JP2001057370A - 基板支持台内部の温度勾配を減少させる方法及び装置 - Google Patents

基板支持台内部の温度勾配を減少させる方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック台内の抵抗ヒータに加えられた電
力量又は電流を制御することにより、セラミック台の温
度勾配を減少させると共により大きい台の放射熱損失を
補償する。 【解決手段】 セラミックウェーハ支持台のような基板
支持内の温度勾配を減少させる方法及び装置である。特
に、本発明はセラミック台内に埋め込まれた抵抗ヒータ
に加えられるエネルギ量を制限するヒータコントローラ
である。ヒータコントローラは単一の他のゾーンに関し
て１以上のゾーンに加えられたエネルギ量を制限するた
めに必要な回路を備えている。前記ヒータコントローラ
はまたヒータコントローラと加熱されるゾーンの間の欠
陥のある又は誤って接続された配線を検知するのに必要
な回路をも含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェーハ処理
機器に関し、より詳細には、台内の抵抗ヒータに加えら
れた電力又は電流を制御することにより、セラミックウ
ェーハ支持台のような基板支持に温度勾配を減少させる
ための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ処理システムの処理チャ
ンバー内で、半導体ウェーハは通常、処理されている
間、基板支持又は台により支持されている。ウェーハの
処理を促進する多数のそのようなシステムでは、１以上
の処理ステップの間、台は加熱され、ウェーハの温度を
上昇させる。ウェーハへの熱伝導を促進するため、台は
セラミック材料で製作され、ヒータはセラミックに埋め
込まれた抵抗ヒータエレメントである。ヒータエレメン
トは通常、抵抗電線のコイル又はタングステン等の材料
で製作された金属被覆層である。電流がこの配線又は層
に加えられる時、エレメントはセラミックを通ってウェ
ーハに伝導する熱を発生する。
【０００３】電流がエレメントに加えられ、エレメント
の温度が上昇すると、ヒータエレメントの抵抗は実質的
に変化する。ヒータエレメントの抵抗は３つ程の要素に
より変えられてもよい。その結果として、ヒータにより
加えられた電力は、エレメントが室温にある時（室温で
約６オームの比較的低抵抗）、例えば２４００ワットか
ら、エレメントが作動温度にある時（５５０℃で約１８
オームの比較的高抵抗）、例えば８００ワットに変化す
る。それが冷却される時にヒータエレメントに加えられ
るそのような大量の電力は台のセラミック内で実質的に
温度勾配を作り出す。そのような温度勾配はセラミック
に亀裂を生じさせる傾向があり、台を結局無用にする。
【０００４】それは２００ｍｍの直径の台を個別に試験
するのが通常であり（現在の工業標準）、ヒータエレメ
ントの抵抗値が適切な作動範囲内にあるかどうかを決定
する。例えば、抵抗値が低すぎる場合には、台に伝送さ
れた電力は処理システムの能力の１０アンペアの限界を
超えるであろう。抵抗値が高すぎる場合には、台に加え
られる電力は所望の動作領域（ほぼ５５０℃）まで上昇
させるのに十分ではない。次の世代のウェーハ及びそれ
らに対応する台の組立体はおよそ３００ｍｍの直径とな
るだろう。そのような台のサイズの増加はヒータ抵抗の
許容値をより制御困難にさせる。例えば、３００ｍｍの
台の縁部での放射熱損失は対応する２００ｍｍの台でよ
り非常に大きい規模で補償されなければならず、３００
ｍｍのウェーハの適切な処理及び３００ｍｍウェーハの
十分な歩留りを保証するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そのため、当技術分野
では、セラミック台内の抵抗ヒータに加えられた電力量
又は電流を制御することにより、セラミック台の温度勾
配を減少させると共により大きい（３００ｍｍ）台の放
射熱損失を補償する方法及び装置の必要性がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来技術に伴う欠点はセ
ラミック台の温度勾配を減少させるための方法及び装置
の本発明により克服される。特に、本発明は前記台の抵
抗ヒータの１以上のコイルに加えられる電力量及び電流
を限定するヒータコントローラを制限するヒータコント
ローラである。ヒータコントローラはゾーン比例制御回
路を有するゾーン制御モジュールをさらに備え、台内の
１以上のゾーンに供給される電力量を制御し、前記１以
上のゾーンのそれぞれは前記１以上のコイルに対応して
いる。装置はまた配線検知回路を装備した位相角度制御
モジュールを有している。配線検知回路はヒータコント
ローラとヒータ間の電力の伝送状態を検知する。
【０００７】主題の発明は１以上のゾーンを有する基板
支持台内の温度勾配を減少させる方法をさらに備えてい
る。この方法のステップは、（ａ）前記基板の支持台の
均一な温度勾配のため前記１以上のゾーンのすべてに等
しい電力量を加え、（ｂ）前記１以上のゾーンに伝送さ
れた電力レベルのチェックを実行し、（ｃ）基板の支持
台の温度勾配を所定の設定点に到達させ、（ｄ）前記設
定点に到達することにより、前記１以上のゾーンの１つ
に電力量を維持し、前記ゾーンの残りの少なくとも１つ
により少ない電力を比例させて加えることである。本発
明の好適な実施例では、１００％電力は基板の支持台の
第１の外側ゾーンに加えられ、前記電力の５０％は前記
基板の支持台の第２の内部ゾーンに加えられる。ここに
開示された方法及び装置はより優れた制御を供給すると
共に、処理チャンバーの半導体ウェーハ処理に使用され
る静電チャック等のセラミック基板支持の寿命を延長す
る。均一な温度勾配はセラミック材料を亀裂させる可能
性を減少し、ゾーン制御はウェーハ処理の間に起こる熱
損失を補償する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１はセラミック台の組立体１０
０の断面図を示し、セラミック台の組立体は、ヒータコ
ントローラ１０６に接続されるセラミック台１０２と、
温度コントローラ（ＰＩＤ）１０４と、光学静電チャッ
クコントローラ１０８とを備えている。台１０２はウェ
ーハ１１６が支持される最上面１１８を有している。図
２は図１の線２−２に沿ってとられたセラミック台１０
０の断面図を示している。本発明を最もよく理解するた
め、読者は図１及び２を同時に参照する。
【０００９】台の組立体１００は抵抗ヒータ１１２を含
んでいる。ヒータ１１２は１以上のコイル又は１以上の
台の組立体を加熱するためのタングステンのような抵抗
材料の金属被覆層を備えている。好ましくは、台の組立
体の各ゾーンに対応するコイルがある。電流がヒータに
加えられる時、ヒータの固有抵抗は熱を発生し、順番
に、ヒータ１１２を取囲むセラミック、結局、セラミッ
ク台１０２により支持されるウェーハ１１６を加熱す
る。ヒータ１１２は電気信号がエレメントに加えられる
と温度が上昇するエレメントのタイプとして解釈される
べきである。ヒータ１１２に供給された電力はヒータコ
ントローラ１０６から電気コントローラ１１４（すなわ
ち、配線）を介して結合されている。本発明の好適な実
施例では、ヒータは台の組立体の外側ゾーン２０８に第
１コイル２０４を有し、台の組立体１００の内側ゾーン
２１０に第２コイルを有している。破線は内側と外側ゾ
ーンの間の境界を示している。
【００１０】図１に示された温度コントローラ１０４は
熱電対１１８を使用して台１０２の温度を監視する。１
以上の熱電対信号Ｔ1は接続ライン１２０を介して温度
コントローラ１０４に伝送される。制御信号Ｓ１は熱電
対信号Ｔ1に応じて温度コントローラ１０４により発生
される。信号Ｓ１は通常、０から１０ボルトの範囲の電
圧である。信号Ｓ１の特定の大きさは台１０２のための
所望の温度を達成する必要がある電力量及び電流を示し
ている。この値は従来のＰＩＤアルゴリズムを使用して
劇的に調整され、台の温度が所望の値に近づいた時の温
度上昇及び又は過温度を防止する。本発明によると、ヒ
ータコントローラ１０６は信号Ｓ１を処理し、配線を通
って抵抗ヒータ１１２に結合される電力量又は電流を制
限する。
【００１１】ウェーハ１１６は周縁機械クランプ、真空
クランプ、重力等の各種方法で台１０２の表面１１８に
固定されてもよいが、静電チャックが好ましく、それは
台１０２の表面１１８にウェーハ１１６を固定するのを
容易にする。静電チャックの使用はウェーハの安定性を
向上させ、微粒子の発生を減少させる等と同様にウェー
ハから台への均一な熱伝導を促進する。この任意の静電
チャックは静電チャックコントローラ１０８に結合され
た同一平面上の電極１１０1及び１１０2を有するように
想像線で描かれている。静電チャックは２つの同一平面
上の電極１１０ 1及び１１０2を有する二極式チャックと
して作動する。静電チャックコントローラ１０８は各電
極に等しく反対の極性の電圧を加え、電極間に電界を発
生する。この電界は半導体ウェーハ１１６を介して結合
され、ウェーハ１１６の下側に電荷が蓄積されるように
なっていると共に反対の電荷が電極１１０1及び１１０2
に蓄積され、電荷の間の静電力が台１０２の表面１１８
の半導体ウェーハ１１６に保持されるようになってい
る。二極式静電チャックが示されているが、静電チャッ
クの如何なる形式も本発明で使用されることができ、単
一電極を有する単一極構造及び複数の電極を有するイン
ターデジタル構造を備えている。チャックはＡＣ又はＤ
Ｃ電圧により電圧を加えられることができる。
【００１２】図３は図１に示された台の組立体１００の
温度、電流及び電力を制御するシステム３００の概略図
を示している。システム３００はシステムコントローラ
３０２と、温度コントローラ１０４と、ヒータコントロ
ーラ１０６と、台の組立体１００を備えている。特に、
システムコントローラ３０２はコンピュータ又はシステ
ムの全体動作を制御するための温度コントローラ１０４
及びヒータコントローラ１０６に接続される他の同様の
処理装置である。上述したように、温度コントローラ１
０４は接続ライン１２０及び熱電対１１８を介して台の
組立体に接続されている。
【００１３】ヒータコントローラ１０６はヒータ１１２
に同様に接続されている。特に、本発明の好適な実施例
では、ヒータ１１２を備えた２つのヒータコイルがあ
る。第１コイル２０４は台の組立体１００の外側ゾーン
２０８を加熱し、第２コイル２０６は台の組立体１００
の内側ゾーン２１０を加熱する。各コイルはヒータコン
トローラ１０６に接続されるそれぞれ異なるセットの配
線１１４1及び１１４2に接続されている。さらに、電源
３１２はヒータコントローラ１０６に接続されている。
好ましくは、電源３１２は少なくとも２相電力をヒータ
コントローラ１０６に送ることができる１２０／２００
ＶＡＣ電源である。特に、第１の電源ライン３０８はヒ
ータコントローラ１０６に第１相のＡＣ電力を供給し、
第２の電力ライン３１０はヒータコントローラ１０６に
第２相の電力を供給する。
【００１４】ヒータコントローラ１０６は台の組立体に
供給される電流及び又は電力の量を制限する回路を備
え、どのゾーンが電流及び又は電力を供給されるべき
か、電流及び又は電力の比例ゾーン制御、電源３１２に
より供給された電力の位相角制御、及びヒータコントロ
ーラ１０６からヒータ１１２への欠陥のある又は不適切
に接続された配線の検知を制御する。特に、ゾーン制御
モジュール３１８は温度コントローラ１０４から制御信
号Ｓ１を受け取っている。その後、ゾーン制御モジュー
ル３１８は、どの程度の電力がヒータ１１２に供給され
るべきかについての決定をする。例えば、新しい処理ル
ーチンの開始のため、制御信号Ｓ１はヒータの完全な電
力の開始が要求されることを示す情報を運ぶであろう。
そのように、ゾーン制御モジュール３１８はゾーン制御
信号Ｚo＋Ｚiをそれぞれ有する外側ゾーン制御ライン３
２０及び内側ゾーン制御ライン３２２を供給し、台の組
立体１００に十分な電力及び電流を供給し、その温度を
所望の始動温度（すなわち、５５０℃）まで上昇させる
であろう。内側ゾーン制御ライン３２２及び外側ゾーン
制御ライン３２０に沿って供給された信号Ｚo＋Ｚiは位
相角制御モジュール３２４に沿って通過する。位相角制
御３２４は角度制御信号を発する期間、したがって、結
局、配線１１４に供給される電圧、電流及び電力を変え
るのに必要な回路を備えている。適当な位相角制御信号
モジュール及び内部回路の完全な説明は１９９７年１１
月６日に出願され共有譲渡された特許出願08/965,369に
見られるとともに説明されている。回路及び特定の位相
角コントローラが単一コイルヒータの使用のために説明
されているが、本発明に見られると共に説明されている
ように、コントローラはヒータ及び特に２つのコイル２
０４及び２０６内のかなり多数のコイルを制御するよう
に適応されることが可能である。位相角制御信号処理が
実行された後、適切な電流、電圧及び電圧が配線１１４
1及び１１４2を介してヒータ１１２に供給される。
【００１５】さらに、ヒータコントローラ３１８は配線
検知回路３２６を有している。配線検知回路３２６は警
告制御ライン３１６を介して位相角制御モジュール３２
４及びゾーン制御モジュール３１８に接続されている。
配線検知回路３２６は配線１１４1及び１１４2の状態を
評価するために必要な回路を備え、それらがヒータ１１
２の内側ゾーンコイル２０６及び外側ゾーンコイル２０
４に適切に接続されていることを保証する。そのよう
に、システム３００はヒータコントローラ１０６とヒー
タ１１２の間の欠陥のある又は破損された接続を検知可
能である。さらに、システム３００は電力がコントロー
ラ１０６からヒータ１１２に供給される時にゾーンのい
ずれか１つ又は全てに突然の電力損失があるかどうか、
または、必要とされない時に（すなわち、短絡の結果と
して）、電力が１以上のゾーンに加えられるかどうかを
検知することができる。万一、配線検知回路３１６が停
電、短絡、開放又は他の欠陥回路、又はコントローラ１
０６とヒータ１１２の間の逆のゾーンの接続状態にある
と判断した場合には、警告信号Ｗ１が配線制御ライン３
１６に沿って配線検知回路３２６からゾーン制御モジュ
ール３１８に供給される。したがって、ゾーン制御モジ
ュール３１８はヒータ１１２へのすべての電力を停止
し、それへの損傷を防止するであろう。
【００１６】さらに、ゾーン制御モジュール３１８はさ
らなる構成部品を備え、それぞれのゾーンに供給された
電力量及び電流を比例制御する。特に、ゾーン比例制御
モジュール３２８は別のゾーンに関して１つのゾーンに
供給される電力を変えるのに必要な回路を備えている。
本発明の好適な実施例では、ゾーン比例制御モジュール
３２８はヒータコントローラ１０６の出力電力の１００
％を出力コイル２０４に供給し、外側コイル２０４に関
して内側コイル２０６に供給される電力を比例して減少
させる。そのような制御は電位差計３３０により必要な
ように設定、維持及び変更される。電位差計３３０は、
（ダイヤル又は他の同様な制御を介して）又はシステム
コントローラ３０２を通る制御を介して、手動制御に限
定されないものから成る各種手段で制御されることがで
きる。作動において、温度の読みが熱電対１１８及びコ
ネクタライン１２０により温度コントローラ１０４に供
給される間に内側及び外側ゾーンに十分な電力を供給す
る制御信号Ｓ１の結果として、ヒータは台の組立体１０
０を所望の開始温度に加熱する。適切な時間では、温度
コントローラ１０４は設定信号Ｐ１をヒータコントロー
ラ１０６に供給する。ヒータコントローラ１０６はゾー
ン比例制御モジュール３２８で設定信号Ｐ１を処理し、
電位差計３３０の設定により内側電極に供給される電力
を減少させる。すなわち、設定点Ｐ１は電流に関する内
側コイル２０６のためライン３２２に供給される電流及
び電力信号及び外側コイル２０４のためライン３２０に
供給される電力信号を減少させる。
【００１７】図４は本発明により作り出された電力（軸
４０２）に対する温度（軸４０４）のグラフ４００を示
している。したがって、１０アンペアの制限で本発明を
使用することは、電力レベルを（経路４０６に沿って）
上昇させ、ヒータエレメントの抵抗が温度と共に増加す
ると共に電流が１０アンペアに限定される時に比較的直
線的に、最大で、例えば、１２００ワットまで上昇す
る。曲線のこの部分の間、信号Ｓ１は最大値である。一
度、電力が１２００ワットレベルに達すると、ヒータの
抵抗は増加し続け、電流は１０アンペアの限界以下にな
り、部分４１２に沿った曲線が点４０８から点４１４へ
直線的に下がるようになっており、５５０℃の公称温度
が達成され、ヒータは約８００ワット消費する。
【００１８】ヒータに加えられた電流を制限するよりむ
しろ、ヒータに送られる総電力は、例えば、１０００ワ
ットに限定される。そのように、ヒータの抵抗が変化す
ると、ヒータの抵抗に関して、電流制御の入力は反対の
関係で変化され、電力が一定の値（例えば、１０００ワ
ット）に維持されるようになっている。図４に示されて
いるように、そのような電力の限界は曲線４００の平坦
部分４１０を供給する。そのように、電力曲線はほぼ４
００℃以下のすべての温度のための部分４１０に沿って
平坦であり、点４１４でほぼ８００ワットの公称電力消
費に達する前の部分４１２に沿って減少している。その
ような電力の制限はセラミック台内の温度勾配が台に物
理的損傷を引き起こすのに不十分であることを保証す
る。
【００１９】本発明はまたセラミック台の組立体への電
力を制御する方法を備えている。図６は本発明による方
法を示し、上述した台の組立体１００のような台の組立
体への電力を制御する。１以上のゾーンは台の組立体に
供給され、比例電力制御はシステム処理のために必要な
温度プロフィールを達成するように供給されている（す
なわち、台の組立体に配置される半導体ウェーハを加熱
し、物理気相成長法を実行する）。特に、方法６００は
ステップ６０２で始まる一連のステップである。ステッ
プ６０４では、台の組立体を所望の温度に加熱するため
に要求される１００％電力がすべてのゾーンに供給され
る。例えば、所望の電力の定格はほぼ８００から１２０
０ワットの範囲にあるだろう。ステップ６０６では、決
定ステップが実行され、すべてのゾーンに供給されるべ
き電力は適切な極性、方向、接続故障等をチェックされ
る。電力がすべてのゾーンに適切に供給されている場合
には、ステップ６０８が実行され、台の組立体に供給さ
れる電力は温度勾配を所定の設定点にさせる。一度、設
定点が到達されると、ステップ６１０は実行され、台の
組立体内の少なくとも１つのゾーンへの電力比例制御が
供給される。特に、本発明の好適な実施例では、ステッ
プ６０４で、１００％電力が２つのゾーンに加えられ、
ステップ６１０で、１００％電力が台の組立体のゾーン
の１つ（すなわち、外側ゾーン）に加えられ、５０％電
力が台の組立体の２番目のゾーン（すなわち、内側ゾー
ン）に加えられる。
【００２０】ステップ６０６によりすべてのゾーンに電
力が適切に伝送されないことが決定された場合には、そ
の後、ステップ６１４が実行され、パワーダウンが起こ
り、すべての接続は適切な方向又は物理的状態をチェッ
クされる（すなわち、短絡又は開回路状態）。好ましく
は、停電は台の組立体からの電源の自動断線である。好
ましくは、再チェックはシステムオペレータにより実行
される直接動作であり、１以上の接続の修理又は交換を
伴うことがある。一度、ステップ６１４のパワーダウン
及び再チェックが実行されると共に必要な修正がなされ
ると、その方法はステップ６０４に戻り、その後、１０
０％の電力が再びすべてのゾーンに加えられる。その方
法はステップ６１２で終了する。
【００２１】上述した方法では、台の組立体のヒータの
比例制御を達成することが可能であり、主要な動作中の
温度勾配が制御され及び又は保証されるようになってい
る。この向上した制御はセラミックヒータの退化又は亀
裂の可能性を減少する。及び又はヒータコントローラに
対するヒータの不適切な使用又は接続を減少させる。そ
のように、セラミックヒータの寿命は向上され、処理状
態はより容易に制御され、それにより、処理の歩留り又
は最終結果を悪化させることがある処理異常の可能性を
減少させる。ステップ６０６を引き起こし、無応答を示
す通常の状態はヒータコントローラへの内側又は外側ヒ
ータ接続の不注意で不完全な接続、又はヒータコントロ
ーラ１０６の内側と外側ヒータ接続ポートの間の配線の
相互交換となるだろう。ステップ６０６の無応答を示す
他の状態は、配線が故障（短絡又は開回路）した場合、
又は、ヒータコントローラに接続された電源が故障又は
部分的に故障される場合である。
【００２２】上述した装置及び処理はシステム３００で
実行されることができ、そのシステムは図３で見られる
ようにプロセッサベースのシステムコントローラ３０２
により制御されている。図５はシステム３００のブロッ
ク図を示し、そのような能力で使用されることができる
そのようなシステムコントローラ３０２を有する温度、
電流及び電力等の台の組立体機能を制御する。システム
コントローラ３０２は処理装置５０２、メモリ５０４、
大容量デバイス５０６、入力制御装置５０８、及び制御
システムバス５１２にすべてが結合されるディスプレイ
装置５１２を備えている。
【００２３】処理装置５０２は、本発明の台の組立体の
機能を制御するプログラムのようなプログラムを実行す
る時に特定の目的のコンピュータとなる通常の目的のコ
ンピュータを形成する。本発明は、ソフトウェアで実行
されると共に通常の目的のコンピュータにより実行され
るとしてここに説明されているが、当業者は本発明が特
定用途向け集積回路ＡＳＩＣ又は他のハードウェア回路
等のハードウェアを使用して作動可能であることを認識
するだろう。そのように、本発明は全部又は一部、ソフ
トウェア、ハードウェア又は両者を実行することができ
るとして理解されるべきである。
【００２４】処理装置５０２はマイクロプロセッサかメ
モリに記憶された命令を実行可能な他の手段のいずれか
である。メモリ５０４はハードディスク、ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ＲＡＭとＲＯＭの組合せ、又は他のプロセッサ読
み出し可能な記憶媒体を備えることができる。メモリ５
０４は処理装置５０２が実行され、システム３００の実
行を促進する命令を含んでいる。メモリ５０４の命令は
プログラムコードの形式である。プログラムコードは多
数の異なるプログラム言語の１つに従ってもよい。例え
ば、プログラムコードはＣ＋、Ｃ＋＋、ＢＡＳＩＣ、Ｐ
ａｓｃａｌ、又は多数の他の言語で書かれることができ
る。
【００２５】大規模記憶デバイス５０６はデータ及び命
令を記憶し、磁気ディスク又は磁気テープ等のプロセッ
サで読み出し可能な記憶媒体からデータ及びプログラム
コードの命令を検索する。例えば、大規模記憶デバイス
５０６はハードディスクドライブ、フロッピー（登録商
標）ディスクドライブ、テープドライブ、又は光ディス
クドライブとすることができる。大規模記憶デバイス５
０６は処理装置５０２から受け取る支持に応答して命令
を記憶すると共に検索する。大規模記憶デバイス５０６
により記憶されると共に検索されるデータ及びプログラ
ムコードの命令はシステム３００を作動するため処理装
置５０２により使用される。データ及びプログラムコー
ドの命令は最初、大規模記憶デバイス５０６により媒体
から検索され、その後、処理装置５０２による使用のた
めメモリ５０４に搬送される。
【００２６】ディスプレイ装置５１０は処理装置５０２
の制御の下、グラフィック表示と英数字の形式でシステ
ムオペレータに情報を供給する。入力制御装置５０８は
キーボード、マウス、又はライトペンのようなデータ入
力デバイスを処理装置５０２に結合し、チャンバーのオ
ペレータの入力の受取りを供給する。
【００２７】制御システムバス５１２は制御システムバ
ス５１２に結合されるすべてのデバイスの間のデータ及
び制御信号を伝送する。制御システムバス５１２は処理
装置５０２のデバイスに直接接続される単一バスとして
表示されるが、制御システムバス５１２はまたバスの集
合とすることもできる。例えば、ディスプレイ装置５１
０、入力制御装置５０８及び大規模記憶デバイス５０６
は入力出力周辺バスに結合されることができ、処理装置
５０２及びメモリ５０４はローカルプロセッサバスに結
合される。ローカルプロセッサバス及び入力出力周辺バ
スは共に結合され、制御システムバス５１２を形成す
る。
【００２８】システムコントローラ３０２はシステム３
００のエレメントに結合され、半導体ウェーハ処理及び
特に本発明によるヒータ制御の実行を補助する。これら
のエレメントのそれぞれは制御システムバス５１２に結
合され、システムコントローラ３０２とエレメントの間
の通信を容易にする。これらのエレメントは、温度コン
トローラ１０４、ヒータコントローラ１０６及び電源３
１２に限定されないものを含んでいる。システムコント
ローラ３０２はシステムエレメントに信号を供給し、ウ
ェーハ処理の各種時間の間、コントローラヒータの温度
のための動作をこれらのエレメントに実行させる。
【００２９】作動において、処理装置５０２はメモリ５
０４から検索するプログラムコードの命令に応答してシ
ステムエレメントの動作を導く。例えば、一度、ウェー
ハが台の組立体１００に配置されると、処理装置５０２
は十分な電力で、比例制御モードで、加熱エレメントを
作動し、電力ラインの接続チェック等のようにメモリ５
０４から検索される命令を実行する。これらの命令の実
行はシステム３００のエレメントがヒータ１１２を制御
するように作動され、その後にウェーハを処理すること
になる。
【００３０】したがって、抵抗ヒータにより加熱される
セラミック台内の温度勾配を制御する新規な方法及び装
置を示すと共に説明している。しかし、当業者であれ
ば、実施例を開示するこの明細書及び添付図面を考慮し
た後に、この主題の発明の多くの変更、修正、変形及び
他の使用及び適用が明らかとなるであろう。本発明の精
神及び範囲から逸脱することのないすべてのそのような
変更、修正、変形及び他の使用及び適用が本発明により
カバーされるように考慮され、前記特許請求の範囲によ
ってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヒータコントローラに接続される
抵抗ヒータを含むセラミック台の断面図を示している。
【図２】図１の線２−２に沿って見た抵抗ヒータの平面
図を示している。
【図３】本発明によるセラミックヒータへの電力及び電
流を制御するシステムの概略図を示している。
【図４】本発明により制御される抵抗ヒータのための電
力に対する温度のグラフを示している。
【図５】主題の発明のシステムを制御するためのシステ
ムコントローラの詳細図を示している。
【図６】本発明により電力及び電流を制御するための方
法の１連のステップを示している。
【符号の説明】
１０２ 台 １０６ ヒータコントローラ １１２ 抵抗ヒータ ２０４ 外側コイル ２０６ 内側コイル ２０８ 外側ゾーン ２１０ 内側ゾーン ３１２ 電源 ３１８ ゾーン制御モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 3/00 ３７０ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３７０ (72)発明者 ヴィンセント イー バークハート アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95129 サン ホセ リッチフィールド ドライヴ 435−４ (72)発明者 スティーヴン サンソーニ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94552 カストロ ヴァリー シルヴァー キャニオン コート 25761 (72)発明者 マイケル エヌ シュガーマン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94117 サン フランシスコ ベルヴェデ ア ストリート 134 (72)発明者 トー チャン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95131 サン ホセ フェアウェイ グリ ーン サークル 1592

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板支持台の１以上のゾーン内に発生する
    温度勾配を制御する装置であって、 前記台に接続されたヒータコントローラを備え、該ヒー
    タコントローラが１つのゾーン制御モジュールをさらに
    備えていることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記台は１以上のコイルを有する抵抗ヒー
    タをさらに備え、前記１以上のゾーンのそれぞれは前記
    １以上のコイルに対応している請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記ゾーン制御モジュールは前記１以上の
    コイルに供給される電力量を制御する請求項２に記載の
    装置。
  4. 【請求項４】前記ヒータコントローラはゾーン比例制御
    モジュールをさらに備えている請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記ヒータコントローラは前記ゾーン制御
    モジュールに接続された位相角制御モジュールをさらに
    備えている請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】前記ヒータコントローラは前記ゾーン制御
    モジュールに接続された配線検知回路をさらに備えた請
    求項２に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記配線検知回路は前記ヒータコントロー
    ラと前記ヒータの間の１以上の接続状態を評価する請求
    項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記１以上の接続の前記状態はすべてのコ
    イルに適切に接続されたすべての接続と、前記コイルに
    関して反対の１以上の接続と、前記ヒータコントローラ
    から１以上のコイルに電力を伝送しない１以上の接続
    と、不適当な時間に前記ヒータコントローラから１以上
    のコイルに電力を伝送する１以上の接続と、１以上の短
    絡接続及び１以上の開回路接続とから成るグループから
    選択される請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記基板支持台はそれに埋め込まれた抵抗
    ヒータを有するセラミック台である請求項１に記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】１以上のゾーンを有する基板支持台内の
    温度勾配を減少させる方法であって、 （ａ）前記基板支持台の均一な温度勾配のため、前記１
    以上のゾーンのすべてに等しい電力量を加え、 （ｂ）前記１以上のゾーンに伝送された電力レベルのチ
    ェックを行い、 （ｃ）前記基板支持台の温度勾配を所定の設定点に到達
    させ、 （ｄ）前記設定点に到達することにより、前記１以上の
    ゾーンの１つに元の電力量を維持し、前記ゾーンの残り
    の少なくとも１つにより少ない電力を比例して加えるス
    テップを備えていることを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】ステップ（ａ）は、前記基板支持台に接
    続されたヒータコントローラにより作れ出された電力の
    １００％を加えることをさらに含む請求項１０に記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】ステップ（ｂ）は、前記基板支持台と前
    記ヒータコントローラの間の電気接続が適切に接続され
    ているかどうかを決定することをさらに含む請求項１１
    に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記電気コネクタが適切に接続されてい
    ない場合、前記コネクタのパワーダウン及び再チェック
    が実行される請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】ステップ（ｃ）は、前記基板支持台の温
    度を約５５０℃の温度に上昇させることをさらに含む請
    求項１０に記載の方法。
  15. 【請求項１５】ステップ（ｄ）は、前記基板支持台の第
    １の外側ゾーンに１００％電力を加えると共に前記基板
    支持台の第２の内側ゾーンに前記電力の５０％を加える
    ことをさらに含む請求項１１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記基板支持台はセラミック静電チャッ
    クである請求項１０に記載の方法。
  17. 【請求項１７】１以上の温度制御可能なゾーンを有する
    基板支持を制御するシステムにおいて、前記基板支持の
    ためゾーンを形成する温度制御プログラムを実行し、処
    理を実行する時に特定の目的のコントローラとして作動
    する通常の目的のコンピュータシステムでのコンピュー
    タ読取り可能な媒体は、 （ａ）前記基板支持の均一な温度勾配のため、１以上の
    ゾーンのすべてに等しい電力量を加え、 （ｂ）前記１以上のゾーンに伝送された電力レベルのチ
    ェックを実行し、 （ｃ）前記基板支持の温度勾配を所定の設定点に到達さ
    せ、 （ｄ）前記設定点に到達することにより、前記１以上の
    ゾーンの１つに元の電力量を維持すると共に前記ゾーン
    の残りの少なくとも１つにもっと少ない電力を比例して
    加えるステップを備えていることを特徴とするシステ
    ム。
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