CN119495602A 用于对基板的温度控制的方法和系统 （应用材料公司）

202180032651.72021.05.05提供了一种用于控制基板支撑组件的温度被包括在处理腔室中。测量跨该加热元件的电该加热元件的该电压和流过该加热元件的该电该分区的所确定的温度与该分区的目标温度之定向该加热元件递送以实现该目标温度的第二2基于在所述DC功率被供应到所述加热元件时所测得的跨所述加热元件的电压和所测基于跨所述加热元件的所测得的所述电压和所测得的所述电流，修改供应至嵌入在所识别的所述分区中的所述加热元件的所述DC区的所述温度被修改为所述目标温度并使得所述基板支撑组件的所述温度满足所述温度2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述基板支撑组件的所述温度不满足所述温基于所测得的跨所述加热元件的所述电压和所测得的流过所述加热元件的所述电流确定所述基板支撑组件的所述温度不对应于所述处理腔室处的基3.根据权利要求1所述的方法，接收要将所述处理腔室中所执行的工艺的操作条件从4.根据权利要求3所述的方法，其中所述加热元件的至少一个加热元件为射频(RF)电使用AC到DC整流器将交流(AC)功率转6.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述多个分区中的所述温度不对应于相应分使用跨所述加热元件的所述电压和流过所述加热元件的所述电流来计算包括在所述确定所述加热元件的温度不对应于所述分区的使用跨所述加热元件的至少一个加热元件的所述电压和流过所述加热元件的所述至将所述电阻输入到将所述加热元件的所述至少一个加热元件电阻与温度值关联的函直流(DC)电源，可操作地耦接到嵌入在基板支撑组件的多个分区的3基于在所述DC功率被供应到所述加热元件时所测得的跨所述加热元件的电压和所测基于跨所述加热元件的所测得的所述电压和所测得的所述电流，修改供应至嵌入在所识别的所述分区中的所述加热元件的所述DC区的所述温度被修改为所述目标温度并使得所述基板支撑组件的所述温度满足所述温度9.根据权利要求8所述的设备，其中为了确定所述基板支撑组件的所述温度不满足所基于所测得的跨所述加热元件的所述电压和所测得的流过所述加热元件的所述电流确定所述基板支撑组件的所述温度不对应于所述处理腔室处的基接收要将所述处理腔室中所执行的工艺的操作条件从第一工艺设定修改为第二工艺11.根据权利要求10所述的设备，其中所述加热元件的至少一个加热元件为射频(RF)使用所述AC到DC整流器来使得将交流(AC)功率转使用跨所述加热元件的所述电压和流过所述加热元件的所述电流来计算包括在所述确定所述加热元件的所述温度不对应于所述分区的使用跨所述加热元件的至少一个加热元件的所述电压和流过所述加热元件的所述至将所述电阻输入到将所述加热元件的所述至少一个加热元件的电阻与温度值关联的在所述DC功率被供应到所述加热元件时，测量跨所述加基于所测得的所述电压和所测得的所述电流确在所述DC功率电供应到所述加热元件时，获得所述加热元件或包区的至少一个的温度测量，其中所述温度测量是基于温度传感器的一个或多个信号获得4基于更新的所述温度模型并且在基板处理期间控制以下至少嵌入在所述基板支撑组件中或嵌入在附加基板支撑组件中的附加加18.根据权利要求15所述的方法，其中在所述DC功率电供应到所述加热元件时获得所述加热元件或包括所述加热元件的分区的至少一个的所述温度测量促使将校准物体放置在所述基板支撑组件的表面上，其中所述校准物在所述DC功率被供应到嵌入在所述基板支撑组件中的所述加热在所述DC功率供应到附加加热元件时，基于所测得的跨所生成针对所述加热元件所确定的所述电阻、针对所述附加加热5[0003]由于基板和/或围绕基板的环境的温度控制不良，所以可能在处理基板期间发生二DC功率以使得该分区的该温度被修改为该目6第二功率以使得该对应的分区的该温度被修改为该目标[0007]通过示例的方式而非限制的方式在附图的各图中绘示本公开内容，在所述附图[0008]图1是依据本公开内容的各方面具有基板支撑组件的一个实施方式的处理腔室的[0009]图2是依据本公开内容的各方面详述基板支撑组件的各部分的部分横截示意侧视[0010]图3是依据本公开内容的各方面连接到温度控制器的基板支撑组件的部分横截示[0011]图4是依据本公开内容的各方面用于控制基板支撑组件的分区的温度的方法的流[0012]图5是依据本公开内容的各方面用于确定基板支撑组件的分区的温度的方法的流[0013]图6是依据本公开内容的各方面用于确定向基板支撑组件的加热元件递送的DC功[0014]图7是依据本公开内容的各方面用于重新校准(re_calibrating)加热元件的所确定的电阻与包括该加热元件的分区的温度之间的关[0016]本文中所述的实现方式提供了一种用于在处理腔室处的处理期间对基板进行温7所述一个或多个加热元件提供的功率量以将一个或多个分区加热到目施方式中，温度控制器的功率整流器可以将从AC电源所接收的AC功率转换为直流(DC)功[0018]在向加热元件传送功率时，功率控制模块可以测量跨加热元件的电压和/或流过[0019]系统控制器可以基于工艺配方(processrecipe)来控制处理腔室处的工艺的一个或多个操作条件(operatingcondition)。对操作条件的修改可以导致基板的一部分的制器可以与对操作条件的修改并行地(concurrently)修改所基板的一部分加热到低于目标温度，这可能妨碍在整个基板的表面上进行均匀的蚀刻工块或者与附加的温度传感器一起使用温度模块来识别加热元件的电阻的漂移和/或识别发8流的更准确的测量，可以获得对加热元件和/或包括该加热元件的分区的更准确的温度测量。如上面所论述，通过获得对加热元件和/或包括该加热元件的分区的更准确的温度测[0023]图1是依据本公开内容的各方面的处理腔室100的横截示意侧视图。处理腔室100积腔室、离子注入腔室或另一个类型的处理腔室。处理腔室100包括可以接地的腔室主体134传输到内部空间124中和从该内部空间传输出来。泵送端口([0025]气体板(gaspanel)112可以通过一个或多个入口端口114向处理腔室100的内部行激励以形成用来处理设置在基板支撑组件126上的基板134的等离子体122。可以通过从定位在腔室主体102外部的等离子体施加器120感应耦合到工艺气体的RF功率对工艺气体所描绘的实施方式中，等离子体施加器120是通过匹配电路118耦接到RF电源116的一对同130可以替代地与基板支撑组件126分离。可以将基板支撑组件126可移除地耦接到支撑底撑底座125周期性地移除基板支撑组件126以允许翻新基板支撑组件126的一个或多个部[0027]设施板180被构造成用以容纳构造成用以升起和降下多个升降杆的一个或多个驱动机构。此外，还将设施板180构造成用以容纳来自静电卡盘132和冷却基部130的流体连接可以在基板支撑组件126的外部或内部安设(run)，并且设施板180可以提供用于与相应[0028]静电卡盘132具有安装表面131和与安装表面131相对的工件表面133。静电卡盘132一般包括嵌入在介电主体150中的卡紧电极(chuckingelectrode)136。可以将卡紧电9RF功率损伤电气装备或在腔室外部产生电气危险。介电主体150可以由陶瓷材料(例如AlN[0029]静电卡盘132的工件表面133可以包括气体通路(未示出)以用于向界定在基板134与静电卡盘132的工件表面133之间的间隙空间(interstitialspace)提供背侧传热气体。静电卡盘132也可以包括用于容纳升降杆(两者皆未示出)的升降杆孔以用于将基板134升高到静电卡盘132的工件表面133上方以便于用机器人传输到处理腔室100中和从该处理腔管160循环。可以隔离流过相邻导管160的流体以使得能够局部控制冷却基部130的不同区域与静电卡盘132之间的热传递，这有助于控制基板134的横向温度分布(lateral[0032]加热器组件170可以包括嵌入在加热器组件170的主体152中或嵌入在静电卡盘132中的一个或多个主电阻式加热元件154和/或多个辅助加热元件140。在所绘示的示例以附加地或替代地位于与主电阻式加热元件154相同的平面上和/或主电阻式加热元件154[0033]可以提供主电阻式加热元件154以将基板支撑组件126和所支撑的基板134的温度[0034]加热器组件170可以包括多个加热分区(在本文中称为分区)。每个分区均可以被嵌入在相应的分区中的至少一个主电阻式加热元件154和/或至少一个辅助加热元件140加加热元件140。在其他或类似的实施方式中，每个分区均可以包括多个主电阻式加热元件件154相关联。加热器组件170可以在任何地方包括从两个加热分区到数百个加热分区(例可以被用来从一个分区到另一个分区以约+/_10摄氏度的变化将基板134加热到适于处理的温度。在主电阻式加热元件154的四分区配置的另一个实施方式中，主电阻式加热元件在一些情况下，基板134的表面温度的半度变化可以在该基板中形成结构时导致多达纳米进基板的表面的由主电阻式加热元件154所产生的温度分布。可以通过使用辅助加热元件[0037]可以通过RF滤波器184将主电阻式加热元件154耦接到温度控制器190。在一些实施方式中，可以通过RF滤波器186将辅助加热元件140耦接到温度控制器190。温度控制器热元件154的主电源156所供应的功率的数量级。虽然关于图1将主电源156和辅助电源142[0038]在一些实施方式中，辅助加热器电源142和/或主加热器电源156分别向辅助加热元件140和/或主电阻式加热元件154(在本文中统称为加热元件154、140)提供交流(AC)功率。在此类实施方式中，可以将功率整流器192构造成用以将由辅助电源142和/或主电源[0039]可以将功率控制模块194构造成用以增加或减少向加热元件154、140供应的功率阻，就可以确定与所计算出的电阻相关联的该加热元件的温度(例如通过使用在校准期间地关于图3提供了关于电压和电流的测量以及对向加热元件传送的功率的控制的进一步细[0043]系统控制器148耦接到处理腔室100以控制处理腔室100的操作和基板134的处系统控制器148包括可以用在工业环境中以用于控制各种子处理器和子控制器的通用数据方来控制处理腔室100内的各种条件。工艺配方可以包括要在基板134的处理期间由CPU所[0044]处理腔室100中的基板134的表面的一个或多个部分的温度可以受到与工艺配方[0046]系统控制器148可以依据工艺配方来通知功率控制模块194要由系统控制器148所执行的软件命令。功率控制模块194可以确定软件命令的执行对基板134的温度分布的影响。基板134的温度可以对应于基板134的一个或多个部分的温度或基板134的二个或更多来确定对基板134的温度和/或温度分布的影响的指示和/或将该指示提供给功率控制模块[0047]在一些实施方式中，主体152和/或静电卡盘132可以附加地包括一个或多个温度均有一个温度传感器。温度传感器可以向温度控制器190和/或系统控制器148提供反馈信[0048]图2是依据本公开内容的各方面详述基板支撑组件126的各部分的部分横截示意[0049]加热器组件170的主体152可以由诸如聚酰亚胺之类的聚合物制造或由陶瓷(例如(patternpolyimideflexcircuit)、化学和/或金属层叠或通过其他合适的方式来形成在加热器组件170中或在静电卡盘132中形成金属层(未示出)。可以在加热器组件170或静连接到加热器组件170或静电卡盘132的外表面的内的单元(cell)200以用于向加热器组件170的与该单元200对准的一个或多个分区局部地加热器组件170具有四个主加热元件154(界定加热器组件170的四个分区)的一个实施方式器141。每个温度传感器141均可以测量加热器组件170的一个或多个分区的温度以确定该传感器141来确定辅助加热元件140和主电阻式加热元件154两者的调节加热器组件170的一个分区的每个加热元件154、140相对于另一个分区的每个加热元提供其他的主电阻式加热元件154九瓦的功率并且提供一个或多个辅助加热元件140一瓦[0054]图3是依据本公开内容的各方面连接到温度控制器190的基板支撑组件126的部分[0056]如关于图1所描述的那样，可以将主电源156和辅助电源142构造成用以分别向主[0057]可以将功率控制模块194构造成用以增加或减少向一个或多个加热元件154、140190之间进行通信的多个连接器。连接器320可以各自是电缆、单独的导线、诸如条带[0058]虽然图3绘示温度控制器190连接到第一主电阻式加热元件154a和第二主电阻式合适的位置中。开关可以是场效应晶体管或其他合适的电子开关。开关可以为加热元件[0060]功率控制模块194可以相对于另一个加热元件并且同时地控制向一个或多个加热控制模块194可以沿着连接器320a提供信号以指示开关允许90％的功率通过该开关传递到热元件154、140的分区的所确定的温度和/或要由系统控制器148所执行的软件命令的指线(servicemain)周围的第一电流钳和用来夹在(例如输出功率的)第二服务干线周围的在一些实施方式中，温度控制器190可以在不测量电压和电流的情况下获得加热元件154、[0064]功率控制器194可以包括温度确定部件312和功率确定部件314。可以将温度确定[0065]可以在包括基板支撑组件126的处理腔室的操作之前或期间确定加热元件154、器190内的另一个部件或系统控制器148内的部件来确定该已知关系。出于关于图3说明的和电流测量的值)。温度确定部件312可以基于每个电压测量和电流测量来确定加热元件[0067]随着产生每个电压测量和电流测量，温度确定部件312可以进一步产生包括该一分中。在一些实施方式中，校准晶片的每个温度传感器均可以具有大约99％或最高达约99.999％的准确度。在实施方式中，每个温度传感器均与基板134的一个或多个部分相关度确定部件312可以将所确定的电阻值与分区的所测得的温度[0069]温度确定部件312可以定义校准程序期间产生的多个所确定的电阻值与所测得的均与唯一的电阻对温度(resistancetotemperature)的数据集相关联。在其他的实施方[0070]在处理腔室的操作期间，温度确定部件312可以基于嵌入在分区内的加热元件可以对应于在基板134的对应部分处实现计算的电阻来确定的温度)与由该一个或多个温度传感器所产生的该分区的所测得的温度进行比较。温度控制器190可以基于该比较来确定该所测得的温度与该所确定的温度之间度与该所测得的温度之间的差异超过了阈值差异，温度控制器190和/或系统控制器148可应于确定该差异超过了阈值差异，温度控制器190和/或系统控制器148可以针对基板支撑[0072]响应于温度确定部件312确定分区和/或基板134的对应部分的温度(在本文中称一些实施方式中，功率确定部件314可以响应于确定基板温度与目标温度之间的差异满足[0073]如先前所述，基板134的一个或多个部分的温度可以受到与工艺配方相关联的各方式中，功率控制模块194可以使用温度模型316来确定是否增加或减少向加热元件154、收加热器组件170的分区的当前温度以及工艺配方的当前工艺设定或未来工艺设定中的至维持在分区的目标温度或加热到该目标温度，可以依据工艺配方在目标温度下加热基板[0074]在说明性示例中，ESC可以包括用来促使在处理腔室中的工艺期间产生等离子体度，并且提供加热器组件170的分区的当前温度和RF电极的功率设定的改变作为给温度模定要增加或减少向加热元件154、140提供以实现加热器组件170的分区内目标温度的功率行相应的情况下，功率控制模块194可以使得向加热元件154、140提供的功率量增加或减[0075]图4_7是用于控制基板支撑组件的分区的温度的方法400_700的各种实施方式的些方法400_700可以由计算装置(例如图1的系统控制器148或温度控制器19作可以用各种顺序发生和/或并行地发生，并且可与本文中未呈现和描述的其他动作一起[0077]图4是依据本公开内容的各方面用于控制基板支撑组件的分区的温度的方法400[0078]在方块430，温度控制器基于跨该加热元件的电压和流过该加热元件的电流来确件是电路的负载)。然后，温度控制器可以将该电阻与跟该加热元件相关联的温度电阻函度与该目标温度进行比较以确定在它们之间是否存在任何差异或差量(delta)。若存在差以例如基于正在向加热元件递送的当前功率以及当前温度与目标温度之间的温度差异来[0081]在方块460，温度控制器向加热元件供应第二DC功率以使得分区的温度被修改为[0082]图5是依据本公开内容的各方面用于确定基板支撑组件的分区的温度的方法500输入到将加热元件的温度与基板的特定分区的温度相关的另一个查找表或函数中以确定[0083]图6是依据本公开内容的各方面用于确定向基板支撑组件的加热元件递送的DC功620，处理逻辑接收要将处理腔室中执行的工艺的操作条件从第一工艺设定修改为第二工[0084]在方块630，处理逻辑将分区的所确定的温度和至少第二工艺设定输入到将工艺方块640，处理逻辑接收模型的输出，该输出包括向该分区中的加热元件递送的第二DC功[0085]图7是依据本公开内容的各方面用于重新校准加热元件的所确定的电阻与包括该加热元件的分区的温度之间的关系方法700的流程图。在一些实施方式中，由温度控制器[008