[發明專利]用于等離子處理裝置及其溫度控制方法和校準方法

有效

• 申請號: 201610277839.9
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN107331595B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 謝林;祝飛翼;李天笑
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67;H01L21/683
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

1.一種等離子處理裝置的溫度校準方法，所述等離子處理裝置包括反應腔，反應腔內包括一個下電極，下電極上設置有一個多區加熱器，加熱器上方包括一個靜電夾盤，所述靜電夾盤用于固定待處理基片，所述多區加熱器包括多個獨立加熱區，每個加熱區內包括至少一獨立可控加熱片，一加熱驅動電路包括多個驅動線分別連接到所述每個加熱片，并控制輸入到所述每個加熱片的功率，

其特征在于，所述反應腔頂部或者側壁包括一個熱成像裝置面向所述待處理基片，所述熱成像裝置連接并輸出信號到一個溫度控制器，所述溫度控制器連接到所述加熱驅動電路，所述溫度控制器與用于存儲等離子處理的工藝參數的工藝控制器連接；

所述溫度校準方法包括：

等離子處理步驟，點燃反應腔內的等離子體對基片進行處理；

溫度校準步驟，熄滅等離子體，熱成像裝置對整個基片表面的溫度進行探測并獲得基片表面溫度分布，溫度控制器接收所述工藝控制器傳輸的目標工藝溫度分布數據，并比較所述目標工藝溫度分布數據與探測獲得的基片表面溫度分布數據，根據比較結果，修改至少一個加熱片的加熱功率數值，并存入溫度控制器中，在下一次進入等離子處理步驟時，根據修改后的加熱功率數值控制所述加熱驅動電路，使得基片表面溫度分布符合目標工藝溫度分布。

2.如權利要求1所述的溫度校準方法，其特征在于，所述熱成像裝置是紅外探頭。

3.如權利要求1所述的溫度校準方法，其特征在于，第一次執行等離子處理步驟時，加熱控制器根據預設的加熱功率初始值控制所述加熱驅動電路。

4.如權利要求1所述的溫度校準方法，其特征在于，所述等離子處理步驟中，熱成像裝置不對基片表面溫度進行探測。

5.一種用于等離子處理裝置的溫度控制方法，所述等離子處理裝置包括反應腔，反應腔內包括下電極，下電極上設置有一個多區加熱器，加熱器上方包括一個靜電夾盤，所述靜電夾盤用于固定待處理基片，

所述多區加熱器包括多個獨立加熱區，每個加熱區內包括至少一獨立可控加熱片，一加熱驅動電路包括多個驅動線路分別連接到所述每個加熱片，并控制輸入到所述每個加熱片的功率，

其特征在于，所述反應腔頂部或者側壁包括一個熱成像裝置面向所述待處理基片，所述熱成像裝置連接并輸出信號到一個溫度控制器，所述溫度控制器連接到所述加熱驅動電路，所述溫度控制器與用于存儲等離子處理的工藝參數的工藝控制器連接；

所述溫度控制方法包括：溫度控制數據表獲取步驟和等離子處理步驟，所述溫度控制數據表獲取步驟在所述等離子處理步驟之前；

在溫度控制數據表獲取步驟中，調節輸入到加熱片的功率，通過所述熱成像裝置獲取基片上表面的溫度分布數據，形成溫度控制數據表并儲存入溫度控制器，所述溫度控制數據表包括每個加熱片的溫度和對應的每個加熱片加熱功率數值，

在等離子處理步驟中，溫度控制器接收等離子處理工藝需要的目標溫度分布數據，根據所述目標溫度分布數據查找所述溫度控制數據表，獲得最接近目標溫度分布數據的每個加熱片的加熱功率數值；驅動電路根據所述獲得的多個加熱功率數值驅動每個加熱片，施加射頻功率到反應腔內形成等離子體，進行等離子處理。

6.如權利要求5所述的用于等離子處理裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述溫度控制數據表還包括下電極的可變溫度數據。

7.如權利要求5所述的用于等離子處理裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述溫度控制數據表還包括靜電夾盤的溫度。

8.如權利要求5所述的用于等離子處理裝置的溫度控制方法，其特征在于，還包括一個工藝控制器接收并存儲等離子處理的工藝參數，所述工藝參數包括目標溫度分布數據。

9.如權利要求5所述的用于等離子處理裝置的溫度控制方法，其特征在于，所述熱成像裝置是一個紅外探頭。