[发明专利]用于等离子体处理设备的前馈温度控制

权利要求书

1.一种用于在工件的等离子处理期间控制处理温度的方法，包括：

确定输入到处理室的等离子体功率，所述处理室在所述工件上执行等离子体处理；以及

基于输入的等离子体功率，利用前馈控制信号控制在所述处理室中的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述前馈控制信号还基于外部散热器的温度与被控制的温度的设定点之间的差，并且其中温度控制还包括利用被增加到所述前馈控制信号的反馈控制信号来补偿所测量的温度与温度设定点之间的误差。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体功率包括输入到卡盘的第一偏压功率并且所述前馈控制信号包括偏压功率输入与卡盘温度之间的传递函数，所述卡盘被构造为支撑所述工件。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述等离子体功率包括输入到所述卡盘的第二偏压功率，并且其中所述前馈控制信号包括所述第一偏压功率和所述第二偏压功率的总和与卡盘温度之间的传递函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述温度的步骤还包括：

至少部分地基于所述前馈控制信号来控制在所述处理室与在所述处理室外部的散热器之间的冷却剂流体流动。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，控制所述温度的步骤还包括：

基于增加到所述前馈控制信号的反馈控制信号，控制冷却剂流动并且控制与所述卡盘耦合的热源。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，控制冷却剂流体流动还包括对脉冲宽度调制占空比进行调制，以完全打开以及完全关闭所述冷却剂流体流动通过的阀。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，等离子体功率热负荷包括向所述处理室的源功率输入，并且其中所述前馈控制信号包括所述源功率输入与处理室温度之间的传递函数。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体处理是从由以下处理构成的组中选择的：薄膜蚀刻和薄膜沉积。

10.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有指令，所述指令在由处理系统执行时使得所述系统执行权利要求1的方法。

11.一种温度控制器，包括：

前馈输入，其接收输入到等离子体处理室的等离子体功率的指示，所述等离子体处理室具有由所述温度控制器控制到设定点温度的组件；

处理器，其执行温度控制算法，所述温度控制算法具有基于等离子体功率前馈输入产生控制效果的前馈部分；以及

致动器输出，其提供由所述处理器通过所述温度控制算法产生的致动器信号，所述致动器信号用于减小所述等离子体功率对于所述组件的温度的影响。

12.一种等离子体处理设备，包括：

处理室，其包括与散热器耦合的受到温度控制的组件；

等离子体功率源，其耦合到所述处理室，以在对布置于所述处理室中的工件进行处理的期间给等离子体供应能量；以及

根据权利要求11所述的温度控制器。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述受到温度控制的组件包括卡盘或者喷洒头，所述卡盘被构造为在处理期间支撑所述工件，所述喷洒头被构造为将处理气体供应给所述处理室。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述温度控制器被可通信地耦合到所述等离子体功率源，并且其中前馈控制信号基于从所述等离子体功率源获得的等离子体功率输入。

15.根据权利要求12所述的设备，其中，前馈控制信号被用来通过基于等离子体功率输入和用于所述受到温度控制的组件的温度设定点确定增益组，来补偿所述受到温度控制的组件的等离子体加热，所述增益组包括施加到所述前馈控制线的增益值。