JP5433171B2 - 試料温度の制御方法 - Google Patents
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Description
まず、ステップS2−1において、実施例1のステップS1−1と同様にして、センタ、ミドル、エッジの各部のウエハ温度x1とセンサ温度y1の時間変化を測定する。ステップS2−2において、ステップS2−1と全く同じタイムシーケンスでヒータ電力u1をステップ状に増加させ、試料台温度x3の変化を図6の放射温度計で測定する。ステップS2−3において、ステップS2−1,2−2で測定したヒータ電力u1、ウエハ温度x1、センサ温度y1および試料台温度x3の関係を式(5)で近似する。具体的な近似手法としては、最小二乗法を用いて、定数行列A11〜A33、B11〜B31の値を決定する。
2 ポンプ
3 圧力制御用のバルブ
4 圧力計
5 マグネトロン
6 導波管
7 石英窓
8 プラズマ
9 ガス導入口
10 試料台
11 試料
12 フッ化バリウム製窓
13 ヒータ
14 ヒータ電源
15 温度センサ
16 制御演算装置
18 高周波電源
19 整合器
20 循環冷媒冷却装置
Claims (5)
- 内部を冷却する冷媒が流れる流路と、内部を加熱するヒータと、内部の温度を測る温度センサとを具備する試料台に載置されプラズマ処理中の試料の温度を制御する試料温度の制御方法において、
プラズマ入熱が十分小さい場合、前記冷媒の温度を所望の温度に設定しプラズマ処理のない状態で事前に計測された、前記温度センサの温度の時間変化と前記試料の温度の時間変化と前記所望の温度を減じた温度センサの温度と前記所望の温度を減じた試料の温度と前記ヒータへの供給電力との相関関係を連立一次微分方程式で近似し、
前記近似された連立一次微分方程式に基づいた同形観測によって、前記プラズマ処理中の温度センサの温度と前記プラズマ処理中のヒータへの供給電力から前記プラズマ処理中の試料の温度を予測し、
前記予測された試料の温度を用いて前記プラズマ処理中の試料の温度をフィードバック制御することを特徴とする試料温度の制御方法。 - 内部を冷却する冷媒が流れる流路と、内部を加熱するヒータと、内部の温度を測る温度センサとを具備する試料台に載置されプラズマ処理中の試料の温度を制御する試料温度の制御方法において、
プラズマ入熱が十分小さい場合、前記冷媒の温度を所望の温度に設定しプラズマ処理のない状態で事前に計測された、前記温度センサの温度の時間変化と前記試料の温度の時間変化と前記試料台の表面温度の時間変化と前記所望の温度を減じた温度センサの温度と前記所望の温度を減じた試料の温度と前記所望の温度を減じた試料台の表面温度と前記ヒータへの供給電力との相関関係を連立一次微分方程式で近似し、
前記近似された連立一次微分方程式に基づいた同形観測によって、前記プラズマ処理中の温度センサの温度と前記プラズマ処理中の試料台の表面温度と前記プラズマ処理中のヒータへの供給電力から前記プラズマ処理中の試料の温度を予測し、
前記予測された試料の温度を用いて前記プラズマ処理中の試料の温度をフィードバック制御することを特徴とする試料温度の制御方法。 - 請求項1に記載の試料温度の制御方法において、
前記所望の温度が異なる条件毎または前記冷媒の流量が異なる条件毎に近似された連立一次微分方程式を作成し、
前記所望の温度が異なる条件毎または前記冷媒の流量が異なる条件毎に同形観測に用いるための近似された連立一次微分方程式を切換えることを特徴とする試料温度の制御方法。 - 請求項2に記載の試料温度の制御方法において、
前記所望の温度が異なる条件毎または前記冷媒の流量が異なる条件毎に近似された連立一次微分方程式を作成し、
前記所望の温度が異なる条件毎または前記冷媒の流量が異なる条件毎に同形観測に用いるための近似された連立一次微分方程式を切換えることを特徴とする試料温度の制御方法。 - 内部を冷却する冷媒が流れる流路と、内部を加熱するヒータと、内部の温度を測る温度センサとを具備する試料台に載置されプラズマ処理中の試料の温度を制御する試料温度の制御方法において、
前記冷媒の温度を所望の温度に設定しプラズマ処理のない状態で事前に計測された、前記温度センサの温度の時間変化と前記試料の温度の時間変化と前記試料台の表面温度の時間変化と前記所望の温度を減じた温度センサの温度と前記所望の温度を減じた試料の温度と前記所望の温度を減じた試料台の表面温度と前記ヒータへの供給電力との相関関係を第一の連立一次微分方程式で近似し、
前記近似された第一の連立一次微分方程式に基づいた同形観測によって、前記試料の温度と前記試料台の表面温度を予測し、
任意の異なるプラズマ条件で計測された試料の温度の時間変化と任意の異なるプラズマ条件で計測された温度センサの温度と前記予測された試料の温度と前記予測された試料台の表面温度とプラズマ入熱量との相関関係を第二の連立一次微分方程式で近似し、
前記近似された第二の連立一次微分方程式に基づいた同形観測によって、所望のプラズマ処理中の温度センサの温度と前記所望のプラズマ処理中の試料台の表面温度と前記所望のプラズマ処理中のヒータへの供給電力と前記所望のプラズマ処理中のプラズマ入熱量から前記所望のプラズマ処理中の試料の温度を予測し、
前記所望のプラズマ処理中の予測された試料の温度を用いて前記所望のプラズマ処理中の試料の温度をフィードバック制御し、
前記所望のプラズマ処理中のプラズマ入熱量は、前記任意の異なるプラズマ条件で求められた試料の温度の変化と前記任意の異なるプラズマ条件で求められた温度センサの温度の変化との関係式と、前記所望のプラズマ処理中のプラズマ入熱による温度センサの温度変化と、を用いて求められた試料の温度変化を前記第二の連立一次微分方程式の微分項を0とした式に代入することによって求められることを特徴とする試料温度の制御方法。
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