[發(fā)明專利]等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210585488.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN103903951A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪政源;陳威宇;吳奕達(dá);楊思華;孫嘉鴻;翁敏航;吳以德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32;H01J37/24
• 代理公司: 北京泰吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制程的回饋控制方法及其系統(tǒng)，特別是涉及一種等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

化學(xué)氣相沉積法(Chemical?vapor?deposition，CVD)為半導(dǎo)體與液晶顯示器等光電領(lǐng)域中最常見也最廣為使用的鍍膜技術(shù)，乃是將基材曝露于一種或多種不同的前驅(qū)物下，在基材的表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或化學(xué)分解來(lái)產(chǎn)生欲沉積的薄膜。而等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(Plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition，PECVD)為利用等離子體增加前驅(qū)物的反應(yīng)速率，使其得以在低溫的環(huán)境下進(jìn)行鍍膜，為半導(dǎo)體與液晶顯示器等領(lǐng)域中最廣泛使用的主要原因。

然而，在現(xiàn)今光電產(chǎn)業(yè)的鍍膜技術(shù)中，無(wú)論是黃光制程、沉積制程或是等離子體制程等，都無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控制程條件以隨時(shí)進(jìn)行制程參數(shù)的修正，而是必須在基板上已完成部分的鍍膜制程后，利用相關(guān)量測(cè)儀器測(cè)量在基板上所形成的鍍膜結(jié)果，再進(jìn)行制程參數(shù)的修正，需經(jīng)過反復(fù)的測(cè)試與調(diào)整，直到產(chǎn)生符合需求的結(jié)果，而這些反復(fù)的制程修正及調(diào)整的過程，不僅耗費(fèi)生產(chǎn)成本也讓整體的制程時(shí)間增加。此外，即使經(jīng)調(diào)整后已得到適當(dāng)?shù)闹瞥虆?shù)，但是在實(shí)際制造時(shí)仍可能會(huì)因?yàn)闄C(jī)臺(tái)的漂移現(xiàn)象，使得最后產(chǎn)品仍有不符合需求的情況發(fā)生。

上述制程所發(fā)生的問題，不但會(huì)造成生產(chǎn)成本與制程時(shí)間的浪費(fèi)，對(duì)于產(chǎn)品良率的提升也會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因此，提供一種能實(shí)時(shí)控制制程條件以精確掌握制程結(jié)果的方法，為本發(fā)明研究探討的重要方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能實(shí)時(shí)監(jiān)控制程條件以精確掌握制程結(jié)果的等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法。

本發(fā)明等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法，包含以下步驟：

(A)建立一個(gè)等離子體系統(tǒng)，用以在一個(gè)基板的表面進(jìn)行預(yù)定的等離子體制程，該等離子體系統(tǒng)具有一個(gè)進(jìn)行等離子體制程的等離子體產(chǎn)生腔室、一個(gè)光傳感器，用以感測(cè)自該等離子體產(chǎn)生腔室發(fā)出的光，并將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)放光光譜、一個(gè)用以控制該等離子體系統(tǒng)的制程參數(shù)的操作模塊，及一個(gè)電連接于該光傳感器與該操作模塊的控制模塊，且該控制模塊具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)庫(kù),包括多種對(duì)應(yīng)不同等離子體制程條件的等離子體標(biāo)準(zhǔn)光譜。

(B)利用該光傳感器檢測(cè)該等離子體產(chǎn)生腔室中氣體電離產(chǎn)生等離子體時(shí)所發(fā)出的光，并將其轉(zhuǎn)換得到一個(gè)放光光譜。

(C)將該光傳感器測(cè)得的放光光譜傳送至該控制模塊，并將該放光光譜與該標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)庫(kù)中相對(duì)應(yīng)等離子體制程條件的等離子體標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比對(duì)，再依該比對(duì)結(jié)果自該控制模塊對(duì)該操作模塊輸出一個(gè)控制信號(hào)。

較佳地，本發(fā)明所述的等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法，在該步驟(C)中是將該放光光譜與該相對(duì)應(yīng)的等離子體標(biāo)準(zhǔn)光譜的波長(zhǎng)、特征波峰積分面積，及能量強(qiáng)度的至少一項(xiàng)進(jìn)行比對(duì)。

較佳地，本發(fā)明所述的等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法，在該步驟(C)中該放光光譜與該等離子體標(biāo)準(zhǔn)光譜的比對(duì)結(jié)果不同時(shí)，該控制模塊對(duì)該操作模塊輸出一個(gè)調(diào)變制程參數(shù)的控制信號(hào)；而該放光光譜與該等離子體標(biāo)準(zhǔn)光譜的比對(duì)結(jié)果相同時(shí)，該控制模塊對(duì)該操作模塊輸出一個(gè)制程參數(shù)不變的控制信號(hào)。

較佳地，本發(fā)明所述的等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法，該等離子體系統(tǒng)的操作模塊具有一個(gè)射頻信號(hào)產(chǎn)生器、一個(gè)用以控制進(jìn)入該等離子體產(chǎn)生腔室的氣體流量的質(zhì)流控制器，及一個(gè)用以控制該等離子體產(chǎn)生腔室中該基板的溫度的熱控制器，而該步驟(C)的控制模塊對(duì)該操作模塊輸出該調(diào)變制程參數(shù)的控制信號(hào)時(shí)，則對(duì)應(yīng)調(diào)整該射頻信號(hào)產(chǎn)生器的功率、該質(zhì)流控制器的氣體流量，及該熱控制器的加熱溫度的至少一項(xiàng)。

較佳地，本發(fā)明所述的等離子體系統(tǒng)的回饋控制方法，在該步驟(B)中該光傳感器間隔地檢測(cè)該等離子體產(chǎn)生腔室中氣體電離產(chǎn)生等離子體時(shí)所發(fā)出的光,該間隔時(shí)間為1至30秒。

此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能有效地節(jié)省制程時(shí)間及制作成本的等離子體系統(tǒng)。

本發(fā)明等離子體系統(tǒng)用以在一個(gè)基板的表面進(jìn)行預(yù)定的等離子體制程，包含一個(gè)等離子體產(chǎn)生腔室、一個(gè)操作模塊、一個(gè)光傳感器，及一個(gè)控制模塊。

該等離子體產(chǎn)生腔室用以將輸入的氣體進(jìn)行電離產(chǎn)生等離子體。

該操作模塊與該等離子體產(chǎn)生腔室電連接，而用以控制該等離子體制程的制程參數(shù)，該操作模塊包括一個(gè)用以控制該氣體的電離程度的射頻信號(hào)產(chǎn)生器、一個(gè)用以控制氣體輸入該等離子體產(chǎn)生腔室的質(zhì)流控制器，及一個(gè)用以控制該等離子體產(chǎn)生腔室中該基板的溫度的熱控制器。