[发明专利]通过电阻式热测量来控制喷头加热

权利要求书

1.一种用于测量等离子体室的喷头的温度以及基于所述温度而控制所述喷头的加热的系统，所述系统包括：

电阻式加热器，其用于加热所述等离子体室的所述喷头；

电阻元件，其热接合至所述等离子体室的所述喷头，其中所述电阻元件包括单一金属，所述单一金属响应于所述单一金属的温度的改变而改变电阻；以及

控制器，其被配置成：

供应功率至所述电阻式加热器以加热所述喷头；

供应电压至所述电阻元件；

测量通过所述电阻元件的电流；

基于供应至所述电阻元件的所述电压和所测得的通过所述电阻元件的所述电流来确定所述电阻元件的电阻；

基于所述电阻元件的所述电阻来确定所述喷头的所述温度；

将所述温度与所述喷头的设定温度进行比较；以及

基于所述比较而控制功率向所述电阻式加热器的所述供应，以控制所述喷头的所述加热。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置成使用通过执行所述电阻元件的原位校准所产生的查找表来确定所述喷头的所述温度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置成：

响应于所述喷头的所述温度小于或等于所述设定温度，增加供应至所述电阻式加热器的所述功率；以及

响应于所述喷头的所述温度大于或等于所述设定温度，减少供应至所述电阻式加热器的所述功率。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电阻元件被封装在绝缘材料中以使所述电阻元件与所述喷头电绝缘，并且其中所述绝缘材料是良好的热导体。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述电阻元件的所述电阻的所述确定不受与所述喷头有关的DC偏置影响。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述DC偏置是由所述等离子体室中的等离子体引起的。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述DC偏置被施加至所述喷头以控制所述等离子体室中的颗粒的流动。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷头包括第一电极，所述系统还包括：

衬底支撑件，其被配置成在处理期间支撑衬底，所述衬底支撑件包括第二电极；

RF产生器，其被配置成产生RF功率；和

气体输送系统，其被配置成供应所述等离子体室中的处理气体，

其中所述控制器还被配置成响应于被供应的所述处理气体而在所述第一电极和所述第二电极上施加所述RF功率，以在所述等离子体室中激励等离子体，并且

其中所述电阻元件的所述电阻的所述确定不受在所述喷头上的由所述等离子体所引起的DC偏置的影响。

9.根据权利要求8所述的系统，其中：

所述控制器被配置成施加DC偏置至所述喷头以控制所述等离子体室中的颗粒的流动；以及

所述电阻元件的所述电阻的所述确定不受施加至所述喷头的所述DC偏置的影响。

10.根据权利要求1所述的系统，其中供应至所述电阻式加热器的所述功率包括AC功率，并且其中供应至所述电阻元件的所述电压包括DC电压。

11.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

第二电阻元件，其热接合至所述喷头上，其中所述第二电阻元件包括所述单一金属；以及

其中所述控制器被配置成：

供应所述电压至所述第二电阻元件；

测量通过所述第二电阻元件的电流；

基于供应至所述第二电阻元件的所述电压和所测得的通过所述第二电阻元件的所述电流而确定所述第二电阻元件的电阻；

基于所述第二电阻元件的所述电阻来确定所述喷头的第二温度；

将所述第二温度与预定阈值温度进行比较；以及

响应于所述第二温度大于或等于所述预定阈值温度，停止功率向所述电阻式加热器的所述供应，以防止所述喷头过热。