전력 신호 제어기(194)는 이전에 설명된 실시예들에 따라 시스템 제어기(148)에 의해 실행된 소프트웨어 커맨드의 지시 및/또는 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 결정된 온도에 대한 응답으로 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 인가되는 전력의 듀티 사이클, 전압, 전류 또는 지속기간을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
[0058] 이전에 설명된 바와 같이, 온도 제어기(190)는 가열 엘리먼트(154, 140)에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트(154, 140)를 통하는 전류를 측정할 수 있다. 측정된 전압 및 전류는 가열 엘리먼트를 포함하는 존의 저항 및 온도를 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 제어기(190)는 하나 이상의 센서들(도시되지 않음)을 포함한다. 각각의 센서는 가열 엘리먼트(154, 140)와 연관된 데이터를 제공할 수 있다. 각각의 센서는 커넥터(320)를 통해 가열 엘리먼트(154, 140)에 연결된 전기 피드 도체의 전기 측정들을 수행하는 전기 디바이스를 포함할 수 있다. 전기 디바이스는 전기 피드 도체의 성질들(예컨대, 전기 피드 도체의 자기 요동(magnetic fluctuation)들, 전기 전류, 전압 등)을 감지하고 성질들을 센서 데이터로 컨버팅할 수 있다. 전기 디바이스는 전기 전류, AC의 크기, 위상, 파형(예컨대, AC 파형, 펄스 파형), DC, 비-사인파 AC 파형들, 전압 등 중 하나 이상의 값들을 포함하는 센서 데이터를 측정할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 센서들은 커넥터들(320a, 320b)에 연결되고 온도 제어기(190)의 외부에 있다.
[0059] 일부 실시예들에서, 전기 디바이스는 전기 피드 도체 주위에 (예컨대, 조(jaw)들을 통해) 클램핑하는 클램프를 포함할 수 있다. 전기 디바이스는 클램프를 사용하여 전기 피드 도체와의 물리적 접촉 없이 전기 피드 도체의 전기 측정들을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 디바이스는 전류 클램프, 전류 프로브, CT 클램프, 철 베인 클램프, 홀(Hall) 효과 클램프, 로고스키(Rogowski) 코일 전류 센서 등 중 하나 이상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 디바이스는 제1 서비스 메인(예컨대, 인입 전력) 주위에 클램핑하기 위한 제1 전류 클램프 및 제2 서비스 메인(예컨대, 인출 전력) 주위에 클램핑하기 위한 제2 전류 클램프를 포함한다.
[0060] 온도 제어기(190)는 이전에 설명된 실시예들에 따라 가열 엘리먼트(154, 140)에 송신된 DC 전력에 대한 전압 및 전류를 측정함으로써 가열 엘리먼트(154, 140) 각각에 대한 전압 값 및/또는 전류 값을 획득할 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 제어기(190)는 전압 및 전류를 측정하지 않고 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 전압 값 및/또는 전류 값을 획득할 수 있다. 예컨대, 온도 제어기(190)는 프로세싱 시스템의 다른 컴포넌트(예컨대, 시스템 제어기(148))로부터 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 전압 값 및/또는 전류 값을 수신할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 온도 제어기(190)는 본원에서 설명된 실시예들에 따라 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 저항 값 및 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 온도를 결정할 수 있다.
[0061] 전력 제어기(194)는 온도 결정 컴포넌트(312) 및 전력 결정 컴포넌트(314)를 포함할 수 있다. 온도 결정 컴포넌트(312)는 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)와 연관된 전압 및 전류 측정들에 기반하여, 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)을 포함하는 존의 온도를 결정하도록 구성될 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 온도 결정 컴포넌트(312)는 가열 엘리먼트(154, 140)와 연관된 하나 이상의 전압 및/또는 전류 측정 값들을 수신할 수 있다. 수신된 전압 및/또는 전류 측정에 기반하여, 온도 결정 컴포넌트(312)는 가열 엘리먼트(154, 140)와 연관된 저항 값을 결정할 수 있다. 온도 결정 컴포넌트(312)는 저항 값과 존의 온도 사이의 알려진 관계에 기반하여, 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 온도를 결정할 수 있다.
[0062] 가열 엘리먼트(154, 140)의 저항 값과 기판 지지 조립체(126)의 존의 온도 사이의 알려진 관계는 기판 지지 조립체(126)를 포함하는 프로세싱 챔버의 동작 이전에, 또는 그 동안에 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 알려진 관계는 전력 제어 모듈(194)에 의해 결정될 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 알려진 관계는 온도 제어기(190) 내의 다른 컴포넌트 또는 시스템 제어기(148) 내의 컴포넌트에 의해 결정될 수 있다. 도 3에 대한 설명을 위해, 알려진 관계는 온도 결정 컴포넌트(312)에 의해 결정되는 것으로 설명될 것이다.
[0063] 존의 온도와 존 내에 매립된 가열 엘리먼트(154, 140)의 저항 사이의 관계를 결정하기 위해 교정 절차가 수행될 수 있다. 교정 절차는 프로세싱 챔버의 동작의 시작 전에 또는 후에 수행될 수 있다. 교정 절차 동안, 온도 결정 컴포넌트(312)는 가열 엘리먼트(154, 140)에 제공되는 전력의 양을 조정하여 각각의 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 일련의 변동 전압 및 전류 측정들을 생성한다. 각각의 전압 및 전류 측정은 이전에 설명된 실시예들에 따라 생성될 수 있다(즉, 가열 엘리먼트(154, 140)에 전력을 제공하고 센서(330)로부터 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 전압 측정 및 전류 측정 값들을 수신함). 온도 결정 컴포넌트(312)는 각각의 전압 및 전류 측정에 기반하여, 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 각각의 저항 값을 결정할 수 있다.
[0064] 온도 결정 컴포넌트(312)는 추가로 각각의 전압 및 전류 측정이 생성될 때 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)을 포함하는 존에 대한 온도 측정을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 교정 오브젝트(예컨대, 교정 웨이퍼)는 교정 절차의 시작 전에 기판 지지 조립체(126)의 표면 상에 배치될 수 있다. 교정 웨이퍼는 하나 이상의 온도 센서들을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 온도 센서는 교정 웨이퍼의 상이한 부분에서 변위된다. 일부 실시예들에서, 교정 웨이퍼의 각각의 온도 센서는 대략 99% 또는 최대 대략 99.999%의 정확도를 가질 수 있다. 실시예들에서, 각각의 온도 센서는 기판(134)의 하나 이상의 부분들과 연관된다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 각각의 온도 센서는 기판 지지 조립체(136)의 존에 대응한다.
[0065] 전압 및 전류 측정이 존 내에 매립된 가열 엘리먼트(154, 140)에 대해 생성됨에 따라, 온도 측정은 존에 대응하는 교정 웨이퍼의 온도 센서로부터 생성된다. 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 저항 값을 결정하는 것에 응답하여, 온도 결정 컴포넌트(312)는 결정된 저항 값을 존의 측정된 온도 값과 상관시킬 수 있다.
[0066] 온도 결정 컴포넌트(312)는 다수의 결정된 저항 값들과 교정 절차 동안 생성된 측정된 온도 값들 사이의 관계를 정의할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 결정된 저항 값들과 측정된 온도 값들 사이의 관계는 룩업 테이블과 같은 데이터 구조에 저장될 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 다수의 결정된 저항 값들과 온도 측정 값들 사이의 관계는 함수로서 정의될 수 있다. 실시예들에서, 각각의 가열 엘리먼트는 온도 데이터 세트에 대한 고유한 저항과 연관된다. 다른 실시예들에서, 다수의 가열 엘리먼트들은 온도 데이터 세트에 대한 공유된 저항과 연관된다. 예컨대, 존 내 각각의 가열 엘리먼트는 동일한 온도 데이터 세트와 연관될 수 있다.
[0067] 프로세싱 챔버의 동작 동안, 온도 결정 컴포넌트(312)는 존 내에 매립된 가열 엘리먼트(154, 140)의 결정된 저항 값 및 저항 값과 존의 온도 사이의 알려진 관계에 기반하여, 존의 온도를 결정할 수 있다. 예컨대, 온도 결정 컴포넌트(312)는 알려진 관계를 포함하는 데이터 구조에서, 가열 엘리먼트(154, 140)의 결정된 저항 값에 대응하는 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 이전에 측정된 온도를 식별할 수 있다. 다른 예에서, 온도 결정 컴포넌트(312)는 입력 값으로서 결정된 저항 값을 알려진 관계에 의해 정의된 함수에 제공하고 출력 값으로서 존의 온도를 획득할 수 있다. 존의 결정된 온도는 기판(134)의 대응하는 부분에서 달성된 온도에 대응할 수 있다.
[0068] 프로세싱 챔버의 동작 동안, 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)이 열화되어 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 온도와 존 내부에 매립된 가열 엘리먼트(154, 140)의 결정된 저항 사이의 관계의 변화를 야기할 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 하나 이상의 온도 센서들(도시되지 않음)은 히터 조립체(170)의 바디(152) 내에 매립될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 온도 센서들은 기판 지지 조립체(126)의 존에 대한 온도 측정을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 존의 결정된 온도(하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)의 계산된 저항에 기반하여 결정됨)는 하나 이상의 온도 센서들에 의해 생성된 존의 측정된 온도와 비교될 수 있다. 온도 제어기(190)는 비교에 기반하여, 측정된 온도와 결정된 온도 간의 차이를 결정할 수 있다. 온도 제어기(190)는 차이가 예상된 차이로부터 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 결정된 온도와 측정된 온도 간의 차이가 임계 차이를 초과한다는 결정에 대한 응답으로, 온도 제어기(190) 및/또는 시스템 제어기(148)는 존의 온도와 가열 엘리먼트(154, 140)의 저항 사이의 관계를 수정할 수 있다(예컨대, 가열 엘리먼트(154, 140)에 대한 결정된 저항 값이 제2 온도 측정 보다는 제1 온도 측정에 대응한다는 표시를 제공함). 일부 실시예들에서, 차이가 임계 차이를 초과한다는 결정에 대한 응답으로, 온도 제어기(190) 및/또는 시스템 제어기(148)는 기판 지지 조립체(126)에 대한 재교정 절차를 개시할 수 있다. 재교정 절차는 이전에 설명된 교정 절차와 동일하거나 유사할 수 있다.
[0069] 온도 결정 컴포넌트(312)가 존 및/또는 기판(134)의 대응하는 부분의 온도(본원에서 기판 온도로서 지칭됨)를 결정하는 것에 대한 응답으로, 전력 결정 컴포넌트(314)는 존 내에 매립된 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킬지를 결정할 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 시스템 제어기(148)는 프로세스 레시피에 따라 프로세싱 챔버 내에서 수행되는 프로세스를 제어할 수 있다. 프로세스 레시피는 기판 온도를 타깃 온도로 유지하거나 수정하기 위한 하나 이상의 커맨드들을 포함할 수 있다. 전력 결정 컴포넌트(314)는 프로세스 레시피에 따라 기판 온도가 타깃 온도에 대응하는지를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 결정 컴포넌트(314)는 기판 온도와 타깃 온도 사이의 차이가 임계 온도 차이를 만족(즉, 충족하거나 그 아래로 떨어짐)한다는 결정에 대한 응답으로, 기판 온도가 타깃 온도에 대응한다고 결정할 수 있다. 유사한 실시예들에서, 온도 결정 컴포넌트(312)는 기판 온도와 타깃 온도 사이의 차이가 임계 온도 차이를 만족하지 않는다(즉, 초과함)는 결정에 대한 응답으로, 기판 온도가 프로세스 레시피의 타깃 온도에 대응하지 않는다고 결정할 수 있다. 기판 온도가 프로세스 레시피의 타깃 온도에 대응하지 않는다는 결정에 대한 응답으로, 전력 결정 컴포넌트(314)는 전력 제어 모듈(194)이 기판 온도를 타깃 온도로 가열하기 위해 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)에 공급되는 전력의 양을 증가 또는 감소시키게 할 수 있다.
[0070] 이전에 설명된 바와 같이, 기판(134)의 하나 이상의 부분들의 온도는 프로세스 레시피와 연관된 다양한 조건들에 의해 영향을 받을 수 있다. 온도 제어기(190)는, 프로세스 레시피와 연관된 하나 이상의 조건들이 수정되기 때문에, 가열 엘리먼트(154, 140)의 타깃 온도를 유지하기 위해 가열 엘리먼트(154, 140)에 송신되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 온도 모델(316)을 사용하여 가열 엘리먼트(154, 140)에 송신되는 전력의 양을 증가 또는 감소시킬지를 결정할 수 있다. 온도 모델(316)은 프로세스 레시피와 연관된 하나 이상의 다양한 프로세스 조건들의 수정에 대한 응답으로, 히터 조립체(170)의 존의 타깃 온도를 식별하는 데 사용되는 모델일 수 있다. 예컨대, 온도 모델(316)은 입력으로서, 히터 조립체(170)의 존의 현재 온도 및 프로세스 레시피의 현재 프로세스 설정 또는 미래 프로세스 설정 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 온도 모델(316)은 출력으로서 히터 조립체(170)의 존의 타깃 온도를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(134)의 하나 이상의 부분들은 존의 하나 이상의 가열 엘리먼트들(154, 140)이 온도 모델(316)에 의해 제공된 바와 같은 존의 타깃 온도로 유지되거나 가열되는 것에 대한 응답으로, 프로세스 레시피에 따라 타깃 온도에서 가열될 수 있다.
[0071] 예시적인 예에서, ESC는 프로세싱 챔버에서 프로세스 동안 플라즈마의 생성을 용이하게 하기 위해 사용되는 RF(radio frequency) 전극을 포함할 수 있다. 히터 조립체(170) 내에 매립된 가열 엘리먼트(154, 140)는 RF 전극에 대한 접지로의 경로를 제공할 수 있다. 일부 경우들에서, RF 전극의 전력 설정은 매립된 가열 엘리먼트(154, 140)를 포함하는 존의 온도에 대한 변화를 야기하고 그리하여 기판(134)의 부분의 온도를 변화시킬 수 있다. 시스템 제어기(148)는 현재 동작 조건 및/또는 동작 조건이 제1 설정으로부터 제2 설정으로 변경될 것이라는 표시를 온도 제어기(190)에 제공할 수 있다. 예컨대, 시스템 제어기(148)는 RF 전극에 대한 현재 전력 설정 및/또는 RF 전극의 전력 설정이 제1 설정으로부터 제2 설정으로 변경될 것이라는 표시를 온도 제어기에 제공할 수 있다. 온도 결정 컴포넌트(312)는 가열 엘리먼트(154, 140)의 현재 온도를 측정하고, 온도 모델(316)에 대한 입력으로서, 히터 조립체(170) 존의 현재 온도 및 RF 전극의 전력 설정의 변화를 제공할 수 있다. 온도 모델(316)은 제1 설정으로부터 제2 설정으로 RF 전극의 전력 설정의 변화에 대한 응답으로, 달성될 히터 조립체(170)의 존의 타깃 온도를 출력할 수 있다. 전력 결정 컴포넌트(314)는 타깃 온도에 기반하여, 히터 조립체(170)의 존 내에서 타깃 온도를 달성하기 위해 가열 엘리먼트(154, 140)에 제공되는 전력을 증가 또는 감소시키는 양을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 제어 모듈(194)은 가열 엘리먼트(154, 140)에 제공되는 전력의 양이 RF 전극의 전력 설정을 수정하기 위한 소프트웨어 커맨드의 실행 이전에 또는 그에 상응하여 증가 또는 감소하게 할 수 있다.
[0072] 도 4 내지 도 7은 기판 지지 조립체의 존의 온도를 제어하기 위한 방법들(400 내지 700)의 다양한 실시예들의 흐름도들이다. 방법들은 하드웨어(회로, 전용 로직 등), 소프트웨어(이를테면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 전용 머신에서 실행됨), 펌웨어, 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있는 프로세싱 로직에 의해 수행된다. 일부 방법들(400-700)은 도 1의 시스템 제어기(148) 또는 온도 제어기(190)와 같은 컴퓨팅 디바이스에 의해 수행될 수 있다.
[0073] 설명의 단순화를 위해, 방법들은 일련의 액트(act)들로서 묘사되고 설명된다. 그러나, 본 개시내용에 따른 액트들은 다양한 순서들로 그리고/또는 동시에, 그리고 본원에서 제시 및 설명되지 않은 다른 액트들과 함께 발생할 수 있다. 더욱이, 개시된 청구 대상에 따라 방법들을 구현하기 위해 예시된 모든 액트들이 수행되진 않을 수 있다. 또한, 당업자들은 방법들이 상태도 또는 이벤트들을 통해 일련의 상호 관련된 상태들로서 대안적으로 표현될 수 있다는 것을 이해하고 인식할 것이다.
[0074] 도 4는 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 제어하기 위한 방법(400)의 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 방법(400)의 하나 이상의 단계들은 온도 제어기(190)에 의해 수행된다. 블록(410)에서, 온도 제어기는 기판 지지 조립체의 존에 매립된 가열 엘리먼트에 제1 DC(direct current) 전력을 공급한다. 블록(420)에서, 온도 제어기는 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정한다.
[0075] 블록(430)에서, 온도 제어기는 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정한다. 예컨대, 온도 제어기는 (회로에 대한 로드인) 가열 엘리먼트의 저항을 컴퓨팅할 수 있다. 온도 제어기는 그 후 저항을 가열 엘리먼트와 연관된 온도 저항 함수, 테이블 또는 곡선과 비교할 수 있다.
[0076] 블록(440)에서, 온도 제어기는 존에 대한 타깃 온도를 결정한다. 온도 제어기는 부가적으로, 결정된 온도를 타깃 온도와 비교하여 그 사이에 임의의 차이 또는 델타가 있는지를 결정한다. 차이가 있는 경우, 이는 가열 엘리먼트에 전달되는 전류 전력(current power)이 타깃 온도를 달성하기에 충분하지 않다는 것을 의미할 수 있다.
[0077] 블록(450)에서, 온도 제어기는 타깃 온도를 달성하기 위해 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정할 수 있다. 제2 DC 전력은 현재 온도와 타깃 온도 사이의 결정된 온도 차이에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있다. 제2 DC 전력은 예컨대, 가열 엘리먼트에 전달되는 전류 전력 및 현재 온도와 타깃 온도 사이의 온도 차이에 기반하여 결정될 수 있다. 온도 제어기는 예컨대, 현재 온도, 타깃 온도 및 현재 전력의 입력 값들을 출력 전력과 관련시키는 모델에 액세스할 수 있다. 온도 제어기는 현재 온도, 타깃 온도 및 현재 전력을 모델에 입력할 수 있고, 모델은 가열 엘리먼트에 전달할 새로운 DC 전력을 출력할 수 있다. 모델은, 현재 플라즈마 전력, 타깃 플라즈마 전력, 현재 압력, 타깃 압력, 및/또는 다른 전류 및/또는 타깃 프로세스 파라미터들을 또한 고려(즉, 입력들로서 수신)할 수 있는 피드포워드 모델일 수 있다. 타깃 프로세스 파라미터들은 (예컨대, 프로세스 레시피로부터 프로세스 파라미터들에 대한 조정에 기반하여) 현재 프로세스 파라미터들과 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다.
[0078] 블록(460)에서, 온도 제어기는 존의 온도가 타깃 온도로 수정되게 하기 위해 가열 엘리먼트에 제2 DC 전력을 공급한다.
[0079] 도 5는 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정하기 위한 방법(500)의 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 방법(500)의 하나 이상의 단계들은 온도 제어기(190) 또는 시스템 제어기(148)에 의해 수행된다. 블록(510)에서, 프로세싱 로직은 가열 엘리먼트에 대한 전압 및 전류를 측정한다. 블록(512)에서, 프로세싱 로직은 측정된 전류 및 전압을 사용하여 가열 엘리먼트의 저항을 컴퓨팅한다. 블록(514)에서, 프로세싱 로직은 가열 엘리먼트의 저항을 온도 값들과 관련시키는 함수 또는 룩업 테이블에 저항을 입력한다. 블록(520)에서, 프로세싱 로직은 저항에 대응하는 존에 대한 온도를 결정한다. 일부 실시예들에서, 온도는 직접적으로 가열 엘리먼트에서의 온도라기 보다는 기판의 존에서의 온도이다. 다른 실시예들에서, 온도는 가열 엘리먼트에서의 온도이다. 그러한 실시예들에서, 프로세싱 로직은 기판의 존에서의 온도를 결정하기 위해 가열 엘리먼트의 온도를 기판의 특정 존의 온도와 관련시키는 다른 룩업 테이블 또는 함수에 온도를 입력할 수 있다.
[0080] 도 6은 본 개시내용의 양상들에 따라, 기판 지지 조립체의 가열 엘리먼트에 전달할 DC 전력을 결정하기 위한 방법(600)의 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 방법(600)의 하나 이상의 단계들은 온도 제어기(190) 또는 시스템 제어기(148)에 의해 수행될 수 있다. 블록(610)에서, 프로세싱 로직은 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정한다. 블록(620)에서, 프로세싱 로직은 프로세스 챔버에서 수행되는 프로세스의 동작 조건이 제1 프로세스 설정으로부터 제2 프로세스 설정으로 수정되어야 한다는 표시를 수신한다. 예컨대, 타깃 온도가 200℃로부터 250℃로 증가될 수 있고, 플라즈마 전력이 증가될 수 있으며, 이전에 유동하지 않았던 프로세스 가스들이 유동하기 시작할 수 있는 등이다.
[0081] 블록(630)에서, 프로세싱 로직은 존의 결정된 온도 및 적어도 제2 프로세스 설정을, 프로세스 설정 및 현재 온도를 타깃 온도와 관련시키는 모델에 입력한다. 일 실시예에서, 프로세싱 로직은 하나 이상의 현재 프로세스 설정들, 하나 이상의 미래 타깃 프로세스 설정들, 가열 엘리먼트에 전달되는 현재 전력, 가열 엘리먼트와 연관된 현재 온도(예컨대, 기판의 존에서의 온도 또는 가열 엘리먼트의 온도) 및/또는 타깃 온도를 모델에 입력한다. 블록(640)에서, 프로세싱 로직은 존 내 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 포함하는 모델의 출력을 수신한다. 블록(640)에서, 프로세싱 로직은 존의 온도가 타깃 온도로 수정되게 하기 위해 가열 엘리먼트에 제2 DC 전력을 공급할 수 있다.
[0082] 도 7은 본 개시내용의 양상들에 따라, 가열 엘리먼트의 결정된 저항과 가열 엘리먼트를 포함하는 존의 온도 사이의 관계를 재-교정하기 위한 방법(700)의 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 방법(700)의 하나 이상의 단계들은 온도 제어기(190) 또는 시스템 제어기(148)에 의해 수행된다.
[0083] 블록(710)에서, 프로세싱 로직은 가열 엘리먼트에 송신된 전력의 측정된 전압 및 전류에 기반하여, 가열 엘리먼트의 저항을 결정한다. 블록(720)에서, 프로세싱 로직은 가열 엘리먼트의 결정된 저항에 기반하여, 가열 엘리먼트를 포함하는 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정한다. 존의 온도는 가열 엘리먼트의 저항과 존의 이전에 측정된 온도 사이의 알려진 관계에 기반하여 결정될 수 있다. 알려진 관계는 가열 엘리먼트의 이전에 결정된 저항 값들을 존의 측정된 온도 값들과 상관시킨다.
[0084] 블록(730)에서, 프로세싱 로직은 존의 온도를 측정한다. 존의 온도는 기판 지지 조립체 내에 매립된 온도 센서를 사용하여 측정될 수 있다. 블록(740)에서, 프로세싱 로직은 존의 결정된 온도를 존의 측정된 온도와 비교한다.
[0085] 블록(750)에서, 프로세싱 로직은 존의 결정된 온도와 존의 측정된 온도 사이의 차이가 임계 차이를 초과한다고 결정한다. 일부 실시예들에서, 차이가 임계 차이를 초과한다는 결정에 응답하여, 프로세싱 로직은 가열 엘리먼트의 결정된 저항과 존의 온도 사이의 상관(correlation)을 업데이트하여 존의 측정된 온도를 반영할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 차이가 임계 차이를 초과한다는 결정에 응답하여, 프로세싱 로직은 가열 엘리먼트의 저항과 가열 엘리먼트를 포함하는 존의 온도 사이의 관계를 재교정할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 프로세싱 로직은 프로세싱 챔버에서 교정 오브젝트(예컨대, 교정 웨이퍼)를 사용하여 교정 프로세스의 수행을 개시할 수 있다.
[0086] 방법(700)의 동작들은 연장된 시간 기간에 걸쳐 여러 번 수행될 수 있다. 각각의 수행 동안, 프로세싱 로직은 존의 측정된 온도와 존의 결정된 온도 사이의 차이를 레코딩할 수 있다. 연장된 시간 기간에 걸쳐, 프로세싱 로직은 결정된 온도와 측정된 온도 사이의 차이의 시프트(예컨대, 드리프트)를 식별할 수 있다. 예컨대, 프로세싱 로직은 연장된 시간 기간에 걸쳐, 존의 측정된 온도와 존의 결정된 온도 간의 차이가 증가한다고 결정할 수 있다. 식별된 시프트에 기반하여, 프로세싱 로직은 프로세싱 챔버에서 교정 오브젝트를 사용하여 교정 프로세스의 수행을 개시할 수 있다. 다른 또는 유사한 실시예들에서, 식별된 시프트에 기반하여, 프로세싱 로직은 프로세싱 시스템 내의 하나 이상의 가열 엘리먼트들, 온도 제어기, 및/또는 기판 지지 조립체의 교체를 개시할 수 있다.
[0087] 도 8은 컴퓨팅 디바이스(800)의 예시적인 형태로 머신의 도식적 표현을 예시하며, 그 머신 내에서, 머신으로 하여금 본원에서 논의되는 방법들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하기 위한 명령들의 세트가 실행될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 머신은 LAN(Local Area Network), 인트라넷, 익스트라넷, 또는 인터넷에서 다른 머신들에 연결(예컨대, 네트워킹)될 수 있다. 머신은 클라이언트-서버 네트워크 환경에서 서버 또는 클라이언트 머신의 자격으로 동작할 수 있거나, 또는 피어-투-피어(또는 분산) 네트워크 환경에서 피어 머신으로서 동작할 수 있다. 머신은 PC(personal computer), 태블릿 컴퓨터, STB(set-top box), PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러 전화, 웹 기기, 서버, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지, 또는 자신에 의해 행해질 액션들을 특정하는 명령들의 세트를 (순차적으로 또는 다른 방식으로) 실행할 수 있는 임의의 머신일 수 있다. 게다가, 단일 머신만이 예시되어 있지만, "머신"이라는 용어는 또한, 본원에서 논의되는 방법들 중 임의의 하나 이상을 수행하도록 명령들의 세트(또는 다수의 세트들)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신들(예컨대, 컴퓨터들)의 임의의 모음을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 실시예들에서, 컴퓨팅 디바이스(800)는 도 1의 온도 제어기(190) 또는 시스템 제어기(148)에 대응할 수 있다.
[0088] 예시적인 컴퓨팅 디바이스(800)는, 프로세싱 디바이스(802), 메인 메모리(804)(예컨대, ROM(read-only memory), 플래시 메모리, DRAM(dynamic random access memory), 이를테면 SDRAM(synchronous DRAM) 등), 정적 메모리(806)(예컨대, 플래시 메모리, SRAM(static random access memory) 등), 및 보조 메모리(예컨대, 데이터 저장 디바이스(828))를 포함하고, 이들은 버스(808)를 통해 서로 통신한다.
[0089] 프로세싱 디바이스(802)는 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치 등과 같은 하나 이상의 범용 프로세서들을 표현할 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세싱 디바이스(802)는 CISC(complex instruction set computing) 마이크로프로세서, RISC(reduced instruction set computing) 마이크로프로세서, VLIW(very long instruction word) 마이크로프로세서, 다른 명령 세트들을 구현하는 프로세서 또는 명령 세트들의 조합을 구현하는 프로세서들일 수 있다. 프로세싱 디바이스(802)는 또한, 하나 이상의 특수-목적 프로세싱 디바이스들, 이를테면, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), DSP(digital signal processor), 네트워크 프로세서 등일 수 있다. 프로세싱 디바이스(802)는 또한 SOC(system on a chip), PLC(programmable logic controller), 또는 다른 유형의 프로세싱 디바이스이거나 이를 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스(802)는 본원에서 논의된 동작들 및 단계들을 수행하기 위한 프로세싱 로직(레시피(850)를 매핑하기 위한 명령들(826))을 실행하도록 구성된다.
[0090] 컴퓨팅 디바이스(800)는 네트워크(864)와 통신하기 위한 네트워크 인터페이스 디바이스(822)를 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(800)는 또한, 비디오 디스플레이 유닛(810)(예컨대, LCD(liquid crystal display), 또는 CRT(cathode ray tube)), 알파뉴메릭(alphanumeric) 입력 디바이스(812)(예컨대, 키보드), 커서 제어 디바이스(814)(예컨대, 마우스), 및 신호 생성 디바이스(820)(예컨대, 스피커)를 포함할 수 있다.
[0091] 데이터 저장 디바이스(828)는 머신-판독 가능 저장 매체(또는 더 구체적으로는, 비-일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체)(824)를 포함할 수 있고, 그 머신-액세스가능 저장 매체 상에, 본원에서 설명되는 방법들 또는 기능들 중 임의의 하나 이상을 구체화하는 명령들의 하나 이상의 세트들(826)이 저장된다. 여기서 비-일시적 저장 매체는 반송파 이외의 저장매체를 지칭한다. 명령들(826)은 또한, 컴퓨터 디바이스(800)에 의한 그 실행 동안 프로세싱 디바이스(802) 내에 그리고/또는 메인 메모리(804) 내에 완전히 또는 적어도 부분적으로 상주할 수 있고, 메인 메모리(804) 및 프로세싱 디바이스(802)는 또한, 컴퓨터-판독 가능 저장 매체들을 구성한다.
[0092] 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(824)는 또한 매핑 레시피(850)를 저장하는 데 사용될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(824)는 또한 매핑 레시피(850)를 호출하는 방법들을 포함하는 소프트웨어 라이브러리를 저장할 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 저장 매체(824)가 예시적인 실시예에서 단일 매체인 것으로 도시되지만, "컴퓨터-판독 가능 저장 매체"라는 용어는 명령들의 하나 이상의 세트들을 저장하는 단일 매체 또는 다수의 매체들(예컨대, 중앙 집중형 또는 분산형 데이터베이스 및/또는 연관된 캐시들 및 서버들)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. "컴퓨터-판독 가능 저장 매체"라는 용어는 또한, 머신에 의한 실행을 위해 명령들의 세트를 저장 또는 인코딩할 수 있고, 머신으로 하여금 본 발명의 방법들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하는 임의의 매체를 포함하는 것으로 이해될 것이다. 그에 따라, 컴퓨터-판독 가능 저장 매체"라는 용어는 솔리드-스테이트 메모리들, 및 광학 및 자기 매체들을 포함하는(그러나 이에 제한되지는 않음) 것으로 이해될 것이다.
[0093] 이전의 설명은 본 개시내용의 몇몇 실시예들의 양호한 이해를 제공하기 위해 특정 시스템들, 컴포넌트들, 방법들 등의 예들과 같은 다수의 특정 세부사항들을 기재한다. 그러나, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들이 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 잘-알려진 컴포넌트들 또는 방법들은 본 개시내용을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 상세히 설명되지 않거나 간단한 블록 다이어그램 포맷으로 제시된다. 따라서, 기재된 특정 세부사항들은 단지 예시일 뿐이다. 특정한 구현들은 이러한 예시적인 세부사항들과 다를 수 있으며, 여전히 본 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
[0094] 본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 설명된 특정한 피처, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 장소들에서의 어구 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"의 출현들 모두는 반드시 동일한 실시예를 지칭할 필요는 없다. 부가적으로, 용어 "또는"은 배타적인 "또는" 보다는 포괄적인 "또는"을 의미하도록 의도된다. 용어 "약" 또는 "대략"이 본 명세서에서 사용될 때, 이는 제시된 공칭 값이 ±10% 내에서 정확하다는 것을 의미하도록 의도된다.
[0095] 본 명세서의 방법들의 동작들이 특정한 순서로 도시되고 설명되지만, 각각의 방법의 동작들의 순서는, 특정한 동작들이 역순으로 수행될 수 있어서, 특정한 동작들이 다른 동작들과 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있도록 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 별개의 동작들의 명령들 또는 하위-동작들은 간헐적이고 그리고/또는 교번적인 방식으로 이루어질 수 있다.
[0096] 위의 설명은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도된다는 것을 이해한다. 위의 설명을 판독 및 이해할 시에, 많은 다른 실시예들이 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시내용의 범위는, 첨부된 청구항들이 권리를 가지는 등가물들의 전체 범위와 함께 그러한 청구범위들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 방법으로서,
    프로세싱 챔버에 포함된 기판 지지 조립체의 존(zone)에 매립된 가열 엘리먼트에 제1 DC(direct current) 전력을 공급하는 단계;
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정하는 단계;
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여, 상기 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정하는 단계;
    상기 존의 결정된 온도와 상기 존에 대한 타깃 온도 사이의 온도 차이를 결정하는 단계;
    상기 온도 차이에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 타깃 온도를 달성하기 위해 상기 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정하는 단계; 및
    상기 존의 온도가 상기 타깃 온도로 수정되게 하기 위해 상기 가열 엘리먼트에 상기 제2 DC 전력을 공급하는 단계를 포함하는,
    방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버에서 수행되는 프로세스의 동작 조건이 제1 프로세스 설정으로부터 제2 프로세스 설정으로 수정되어야 한다는 표시를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 DC 전력의 결정은 추가로 상기 제2 프로세스 설정에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는,
    방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트는 RF(radio frequency) 전극에 대한 접지로의 경로를 제공하고, 상기 RF 전극의 전력 설정은 상기 존의 온도에 대한 변화들을 야기하고, 상기 동작 조건은 상기 RF 전극에 전달되는 RF 전력을 포함하는,
    방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    AC(alternating current)-DC 정류기를 사용하여 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 존의 온도를 결정하는 단계는,
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 사용하여 상기 가열 엘리먼트의 온도를 계산하는 단계; 및
    상기 가열 엘리먼트의 온도에 대응하는 상기 존에 대한 온도를 결정하는 단계를 포함하는,
    방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 사용하여 상기 가열 엘리먼트의 저항을 컴퓨팅하는 것; 그리고
    상기 가열 엘리먼트의 저항을 온도 값들과 관련시키는 함수 또는 룩업 테이블 중 적어도 하나에 상기 저항을 입력하는 것에 기반하여, 상기 존의 온도를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    프로세스 레시피의 하나 이상의 현재 프로세스 설정들 또는 상기 프로세스 레시피의 하나 이상의 미래 프로세스 설정들 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 존의 결정된 온도 및 상기 하나 이상의 현재 프로세스 설정들 또는 상기 하나 이상의 미래 프로세스 설정들 중 적어도 하나를, 상기 프로세스 설정들 및 현재 온도를 전력 설정들과 관련시키는 모델에 입력하는 단계를 더 포함하고,
    상기 모델은 상기 타깃 온도를 달성하기 위해 상기 가열 엘리먼트에 전달될 전력을 출력하는,
    방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    온도 센서를 이용하여 상기 존의 온도를 측정하는 단계;
    상기 존의 결정된 온도를 상기 존의 측정된 온도와 비교하는 단계;
    상기 비교에 기반하여, 상기 측정된 온도와 상기 결정된 온도 간의 차이를 결정하는 단계; 및
    상기 차이가 예상된 차이로부터 벗어나는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  9. 장치로서,
    프로세싱 챔버에 포함된 기판 지지 조립체의 존에 매립된 가열 엘리먼트에 동작 가능하게 커플링된 DC(direct current) 전원; 및
    상기 가열 엘리먼트 및 상기 DC 전원에 동작 가능하게 커플링된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는,
    상기 DC 전원이 상기 가열 엘리먼트에 제1 DC 전력을 공급하게 하고;
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정하고;
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류에 기반하여, 상기 기판 지지 조립체의 존의 온도를 결정하고;
    상기 존의 결정된 온도와 상기 존에 대한 타깃 온도 사이의 온도 차이를 결정하고;
    상기 온도 차이에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 타깃 온도를 달성하기 위해 상기 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정하고; 그리고
    상기 존의 온도가 상기 타깃 온도로 수정되게 하도록 상기 DC 전원이 상기 가열 엘리먼트에 상기 제2 전력을 공급하게 하는 것인,
    장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어기는 추가로,
    상기 프로세싱 챔버에서 수행되는 프로세스의 동작 조건이 제1 프로세스 설정으로부터 제2 프로세스 설정으로 수정되어야 한다는 표시를 수신하고,
    상기 제2 DC 전력의 결정은 추가로 상기 제2 프로세스 설정에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는,
    장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트는 RF(radio frequency) 전극에 대한 접지로의 경로를 제공하고, 상기 RF 전극의 전력 설정은 상기 존의 온도에 대한 변화들을 야기하고, 상기 동작 조건은 상기 RF 전극에 전달되는 RF 전력을 포함하는,
    장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 존의 온도를 결정하기 위해, 상기 제어기는,
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 사용하여 상기 가열 엘리먼트의 온도를 계산하고; 그리고
    상기 가열 엘리먼트의 온도에 대응하는 상기 존에 대한 온도를 결정하는,
    장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 존의 온도를 추가로 결정하기 위해, 상기 제어기는,
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 사용하여 상기 가열 엘리먼트의 저항을 컴퓨팅하고; 그리고
    상기 가열 엘리먼트의 저항을 온도 값들과 관련시키는 함수 또는 룩업 테이블 중 적어도 하나에 상기 저항을 입력하는,
    장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 제어기는 추가로,
    프로세스 레시피의 하나 이상의 현재 프로세스 설정들 또는 상기 프로세스 레시피의 하나 이상의 미래 프로세스 설정들 중 적어도 하나를 결정하고; 그리고
    상기 존의 결정된 온도 및 상기 하나 이상의 현재 프로세스 설정들 또는 상기 하나 이상의 미래 프로세스 설정들 중 적어도 하나를, 상기 프로세스 설정들 및 현재 온도를 전력 설정들과 관련시키는 모델에 입력하고,
    상기 모델은 상기 타깃 온도를 달성하기 위해 상기 가열 엘리먼트에 전달될 전력을 출력하는,
    장치.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 DC 전원은 정류기에 연결된 AC(alternating current) 전원을 포함하고, 상기 정류기는 상기 AC 전원으로부터 AC 전력을 수신하고 상기 가열 엘리먼트에 상기 제1 DC 전력 및 상기 제2 DC 전력을 출력하는,
    장치.
  16. 전자 디바이스 제조 시스템으로서,
    기판 지지 조립체를 포함하는 프로세싱 챔버 ― 상기 기판 지지 조립체는 상기 기판 지지 조립체의 존에 각각 매립된 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함함 ― ;
    각각의 가열 엘리먼트에 DC 전력을 공급하도록 구성된 DC(direct current) 전원; 및
    각각의 가열 엘리먼트, 상기 DC 전원, 및 시스템 제어기에 동작 가능하게 커플링된 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 DC 전원이 상기 하나 이상의 가열 엘리먼트들의 가열 엘리먼트에 제1 DC 전력을 공급하게 하고 ― 상기 가열 엘리먼트는 상기 기판 지지 조립체의 대응하는 존에 매립됨 ― ;
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 측정하고;
    상기 존의 결정된 온도와 상기 기판 지지 조립체의 대응하는 존의 온도 사이의 온도 차이를 결정하고;
    상기 대응하는 존의 결정된 온도에 기반하여, 상기 대응하는 존에 대한 타깃 온도를 결정하고;
    상기 온도 차이에 적어도 부분적으로 기반하여, 상기 타깃 온도를 달성하기 위해 상기 가열 엘리먼트에 전달할 제2 DC 전력을 결정하고; 그리고
    상기 대응하는 존의 온도가 상기 타깃 온도로 수정되게 하도록 상기 DC 전원이 상기 가열 엘리먼트에 상기 제2 전력을 공급하게 하는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 온도 제어기는 추가로,
    상기 프로세싱 챔버에서 수행되는 프로세스의 동작 조건이 제1 프로세스 설정으로부터 제2 프로세스 설정으로 수정되어야 한다는 표시를 수신하고,
    상기 제2 DC 전력의 결정은 추가로 상기 제2 프로세스 설정에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트는 RF(radio frequency) 전극에 대한 접지로의 경로를 제공하고, 상기 RF 전극의 전력 설정은 상기 존의 온도에 대한 변화들을 야기하고, 상기 동작 조건은 상기 RF 전극에 전달되는 RF 전력을 포함하는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 DC 전원은 AC(alternating current)-DC 정류기를 포함하고, 상기 온도 제어기는 추가로,
    상기 DC 전원이 AC(alternating current) 전원으로부터 AC 전력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 AC-DC 정류기를 사용하여 상기 AC 전력이 상기 DC 전력으로 변환되게 하는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 대응하는 존의 온도를 결정하기 위해, 상기 제어기는,
    상기 가열 엘리먼트에 걸친 전압 및 상기 가열 엘리먼트를 통하는 전류를 사용하여 상기 가열 엘리먼트의 온도를 계산하고; 그리고
    상기 가열 엘리먼트의 온도에 대응하는 상기 존에 대한 온도를 결정하기 위한 것인,
    전자 디바이스 제조 시스템.
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