[發(fā)明專利]等離子體處理機臺及其射頻窗口溫度控制系統(tǒng)和溫度控制方法

有效

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• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108091586B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 馬冬葉
• 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: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66;G05D23/19
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周乃鑫

本發(fā)明公開了一種射頻窗口溫度控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包含：溫度探頭，其靠近射頻窗口設置，采集射頻窗口實際溫度信息；風扇控制器，其與所述溫度探頭連接，接收射頻窗口實際溫度信息；風扇，其連接風扇控制器的輸出端，由風扇控制器輸出的電源功率驅動運行，控制射頻窗口的溫度；風扇控制器根據預設的射頻窗口溫度指令，向風扇輸出控制風扇運行的電源功率，使射頻窗口實際溫度滿足預設的射頻窗口溫度。本發(fā)明在射頻窗口上設置溫度探頭，能實時監(jiān)測射頻窗口的實際溫度，根據射頻窗口的實際溫度控制風扇的電源功率，實現通過風扇進行硅通孔刻蝕機臺的射頻窗口的溫度控制，保證射頻窗口在刻蝕過程中溫度保持一致，有利于工藝的公知和重復性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種半導體制備中的溫度探測技術，具體涉及一種等離子體處理機臺及其射頻窗口溫度控制系統(tǒng)和溫度控制方法。

背景技術

現有技術中，硅通孔射頻窗口（TSV RF window）的溫度不能控制，只是通過兩個風扇來冷卻窗口。兩個風扇設定在一個標準轉速，無論在反應腔閑置（chamber idle）、低源射頻功率（low source RF power）或者高源射頻功率（high source power）時，風扇都是按照相同的轉速工作。這樣的設計有如下的問題：

1）窗口在長時間閑置之后運行制程時，第一片晶圓制備過程中（waferprocessing），射頻窗口（RF window）的溫度是最低的。然后經過一定時間的射頻功率（RFpower）把窗口加熱到一個穩(wěn)定的溫度。所以第一片晶圓和之后的晶圓，在制備過程中，其射頻窗口的溫度是不一樣的，不利于工藝的控制和重復性。

2）在沒有冷卻需求的條件下，風扇還是工作在一個標準轉速下，造成浪費電能，增加成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種等離子體處理機臺及其射頻窗口溫度控制系統(tǒng)和溫度控制方法，實現僅通過風扇進行硅通孔刻蝕機臺的射頻窗口的溫度控制。

為實現上述目的，本發(fā)明提供一種射頻窗口溫度控制系統(tǒng)，其特點是，該控制系統(tǒng)包含：

溫度探頭，其靠近射頻窗口設置，采集射頻窗口實際溫度信息；

風扇控制器，其與所述溫度探頭連接，接收射頻窗口實際溫度信息；

風扇，其連接風扇控制器的輸出端，由風扇控制器輸出的電源功率驅動運行，控制射頻窗口的溫度；

上述風扇控制器根據預設的射頻窗口溫度指令，向風扇輸出控制風扇運行的電源功率，使射頻窗口實際溫度滿足預設的射頻窗口溫度。

上述控制系統(tǒng)還包含主控電路，其輸出端連接風扇控制器，主控電路接收預設的射頻窗口溫度指令輸出至風扇控制器。

上述主控電路的輸入端連接溫度探頭，接收射頻窗口實際溫度信息向外界反饋輸出。

上述控制系統(tǒng)還包含射頻濾波器，溫度探頭通過所述射頻濾波器將溫度信號輸送到所述風扇控制器和所述主控電路。

上述風扇控制器輸入端連接風扇，接收風扇的轉速反饋。

上述主控電路輸入端連接風扇控制器；當風扇控制器接收的風扇的轉速反饋異常，則輸出風扇報警信號至主控電路，主控電路向外界反饋輸出。

上述控制系統(tǒng)還包含與主控電路連接的人機交互設備，其向主控電路下達預設的射頻窗口溫度指令，并顯示主控電路上傳的射頻窗口實際溫度信息。

上述控制系統(tǒng)設置于硅通孔刻蝕機臺。

一種上述的射頻窗口溫度控制系統(tǒng)的溫度控制方法，其特點是，該溫度控制方法包含：

溫度探頭采集射頻窗口實際溫度信息上傳風扇控制器；