[發明專利]控制系統及其控制方法無效

申請號：	201210580809.7	申請日：	2012-12-26
公開（公告）號：	CN103074617A	公開（公告）日：	2013-05-01
發明（設計）人：	喬徽	申請（專利權）人：	光達光電設備科技（嘉興）有限公司
主分類號：	C23C16/52	分類號：	C23C16/52
代理公司：	上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237	代理人：	鄭瑋
地址：	314300 浙江省嘉興市***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	控制系統及其控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別是涉及一種控制系統及其控制方法。

背景技術

半導體器件的制備需要經過沉積工藝、刻蝕工藝、離子注入工藝等多個過程。在沉積工藝、刻蝕工藝、離子注入工藝等工藝中，需要將晶圓(Wafer)放置于可密閉的反應腔(Chamber)中，以對所述晶圓進行工藝處理。在所述反應腔內，溫度的控制對所述反應腔內的微環境起著舉足輕重的作用，因此，控制反應腔內的溫度對工藝處理非常重要。

以下以沉積工藝為例具體說明在現有技術中對反應腔內的溫度進行控制的方法。現有的沉積工藝通常利用兩種或兩種以上的源物質發生反應，在襯底上形成相應的沉積材料層，現有技術中沉積設備的反應腔的結構如圖1所示。在圖1中，在反應腔110內，襯底150放置于托盤140上，進氣管路121用于向反應腔110內輸送氣體，用于將反應氣體和/或載體氣體提供至襯底150，托盤140下方放置加熱單元130，用于對襯底150進行加熱，出氣管路122用于向反應腔110外排除氣體。控制單元161控制所述加熱單元130的功率輸出，以使得所述托盤140和所述襯底150的溫度達到目標溫度。

在現有技術中，所述控制單元161根據所述托盤140和/或所述襯底150的目標溫度設定控制參數，通過控制所述加熱單元130功率或電流等控制所述加熱單元130對所述托盤140和/或所述襯底150進行加熱。但在反應腔110內為一密閉的微環境，所述微環境中的氣體的組分、流量、流速或壓力等，都會影響所述微環境，從而影響所述托盤140和/或所述襯底150的溫度，進一步地會影響所述控制單元161的調節能力和調節精度。比如，在沉積GaN-LED外延片的工藝中根據不同的工藝條件需要會存在以下的情況，一種可能為所述微環境中所述氣體主要由導熱性較好的氫氣和氨氣組成的混合氣體，另一種可能為所述微環境中所述氣體主要由導熱性一般的氮氣和氨氣組成的混合氣體，還有一種可能所述微環境中所述氣體主要由氫氣、氮氣和氨氣組成的混合氣體，如果在上述各種情況下選擇同樣的所述控制參數，由于各種情況下氣體的導熱性不同，使得兩種情況下的所述微環境不同，使得所述托盤140和/或所述襯底150被加熱的情況不同，從而影響所述沉積材料層的性能。

因此，如何根據反應腔內微環境的不同，實現對加熱單元的精準控制，已成為本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

現有技術的控制系統無法根據反應腔內微環境的不同，實現對加熱單元的精準控制，本發明提供一種能解決上述問題的控制系統及其控制方法。

本發明提供一種控制系統，用于控制半導體加工設備的加熱單元對反應腔內的托盤或/和襯底進行加熱，所述控制系統包括：

探測單元，用于探測所述反應腔內的氣體信息；

參數設定單元，用于基于所述氣體信息設定控制參數；

控制單元，與所述參數設定單元相連，所述控制單元基于所述參數設定單元設定的控制參數控制所述加熱單元進行加熱。

進一步的，在所述控制系統中，所述參數設定單元包括：

參數存放單元，用于存放氣體信息與控制參數的對應關系；

參數選擇單元，分別與所述探測單元和所述參數存放單元相連，所述參數選擇單元基于所述氣體信息通過查找所述參數存放單元確定所述控制參數。

進一步的，在所述控制系統中，所述氣體信息包括反應腔內的氣體的組分、流量、流速和壓力中的一種或幾種。

進一步的，在所述控制系統中，所述半導體加工設備為LED外延片外延設備，所述氣體包括氨氣和氫氣混合氣體、氨氣和氮氣混合氣體或氨氣和氫氣與氮氣混合氣體。