[發明專利]背壓氣路裝置、反應腔室基座背壓控制方法及反應腔室

在審

• 申請號: 202010413145.X
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111599718A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉暢;鄭波;榮延棟;文莉輝
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種背壓氣路裝置，用于向半導體反應腔室的基座提供背吹氣體，所述基座用于支撐待加工晶片，其特征在于，所述裝置包括：供氣管路、背吹氣路、背吹旁路和控制單元；其中，

所述背吹氣路的進氣端連通所述供氣管路的出氣端，所述背吹氣路的出氣端用于向所述基座供給背吹氣體；

所述背吹旁路的兩端分別連通所述供氣管路的出氣端和所述反應腔室，用于將所述供氣管路中的氣體輸送至所述反應腔室；

所述供氣管路的進氣端設有質量流量控制器，所述背吹氣路上設置有第一壓力檢測單元，所述質量流量控制器和所述第一壓力檢測單元分別與所述控制單元電連接；

所述第一壓力檢測單元用于實時檢測反應腔室內基座的背吹壓力值；

所述控制單元用于計算所述背吹壓力值與預設壓力值的差值，并基于所述差值計算所述供氣管路的氣體流量輸出值后反饋給所述質量流量控制器；

所述質量流量控制器根據所述氣體流量輸出值控制通入所述背吹氣路的氣體流量，以使所述第一壓力檢測單元檢測的背吹壓力值保持在所述預設壓力值。

2.根據權利要求1所述的反應腔室背壓氣路裝置，其特征在于，所述供氣管路從上游至下游方向依次設有第一通斷閥、第二通斷閥、第三通斷閥和第四通斷閥；

所述質量流量控制器設置于所述第一通斷閥和所述第二通斷閥之間；

所述背吹旁路與所述第二通斷閥和所述第三通斷閥之間的所述供氣管路連通；

所述背吹氣路與所述第三通斷閥和所述第四通斷閥之間的所述供氣管路連通。

3.根據權利要求1所述的反應腔室背壓氣路裝置，其特征在于，所述背吹旁路上設有第五通斷閥。

4.根據權利要求1所述的反應腔室背壓氣路裝置，其特征在于，還包括第二壓力檢測單元，所述第二壓力檢測單元設置于所述反應腔室上，用于檢測所述反應腔室內的壓力。

5.根據權利要求2所述的反應腔室背壓氣路裝置，其特征在于，所述第四通斷閥下游的所述供氣路連接有真空泵。

6.根據權利要求1所述的反應腔室背壓氣路裝置，其特征在于，所述第一壓力檢測單元和所述第二壓力檢測單元均為真空規。

7.根據權利要求6所述的反應腔室背壓氣路裝置，其特征在于，所述第二壓力檢測單元與所述控制單元電連接。

8.一種反應腔室基座背壓控制方法，基于權利要求1至7任意一項所述的背壓氣路裝置，其特征在于，所述方法包括：

所述第一壓力檢測單元實時檢測反應腔室內基座的背吹壓力值；

所述控制單元計算所述背吹壓力值與預設壓力值的差值，并基于所述差值計算所述供氣管路的氣體流量輸出值后反饋給所述質量流量控制器；

所述質量流量控制器根據所述氣體流量輸出值控制通入所述背吹氣路的氣體流量，以使所述第一壓力檢測單元檢測的背吹壓力值維持在所述預設壓力值。

9.根據權利要求8所述的反應腔室基座背壓控制方法，其特征在于，通過以下公式計算所述供氣管路的氣體流量輸出值：

其中，u(t)為供氣管路的氣體流量輸出值，e(t)為所述預設壓力值與第一壓力檢測單元檢測的背吹壓力值的差值，Kp為比例系數，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數。

10.一種反應腔室，其特征在于，包括用于支撐待加工晶片的基座以及權利要求1至7中任意一項所述的反應腔室背壓氣路裝置，所述反應腔室背壓氣路裝置用于向所述基座提供背吹氣體。