[發明專利]一種等離子體電弧監測方法及裝置

有效

• 申請號: 201610200486.2
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107293465B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 徐蕾;飯塚浩;席朝暉;倪圖強
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J37/244
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗;王寶筠

本發明提供一種等離子體電弧監測方法，在利用該對靜電吸盤的電信號進行電弧的監測時，通過將電信號與第一閾值進行比較，獲得第一比較波形，通過將電信號與第二閾值進行比較，獲得第二比較波形，由于第一閾值較小，第一比較波形的脈沖具有更長的持續時間，便于獲取變化較快的電信號的相對較寬的持續時間，而第二波形是通過與較大的閾值比較后獲得波形，也就是說，第二波形中的脈沖代表幅值滿足要求的情況，通過這二者的判斷，可以去除了電信號微小波動或短暫波動等干擾信號，有效的判斷出準確的電弧發生的情況，達到可靠監測等離子體電弧發生的目的。

技術領域

本發明涉及半導體刻蝕技術領域，特別涉及一種等離子體電弧檢測方法。

背景技術

等離子體設備是半導體器件加工工藝中常用的設備，它是將氣體進行電離產生等離子體，通過等離子體對基片表面進行加工，如清洗、刻蝕或襯底等。

在等離子體設備利用等離子體對基片進行表面加工時，若在反應腔室內產生等離子體電弧，會對基片表面造成損害或導致其無法正常工作，有時也會對等離子體設備的反應腔室造成不良的影響。若能在電弧發生時監測到該電弧的發生，則可以避免后續對基片甚至腔室造成的傷害。

在目前，一種等離子體電弧的監測方法為監測濺射靶材的高壓DC電源，通過電弧發生時，引起的瞬時電壓或電流來體現該電弧現象，然而，這種方法僅可以監測到靠近靶材區域的電弧，無法可靠監測等離子體的電弧。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種等離子體電弧檢測方法及裝置，有效監測等離子體電弧的發生。

為實現上述目的，本發明有如下技術方案：

一種等離子體電弧監測方法，其特征在于，包括：

利用靜電吸盤電源的電信號的變化監測等離子體電弧的發生，電信號包括電壓信號或電流信號；

利用靜電吸盤電源的電信號的變化監測等離子體電弧的發生的步驟包括：

將電信號與第一閾值進行比較，獲得第一比較波形；

將電信號與第二閾值進行比較，獲得第二比較波形，其中，第二閾值大于第一閾值；

判斷第一比較波形中的脈沖的持續時間是否在預設時長范圍內，以輸出第三波形，第三波形中的脈沖對應第一比較波形中脈沖持續時間在預設時長范圍內的脈沖，并判斷在第三波形的脈沖持續時間內，第二比較波形中是否也存在脈沖，若是，則認為有一次等離子體電弧發生。

可選的，利用靜電吸盤電源的電信號的變化監測等離子體電弧的發生的步驟包括：

將電信號與第一閾值進行比較，獲得第一比較波形；

將電信號與第二閾值進行比較，獲得第二比較波形，其中，第二閾值大于第一閾值；

判斷第一比較波形中的脈沖的持續時間是否在預設時長范圍內，以輸出第三波形，第三波形中的脈沖對應第一比較波形中脈沖持續時間在預設時長范圍內的脈沖，判斷在第三波形的脈沖持續時間內，第二比較波形中是否也存在脈沖，若是，則認為有一次等離子體電弧發生。

可選的，在認為有一次等離子體電弧發生之后，還包括：

輸出預設周期的脈沖波形，以用于電弧的識別。

可選的，靜電吸盤電源的電信號來自靜電吸盤高壓直流轉換器的電流檢測端口。

可選的，判斷在第三波形的脈沖持續時間內，第二比較波形中是否也存在脈沖的方法包括：

將第二比較波形中的脈沖進行延時，延時結束的時間在第三波形的脈沖翻轉之后的預定時間內，以輸出第四波形；