基板处理设备和用于气体分配板的温度控制方法技术

公开了一种基板处理设备，其包括：腔室，在所述腔室中具有处理空间，基板在所述处理空间中被处理；基板支撑组件，所述基板支撑组件位于所述腔室中并且包括支撑所述基板的支撑板；气体供应单元，所述气体供应单元将气体供应到所述腔室中；气体分配板，所述气体分配板分配所述气体并且将所述气体供应到所述处理空间中；以及温度控制单元，所述温度控制单元控制所述气体分配板的温度。所述温度控制单元包括：加热构件，所述加热构件加热所述气体分配板；冷却构件，所述冷却构件冷却所述气体分配板；以及控制构件，所述控制构件基于关于所述加热构件和所述冷却构件的相互作用的相关系数和关于外部影响的干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件。

Substrate processing equipment and temperature control method for gas distribution board

【技术实现步骤摘要】
基板处理设备和用于气体分配板的温度控制方法
本文所述的本专利技术构思的实施方案涉及基板处理设备和用于气体分配板的温度控制方法，并且更具体地涉及包括用于补偿干扰的控制器的基板处理设备以及用于控制基板处理设备的气体分配板的温度的方法。
技术介绍
在制造半导体元件的过程中，执行各种过程，诸如光刻、蚀刻、薄膜沉积、离子注入、清洁等。在这些过程中，使用等离子体的基板处理设备用于蚀刻、薄膜沉积和清洁过程。在蚀刻过程中，气体分配板(GDP)用于分配蚀刻工艺所需的气体，使气体均匀流入腔室并减少等离子体环境中的气体反应。气体分配板必须维持在特定温度以防止气体反应的发生，因为气体的沉积反应受温度的影响很大。为实现这个，通过使用PID控制器控制位于腔室的顶部处的加热器和冷却器的阀，或通过打开/关闭阀来控制气体分配板的温度。加热器和冷却器的控制器分别形成独立的控制回路，但实际上相互干扰。因此，难以设计控制器。此外，由于逐渐增强的精细工艺而需要精确的工艺环境，并且为蚀刻工艺产生的RF功率极大地影响气体分配板的温度。因此，需要更加精确并且具有高抗干扰性的用于气体分配板的温度控制方法。
技术实现思路
本专利技术构思的实施方案提供用于考虑到加热构件和冷却构件的相互作用以及外部影响来控制气体分配板的温度的基板处理设备，以及用于所述气体分配板的温度控制方法。根据示例性实施方案，用于处理基板的设备包括：腔室，在所述腔室中具有处理空间，在所述处理空间中处理所述基板；基板支撑组件，所述基板支撑组件位于所述腔室中并且包括支撑所述基板的支撑板；气体供应单元，所述气体供应单元将气体供应到所述腔室中；气体分配板，所述气体分配板分配所述气体并且将所述气体供应到所述处理空间中；以及温度控制单元，所述温度控制单元控制所述气体分配板的温度。所述温度控制单元包括：加热构件，所述加热构件加热所述气体分配板；冷却构件，所述冷却构件冷却所述气体分配板；以及控制构件，所述控制构件基于关于所述加热构件和所述冷却构件的相互作用的相关系数和关于外部影响的干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件。所述控制构件可以包括滤波器，所述滤波器根据所述相关系数和所述干扰系数从输入到所述加热构件和所述冷却构件的输入信号去除反馈输入。所述反馈输入可以通过等式ud＝QP-1(di+de)计算，其中ud是所述反馈输入，Q是所述滤波器的传递函数，P是所述加热构件或所述冷却构件的传递函数，di是所述相关系数，并且de是所述干扰系数。所述滤波器可以基于所述相关系数和所述干扰系数来确定所述Q值。所述滤波器可以用具有不同Q值的多个滤波器来实现，并且所述控制构件还可以包括控制器，所述控制器切换所述多个滤波器，以使得所述多个滤波器中的任一个提供在所述加热构件和所述冷却构件中。所述控制构件可以同时控制所述加热构件和所述冷却构件。所述控制构件还可以包括存储单元，所述存储单元存储所述相关系数和所述干扰系数，并且所述滤波器可以通过使用存储在所述存储单元中的所述相关系数和所述干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件。所述控制构件还可以包括输入单元，所述输入单元从外部接收所述相关系数和所述干扰系数，并且当所述相关系数和所述干扰系数中的至少一个输入到所述输入单元时，所述存储单元可以用输入到所述输入单元的值替换存储在所述存储单元中的所述相关系数和所述干扰系数中的至少一个。所述控制构件还可以包括测量所述加热构件和所述冷却构件的温度的第一传感器以及测量所述腔室中的温度的第二传感器。所述相关系数可以基于由所述第一传感器测量的所述温度设置，并且所述干扰系数可以基于由所述第二传感器测量的所述温度设置。根据示例性实施方案，用于控制分配供应到腔室中的气体的气体分配板的温度的方法包括：基于关于加热构件和冷却构件的相互作用的相关系数和关于外部影响的干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件的温度，其中所述加热构件加热所述气体分配板并且所述冷却构件冷却所述气体分配板。根据所述相关系数和所述干扰系数，通过从输入到所述加热构件和所述冷却构件的输入信号去除反馈输入来控制所述气体分配板的所述温度。所述反馈输入可以通过等式ud＝QP-1(di+de)计算，其中ud是所述反馈输入，Q是滤波器的传递函数，P是所述加热构件或所述冷却构件的传递函数，di是所述相关系数，并且de是所述干扰系数。所述Q值可以基于所述相关系数和所述干扰系数来确定。可以通过同时控制所述加热构件和所述冷却构件来执行所述加热构件和所述冷却构件的所述温度控制。所述相关系数和所述干扰系数可以是预先存储在存储单元中的值。所述相关系数和所述干扰系数可以是从外部输入的值。所述相关系数可以基于由第一传感器测量的所述加热构件和所述冷却构件的温度来确定，并且所述干扰系数可以基于由第二传感器测量的所述腔室中的温度来确定。根据示例性实施方案，用于控制分配供应到腔室中的气体的气体分配板的温度的方法包括：基于关于加热构件和冷却构件的相互作用的相关系数来控制所述加热构件和所述冷却构件的温度，其中所述加热构件加热所述气体分配板并且所述冷却构件冷却所述气体分配板。根据所述相关系数，通过从输入到所述加热构件和所述冷却构件的输入信号去除反馈输入来控制所述气体分配板的所述温度。所述反馈输入可以通过等式ud＝QP-1di计算，其中ud是所述反馈输入，Q是滤波器的传递函数，P是所述加热构件或所述冷却构件的传递函数，并且di是所述相关系数。所述Q值可以基于所述相关系数来确定。所述加热构件和所述冷却构件的所述温度控制可以通过同时控制所述加热构件和所述冷却构件来执行。附图说明根据参考以下附图的以下描述，上述和其他目的和特征将变得显而易见，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个附图中是指相同的部分，并且其中：图1是示出根据本专利技术构思的实施方式的基板处理设备的示例性视图；图2是示出根据本专利技术构思的实施方式的加热构件和冷却构件的视图；图3和图4是示出根据本专利技术构思的实施方式的控制构件的操作的视图；并且图5是示出根据本专利技术构思的实施方式的温度控制方法的流程图。具体实施方式本专利技术构思的其他优点和特征以及其实现方法将通过参考附图进行详细描述的以下实施方式来阐明。然而，本专利技术构思可以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式，以使得本专利技术构思将彻底且完整，并且将本专利技术构思的范围完全传达给本专利技术构思所属领域的技术人员。此外，本专利技术构思仅由所附权利要求限定。即使没有定义，本文中使用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本专利技术构思所属相关领域的一般技术通常所接受的含义相同的含义。一般词典中定义的术语可以被解释为具有与相关技术和/或本申请的文本所用的含义相同的含义，并且即使未明确定义某些术语，也不应将其解释为概念性的或者过于正式的。本文所用的术语仅用于描述实施方式，而无意于限制本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理基板的设备，所述设备包括：/n腔室，在所述腔室中具有处理空间，所述基板在所述处理空间中被处理；/n基板支撑组件，所述基板支撑组件位于所述腔室中并且包括配置成支撑所述基板的支撑板；/n气体供应单元，所述气体供应单元配置成将气体供应到所述腔室中；/n气体分配板，所述气体分配板配置成分配所述气体并且将所述气体供应到所述处理空间中；以及/n温度控制单元，所述温度控制单元配置成控制所述气体分配板的温度，/n其中所述温度控制单元包括：/n加热构件，所述加热构件配置成加热所述气体分配板；/n冷却构件，所述冷却构件配置成冷却所述气体分配板；以及/n控制构件，所述控制构件配置成基于关于所述加热构件和所述冷却构件的相互作用的相关系数和关于外部影响的干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件。/n

【技术特征摘要】
20181130 KR 10-2018-01522271.一种用于处理基板的设备，所述设备包括：
腔室，在所述腔室中具有处理空间，所述基板在所述处理空间中被处理；
基板支撑组件，所述基板支撑组件位于所述腔室中并且包括配置成支撑所述基板的支撑板；
气体供应单元，所述气体供应单元配置成将气体供应到所述腔室中；
气体分配板，所述气体分配板配置成分配所述气体并且将所述气体供应到所述处理空间中；以及
温度控制单元，所述温度控制单元配置成控制所述气体分配板的温度，
其中所述温度控制单元包括：
加热构件，所述加热构件配置成加热所述气体分配板；
冷却构件，所述冷却构件配置成冷却所述气体分配板；以及
控制构件，所述控制构件配置成基于关于所述加热构件和所述冷却构件的相互作用的相关系数和关于外部影响的干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制构件包括：
滤波器，所述滤波器根据所述相关系数和所述干扰系数从输入到所述加热构件和所述冷却构件的输入信号去除反馈输入。


3.根据权利要求2所述的设备，其中所述反馈输入通过等式
ud＝QP-1(di+de)计算，
其中，ud是所述反馈输入，Q是所述滤波器的传递函数，P是所述加热构件或所述冷却构件的传递函数，di是所述相关系数，并且de是所述干扰系数。


4.根据权利要求3所述的设备，其中所述滤波器基于所述相关系数和所述干扰系数来确定所述Q值。


5.根据权利要求3所述的设备，其中所述滤波器用具有不同Q值的多个滤波器来实现，并且
其中所述控制构件还包括控制器，所述控制器配置成切换所述多个滤波器，以使得所述多个滤波器中的任一个被提供在所述加热构件和所述冷却构件中。


6.根据权利要求5所述的设备，其中所述控制构件同时控制所述加热构件和所述冷却构件。


7.根据权利要求2至6中任一项所述的设备，其中所述控制构件还包括存储单元，所述存储单元配置成存储所述相关系数和所述干扰系数，并且
其中所述滤波器通过使用存储在所述存储单元中的所述相关系数和所述干扰系数来控制所述加热构件和所述冷却构件。


8.根据权利要求7所述的设备，其中所述控制构件还包括输入单元，所述输入单元配置成从外部接收所述相关系数和所述干扰系数，并且
其中当将所述相关系数和所述干扰系数中的至少一个被输入到所述输入单元时，所述存储单元用输入到所述输入单元的值替换存储在所述存储单元中的所述相关系数和所述干扰系数中的至少一个。


9.根据权利要求2至6中任一项所述的设备，其中所述控制构件还包括：
第一传感器，所述第一传感器配置成测量所述加热构件和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周允植，徐相宝，孔炳铉，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR