一种PECVD设备低温控制系统技术方案

本发明专利技术属于半导体薄膜沉积应用与半导体设备制造领域，具体地来讲为一种PECVD设备低温控制系统。包括：本地温控器、调节阀、油温机以及连接的管道，本地温控器，能够读取加热盘的温度，同时根据自身的PID调节，输出4-20mA的信号来控制调节阀的开度；调节阀，根据本地温控器输入的信号，来调节阀的开度，从而调节管路内液体的流量；油温机，通过调节阀连接至加热盘，通过调节油的温度来控制加热盘的温度。本发明专利技术避免加热盘在腔体的清洗过程中出现降温。加热盘的温度保持不变，即可以实现产品的连续性生产，很大幅度的提高设备的产能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体薄膜沉积应用与半导体设备制造领域，具体地来讲为一种PECVD设备低温控制系统。
技术介绍
PECVD设备在薄膜制备中占有很大的比重，而低温工艺的应用在PECVD设备中同样占有很大的比重，因此保证低温工艺的产能是一个非常重要的事情。目前，在PECVDTEOS低温工艺中，随着薄膜沉积时间的增加，电加热加热盘的温度会高于初始设置温度，沉积后需要给予加热盘降温的时间，该现象严重影响了加工车间的产能。因此需要一种新的加热方式，使得工艺中加热盘的温度保持不变，提高薄膜制备的效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种PECVD设备低温控制系统，解决油温加热过程中，随着薄膜沉积时间的增加，电加热加热盘的温度会高于初始设置温度，沉积后需要给予加热盘降温的时间，该现象严重影响了加工车间的产能的问题。本专利技术是这样实现的，一种PECVD设备低温控制系统，包括：本地温控器、调节阀、油温机以及连接的管道，本地温控器，能够读取加热盘的温度，同时根据自身的PID调节，输出4-20mA的信号来控制调节阀的开度；调节阀，根据本地温控器输入的信号，来调节阀的开度，从而调节管路内液体的流量；油温机，通过调节阀连接至加热盘，通过调节油的温度来控制加热盘的温度。进一步地，油温机内有两个油箱，油箱的温度分别控制，油温机出口为一路管路，油温机内部通过控制四通阀的切换来控制出口流出的是哪一油箱的油，四通阀的切换通过本地温控器控制实现。进一步地，本地温控器包括采用热电偶检测加热盘的温度。进一步地，本地温控器包括输入键盘用于输入设置的油温机内油箱的温度。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术采用油温加热的系统代替电加热，以达到控制加热盘温度的目的。在射频输入功率开启时，通过降低油的温度抵消等离子体和气体反应对加热盘带来的加热效果，进而使得加热盘保持在设定温度不变。在沉积过程结束时需要将油的温度升至起始温度，避免加热盘在腔体的清洗过程中出现降温。加热盘的温度保持不变，即可以实现产品的连续性生产，很大幅度的提高设备的产能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的控制系统的模块框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，一种PECVD设备低温控制系统，包括：本地温控器2、调节阀3、油温机4以及连接的管道，本地温控器2，能够读取加热盘1的温度，同时根据自身的PID调节，输出4-20mA的信号来控制调节阀的开度；调节阀3，根据本地温控器输入的信号，来调节阀的开度，从而调节管路内液体的流量；油温机4，通过调节阀连接至加热盘，通过调节油的温度来控制加热盘的温度。油温机内有两个油箱，油箱的温度分别控制，油温机出口为一路管路，油温机内部通过控制四通阀的切换来控制出口流出的是哪一油箱的油，四通阀的切换通过本地温控器控制实现。工作过程为：油温机的两个油箱分别设置个工艺温度和冷却温度，加热盘在工艺过程中温度会越来越高，温控器执行热油的PID控制模式，根据加热盘升高的温度来控制调节阀的开度变小，使管路流量降低；当温控器感知调节热油流量不能满足加热盘的升温时，温控器给油温机四通阀一个切换油箱的指令，油管内通入冷油，此时温控器执行冷油的PID控制指令，通过调节调节阀的开度来控制油管内流量，进而达到控制加热盘温度。实施例：140℃TEOS工艺的实验参数参见表1：薄膜沉积分为以下几步：1.He和O2两种气体通入反应腔；2.单频700W起辉，对基底表面进行预处理；3.处理结束后，关闭射频输入功率，TEOS反应气体通入反应腔；4.高频1900W起辉，沉积薄膜160s；5.关闭射频输入功率，对腔体进行抽至本底压力。在电加热的加热盘上做薄膜沉积时，沉积结束后加热盘的温度会由初始的140℃升高至150℃左右，需要大约20分钟的自然降温时间。采用油控温加热盘进行薄膜沉积时，加热盘起始温度仍然为140℃，油温机热油温度设定为140℃，冷油温度设定在90℃，工艺过程中整个控制系统自动控制加热盘温度，最终沉积结束后加热盘的温度仍然维持在140±2℃内。因此采用油控温加热盘可以实现连续沉积，极大提高了产能。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PECVD设备低温控制系统，其特征在于，包括：本地温控器、调节阀、油温机以及连接的管道，本地温控器，能够读取加热盘的温度，同时根据自身的PID调节，输出4‑20mA的信号来控制调节阀的开度；调节阀，根据本地温控器输入的信号，来调节阀的开度，从而调节管路内液体的流量；油温机，通过调节阀连接至加热盘，通过调节油的温度来控制加热盘的温度。

【技术特征摘要】
1.一种PECVD设备低温控制系统，其特征在于，包括：本地温控器、调节阀、油温机以及连接的管道，本地温控器，能够读取加热盘的温度，同时根据自身的PID调节，输出4-20mA的信号来控制调节阀的开度；调节阀，根据本地温控器输入的信号，来调节阀的开度，从而调节管路内液体的流量；油温机，通过调节阀连接至加热盘，通过调节油的温度来控制加热盘的温度。2.按照权利要求1所述的PECVD设备低温控制系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠武，周仁，李丹，
申请(专利权)人：沈阳拓荆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21