[發(fā)明專利]一種匹配器電機控制方法和一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115459646A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李穎;成曉陽;吳韋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14;H02P23/20;H01J37/32
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 楊柳苑

本發(fā)明實施例提供了一種匹配器電機控制方法和一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，所述方法包括：獲取射頻匹配器電機在預(yù)設(shè)加速度下，由起始旋轉(zhuǎn)速度加速至峰值旋轉(zhuǎn)速度之間的加速步數(shù)；依據(jù)所述加速步數(shù)控制所述射頻匹配器電機運行至目標速度，其中所述目標速度小于或等于所述峰值旋轉(zhuǎn)速度；在所述射頻匹配器電機達到所述目標速度后，獲取輸入阻抗；當所述輸入阻抗與預(yù)設(shè)特征阻抗不一致時，采用所述目標速度更新所述起始旋轉(zhuǎn)速度，并繼續(xù)執(zhí)行所述獲取所述射頻匹配器電機在預(yù)設(shè)加速度下，由起始旋轉(zhuǎn)速度加速至峰值旋轉(zhuǎn)速度之間的加速步數(shù)的步驟，直至所述輸入阻抗與所述預(yù)設(shè)特征阻抗一致。通過本發(fā)明實施例可以縮短射頻匹配器的阻抗匹配時間，降低反射功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種匹配器電機控制方法和一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備。

背景技術(shù)

等離子體設(shè)備廣泛用于半導(dǎo)體、太陽能電池和平板顯示等制造領(lǐng)域中。利用等離子體來進行加工的反應(yīng)腔普遍存在，包括刻蝕、PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相沉積)、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學(xué)氣相沉積)、PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，等離子增強型化學(xué)氣相沉積)等。

射頻放電是常見的等離子體產(chǎn)生方式，可以參照圖1所示，典型的射頻放電等離子體系統(tǒng)由射頻電源1、射頻匹配器2及等離子體反應(yīng)腔室3組成。其中，射頻電源1其自身具有特征阻抗。而對于等離子體反應(yīng)腔室3而言，其阻抗與射頻電源1的特征阻抗的大小并不相同。根據(jù)傳輸線理論，當射頻電源1的特性阻抗與等離子體反應(yīng)腔室3的阻抗不共軛，即阻抗不匹配，射頻電源1輸出功率無法全部加載到等離子體反應(yīng)腔室3中，會存在功率反射現(xiàn)象，從而造成功率浪費；同時反射的功率會對射頻電源1本身有損害。因此通常需要在射頻電源1和等離子體反應(yīng)腔室3之間加上一個射頻匹配器2，射頻電源1發(fā)出的功率通過射頻匹配器2加載到反應(yīng)腔室中3，射頻匹配器2調(diào)節(jié)內(nèi)部的匹配網(wǎng)絡(luò)使從匹配器2輸入端向后的阻抗與特征阻抗匹配，即與射頻電源1的特征阻抗共軛，射頻功率完全加載到等離子體反應(yīng)腔室3中。

對于射頻匹配器2，其通過控制內(nèi)部的電機轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)射頻匹配器2中的電容容抗，從而調(diào)節(jié)傳輸線到反應(yīng)腔室的阻抗大小。當前步進電機的控制方法為勻速控制，即在整個匹配過程中電機的脈沖頻率不變，電機運行速度受限于電機本身的啟動速率，對電機的最高運行速度限制較大。進一步，電機旋轉(zhuǎn)速度受限于電機本身的啟動速度，電機的運行速度受限也影響射頻匹配器2的阻抗匹配時間。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，提出了本發(fā)明實施例以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種匹配器電機控制方法和相應(yīng)的一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備。

為了解決上述問題，本發(fā)明實施例公開了一種匹配器電機控制方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括射頻匹配器電機，所述方法包括：

獲取所述射頻匹配器電機在預(yù)設(shè)加速度下，由起始旋轉(zhuǎn)速度加速至峰值旋轉(zhuǎn)速度之間的加速步數(shù)；

依據(jù)所述加速步數(shù)控制所述射頻匹配器電機運行至目標速度，其中，所述目標速度小于或等于所述峰值旋轉(zhuǎn)速度；

在所述射頻匹配器電機達到所述目標速度后，獲取輸入阻抗；

當所述輸入阻抗與預(yù)設(shè)特征阻抗不一致時，采用所述目標速度更新所述起始旋轉(zhuǎn)速度，并繼續(xù)執(zhí)行所述獲取所述射頻匹配器電機在預(yù)設(shè)加速度下，由起始旋轉(zhuǎn)速度加速至峰值旋轉(zhuǎn)速度之間的加速步數(shù)的步驟，直至所述輸入阻抗與所述預(yù)設(shè)特征阻抗一致。

可選地，所述獲取所述射頻匹配器電機在預(yù)設(shè)加速度下，由起始旋轉(zhuǎn)速度加速至峰值旋轉(zhuǎn)速度之間的加速步數(shù)，包括：

計算所述射頻匹配器電機在預(yù)設(shè)加速度下，由所述起始旋轉(zhuǎn)速度加速至所述峰值旋轉(zhuǎn)速度之間的加速步數(shù)；

獲取所述加速步數(shù)。