[发明专利]一种温度控制器

权利要求书

1.一种温度控制器，包括：

前馈输入，用于在执行工艺配方期间接收要输入到等离子体处理腔室的等离子体功率的指示；

反馈输入，用于接收部件的实际温度的指示，所述部件被所述温度控制器控制达设定温度；

处理器，用于执行具有反馈部分的温度控制算法，所述反馈部分基于所述实际温度反馈输入与所述设定温度之间的差异来生成控制力；以及

致动器输出，用于提供由所述处理器根据所述温度控制算法生成的致动器信号，所述致动器信号用于在所述温度低于所述设定温度时完全地停止至所述温度受控的部件的冷却液流量。

2.如权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述控制算法进一步包括前馈部分，所述前馈部分基于所述等离子体功率前馈输入生成控制力，以降低所述等离子体功率对所述部件的温度的影响。

3.如权利要求2所述的温度控制器，其特征在于，所述处理器进一步基于与所述工艺配方的执行步骤同在前或随后的等离子体工艺配方步骤之间的所述等离子体输入功率中的变化和所述设定温度中的变化的关键值配对相关联的第一增益值组来生成所述前馈控制力。

4.如权利要求3所述的温度控制器，其特征在于，所述处理器进一步基于与所述执行步骤同在前或随后的等离子体工艺配方步骤之间的所述等离子体输入功率中的变化和设定温度中的变化的关键值配对相关联的瞬态增益值组来生成所述前馈控制力。

5.如权利要求4所述的温度控制器，其特征在于，所述瞬态增益值组被应用一持续时间，所述持续时间取决于要被控制的部件的温度和所述设定温度中的变化。

6.如权利要求3所述的温度控制器，其特征在于，所述致动器信号用于调制脉宽调制占空比以完全地打开以及完全地关闭冷却液流经的阀，所述脉宽调制至少部分地基于所述第一增益值组。

7.如权利要求2所述的温度控制器，其特征在于，所述处理器用于进一步在所述腔室处于闲置状态时，响应于越过阈值的所述部件的温度，基于查表值来修改所述冷却液流速。

8.如权利要求2所述的温度控制器，其特征在于，所述等离子体功率包括至夹盘的第一偏压功率输入，所述夹盘配置为支撑工件，并且其中所述等离子体功率前馈输入包括所述第一偏压功率输入与所述温度受控的部件的温度之间的传递函数。

9.如权利要求8所述的温度控制器，其特征在于，所述温度受控的部件是工艺气体喷淋头，并且其中至所述温度受控的部件的冷却液流穿过嵌入在所述喷淋头中的冷却剂通道。

10.如权利要求9所述的温度控制器，其特征在于，m个独立受控的加热元件嵌入在所述喷淋头内，其中所述冷却剂回路是嵌入在所述喷淋头内的n个冷却剂回路中的一个，并且m不等于n。

11.一种温度控制器，包括：

前馈输入，用于在执行工艺配方期间接收要输入到等离子体处理腔室的等离子体功率的指示；

反馈输入，用于接收部件的实际温度的指示，所述部件被所述温度控制器控制达设定温度，其中所述温度受控的部件是工艺气体喷淋头；

处理器，用于执行具有反馈部分的温度控制算法，所述反馈部分基于所述实际温度反馈输入与所述设定温度之间的差异来生成控制力，其中所述控制算法进一步包括前馈部分，所述前馈部分基于所述等离子体功率前馈输入生成控制力以降低所述等离子体功率对所述部件的温度的影响，并且其中所述处理器进一步基于与所述工艺配方的执行步骤同在前或随后的等离子体工艺配方步骤之间的所述等离子体输入功率中的变化和所述设定温度中的变化的关键值配对相关联的第一增益值组来生成所述前馈控制力；以及

致动器输出，用于提供由所述处理器根据所述温度控制算法生成的致动器信号，所述致动器信号用于在所述温度低于所述设定温度时完全地停止至所述温度受控的部件的冷却液流量。