KR20210053348A - Multiplexed high TCR based ampoule heaters - Google Patents
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Abstract
기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템은 제어기 및 기판 프로세싱 시스템의 유체 소스로부터 목적지로 유체 흐름의 경로를 따라 복수의 위치들에 배치된 복수의 히터들을 포함한다. 제어기는 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 구성된다. 히터들의 그룹 각각은 복수의 히터들 중 적어도 하나를 포함한다. 제어기는 복수의 히터 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 복수의 히터들의 그룹들로부터 히터들의 그룹을 선택하고 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 유지하도록 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.A system for heating components of a substrate processing system includes a controller and a plurality of heaters disposed at a plurality of locations along a path of fluid flow from a fluid source of the substrate processing system to a destination. The controller is configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters. Each of the group of heaters includes at least one of a plurality of heaters. The controller is further configured to determine the amount of temperature change to be maintained across the plurality of heater groups. The controller is further configured to select the group of heaters from the groups of the plurality of heaters and to control the power supplied to the selected group of heaters to maintain a temperature variation across the groups of the plurality of heaters.
Description
관련 출원들에 대한 교차 참조Cross reference to related applications
본 출원은 2018 년 9 월 24 일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/735,464 호의 이익을 주장한다. 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.This application claims the benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 62/735,464, filed September 24, 2018. The entire disclosure of the referenced application is incorporated herein by reference.
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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 for the purpose of generally presenting the context of the present disclosure. The achievements of the inventors named herein to the extent described in this background section, as well as aspects of the present technology, which may not otherwise be certified as prior art at the time of filing, are expressly or implicitly admitted as prior art to the present disclosure. It doesn't work.
본 개시는 일반적으로 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템들을 위한 멀티플렉싱된 고 저항 온도 계수 (temperature coefficient of resistance; TCR) 기반 앰풀 히터들에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This disclosure relates generally to substrate processing systems, and more particularly to multiplexed high temperature coefficient of resistance (TCR) based ampoule heaters for substrate processing systems.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들의 에칭, 증착, 및/또는 다른 처리를 수행하도록 사용될 수도 있다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 프로세스들의 예들은, 이로 제한되는 것은 아니지만, CVD (Chemical Vapor Deposition), PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), ALD (Atomic Layer Deposition), ALE (Atomic Layer Eetch), PEALD (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) 및/또는 다른 에칭, 증착, 및 세정 프로세스들을 포함한다. 프로세싱 동안, 기판은 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버의 페데스탈, 정전 척 (electrostatic chuck; ESC), 등과 같은 기판 지지부 상에 배치된다. 기판을 처리하기 위해 프로세스 가스 혼합물이 프로세싱 챔버 내로 도입된다. 일부 예들에서, 플라즈마가 프로세싱 챔버 내에서 화학 반응들을 향상시키도록 스트라이킹될 (strike) 수도 있다. Substrate processing systems may be used to perform etching, deposition, and/or other processing of substrates such as semiconductor wafers. Examples of processes that may be performed on the substrate are, but are not limited to, CVD (Chemical Vapor Deposition), PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), ALD (Atomic Layer Deposition), ALE (Atomic Layer Eetch), PEALD (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) and/or other etching, deposition, and cleaning processes. During processing, the substrate is placed on a substrate support such as a pedestal, an electrostatic chuck (ESC), or the like of a processing chamber of a substrate processing system. A process gas mixture is introduced into the processing chamber to process the substrate. In some examples, the plasma may be striked to enhance chemical reactions within the processing chamber.
가스 공급 라인들이 가스 혼합물들을 프로세싱 챔버에 공급한다. 가스 공급 라인들의 가스 혼합물들의 온도가 신중하게 제어되지 않는다면, 가스 혼합물의 응결이 가스 공급 라인들의 벽들 상에서 발생할 수도 있다. 가스 혼합물의 응결은 결함들을 유발할 수도 있고, 종종 제거하기 어렵다.Gas supply lines supply gas mixtures to the processing chamber. If the temperature of the gas mixtures of the gas supply lines is not carefully controlled, condensation of the gas mixture may occur on the walls of the gas supply lines. Condensation of the gas mixture may cause defects and is often difficult to remove.
기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템은 제어기 및 기판 프로세싱 시스템의 유체 소스로부터 목적지로 유체 흐름의 경로를 따라 복수의 위치들에 배치된 복수의 히터들을 포함한다. 제어기는 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 구성된다. 히터들의 그룹 각각은 복수의 히터들 중 적어도 하나를 포함한다. 제어기는 복수의 히터 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 복수의 히터들의 그룹들로부터 히터들의 그룹을 선택하고 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 유지하도록 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.A system for heating components of a substrate processing system includes a controller and a plurality of heaters disposed at a plurality of locations along a path of fluid flow from a fluid source of the substrate processing system to a destination. The controller is configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters. Each of the group of heaters includes at least one of a plurality of heaters. The controller is further configured to determine the amount of temperature change to be maintained across the plurality of heater groups. The controller is further configured to select the group of heaters from the groups of the plurality of heaters and to control the power supplied to the selected group of heaters to maintain a temperature variation across the groups of the plurality of heaters.
다른 특징들에서, 제어기는 유체의 소스로부터 기판 프로세싱 시스템의 목적지로의 유체 플로우의 경로의 컴포넌트들의 기하 구조에 기초하여 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 더 구성된다. 컴포넌트들은 도관들 및 밸브들을 포함한다.In other features, the controller is further configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters based on the geometry of the components of the path of the fluid flow from the source of the fluid to the destination of the substrate processing system. Components include conduits and valves.
다른 특징들에서, 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 제어기는, 선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹의 히터들의 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹의 히터들의 온도들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들의 결정된 온도들 및 온도 변화량에 기초하여 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.In other features, each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller is further configured to measure the resistances of the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to determine the temperatures of the heaters of the selected group of heaters based on the resistances of the heaters of the selected group of heaters. The controller is further configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the determined temperatures and the amount of temperature change of the heaters in the selected group of heaters.
다른 특징들에서, 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 제어기는, 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도를 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들이 목표된 저항 값들을 가질 때까지 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들의 측정된 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.In other features, each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller is targeted for the heaters in the group of heaters selected based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters. It is further configured to determine the temperature. The controller is further configured to determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to measure the resistances of the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the measured resistances of the heaters in the selected group of heaters until the heaters in the selected group of heaters have target resistance values.
다른 특징들에서, 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 제어기는, 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량에 기초하여 복수의 히터들의 그룹들로부터 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 그리고 또 다른 히터들의 그룹에 대해 목표된 온도들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 그리고 또 다른 히터들의 그룹의 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 히터들의 또 다른 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 비를 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 히터들의 또 다른 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 비를 유지하기 위해 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들의 측정된 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.In other features, each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller includes a group of heaters selected from the groups of the plurality of heaters based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters. It is further configured to determine target temperatures for the heaters within and for another group of heaters. The controller is further configured to determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters and for the heaters in another group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to determine a ratio between resistance values targeted for heaters in the selected group of heaters and resistance values targeted for heaters in another group of heaters. The controller is further configured to measure the resistances of the heaters in the selected group of heaters. The controller is based on the measured resistances of the heaters in the selected group of heaters to maintain a ratio between the target resistance values for the heaters in the selected group of heaters and the target resistance values for the heaters in another group of heaters. It is further configured to control the power supplied to the selected group of heaters.
다른 특징들에서, 시스템은 소스 내의 유체의 온도를 센싱하도록 구성된 온도 센서를 더 포함한다. 제어기는 온도가 제 1 문턱 값과 제 2 문턱 값 사이에 있을 때 시스템이 동작하는 것을 보장하기 위해, 온도가 제 1 문턱 값보다 높거나 제 2 문턱 값보다 낮을 때 시스템을 중지시키도록 구성되고, 제 1 문턱 값은 2 문턱 값보다 크다. In other features, the system further includes a temperature sensor configured to sense the temperature of the fluid within the source. The controller is configured to stop the system when the temperature is higher than the first threshold value or lower than the second threshold value, to ensure that the system operates when the temperature is between the first threshold value and the second threshold value, The first threshold value is greater than the second threshold value.
다른 특징들에서, 시스템은 복수의 히터들 각각에 공급된 전류를 센싱하기 위한 전류 센서를 더 포함한다. 제어기는 이에 기초하여 복수의 히터들 각각의 저항을 결정하도록 더 구성된다.In other features, the system further includes a current sensor for sensing the current supplied to each of the plurality of heaters. The controller is further configured to determine a resistance of each of the plurality of heaters based thereon.
다른 특징들에서, 시스템은 복수의 히터들 각각에 공급된 전압을 센싱하기 위한 전압 센서를 더 포함한다. 제어기는 이에 기초하여 복수의 히터들 각각의 저항을 결정하도록 더 구성된다.In other features, the system further includes a voltage sensor for sensing a voltage supplied to each of the plurality of heaters. The controller is further configured to determine a resistance of each of the plurality of heaters based thereon.
다른 특징들에서, 시스템은 듀티 사이클에 기초하여 선택된 히터들의 그룹을 구동하기 위한 드라이버; 및 듀티 사이클에 기초하여 히터들의 그룹의 저항들을 추정하기 위한 저항 추정기를 더 포함한다. 제어기는 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹의 온도들을 결정하도록 더 구성된다.In other features, the system includes a driver for driving a selected group of heaters based on the duty cycle; And a resistance estimator for estimating resistances of the group of heaters based on the duty cycle. The controller is further configured to determine the temperatures of the selected group of heaters based on the resistances.
다른 특징들에서, 제어기는 유체의 소스로부터 목적지로 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 점진적인 가열 프로파일을 제공하도록 더 구성된다. 목적지는 기판 프로세싱 시스템에서 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 챔버를 포함한다.In other features, the controller is further configured to provide a gradual heating profile across the groups of heaters from the source of the fluid to the destination. The destination includes a processing chamber for processing a semiconductor substrate in a substrate processing system.
또 다른 특징들에서, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템은 기판 프로세싱 시스템의 하나 이상의 컴포넌트들을 둘러싸고 오븐 내에서 미리 결정된 온도를 유지하기 위한 오븐을 포함한다. 시스템은 기판 프로세싱 시스템의 하나 이상의 컴포넌트들을 가열하도록 오븐 내에 배치된 복수의 히터들을 더 포함한다. 복수의 히터들은 비절연된 저항성 히터들을 포함한다. 시스템은 제어기를 더 포함하고, 제어기는 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 구성된다. 히터들의 그룹 각각은 복수의 히터들 중 적어도 하나를 포함한다. 제어기는 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 유지하고 오븐의 국부화된 영역들에서 미리 결정된 온도를 유지하도록 한번에 복수의 히터들의 그룹들로부터 히터들의 일 그룹을 선택함으로써 복수의 히터들의 그룹들에 공급된 전력을 제어하도록 구성된다.In still other features, a system for heating components of a substrate processing system includes an oven for surrounding one or more components of the substrate processing system and maintaining a predetermined temperature within the oven. The system further includes a plurality of heaters disposed within the oven to heat one or more components of the substrate processing system. The plurality of heaters include non-insulated resistive heaters. The system further includes a controller, the controller configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters. Each of the group of heaters includes at least one of a plurality of heaters. The controller maintains the temperature variation across the groups of the plurality of heaters and selects a group of heaters from the groups of the plurality of heaters at a time to maintain a predetermined temperature in the localized regions of the oven. It is configured to control the power supplied to it.
다른 특징들에서, 시스템은 오븐 내의 온도를 센싱하기 위해 복수의 히터들로부터 원격으로 위치된 온도 센서를 더 포함한다. 오븐은 가열 엘리먼트를 포함한다. 제어기는 미리 결정된 온도를 유지하기 위해 센싱된 온도에 기초하여 오븐의 평균 온도를 결정하고 그리고 이에 기초하여 오븐의 가열 엘리먼트를 제어하도록 더 구성된다. In other features, the system further includes a temperature sensor located remotely from the plurality of heaters to sense the temperature in the oven. The oven includes a heating element. The controller is further configured to determine an average temperature of the oven based on the sensed temperature to maintain the predetermined temperature, and to control the heating element of the oven based thereon.
다른 특징에서, 미리 결정된 온도는 주위 온도 (ambient temperature) 이다.In another feature, the predetermined temperature is the ambient temperature.
다른 특징들에서, 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 제어기는, 선택된 히터들 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹의 히터들의 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹의 히터들의 온도들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들의 결정된 온도들 및 온도 변화량에 기초하여 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.In other features, each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller is further configured to measure the resistances of the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to determine the temperatures of the heaters of the selected group of heaters based on the resistances of the heaters of the selected group of heaters. The controller is further configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the determined temperatures and the amount of temperature change of the heaters in the selected group of heaters.
다른 특징들에서, 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 제어기는, 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도를 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들이 목표된 저항 값들을 가질 때까지 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들의 측정된 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다.In other features, each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller is targeted for the heaters in the group of heaters selected based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters. It is further configured to determine the temperature. The controller is further configured to determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to measure the resistances of the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the measured resistances of the heaters in the selected group of heaters until the heaters in the selected group of heaters have target resistance values.
다른 특징들에서, 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 제어기는, 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량에 기초하여 복수의 히터들의 그룹들로부터 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 그리고 또 다른 히터들의 그룹에 대해 목표된 온도들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 그리고 또 다른 히터들의 그룹의 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 히터들의 또 다른 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 비를 결정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하도록 더 구성된다. 제어기는 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 히터들의 또 다른 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 비를 유지하기 위해 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들의 측정된 저항들에 기초하여 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 더 구성된다. In other features, each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller includes a group of heaters selected from the groups of the plurality of heaters based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters. It is further configured to determine target temperatures for the heaters within and for another group of heaters. The controller is further configured to determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters and for the heaters in another group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters. The controller is further configured to determine a ratio between resistance values targeted for heaters in the selected group of heaters and resistance values targeted for heaters in another group of heaters. The controller is further configured to measure the resistances of the heaters in the selected group of heaters. The controller is based on the measured resistances of the heaters in the selected group of heaters to maintain a ratio between the target resistance values for the heaters in the selected group of heaters and the target resistance values for the heaters in another group of heaters. It is further configured to control the power supplied to the selected group of heaters.
또 다른 특징에서, 비는 미리 결정된 온도에서 결정된다.In another feature, the ratio is determined at a predetermined temperature.
또 다른 특징에서, 제어기는 복수의 히터 그룹들에 걸쳐 점진적 가열을 제공하기 위해 비를 조정하도록 더 구성된다.In another feature, the controller is further configured to adjust the ratio to provide gradual heating across the plurality of heater groups.
다른 특징들에서, 제어기는 하나 이상의 컴포넌트들의 기하 구조에 기초하여 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 더 구성된다. 컴포넌트들은 유체의 소스로부터 기판 프로세싱 시스템의 프로세스 챔버로의 유체 플로우의 경로의 도관들 및 밸브들을 포함한다.In other features, the controller is further configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters based on the geometry of the one or more components. Components include conduits and valves in the path of fluid flow from a source of fluid to a process chamber of a substrate processing system.
본 개시의 추가 적용 가능성의 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.Areas of further applicability 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 present disclosure.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1a는 본 개시에 따른 기판 프로세싱 시스템의 예의 기능적 블록도이다.
도 1b는 본 개시에 따른 멀티-트레이 기화된 전구체 전달 시스템의 예를 예시한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 개시에 따른 가열 시스템들의 예들의 기능적 블록도들이다.
도 3은 프로세싱 챔버로의 가스 플로우 경로를 따른 길이의 함수로서 온도를 예시하는 그래프이다.
도 4는 열전대 (thermocouple) 를 포함하는 히터 존의 예를 예시한다.
도 5 및 도 6은 존에서 가스 플로우 경로를 따른 길이의 함수로서 온도를 예시하는 그래프들이다.
도 7 및 도 8은 본 개시에 따라 멀티플렉싱된 방식으로 가열된 복수의 히터 존들을 사용하여 가스 플로우 경로를 따라 컴포넌트들의 온도를 제어하기 위한 방법들의 예들을 예시하는 플로우차트들이다.
도 9는 가스 플로우 경로를 둘러싸는 오븐 및 하나 이상의 위치들에 배치된 절연되지 않은 TCR 히터들을 포함하는 가열 시스템의 기능적 블록도이다.
도 10은 도 9의 가열 시스템을 동작시키기 위한 방법의 플로우차트이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.The present disclosure will be more fully understood from the detailed description and the accompanying drawings.
1A is a functional block diagram of an example of a substrate processing system according to the present disclosure.
1B illustrates an example of a multi-tray vaporized precursor delivery system according to the present disclosure.
2A-2D are functional block diagrams of examples of heating systems according to the present disclosure.
3 is a graph illustrating temperature as a function of length along a gas flow path to a processing chamber.
4 illustrates an example of a heater zone including a thermocouple.
5 and 6 are graphs illustrating temperature as a function of length along a gas flow path in a zone.
7 and 8 are flowcharts illustrating examples of methods for controlling the temperature of components along a gas flow path using a plurality of heater zones heated in a multiplexed manner in accordance with the present disclosure.
9 is a functional block diagram of a heating system including an oven surrounding a gas flow path and non-insulated TCR heaters disposed in one or more locations.
10 is a flowchart of a method for operating the heating system of FIG. 9;
In the drawings, reference numbers may be reused to identify similar and/or identical elements.
가스 라인의 응결은 다양한 가열 스킴 (schemes) 을 사용하여 완화될 수 있다. 예를 들어, 가스 라인들에서 응결 위험들을 극복하기 위해 점진적 가열이 사용될 수도 있다. 그러나, 열전대 (thermocouple) 를 사용하여 가스 라인을 따라 일 위치에서 측정된 온도는 전체 히터 존에 걸쳐 부하-기반 변화들을 캡처하지 않는다. 팽창들, 밸브들 등으로 인한 압력 전이들 및/또는 부하 변화들은 국부적인 온도 변화들을 유발할 수 있다. 부가적으로, 일 적용 예를 위해 설계된 튜브들/히터들은 종종 또 다른 적용 예를 위해 사용되고, 온도 분포가 변화할 수 있다. 열전대가 압력 강하/팽창 위치에 위치된다면, 열전대는 저온을 감지할 것이고, 가스 라인은 목표된 것보다 고온으로 가열될 수도 있다. 열전대가 압력 강하로부터 멀리 위치되면, 국부적인 냉각이 발생할 수도 있다. 일 가능한 해결책은 히터 존들의 수를 증가시키는 것이다. 그러나, 이 접근방법은 보다 많은 연결들로 인해 비용 및 내구성 문제들을 부가한다. 대신, 2 개의 상이한 가열 스킴들: 히터 존 각각이 개별적으로 제어되는 점진적 가열; 또는 히터 존들의 그룹이 한번에 제어되고, 히터 존들의 몇몇 그룹들이 멀티플렉싱된 제어를 사용하여 제어되는, 멀티플렉싱된 가열이 상기 문제들을 해결하도록 사용될 수 있다. 각각의 가열 스킴은 이하에 기술된다. Condensation in the gas line can be mitigated using various heating schemes. For example, gradual heating may be used to overcome condensation hazards in gas lines. However, the temperature measured at one location along the gas line using a thermocouple does not capture load-based changes across the entire heater zone. Pressure transitions and/or load changes due to expansions, valves, etc. can cause localized temperature changes. Additionally, tubes/heaters designed for one application are often used for another application, and the temperature distribution may vary. If the thermocouple is placed in the pressure drop/expansion position, the thermocouple will sense a low temperature, and the gas line may be heated to a higher temperature than the target. If the thermocouple is placed away from the pressure drop, localized cooling may occur. One possible solution is to increase the number of heater zones. However, this approach adds cost and durability issues due to more connections. Instead, two different heating schemes: gradual heating in which each of the heater zones is individually controlled; Alternatively, multiplexed heating, in which a group of heater zones is controlled at once, and several groups of heater zones are controlled using multiplexed control, can be used to solve the above problems. Each heating scheme is described below.
점진적 가열에서, 가스 전달 시스템들을 위한 가열 시스템들은 저항 온도 계수 (temperature coefficient of resistance; TCR) 재료로 이루어진 히터 엘리먼트를 포함하는 히터를 사용한다. 일부 예들에서, 히터 엘리먼트는 0.001 ppm/℃보다 큰 고 TCR을 갖는다. 단지 예를 들면, 몰리브덴 또는 텅스텐 (W) 히터 엘리먼트들이 사용될 수도 있다. 다른 예들에서, 히터 엘리먼트는 0.001 ppm/℃ 미만인 보다 낮은 TCR을 갖는다. 단지 예를 들면, 구리 또는 니켈이 사용될 수 있다. 본 개시 전반에 걸쳐, 히터 엘리먼트는 또한 TCR 히터 엘리먼트, TCR 히터, 또는 저항성 히터로 지칭된다. TCR 히터의 저항이 히터 존에 평균 온도를 제공하도록 측정될 수 있다. 제어기가 룩업 테이블 또는 공식을 사용하여 온도에 저항을 관련시키기 위해 사용될 수도 있다. 온도는 또한 (히터 존의 포인트 위치를 나타내는) 국부적인 온도를 제공하도록 열전대 (TC) 를 사용하여 존 각각에서 모니터링될 수 있다. 일부 예들에서, TC는 히터 존의 시작 위치 또는 종료 위치에 위치되어, 그 위치에서 센싱된 온도를 측정할 수도 있다. 1 차 제어 및 2 차 오버라이드 (override)/모니터링의 조합은 히터 존 각각의 TCR 히터 및 TC로부터의 피드백을 사용하여 수행될 수도 있다. In gradual heating, heating systems for gas delivery systems use a heater comprising a heater element made of a temperature coefficient of resistance (TCR) material. In some examples, the heater element has a high TCR of greater than 0.001 ppm/°C. For example only molybdenum or tungsten (W) heater elements may be used. In other examples, the heater element has a lower TCR of less than 0.001 ppm/°C. For example only copper or nickel can be used. Throughout this disclosure, heater elements are also referred to as TCR heater elements, TCR heaters, or resistive heaters. The resistance of the TCR heater can be measured to provide an average temperature to the heater zone. A controller may be used to correlate resistance to temperature using a lookup table or formula. The temperature can also be monitored in each of the zones using a thermocouple (TC) to provide a localized temperature (indicating the point location of the heater zone). In some examples, the TC may be located at the start or end position of the heater zone and measure the temperature sensed at that position. The combination of primary control and secondary override/monitoring may be performed using feedback from the TCR heater and TC of each of the heater zones.
제 1 접근방법에서, TC에 의해 센싱된 온도는 히터 존에 대한 제어 설정점으로서 사용될 수 있고, TCR 히터에 의해 센싱된 평균 온도가 모니터/오버라이드로서 사용될 수 있다. 히터 존의 평균 온도가 특정한 값 이하로 떨어지거나 특정한 값 이상이 되면, 제어기는 디폴트 듀티 사이클을 사용할 수 있다. 평균 값들의 허용 가능한 범위들은 가스 플로우 경로를 따라 점진적으로 캐스케이드되도록 (cascade) 또는 단조적으로 (monotonically) 상승하도록 히터 존 기반으로 할당될 수 있다. 일부 예들에서, TCR 히터들은 고 TCR 엘리먼트들을 사용한다. 다른 예들에서, TCR 히터들은 평균 값이 안전 점검/오버라이드로서 사용되기 때문에 저 TCR 엘리먼트들을 사용한다.In a first approach, the temperature sensed by the TC can be used as a control set point for the heater zone, and the average temperature sensed by the TCR heater can be used as a monitor/override. When the average temperature of the heater zone falls below a certain value or exceeds a certain value, the controller can use the default duty cycle. Acceptable ranges of average values may be assigned on a heater zone basis to incrementally cascade or monotonically rise along the gas flow path. In some examples, TCR heaters use high TCR elements. In other examples, TCR heaters use low TCR elements because the average value is used as a safety check/override.
제 2 접근방법에서, TCR 히터에 의해 센싱된 평균 온도는 제어 변수로서 사용될 수 있다. 히터 존의 일 섹션에서 팽창 관련 냉각으로 인한 국부적인 온도 강하가 있다면 전체 히터 존은 보다 고온으로 가열될 수도 있다. 일부 예들에서, 국부적인 TC는 필요하다면 모니터링하고 오버라이드하기 위해 확장 지점들에 가깝게 배치될 수 있다. 국부적인 TC에 의해 모니터링된 위치에 냉각이 있다면, 한계 정지가 트리거될 (trigger) 수 있고, 열이 선제적으로 부가될 수 있다.In the second approach, the average temperature sensed by the TCR heater can be used as a control variable. The entire heater zone may be heated to a higher temperature if there is a local temperature drop due to expansion-related cooling in one section of the heater zone. In some examples, the local TC can be placed close to the expansion points to monitor and override if necessary. If there is cooling at the location monitored by the local TC, a limit stop can be triggered and heat can be preemptively added.
두 방법들 모두에서, 평균 온도는 점진적인 가열을 보장한다. 국부적인 TC로부터의 국부적인 온도 측정들은 가열 시스템으로 하여금 국부적인 변화들에 반응하게 한다 (enable). 상기 기술된 제어 시스템들은 히터 존들에서 과열을 유발할 수도 있는, 가열 시스템에 의한 과반응을 방지한다. 일부 예들에서, 보다 적은 히터 존들이 보다 큰 영역들을 커버하도록 사용될 수도 있다. 다른 예들에서, TC들은 가열 영역의 나머지가 단일 대형 존의 일부인 동안, 특정한 응결 위험들을 해결하기 위해 예상된 팽창 존들에만 배치될 수 있다.In both methods, the average temperature ensures gradual heating. Local temperature measurements from local TC enable the heating system to react to local changes. The control systems described above prevent overreaction by the heating system, which may cause overheating in the heater zones. In some examples, fewer heater zones may be used to cover larger areas. In other examples, TCs may be placed only in the expected expansion zones to address certain condensation hazards, while the rest of the heating zone is part of a single large zone.
상기 방법들은 온도 분포가 압력 전이들로 인해 변화한다는 것을 인식하지만, 상기 방법들은 특히 유체 레벨이 변화함에 따라 발생할 수도 있는 상 변화를 고려하지 않는다. 예를 들어, 위치에서 온도가 센싱된다면, 센싱된 온도는 그 위치로부터 업스트림 또는 다운스트림이 발생할 수도 있는 상 변화를 나타내지 않을 것이다. 따라서, 센싱된 온도에 기초하여 그 위치로 열을 공급하는 것은 그 위치에 의해 커버된 존으로 열의 공급 부족을 발생시킬 수도 있다. While the methods recognize that the temperature distribution changes due to pressure transitions, they do not particularly take into account the phase change that may occur as the fluid level changes. For example, if a temperature is sensed at a location, the sensed temperature will not represent a phase change that may occur upstream or downstream from that location. Thus, supplying heat to the location based on the sensed temperature may cause a shortage of supply of heat to the zone covered by the location.
본 개시는 보다 적은 TC들/존들로 상 변화에 대한 온도 응답이 불량할 수 있다는 문제를 해결하는, 멀티플렉싱된 가열을 제안한다. 멀티플렉싱된 가열 스킴에 따라, 상 변화가 존에 걸쳐 어디든 검출된다면, 즉 존이 온도를 유지하기 위해 고군분투한다면, 존의 온도는 그 존에서 온도가 떨어지는 곳과 무관하게 보정될 수 있다. 반대로, 다른 가열 스킴들에서, TC가 특정한 위치에서 온도를 센싱하도록 사용된다면, TC는 열 손실이 발생하는 TC의 근방의 위치 또는 위치들을 놓칠 수도 있다. The present disclosure proposes multiplexed heating, which solves the problem of poor temperature response to phase change with fewer TCs/zones. According to the multiplexed heating scheme, if a phase change is detected anywhere across the zone, i.e. if the zone is struggling to maintain the temperature, then the temperature of the zone can be corrected regardless of where the temperature drops in that zone. Conversely, in other heating schemes, if the TC is used to sense the temperature at a specific location, the TC may miss a location or locations in the vicinity of the TC where heat loss occurs.
일반적으로, 상 변화는 좁은 영역에서 발생한다. 좁은 영역 내에서, 온도가 특정한 위치에서 떨어지면, TC가 그 위치에 위치되지 않는 한 그 위치에서 온도 변화를 검출할 방법이 없다. 그러나, 수많은 위치들에 TC를 설치하는 것은 비실용적일 수 있다. 대신, 본 개시에 따라, 존은 온도가 센싱되는 특정한 위치 또는 지점에서 존을 구성하는 것과 반대로 상 변화가 예상되는 일반적인 영역을 커버하도록 구성될 수 있다. 일반적인 영역을 커버하도록 구성된 존은 그 존에서 상 변화가 발생하는 곳과 무관하게 그 존 내에서 상 변화를 검출할 것이다. Generally, the phase change occurs in a narrow area. Within a narrow area, if the temperature drops at a specific location, there is no way to detect the temperature change at that location unless the TC is placed at that location. However, it can be impractical to install TCs in numerous locations. Instead, according to the present disclosure, the zone may be configured to cover a general region in which a phase change is expected, as opposed to configuring a zone at a specific location or point where temperature is sensed. A zone configured to cover a general area will detect a phase change within that zone, regardless of where a phase change occurs in that zone.
통상적으로, 기화된 전구체를 공급하는 앰풀은 2 내지 4 개의 존들 (예를 들어, 앰풀의 바디, 리드 (lid), 및 밸브 각각에 대한 하나의 히터 존; 또는 일부 경우들에서 바디에 대한 2 개의 히터 존들) 을 사용하여 제어된다. 통상적인 앰풀은 액체 또는 고체로부터 증기로의 증발로 인한 상 변화가 통상적으로 발생하는 상당한 열 전달 영역을 갖는다. 다른 기화된 전구체 전달 시스템들 (예를 들어, 도 1b에 도시된 복수의 트레이들을 포함하는 시스템의 예 참조) 에서, 상 변화가 발생하는 복수의 위치들이 있을 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 특히 유체 레벨이 변화함에 따라, 상 변화에 대한 온도 응답은 적은 TC들/존들로 불량할 수 있다. 또한, 복수의 TC/존들을 설치하는 것은 종래의 제어들을 사용하여 비용 및 복잡성 관점에서 비실용적일 수 있다. Typically, the ampoule supplying the vaporized precursor has 2 to 4 zones (e.g., one heater zone for each of the ampoule's body, lid, and valve; or in some cases, two Heater zones). Conventional ampoules have a significant heat transfer area in which a phase change due to evaporation from liquid or solid to vapor usually occurs. In other vaporized precursor delivery systems (see, for example, an example of a system comprising a plurality of trays shown in FIG. 1B ), there may be multiple locations where a phase change occurs. As mentioned above, especially as the fluid level changes, the temperature response to a phase change can be poor with fewer TCs/zones. Also, installing multiple TC/zones can be impractical from a cost and complexity standpoint using conventional controls.
본 개시는 복수의 노드들을 갖는 고 TCR 엘리먼트들로 이루어진 멀티-존 히터 어레이를 사용하는 것을 제안한다. 히터 각각을 독립적으로 제어하는 대신, 본 개시는 복수의 노드들을 멀티플렉싱하는 것을 제안한다. 처음에, 점진적 가열 적용을 위해 히터들을 센싱하고 제어하기 위한 고 TCR 재료들의 사용이 이하에 기술된다. 그 후, TCR 기반 제어들의 사용은 특히 유체 전달 시스템에 적용된 멀티플렉싱된 멀티-존 가열 시스템으로 확장된다. The present disclosure proposes to use a multi-zone heater array composed of high TCR elements having a plurality of nodes. Instead of controlling each of the heaters independently, the present disclosure proposes to multiplex a plurality of nodes. Initially, the use of high TCR materials to sense and control heaters for progressive heating applications is described below. Thereafter, the use of TCR based controls extends to a multiplexed multi-zone heating system especially applied to fluid delivery systems.
이하에 상세히 설명된 바와 같이, 히터 존들은 그리드 유사 구조체의 행 및 열 각각에 고정된 수의 노드들을 갖는, 가정된 그리드 유사 구조체의 형태로 그룹화된다. 즉, 히터 존들은 실제로 그리드 방식으로 배치되지 않고, 상이한 그룹들에 할당되고, 여기서 그룹 각각은 어레이의 행으로 간주된다. 행 각각의 히터들은 온도 변화량이 행들에 걸쳐 확립되고 제어될 수 있도록, 한번에 하나의 행이, 함께 (즉, 집합적으로) 제어된다. 노드 각각을 개별적으로 제어하는 것과 반대로, 한 번에 하나의 행의 노드들의 그룹을 제어함으로써, 제어 지점들의 수가 감소된다. 행들의 노드들의 선택 및 그룹화는 가열 시스템의 기하 구조에 종속된다. 앰풀로부터의 출구 지점으로부터 프로세스 챔버 내로의 진입 지점까지의 공급 경로는 몇몇 사분면들로 분할될 수 있다. 사분면 각각은 복수의 노드들 (즉, TCR 히터들) 을 포함할 수 있다. 온도 변화량이 행들에 걸쳐 확립되고 제어될 수 있도록 사분면 각각은 행으로서 제어될 수 있다.As detailed below, the heater zones are grouped in the form of an assumed grid-like structure, with a fixed number of nodes in each of the rows and columns of the grid-like structure. That is, the heater zones are not actually arranged in a grid manner, but are assigned to different groups, where each group is considered a row of an array. Heaters of each row are controlled one row at a time together (ie collectively) so that the amount of temperature change can be established and controlled across the rows. As opposed to controlling each node individually, by controlling a group of nodes in one row at a time, the number of control points is reduced. The selection and grouping of nodes in rows is dependent on the geometry of the heating system. The supply path from the point of exit from the ampoule to the point of entry into the process chamber can be divided into several quadrants. Each quadrant may include a plurality of nodes (ie, TCR heaters). Each of the quadrants can be controlled as a row so that the amount of temperature change can be established and controlled across the rows.
그룹 내 (예를 들어, 일 행의) 노드들의 온도들은 노드들에 설치된 TCR 엘리먼트들의 저항 값들을 측정함으로써 측정될 수 있다. 그룹 내의 노드들의 측정된 온도들에 기초하여, 그룹들 내의 노드들에 공급된 열이 제어될 수 있다. 노드들의 그룹들은 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 제공하도록 차례로 또는 임의의 순서로 제어될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 그룹에 공급된 열은 노드들의 그룹의 거리가 앰풀로부터 증가함에 따라 증가될 수 있다. 따라서, 제어 변수는 본질적으로 노드들의 그룹의 TCR 엘리먼트들의 측정된 저항 값들로부터 계산된 온도이다. 이어서 노드들의 가열은 노드들의 그룹의 온도들을 측정하고 한번에 한 그룹씩 그룹 내의 노드들의 측정된 온도들에 기초하여 노드들의 그룹에 공급된 열을 제어함으로써 제어될 수 있다. 또한, 온도 측정치들에 기초하여, 노드들의 그룹에 대한 온도 범위가 결정될 수 있다. 온도 범위에 기초하여, 노드들의 그룹화, 노드들의 그룹 각각의 제어 (즉, 열 공급), 또는 모두가 관리될 수 있다. 노드들의 그룹화 및 멀티플렉싱된 방식의 노드들의 그룹-기반 가열 제어로 인해, 가열은 노드들 사이의 위치들에서 발생할 수 있는 상 변화를 설명할 수 있다.The temperatures of the nodes (eg, in a row) in the group can be measured by measuring the resistance values of the TCR elements installed in the nodes. Based on the measured temperatures of the nodes in the group, the heat supplied to the nodes in the groups can be controlled. Groups of nodes can be controlled in turn or in any order to provide an amount of temperature variation across the groups. For example, the heat supplied to the group of nodes may increase as the distance of the group of nodes increases from the ampoule. Thus, the control variable is essentially the temperature calculated from the measured resistance values of the TCR elements of the group of nodes. The heating of the nodes can then be controlled by measuring the temperatures of the group of nodes and controlling the heat supplied to the group of nodes based on the measured temperatures of the nodes in the group one group at a time. Also, based on the temperature measurements, a temperature range for a group of nodes may be determined. Based on the temperature range, grouping of nodes, control of each of the groups of nodes (ie, heat supply), or both can be managed. Due to the grouping of nodes and group-based heating control of nodes in a multiplexed manner, heating can account for a phase change that may occur at locations between nodes.
노드들의 그룹들에 걸친 온도 변화량은 제어를 통해 달성될 행 각각의 히터들에 대한 타깃 저항 값들을 규정하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 제 1 그룹으로부터 마지막 그룹으로의 온도가 X 내지 Y ℃, Y> X, 행 당 Z ℃의 온도 변화량으로 가변될 수 있다고 가정하고, Z는 Y와 X 사이의 차를 행들의 수로 나눈 값과 같다. 행 각각에 대해 목표된 온도 또는 설정점에 기초하여, 행 각각의 TCR 엘리먼트들의 타깃 저항 값들은 (TCR 엘리먼트들의 온도-저항 특성들로부터) 공지/결정될 수 있다. 이어서 행 각각의 TCR 엘리먼트들에 공급된 열은 목표된 저항 값 (및 결과적으로 목표된 온도 설정점) 을 달성/유지하도록 제어될 수 있다. 대안적으로, 온도 변화량은 가열 제어를 통해 달성될 일 행의 TCR 엘리먼트들의 저항 값들 대 또 다른 행의 TCR 엘리먼트들의 저항 값들의 비를 규정하도록 사용될 수 있다. 여기서, 행 각각에 대해, 행의 모든 노드들의 저항 값들이 평균될 수 있다. 다시, 2 개의 행들 사이의 TCR 엘리먼트들의 평균된 저항 값들의 비는 2 개의 행들에 대해 목표된 온도들 (즉, 설정점들) 에 기초하여 공지되고/결정될 수 있고, 2 개의 행에 대한 설정점들 사이의 목표된 관계가 달성/유지될 수 있도록 2 개의 행들에서 TCR 엘리먼트들로의 열 공급이 제어될 수 있다. The amount of temperature change across groups of nodes can be used to define target resistance values for each of the heaters in the row to be achieved through control. For example, assuming that the temperature from the first group of nodes to the last group can be varied from X to Y °C, Y> X, and Z °C per row, Z is the difference between Y and X. It is equal to the value divided by the number of fields. Based on the target temperature or set point for each row, the target resistance values of the TCR elements of each row can be known/determined (from the temperature-resistance characteristics of the TCR elements). The heat supplied to the TCR elements in each of the rows can then be controlled to achieve/maintain a target resistance value (and consequently a target temperature set point). Alternatively, the amount of temperature change may be used to define a ratio of the resistance values of the TCR elements of one row to the resistance values of the TCR elements of another row to be achieved through the heating control. Here, for each row, resistance values of all nodes in the row may be averaged. Again, the ratio of the averaged resistance values of the TCR elements between the two rows can be known/determined based on the target temperatures (i.e. set points) for the two rows, and the set point for the two rows. The heat supply to the TCR elements in two rows can be controlled so that the desired relationship between them can be achieved/maintained.
일부 형태의 냉각 오프셋/비 계산은 히터들의 제조 변동을 설명하기 위해 제어에 포함될 수 있다. 예를 들어, TCR 엘리먼트들은 (예를 들어, TCR 엘리먼트들이 설치되는 노드들의 재료와 TCR 엘리먼트들 사이의 에어 갭들로 인해) 계면 손실을 설명하도록 인 시츄 (in situ) 캘리브레이팅될 수도 있다. 이에 더하여, (일반적으로 앰풀들로 입수 가능한) 유체와 접촉하는 TC는 TCR 엘리먼트들의 캘리브레이션 (온도-저항 캘리브레이션) 을 위한 기준으로서 작용할 수 있다. 또한, TC는 또한 과열/안전 피처로서 작용할 수 있는, 앰풀에 걸친 최소 온도를 설정하기 위해 사용될 수 있다.Some form of cooling offset/ratio calculation can be included in the control to account for manufacturing variations of the heaters. For example, TCR elements may be calibrated in situ to account for the interfacial loss (eg, due to air gaps between the TCR elements and the material of the nodes where the TCR elements are installed). In addition, the TC in contact with the fluid (generally available as ampoules) can serve as a reference for the calibration of the TCR elements (temperature-resistance calibration). In addition, TC can also be used to set a minimum temperature across the ampoule, which can also act as an overheat/safety feature.
이에 따라, 본 개시는 고 TCR 히터들을 사용한 멀티플렉싱의 사용 및 구체적으로 히터들의 그룹들에 걸친 온도 변화량을 제어하기 위해 저항들의 비를 설정하도록 멀티플렉싱을 타깃팅하는 것에 관한 것이다. 본 개시는 또한 다중-표면 앰풀들을 사용하는 시스템들에 대한 온도 변화량을 제어하기 위한 멀티플렉싱의 사용에 관한 것이다. 본 개시는 또한 상 변화의 영역들을 처리하고 변화하는 유체 레벨들에도 불구하고 점진적인 가열을 달성하기 위한 멀티플렉싱의 사용에 관한 것이다. 본 개시의 이들 및 다른 양태들이 이제 상세히 기술된다.Accordingly, the present disclosure relates to the use of multiplexing with high TCR heaters and specifically targeting the multiplexing to set a ratio of resistances to control the amount of temperature change across groups of heaters. The present disclosure also relates to the use of multiplexing to control the amount of temperature change for systems using multi-surface ampoules. The present disclosure also relates to the use of multiplexing to process areas of phase change and to achieve gradual heating despite changing fluid levels. These and other aspects of the present disclosure are now described in detail.
도 1a는 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (20) 을 도시한다. 예시의 목적들을 위해 CCP (Capacitively Coupled Plasma) 를 사용하는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 또는 ALD (Atomic Layer Deposition) 를 위한 프로세싱 챔버가 도시되지만, 임의의 다른 타입의 기판 프로세싱 시스템이 사용될 수 있다. 기판 프로세싱 시스템 (20) 은 기판 프로세싱 시스템 (20) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싸고 (사용된다면) RF 플라즈마를 담는 프로세싱 챔버 (22) 를 포함한다. 기판 프로세싱 시스템 (20) 은 상부 전극 (24) 및 정전 척 (electrostatic chuck; ESC), 페데스탈, 등과 같은 기판 지지부 (26) 를 포함한다. 동작 동안, 기판 (28) 이 기판 지지부 (26) 상에 배치된다.1A shows an exemplary
단지 예를 들면, 상부 전극 (24) 은 프로세스 가스들을 도입하고 분배하는 샤워헤드와 같은 가스 분배 디바이스 (29) 를 포함할 수도 있다. 가스 분배 디바이스 (29) 는 프로세싱 챔버의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 부분을 포함할 수도 있다. 베이스 부분은 일반적으로 원통형이고, 프로세싱 챔버의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스템 부분의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장한다. 샤워헤드 (29) 의 베이스 부분의 기판-대면 표면, 또는 대면플레이트는 복수의 홀들을 포함하고, 이를 통해 전구체, 반응물질들, 에칭 가스들, 불활성 가스들, 캐리어 가스들, 및 다른 프로세스 가스들 또는 퍼지 가스가 흐른다. 대안적으로, 상부 전극 (24) 은 도전 플레이트를 포함할 수도 있고, 프로세스 가스들이 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다. For example only, the
기판 지지부 (26) 는 하부 전극으로서 작용하는 베이스플레이트 (30) 를 포함한다. 베이스플레이트 (30) 는 세라믹 멀티-존 가열 플레이트에 대응할 수도 있는, 가열 플레이트 (32) 를 지지한다. 내열 층 (34) 이 가열 플레이트 (32) 와 베이스플레이트 (30) 사이에 배치될 수도 있다. 베이스플레이트 (30) 는 베이스플레이트 (30) 를 통해 냉각제를 흘리기 위한 하나 이상의 채널들 (36) 을 포함할 수도 있다. The
플라즈마가 사용되면, RF 생성 시스템 (40) 이 RF 전압을 생성하고 상부 전극 (24) 및 하부 전극 (예를 들어, 기판 지지부 (26) 의 베이스플레이트 (30)) 중 하나로 출력한다. 상부 전극 (24) 및 베이스플레이트 (30) 중 다른 하나는 DC 접지되거나, AC 접지되거나, 또는 플로팅할 수도 있다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (40) 은 매칭 및 분배 네트워크 (44) 에 의해 상부 전극 (24) 또는 베이스플레이트 (30) 에 피딩되는 RF 전력을 생성하는 RF 전력 생성기 (42) 를 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 플라즈마는 유도적으로 또는 리모트로 생성될 수도 있다.When plasma is used, the
가스 전달 시스템 (50) 이 하나 이상의 가스 소스들 (52-1, 52-2, …, 및 52-N) (집합적으로 가스 소스들 (52)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들 (52) 은 1 차 밸브들 (54-1, 54-2, …, 및 54-N) (집합적으로 주 밸브들 (54)),질량 유량 제어기들 (mass flow controller; MFC) (56-1, 56-2, …, 및 56-N) (집합적으로 MFC들 (56)), 및/또는 보조 밸브들 (미도시) 에 의해 매니폴드 (60) 에 연결된다. 단일 가스 전달 시스템 (50) 이 도시되지만, 2 개 이상의 가스 전달 시스템들이 사용될 수 있다. The
온도 제어기 (63) 가 가열 플레이트 (32) 에 배치된 복수의 저항성 히터들 (64) 에 연결된다. 온도 제어기 (63) 는 또한 가열 플레이트 (32) 내의 하나 이상의 열전대들 (65) 에 연결될 수도 있다. 온도 제어기 (63) 는 기판 지지부 (26) 및 기판 (28) 의 온도를 조정하고 제어하기 위해 복수의 저항성 히터들 (64) 을 제어하도록 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 증기 전달 시스템 (67) 이 프로세싱 챔버에 증기를 공급한다.A
일부 예들에서, 온도 제어기 (63) 및/또는 또 다른 제어기는 또한 채널들 (36) 을 통한 냉각제 플로우를 제어하도록 냉각제 어셈블리 (66) 와 연통할 수도 있다. 예를 들어, 냉각제 어셈블리 (66) 는 냉각제 펌프, 저장부 및/또는 하나 이상의 열전대들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 온도 제어기 (63) 는 기판 지지부 (26) 를 냉각하기 위해 채널들 (36) 을 통해 냉각제를 선택적으로 흘리도록 냉각제 어셈블리 (66) 를 동작시킨다. 밸브 (70) 및 펌프 (72) 가 프로세싱 챔버 (22) 로부터 반응물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 시스템 제어기 (80) 가 기판 프로세싱 시스템 (20) 의 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. In some examples,
도 1b는 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들을 프로세싱하기 위해 기화된 전구체를 프로세싱 챔버 (예를 들어, 도 1a의 프로세싱 챔버 (22)) 로 공급하는 기화된 전구체 전달 시스템 (100) 의 예를 도시한다. 일부 예들에서, 밸브, 제한된 오리피스, 또는 MFC와 같은 플로우 제어 디바이스 (106) 가 프로세스 챔버 (22) 로의 기화된 전구체의 공급을 제어하도록 사용될 수도 있다. 1B shows an example of a vaporized
기화된 전구체 전달 시스템 (100) 은 인클로저 (108) 및 인클로저 (108) 내에 배치된 트레이 어셈블리 (110) 를 포함한다. 트레이 어셈블리 (110) 는 복수의 트레이들 (112-1, 112-2, …, 및 112-N) (집합적으로 트레이들 (112)) 을 포함한다. 트레이들 (112) 각각은 지지 부재 (120) 로의 연결을 위한 장착 위치를 제공하기 위해 개구부 (114-1, 114-2, …, 및 114-N) (집합적으로 개구부들 (114)) 를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 지지 부재 (120) 는 생략될 수 있고, 대안적인 지지 메커니즘들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 트레이들 (112) 은 인클로저 (108) 의 측면들 (예를 들어, 슬롯들 또는 돌출부들을 사용하여) 에 의해 지지될 수도 있고, 또는 트레이들 (112) 의 에지들 사이의 스페이서들이 사용될 수 있다. 트레이들 (112) 의 측면들은 캐리어 가스로 하여금 그곳 사이에서 자유롭게 흐르게 하도록 개방된다. 예를 들어, 트레이들 (112) 은 원형, 정사각형, 직사각형, 균일한, 불균일한, 또는 다른 성형된 단면을 가질 수도 있다. 트레이들 (112) 은 캐리어 가스로 하여금 액체 전구체에 걸쳐 자유롭게 흐르게 하도록 스택된, 균일하게 이격된 배열로 배열될 수도 있다. 트레이들 (112) 각각은 액체 전구체를 수용하고 저장하기 위한 볼륨을 규정한다. 일부 예들에서, 지지 부재 (120) 및 트레이들 (112) 은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 또는 열 전달을 허용하는 다른 재료와 같은 열 전도성 재료로 이루어질 수도 있다.The vaporized
액체 전구체 저장 탱크 (130) 는 밸브 (134) 및 하나 이상의 도관들 (140) 을 통해 트레이들 (112) 로 액체 전구체를 공급한다. 중력, 펌프, 또는 헬륨과 같은 불활성 푸시 가스가 라인 압력을 상승시키기 위해 사용될 수도 있다. 도관 (140) 은 트레이들 (112) 각각의 개구부들을 통과할 수도 있다. 도관 (140) 내의 개구부들 (142-1, 142-2, …, 및 142-N) 은 트레이들 (112-1, 112-2, …, 및 112-N) 각각에 액체 전구체를 각각 공급하도록 배치된다. The liquid precursor storage tank 130 supplies the liquid precursor to the
액체 전구체 저장 탱크 (130) 는 밸브 (152) 및 도관 (154) 을 사용하여 벌크 저장 탱크 (150) 에 의해 주기적으로 충진될 수도 있다. 캐리어 가스 (162) 는 하나 이상의 밸브들 및/또는 질량 유량 제어기들 (MFCs) (164) 및 도관 (166) 에 의해 공급될 수도 있다. 도관 (166) 은 트레이들 (112) 각각에 걸쳐 캐리어 가스를 지향시키도록 구성된 하나 이상의 제한된 개구부들 또는 제한된 개구부들의 세트들을 포함한다. 개구부들의 세트들 각각은 복수의 방향들로 캐리어 가스 플로우를 제공하는 복수의 개구부들을 포함할 수도 있다. 도관 (166) 내의 개구부들 (170-1, 170-2, …, 및 170-N) 은 트레이들 (112) 위로 캐리어 가스 플로우를 전달한다. Liquid precursor storage tank 130 may be periodically filled by
일부 예들에서, 히터 (180) 는 지지 부재 (120) 를 간접적으로 가열하도록 사용될 수도 있고, 이는 트레이들 (112) 및 트레이들 (112) 내의 액체 전구체로 열을 전달한다. 대안적으로, 히터가 지지 부재의 내부에 배치될 수도 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 진동 디바이스들 (184) 은 (도시된 바와 같이) 지지 부재 (120) 에 또는 트레이들 (112-1, 112-2, …, 및 112-N) 각각에 개별적으로 진동을 부여하도록 사용될 수도 있다. In some examples, the
제어기 (190) 는 기화된 전구체 전달 시스템 (100) 의 밸브들 중 하나 이상을 제어하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 제어기 (190) 는 프로세스 챔버 (22) 로 전달되는 기화된 전구체의 양을 조정하도록 플로우 제어 디바이스 (106) 를 제어할 수도 있다. 압력 센서 (196) 는 플로우 제어 디바이스 (106) 및 하나 이상의 밸브들 및/또는 MFC들 (164) 을 제어하는 제어기 (190) 로 압력 피드백을 제공한다. 제어기 (190) 는 트레이들 (112) 중 하나 이상의 액체 전구체의 레벨을 센싱하도록 하나 이상의 레벨 센서들 (194) 에 연결될 수도 있다. 트레이들 (112) 중 하나 이상의 액체 전구체의 센싱된 레벨에 기초하여, 제어기 (190) 는 부가적인 액체 전구체를 공급하도록 밸브 (134) 를 제어하도록 사용될 수도 있다. 제어기 (190) 는 트레이들 (112) 에 걸친 캐리어 가스의 플로우를 조정하기 위해 하나 이상의 밸브들 및/또는 MFC들 (164) 을 제어하도록 사용될 수도 있다. 제어기 (190) 는 액체 전구체 저장 탱크 (130) 내의 액체 전구체의 레벨을 센싱하도록 하나 이상의 레벨 센서들 (198) 에 연결될 수도 있다. 액체 전구체 저장 탱크 (130) 의 센싱된 레벨에 기초하여, 제어기 (190) 는 액체 전구체 저장 탱크 (130) 를 리필하도록 부가적인 액체 전구체를 공급하기 위해 밸브 (134) 를 제어하도록 사용될 수도 있다. The
도 2a는 본 개시에 따른 증기 전달 시스템 (예를 들어, 도 1a에 도시된 엘리먼트 (67) 또는 도 1b에 도시된 엘리먼트 (100)) 을 위한 가열 시스템을 도시한다. 도 2a에 도시된 가열 시스템은 기화된 전구체를 공급하기 위한 앰풀 (200) 을 포함하지만, 가열 시스템은 기판 프로세싱 시스템의 다른 컴포넌트들을 가열할 수 있다. 온도 센서 (214) (예를 들어, 열전대) 가 전구체의 온도를 모니터링한다. 히터 (218) 가 센싱된 온도 및 목표된 온도에 기초하여 액체 전구체를 가열하도록 사용된다. 제어기 (80) 또는 또 다른 제어기는 온도 센서 (214) 를 모니터링하고 측정된 온도 및 목표된 온도에 기초하여 히터 (218) 를 제어하도록 사용될 수도 있다.FIG. 2A shows a heating system for a vapor delivery system according to the present disclosure (eg,
밸브들 (V214, V205 및 V213) 은 캐리어 가스 또는 캐리어 가스와 기화된 전구체의 혼합물을 가스 플로우 경로로 선택적으로 공급한다. 부가적인 밸브들 (V220, V206A, V206B, V71, V55, V79, V65, V164, 및 V207) 은 다양한 가스 플로우 경로들을 따라 가스 플로우의 제어를 허용하도록 제공된다. 복수의 히터 존들 (250-1, 250-2, …, 250-N) (집합적으로 히터 존들 (250)) (여기서 N은 1보다 큰 정수) 이 가스 플로우 경로들을 따라 가스 라인들, 밸브들 및/또는 다른 컴포넌트들을 가열하도록 사용된다. Valves V214, V205 and V213 selectively supply a carrier gas or a mixture of a carrier gas and a vaporized precursor into a gas flow path. Additional valves V220, V206A, V206B, V71, V55, V79, V65, V164, and V207 are provided to allow control of gas flow along various gas flow paths. A plurality of heater zones (250-1, 250-2, …, 250-N) (collectively heater zones 250) (where N is an integer greater than 1) gas lines, valves along these gas flow paths And/or other components.
도 2b는 히터 존들 (250) 의 예시적인 배열을 도시한다. 예를 들어, 히터 존들 (250) 은 복수의 행들 (예를 들어, R1, R2, R3, 및 R4) 의 형태로 그룹화될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 행 (예를 들어, R1) 은 앰풀 (200) 에 가장 가까운 히터 존들 (250) 을 포함할 수도 있고, 마지막 행 (예를 들어, R4) 은 앰풀 (200) 로부터 가장 먼 (즉, 프로세싱 챔버 (22) 에 가장 가까운) 히터 존들 (250) 을 포함할 수도 있다. 히터 존 (250) 각각은 TCR 히터 (283) 를 포함할 수도 있다. (도 2c 및 도 2d에 도시되고 이하에 기술된) 제어기 (280) 의 제어 하에서 선택기 (286) 에 의해 구현된 멀티플렉싱된 제어 스킴을 사용하여, 히터 존들 (250) 은 제 1 행 (예를 들어, R1) 으로부터 마지막 행 (예를 들어, R4) 으로의 온도 점진적으로 상승하는 온도 변화량을 유지하도록 한 번에 하나의 행으로 제어될 수 있다. 2B shows an exemplary arrangement of
도 2c는 히터 존들 (250) 의 동작을 제어하기 위해 선택기 (286) 와 함께 사용될 수도 있는 제어기 (280) 를 도시한다. 히터 드라이버 (282) 는 제어기 (280) 의 제어 하에 선택된 행의 TCR 히터들 (283) 에 전력을 공급하도록 사용될 수도 있다. 전류 센서들 (288) 이 히터 드라이버 (282) 에 의해 TCR 히터들에 공급된 전류를 센싱하도록 사용될 수도 있다. 전압 센서들 (290) 이 히터 드라이버 (282) 에 의해 TCR 히터들에 공급된 전압을 센싱하도록 사용될 수도 있다.2C shows a
도 2d는 제어기 (280) 가 히터 존들 (250) 의 듀티 사이클들을 모니터링하고 대응하는 듀티 사이클에 기초하여 히터 존들 (250) 의 저항을 추정하기 위해 저항 추정기 (294) 를 사용하는 것을 도시한다. 이 예에서, 전압 또는 전류는 일정한 값이고, 전류 또는 전압의 듀티 사이클은 가변된다고 가정한다. 즉, 제어기 (280) 는 공지된 전압 또는 전류 및 전류 또는 전압에 대한 듀티 사이클에 기초하여 저항을 추정한다. 따라서, 이 예에서, 전류 센서들 (288) 및 전압 센서들 (290) 은 생략된다.2D shows that the
도 2c 및 도 2d에서, 제어기 (280) 는 다음과 같이 히터 존들 (250) 내의 TCR 히터들 (283) 을 제어한다. 제어기 (280) 는 히터 존들 (250) 의 행 (예를 들어, 도 2b에 도시된 임의의 행 R1, R2, 등) 을 선택하도록 선택기 (286) 를 사용한다. 히터 드라이버 (282) 는 히터 존들 (250) 의 선택된 행의 TCR 히터들 (283) 에 전력을 공급하도록 사용된다. 2C and 2D, the
제어기 (280) 는 온도 변화량이 행들에 걸쳐 확립되고 제어될 수 있도록 선택된 행의 TCR 히터들 (283) 을 집합적으로 제어한다. 한번에 하나의 선택된 행의 TCR 히터들 (283) 을 제어함으로써, 제어 지점들의 수가 감소된다. 제어기 (280) 는 가열 시스템의 기하 구조에 따라 행들로 히터 존들 (250) 의 선택 및 그룹화를 수행한다. 예를 들어, 기하 구조는 앰풀 (200) 과 프로세싱 챔버 (22) 사이의 경로의 길이의 거리, 밸브들의 수 및 경로 내의 도관들의 크기 및 형상, 등을 포함할 수도 있다. 도 1b에 도시된 시스템 (100) 의 경우, 기하 구조는 또한 예를 들어 다수의 트레이들 (112) 을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 히터 존들의 일 그룹 (즉, 행) 은 또 다른 그룹 (즉, 행) 보다 적은 히터 존들을 포함할 수도 있다. 제어기 (280) 는 목표된 온도 변화량을 유지하기 위해 일 행으로부터 또 다른 행으로 히터 존을 동적으로 재할당할 수도 있다 (즉, 행들의 히터 존들을 재그룹화할 수도 있다).The
제어기 (280) 는 TCR 히터들 (283) 의 저항 값들을 측정함으로써 그룹 (예를 들어, 일 행) 의 히터 존들 (250) 의 온도들을 측정한다. 그룹 (예를 들어, 일 행) 의 히터 존들 (250) 의 측정된 온도들에 기초하여, 제어기 (280) 는 한번에 하나의 그룹으로, 그룹의 히터 존들 (250) 에 공급된 열을 제어한다. 제어기 (280) 는 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 제공하기 위해 히터 존들 (250) 의 그룹들을 차례로 또는 임의의 다른 순서로 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 예에서, 제어기 (280) 는 R1, 이어서 R2, 이어서 R3, 이어서 R4, 또는 임의의 다른 순서, 예컨대 R1 이어서 R3 이어서 R2 이어서 R4, R1 이어서 R3 이어서 R4 이어서 R2로, R1 이어서 R4, 이어서 R2, 이어서 R3, 또는 R1 이어서 R4 이어서 R3 이어서 R2, 등의 순서로 행 R1 내지 행 R4의 히터 존들 (250) 을 제어할 수도 있다. The
예를 들어, 제어기 (280) 는 히터 존들 (250) 의 그룹의 거리가 앰풀 (200) 로부터 증가함에 따라 히터 존들 (250) 의 그룹에 공급된 열을 증가시킬 수 있다. 또한, 온도 측정치들에 기초하여, 제어기 (280) 는 히터 존들 (250) 의 그룹에 대한 온도 범위를 결정할 수 있다. 온도 범위에 기초하여, 제어기 (280) 는 히터 존들 (250) 의 그룹화, 히터 존들 (250) 의 그룹 각각으로의 열 공급, 또는 모두를 제어할 수 있다. 멀티플렉싱된 방식의 히터 존들 (250) 의 그룹-기반 가열로 인해, 가열은 히터 존들 (250) 사이의 위치들에서 발생할 수 있는 상 변화를 설명할 수 있다.For example, the
제어기 (280) 는 제어를 통해 달성될 행 각각의 TCR 히터들 (283) 에 대한 타깃 저항 값들을 규정하도록 히터 존들 (250) 의 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 사용할 수 있다. 히터 존들 (250) 의 행 각각에 대해 목표된 온도 또는 설정점에 기초하여, 행 각각의 TCR 히터들 (283) 의 타깃 저항 값들이 (TCR 히터들 (283) 의 온도-저항 특성들로부터) 공지/결정될 수 있다. 이어서 제어기 (280) 는 목표된 저항 값 (및 결과적으로 목표된 온도 설정점) 을 달성/유지하도록 행 각각의 TCR 히터들 (283) 로의 열 공급을 제어할 수 있다.
대안적으로, 제어기 (280) 는 가열 제어를 통해 달성될 일 행의 TCR 히터들 (283) 의 저항 값들 대 또 다른 행의 TCR 히터들 (283) 의 저항 값들의 비를 규정하도록 온도 변화량을 사용할 수 있다. 행 각각에 대해, 제어기 (280) 는 행의 모든 TCR 히터들 (283) 의 저항 값들을 평균할 수 있다. 제어기 (280) 는 2 개의 행들에 대한 목표된 온도들 (즉, 설정점들) 에 기초하여 2 개의 행들 사이에서 TCR 히터들 (283) 의 평균된 저항 값들의 비들을 결정할 수 있다. 이어서 제어기 (280) 는 2 개의 행들에 대한 설정점들 사이의 목표된 관계가 달성/유지될 수 있도록 2 개의 행들의 TCR 히터들 (283) 로의 열 공급을 제어할 수 있다. Alternatively, the
제어기 (280) 는 TCR 히터들 (283) 의 캘리브레이션 (온도-저항 캘리브레이션) 을 위한 기준으로서 앰풀 (200) 내의 유체와 콘택트하는 TC (214) 를 사용한다. 예를 들어, 제어기 (280) 는 (예를 들어, TCR 히터들 (283) 과 TCR 히터들 (283) 이 설치된 노드들의 재료 사이의 에어 갭들에 기인하는) 계면 손실들을 설명하기 위해 인 시츄 TCR 히터들 (283) 을 캘리브레이팅할 수도 있다. 또한, 제어기 (280) 는 또한, 과열/안전 피처로서 작용할 수 있는 앰풀 (200) 에 걸쳐 최소 온도를 설정하기 위해 TC (214) 를 사용할 수 있다.The
도 3은 가스 플로우 경로를 따라 프로세싱 챔버로 (예를 들어, 앰풀 (200) 로부터 프로세싱 챔버 (22) 로) 길이의 함수로서 이상적인 온도를 예시하는 그래프를 도시한다. 일부 적용 예들에서, 가스가 복수의 히터 존들 (250) 을 가로지름에 따라 가스 플로우 경로의 온도가 단조적으로 상승하는 것이 바람직하다. 온도가 하락하면, 응결이 발생할 수 있다. 도 3에서, 이상적인 온도 특성은 양의 기울기를 갖는 직선으로 도시된다. 그러나, 실제로, 가스 플로우 경로를 통해 흐르는 가스의 온도는 국부적인 냉각 또는 가열로 인해 보다 덜 이상적이다. 예를 들어, 가스는 압력 강하/팽창 위치들을 통해 흐를 때 냉각된다. 3 shows a graph illustrating the ideal temperature as a function of length along the gas flow path to the processing chamber (eg, from
도 4는 히터 존 (400) 의 일 예를 예시한다. 히터 존 (400) 은 벤딩/피팅부 (bend/fitting) (434) 에 인접하게 위치된 노드 (430) 에서 제 2 가스 라인 (420) 에 연결되는 제 1 가스 라인 (410) 을 포함한다. 절연된 히터 (440) 가 절연 재료 (442) 및 히터 엘리먼트 (444) 를 포함한다. 본 개시에 따른 히터 존들 (250) 은 열전대들을 사용하지 않는다. 그러나, 본 개시의 멀티플렉싱된 가열 스킴에 의해 제공된 개선들을 인식하기 위해, 사용될 때, 열전대들이 히터 존들 각각의 온도를 모니터링할 수 있다는 것을 주의하는 것이 좋다. 예를 들어, 열전대 TC는 제 1 위치 TCp1 또는 제 2 위치 TCp2에 배치될 수 있다. 그러나, 열전대 TC의 선택된 위치에 따라 상이한 온도 제어 특성들이 발생할 것이다.4 illustrates an example of the
도 5 및 도 6은 존에서 가스 플로우 경로를 따른 길이의 함수로서 온도를 예시하는 그래프들을 도시한다. 도 5에서, 타깃 온도 프로파일은 존의 일 단부로부터 또 다른 단부로 단조적으로 상승한다. 그러나, 도 6에서, 온도는 압력 강하/팽창 위치들로 인해 하락할 수도 있다. 온도가 제어되는 방법은 열전대가 위치되는 곳에 따라 가변할 것이다. 열전대가 압력 강하/팽창 위치들 (예컨대 TCp2) 뒤에 위치될 때 열을 제어하는 것은 보다 높은 전체 온도를 유발할 것이고, 이어지는 다른 존들에서 온도 강하들을 초래할 수도 있다. 열전대가 압력 강하/팽창 위치들 (예컨대 TCp1) 앞에 위치될 때 열을 제어하는 것은 보다 낮은 전체 온도를 유발할 것이고, 히터 존에서 온도 강하를 초래할 수도 있다.5 and 6 show graphs illustrating temperature as a function of length along a gas flow path in a zone. In Fig. 5, the target temperature profile rises monotonically from one end of the zone to another. However, in FIG. 6, the temperature may drop due to pressure drop/expansion locations. How the temperature is controlled will vary depending on where the thermocouple is located. Controlling the heat when the thermocouple is placed behind the pressure drop/expansion locations (eg TC p2 ) will cause a higher overall temperature and may lead to temperature drops in other zones that follow. Controlling the heat when the thermocouple is placed in front of the pressure drop/expansion locations (eg TC p1 ) will cause a lower overall temperature and may lead to a temperature drop in the heater zone.
도 7은 앰풀 (예를 들어, 앰풀 (200)) 과 프로세싱 챔버 (예를 들어, 프로세싱 챔버 (22)) 사이의 가스 플로우 경로의 온도를 제어하기 위한 방법 (700) 의 플로우차트이다. 방법 (700) 은 가스 플로우 경로를 따라 가열 존들 (예를 들어, 히터 존들 (250)) 에 배치된 복수의 TCR 히터들 (예를 들어, TCR 히터들 (283)) 을 사용한다. 방법 (700) 은 제어기 (예를 들어, 제어기 (280)) 에 의해 수행된다. 방법 (700) 은 다음과 같이 멀티플렉싱된 방식으로 히터 존들의 그룹들을 가열한다. 7 is a flowchart of a
702에서, 방법 (700) 은 히터 존들의 그룹들을 형성하고, 히터 존들의 그룹화는 가열 시스템의 기하 구조에 기초한다. 704에서, 가열 시스템에 대해 (즉, 앰풀로부터 프로세싱 챔버로의 경로에 대해) 목표된 온도 범위 및 히터 존들의 그룹들의 수에 기초하여, 방법 (700) 은 히터 존들의 그룹들에 걸쳐 목표된 온도 변화량을 유지하기 위해 히터 존들의 그룹 각각에 대한 온도 설정점들을 결정한다. 706에서, 방법 (700) 은 히터 존들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정한다. 708에서, 저항 측정치들에 기초하여, 방법 (700) 은 그룹 내의 히터 존들의 온도들을 결정한다.At 702,
710에서, 방법 (700) 은 그룹 내의 히터 존들의 평균 온도가 히터 존들의 그룹에 대한 설정점 이하인지 여부를 결정한다. 대안적으로, 방법 (700) 은 그룹 내의 적어도 하나의 히터 존의 온도가 히터 존들의 그룹에 대한 설정점 이하인지 여부를 결정한다. 방법 (700) 은 적어도 하나의 히터 존의 온도 또는 그룹 내의 히터 존들의 평균 온도가 히터 존들의 그룹에 대한 설정점보다 높다면 706으로 돌아간다. At 710, the
712에서, 적어도 하나의 히터 존의 온도 또는 그룹 내의 히터 존들의 평균 온도가 히터 존들의 그룹에 대한 설정점 이하이면, 방법 (700) 은 히터 존들의 그룹의 온도를 상승시키기 위해 히터 존들의 그룹에 전력을 공급한다. 714에서, 방법 (700) 은 그룹 내의 히터 존들의 온도가 그룹에 대한 설정점 온도와 같은지 여부를 결정한다. 방법 (700) 은 그룹 내의 히터 존들의 온도가 그룹에 대한 설정점과 같다면 706으로 돌아간다. 방법 (700) 은 그룹 내의 히터 존들의 온도가 그룹에 대한 설정점 온도와 같지 않다면 712로 돌아간다.At 712, if the temperature of the at least one heater zone or the average temperature of the heater zones in the group is less than or equal to the set point for the group of heater zones, the
도 8은 앰풀 (예를 들어, 앰풀 (200)) 과 프로세싱 챔버 (예를 들어, 프로세싱 챔버 (22)) 사이의 가스 플로우 경로의 온도를 제어하기 위한 또 다른 방법 (800) 의 플로우차트이다. 방법 (700) 은 가스 플로우 경로를 따라 가열 존들 (예를 들어, 히터 존들 (250)) 에 배치된 복수의 TCR 히터들 (예를 들어, TCR 히터들 (283)) 을 사용한다. 방법 (800) 은 제어기 (예를 들어, 제어기 (280)) 에 의해 수행된다. 방법 (800) 은 다음과 같이 멀티플렉싱된 방식으로 히터 존들의 그룹들을 가열한다.8 is a flowchart of another method 800 for controlling the temperature of a gas flow path between an ampoule (eg, ampoule 200) and a processing chamber (eg, processing chamber 22). The
802에서, 방법 (800) 은 히터 존들의 그룹들을 형성하고, 히터 존들의 그룹화는 가열 시스템의 기하 구조에 기초한다. 804에서, 가열 시스템에 대해 (즉, 앰풀로부터 프로세싱 챔버로의 경로에 대해) 목표된 온도 범위 및 히터 존들의 그룹들의 수에 기초하여, 방법 (800) 은 히터 존들의 그룹들에 걸쳐 목표된 온도 변화량을 유지하기 위해 히터 존들의 그룹 각각에 대한 온도 설정점들을 결정한다.At 802, method 800 forms groups of heater zones, and the grouping of heater zones is based on the geometry of the heating system. At 804, based on the number of groups of heater zones and the temperature range targeted for the heating system (i.e., for the path from the ampoule to the processing chamber), the method 800 The temperature set points for each group of heater zones are determined to maintain the variation.
806에서, 설정점들에 기초하여, 방법 (800) 은 제 2 그룹의 히터들의 저항 값들에 대한 제 1 그룹의 히터들의 저항 값들의 타깃 비들을 규정한다. 타깃 비들을 결정하기 위해, 방법은 그룹 각각의 히터들의 평균 저항 값들을 사용한다. 808에서, 방법 (800) 은 히터 존들의 제 1 그룹 및 제 2 그룹 각각에서 히터들의 저항들을 측정하고 히터 존들의 그룹 각각에서 히터들의 저항들의 평균 값들을 계산한다. At 806, based on the set points, the method 800 defines target ratios of the resistance values of the first group of heaters to the resistance values of the second group of heaters. To determine the target ratios, the method uses the average resistance values of each of the heaters in the group. At 808, the method 800 measures the resistances of the heaters in each of the first group and the second group of heater zones and calculates average values of the resistances of the heaters in each of the group of heater zones.
810에서, 방법 (800) 은 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 히터들의 평균 측정된 저항 값들의 비가 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 대한 타깃 비와 같은지 여부를 결정한다. 방법은 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 히터들의 평균 측정된 저항 값들의 비가 제 1 그룹 및 제 2 그룹에 대한 타깃 비와 같다면 808로 돌아간다. 812에서, 측정된 평균 저항 값들의 비가 타깃 비와 같지 않다면, 방법 (800) 은 히터들의 저항들이 변화되고 평균 측정된 저항 값들의 비가 타깃 비로부터 이탈하게 하는 그룹의 히터들에 전력을 공급한다. 공급된 전력은, 방법 (800) 이 그 그룹의 히터들에 전력 공급을 중단할 때인, 평균 측정된 저항 값들이 타깃 비와 같을 때까지 그 그룹의 히터들을 가열한다.At 810, the method 800 determines whether the ratio of the average measured resistance values of the first group and the second group of heaters is equal to the target ratio for the first group and the second group. The method goes back to 808 if the ratio of the average measured resistance values of the first group and the second group of heaters is equal to the target ratio for the first group and the second group. At 812, if the ratio of the measured average resistance values is not equal to the target ratio, the method 800 supplies power to the group of heaters causing the resistances of the heaters to change and the ratio of the average measured resistance values to deviate from the target ratio. The supplied power heats the group of heaters until the average measured resistance values are equal to the target ratio, when the method 800 ceases to supply power to the group of heaters.
도 9는 기판 프로세싱 시스템의 하나 이상의 컴포넌트들을 둘러싸는 오븐 (910) 을 포함하는 가스 전달 시스템에 대한 가열 시스템 (900) 을 도시한다. 일부 예들에서, 컴포넌트들은 가스 전달 시스템 및/또는 가스 플로우 경로의 컴포넌트들을 포함한다. 열전대 (920) 및 하나 이상의 오븐 가열 엘리먼트들 (922) 이 오븐 (910) 내에 배치될 수도 있고, 오븐 (910) 내부의 평균 온도를 유지하도록 사용된다. 9 shows a
상기 기술된 바와 같이, 기판 프로세싱 시스템 내 컴포넌트들의 국부적인 냉각 및/또는 가열이 발생할 수도 있다. 예를 들어, 가스 라인들은 피팅부들, 밸브들, 등을 통한 가스 팽창과 같은 요인들로 인해 그리고 부가적으로 상 변화들로 인해 국부적인 냉각을 경험할 수도 있다. 오븐이 오븐 내에서 평균 온도를 유지하는 동안, TCR 히터들 (940-1, 940-2, …, 및 940-R) (집합적으로 TCR 히터들 (940)) (여기서 R은 1보다 큰 정수) 이 (냉각과 같은) 온도 변동들 및 상 변화가 도시된 바와 같이 발생하기 쉬운 가스 라인들을 따른 위치들에 (예컨대 컴포넌트들의 부분들 상에) 그룹들로 배치된다. 국부화된 냉각 및 상 변화가 발생할 때, 상기 기술된 바와 같이 멀티플렉싱된 그룹들로 제어되는 TCR 히터들 (940) 은 국부화된 냉각 및 상 변화에도 불구하고 온도를 미리 결정된 온도로 유지하도록 시도하기 위해 열을 제공한다. 위치들의 예들은 압력 강하/팽창 위치들 또는 국부화된 가열 변동들 및 상 변화가 발생할 수도 있는 다른 위치들을 포함할 수도 있다.As described above, local cooling and/or heating of components within the substrate processing system may occur. For example, gas lines may experience localized cooling due to factors such as gas expansion through fittings, valves, etc. and additionally due to phase changes. While the oven maintains the average temperature in the oven, the TCR heaters 940-1, 940-2, ..., and 940-R (collectively TCR heaters 940), where R is an integer greater than 1 ) These temperature fluctuations (such as cooling) and phase changes are arranged in groups (eg on parts of the components) at locations along gas lines that are prone to occur as shown. When localized cooling and phase change occurs, the
일부 예들에서, TCR 히터들 (940) 은 절연되지 않는다. 즉, TCR 히터들 (940) 이 동작되지 않을 때, TCR 히터 (940) 의 위치는 오븐에 의해 가열될 것이다. 일부 예들에서, TCR 히터들 (940) 은 일 그룹 대 또 다른 그룹의 TCR 히터들의 저항들의 비에 기초하여 그룹들로 제어된다. 저항 비들은 TCR 히터들 (940) 의 그룹들 사이에서 유지될 수 있다. 저항 비들은 모든 TCR 히터들 (940) 이 동일한 기준 온도 (예컨대 주위 온도 (ambient temperature) 또는 또 다른 온도) 에 있을 때 결정될 수 있다. 일부 예들에서, TCR 히터들 (940) 은 TCR 히터 (940) 의 저항성 엘리먼트에 대해 동일한 재료를 사용하여 이루어진다. 따라서, 모든 TCR 히터들 (940) 이 거의 동일한 기울기 (저항의 함수로서 온도) 를 가져야 하기 때문에 저항 비들은 다른 온도들에서 상대적으로 일정하게 유지되어야 한다.In some examples, the
즉, 저항 비들은 모든 TCR 히터들 (940) 이 동일한 온도에 있는 미리 결정된 온도에서 결정된다. 일부 예들에서, 저항 비들을 결정하기 위한 미리 결정된 온도는 주위 온도이다. 동작 동안, 그룹의 TCR 히터들 (940) 각각의 저항들이 측정되고, 그룹들 간 미리 결정된 비들은 TCR 히터들 (940) 의 그룹 각각으로의 출력 전력을 가변시키는 제어기에 의해 유지된다. 일부 예들에서, 복수의 TCR 히터 존들은 가스 소스로부터 오븐의 유출구로 그리고/또는 프로세싱 챔버로의 가스 플로우 경로를 따라 배치될 수도 있다 (예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 도시된 히터 존들과 유사하다). TCR 히터들의 저항 비들을 제어하는 것에 관한 부가적인 상세들은 2018 년 7 월 5 일에 출원된 공동으로 양도된 미국 특허 가출원 번호 제 62/694,171 호에서 찾을 수 있고, 이는 전체가 참조로서 본 명세서에 인용된다. That is, the resistance ratios are determined at a predetermined temperature at which all
제어는 도 2c 및 도 2d에 도시된 것과 유사한 제어 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 이 예에서, TC (920) 는 오븐 (910) 내 평균 온도를 모니터링한다. 제어기 (280) 는 TCR 히터들의 그룹들의 저항 비들을 저장하고 이에 기초하여 TCR 히터들의 그룹 각각에 대한 전력 출력을 제어한다. 일부 예들에서, TCR 히터들의 그룹들에 걸친 저항 비들은 히터 존들의 그룹 각각에서 균일한 온도를 유지하고 TCR 히터들의 그룹들에 걸쳐 목표된 온도 변화량을 유지하도록 제어기 (280) 에 의해 유지된다. 다른 예들에서, 제어기 (280) 는 위치에 따라 TCR들의 저항 비들을 더 조정한다. 예를 들어, 제어기 (280) 는 TCR 히터들의 그룹들의 저항 비들에 증분 값들을 더하여 그룹들에 걸쳐 점진적으로 저항 비들을 조정한다. 이 접근방법은 소스로부터 프로세싱 챔버를 향하는 방향으로 가스 라인들의 점진적으로 상승하는 온도를 달성하기 위해 사용될 수 있다. Control can be performed using a control system similar to that shown in FIGS. 2C and 2D. In this example,
이제 도 10을 참조하면, 도 9의 가열 시스템 (900) 을 동작시키기 위한 방법 (1000) 이 도시된다. 1010에서, 오븐의 온도는 열전대를 사용하여 모니터링된다. 1020에서, 측정된 온도 및 목표된 온도에 기초하여 오븐에서 미리 결정된 온도가 유지된다. 1030에서, 그룹 각각의 TCR 히터들의 저항들이 측정된다. 1040에서, 미리 결정된 저항 비들은 상기 기술된 바와 같이 멀티플렉싱된 방식으로 히터 존들의 그룹 각각에 공급된 전력을 가변함으로써 TCR 히터들의 그룹들 사이에서 유지된다.Turning now to FIG. 10, a
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 청구항들의 연구시 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시 예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다. The foregoing description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the disclosure, applications thereof, or uses thereof in any way. The broad teachings of this disclosure can be implemented in various forms. Thus, while this disclosure includes specific examples, the true scope of this disclosure should not be so limited as other modifications will become apparent upon study of the drawings, specification, and the following claims. It should be understood that one or more steps of the method may be performed in a different order (or simultaneously) without changing the principles of the present disclosure. Further, although each of the embodiments has been described above as having specific features, any one or more of these features described for any embodiment of the present disclosure may be any other embodiment even if the combination is not explicitly described. May be implemented in and/or in combination with features. That is, the described embodiments are not mutually exclusive, and substitutions of one or more embodiments with other embodiments remain within the scope of the present disclosure.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, "연결된 (connected)", "인게이지된 (engaged)", "커플링된 (coupled)", "인접한 (adjacent)", "옆에 (next to)", "의 상단에 (on top of)", "위에 (above)", "아래에 (below)" 및 "배치된 (disposed)" 을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. "직접적 (direct)" 인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C" 를 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.Spatial and functional relationships between elements (e.g., between modules, circuit elements, semiconductor layers, etc.) are "connected", "engaged", "coupled" )", "adjacent", "next to", "on top of", "above", "below" and "disposed )”. Unless expressly stated as being “direct”, when a relationship between a first element and a second element is described in the above disclosure, this relationship means that other intermediary elements between the first element and the second element While it may be a direct relationship that does not exist, it may also be an indirect relationship in which one or more intervening elements (spatially or functionally) exist between the first element and the second element. As used herein, at least one of the phrases A, B, and C should be interpreted as meaning 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" should not be construed as meaning.
일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 기판 지지부, 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. 전자장치는 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, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다. In some implementations, the controller is part of a system that may be part of the examples described above. Such systems may include semiconductor processing equipment, including processing tool or tools, chamber or chambers, platform or platforms for processing, and/or specific processing components (wafer substrate support, gas flow system, etc.). . These systems may be integrated into electronics for controlling their operation prior to, during, and after processing of a semiconductor wafer or substrate. An electronic device may be referred to as a “controller” that may control the system or various components or sub-parts of the systems. The controller can, depending on the processing requirements and/or type of the system, the delivery of processing gases, temperature settings (e.g., heating and/or cooling), pressure settings, vacuum settings, power settings. , Radio frequency (RF) generator settings, RF matching circuit settings, frequency settings, flow rate settings, fluid delivery 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 wafer transfers into and out of loadlocks connected 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 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다. Generally speaking, the controller receives instructions, issues instructions, controls operation, enables cleaning operations, enables endpoint measurements, etc. Various integrated circuits, logic, memory, and/or Alternatively, it may be defined as an electronic device having software. Integrated circuits are chips in the form of firmware that store program instructions, digital signal processors (DSPs), chips defined as Application Specific Integrated Circuits (ASICs), and/or executing program instructions (e.g., software). It may include one or more microprocessors, or microcontrollers. Program instructions may be instructions that are passed to the controller or to the system in the form of various individual settings (or program files) that specify operating parameters for executing a specific process on or on the semiconductor wafer. In some embodiments, the operating parameters are the process engineer 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 the wafer. It may also be part of a recipe prescribed by them.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로될 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 통해 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 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다. The controller may be coupled to or be part of a computer, which, in some implementations, may be integrated with the system, coupled to the system, otherwise networked to the system, or a combination thereof. For example, the controller may be in the “cloud” or all or part of a fab host computer system that may enable remote access of wafer processing. The computer monitors the current progress of manufacturing operations, examines the history of past manufacturing operations, examines trends or performance metrics from a plurality of manufacturing operations, changes parameters of current processing, and performs processing steps following the current processing. You can configure, or enable remote access to the system to start a new process. In some examples, a remote computer (eg, server) can provide process recipes to the system over a local network or a network that may include the Internet. The remote computer may include a user interface that enables programming or input of parameters and/or settings to be passed from the remote computer to the system in the future. In some examples, the controller receives instructions in the form of data specifying parameters for each of the processing steps to be performed during one or more operations. It should be understood that the 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, the controller may be distributed by including one or more individual controllers networked and operating together for a common purpose, such as the processes and controls described herein, for example. An example of a distributed controller for these purposes would be one or more integrated circuits on a chamber in communication with one or more remotely located integrated circuits (eg, at the platform level or as part of a remote computer) that are combined to control a process on the chamber.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (Chemical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, ALE (Atomic Layer Etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다. Without limitation, exemplary systems include plasma etch chamber or module, deposition chamber or module, spin-rinse chamber or module, metal plating chamber or module, cleaning chamber or module, bevel edge etch chamber or module, Physical Vapor Deposition (PVD). Chamber or module, CVD (Chemical Vapor Deposition) chamber or module, ALD chamber or module, ALE (Atomic Layer Etch) chamber or module, ion implantation chamber or module, track chamber or module, and manufacturing of semiconductor wafers and/ Or any other semiconductor processing systems that may be used or associated with manufacturing.
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 carried out by the tool, the controller is capable of transferring containers of wafers from/to load ports and/or tool locations within a semiconductor fabrication plant. Other tool circuits or modules, other tool components, cluster tools, other tool interfaces, adjacent tools, neighboring tools, tools located throughout the factory, main computer, another controller, or one or more of the tools used, You can also communicate.
Claims (19)
상기 기판 프로세싱 시스템의 유체 소스로부터 목적지로 유체 플로우의 경로를 따라 복수의 위치들에 배치된 복수의 히터들; 및
제어기로서,
상기 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하고―히터들의 그룹 각각은 상기 복수의 히터들 중 적어도 하나를 포함함―;
상기 복수의 히터 그룹들에 걸쳐 유지될 온도 변화량을 결정하고;
상기 복수의 히터들의 그룹들로부터 히터들의 그룹을 선택하고; 그리고
상기 복수의 히터 그룹들에 걸쳐 상기 온도 변화량을 유지하도록 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.A system for heating components of a substrate processing system, comprising:
A plurality of heaters disposed at a plurality of locations along a path of fluid flow from a fluid source to a destination in the substrate processing system; And
As a controller,
Grouping the plurality of heaters into groups of a plurality of heaters, each group of heaters comprising at least one of the plurality of heaters;
Determining an amount of temperature change to be maintained across the plurality of heater groups;
Selecting a group of heaters from the groups of the plurality of heaters; And
And the controller, configured to control power supplied to the selected group of heaters to maintain the amount of temperature change across the plurality of heater groups.
상기 제어기는 상기 유체의 상기 소스로부터 상기 기판 프로세싱 시스템의 상기 목적지로의 상기 유체 플로우의 경로의 상기 컴포넌트들의 기하 구조에 기초하여 상기 복수의 히터들을 상기 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 구성되고 그리고 상기 컴포넌트들은 도관들 및 밸브들을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
The controller is configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters based on a geometry of the components of the path of the fluid flow from the source of the fluid to the destination of the substrate processing system, and The system for heating components of a substrate processing system, wherein the components include conduits and valves.
상기 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 상기 제어기는,
상기 선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹의 상기 히터들의 상기 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹의 상기 히터들의 온도들을 결정하고; 그리고
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들의 상기 결정된 온도들 및 상기 온도 변화량에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 전력을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
Each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller,
Measuring resistances of heaters in the selected group of heaters;
Determining temperatures of the heaters of the selected group of heaters based on the resistances of the heaters of the selected group of heaters; And
A system for heating components of a substrate processing system, configured to control power supplied to the selected group of heaters based on the determined temperatures of the heaters in the selected group of heaters and the amount of temperature change.
상기 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 상기 제어기는,
상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 상기 온도 변화량에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도를 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 상기 목표된 온도에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹에서 상기 히터들의 저항들을 측정하고; 그리고
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들이 상기 목표된 저항 값들을 가질 때까지 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들의 상기 측정된 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 상기 전력을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
Each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller,
Determining a target temperature for the heaters in the selected group of heaters based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters;
Determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters;
Measuring resistances of the heaters in the selected group of heaters; And
Configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the measured resistances of the heaters in the selected group of heaters until the heaters in the selected group of heaters have the target resistance values. , A system for heating components of a substrate processing system.
상기 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 상기 제어기는,
상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 상기 온도 변화량에 기초하여 상기 복수의 히터들의 그룹들로부터 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 그리고 또 다른 히터들의 그룹에 대해 목표된 온도들을 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 상기 목표된 온도에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 그리고 상기 또 다른 히터들의 그룹의 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 상기 히터들의 또 다른 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 비를 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹에서 상기 히터들의 저항들을 측정하고; 그리고
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 상기 히터들의 또 다른 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 상기 비를 유지하기 위해 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들의 상기 측정된 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 상기 전력을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템. The method of claim 1,
Each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller,
Determining target temperatures for heaters in the selected group of heaters and for another group of heaters from the groups of the plurality of heaters based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters;
Determining target resistance values for the heaters in the selected group of heaters and for heaters in the further group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters;
Determine a ratio between resistance values targeted for the heaters in the selected group of heaters and resistance values targeted for the heaters in another group of heaters;
Measuring resistances of the heaters in the selected group of heaters; And
Of the heaters in the selected group of heaters to maintain the ratio between resistance values targeted for the heaters in the selected group of heaters and resistance values targeted for the heaters in another group of heaters. A system for heating components of a substrate processing system, configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on measured resistances.
상기 소스 내의 상기 유체의 온도를 센싱하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 온도가 제 1 문턱 값과 제 2 문턱 값 사이에 있을 때 상기 시스템이 동작하는 것을 보장하기 위해, 상기 온도가 상기 제 1 문턱 값보다 높거나 상기 제 2 문턱 값보다 낮을 때 상기 시스템을 중지시키도록 구성되고, 상기 제 1 문턱 값은 상기 제 2 문턱 값보다 큰, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a temperature sensor configured to sense the temperature of the fluid in the source,
The controller provides the system when the temperature is higher than the first threshold value or lower than the second threshold value, to ensure that the system operates when the temperature is between a first threshold value and a second threshold value. And the first threshold value is greater than the second threshold value.
상기 복수의 히터들 각각에 공급된 전류를 센싱하기 위한 전류 센서를 더 포함하고,
상기 제어기는 이에 기초하여 상기 복수의 히터들 각각의 저항을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a current sensor for sensing the current supplied to each of the plurality of heaters,
The controller is configured to determine a resistance of each of the plurality of heaters based thereon.
상기 복수의 히터들 각각에 공급된 전압을 센싱하기 위한 전압 센서를 더 포함하고,
상기 제어기는 이에 기초하여 상기 복수의 히터들 각각의 저항을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a voltage sensor for sensing the voltage supplied to each of the plurality of heaters,
The controller is configured to determine a resistance of each of the plurality of heaters based thereon.
듀티 사이클에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹을 구동하기 위한 드라이버; 및
상기 듀티 사이클에 기초하여 상기 히터들의 그룹의 저항들을 추정하기 위한 저항 추정기를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹의 온도들을 결정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 1,
A driver for driving the selected group of heaters based on a duty cycle; And
Further comprising a resistance estimator for estimating resistances of the group of heaters based on the duty cycle,
Wherein the controller is configured to determine temperatures of the selected group of heaters based on the resistances.
상기 제어기는 상기 유체의 소스로부터 상기 목적지로 상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 점진적인 가열 프로파일을 제공하도록 구성되고 그리고 상기 목적지는 상기 기판 프로세싱 시스템에서 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 챔버를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템. The method of claim 1,
Wherein the controller is configured to provide a gradual heating profile across groups of the plurality of heaters from the source of fluid to the destination and the destination comprises a processing chamber for processing a semiconductor substrate in the substrate processing system. A system for heating components of a processing system.
기판 프로세싱 시스템의 하나 이상의 컴포넌트들을 둘러싸고 오븐 내에서 미리 결정된 온도를 유지하기 위한, 상기 오븐;
상기 기판 프로세싱 시스템의 상기 하나 이상의 컴포넌트들을 가열하도록 상기 오븐 내에 배치된 복수의 히터들로서, 상기 복수의 히터들은 비절연된 저항성 히터들을 포함하는, 상기 복수의 히터들; 및
제어기로서,
상기 복수의 히터들을 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하고―히터들의 그룹 각각은 상기 복수의 히터들 중 적어도 하나를 포함함―; 그리고
상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 온도 변화량을 유지하고 상기 오븐의 국부화된 영역들에서 상기 미리 결정된 온도를 유지하도록 한번에 상기 복수의 히터들의 그룹들로부터 히터들의 일 그룹을 선택함으로써 상기 복수의 히터들의 그룹들에 공급된 전력을 제어하도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.A system for heating components of a substrate processing system, comprising:
An oven surrounding one or more components of a substrate processing system and for maintaining a predetermined temperature within the oven;
A plurality of heaters disposed within the oven to heat the one or more components of the substrate processing system, the plurality of heaters including non-insulated resistive heaters; And
As a controller,
Grouping the plurality of heaters into groups of a plurality of heaters, each group of heaters comprising at least one of the plurality of heaters; And
The plurality of heaters by selecting a group of heaters from the groups of the plurality of heaters at a time to maintain the amount of temperature change across the groups of the plurality of heaters and to maintain the predetermined temperature in localized regions of the oven. A system for heating components of a substrate processing system, including the controller, configured to control the power supplied to groups of them.
상기 오븐 내의 온도를 센싱하기 위해 상기 복수의 히터들로부터 원격으로 위치된 온도 센서를 더 포함하고,
상기 오븐은 가열 엘리먼트를 포함하고, 그리고
상기 제어기는 상기 미리 결정된 온도를 유지하기 위해 상기 센싱된 온도에 기초하여 상기 오븐의 평균 온도를 결정하고 그리고 이에 기초하여 상기 오븐의 상기 가열 엘리먼트를 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템. The method of claim 11,
Further comprising a temperature sensor located remotely from the plurality of heaters to sense the temperature in the oven,
The oven comprises a heating element, and
The controller is configured to determine an average temperature of the oven based on the sensed temperature to maintain the predetermined temperature and to control the heating element of the oven based thereon. For the system.
상기 미리 결정된 온도는 주위 온도 (ambient temperature) 인, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 11,
The system for heating components of a substrate processing system, wherein the predetermined temperature is an ambient temperature.
상기 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 상기 제어기는,
선택된 히터들의 그룹에서 히터들의 저항들을 측정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹의 상기 히터들의 상기 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹의 상기 히터들의 온도들을 결정하고; 그리고
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들의 상기 결정된 온도들 및 상기 온도 변화량에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 상기 전력을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 11,
Each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller,
Measuring resistances of the heaters in the selected group of heaters;
Determining temperatures of the heaters of the selected group of heaters based on the resistances of the heaters of the selected group of heaters; And
The system for heating components of a substrate processing system, configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the determined temperatures of the heaters in the selected group of heaters and the amount of temperature change.
상기 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 상기 제어기는,
상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 상기 온도 변화량에 기초하여 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 목표된 온도를 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 상기 목표된 온도에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹에서 상기 히터들의 저항들을 측정하고; 그리고
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들이 상기 목표된 저항 값들을 가질 때까지 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들의 상기 측정된 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 상기 전력을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 11,
Each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller,
Determining a target temperature for the heaters in the selected group of heaters based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters;
Determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters;
Measuring resistances of the heaters in the selected group of heaters; And
Configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on the measured resistances of the heaters in the selected group of heaters until the heaters in the selected group of heaters have the target resistance values. , A system for heating components of a substrate processing system.
상기 복수의 히터들 각각은 온도의 함수로서 가변하는 저항을 갖고, 상기 제어기는,
상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 유지될 상기 온도 변화량에 기초하여 상기 복수의 히터들의 그룹들로부터 선택된 히터들의 그룹 내의 히터들에 대해 그리고 또 다른 히터들의 그룹에 대해 목표된 온도들을 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 상기 목표된 온도에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 그리고 상기 또 다른 히터들의 그룹의 히터들에 대해 목표된 저항 값들을 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 상기 히터들의 또 다른 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 비를 결정하고;
상기 선택된 히터들의 그룹에서 상기 히터들의 저항들을 측정하고; 그리고
상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들과 상기 히터들의 또 다른 그룹 내의 상기 히터들에 대해 목표된 저항 값들 사이의 상기 비를 유지하기 위해 상기 선택된 히터들의 그룹 내의 상기 히터들의 상기 측정된 저항들에 기초하여 상기 선택된 히터들의 그룹에 공급된 상기 전력을 제어하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템. The method of claim 11,
Each of the plurality of heaters has a resistance that varies as a function of temperature, and the controller,
Determining target temperatures for heaters in the group of heaters selected from the groups of heaters and for another group of heaters based on the amount of temperature change to be maintained across the groups of the plurality of heaters;
Determine target resistance values for the heaters in the selected group of heaters and for the heaters of the further group of heaters based on the target temperature for the heaters in the selected group of heaters;
Determine a ratio between resistance values targeted for the heaters in the selected group of heaters and resistance values targeted for the heaters in another group of heaters;
Measuring resistances of the heaters in the selected group of heaters; And
Of the heaters in the selected group of heaters to maintain the ratio between resistance values targeted for the heaters in the selected group of heaters and resistance values targeted for the heaters in another group of heaters. A system for heating components of a substrate processing system, configured to control the power supplied to the selected group of heaters based on measured resistances.
상기 비는 상기 미리 결정된 온도에서 결정되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 16,
The ratio is determined at the predetermined temperature. A system for heating components of a substrate processing system.
상기 제어기는 상기 복수의 히터들의 그룹들에 걸쳐 점진적 가열을 제공하기 위해 상기 비를 조정하도록 구성되는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 16,
Wherein the controller is configured to adjust the ratio to provide gradual heating across groups of the plurality of heaters.
상기 제어기는 상기 하나 이상의 컴포넌트들의 기하 구조에 기초하여 상기 복수의 히터들을 상기 복수의 히터들의 그룹들로 그룹화하도록 구성되고 그리고 상기 컴포넌트들은 유체의 소스로부터 상기 기판 프로세싱 시스템의 프로세스 챔버로의 상기 유체 플로우의 경로의 도관들 및 밸브들을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들을 가열하기 위한 시스템.The method of claim 11,
The controller is configured to group the plurality of heaters into groups of the plurality of heaters based on the geometry of the one or more components, and wherein the components flow the fluid from a source of fluid to a process chamber of the substrate processing system. A system for heating components of a substrate processing system, including valves and conduits of a path of.
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