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公開番号2024156650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2024095690,2023524215
出願日2024-06-13,2022-01-20
発明の名称基板処理システムの複数の質量流量コントローラ(MFC)の較正動作を実行するための方法、システム、及び装置
出願人アプライドマテリアルズインコーポレイテッド,APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
代理人園田・小林弁理士法人
主分類H01L 21/205 20060101AFI20241029BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ(MFC)の較正動作を実行する方法、システム及び装置を提供する。
【解決手段】複数の設定点にわたる目標流量の範囲について修正された流量曲線を生成する方法は、較正動作のために複数のMFCに優先順位を付けることを含む。優先順位を付けることは、複数のMFCの各MFCの動作時間を特定すること及び各MFCの動作時間に従って、複数のMFCをランクリスト内にランク付けすることを含む。方法はまた、ランクリストに従って、基板処理システムのアイドル時間中に、複数のMFCの較正動作を実行することを含む。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行する方法であって、
前記較正動作のために前記複数のＭＦＣに優先順位を付けることであって、
前記複数のＭＦＣの各ＭＦＣの動作時間を特定すること、及び
各ＭＦＣの前記動作時間に従って、前記複数のＭＦＣをランクリスト内にランク付けすることを含む、優先順位を付けることと、
前記ランクリストに従って、前記基板処理システムのアイドル時間中に、前記複数のＭＦＣの前記較正動作を実行することとを含み、前記較正動作は、
第１のＭＦＣをフローモードに設定して、前記第１のＭＦＣを通して目標流量でガスを流すこと、
前記ガスを質量流量計に導くこと、
前記ガスの前記目標流量を、複数の設定点に対応する複数の流量に１つずつ変化させること、及び
前記質量流量計を使用して、前記複数の設定点の各々における前記ガスの測定された流量を確認することを含む、方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記アイドル時間は、基板が前記基板処理システムの処理チャンバの処理空間の外側にある時間である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記較正動作は、前記複数の設定点の各設定点について、
前記目標流量に対する前記測定された流量の流量比を特定すること、及び
前記測定された流量を修正する修正された流量を特定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記流量比が、第１の許容範囲外にあるか又は前記第１の許容範囲よりも狭い第２の許容範囲内にある場合、前記修正された流量は無視される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記較正動作は、
前記複数の設定点の各設定点について前記修正された流量をグラフ内にプロットすること、及び
滑らかな曲線フィッティングを使用して、前記グラフ内の前記複数の設定点の各設定点について前記修正された流量を接続し、前記第１のＭＦＣについて修正された流量曲線を生成することを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記修正された流量曲線に沿って配置された第２の設定点であって、前記複数の設定点とは異なる第２の設定点に対応する第２の修正された流量を特定することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各ＭＦＣの前記動作時間は、それぞれの前記ＭＦＣについての前回の較正以後の、それぞれの前記ＭＦＣがフローモードに設定されている合計時間であり、前記複数のＭＦＣの各ＭＦＣの前記動作時間は、前記ランクリストにおいて最大動作時間から最小動作時間までランク付けされる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記較正動作は、前記複数のＭＦＣの他のＭＦＣよりも前に、前記最大動作時間に対応する前記第１のＭＦＣについて実行されるように、前記ランクリストに従って実行される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
指示命令を含む、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行するための非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記指示命令は、実行されると、複数の動作を実行させ、前記複数の動作は、
前記較正動作のために前記複数のＭＦＣに優先順位を付けることであって、
前記複数のＭＦＣの各ＭＦＣの動作時間を特定すること、及び
各ＭＦＣの前記動作時間に従って、前記複数のＭＦＣをランクリスト内にランク付けすることを含む、優先順位を付けることと、
前記ランクリストに従って、前記基板処理システムのアイドル時間中に、前記複数のＭＦＣの前記較正動作を実行することとを含み、前記較正動作は、
第１のＭＦＣをフローモードに設定して、前記第１のＭＦＣを通して目標流量でガスを流すこと、
前記ガスを質量流量計に導くこと、
前記ガスの前記目標流量を、複数の設定点に対応する複数の流量に１つずつ変化させること、及び
前記質量流量計を使用して、前記複数の設定点の各々における前記ガスの測定された流量を確認することを含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１０】
前記アイドル時間は、基板が前記基板処理システムの処理チャンバの処理空間の外側にある時間である、請求項９に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
[0001] 複数の態様は、広くは、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行するための方法、システム、及び装置に関する。一態様では、複数の設定点にわたる目標流量の範囲について修正された流量曲線が生成される。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
[0002] 基板処理動作で使用される質量流量コントローラ（ＭＦＣ）は、幾つかの不具合を伴うことがある。例えば、ＭＦＣは、ドリフト、リーク、及び／又はシフトオンゼロ（shift-on-zero）を含み得る。ドリフトとは、ＭＦＣがもはや同じ動作条件で同じ質量流量を供給しないことである。リークとは、ＭＦＣが本来流れが発生するべきでない動作条件に設定されているときにもかかわらず、ＭＦＣを通って流れる流量があることをいう。シフトオンゼロとは、ＭＦＣがＭＦＣを通って流れる流量があることを示しているが、実際にはＭＦＣを通って流れる流量がないことをいう。
【０００３】
[0003] 上述の不具合に対処する試みは、コスト及び人的労力の実質的な支出、実質的な機械のダウンタイム、並びに実質的な動作遅延に関し、ＭＦＣが動作する動作流量の全範囲を正確に考慮していない。更に、不具合に対処できなかった場合、処理結果（堆積された膜の厚さや堆積された膜の品質など）に影響を与え、デバイス性能を阻害し得る。ドリフトを検出するための労力は報われず、処理された基板の特性が測定されるまで分からないことがある。また、ドリフトの測定又は検出が不正確なこともある。
【０００４】
[0004] したがって、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）を自動的に修正することを容易にして、動作流量の範囲にわたりＭＦＣを正確に修正することを容易にし、コスト及び人的労力の支出を低減させること、機械のダウンタイムを低減させること、並びに動作遅延を短縮することを促進する、改善された方法、システム、及び装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005] 複数の態様は、広くは、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行するための方法、システム、及び装置に関する。一態様では、複数の設定点にわたる目標流量の範囲について修正された流量曲線が生成される。一態様では、較正動作を使用して、複数のＭＦＣを自動的に修正する。
【０００６】
[0006] 一実施態様では、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行する方法が、較正動作のために複数のＭＦＣに優先順位を付けることを含む。優先順位を付けることは、複数のＭＦＣの各ＭＦＣの動作時間を特定すること、及び、各ＭＦＣの動作時間に従って、複数のＭＦＣをランクリスト内にランク付けすることを含む。該方法は、ランクリストに従って、基板処理システムのアイドル時間中に、複数のＭＦＣの較正動作を実行することを含む。較正動作は、第１のＭＦＣをフローモードに設定して、第１のＭＦＣを通して目標流量でガスを流すことを含む。較正動作は、ガスを質量流量計（mass flow verifier）に導くこと、及びガスの目標流量を複数の設定点に対応する複数の流量に１つずつ変化させることを含む。較正動作は、質量流量計を使用して、複数の設定点の各々におけるガスの測定された流量を確認することを含む。
【０００７】
[0007] 一実施態様では、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行するための非一時的なコンピュータ可読媒体が、指示命令を含む。該指示命令は、実行されると、複数の動作を実行させる。複数の動作は、較正動作のために複数のＭＦＣに優先順位を付けることを含む。優先順位を付けることは、複数のＭＦＣの各ＭＦＣの動作時間を特定すること、及び、各ＭＦＣの動作時間に従って、複数のＭＦＣをランクリスト内にランク付けすることを含む。複数の動作は、ランクリストに従って、基板処理システムのアイドル時間中に、複数のＭＦＣの較正動作を実行することを含む。較正動作は、第１のＭＦＣをフローモードに設定して、第１のＭＦＣを通して目標流量でガスを流すことを含む。較正動作は、ガスを質量流量計（mass flow verifier）に導くこと、及びガスの目標流量を複数の設定点に対応する複数の流量に１つずつ変化させることを含む。較正動作は、質量流量計を使用して、複数の設定点の各々におけるガスの測定された流量を確認することを含む。
【０００８】
[0008] 一実施態様では、基板処理システムが、処理空間を含む処理チャンバを含む。基板処理システムは、処理チャンバに結合されたガス回路を含む。ガス回路は、複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）を含み、１以上の供給ラインが、処理チャンバと複数のＭＦＣとの間に結合され、分流ラインが、複数のＭＦＣと質量流量計との間に結合されている。基板処理システムは、コントローラを含む。該コントローラは、指示命令を含む。該指示命令は、実行されると、複数の動作を実行させる。複数の動作は、較正動作のために複数のＭＦＣに優先順位を付けることを含む。優先順位を付けることは、複数のＭＦＣの各ＭＦＣの動作時間を特定すること、及び、各ＭＦＣの動作時間に従って、複数のＭＦＣをランクリスト内にランク付けすることを含む。複数の動作は、ランクリストに従って、基板処理システムのアイドル時間中に、複数のＭＦＣの較正動作を実行することを含む。較正動作は、第１のＭＦＣをフローモードに設定して、第１のＭＦＣを通して目標流量でガスを流すことを含む。較正動作は、ガスを質量流量計（mass flow verifier）に導くこと、及びガスの目標流量を複数の設定点に対応する複数の流量に１つずつ変化させることを含む。較正動作は、質量流量計を使用して、複数の設定点の各々におけるガスの測定された流量を確認することを含む。
【０００９】
[0009] 本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって行うことができ、その幾つかを添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は例示的な実施形態を示しているに過ぎず、したがって、その範囲を限定するものとみなされるべきではなく、本開示は他の同等に有効な実施形態を許容し得ることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
[0010] 一実施態様による、処理チャンバを有する基板処理システムの概略断面図である。
[0011] 一実施態様による、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の概略断面図である。
[0012] 一実施態様による、基板処理システムの複数の質量流量コントローラ（ＭＦＣ）の較正動作を実行する方法の概略ブロック図である。
[0013] 一実施態様による、図３Ａで示されている動作の較正動作を実行することの概略ブロック図である。
[0014] 一実施態様による、グラフの概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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