KR20230066483A - Detection system for tunable/replaceable edge coupling ring - Google Patents

Detection system for tunable/replaceable edge coupling ring Download PDF

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KR20230066483A
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위호우 왕
데이먼 타이론 제네티
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Abstract

기판 프로세싱 시스템이 프로세싱 챔버를 포함한다. 페데스탈이 프로세싱 챔버 내에 배치된다. 에지 커플링 링이 페데스탈에 인접하여 그리고 기판의 방사상으로 외측 에지 주변에 배치된다. 액추에이터가 에지 커플링 링의 에지 커플링 프로파일을 변경하기 위해 기판에 대해 에지 커플링 링을 선택적으로 이동시키도록 구성된다. 기판 프로세싱 시스템은 에지 커플링 링의 위치를 조정하도록 액추에이터에 지시하는 카메라-기반 검출 시스템을 포함한다. 카메라는 제어기와 통신하도록 구성되고, 제어기는 카메라의 위치 및/또는 포커스를 조정한다. 카메라로부터 에지 커플링 링 상태 정보에 반응하여, 제어기는 에지 커플링 링을 수직으로 이동시키도록 액추에이터를 동작시킨다. 카메라로부터 에지 커플링 링 위치 정보에 반응하여, 제어기는 에지 커플링 링을 수평으로 이동시키도록 액추에이터를 동작시킨다. A substrate processing system includes a processing chamber. A pedestal is placed within the processing chamber. An edge coupling ring is disposed adjacent the pedestal and around a radially outer edge of the substrate. An actuator is configured to selectively move the edge coupling ring relative to the substrate to change an edge coupling profile of the edge coupling ring. The substrate processing system includes a camera-based detection system that instructs an actuator to adjust the position of the edge coupling ring. The camera is configured to communicate with a controller, and the controller adjusts the position and/or focus of the camera. In response to the edge coupling ring state information from the camera, the controller operates an actuator to move the edge coupling ring vertically. In response to the edge coupling ring position information from the camera, the controller operates an actuator to move the edge coupling ring horizontally.

Description

튜닝가능/교체가능한 에지 커플링 링에 대한 검출 시스템{DETECTION SYSTEM FOR TUNABLE/REPLACEABLE EDGE COUPLING RING}DETECTION SYSTEM FOR TUNABLE/REPLACEABLE EDGE COUPLING RING}

관련 출원들에 대한 교차 참조Cross reference to related applications

본 출원은 2015년 5월 6일 출원된 미국 특허 출원 번호 제 14/705,430 호의 일부 계속 출원인, 2017년 5월 31일 출원된 미국 특허 출원 번호 제 15/609,570 호의 우선권을 주장한다. 본 출원은 결국 2015년 1월 16일 출원된 미국 특허 출원 번호 제 14/598,943 호의 일부 계속 출원이다. 본 출원은 이들 선행 출원들의 전체를 참조로서 인용한다.This application claims priority from U.S. Patent Application No. 15/609,570, filed May 31, 2017, which is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 14/705,430, filed May 6, 2015. This application is, in turn, a continuation-in-part of U.S. Patent Application Serial No. 14/598,943, filed on January 16, 2015. This application incorporates by reference all of these prior applications.

본 개시는 기판 프로세싱 시스템들, 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템들의 에지 커플링 링들, 또한 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템들의 에지 커플링 링들에 대한 검출 시스템들에 관한 것이다. 또한 보다 구체적으로, 본 개시는 기판 프로세싱 시스템들의 에지 커플링 링들 위치 및/또는 상태를 검출하기 위한 검출 시스템들에 관한 것이다.The present disclosure relates to substrate processing systems, more specifically edge coupling rings of substrate processing systems, and more specifically to detection systems for edge coupling rings of substrate processing systems. Also more specifically, the present disclosure relates to detection systems for detecting the position and/or state of edge coupling rings of substrate processing systems.

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.The background description provided herein is intended to give a general context for the present disclosure. The work of the inventors named herein to the extent described in this Background Section, as well as aspects of the present technology that may not otherwise be identified as prior art at the time of filing, are expressly or implicitly acknowledged as prior art to the present disclosure. It doesn't work.

기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들의 에칭 및/또는 다른 처리를 수행하기 위해 사용될 수도 있다. 기판이 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버의 페데스탈 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 플라즈마 에칭기에서 에칭 동안, 하나 이상의 전구체들을 포함하는 가스 혼합물이 프로세싱 챔버 내로 도입되고 플라즈마가 기판을 에칭하기 위해 스트라이킹된다. Substrate processing systems may be used to perform etching and/or other processing of substrates such as semiconductor wafers. A substrate may be placed on a pedestal of a processing chamber of a substrate processing system. For example, during etching in a plasma etcher, a gas mixture containing one or more precursors is introduced into a processing chamber and a plasma is struck to etch the substrate.

에지 커플링 링들은 기판의 방사상으로 외측 에지 근방에서 플라즈마의 에칭 레이트 및/또는 에칭 프로파일을 조정하기 위해 사용되었다. 에지 커플링 링은 통상적으로 기판의 방사상으로 외측 에지 주변의 페데스탈 상에 위치된다. 기판의 방사상으로 외측 에지에서 프로세스 상태들은 에지 커플링 링의 위치, 에지 커플링 링의 내측 에지의 형상 또는 프로파일, 기판의 상부 표면에 상대적인 에지 커플링 링의 높이, 에지 커플링 링의 재료, 등을 변화시킴으로써 수정될 수 있다. Edge coupling rings have been used to adjust the etch rate and/or etch profile of the plasma near the radially outer edge of the substrate. The edge coupling ring is typically positioned on a pedestal around the radially outer edge of the substrate. The process conditions at the radially outer edge of the substrate depend on the location of the edge coupling ring, the shape or profile of the inner edge of the edge coupling ring, the height of the edge coupling ring relative to the upper surface of the substrate, the material of the edge coupling ring, and the like. can be modified by changing

에지 커플링 링을 변화시키는 것은 프로세싱 챔버가 개방될 것을 필요로 하고, 이는 바람직하지 않다. 달리 말하면, 에지 커플링 링의 에지 커플링 효과는 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 변경될 수 없다. 에지 커플링 링이 에칭 동안 플라즈마에 의해 부식될 때, 에지 커플링 효과는 변화한다. 에지 커플링 링의 부식을 보정하는 것은 에지 커플링 링을 교체하기 위해 프로세싱 챔버가 개방될 것을 필요로 한다.Changing the edge coupling ring requires the processing chamber to be opened, which is not desirable. In other words, the edge coupling effect of the edge coupling ring cannot be changed without opening the processing chamber. When the edge coupling ring is eroded by the plasma during etching, the edge coupling effect changes. Correcting corrosion of the edge coupling ring requires the processing chamber to be opened to replace the edge coupling ring.

이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 프로세싱 시스템은 페데스탈 (20) 및 에지 커플링 링 (30) 을 포함할 수도 있다. 에지 커플링 링 (30) 은 단일 부품 (single piece) 또는 2 이상의 부분들을 포함할 수도 있다. 도 1 및 도 2의 예에서, 에지 커플링 링 (30) 은 기판 (33) 의 방사상으로 외측 에지 근방에 배치된 제 1 환형 부분 (32) 을 포함한다. 제 2 환형 부분 (34) 이 기판 (33) 아래 제 1 환형 부분으로부터 방사상으로 내측으로 위치된다. 제 3 환형 부분 (36) 이 제 1 환형 부분 (32) 아래에 배치된다. 사용 동안, 플라즈마 (42) 가 기판 (33) 의 노출된 부분들을 에칭하기 위해 기판 (33) 으로 지향된다. 에지 커플링 링 (30) 은 기판 (33) 의 균일한 에칭이 발생하도록 플라즈마 성형을 보조하도록 구성된다. Referring now to FIGS. 1 and 2 , a substrate processing system may include a pedestal 20 and an edge coupling ring 30 . Edge coupling ring 30 may include a single piece or two or more parts. In the example of FIGS. 1 and 2 , the edge coupling ring 30 includes a first annular portion 32 disposed proximate a radially outer edge of the substrate 33 . A second annular portion 34 is located radially inwardly from the first annular portion below the substrate 33 . A third annular portion 36 is disposed below the first annular portion 32 . During use, a plasma 42 is directed to the substrate 33 to etch exposed portions of the substrate 33 . The edge coupling ring 30 is configured to assist plasma shaping so that uniform etching of the substrate 33 occurs.

도 2에서, 에지 커플링 링 (30) 이 사용된 후, 에지 커플링 링 (30) 의 방사상으로 내측 부분의 상부 표면은 48에서 식별된 바와 같이 부식을 나타낼 수도 있다. 그 결과, 플라즈마 (42) 는 44에서 알 수 있는 바와 같이, 기판 (33) 의 방사상으로 내측 부분들보다 방사상으로 외측 에지에서 보다 빠른 레이트로 에칭하는 경향이 있다.In FIG. 2 , after the edge coupling ring 30 has been used, the upper surface of the radially inner portion of the edge coupling ring 30 may exhibit corrosion as identified at 48 . As a result, the plasma 42 tends to etch at a faster rate at the radially outer edge than the radially inner portions of the substrate 33 , as can be seen at 44 .

에지 커플링 링의 하나 이상의 부분들이 기판 프로세싱 시스템에서 기판 또는 페데스탈에 대해 수직으로 그리고/또는 수평으로 이동될 수도 있다. 이 이동은 프로세싱 챔버로 하여금 개방될 것을 필요로 하지 않고 에칭 또는 다른 기판 처리 동안 기판에 대해 플라즈마의 에지 커플링 효과를 변화시킨다. One or more portions of the edge coupling ring may be moved vertically and/or horizontally relative to a substrate or pedestal in a substrate processing system. This movement changes the edge coupling effect of the plasma to the substrate during etching or other substrate processing without requiring the processing chamber to be open.

이제 도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판 프로세싱 시스템이 페데스탈 (20) 및 에지 커플링 링 (60) 을 포함한다. 에지 커플링 링 (60) 은 단일 부분으로 이루어질 수도 있거나 2 이상의 부분들이 사용될 수도 있다. 도 3 내지 도 5의 예에서, 에지 커플링 링 (60) 은 기판 (33) 의 방사상 외부에 배치된 제 1 환형 부분 (72) 을 포함한다. 제 2 환형 부분 (74) 이 기판 (33) 아래 제 1 환형 부분 (72) 으로부터 방사상으로 내측으로 위치된다. 제 3 환형 부분 (76) 이 제 1 환형 부분 (72) 아래에 배치된다.Referring now to FIGS. 3-5 , a substrate processing system includes a pedestal 20 and an edge coupling ring 60 . Edge coupling ring 60 may consist of a single piece or two or more pieces may be used. In the example of FIGS. 3 to 5 , the edge coupling ring 60 includes a first annular portion 72 disposed radially outward of the substrate 33 . A second annular portion 74 is positioned radially inwardly from the first annular portion 72 below the substrate 33 . A third annular portion 76 is disposed below the first annular portion 72 .

이하에 더 기술될 바와 같이 액추에이터 (80) 가 기판 (33) 에 대해 에지 커플링 링 (60) 의 하나 이상의 부분들을 이동시키기 위해 다양한 위치들에 배치될 수도 있다. 단지 예를 들면, 도 3에서 액추에이터 (80) 는 에지 커플링 링 (60) 의 제 1 환형 부분 (72) 과 에지 커플링 링 (60) 의 제 3 환형 부분 (76) 사이에 배치된다. 일부 예들에서, 액추에이터 (80) 는 압전 액추에이터, 스텝퍼 모터, 공압 구동, 또는 다른 적합한 액추에이터를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 1, 2, 3, 또는 4 개 이상의 액추에이터들이 사용된다. 일부 예들에서, 복수의 액추에이터들은 에지 커플링 링 (60) 주변에 균일하게 배치된다. 액추에이터(들) (80) 는 프로세싱 챔버의 내부 또는 외부에 배치될 수도 있다.Actuator 80 may be positioned at various locations to move one or more portions of edge coupling ring 60 relative to substrate 33 as will be described further below. For example only, in FIG. 3 the actuator 80 is disposed between the first annular portion 72 of the edge coupling ring 60 and the third annular portion 76 of the edge coupling ring 60 . In some examples, actuator 80 may include a piezoelectric actuator, stepper motor, pneumatic drive, or other suitable actuator. In some examples, 1, 2, 3, or 4 or more actuators are used. In some examples, the plurality of actuators are evenly distributed around the edge coupling ring 60 . Actuator(s) 80 may be disposed inside or outside the processing chamber.

사용 동안, 플라즈마 (82) 는 기판 (33) 의 노출된 부분들을 에칭하기 위해 기판 (33) 으로 지향된다. 에지 커플링 링 (60) 은 기판 (33) 의 균일한 에칭이 발생하도록 플라즈마 전계를 성형하는 것으로 돕도록 구성된다. 도 4의 84 및 86에서 알 수 있는 바와 같이, 에지 커플링 링 (60) 의 하나 이상의 부분들은 플라즈마 (82) 에 의해 부식될 수도 있다. 부식 결과, 기판 (33) 의 불균일한 에칭은 기판 (33) 의 방사상으로 외측 에지 근방에서 발생할 수도 있다. 보통, 프로세스는 중단되어야 하고, 프로세싱 챔버는 개방되고 에지 커플링 링이 교체된다.During use, plasma 82 is directed to substrate 33 to etch exposed portions of substrate 33 . Edge coupling ring 60 is configured to help shape the plasma electric field so that uniform etching of substrate 33 occurs. As can be seen at 84 and 86 in FIG. 4 , one or more portions of edge coupling ring 60 may be eroded by plasma 82 . As a result of corrosion, non-uniform etching of the substrate 33 may occur near the radially outer edge of the substrate 33 . Usually, the process must be stopped, the processing chamber is opened and the edge coupling ring is replaced.

도 5에서, 액추에이터 (80) 는 에지 커플링 링 (60) 의 하나 이상의 부분들의 위치를 변경하도록 에지 커플링 링 (60) 의 하나 이상의 부분들을 이동시키도록 사용된다. 예를 들어, 액추에이터 (80) 는 에지 커플링 링 (60) 의 제 1 환형 부분 (72) 을 이동시키도록 사용될 수도 있다. 이 예에서, 액추에이터 (80) 는 에지 커플링 링 (60) 의 제 1 환형 부분 (72) 의 에지 (86) 가 기판 (33) 의 방사상으로 외측 에지에 상대적으로 보다 높도록 상향 또는 수직 방향으로 에지 커플링 링 (60) 의 제 1 환형 부분 (72) 을 이동시킨다. 그 결과, 기판 (33) 의 방사상으로 외측 에지 근방에서 에칭 균일도가 개선된다.In FIG. 5 , actuator 80 is used to move one or more parts of edge coupling ring 60 to change the position of one or more parts of edge coupling ring 60 . For example, actuator 80 may be used to move first annular portion 72 of edge coupling ring 60 . In this example, the actuator 80 moves in an upward or vertical direction so that the edge 86 of the first annular portion 72 of the edge coupling ring 60 is higher relative to the radially outer edge of the substrate 33. The first annular part 72 of the edge coupling ring 60 is moved. As a result, the etching uniformity in the vicinity of the radially outer edge of the substrate 33 is improved.

이제 도 6을 참조하면, 인식될 바와 같이, 액추에이터는 하나 이상의 다른 위치들에 배치될 수도 있고 수평, 사선, 등과 같이 다른 방향들로 이동할 수도 있다. 에지 커플링 링의 이 부분의 수평 이동은 기판에 대한 에지 커플링 효과를 중심을 맞추도록 (center) 수행될 수도 있다. 도 6에서, 액추에이터 (110) 가 에지 커플링 링 (60) 의 방사상으로 외부에 배치된다. 이에 더하여, 액추에이터 (110) 는 수직 (또는 상/하) 방향뿐만 아니라 수평 (또는 옆 (side to side)) 방향으로 이동한다. 기판들의 에칭이 기판들에 대한 에지 커플링 링의 수평 오프셋을 보일 때 수평으로 재포지셔닝 (repositioning) 이 사용될 수도 있다. 수평 오프셋은 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 보정될 수도 있다. 유사하게, 에지 커플링 링의 틸팅 (tilting) 은 옆 방향으로의 비대칭을 보정하거나 생성하도록 액추에이터들 중 일부를 다른 액추에이터들과 상이하게 액추에이팅함으로써 수행될 수도 있다. Referring now to FIG. 6 , as will be appreciated, the actuator may be placed in one or more different positions and may move in other directions such as horizontally, obliquely, etc. A horizontal movement of this part of the edge coupling ring may be performed to center the edge coupling effect to the substrate. In FIG. 6 , an actuator 110 is disposed radially outward of the edge coupling ring 60 . In addition to this, the actuator 110 moves in a horizontal (or side to side) direction as well as a vertical (or up/down) direction. Horizontal repositioning may be used when the etching of the substrates shows a horizontal offset of the edge coupling ring relative to the substrates. Horizontal offset may be corrected without opening the processing chamber. Similarly, tilting of the edge coupling ring may be performed by actuating some of the actuators differently than others to correct or create lateral asymmetry.

액추에이터 (110) 를 에지 커플링 링의 환형 부분들 사이에 위치시키는 대신, 액추에이터 (110) 는 또한 (114) 로 식별된 방사상으로 외측 벽 또는 다른 구조체에 부착될 수도 있다. 대안적으로, 액추에이터 (110) 는 (116) 로 식별된 벽 또는 다른 구조체에 의해 아래로부터 지지될 수도 있다.Instead of positioning the actuator 110 between the annular portions of the edge coupling ring, the actuator 110 may also be radially attached to an outer wall or other structure, identified as 114 . Alternatively, actuator 110 may be supported from below by a wall or other structure identified as 116 .

이제 도 7 및 도 8을 참조하면, 에지 커플링 링 (150) 및 압전 액추에이터 (154) 의 또 다른 예가 도시된다. 이 예에서, 압전 액추에이터 (154) 는 에지 커플링 링 (150) 을 이동시킨다. 압전 액추에이터 (154) 는 에지 커플링 링 (150) 의 제 1 환형 부분 (72) 및 제 3 환형 부분 (76) 에 장착된다. 도 8에서, 압전 액추에이터 (154) 는 제 1 환형 부분 (72) 의 에지 (156) 의 위치를 조정하기 위해 에지 커플링 링 (150) 의 제 1 환형 부분 (72) 을 이동시킨다.Referring now to FIGS. 7 and 8 , another example of an edge coupling ring 150 and piezoelectric actuator 154 is shown. In this example, a piezoelectric actuator 154 moves the edge coupling ring 150 . A piezoelectric actuator 154 is mounted to the first annular portion 72 and the third annular portion 76 of the edge coupling ring 150 . In FIG. 8 , a piezoelectric actuator 154 moves the first annular portion 72 of the edge coupling ring 150 to adjust the position of the edge 156 of the first annular portion 72 .

프로세싱 챔버를 폐쇄된 채로 유지하는 것은 에지 커플링 링의 상태를 관찰하는데 그리고 부식을 보상하기 위해 링의 위치를 조정할 때 및 링을 교체할 때를 결정하는데 어려움들을 제공할 수 있다.Keeping the processing chamber closed can present difficulties in observing the condition of the edge coupling ring and determining when to reposition and replace the ring to compensate for corrosion.

이에 더하여, 에지 커플링 링을 교체할 때, 에지 커플링 링을 적절히 포지셔닝 그리고/또는 정렬하는데 어려움들이 있을 수 있다.Additionally, when replacing an edge coupling ring, there may be difficulties in properly positioning and/or aligning the edge coupling ring.

기판 프로세싱 시스템이 프로세싱 챔버를 포함한다. 프로세싱 챔버는 커버된 개구부를 갖고, 이를 통해 프로세싱 챔버의 페데스탈에 인접하고 기판의 방사상으로 외측 에지 주변에 배치되는 에지 커플링 링의 상태 및/또는 위치를 포함하는, 챔버의 상태들이 관찰될 수 있고 그리고/또는 측정될 수 있다. 에지 커플링 링의 상태 및/또는 위치를 검출하는 검출 시스템이 제공된다.A substrate processing system includes a processing chamber. The processing chamber has a covered opening through which conditions of the chamber may be observed, including the condition and/or position of an edge coupling ring disposed adjacent to the pedestal of the processing chamber and around a radially outer edge of the substrate; and/or can be measured. A detection system for detecting the position and/or state of an edge coupling ring is provided.

일 특징에서, 검출 시스템은 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 에지 커플링 링의 상태의 관찰을 허용하기 적합한 광학 (optics) 을 갖는 카메라를 포함한다.In one feature, the detection system includes a camera with suitable optics to allow observation of the state of the edge coupling ring without opening the processing chamber.

일 특징에서, 장치는 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 에지 커플링 링의 프로파일을 측정하기 위한 레이저 인페로미터 (laser inferometer) 를 포함한다.In one feature, the apparatus includes a laser inferometer to measure the profile of the edge coupling ring without opening the processing chamber.

관찰된 상태 및/또는 측정값에 따라, 예를 들어, 에지 커플링 링의 플라즈마-대면 표면의 부식에 반응하여, 액추에이터가 프로세싱 챔버가 개방될 것을 필요로 하지 않고, 에지 커플링 링의 에지 커플링 프로파일을 변경하기 위해 기판에 대해 에지 커플링 링의 제 1 부분을 선택적으로 이동시키도록 구성된다.Depending on observed conditions and/or measured values, for example, in response to erosion of the plasma-facing surface of the edge coupling ring, the actuator may move the edge coupling of the edge coupling ring without requiring the processing chamber to be opened. configured to selectively move a first portion of the edge coupling ring relative to the substrate to change the ring profile.

다른 특징들에서, 액추에이터는 에지 커플링 링의 제 2 부분에 대해 에지 커플링 링의 제 1 부분을 이동시키도록 구성된다. In other features, the actuator is configured to move a first portion of the edge coupling ring relative to a second portion of the edge coupling ring.

다른 특징들에서, 제어기가 에지 커플링 링의 플라즈마-대면 표면의 부식에 반응하여 에지 커플링 링을 이동시키도록 구성된다. 제어기는 에지 커플링 링이 미리 결정된 수의 에칭 사이크들에 노출된 후 에지 커플링 링을 자동으로 이동시킨다. 제어기는 에지 커플링 링이 미리 결정된 기간의 에칭에 노출된 후 에지 커플링 링을 자동으로 이동시킨다. In other features, the controller is configured to move the edge coupling ring in response to erosion of the plasma-facing surface of the edge coupling ring. The controller automatically moves the edge coupling ring after it has been exposed to a predetermined number of etch cycles. The controller automatically moves the edge coupling ring after the edge coupling ring has been exposed to the predetermined period of etching.

다른 특징들에서, 액추에이터는 기판에 대해 수직으로 에지 커플링 링의 제 1 부분을 이동시킨다. 액추에이터는 기판에 대해 에지 커플링 링의 제 1 부분을 수평으로 이동시킨다. 센서 또는 검출기가 제어기와 통신하도록 그리고 에지 커플링 링의 부식을 검출하도록 구성된다.In other features, the actuator moves the first portion of the edge coupling ring perpendicular to the substrate. An actuator horizontally moves a first portion of the edge coupling ring relative to the substrate. A sensor or detector is configured to communicate with the controller and detect corrosion of the edge coupling ring.

다른 특징들에서, 검출기는 프로세싱 챔버 외부에 장착되고, 챔버의 측면 뷰포트 (side view port) 를 통해 에지 커플링 링에 조준된 (sighted on) 카메라이다.In other features, the detector is a camera mounted outside the processing chamber and sighted on an edge coupling ring through a side view port of the chamber.

다른 특징들에서, 카메라는 플라즈마 광을 사용하여, 또는 외부 광을 사용하여 에지 커플링 링의 상태 및/또는 위치의 이미지 또는 다른 정보를 제공할 수도 있다. 다른 특징들에서, 외부 광은, 이를 통해 카메라가 조준되는 동일한 측면 뷰 포트를 통해 제공될 수도 있거나 상이한 측면 뷰포트를 통해 제공될 수도 있다.In other features, the camera may use plasma light, or use external light to provide an image or other information of the state and/or position of the edge coupling ring. In other features, the external light may be provided through the same side viewport through which the camera is aimed, or may be provided through a different side viewport.

다른 특징들에서, 검출 시스템은 카메라의 위치 및/또는 포커스를 조정하는 제어기를 포함한다. 다른 특징들에서, 액추에이터를 이동시키는 제어기는 또한 카메라의 위치 및/또는 포커스를 조정한다. 카메라는 제어기와 통신하도록 구성되고, 제어기는 카메라의 위치 및/또는 포커스를 조정한다. 카메라로부터의 에지 커플링 링 상태 정보에 반응하여, 제어기는 기판에 대해 에지 커플링 링의 위치를 조정하도록 액추에이터를 동작시킨다. 카메라로부터의 에지 커플링 링 상태 정보에 반응하여, 제어기는 에지 커플링 링을 수직으로 이동시키도록 액추에이터를 동작시킨다. 카메라로부터의 에지 커플링 링 위치 정보에 반응하여, 제어기는 에지 커플링 링을 수평으로 이동시키도록 액추에이터를 동작시킨다. 카메라로부터의 에지 커플링 링 배향 정보에 반응하여, 제어기는 에지 커플링 링의 일 측면을 또 다른 측면에 대해 이동시키도록 액추에이터를 동작시킨다.In other features, the detection system includes a controller that adjusts the position and/or focus of the camera. In other features, the controller that moves the actuator also adjusts the position and/or focus of the camera. The camera is configured to communicate with a controller, and the controller adjusts the position and/or focus of the camera. In response to the edge coupling ring state information from the camera, the controller operates an actuator to adjust the position of the edge coupling ring relative to the substrate. In response to the edge coupling ring state information from the camera, the controller operates an actuator to move the edge coupling ring vertically. In response to the edge coupling ring position information from the camera, the controller operates an actuator to move the edge coupling ring horizontally. In response to edge coupling ring orientation information from the camera, the controller operates an actuator to move one side of the edge coupling ring relative to another side.

다른 특징들에서, 로봇은 제어기와 통신하고 센서의 위치를 조정하도록 구성된다. 센서는 깊이 게이지 (gauge) 를 포함한다. 센서는 레이저 간섭계 (laser interferometer) 를 포함한다. 액추에이터는 기판에 대해 에지 커플링 링을 선택적으로 틸팅한다. 액추에이터는 프로세싱 챔버의 외부에 위치된다. 로드 (rod) 부재는 액추에이터를 프로세싱 챔버의 벽을 통해 에지 커플링 링에 연결한다.In other features, the robot is configured to communicate with the controller and adjust the position of the sensor. The sensor includes a depth gauge. The sensor includes a laser interferometer. An actuator selectively tilts the edge coupling ring relative to the substrate. The actuator is located outside of the processing chamber. A rod member connects the actuator through the wall of the processing chamber to the edge coupling ring.

다른 특징들에서, 시일부 (seal) 가 로드 부재와 프로세싱 챔버의 벽 사이에 배치된다. 제어기가 제 1 에지 커플링 효과를 사용한 기판의 제 1 처리를 위해 제 1 위치로 에지 커플링 링을 이동시키고 이어서 제 2 에지 커플링 효과를 사용한 기판의 제 2 처리를 위해 제 2 위치로 이동시키도록 구성된다.In other features, a seal is disposed between the rod member and the wall of the processing chamber. wherein the controller moves the edge coupling ring to a first position for a first treatment of the substrate with a first edge coupling effect and then to a second position for a second treatment of the substrate with a second edge coupling effect; is composed of

기판 프로세싱 시스템에서 에지 커플링 링의 에지 커플링 프로파일을 조정하는 방법은 프로세싱 챔버에서 페데스탈에 인접하게 에지 커플링 링을 배치하는 단계를 포함한다. 에지 커플링 링은 기판의 방사상으로 외측 에지 주변에 배치된다. 방법은 에지 커플링 링의 에지 커플링 프로파일을 변경하도록 액추에이터를 사용하여, 기판에 대해 에지 커플링 링의 제 1 부분을 선택적으로 이동시키는 단계를 포함한다.A method of adjusting an edge coupling profile of an edge coupling ring in a substrate processing system includes placing the edge coupling ring adjacent to a pedestal in a processing chamber. An edge coupling ring is disposed around a radially outer edge of the substrate. The method includes selectively moving a first portion of an edge coupling ring relative to a substrate using an actuator to change an edge coupling profile of the edge coupling ring.

다른 특징들에서, 방법은 프로세스 가스 및 캐리어 가스를 프로세싱 챔버로 전달하는 단계를 포함한다. 방법은 기판을 에칭하기 위해 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하는 단계를 포함한다. 방법은 프로세싱 챔버가 개방될 것을 필요로 하지 않는 액추에이터를 사용하여 에지 커플링 링의 제 1 부분을 이동시키는 단계를 포함한다. 에지 커플링 링은 제 2 부분을 더 포함한다. 액추에이터는 에지 커플링 링의 제 2 부분에 대해 에지 커플링 링의 제 1 부분을 이동시키도록 구성된다. 액추에이터는 압전 액추에이터, 스텝퍼 모터 액추에이터, 및 공압 구동 액추에이터로 구성된 그룹으로부터 선택된다.In other features, the method includes delivering a process gas and a carrier gas to the processing chamber. The method includes generating a plasma within a processing chamber to etch a substrate. The method includes moving a first portion of the edge coupling ring using an actuator that does not require the processing chamber to be open. The edge coupling ring further includes a second portion. The actuator is configured to move a first portion of the edge coupling ring relative to a second portion of the edge coupling ring. The actuator is selected from the group consisting of piezoelectric actuators, stepper motor actuators, and pneumatically driven actuators.

다른 특징들에서, 방법은 에지 커플링 링의 플라즈마-대면 표면의 부식에 반응하여 에지 커플링 링을 이동시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링이 미리 결정된 수의 에칭 사이클들에 노출된 후 에지 커플링 링을 자동으로 이동시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링이 미리 결정된 기간의 에칭에 노출된 후에 에지 커플링 링을 자동으로 이동시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링의 제 1 부분을 기판에 대해 수직으로 이동시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링의 제 1 부분을 기판에 대해 수평으로 이동시키는 단계를 포함한다.In other features, the method includes moving the edge coupling ring in response to erosion of the plasma-facing surface of the edge coupling ring. The method includes automatically moving the edge coupling ring after the edge coupling ring has been exposed to a predetermined number of etch cycles. The method includes automatically moving the edge coupling ring after the edge coupling ring has been exposed to etching for a predetermined period of time. The method includes moving a first portion of the edge coupling ring perpendicularly relative to the substrate. The method includes moving a first portion of an edge coupling ring horizontally relative to a substrate.

다른 특징들에서, 방법은 에지 커플링 링의 제 1 부분을 기판에 대해 수직으로 이동시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링의 제 1 부분을 기판에 대해 수평으로 이동시키는 단계를 포함한다. 센서 또는 검출기가 제어기와 통신하고 에지 커플링 링의 부식을 검출하도록 구성된다.In other features, the method includes moving the first portion of the edge coupling ring perpendicularly relative to the substrate. The method includes moving a first portion of an edge coupling ring horizontally relative to a substrate. A sensor or detector is configured to communicate with the controller and detect corrosion of the edge coupling ring.

다른 특징들에서, 방법은 에지 커플링 링의 부식을 센싱하기 위해 카메라를 사용하는 단계를 포함한다. 방법은 카메라로부터의 이미지들을 사용하여 에지 커플링 링의 위치를 조정하는 단계를 포함한다. 방법은 카메라가 제공하는 위치 정보에 반응하여 기판에 대해 에지 커플링 링의 위치를 조정하기 위해 액추에이터를 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링의 상태와 관련하여 카메라가 제공하는 정보에 반응하여 수직으로 에지 커플링 링을 이동시키도록 액추에이터를 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링의 위치와 관련하여 카메라가 제공하는 정보에 반응하여 수평으로 에지 커플링 링을 이동시키도록 액추에이터를 동작시키는 단계를 포함한다. 방법은 에지 커플링 링의 위치와 관련하여 카메라가 제공하는 정보에 반응하여 에지 커플링 링의 일 측면을 또 다른 측면에 대해 이동시키도록 액추에이터를 동작시키는 단계를 포함한다.In other features, the method includes using a camera to sense corrosion of the edge coupling ring. The method includes adjusting the position of the edge coupling ring using images from the camera. The method includes operating an actuator to adjust a position of an edge coupling ring relative to a substrate in response to positional information provided by the camera. The method includes operating an actuator to move the edge coupling ring vertically in response to information provided by the camera regarding a state of the edge coupling ring. The method includes operating an actuator to move the edge coupling ring horizontally in response to information provided by the camera regarding a position of the edge coupling ring. The method includes operating an actuator to move one side of the edge coupling ring relative to another side in response to information provided by the camera regarding the position of the edge coupling ring.

다른 특징들에서, 방법은 에지 커플링 링의 부식을 센싱하기 위해 센서를 사용하는 단계를 포함한다. 센서는 깊이 게이지 및 레이저 간섭계로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 방법은 기판에 대해 에지 커플링 링을 선택적으로 틸팅하는 단계를 포함한다. 액추에이터는 프로세싱 챔버의 외부에 위치된다. In other features, the method includes using a sensor to sense corrosion of the edge coupling ring. The sensor is selected from the group consisting of a depth gauge and a laser interferometer. The method includes selectively tilting an edge coupling ring relative to a substrate. The actuator is located outside of the processing chamber.

다른 특징들에서, 방법은 제 1 에지 커플링 효과를 사용한 기판의 제 1 처리를 위해 제 1 위치로 에지 커플링 링을 이동시키는 단계 및 이어서 제 2 에지 커플링 효과를 사용한 기판의 제 2 처리를 위해 제 2 위치로 에지 커플링 링을 이동시키도록 구성된다.In other features, the method includes moving an edge coupling ring to a first position for a first treatment of the substrate with a first edge coupling effect followed by a second treatment of the substrate with a second edge coupling effect. and move the edge coupling ring to the second position for the second position.

본 개시의 다른 적용 분야는 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 자명해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들로 의도되고 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.Other areas of application of the present disclosure will become apparent from the detailed description, claims and drawings. The detailed description and specific examples are intended for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the disclosure.

본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 페데스탈 및 에지 커플링 링의 측단면도이다.
도 2는 에지 커플링 링의 부식이 발생한 후 종래 기술에 따른 페데스탈 및 에지 커플링 링의 측단면도이다.
도 3은 페데스탈, 에지 커플링 링 및 액추에이터의 일 예의 측단면도이다.
도 4는 에지 커플링 링의 부식이 발생한 후 도 3의 페데스탈, 에지 커플링 링 및 액추에이터의 측단면도이다.
도 5는 에지 커플링 링의 부식이 발생하고 액추에이터가 이동된 후 도 3의 페데스탈, 에지 커플링 링 및 액추에이터의 측단면도이다.
도 6은 본 개시에 따른, 또 다른 위치에 위치된 페데스탈, 에지 커플링 링 및 액추에이터의 또 다른 예의 측단면도이다.
도 7은 본 개시에 따른, 페데스탈, 에지 커플링 링 및 압전 액추에이터의 또 다른 예의 측단면도이다.
도 8은 부식이 발생하고 압전 액추에이터가 이동된 후 도 7의 페데스탈, 에지 커플링 링 및 압전 액추에이터의 측단면도이다.
도 9는 본 개시에 따른, 페데스탈, 에지 커플링 링 및 액추에이터를 포함하는 기판 프로세싱 챔버의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 10은 본 개시에 따른, 에지 커플링 링을 이동시키도록 액추에이터를 동작시키기 위한 방법의 일 예의 단계들을 예시하는 플로우차트이다.
도 11은 본 개시에 따른, 에지 커플링 링을 이동시키도록 액추에이터를 동작시키기 위한 방법의 또 다른 예의 단계들을 예시하는 플로우차트이다.
도 12는 본 개시에 따른, 프로세싱 챔버의 외부에 배치된 액추에이터들에 의해 이동식 에지 커플링 링을 포함하는 프로세싱 챔버의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 개시에 따른, 에지 커플링 링의 옆 방향으로 틸팅하는 일 예를 예시한다.
도 14는 기판의 프로세싱 동안 에지 커플링 링을 이동시키기 위한 방법의 일 예를 예시한다.
도 15는 에지 커플링 링 및 리프팅 링을 포함하는 페데스탈의 일 예의 평면도이다.
도 16은 에지 커플링 링 및 리프팅 링의 일 예의 측단면도이다.
도 17은 리프팅 링에 의해 리프팅되는 에지 커플링 링 및 로봇 암에 의해 제거되는 에지 커플링 링의 일 예의 측단면도이다.
도 18은 이동식 에지 커플링 링 및 리프팅 링의 일 예의 측단면도이다.
도 19는 상승된 위치의 도 18의 이동식 에지 커플링 링의 측단면도이다
도 20은 리프팅 링에 의해 리프팅되는 도 18의 에지 커플링 링 및 로봇 암에 의해 제거되는 에지 커플링 링의 측단면도이다.
도 21은 이동식 에지 커플링 링의 일 예의 측단면도이다.
도 22는 액추에이터에 의해 리프팅되고 로봇 암에 의해 제거되는 도 21의 에지 커플링 링의 측단면도이다.
도 23은 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 에지 커플링 링을 교체하기 위한 방법의 일 예이다.
도 24는 부식으로 인해 에지 커플링 링을 이동시키고 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 에지 커플링 링을 교체하기 위한 방법의 일 예이다.
도 25는 부식으로 인해 에지 커플링 링을 상승시키고 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 에지 커플링 링을 교체하기 위한 방법의 일 예이다.
도 26는 챔버 외부에 장착된 일 예의 검출기를 갖는 프로세싱 챔버의 측단면도이다.
도 27는 챔버 외부에 장착된 일 예의 검출기 및 조명 디바이스를 갖는 프로세싱 챔버의 측단면도이다.
도 28은 에칭되거나 부식된 상태의 에지 커플링 링을 갖는 프로세싱 챔버의 측단면도이다.
도 29a는 라이너의 확대된 측면도를 도시하고, 그리고 도 29c 및 도 29c는 라이너에 대한 우수한 에지 커플링 링의 배치 및 불량한 에지 커플링 링의 배치의 예들을 도시한다.
도 30a 내지 도 30c는 에지 커플링 링의 상이한 위치들 및 상태들을 갖는 이미지들의 예들을 도시한다.
도 31은 검출기를 사용하여 에지 커플링 링의 대안적인 모드의 이미지를 도시하는 측단면도이다.
도 32는 정전 척 상에서 에지 커플링 링의 정렬을 결정하기 위해 에지 커플링 링을 검사하는 방법의 일 예이다.
도 33은 에지 커플링 링의 상태를 결정하기 위해 에지 커플링 링을 검사하는 방법의 일 예이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하도록 재사용될 수도 있다.
The present disclosure will be more fully understood from the detailed description and accompanying drawings.
1 is a cross-sectional side view of a pedestal and edge coupling ring according to the prior art.
2 is a cross-sectional side view of a prior art pedestal and edge coupling ring after corrosion of the edge coupling ring has occurred.
3 is a cross-sectional side view of an example of a pedestal, edge coupling ring and actuator.
Figure 4 is a cross-sectional side view of the pedestal, edge coupling ring and actuator of Figure 3 after corrosion of the edge coupling ring has occurred.
Figure 5 is a cross-sectional side view of the pedestal, edge coupling ring and actuator of Figure 3 after corrosion of the edge coupling ring has occurred and the actuator has been moved;
6 is a cross-sectional side view of yet another example of a pedestal, edge coupling ring and actuator positioned in another position, in accordance with the present disclosure.
7 is a cross-sectional side view of another example of a pedestal, edge coupling ring and piezoelectric actuator in accordance with the present disclosure.
8 is a cross-sectional side view of the pedestal, edge coupling ring and piezoelectric actuator of FIG. 7 after corrosion has occurred and the piezoelectric actuator has been moved.
9 is a functional block diagram of one example of a substrate processing chamber including a pedestal, edge coupling ring and actuators in accordance with the present disclosure.
10 is a flowchart illustrating one example steps of a method for operating an actuator to move an edge coupling ring in accordance with the present disclosure.
11 is a flowchart illustrating steps of another example of a method for operating an actuator to move an edge coupling ring in accordance with the present disclosure.
12 is a functional block diagram of one example of a processing chamber including a movable edge coupling ring with actuators disposed external to the processing chamber, in accordance with the present disclosure.
13A and 13B illustrate an example of tilting an edge coupling ring in a lateral direction according to the present disclosure.
14 illustrates an example of a method for moving an edge coupling ring during processing of a substrate.
15 is a plan view of an example of a pedestal including an edge coupling ring and a lifting ring.
16 is a cross-sectional side view of an example of an edge coupling ring and lifting ring.
17 is a cross-sectional side view of an example of an edge coupling ring being lifted by a lifting ring and an edge coupling ring being removed by a robot arm.
18 is a cross-sectional side view of an example of a movable edge coupling ring and lifting ring.
19 is a cross-sectional side view of the movable edge coupling ring of FIG. 18 in an elevated position;
20 is a cross-sectional side view of the edge coupling ring of FIG. 18 being lifted by the lifting ring and being removed by the robot arm.
21 is a cross-sectional side view of an example of a movable edge coupling ring.
Figure 22 is a cross-sectional side view of the edge coupling ring of Figure 21 being lifted by an actuator and removed by a robotic arm.
23 is an example of a method for replacing an edge coupling ring without opening the processing chamber.
24 is an example of a method for replacing an edge coupling ring without opening the processing chamber and moving the edge coupling ring due to corrosion.
25 is an example of a method for replacing an edge coupling ring without lifting the edge coupling ring due to corrosion and opening the processing chamber.
26 is a cross-sectional side view of a processing chamber with an example detector mounted external to the chamber.
27 is a cross-sectional side view of a processing chamber with an example detector and illumination device mounted external to the chamber.
28 is a cross-sectional side view of a processing chamber with an etched or corroded edge coupling ring.
29A shows an enlarged side view of the liner, and FIGS. 29C and 29C show examples of good and poor edge coupling ring placement relative to the liner.
30A-30C show examples of images with different positions and states of the edge coupling ring.
31 is a cross-sectional side view showing an image of an alternative mode of an edge coupling ring using a detector.
32 is an example of a method of inspecting an edge coupling ring to determine the alignment of the edge coupling ring on an electrostatic chuck.
33 is an example of a method of inspecting an edge coupling ring to determine its state.
In the drawings, reference numbers may be reused to identify similar and/or identical elements.

이제 도 9를 참조하면, RF 플라즈마를 사용하여 에칭을 수행하기 위한 기판 프로세싱 챔버 (500) 의 일 예가 도시된다. 기판 프로세싱 챔버 (500) 는 기판 프로세싱 챔버 (500) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싸고 RF 플라즈마를 담는 프로세싱 챔버 (502) 를 포함한다. 기판 프로세싱 챔버 (500) 는 상부 전극 (504) 및 하부 전극 (507) 을 포함하는 페데스탈 (506) 을 포함한다. 에지 커플링 링 (503) 이 페데스탈 (506) 에 의해 지지되고 기판 (508) 주변에 배치된다. 하나 이상의 액추에이터들 (505) 은 에지 커플링 링 (503) 을 이동시키도록 사용될 수도 있다. 동작 동안, 기판 (508) 이 상부 전극 (504) 과 하부 전극 (507) 사이의 페데스탈 (506) 상에 배치된다.Referring now to FIG. 9 , an example of a substrate processing chamber 500 for performing etching using RF plasma is shown. The substrate processing chamber 500 includes a processing chamber 502 that surrounds the other components of the substrate processing chamber 500 and contains an RF plasma. The substrate processing chamber 500 includes a pedestal 506 that includes an upper electrode 504 and a lower electrode 507 . An edge coupling ring 503 is supported by the pedestal 506 and placed around the substrate 508 . One or more actuators 505 may be used to move the edge coupling ring 503 . During operation, a substrate 508 is placed on the pedestal 506 between the upper electrode 504 and the lower electrode 507 .

단지 예를 들면, 상부 전극 (504) 은 프로세스 가스들을 도입하고 분배하는 샤워헤드 (509) 를 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (509) 는 프로세싱 챔버의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 부분을 포함할 수도 있다. 베이스 부분은 일반적으로 원통형이고 프로세싱 챔버의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스텝 부분의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장한다. 샤워헤드의 베이스 부분의 기판-대면 표면 또는 대면 플레이트는 프로세스 가스 또는 퍼지 가스가 흐르는 복수의 홀들을 포함한다. 대안적으로, 상부 전극 (504) 은 도전 플레이트를 포함할 수도 있고 프로세스 가스들은 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다. 하부 전극 (507) 은 비도전성 페데스탈에 배치될 수도 있다. 대안적으로, 페데스탈 (506) 은 하부 전극 (507) 으로서 작용하는 도전 플레이트를 포함하는 정전 척을 포함할 수도 있다. For example only, the upper electrode 504 may include a showerhead 509 that introduces and distributes process gases. The showerhead 509 may include a stem portion including one end connected to a top surface of the processing chamber. The base portion is generally cylindrical and extends radially outward from the opposite end of the step portion at a location spaced from the top surface of the processing chamber. The substrate-facing surface or facing plate of the base portion of the showerhead includes a plurality of holes through which process gas or purge gas flows. Alternatively, the upper electrode 504 may include a conductive plate and process gases may be introduced in another manner. The lower electrode 507 may be disposed on a non-conductive pedestal. Alternatively, pedestal 506 may include an electrostatic chuck that includes a conductive plate that acts as a lower electrode 507 .

RF 생성 시스템 (510) 은 RF 전압을 생성하고 상부 전극 (504) 및 하부 전극 (507) 중 하나로 출력한다. 상부 전극 (504) 및 하부 전극 (507) 중 다른 하나는 DC 접지될 수도 있고, AC 접지될 수도 있고, 또는 플로팅할 수도 있다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (510) 은 매칭 및 분배 네트워크 (512) 에 의해 상부 전극 (504) 또는 하부 전극 (507) 으로 피딩되는, RF 전압을 생성하는 RF 전압 생성기 (511) 를 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 플라즈마는 유도적으로 또는 리모트로 생성될 수도 있다. RF generation system 510 generates and outputs an RF voltage to one of upper electrode 504 and lower electrode 507 . The other of the upper electrode 504 and the lower electrode 507 may be DC grounded, AC grounded, or floating. For example only, the RF generation system 510 will include an RF voltage generator 511 that generates an RF voltage that is fed to either the upper electrode 504 or the lower electrode 507 by the matching and distribution network 512. may be In other examples, the plasma may be generated inductively or remotely.

가스 전달 시스템 (530) 은 하나 이상의 가스 소스들 (532-1, 532-2, …, 및 532-N) (집합적으로 가스 소스들 (532)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들은 하나 이상의 전구체들 및 이들의 혼합물들을 공급한다. 가스 소스들은 또한 퍼지 가스를 공급할 수도 있다. 기화된 전구체가 또한 사용될 수도 있다. 가스 소스들 (532) 은 밸브들 (534-1, 534-2, …, 및 534-N) (집합적으로 밸브들 (534)) 및 질량 유량 제어기들 (536-1, 536-2, …, 및 536-N) (집합적으로 질량 유량 제어기들 (536)) 에 의해 매니폴드 (540) 에 연결된다. 매니폴드 (540) 의 출력부는 프로세싱 챔버 (502) 로 피딩된다. 단지 예를 들면, 매니폴드 (540) 의 출력부는 샤워헤드 (509) 로 피딩된다.Gas delivery system 530 includes one or more gas sources 532-1, 532-2, ..., and 532-N (collectively gas sources 532), where N is an integer greater than zero. am. Gas sources supply one or more precursors and mixtures thereof. Gas sources may also supply purge gas. Vaporized precursors may also be used. Gas sources 532 are valves 534-1, 534-2, ..., and 534-N (collectively valves 534) and mass flow controllers 536-1, 536-2, ... , and 536-N) (collectively the mass flow controllers 536) are connected to the manifold 540. The output of manifold 540 is fed into processing chamber 502 . For example only, the output of manifold 540 is fed to showerhead 509 .

히터 (542) 는 페데스탈 (506) 내에 배치된 히터 코일 (미도시) 에 연결될 수도 있다. 히터 (542) 는 페데스탈 (506) 및 기판 (508) 의 온도를 제어하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (550) 및 펌프 (552) 가 프로세싱 챔버 (502) 로부터 반응물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 제어기 (560) 가 기판 프로세싱 챔버 (500) 의 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 제어기 (560) 는 또한 에지 커플링 링 (503) 의 하나 이상의 부분들의 위치를 조정하기 위해 액추에이터 (505) 를 제어하도록 사용될 수도 있다.A heater 542 may be connected to a heater coil (not shown) disposed within the pedestal 506 . A heater 542 may be used to control the temperature of the pedestal 506 and substrate 508 . A valve 550 and pump 552 may be used to evacuate the reactants from the processing chamber 502 . A controller 560 may be used to control components of the substrate processing chamber 500 . Controller 560 may also be used to control actuator 505 to adjust the position of one or more portions of edge coupling ring 503 .

로봇 (570) 및 센서 (572) 가 에지 커플링 링의 부식을 측정하도록 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 센서 (572) 는 깊이 게이지를 포함할 수도 있다. 로봇 (570) 은 부식을 측정하도록 에지 커플링 링과 콘택트하여 깊이 게이지를 이동시킬 수도 있다. 대안적으로, (로봇 (570) 을 갖거나 갖지 않는) 레이저 간섭계는 직접 콘택트 없이 부식을 측정하도록 사용될 수도 있다. 레이저 간섭계가 에지 커플링 링에 대해 직접 조준선에 포지셔닝될 수 있다면, 로봇 (570) 은 생략될 수도 있다.A robot 570 and sensor 572 may be used to measure corrosion of the edge coupling ring. In some examples, sensor 572 may include a depth gauge. Robot 570 may move the depth gauge in contact with the edge coupling ring to measure corrosion. Alternatively, a laser interferometer (with or without robot 570) may be used to measure corrosion without direct contact. If the laser interferometer can be positioned in the line of sight directly relative to the edge coupling ring, the robot 570 may be omitted.

이제 도 10을 참조하면, 에지 커플링 링을 이동시키기 위해 액추에이터를 동작시키기 위한 방법 (600) 의 일 예를 도시한다. 610에서, 에지 커플링 링의 적어도 일부는 기판에 대해 제 1 위치에 포지셔닝된다. 614에서, 기판 프로세싱 시스템이 동작된다. 동작은 기판의 에칭 또는 다른 처리를 포함할 수도 있다. 618에서, 제어는 에칭의 미리 결정된 기간 또는 미리 결정된 수의 에칭 사이클들이 발생하였는지 여부를 결정한다. 618에서 결정될 때 미리 결정된 기간 또는 수의 사이클들을 초과하지 않았다면, 제어는 614로 돌아간다.Referring now to FIG. 10 , an example of a method 600 for operating an actuator to move an edge coupling ring is shown. At 610, at least a portion of the edge coupling ring is positioned relative to the substrate in a first position. At 614, the substrate processing system is operated. The operation may include etching or other processing of the substrate. At 618, control determines whether a predetermined period of etching or a predetermined number of etching cycles has occurred. If, as determined at 618, the predetermined period or number of cycles has not been exceeded, control returns to 614.

미리 결정된 기간 또는 수의 사이클들이 만료될 때, 제어는 624에서 최대 미리 결정된 에칭 기간이 만료되었는지, 최대 수의 에칭 사이클들이 발생하였는지 그리고/또는 최대 수의 액추에이터 이동들이 발생하였는지 여부를 결정한다. When the predetermined period or number of cycles have expired, control determines at 624 whether the maximum predetermined etch period has expired, a maximum number of etch cycles have occurred and/or a maximum number of actuator movements have occurred.

624가 거짓이면, 제어는 제어는 액추에이터를 사용하여 에지 커플링 링의 적어도 일부를 이동시킨다. 에지 커플링 링의 이동은 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 자동으로, 또는 수동으로, 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 624가 참이면, 제어는 에지 커플링 링이 서비스/교체되어야 한다고 메시지를 전송하거나 달리 나타낸다.If 624 is false, the control moves at least a portion of the edge coupling ring using the actuator. Movement of the edge coupling ring may be performed automatically, manually, or a combination thereof without opening the processing chamber. If 624 is true, the control sends a message or otherwise indicates that the edge coupling ring is to be serviced/replaced.

이제 도 11을 참조하면, 에지 커플링 링을 이동시키기 위해 액추에이터를 동작시키기 위한 방법 (700) 의 일 예가 도시된다. 710에서, 에지 커플링 링의 적어도 일부가 기판에 대해 제 1 위치에 포지셔닝된다. 714에서, 기판 프로세싱 시스템이 동작된다. 동작은 기판의 에칭 또는 다른 처리를 포함할 수도 있다. 718에서, 제어는 에지 커플링 링의 미리 결정된 양의 부식이 발생하였는지 여부를 깊이 게이지 또는 레이저 간섭계와 같은 센서를 사용하여 결정한다. 718이 거짓이면, 제어는 714로 돌아간다.Referring now to FIG. 11 , an example of a method 700 for operating an actuator to move an edge coupling ring is shown. At 710, at least a portion of the edge coupling ring is positioned relative to the substrate in a first position. At 714, the substrate processing system is operated. The operation may include etching or other processing of the substrate. At 718, control determines whether a predetermined amount of corrosion of the edge coupling ring has occurred, using a sensor such as a depth gauge or laser interferometer. If 718 is false, control returns to 714.

미리 결정된 양의 부식이 발생할 때, 제어는 724에서 최대 양의 부식이 발생하였는지 여부를 결정한다. 724가 거짓일 때, 제어는 액추에이터를 사용하여 에지 커플링 링의 적어도 일부를 이동시킨다. 에지 커플링 링의 이동은 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 자동으로, 또는 수동으로 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 724가 참이면, 제어는 에지 커플링 링이 서비스/교체되어야 한다고 메시지를 전송하거나 달리 나타낸다.When a predetermined amount of corrosion occurs, control determines at 724 whether the maximum amount of corrosion has occurred. When 724 is FALSE, the control moves at least a portion of the edge coupling ring using an actuator. Movement of the edge coupling ring may be performed automatically without opening the processing chamber, or manually or a combination thereof. If 724 is true, the control sends a message or otherwise indicates that the edge coupling ring is to be serviced/replaced.

전술한 바에 더하여, 프로세싱 후에 에지 커플링 링이 이동되어야 하는지 여부의 결정이 프로세싱 후 기판들의 에칭 패턴들의 검사에 기초할 수도 있다. 액추에이터는 챔버를 개방하지 않고 에지 커플링 링의 에지 커플링 프로파일을 조정하도록 사용될 수도 있다. In addition to the foregoing, the determination of whether the edge coupling ring should be moved after processing may be based on inspection of the etch patterns of the substrates after processing. An actuator may be used to adjust the edge coupling profile of the edge coupling ring without opening the chamber.

이제 도 12를 참조하면, 프로세싱 챔버 (800) 가 페데스탈 (20) 상에 배치된 에지 커플링 링 (60) 을 포함한다. 에지 커플링 링 (60) 은 프로세싱 챔버 (800) 의 외부에 배치된 하나 이상의 액추에이터들 (804) 에 의해 이동가능한 하나 이상의 부분들을 포함한다. 이 예에서, 부분 (72) 이 이동가능하다. 액추에이터들 (804) 은 기계적 링크부 (810) 에 의해 에지 커플링 링 (60) 의 부분 (72) 에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 기계적 링크부 (mechanical linkage)(810) 는 로드 부재를 포함할 수도 있다. 기계적 링크부 (810) 는 프로세싱 챔버 (800) 의 벽 (814) 의 홀 (811) 을 통과할 수도 있다. "O" 링과 같은 시일부 (812) 가 사용될 수도 있다. 기계적 링크부 (810) 는 에지 커플링 링 (60) 의 부분 (76) 과 같은 하나 이상의 구조체들의 홀들 (815) 을 통과할 수도 있다.Referring now to FIG. 12 , a processing chamber 800 includes an edge coupling ring 60 disposed on a pedestal 20 . Edge coupling ring 60 includes one or more portions that are movable by one or more actuators 804 disposed outside of processing chamber 800 . In this example, portion 72 is movable. Actuators 804 may be connected to portion 72 of edge coupling ring 60 by mechanical linkage 810 . For example, mechanical linkage 810 may include a rod member. The mechanical linkage 810 may pass through a hole 811 in the wall 814 of the processing chamber 800 . A seal 812 such as an "O" ring may be used. Mechanical linkage 810 may pass through holes 815 of one or more structures, such as portion 76 of edge coupling ring 60 .

이제 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 에지 커플링 링 (830) 의 옆 방향으로 틸팅이 도시되었다. 옆 방향으로 틸팅은 옆 방향으로 오정렬을 보정하도록 사용될 수도 있다. 도 13a에서, 기판의 마주보는 측면들 상의 에지 커플링 링 (830) 의 부분들 (830-1 및 830-2) 이 제 1 배열 (arrangement) 로 배치된다. 부분들 (830-1 및 830-2) 은 일반적으로 에지 커플링 링 (830) 의 부분들 (832-1 및 832-2) 과 정렬될 수도 있다. 액추에이터들 (836-1 및 836-2) 은 부분들 (830-1) 과 (832-1) 사이 그리고 (830-2) 와 (832-2) 사이에 각각 배치된다. Referring now to FIGS. 13A and 13B , tilting of the edge coupling ring 830 in a lateral direction is shown. Lateral tilting may also be used to correct for lateral misalignment. In FIG. 13A , portions 830 - 1 and 830 - 2 of the edge coupling ring 830 on opposite sides of the substrate are arranged in a first arrangement. Portions 830 - 1 and 830 - 2 may be generally aligned with portions 832 - 1 and 832 - 2 of edge coupling ring 830 . Actuators 836-1 and 836-2 are disposed between portions 830-1 and 832-1 and between 830-2 and 832-2, respectively.

도 13b에서, 액추에이터들 (836-1 및 836-2) 은 에지 커플링 링 (830) 이 도 13a에 도시된 제 1 배열 (840) 과 상이한 제 2 배열 (850) 을 이동시키도록 에지 커플링 링 (830) 의 각각의 부분들을 이동시킨다. 알 수 있는 바와 같이, 기판들은 처리 후에 검사될 수도 있고 기판에 대한 틸팅이 프로세싱 챔버를 개방하지 않고 필요에 따라 조정될 수도 있다.In FIG. 13B , actuators 836-1 and 836-2 are edge coupling so that edge coupling ring 830 moves a second arrangement 850 that differs from the first arrangement 840 shown in FIG. 13A. Move the respective parts of the ring 830. As can be seen, substrates may be inspected after processing and tilting of the substrate may be adjusted as needed without opening the processing chamber.

이제 도 14를 참조하면, 기판의 프로세싱 동안 에지 커플링 링을 이동시키기 위한 방법 (900) 이 도시된다. 달리 말하면, 상이한 처리들이 동일한 프로세싱 챔버에서 단일 기판 상에서 수행될 수도 있다. 에지 커플링 링의 에지 커플링 효과는 후속하는 기판으로 진행하기 전에 동일한 프로세싱 챔버의 기판 상에서 수행된 복수의 처리들 사이에 조정될 수도 있다. 910에서, 기판이 페데스탈 상에 포지셔닝되고 필요하다면 에지 커플링 링의 위치가 조정된다. 914에서, 기판의 처리가 수행된다. 기판의 프로세싱은 918에서 결정된 바와 같이 이루어지고, 기판은 922에서 페데스탈로부터 이동된다. 924에서, 또 다른 기판이 프로세싱되어야 하는지 여부를 결정한다. 924가 참이면, 방법은 910으로 돌아간다. 그렇지 않으면 방법이 종료된다. Referring now to FIG. 14 , a method 900 for moving an edge coupling ring during processing of a substrate is shown. In other words, different processes may be performed on a single substrate in the same processing chamber. The edge coupling effect of the edge coupling ring may be adjusted between multiple processes performed on a substrate in the same processing chamber before proceeding to a subsequent substrate. At 910, the substrate is positioned on the pedestal and the position of the edge coupling ring is adjusted if necessary. At 914, processing of the substrate is performed. Processing of the substrate takes place as determined at 918 and the substrate is moved from the pedestal at 922 . At 924, it is determined whether another substrate is to be processed. If 924 is true, the method returns to 910. otherwise, the method ends.

918이 거짓이고 기판이 부가적인 처리를 필요로 하면, 방법은 에지 커플링 링의 조정이 요구되는지 여부를 930에서 결정한다. 930이 거짓이면, 방법은 914로 돌아간다. 930이 참이면, 934에서 에지 커플링 링의 적어도 일부가 하나 이상의 액추에이터들을 사용하여 이동되고 방법은 914로 돌아간다. 알 수 있는 바와 같이, 에지 커플링 링은 동일한 프로세싱 챔버의 동일한 기판의 처리들 사이에 조정될 수 있다.If 918 is false and the substrate requires additional processing, the method determines at 930 whether adjustment of the edge coupling ring is required. If 930 is false, the method returns to 914. If 930 is true, at 934 at least a portion of the edge coupling ring is moved using one or more actuators and the method returns to 914 . As can be seen, the edge coupling ring can be adjusted between treatments of the same substrate in the same processing chamber.

이제 도 15를 참조하면, 에지 커플링 링 (1014) 및 리프팅 링 (1018) 이 페데스탈 (1010) 의 상부 표면에 인접하고 주변에 배치된다. 에지 커플링 링 (1014) 은 상기 기술된 바와 같이 에칭 동안 기판에 인접하게 배치되는 방사상으로 내측 에지를 포함한다. 리프팅 링 (1018) 은 에지 커플링 링 (1014) 의 적어도 일부 아래에 배치된다. 리프팅 링 (1018) 은 로봇 암을 사용하여 에지 커플링 링 (1014) 을 제거할 때 페데스탈 (1010) 의 표면 위로 에지 커플링 링 (1014) 을 상승시키도록 사용된다. 에지 커플링 링 (1014) 은 프로세싱 챔버가 대기압에 개방될 것을 필요로 하지 않고 제거될 수 있다. 일부 예들에서, 리프팅 링 (1018) 은 이하에 기술될 바와 같이, 에지 커플링 링 (1014) 을 제거하도록 로봇 암에 대해 공간 (clearance) 을 제공하기 위해 원주방향으로 이격된 단부들 (1020) 사이에 개방된 부분 (1019) 을 선택가능하게 포함할 수도 있다. Referring now to FIG. 15 , an edge coupling ring 1014 and a lifting ring 1018 are disposed adjacent to and around the upper surface of the pedestal 1010 . Edge coupling ring 1014 includes a radially inner edge disposed adjacent to the substrate during etching as described above. A lifting ring 1018 is disposed under at least a portion of the edge coupling ring 1014 . Lifting ring 1018 is used to lift edge coupling ring 1014 above the surface of pedestal 1010 when removing edge coupling ring 1014 using a robotic arm. Edge coupling ring 1014 can be removed without requiring the processing chamber to be open to atmospheric pressure. In some examples, lifting ring 1018 is provided between circumferentially spaced ends 1020 to provide clearance for a robotic arm to remove edge coupling ring 1014, as will be described below. may optionally include a portion 1019 open to.

이제 도 16 및 도 17을 참조하면, 에지 커플링 링 (1014) 및 리프팅 링 (1018) 의 일 예가 보다 상세히 도시된다. 도 16에 도시된 예에서, 페데스탈은 일반적으로 (1021) 로 식별된 정전 척 (ESC) 을 포함할 수도 있다. ESC (1021) 는 ESC 플레이트들 (1022, 1024, 1030 및 1032) 과 같은 하나 이상의 적층된 플레이트들을 포함할 수도 있다. ESC 플레이트 (1030) 는 중간의 ESC 플레이트에 대응할 수도 있고 ESC 플레이트 (1032) 는 ESC 베이스플레이트에 대응할 수도 있다. 일부 예들에서, O-링 (1026) 이 ESC 플레이트들 (1024 및 1030) 사이에 배치될 수도 있다. 특정한 페데스탈 (1010) 이 도시되지만, 다른 타입들의 페데스탈들이 사용될 수도 있다. Referring now to FIGS. 16 and 17 , an example of an edge coupling ring 1014 and a lifting ring 1018 are shown in more detail. In the example shown in FIG. 16 , the pedestal may include an electrostatic chuck (ESC), generally identified as 1021 . ESC 1021 may include one or more stacked plates such as ESC plates 1022 , 1024 , 1030 and 1032 . ESC plate 1030 may correspond to the middle ESC plate and ESC plate 1032 may correspond to the ESC baseplate. In some examples, an O-ring 1026 may be disposed between ESC plates 1024 and 1030 . Although a particular pedestal 1010 is shown, other types of pedestals may be used.

하단 에지 커플링 링 (1034) 이 에지 커플링 링 (1014) 및 리프팅 링 (1018) 아래에 배치될 수도 있다. 하단 에지 커플링 링 (1034) 은 ESC 플레이트들 (1024, 1030 및 1032) 및 O-링 (1026) 의 방사상 외부에 인접하게 배치될 수도 있다. A bottom edge coupling ring 1034 may be disposed below the edge coupling ring 1014 and lifting ring 1018 . A bottom edge coupling ring 1034 may be disposed radially outside of ESC plates 1024 , 1030 and 1032 and O-ring 1026 .

일부 예들에서, 에지 커플링 링 (1014) 은 하나 이상의 셀프-센터링 (self-centering) 피처들 (1040, 1044 및 1046) 을 포함할 수도 있다. 단지 예를 들면, 셀프-센터링 피처들 (1040 및 1044) 은 삼각형-형상, 암 (female) 셀프-센터링 피처들일 수도 있지만, 다른 형상들이 사용될 수도 있다. 셀프-센터링 피처 (1046) 는 기울어진 표면일 수도 있다. 리프팅 링 (1018) 은 하나 이상의 셀프-센터링 피처들 (1048, 1050 및 1051) 을 포함할 수도 있다. 단지 예를 들면, 셀프-센터링 피처들 (1048 및 1050) 은 삼각형-형상, 수 (male) 셀프-센터링 피처들일 수도 있지만, 다른 형상들이 사용될 수도 있다. 셀프-센터링 피처 (1051) 는 셀프-센터링 피처 (1046) 에 상보적인 형상을 갖는 기울어진 표면일 수도 있다. 리프팅 링 (1018) 상의 셀프-센터링 피처 (1048) 는 에지 커플링 링 (1014) 상의 셀프-센터링 피처 (1044) 와 매이팅할 (mate) 수도 있다. 리프팅 링 (1018) 상의 셀프-센터링 피처 (1050) 는 하단 에지 커플링 링 (1034) 의 셀프-센터링 피처 (1052) 와 매이팅할 수도 있다. In some examples, edge coupling ring 1014 may include one or more self-centering features 1040 , 1044 and 1046 . For example only, self-centering features 1040 and 1044 may be triangular-shaped, female self-centering features, although other shapes may be used. Self-centering feature 1046 may be an inclined surface. Lifting ring 1018 may include one or more self-centering features 1048 , 1050 and 1051 . For example only, self-centering features 1048 and 1050 may be triangular-shaped, male self-centering features, although other shapes may be used. Self-centering feature 1051 may be an inclined surface having a shape complementary to self-centering feature 1046 . Self-centering feature 1048 on lifting ring 1018 may mate with self-centering feature 1044 on edge coupling ring 1014 . Self-centering feature 1050 on lifting ring 1018 may mate with self-centering feature 1052 of bottom edge coupling ring 1034 .

리프팅 링 (1018) 은 방사상으로 외측으로 연장하는 돌출부 (1054) 를 더 포함한다. 홈부 (1056) 는 돌출부 (1054) 의 하단-대면 표면 (1057) 상에 배치될 수도 있다. 홈부 (1056) 는 액추에이터 (1064) 에 연결되고 선택적으로 액추에이터 (1064) 에 의해 수직으로 이동되는 필라 (pillar)(1060) 의 일 단부에 의해 바이어스되도록 구성된다. 액추에이터 (1064) 는 제어기에 의해 제어될 수도 있다. 알 수 있는 바와 같이, 단일 홈부, 필라 및 액추에이터가 도시되지만, 부가적인 홈부들, 필라들 및 액추에이터들이 리프팅 링 (1018) 을 상향 방향으로 바이어스하기 위해 리프팅 링 (1018) 주변에 이격된 관계로 원주방향으로 배치될 수도 있다. Lifting ring 1018 further includes protrusions 1054 extending radially outward. Groove 1056 may be disposed on bottom-facing surface 1057 of protrusion 1054 . Groove 1056 is configured to be biased by one end of a pillar 1060 connected to actuator 1064 and optionally moved vertically by actuator 1064 . Actuator 1064 may be controlled by a controller. As can be seen, while a single groove, pillar and actuator is shown, additional grooves, pillars and actuators are circumferentially spaced around the lifting ring 1018 in spaced relation to bias the lifting ring 1018 in an upward direction. It can also be arranged in a direction.

도 17에서, 필라(들) (1060) 및 액추에이터(들) (1064) 를 사용하여 리프팅 링 (1018) 에 의해 상향 방향으로 상승된 에지 커플링 링 (1014) 이 도시된다. 에지 커플링 링 (1014) 은 프로세싱 챔버로부터 로봇 암에 의해 제거될 수 있다. 보다 구체적으로, 로봇 암 (1102) 이 홀더 (1104) 에 의해 에지 커플링 링 (1014) 에 연결된다. 홀더 (1104) 는 에지 커플링 링 (1014) 상의 셀프-센터링 피처 (1040) 와 매이팅하는 셀프-센터링 피처 (1110) 를 포함할 수도 있다. 알 수 있는 바와 같이, 로봇 암 (1102) 및 홀더 (1104) 는 리프팅 링 (1018) 상의 셀프-센터링 피처 (1048) 를 없애기 (clear) 위해 에지 커플링 링을 상향으로 바이어스할 수도 있다. 이어서, 로봇 암 (1102), 홀더 (1104) 및 에지 커플링 링 (1014) 은 프로세싱 챔버로부터 이동될 수도 있다. 로봇 암 (1102), 홀더 (1104) 및 새로운 에지 커플링 링이 리프팅 링 (1018) 상으로 리턴되고 포지셔닝될 수 있다. 이어서, 리프팅 링 (1018) 은 하강된다. 역동작이 새로운 에지 커플링 링 (1014) 을 리프팅 링 (1018) 으로 전달하도록 사용될 수도 있다. In FIG. 17 , an edge coupling ring 1014 raised in an upward direction by a lifting ring 1018 using pillar(s) 1060 and actuator(s) 1064 is shown. Edge coupling ring 1014 can be removed by a robotic arm from the processing chamber. More specifically, robot arm 1102 is connected to edge coupling ring 1014 by holder 1104 . The holder 1104 may include a self-centering feature 1110 that mates with a self-centering feature 1040 on the edge coupling ring 1014 . As can be seen, the robot arm 1102 and holder 1104 may bias the edge coupling ring upward to clear the self-centering feature 1048 on the lifting ring 1018 . Robot arm 1102, holder 1104 and edge coupling ring 1014 may then be moved out of the processing chamber. Robot arm 1102 , holder 1104 and new edge coupling ring can be returned and positioned onto lifting ring 1018 . The lifting ring 1018 is then lowered. A reverse action may be used to transfer the new edge coupling ring 1014 to the lifting ring 1018 .

대안적으로, 리프팅 링 (1018) 으로부터 에지 커플링 링 (1014) 을 리프팅하기 위해 로봇 암 (1102) 및 홀더 (1104) 를 상향으로 리프팅하는 대신, 로봇 암 (1102) 및 홀더 (1104) 는 상승된 에지 커플링 링 (1014) 과 콘택트하여 아래에 포지셔닝될 수 있다. 이어서, 리프팅 링 (1018) 은 하강되고 에지 커플링 링 (1014) 은 로봇 암 (1102) 및 홀더 (1104) 상에 남는다. 로봇 암 (1102), 홀더 (1104) 및 에지 커플링 링 (1014) 이 프로세싱 챔버로부터 제거될 수 있다. 역동작이 리프팅 링 (1018) 상으로 새로운 에지 커플링 링 (1014) 을 전달하도록 사용될 수도 있다.Alternatively, instead of lifting the robot arm 1102 and holder 1104 upward to lift the edge coupling ring 1014 from the lifting ring 1018, the robot arm 1102 and holder 1104 are raised can be positioned below in contact with the edge coupling ring 1014. The lifting ring 1018 is then lowered and the edge coupling ring 1014 remains on the robot arm 1102 and holder 1104 . Robot arm 1102, holder 1104 and edge coupling ring 1014 can be removed from the processing chamber. A reverse action may be used to transfer the new edge coupling ring 1014 onto the lifting ring 1018 .

이제 도 18 내지 도 20을 참조하면, 이동식 에지 커플링 링 (1238) 및 리프팅 링 (1018) 이 도시된다. 도 18에서, 하나 이상의 필라들 (1210) 이 하나 이상의 액추에이터들 (1214) 에 의해 각각 ESC 베이스플레이트 (1032), 하단 에지 커플링 링 (1034) 및 리프팅 링 (1018) 의 보어들 (1220, 1224 및 1228) 을 통해 위아래로 이동된다. 이 예에서, 중단 에지 커플링 링 (1240) 또는 스페이서가 이동식 에지 커플링 링 (1238) 과 리프팅 링 (1018) 사이에 배치된다. 중간 에지 커플링 링 (1240) 은 셀프-센터링 피처들 (1244 및 1246) 을 포함할 수도 있다. 대응하는 셀프-센터링 피처들 (1248) 이 이동식 에지 커플링 링 (1238) 상에 제공될 수도 있다. 셀프-센터링 피처들 (1248) 은 중간 에지 커플링 링 (1240) 상의 셀프-센터링 피처들 (1246) 과 매이팅한다. Referring now to FIGS. 18-20 , a movable edge coupling ring 1238 and lifting ring 1018 are shown. In FIG. 18 , one or more pillars 1210 are positioned in bores 1220, 1224 of ESC baseplate 1032, bottom edge coupling ring 1034, and lifting ring 1018 by one or more actuators 1214, respectively. and 1228) are moved up and down. In this example, a middle edge coupling ring 1240 or spacer is placed between the movable edge coupling ring 1238 and the lifting ring 1018 . Middle edge coupling ring 1240 may include self-centering features 1244 and 1246 . Corresponding self-centering features 1248 may be provided on the movable edge coupling ring 1238 . Self-centering features 1248 mate with self-centering features 1246 on the middle edge coupling ring 1240 .

상기에 상세히 기술된 바와 같이, 이동식 에지 커플링 링 (1238) 의 상향 대면 표면의 부식이 사용 동안 발생할 수도 있다. 이는, 결국, 플라즈마의 프로파일을 변경할 수도 있다. 이동식 에지 커플링 링 (1238) 은 플라즈마의 프로파일을 변경하기 위해 필라들 (1210) 및 액추에이터들 (1214) 을 사용하여 상향 방향으로 선택적으로 이동될 수도 있다. 도 19에서, 도 18의 이동식 에지 커플링 링 (1238) 은 상승된 위치로 도시된다. 중간 에지 커플링 링 (1240) 은 고정된 채로 남아 있을 수도 있다. 결국, 이동식 에지 커플링 링 (1238) 은 1 회 이상 이동될 수도 있고 그 후 에지 커플링 링 (1238) 및 중간 에지 커플링 링 (1240) 이 교체될 수도 있다. As detailed above, corrosion of the upward facing surface of the movable edge coupling ring 1238 may occur during use. This, in turn, may change the profile of the plasma. The movable edge coupling ring 1238 may be selectively moved in an upward direction using pillars 1210 and actuators 1214 to change the profile of the plasma. In FIG. 19 , the movable edge coupling ring 1238 of FIG. 18 is shown in an elevated position. The middle edge coupling ring 1240 may remain fixed. Eventually, the movable edge coupling ring 1238 may be moved one or more times and then the edge coupling ring 1238 and middle edge coupling ring 1240 may be replaced.

도 20에서, 액추에이터 (1214) 는 하강된 상태로 리턴되고 액추에이터 (1064) 는 상승된 상태로 이동된다. 에지 커플링 링 (1238) 및 중간 에지 커플링 링 (1240) 은 리프팅 링 (1018) 에 의해 리프팅되고 이동식 에지 커플링 링 (1238) 은 로봇 암 (1102) 및 홀더 (1104) 에 의해 제거될 수도 있다. 20, actuator 1214 returns to a lowered state and actuator 1064 is moved to a raised state. Edge coupling ring 1238 and middle edge coupling ring 1240 may be lifted by lifting ring 1018 and movable edge coupling ring 1238 may be removed by robot arm 1102 and holder 1104. there is.

알 수 있는 바와 같이, 액추에이터들은 프로세싱 챔버 내 또는 프로세싱 챔버의 외부에 배치될 수 있다. 일부 예들에서, 에지 커플링 링들은 카세트, 로드록, 이송 챔버들 등을 통해 챔버로 공급될 수도 있다. 대안적으로, 에지 커플링 링들은 프로세싱 챔버의 외부이지만 기판 프로세싱 툴의 내부에 저장될 수도 있다.As can be seen, the actuators may be disposed within the processing chamber or external to the processing chamber. In some examples, edge coupling rings may be supplied to the chamber via a cassette, loadlock, transfer chambers, or the like. Alternatively, the edge coupling rings may be stored external to the processing chamber but internal to the substrate processing tool.

이제 도 21 및 도 22를 참조하면, 리프팅 링은 일부 예들에서 생략될 수 있다. 에지 커플링 링 (1310) 이 하단 에지 커플링 링 (1034) 및 페데스탈의 방사상으로 외측 에지 상에 배치된다. 에지 커플링 링 (1310) 은 하나 이상의 셀프-센터링 피처들 (1316 및 1320) 을 포함할 수도 있다. 에지 커플링 링 (1310) 은 액추에이터 (1214) 에 의해 바이어스되는, 필라 (1210) 의 상단 표면을 수용하기 위한 홈부 (1324) 를 더 포함할 수도 있다. 셀프-센터링 피처 (1320) 는 하단 에지 커플링 링 (1034) 의 대응하는 셀프-센터링 피처 (1326) 에 대고 배치될 수도 있다. 일부 예들에서, 셀프-센터링 피처들 (1320 및 1326) 은 경사진 평면들이다. Referring now to FIGS. 21 and 22 , the lifting ring may be omitted in some examples. An edge coupling ring 1310 is disposed on the bottom edge coupling ring 1034 and the radially outer edge of the pedestal. Edge coupling ring 1310 may include one or more self-centering features 1316 and 1320 . Edge coupling ring 1310 may further include a groove 1324 for receiving a top surface of pillar 1210 , biased by actuator 1214 . Self-centering feature 1320 may be disposed against corresponding self-centering feature 1326 of bottom edge coupling ring 1034 . In some examples, self-centering features 1320 and 1326 are inclined planes.

도 22에서, 액추에이터 (1214) 및 필라 (1210) 는 부식이 발생한 후 에지 커플링 링 (1310) 을 제거하거나 플라즈마 프로파일을 조정하도록 에지 커플링 링 (1310) 을 상향으로 바이어스한다. 로봇 암 (1102) 및 홀더 (1104) 는 에지 커플링 링 (1310) 아래의 위치로 이동될 수 있다. 셀프-센터링 피처 (1316) 는 로봇 암 (1102) 에 연결된 홀더 (1104) 상의 셀프-센터링 피처 (1110) 에 의해 인게이지될 (engage) 수도 있다. 어느 로봇 암 (1102) 이 홈부 (1324) 와 필라 (1210) 사이에 공간을 제공하도록 상향 방향으로 이동하거나 필라 (1210) 는 홈부 (1324) 에 대한 공간을 제공하기 위해 액추에이터 (1214) 에 의해 하향으로 이동된다. In FIG. 22 , actuators 1214 and pillars 1210 upwardly bias edge coupling ring 1310 to adjust the plasma profile or remove edge coupling ring 1310 after corrosion has occurred. Robot arm 1102 and holder 1104 can be moved into position below edge coupling ring 1310 . Self-centering feature 1316 may be engaged by self-centering feature 1110 on holder 1104 connected to robotic arm 1102 . Either the robot arm 1102 moves in an upward direction to provide space between the groove 1324 and the pillar 1210 or the pillar 1210 is moved downward by the actuator 1214 to provide space for the groove 1324. is moved to

이제 도 23을 참조하면, 프로세싱 챔버를 대기압에 개방하지 않고 에지 커플링 링을 교체하기 위한 방법 (1400) 이 도시된다. 1404에서, 방법은 에지 커플링 링이 리프팅 링 상에 위치되는지 여부를 결정한다. 1404가 거짓이면, 방법은 1408에서 로봇 암을 사용하여 에지 커플링 링을 리프팅 링 상의 위치 내로 이동시킨다. 에지 커플링 링이 프로세싱 챔버 내 리프팅 링 상에 위치된 후, 1410에서 프로세스가 실행된다. 1412에서, 방법은 상기 기술된 임의의 기준을 사용하여 에지 커플링 링이 마모되었는지 여부를 결정한다. 1412가 거짓이면, 방법은 1410로 돌아가고 프로세스가 다시 실행될 수도 있다. 에지 커플링 링이 1412에서 마모된 것으로 결정되면, 에지 커플링 링은 1416에서 교체되고 방법은 1410에서 계속된다. Referring now to FIG. 23 , a method 1400 for replacing an edge coupling ring without opening the processing chamber to atmospheric pressure is shown. At 1404, the method determines whether the edge coupling ring is positioned on the lifting ring. If 1404 is false, the method uses a robotic arm at 1408 to move the edge coupling ring into position on the lifting ring. After the edge coupling ring is placed on the lifting ring in the processing chamber, the process at 1410 is executed. At 1412, the method determines whether the edge coupling ring is worn using any of the criteria described above. If 1412 is false, the method returns to 1410 and the process may run again. If it is determined that the edge coupling ring is worn at 1412 , the edge coupling ring is replaced at 1416 and the method continues at 1410 .

이제 도 24를 참조하면, 방법 (1500) 은 부식을 오프셋해야 할 때 이동식 에지 커플링 링의 위치를 조정하고 이동식 에지 커플링 링이 마모된 것으로 결정될 때 이동식 에지 커플링 링을 선택적으로 교체한다. 1502에서, 방법은 이동식 에지 커플링 링이 리프팅 링 상에 위치되었는지 여부를 결정한다. 1502가 거짓이면, 에지 커플링 링은 1504에서 리프팅 링 상의 위치로 이동되고 방법은 1502에서 계속된다. Referring now to FIG. 24 , a method 1500 adjusts the position of the movable edge coupling ring when corrosion needs to be offset and optionally replaces the movable edge coupling ring when it is determined that the movable edge coupling ring is worn. At 1502, the method determines whether the movable edge coupling ring has been positioned on the lifting ring. If 1502 is false, the edge coupling ring is moved into position on the lifting ring at 1504 and the method continues at 1502 .

1502가 참이면, 방법은 이동식 에지 커플링 링의 위치가 1506에서 조정되어야 하는지 여부를 결정한다. 1506이 참이면, 방법은 액추에이터를 사용하여 이동식 에지 커플링 링의 위치를 조정하고 1506으로 돌아간다. 1506이 거짓이면, 방법은 1510에서 프로세스를 실행한다. 1512에서, 방법은 이동식 에지 커플링 링이 마모되었는지 여부를 결정한다. 거짓이면, 방법은 1510으로 돌아간다. If 1502 is true, the method determines if the position of the movable edge coupling ring should be adjusted at 1506. If 1506 is true, the method uses the actuator to adjust the position of the movable edge coupling ring and returns to 1506. If 1506 is false, the method runs the process at 1510. At 1512, the method determines whether the movable edge coupling ring is worn. If false, the method returns to 1510.

1512가 참이면, 방법은 1520에서 이동식 에지 커플링 링이 가장 높은 (또는 완전히 조정된) 위치에 있는지 여부를 결정한다. 1520이 거짓이면, 방법은 1524에서 액추에이터 (1214) 를 사용하여 이동식 에지 커플링 링의 위치를 조정하고 방법은 1510으로 돌아간다. 1520이 참이면, 방법은 액추에이터 (1064), 리프팅 링 (1018) 및 로봇 암 (1102) 을 사용하여 이동식 에지 커플링 링을 교체한다. If 1512 is true, the method determines at 1520 whether the movable edge coupling ring is in its highest (or fully adjusted) position. If 1520 is false, the method adjusts the position of the movable edge coupling ring using the actuator 1214 at 1524 and the method returns to 1510. If 1520 is true, the method uses actuator 1064 , lifting ring 1018 and robotic arm 1102 to replace the movable edge coupling ring.

이제 도 25를 참조하면, 프로세스 챔버를 대기압에 개방하지 않고 에지 커플링 링을 교체하기 위한 방법 (1600) 이 도시된다. 1610에서, 리프팅 링 및 에지 커플링 링은 액추에이터를 사용하여 상향으로 바이어스된다. 1620에서, 로봇 암 및 홀더는 에지 커플링 링 밑으로 이동된다. 1624에서, 로봇 암은 에지 커플링 링의 셀프-센터링 피처들을 없애기 위해 상향으로 이동되거나 리프팅 링이 하향으로 이동된다. 1628에서, 에지 커플링 링과 함께 로봇 암이 프로세싱 챔버로부터 이동된다. 1632에서, 에지 커플링 링이 로봇 암으로부터 탈착된다. 1636에서, 교체 에지 커플링 링이 로봇 암에 의해 픽업된다 (picked up). 1638에서, 에지 커플링 링이 리프팅 링 상에 포지셔닝되고 하나 이상의 셀프-센터링 피처들을 사용하여 정렬된다. 1642에서, 로봇 암은 셀프-센터링 피처를 위한 충분한 공간을 허용하도록 하강되고 로봇 암이 챔버로부터 제거된다. 1646에서, 리프팅 링 및 에지 커플링 링이 위치 내로 하강된다. Referring now to FIG. 25 , a method 1600 for replacing an edge coupling ring without opening the process chamber to atmospheric pressure is shown. At 1610, the lifting ring and edge coupling ring are biased upward using actuators. At 1620, the robot arm and holder are moved under the edge coupling ring. At 1624, the robot arm is moved upward or the lifting ring is moved downward to eliminate the self-centering features of the edge coupling ring. At 1628, the robotic arm along with the edge coupling ring is moved out of the processing chamber. At 1632, the edge coupling ring is detached from the robot arm. At 1636, the replacement edge coupling ring is picked up by the robotic arm. At 1638, an edge coupling ring is positioned on the lifting ring and aligned using one or more self-centering features. At 1642, the robot arm is lowered to allow enough space for the self-centering feature and the robot arm is removed from the chamber. At 1646, the lifting ring and edge coupling ring are lowered into position.

이제 도 26을 참조하면, 에지 커플링 링 상태 및 위치의 검출 피처들이 이제 기술될 것이다. 본 기술의 일부는 에지 커플링 링의 높이 및 부식의 직접적인 측정을 인에이블하는, 본 발명의 피처들에 따른 검출기 및 검출 방법에 초점을 둔다. ESC, 에지 커플링 링, 제어기, 및 액추에이터들을 포함하는 프로세싱 챔버의 다양한 엘리먼트들의 상세들은 이전에 제공되었고, 간략함 및 명확성을 위해 여기서 반복되지 않았다. Referring now to FIG. 26 , features for detecting edge coupling ring state and position will now be described. Part of the present technology focuses on a detector and detection method according to features of the present invention that enable direct measurement of the height and erosion of an edge coupling ring. Details of various elements of the processing chamber, including the ESC, edge coupling ring, controller, and actuators, have been previously provided and are not repeated here for brevity and clarity.

도 26에서, 프로세싱 챔버 (1710) 는 챔버 상단부 위에 포지셔닝된 윈도우 (1715) 를 갖는다. 챔버 (1710) 의 페데스탈 (1720) 이 그 상단에 장착된 정전 척 (ESC) (1725) 을 갖는다. 이전에 기술된 바와 같이 에지 커플링 링 (1740) 을 수평으로 그리고/또는 수직으로 이동시키는 액추에이터 메커니즘들 (1730, 1735) 이 ESC (1725) 에 인접하다. 액추에이터 메커니즘들 (1730, 1735) 중 하나 또는 모두는 선행하는 도면들에 대해 기술된 바와 같이 설치될 수도 있다. 웨이퍼 (1750) 가 에지 커플링 링 (1740) 내 ESC (1725) 상에 포지셔닝된다.In FIG. 26 , processing chamber 1710 has a window 1715 positioned above the top of the chamber. A pedestal 1720 of chamber 1710 has an electrostatic chuck (ESC) 1725 mounted on top thereof. Adjacent to ESC 1725 are actuator mechanisms 1730 and 1735 that move edge coupling ring 1740 horizontally and/or vertically as previously described. One or both of actuator mechanisms 1730 and 1735 may be installed as described with respect to the preceding figures. Wafer 1750 is positioned on ESC 1725 in edge coupling ring 1740 .

카메라 (1760) 가 챔버 (1710) 의 측면 뷰 포트 (1770) 를 통해 에지 커플링 링 (1740) 을 보기 위해 부착 메커니즘 (1765) 상에 장착된다. 부착 메커니즘 (1765) 은 측면 뷰 포트 (1770) 에 대한 카메라 (1760) 의 적합한 수직 및/또는 수평 이동을 인에이블하는 브라켓, 도킹 메커니즘, 또는 다른 적합한 부착 메커니즘일 수도 있고, 에지 커플링 링 (1740) 의 적절한 부분 상에 카메라 (1760) 의 적절한 포커싱을 인에이블한다. 일 피처에서, 측면 뷰 포트 (1770) 는 웨이퍼 프로세싱 동안 포트 내의 재료를 보호하기 위한 셔터 (1775) 를 포함한다. 일 피처에서, 셔터 (1775) 는 공압 게이트 밸브를 사용하여 동작한다. A camera 1760 is mounted on attachment mechanism 1765 to view edge coupling ring 1740 through side view port 1770 of chamber 1710 . Attachment mechanism 1765 may be a bracket, docking mechanism, or other suitable attachment mechanism that enables suitable vertical and/or horizontal movement of camera 1760 relative to side view port 1770, and an edge coupling ring 1740 ) to enable proper focusing of the camera 1760 on the appropriate part of . In one feature, the side view port 1770 includes a shutter 1775 to protect material in the port during wafer processing. In one feature, the shutter 1775 operates using a pneumatic gate valve.

일 피처에서, 도시된 바와 같이, 부착 메커니즘 (1765) 은 챔버 (1710) 상에 카메라 (1760) 를 장착한다. 또 다른 피처에서, 부착 메커니즘 (1765) 은 챔버 (1710) 옆의 구조체 상에 카메라 (1760) 를 장착한다.In one feature, as shown, attachment mechanism 1765 mounts camera 1760 on chamber 1710 . In another feature, attachment mechanism 1765 mounts camera 1760 on a structure next to chamber 1710.

일부 피처들에서, (이전 도면들에 도시된) 제어기는 카메라 (1760) 의 작동 (actuation), 포커싱 및 포지셔닝을 제어한다. 일부 피처들에서, 별도의 제어기 (1800) 가 카메라에 대한 작동, 포커싱 및 포지셔닝 중 하나 이상을 제공한다. 일부 피처들에서, 카메라 스스로 자신의 포커싱 메커니즘을 제공하지만, 본 명세서에 기술된 제어기들 중 하나는 제공된 이미지들의 개별 분석에 기초하여 카메라 자신의 포커싱을 보조한다. In some features, a controller (shown in previous figures) controls the actuation, focusing and positioning of camera 1760. In some features, a separate controller 1800 provides one or more of actuation, focusing, and positioning for the camera. In some features, the camera itself provides its own focusing mechanism, but one of the controllers described herein assists the camera's own focusing based on an individual analysis of the images provided.

다른 피처들에서, 카메라 (1760) 는 윈도우 (1715) 를 통해 보는 것을 허용하도록 설치된다. 도 26에서, 카메라 (1760) 는 에지 커플링 링 (1740) 의 내측 에지 상에 포커싱되는 것으로 도시된다. 에지 커플링 링 (1740) 은 챔버 (1710) 내 설치시, 새로운 상태로 도시된다.In other features, a camera 1760 is installed to allow viewing through window 1715. In FIG. 26 , camera 1760 is shown focused on the inner edge of edge coupling ring 1740 . Edge coupling ring 1740 is shown as new when installed in chamber 1710 .

에지 커플링 링 (1740) 의 상태 및 위치의 결정을 인에이블하고, 링 높이 및 링 부식의 직접적인 측정을 제공하기 적합한 사이즈의 이미지들을 생성하기 충분한 해상도 (예를 들어, 픽셀들의 수) 의 카메라 (1760) 이다. 일부 피처들에서, 카메라는 매크로 렌즈를 사용하여, 매크로 (확대 (close up)) 모드에서 동작한다. 다른 피처들에서, 렌즈는 적절한 배율 (magnification) 을 제공하는 광학 줌 렌즈일 수도 있다. 링 상태 및 위치를 결정하기 위해 충분한 정보 (예를 들어, 이미지) 의 생성을 인에이블하는 픽셀 수 및 배율의 임의의 조합 (매크로, 광학 줌 또는 일부 피처들에서, 디지털 줌) 이 허용가능할 것이다. 일부 피처들에서, 카메라 (1760) 는 매크로 및/또는 줌 사진과 조합하여 HDR (high dynamic range) 이미징을 사용하여 동작할 수도 있다.A camera of sufficient resolution (e.g., number of pixels) to enable determination of the position and state of the edge coupling ring 1740, and to produce images of a suitable size to provide a direct measurement of ring height and ring erosion ( 1760). In some features, the camera operates in macro (close up) mode, using a macro lens. In other features, the lens may be an optical zoom lens that provides suitable magnification. Any combination of pixel number and magnification (macro, optical zoom or, in some features, digital zoom) that enables generation of enough information (eg, an image) to determine ring state and position would be acceptable. In some features, camera 1760 may operate using high dynamic range (HDR) imaging in combination with macro and/or zoom photography.

일 피처에서, 에지 커플링 링 (1740) 을 밝히기 (illuminate) 위해 챔버 (1710) 내 충분한 광이 있도록, 플라즈마 광이 충분히 우수하다. 다른 피처들에서, LED (light emitting diode) 소스와 같은, 외부 조명 소스가 제공된다. 도 27에서, 도 26에 도시된 엘리먼트들에 더하여, 일부 피처들에서 외부 조명 장치 (1780) 는 챔버 (1710) 내 조명 (illumination) 을 제공한다. 도시된 바와 같이, 일 피처에서, 부착 메커니즘 (1785) 이 챔버 (1710) 상에 조명 장치 (1780) 를 장착한다. 또 다른 피처에서, 부착 메커니즘 (1785) 은 챔버 (1710) 옆의 구조체에 조명 장치 (1780) 를 장착한다. 일 피처에서, 조명 장치 (1780) 는 카메라 (1760) 에 부착된다. 다양한 특징들에 따라, 부착은 기계적 부착이거나 전기적 부착이거나 모두이다. 일부 피처들에서, 부가적인 측면 뷰 포트 (1790) 가 제공되고, 이를 통해 조명 장치 (1780) 가 챔버 (1710) 내로 광을 비춘다. 부착 메커니즘 (1785) 은 측면 뷰 포트 (1790) 에 대해 카메라 (1760) 의 적합한 수직 및/또는 수평 이동을 인에이블하는 브라켓, 도킹 메커니즘, 또는 다른 적합한 부착 메커니즘일 수도 있다. 일부 피처들에서, 부가적인 측면 뷰 포트 (1790) 는 측면 뷰 포트 (1770) 와 챔버 (1710) 의 동일한 측면 상에 있다. 다른 피처들에서, 부가적인 측면 뷰 포트 (1790) 는 측면 뷰 포트 (1770) 로부터 챔버 (1710) 의 상이한 측면 상에 있을 수도 있다. 일 피처에서, 측면 뷰 포트 (1790) 는 웨이퍼 프로세싱 동안 포트 내의 재료를 보호하기 위한 셔터 (1795) 를 포함한다. 일 피처에서, 셔터 (1795) 는 공압 게이트 밸브를 사용하여 동작한다. 또 다른 피처들에서, 조명 장치 (1780) 는 별도의 측면 뷰 포트 (1790) 가 필요하지 않은 경우, 카메라 (1760) 가 사용할 때 동일한 측면 뷰 포트 (1770) 를 통해 광을 비춘다. In one feature, the plasma light is sufficiently good such that there is sufficient light in the chamber 1710 to illuminate the edge coupling ring 1740. In other features, an external illumination source, such as a light emitting diode (LED) source, is provided. In FIG. 27 , in addition to the elements shown in FIG. 26 , in some features an external lighting device 1780 provides illumination within the chamber 1710 . As shown, in one feature, an attachment mechanism 1785 mounts the lighting device 1780 onto the chamber 1710 . In another feature, an attachment mechanism 1785 mounts the lighting device 1780 to a structure next to the chamber 1710. In one feature, the lighting device 1780 is attached to the camera 1760. Depending on various characteristics, the attachment is either mechanical or electrical or both. In some features, an additional side view port 1790 is provided through which the lighting device 1780 shines light into the chamber 1710 . Attachment mechanism 1785 may be a bracket, docking mechanism, or other suitable attachment mechanism that enables suitable vertical and/or horizontal movement of camera 1760 relative to side view port 1790 . In some features, additional side view port 1790 is on the same side of chamber 1710 as side view port 1770 . In other features, an additional side view port 1790 may be on a different side of chamber 1710 from side view port 1770 . In one feature, the side view port 1790 includes a shutter 1795 to protect material in the port during wafer processing. In one feature, shutter 1795 operates using a pneumatic gate valve. In still other features, lighting device 1780 shines light through the same side view port 1770 when camera 1760 is in use, if a separate side view port 1790 is not needed.

예시의 용이성을 위해, 2 개의 측면 뷰 포트들 (1770, 1790) 이 개별적으로 챔버 (1710) 는 도 26에서보다 도 27에서 약간 보다 크게 도시되지만, 일부 피처들에서 챔버는 두 도면들에서 동일한 사이즈이다. 플라즈마 광원이 광원으로서 기능하면, 부가적인 측면 뷰 포트 (1790) 가 필요하지 않다.For ease of illustration, the two side view ports 1770 and 1790 individually chamber 1710 is shown slightly larger in FIG. 27 than in FIG. 26, although in some features the chamber is the same size in both figures. am. If the plasma light source serves as the light source, an additional side view port 1790 is not needed.

동작시, 카메라 (1760) 의 포커스 및/또는 위치는 드리프트될 (drift) 수 있다. 일 피처에서, 제어기 (1800) 는 카메라 (1760) 의 포커스 및 위치를 모니터링하고, 적절한 조정을 한다. In operation, the focus and/or position of camera 1760 can drift. In one feature, controller 1800 monitors the focus and position of camera 1760 and makes appropriate adjustments.

도 28은 외부 반경보다 짧은 내부 반경을 갖는, 에지 커플링 링 (1740') 이 부식된 것으로 도시된 것을 제외하고, 도 27과 모두 동일한 엘리먼트들을 갖는다. 이전에 기술된 바와 같이, 웨이퍼 프로세싱 시스템이 점점 더 많은 웨이퍼들을 프로세스함에 따라 부식 또는 에칭이 발생한다. 또한 이전에 기술된 바와 같이, 카메라 (1760) 가 에지 커플링 링이 부식 웨이퍼의 에지에서 에칭을 제어하는 기능을 수행하는데 너무 많이 부식되는 것을 도시하는 이미지를 제공하면, 제어기 (560) 는 적절하게 수직으로 에지 커플링 링 (1740') 을 이동시키기 위해, 액추에이터들 (1730, 1735) 중 하나 또는 모두를 제어한다. 일 피처에서, 제어기들 (560 및 1800) 은 제어기 (560) 가 제어기 (1800) 로부터의 이미지 데이터에 반응하여 적절한 액추에이터(들)를 동작시키도록 서로 통신한다.FIG. 28 has all the same elements as FIG. 27 except that the edge coupling ring 1740', which has a shorter inner radius than the outer radius, is shown eroded. As previously described, erosion or etching occurs as the wafer processing system processes more and more wafers. Also, as previously described, if camera 1760 provides an image showing that the edge coupling ring is corroded too much to perform its function of controlling etching at the edge of the etched wafer, controller 560 appropriately Control one or both of actuators 1730 and 1735 to move edge coupling ring 1740' vertically. In one feature, controllers 560 and 1800 communicate with each other such that controller 560 operates the appropriate actuator(s) in response to image data from controller 1800.

도 29a는 도 15의 평면도에 도시된 라이너 (1012) 의 개구부들 (1015) 의 확대된 도면이다. 개구부들은 라이너의 측면에 나타난다. 라이너 (1012) 는 카메라가 에지 커플링 링의 위치 및 상태의 이미지들을 촬영하기 위해 포커싱할 수 있는, 고정된 기준으로서 작용한다.FIG. 29A is an enlarged view of openings 1015 of liner 1012 shown in plan view of FIG. 15 . Openings appear on the side of the liner. The liner 1012 acts as a fixed reference, upon which the camera can focus to take images of the position and condition of the edge coupling ring.

도 29b 및 도 29c는 각각 라이너 (1012) 의 개구부들 (1015) 에 대한, 에지 커플링 링의 우수한 배치 및 불량한 배치의 이미지들을 도시한다. 이들 도면들에서, 에지 커플링 링은 이미지 각각의 하단부에 있다. 도면 각각에서 어두운 부분들은 개구부들 (1015) 의 부분들이다. 어두운 부분들의 높이의 일관성이 배치의 품질을 나타낸다. 일 피처에서, 어두운 부분들의 높이는 어두운 부분들의 중심에서 수직 축을 따라 수직의 어두운 픽셀들의 수를 카운팅함으로써 결정된다. 도 29b에서, 어두운 부분들의 높이들 및 이들 부분들의 사이즈의 상대적인 균등성이 에지 커플링 링이 적절히 배치되었다는 것을 나타낸다. 도 29c에서, 어두운 부분들의 높이들의 비일관성 및 도면의 우측면 상의 어두운 부분들의 상대적으로 짧은 높이는 에지 커플링 링이 틸팅된다는 것을 나타낸다. 29B and 29C show images of good and poor placement of the edge coupling ring relative to the openings 1015 of the liner 1012, respectively. In these figures, an edge coupling ring is at the bottom of each image. Dark parts in each figure are parts of the openings 1015 . The consistency of the height of the dark areas indicates the quality of the batch. In one feature, the height of the dark portions is determined by counting the number of vertical dark pixels along a vertical axis at the center of the dark portions. In Fig. 29B, the heights of the dark areas and the relative evenness of the sizes of these areas indicate that the edge coupling ring is properly positioned. In FIG. 29C, the inconsistency of the heights of the shadows and the relatively short heights of the shadows on the right side of the figure indicate that the edge coupling ring is tilted.

도 30a 내지 도 30c는 챔버에서 촬영된, 에지 커플링 링 (1740) 의 다양한 높이들 및 상태들의 원 (raw) 이미지들을 도시한다. 도 30a는 도 30a을 형성하기 위해 옆으로 배치된 6 개의 이미지들에서 알 수 있는 바와 같이 3.0, 3.2, 3.4, 3.6, 3.8, 및 4.0 ㎜의 높이들을 갖는 새로운 에지 커플링 링의 상태를 도시한다. 도 30b는 도 30a에서와 같이 동일한 높이들에서 링의 재캘리브레이션 (recalibration) 및 상승 전에, 마모된 에지 커플링 링의 상태를 도시한다. 도 30c는 링의 재캘리브레이션 및 상승 후, 도 30a 및 도 30b에서와 동일한 높이들의 마모된 에지 커플링 링의 상태를 도시한다. 30A-30C show raw images of various heights and conditions of the edge coupling ring 1740, taken in the chamber. FIG. 30A shows the condition of a new edge coupling ring with heights of 3.0, 3.2, 3.4, 3.6, 3.8, and 4.0 mm as can be seen in the six images placed sideways to form FIG. 30A. . FIG. 30b shows the condition of a worn edge coupling ring before recalibration and lifting of the ring at the same heights as in FIG. 30a. FIG. 30C shows the condition of a worn edge coupling ring of the same heights as in FIGS. 30A and 30B after recalibration and elevation of the ring.

일 피처에서, 도 30a 내지 도 30c에 도시된 이미지들과 같은 원 이미지들은 다시, 고정된 기준으로서 도 15의 라이너 (1012) 의 개구부들 (1015) 을 사용하여 몇몇 상이한 링 높이들 및 링 상태들을 봐서, 제 1 예의 카메라를 캘리브레이팅하도록 사용될 수도 있다. 일 피처에서, 캘리브레이션은 다음과 같이 수행될 수도 있다. 처음에, 새로운 에지 커플링 링이 설치되면, 이미지들이 예를 들어, 액추에이터들 중 하나 이상을 사용하여 링을 상승 및 하강시키도록, 몇몇 상이한 링 높이들에서 촬영될 수도 있다. 픽셀들에서, 링의 상이한 높이들을 측정하고 이들 측정값들을 물리적 측정값들과 비교하는 것은 TES (transition edge sensor) 의 캘리브레이션을 인에이블하여, 카메라를 캘리브레이션하기 위한 게이지를 제공한다. 캘리브레이션은 카메라 드리프트가 초점에서의 드리프트인지, 또는 초점 거리 (확대율 (degree of magnification)) 에서의 드리프트인지 설명하는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 배율의 드리프트는 픽셀들의 수와 ㎛ 숫자 사이의 관계의 변화 때문에 변화된 높이 측정값을 발생시킬 수 있다.In one feature, raw images, such as those shown in FIGS. 30A-30C , again use the openings 1015 of the liner 1012 of FIG. 15 as a fixed reference to measure several different ring heights and ring conditions. As you can see, it may be used to calibrate the camera of the first example. In one feature, calibration may be performed as follows. Initially, once a new edge coupling ring is installed, images may be taken at several different ring heights, for example to raise and lower the ring using one or more of the actuators. In pixels, measuring different heights of the ring and comparing these measurements to physical measurements enables calibration of the transition edge sensor (TES), providing a gauge for calibrating the camera. Calibration can be useful to account for whether camera drift is drift in focus, or drift in focal length (degree of magnification). For example, a drift in magnification can result in a changed height measurement due to a change in the relationship between the number of pixels and the number of microns.

도 31은 에지 커플링 링의 부식을 직접 측정하는 대안적인 방식을 도시한다. 도 26 내지 도 28에서, 카메라 (1760) 는 에지 커플링 링의 에지 내부에 바로 조준된다 (trained directly on). 그러나, 이 도면에서, 카메라는 에지 커플링 링의 전체 상단 표면의 이미지를 제공하는 경향이 있을 수 있어서, 실제 부식량을 잠재적으로 감추거나 마스킹한다. 이는 에지를 링의 상부 표면의 나머지로부터 차별화하는 것을 어렵게 하기 때문에, 에지 커플링 링의 내측 에지의 높이를 측정하기 어렵게 한다. 이미지는 흐릿하게 나타날 수 있다. 프론트 에지의 (㎛와 같은 높이의 단위로 변환되는, 픽셀들의 수로) 높이를 측정하고 이에 따라 부식도를 결정하도록, 프론트 에지를 선명하게 보여주는 것이 바람직하다. 31 shows an alternative way to directly measure the corrosion of an edge coupling ring. 26-28, camera 1760 is trained directly on inside the edge of the edge coupling ring. However, in this view, the camera may tend to provide an image of the entire top surface of the edge coupling ring, potentially hiding or masking the actual amount of corrosion. This makes it difficult to measure the height of the inner edge of the edge coupling ring because it makes it difficult to differentiate the edge from the rest of the top surface of the ring. Images may appear blurry. To measure the height (in number of pixels, converted to units of height, such as μm) of the front edge and determine the degree of erosion accordingly, it is desirable to show the front edge clearly.

이를 위해, 도 31에서, 에지 커플링 링의 내부에서 직접 보는 대신, 카메라 (1760) 는 에지 커플링 링의 내부의 거울상 (reflection) 을 취할 수 있다. 거울상은 ESC (1725) 의 표면으로부터, 또는 웨이퍼 (1750) 의 표면으로부터 올 수 있다. 표면들 중 하나 또는 모두는 반사하는 특징들을 가질 수 있다. 거울상에서 보면, 카메라 (1760) 는 에지 커플링 링 (1840) 의 거울상 (1840') 을 취한다. (점선들이 부식된 부분 (1845) 및 "거울상" (1845') 을 도시한다.)To that end, in FIG. 31 , instead of looking directly from the inside of the edge coupling ring, camera 1760 can take a reflection of the inside of the edge coupling ring. The mirror image can be from the surface of ESC 1725 or from the surface of wafer 1750 . One or both of the surfaces may have reflective characteristics. Looking in the mirror, camera 1760 takes a mirror image 1840' of edge coupling ring 1840. (Dotted lines show corroded portion 1845 and "mirror image" 1845'.)

에지 커플링 링 자체를 바라보는 대신 에지 커플링 링의 거울상을 바라봄으로써, 투시 문제가 방지된다. 에지 커플링 링의 내부 에지의 높이는 일부 예들에서, 에지 커플링 링의 상태의 보다 명확한 결정을 인에이블하도록 직접 측정될 수 있다.By looking at the mirror image of the edge coupling ring instead of looking at the edge coupling ring itself, perspective problems are avoided. The height of the inner edge of the edge coupling ring can be measured directly, in some examples, to enable a more unambiguous determination of the condition of the edge coupling ring.

에지 커플링 링의 거울상을 바라보는 것으로부터도 링 부식의 검출가능성에 대한 제한들이 있을 수 있다. 부식이 에지 커플링 링의 내부에서 발생되기 때문에, 부식은 외측 에지에 대한 링의 내측 에지의 높이를 감소시킨다. 감소가 보다 클수록, 링의 상부 표면이 효과적으로 틸팅하는 정도가 보다 크다. 일부 지점에서, "틸팅" 정도는 거울상에서 링의 내측 에지를 구별하기 어렵게 하여, 내측 에지의 높이를 측정하기 어렵게 하고, 따라서 부식 정도를 측정하기 어렵게 할 만큼 클 수 있다. 부식 정도를 결정하는 것의 불능은 액추에이터들을 사용하여 링 높이의 조정, 또는 심지어 링 교체를 너무 빠르거나 너무 느리게 트리거할 수 있다. 그 결과, 에지 커플링 링 중 어느 것은 너무 빨리 교체되어, 링의 유용한 수명을 낭비하고, 또는 링이 너무 느리게 상승되거나 교체되어, 웨이퍼의 방사상으로 외측 에지 근방의 에칭 프로파일에서 가변성을 야기한다. 일 피처에서, 카메라 (1760)가 반사된 이미지를 보는 각도를 상승시키는 것은 부식이 진행됨에 따라, 보상될 수 있다. Even from looking in the mirror image of the edge coupling ring there may be limits to the detectability of ring erosion. Since the corrosion occurs on the inside of the edge coupling ring, the corrosion reduces the height of the inner edge of the ring relative to the outer edge. The greater the reduction, the greater the effective tilting of the upper surface of the ring. At some point, the degree of "tilting" can be so great that it is difficult to distinguish the inner edge of the ring on a mirror image, making it difficult to measure the height of the inner edge, and thus the degree of corrosion. The inability to determine the degree of corrosion may trigger adjustment of the ring height using actuators, or even ring replacement too quickly or too slowly. As a result, either the edge coupling rings are replaced too soon, wasting the useful life of the rings, or the rings are raised or replaced too slowly, causing variability in the etch profile near the radially outer edge of the wafer. In one feature, increasing the angle at which the camera 1760 views the reflected image can be compensated for as erosion progresses.

도 32는 카메라로부터의 이미지들을 사용하여 에지 커플링 링의 자리를 잡는 (seating) 방법을 도시한다. 1910에서 방법이 시작된 후, 1920에서 로봇이 에지 커플링 링을 ESC 상에 설치한다. 1930에서, 카메라는 링의 내측 에지를 식별하도록 포커싱된다. 앞서 논의된 바와 같이, 카메라는 에지 커플링 링의 내측 에지 상, 또는 ESC 또는 웨이퍼 상의 링의 거울상에 포커싱될 수 있다. 32 shows a method for seating an edge coupling ring using images from a camera. After the method starts at 1910, at 1920 the robot installs the edge coupling ring onto the ESC. At 1930, the camera is focused to identify the inner edge of the ring. As discussed above, the camera can be focused on the inner edge of the edge coupling ring, or on the mirror image of the ring on the ESC or wafer.

1940에서, 카메라는 도 15의 리프팅 링과 같은, 고정된 기준에 상대적인 에지 커플링 링의 이미지들을 촬영한다. 1950에서, 이미지들이 링이 수직으로 정렬되었는지 여부, 즉, (예를 들어, 도 29b에 도시된 바와 같이) 에지 커플링 링에 임의의 틸팅이 있는지 여부를 결정하기 위해 프로세싱되고 분석된다. 틸팅이 있다면, 1955에서 제어기 (560) 는 틸팅을 보상하도록 액추에이터들 중 하나 이상을 제어하고, 방법은 보다 많은 이미지들을 획득하도록 1940으로 돌아가고 (1950에서) 여전히 틸팅이 있는지 여부를 다시 체크한다. At 1940, the camera takes images of the edge coupling ring relative to a fixed reference, such as the lifting ring of FIG. 15. At 1950, the images are processed and analyzed to determine whether the ring is vertically aligned, i.e., whether there is any tilting in the edge coupling ring (eg, as shown in FIG. 29B). If there is tilting, at 1955 the controller 560 controls one or more of the actuators to compensate for the tilting, and the method returns to 1940 to acquire more images (at 1950) and again checks whether there is still tilting.

에지 커플링 링이 틸팅되지 않는다면, 1960에서 획득된 이미지들을 다시 사용하여, 에지 커플링 링이 올바른 높이에 있는지 여부가 결정된다. 링이 올바른 높이에 있지 않다면, 1965에서 제어기 (560) 는 높이를 보정하기 위해 수직 액추에이터들 중 하나 이상을 제어하고, 방법은 보다 많은 이미지들을 획득하도록 1940으로 돌아가고 (1960에서) 에지 커플링 링이 올바른 높이에 있는지 여부를 다시 체크한다. 일 피처에서, 틸팅이 이미 조정되었으면, 1950은 스킵될 수 있고, 방법은 1940에서 1960으로 바로 진행할 수 있다. 또 다른 피처에서, 틸팅 및 높이는 1950과 1960을 단일 분석으로 결합하고, 1955와 1965을 단일 프로세스로 결합함으로써, 단일 동작으로 수직 액추에이터들을 제어하는 제어기 (560) 를 사용하여, 단일 단계에서 측정되고 조정될 수 있다.If the edge coupling ring is not tilted, again using the images acquired at 1960, it is determined whether the edge coupling ring is at the correct height. If the ring is not at the correct height, at 1965 the controller 560 controls one or more of the vertical actuators to correct the height, and the method returns to 1940 to acquire more images (at 1960) and the edge coupling ring is Check again whether it is at the correct height. In one feature, if tilting has already been adjusted, 1950 may be skipped and the method may proceed directly from 1940 to 1960. In another feature, the tilt and height can be measured and adjusted in a single step, using a controller 560 that controls the vertical actuators in a single action, by combining 1950 and 1960 into a single analysis, and 1955 and 1965 into a single process. can

일단 에지 커플링이 적절한 높이 및 수직 정렬되면, 1970에서 에지 커플링 링이 ESC 상에 수평으로 정렬되는지 여부를 결정한다. 수평으로 정렬되지 않으면, 1975에서 제어기 (560) 는 수평 액추에이터들 중 하나 이상으로 하여금 에지 커플링 링을 이동시키게 하고, 그 결과, 방법은 보다 많은 이미지들을 획득하도록 1940으로 돌아가고 (1970에서) 에지 커플링 링이 수평으로 정렬되는지 여부를 다시 체크한다. 일 특징에서, 수직 정렬이 이미 조정되었으면, 1950 및 1960은 스킵될 수 있고, 방법은 1940에서 1970으로 바로 진행할 수 있다.Once the edge coupling is at the proper height and vertical alignment, at 1970 it is determined whether the edge coupling ring is horizontally aligned on the ESC. If not, at 1975 the controller 560 causes one or more of the horizontal actuators to move the edge coupling ring, as a result the method returns to 1940 to acquire more images (at 1970) and the edge couple Ring Check again whether the rings are aligned horizontally. In one feature, if vertical alignment has already been adjusted, 1950 and 1960 may be skipped and the method may proceed directly from 1940 to 1970.

도 32에 도시된 방법에서, 수직 정렬 및 수평 정렬은 나타낸 순서로 결정되지 않는다. 순서는 반전될 수 있어서, 수평 정렬이 먼저 조정되고, 이어서 수직 정렬이 이어진다. 일 특징에서, 제어기 (560) 는 에지 커플링 링의 포지셔닝에 관한 모든 정보를 수신할 수 있고, 에지 커플링 링을 정렬시키기 위해 복수의 액추에이터들을 한번에 제어할 수 있다. 이 특징에 따라, 1950, 1960, 및 1970은 단일 분석으로 결합될 수 있고, 1955, 1965, 및 1975는 일 프로세스로 결합될 수 있다.In the method shown in Fig. 32, vertical alignment and horizontal alignment are not determined in the order shown. The order can be reversed so that the horizontal alignment is adjusted first, followed by the vertical alignment. In one feature, controller 560 can receive all information regarding the positioning of the edge coupling ring and can control a plurality of actuators at once to align the edge coupling ring. According to this feature, 1950, 1960, and 1970 can be combined into a single analysis, and 1955, 1965, and 1975 can be combined into one process.

도 33은 카메라로부터의 이미지들을 사용하여 에지 커플링 링을 조정하는 방법을 도시한다. 2010에서 방법이 시작된 후, 2020에서 링이 설치되고 웨이퍼 프로세싱이 시작된 후 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부가 결정된다. 그렇지 않다면, 방법은 미리 결정된 기간이 경과되었는지 알아보기 위해 2020으로 돌아간다.33 shows how to adjust the edge coupling ring using images from the camera. After the method starts in 2010, it is determined in 2020 whether a predetermined period of time has elapsed since the ring is installed and wafer processing begins. If not, the method returns to 2020 to see if the predetermined period of time has elapsed.

일 특징에서, 미리 결정된 기간을 대기하는 대신, 2020에서 미리 결정된 수의 프로세싱 사이클들이 발생되었는지 여부가 결정된다. 그렇지 않다면, 방법은 사이클들의 수를 다시 체크하도록 2020으로 돌아간다. In one feature, instead of waiting a predetermined period of time, it is determined whether a predetermined number of processing cycles have occurred at 2020. If not, the method returns to 2020 to check the number of cycles again.

미리 결정된 기간이 경과되었거나 미리 결정된 수의 프로세싱 사이클들이 발생되었다면, 2030에서 카메라는 링의 내측 에지를 식별하도록 포커싱된다. 앞서 논의된 바와 같이, 카메라는 에지 커플링 링의 내측 에지 상, 또는 ESC 또는 웨이퍼 상의 링의 거울상에 포커싱될 수 있다. 2040에서, 포커싱 후에 고정된 기준에 대한 에지 커플링 링의 이미지들이 촬영되고, 링의 내측 에지의 높이가 측정된다. 2050에서, 내측 에지가 웨이퍼의 표면 위로 적어도 미리 결정된 높이에 있는 것으로 결정되면, 2055에서 미리 결정된 기간을 대기하도록 결정된다. 일 특징에서, 미리 결정된 기간을 대기하는 대신, 미리 결정된 수의 웨이퍼 프로세싱 사이클들을 대기하도록 결정된다. 미리 결정된 기간이 경과되거나 미리 결정된 수의 프로세싱 사이클들이 발생된 후, 방법은 카메라가 재포커싱되는 2030, 및 이어서 보다 많은 이미지들이 촬영되는 2040으로 돌아가고, 2050에서 결정이 반복된다.If a predetermined period of time has elapsed or a predetermined number of processing cycles have occurred, at 2030 the camera is focused to identify the inner edge of the ring. As discussed above, the camera can be focused on the inner edge of the edge coupling ring, or on the mirror image of the ring on the ESC or wafer. At 2040, after focusing, images of the edge coupling ring relative to a fixed reference are taken, and the height of the inner edge of the ring is measured. At 2050, if it is determined that the inner edge is at least a predetermined height above the surface of the wafer, at 2055 a decision is made to wait a predetermined period of time. In one feature, instead of waiting a predetermined period of time, a decision is made to wait a predetermined number of wafer processing cycles. After a predetermined period of time has elapsed or a predetermined number of processing cycles have occurred, the method returns to 2030 where the camera is refocused and then more images are taken 2040 where the decision is repeated at 2050.

에지 커플링 링의 내측 에지가 웨이퍼의 표면 위로 적어도 미리 결정된 높이에 있지 않다고 결정되면, 2060에서 제어기 (560) 는 에지 커플링 링을 상승시키도록 수직 액추에이터들을 제어한다. 2070에서, 에지 커플링 링의 설치 후 미리 결정된 수의 사이클들이 경과되었는지 여부가 결정된다. 그렇지 않다면, 2055로 돌아가고 미리 결정된 기간을 대기한다. 일 특징에서, 2055에서 방법은 미리 결정된 수의 사이클들을 대기할 수 있다.If it is determined that the inner edge of the edge coupling ring is not at least a predetermined height above the surface of the wafer, then at 2060 the controller 560 controls the vertical actuators to raise the edge coupling ring. At 2070, it is determined whether a predetermined number of cycles have elapsed since installation of the edge coupling ring. If not, return to 2055 and wait for a predetermined period. In one aspect, at 2055 the method may wait a predetermined number of cycles.

2070에서 미리 결정된 수의 사이클들이 경과되었다고 결정되면, 2080에서 에지 커플링 링이 교체된다. 일 특징에서, 미리 결정된 수의 사이클들이 경과되었는지 여부를 보는 대신, 액추에이터의 확장량이 측정될 수 있다. 액추에이터의 확장이 미리 결정된 양을 초과하면, 에지 커플링 링이 교체되어야 한다고 결정될 수 있다. 또 다른 특징에서, 직전에 선행된 대안들 중 어느 하나 대신, 에지 커플링 링의 설치 후 미리 결정된 시간 기간이 경과되었는지 여부가 결정될 수 있다. 이러한 시간 기간이 경과되었다면, 에지 커플링 링이 교체되어야 한다고 결정될 수 있다.If it is determined at 2070 that a predetermined number of cycles have elapsed, at 2080 the edge coupling ring is replaced. In one feature, instead of seeing whether a predetermined number of cycles have elapsed, the amount of extension of the actuator can be measured. If the extension of the actuator exceeds a predetermined amount, it may be determined that the edge coupling ring should be replaced. In another feature, instead of any of the immediately preceding alternatives, it may be determined whether a predetermined period of time has elapsed since installation of the edge coupling ring. If this period of time has elapsed, it may be determined that the edge coupling ring should be replaced.

에지 커플링 링이 교체된 후, 방법은 2090에서 종료될 수 있고, 또는 시작으로 돌아갈 수 있다.After the edge coupling ring is replaced, the method may end at 2090 or may return to the beginning.

전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들을 연구함으로써 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C"를 의미하도록 해석되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. The foregoing description is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present disclosure, its applications, or uses in any way. The broad teachings of this disclosure may be embodied in a variety of forms. Thus, although this disclosure includes specific examples, the true scope of this disclosure should not be so limited as other modifications will become apparent from a study of the drawings, specification, and claims below. As discussed herein, at least one of the phrases A, B, and C should be interpreted to mean logically (A or B or C), using a non-exclusive logical OR, and "at least one A , at least one B, and at least one C". It should be understood that one or more steps of a method may be performed in a different order (or concurrently) without altering the principles of the present disclosure.

일부 구현예들에서, 제어기는 상술한 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부일 수 있다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치에 통합될 수도 있다. 전자장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴들 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그램될 수도 있다. In some implementations, the controller can be part of a system that may be part of the examples described above. Such systems can include semiconductor processing equipment, including a processing tool or tools, a chamber or chambers, a platform or platforms for processing, and/or certain processing components (wafer pedestal, gas flow system, etc.) . These systems may be integrated with electronics for controlling their operation before, during and after processing of a semiconductor wafer or substrate. Electronic devices may be referred to as “controllers” that may control various components or sub-portions of a system or systems. The controller controls delivery of processing gases, temperature settings (eg, heating and/or cooling), pressure settings, vacuum settings, power settings, depending on the processing requirements and/or type of system. , radio frequency (RF) generator settings, RF matching circuit settings, frequency settings, flow rate settings, fluid transfer settings, position and motion settings, tools and other transfer tools, and/or It may be programmed to control any of the processes disclosed herein, including transfers of wafers into and out of loadlocks coupled to or interfaced with a particular system.

일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP), ASIC (application specific integrated circuit) 으로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 이산화 실리콘, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.Generally speaking, a controller receives instructions, issues instructions, controls operations, enables cleaning operations, enables endpoint measurements, and/or various integrated circuits, logic, memory, and/or It can also be defined as an electronic device with software. Integrated circuits are chips in the form of firmware that store program instructions, chips defined as digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs) and/or one that executes program instructions (eg, software). It may include the above microprocessors or microcontrollers. Program instructions may be instructions passed to a controller or system in the form of various individual settings (or program files) that specify operating parameters for executing a specific process on or on a semiconductor wafer. In some embodiments, operating parameters are set to achieve one or more processing steps during fabrication of one or more layers, materials, metals, oxides, silicon, silicon dioxide, surfaces, circuits, and/or dies of a wafer. It may be part of a recipe prescribed by engineers.

제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해서 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세스 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정한, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 이 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹되어서 함께 공통 목적을 위해서, 예를 들어 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들을 위해서 협력하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 수 있다.A controller, in some implementations, may be part of or coupled to a computer, which may be integrated into, coupled to, or otherwise networked to the system, or a combination thereof. For example, the controller may be all or part of a fab host computer system that may enable remote access of wafer processing or may be in the "cloud." The computer monitors the current progress of manufacturing operations, examines the history of past manufacturing operations, examines trends or performance metrics from multiple manufacturing operations, changes parameters of current processing, and executes processing steps following current processing. You can also enable remote access to the system to set up, or start new processes. In some examples, a remote computer (eg, server) can provide process recipes to the system over a network, which may include a local network or the Internet. The remote computer may include a user interface that enables entry or programming of parameters and/or settings that are then transferred from the remote computer to the system. In some examples, the controller receives instructions in the form of data that specify parameters for each of the process steps to be performed during one or more operations. It should be understood that these parameters may be specific to the type of tool the controller is configured to control or interface with and the type of process to be performed. Thus, as described above, a controller may be distributed, for example by including one or more separate controllers that are networked together and cooperate together for a common purpose, for example, for the processes and controls described herein. An example of a distributed controller for these purposes is one or more integrated circuits on a chamber in communication with one or more integrated circuits located remotely (e.g., at platform level or as part of a remote computer) that are combined to control a process on the chamber. can be circuits.

비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.Exemplary systems, without limitation, include plasma etch chambers or modules, deposition chambers or modules, spin-rinse chambers or modules, metal plating chambers or modules, cleaning chambers or modules, bevel edge etch chambers or modules, physical vapor deposition (PVD) chamber or module, chemical vapor deposition (CVD) chamber or module, atomic layer deposition (ALD) chamber or module, atomic layer etch (ALE) chamber or module, ion implantation chamber or module, track chamber or module, and semiconductor and any other semiconductor processing systems that may be used in or associated with the fabrication and/or fabrication of wafers.

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.As described above, depending on the process step or steps to be performed by the tool, the controller may, upon material transfer moving containers of wafers from/to load ports and/or tool positions within the semiconductor fabrication plant, Communicate with one or more of the following: other tool circuits or modules, other tool components, cluster tools, other tool interfaces, neighboring tools, neighboring tools, tools located throughout the plant, main computer, another controller or tools being used. You may.

Claims (12)

기판 프로세싱 챔버 내에 기판 지지부 둘레에 배치된 에지 커플링 링의 상태를 검출하도록 구성된 검출기 시스템에 있어서,
기판 프로세싱 챔버의 제 1 뷰포트 (view port) 를 통해 에지 커플링 링의 플라즈마-대면 표면의 이미지 데이터를 획득하도록 구성된 카메라로서, 상기 이미지 데이터는 상기 기판 프로세싱 챔버 내의 기준 구조체에 대해 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 위치를 나타내는, 상기 카메라; 및
제 1 제어기를 포함하고, 상기 제 1 제어기는,
기판 지지부에 대해 상기 에지 커플링 링을 선택적으로 이동시키도록 액추에이터를 제어하고,
상기 카메라로부터 상기 이미지 데이터를 수신하고, 그리고
상기 이미지 데이터에 기초하여 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 상태 및 상기 위치 중 적어도 하나를 결정하는, 검출기 시스템.
A detector system configured to detect a condition of an edge coupling ring disposed about a substrate support within a substrate processing chamber, comprising:
A camera configured to acquire image data of a plasma-facing surface of an edge coupling ring through a first view port of a substrate processing chamber, the image data relative to a reference structure within the substrate processing chamber. the camera, indicating a position of the plasma-facing surface of ; and
It includes a first controller, wherein the first controller,
control an actuator to selectively move the edge coupling ring relative to a substrate support;
receiving the image data from the camera; and
and determining at least one of a state and the position of the plasma-facing surface of the edge coupling ring based on the image data.
제 1 항에 있어서,
상기 기준 구조체는 상기 기판 지지부를 둘러싸는 라이너인, 검출기 시스템.
According to claim 1,
wherein the reference structure is a liner surrounding the substrate support.
제 2 항에 있어서,
상기 이미지 데이터는 상기 라이너의 적어도 하나의 개구부에 대한 상기 에지 커플링 링의 섹션의 이미지 데이터를 포함하고, 그리고 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 상기 상태 및 상기 위치 중 적어도 하나를 결정하기 위해, 상기 제 1 제어기는 상기 에지 커플링 링의 상기 섹션과 상기 적어도 하나의 개구부의 상단부 사이의 높이를 계산하도록 구성되는, 검출기 시스템.
According to claim 2,
wherein the image data comprises image data of a section of the edge coupling ring relative to the at least one opening of the liner, and determines at least one of the condition and the position of the plasma-facing surface of the edge coupling ring. wherein the first controller is configured to calculate a height between the section of the edge coupling ring and an upper end of the at least one opening.
제 2 항에 있어서,
상기 라이너는 복수의 개구부들을 갖고 그리고 상기 이미지 데이터는 상기 복수의 개구부들에 대한 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 상기 위치를 나타내는, 검출기 시스템.
According to claim 2,
wherein the liner has a plurality of openings and the image data indicates the position of the plasma-facing surface of the edge coupling ring relative to the plurality of openings.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 제어기는 (i) 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 섹션과 상기 복수의 개구부들의 각각의 상단부들 사이의 복수의 높이들을 계산하고, 그리고 (ii) 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 상기 상태 및 상기 위치 중 적어도 하나를 결정하기 위해 상기 복수의 높이들을 비교하도록 구성되는, 검출기 시스템.
According to claim 4,
The first controller (i) calculates a plurality of heights between the section of the plasma-facing surface of the edge coupling ring and the upper ends of each of the plurality of openings, and (ii) calculates a plurality of heights of the edge coupling ring. and compare the plurality of heights to determine at least one of the position and the state of the plasma-facing surface.
제 1 항에 있어서,
상기 에지 커플링 링의 상기 이미지 데이터를 획득하기 위해 상기 카메라에 광을 제공하도록 구성된 조명 장치를 더 포함하는, 검출기 시스템.
According to claim 1,
and an illumination device configured to provide light to the camera to acquire the image data of the edge coupling ring.
제 6 항에 있어서,
상기 조명 장치는 상기 제 1 뷰포트를 통해 광을 제공하는, 검출기 시스템.
According to claim 6,
and the illumination device provides light through the first viewport.
제 7 항에 있어서,
상기 조명 장치는 상기 기판 프로세싱 챔버의 제 2 뷰포트를 통해 광을 제공하도록 배치되는, 검출기 시스템.
According to claim 7,
wherein the illumination device is arranged to provide light through a second viewport of the substrate processing chamber.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어기는 상기 에지 커플링 링의 상기 플라즈마-대면 표면의 부식을 나타내는 상태에 반응하여 상기 기판 지지부에 대해 수직으로 상기 에지 커플링 링을 이동시키도록 상기 액추에이터를 제어하도록 구성되는, 검출기 시스템.
According to claim 1,
wherein the first controller is configured to control the actuator to move the edge coupling ring perpendicularly relative to the substrate support in response to a condition indicative of erosion of the plasma-facing surface of the edge coupling ring. .
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어기는 상기 에지 커플링 링의 오정렬을 나타내는 상태에 반응하여 상기 기판에 대해 수평으로 상기 에지 커플링 링을 이동시키도록 상기 액추에이터를 제어하도록 구성되는, 검출기 시스템.
According to claim 1,
wherein the first controller is configured to control the actuator to move the edge coupling ring horizontally with respect to the substrate in response to a condition indicative of a misalignment of the edge coupling ring.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어기는 상기 에지 커플링 링의 상태의 검출에 반응하여 상기 카메라의 위치를 조정하도록 구성되는, 검출기 시스템.
According to claim 1,
wherein the first controller is configured to adjust the position of the camera in response to detecting a state of the edge coupling ring.
제 1 항에 기재된 검출기 시스템을 포함하고, 그리고
상기 기판 프로세싱 챔버;
상기 기판 지지부;
상기 기판 지지부를 둘러싸는 라이너로서, 적어도 하나의 개구부를 갖는, 상기 라이너; 및
상기 에지 커플링 링을 더 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
comprising a detector system according to claim 1; and
the substrate processing chamber;
the substrate support;
a liner surrounding the substrate support, the liner having at least one opening; and
The substrate processing system of claim 1 , further comprising the edge coupling ring.
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