一种等离子体电弧监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种等离子体电弧监测方法，在利用该对静电吸盘的电信号进行电弧的监测时，通过将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形，通过将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，由于第一阈值较小，第一比较波形的脉冲具有更长的持续时间，便于获取变化较快的电信号的相对较宽的持续时间，而第二波形是通过与较大的阈值比较后获得波形，也就是说，第二波形中的脉冲代表幅值满足要求的情况，通过这二者的判断，可以去除了电信号微小波动或短暂波动等干扰信号，有效的判断出准确的电弧发生的情况，达到可靠监测等离子体电弧发生的目的。

Plasma arc monitoring method and device

The present invention provides a method for monitoring the plasma arc, arc in the monitoring of the electrostatic chuck signal, through the electrical signal and the first threshold comparison, won the first wave, the signal is compared with the second threshold, second comparative waveform, because the first threshold is smaller, the first waveform comparison the pulse has a longer duration, facilitate access to rapid changes in the signal of the relatively wide duration, while the second wave is obtained by comparing the waveform with larger threshold, that is to say, on behalf of the second pulse amplitude waveform to meet the requirements of the situation, through the two judgment, can remove the electrical signals small fluctuations or short wave interference signal, effectively determine the accurate arc occurs, to achieve a reliable monitoring of plasma arc The purpose of occurrence.

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体电弧监测方法及装置
本专利技术涉及半导体刻蚀
，特别涉及一种等离子体电弧检测方法。
技术介绍
等离子体设备是半导体器件加工工艺中常用的设备，它是将气体进行电离产生等离子体，通过等离子体对基片表面进行加工，如清洗、刻蚀或衬底等。在等离子体设备利用等离子体对基片进行表面加工时，若在反应腔室内产生等离子体电弧，会对基片表面造成损害或导致其无法正常工作，有时也会对等离子体设备的反应腔室造成不良的影响。若能在电弧发生时监测到该电弧的发生，则可以避免后续对基片甚至腔室造成的伤害。在目前，一种等离子体电弧的监测方法为监测溅射靶材的高压DC电源，通过电弧发生时，引起的瞬时电压或电流来体现该电弧现象，然而，这种方法仅可以监测到靠近靶材区域的电弧，无法可靠监测等离子体的电弧。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种等离子体电弧检测方法及装置，有效监测等离子体电弧的发生。为实现上述目的，本专利技术有如下技术方案：一种等离子体电弧监测方法，其特征在于，包括：利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生，电信号包括电压信号或电流信号；利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生的步骤包括：将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形；将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，其中，第二阈值大于第一阈值；判断第一比较波形中的脉冲的持续时间是否在预设时长范围内，以输出第三波形，第三波形中的脉冲对应第一比较波形中脉冲持续时间在预设时长范围内的脉冲，并判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲，若是，则认为有一次等离子体电弧发生。可选的，利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生的步骤包括：将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形；将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，其中，第二阈值大于第一阈值；判断第一比较波形中的脉冲的持续时间是否在预设时长范围内，以输出第三波形，第三波形中的脉冲对应第一比较波形中脉冲持续时间在预设时长范围内的脉冲，判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲，若是，则认为有一次等离子体电弧发生。可选的，在认为有一次等离子体电弧发生之后，还包括：输出预设周期的脉冲波形，以用于电弧的识别。可选的，静电吸盘电源的电信号来自静电吸盘高压直流转换器的电流检测端口。可选的，判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲的方法包括：将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形；将第三波形与第四波形进行与逻辑操作，以输出第五波形，并认为第五波形中的脉冲对应等离子体电弧发生的信号。可选的，将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形的步骤包括：将第二比较波形的脉冲通过电容延时电路进行延时，通过延时电路确定延时结束的时间，且延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形。可选的，将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形的步骤包括：将第二比较波形的脉冲延时一段时间，通过第三波形的脉冲下降沿确定延时的结束的时间，且延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形。可选的，在利用所述电信号的变化检测等离子体电弧的发生之前，还包括：将电信号进行滤波。此外，本专利技术还提供了一种等离子体电弧监测装置，用于利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生，电信号包括电压信号或电流信号，包括：第一比较器，用于将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形；第二比较器，将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，其中，第二阈值大于第一阈值；第一判断单元，判断第一比较波形中的脉冲的持续时间是否在预设时长范围内，以输出第三波形，第三波形中的脉冲对应第一比较波形中脉冲持续时间在预设时长范围内的脉冲；第二判断单元，用于判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲，若是，则认为有一次等离子体电弧发生。可选的，还包括：脉冲输出单元，用于输出预设周期的脉冲波形，以用于电弧的识别。可选的，静电吸盘电源的电信号来自静电吸盘高压直流转换器的电流检测端口。可选的，还包括：滤波单元，用于将电信号进行滤波。可选的，第二判断单元包括：延时单元，用于将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形；与电路单元，用于将第三波形与第四波形进行与逻辑操作，以输出第五波形，并认为第五波形中的脉冲对应等离子体电弧发生的信号。可选的，延时单元中，将第二比较波形的脉冲通过电容延时电路进行延时，通过延时电路确定延时结束的时间，且延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形。可选的，延时单元中，将第二比较波形的脉冲延时一段时间，通过第三波形的脉冲下降沿确定延时的结束的时间，且延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形。本专利技术实施例提供的等离子体电弧监测方法及装置，在利用该对静电吸盘的电信号进行电弧的监测时，通过将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形，通过将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，由于第一阈值较小，第一比较波形的脉冲具有更长的持续时间，便于获取变化较快的电信号的相对较宽的持续时间，而第二波形是通过与较大的阈值比较后获得波形，也就是说，第二波形中的脉冲代表幅值满足要求的情况，通过这二者的判断，可以去除了电信号微小波动或短暂波动等干扰信号，有效的判断出准确的电弧发生的情况，达到可靠监测等离子体电弧发生的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为等离子体设备中上电极和静电吸盘的结构示意图；图2为图1的等离子体设备中发生等离子体电弧时静电吸盘的电信号波形示意图；图3为根据本专利技术实施例的等离子体电弧监测方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例监测方法中获得等离子体电弧的发生信号的波形示意图；图5为根据本专利技术实施例的等离子体电弧监测装置的结构示意图；图6为根据本专利技术一实施例的等离子体电弧监测装置的电路结构示意图；图7为根据本专利技术另一实施例的等离子体电弧监测装置的电路结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。正如
技术介绍
的描述，在现有技术中，通过监测等离子体设备中溅射靶材的高压DC电源，来监测等离子体电弧的发生，然而，这种方法仅可以监测到靠近靶材区域的电弧，无法可靠监测等离子体的电弧。为此，本专利技术提出了一种等离子体电弧监测方法，以达到能够可靠监测等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体电弧监测方法，其特征在于，包括：利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生，电信号包括电压信号或电流信号；利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生的步骤包括：将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形；将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，其中，第二阈值大于第一阈值；判断第一比较波形中的脉冲的持续时间是否在预设时长范围内，以输出第三波形，第三波形中的脉冲对应第一比较波形中脉冲持续时间在预设时长范围内的脉冲，并判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲，若是，则认为有一次等离子体电弧发生。

【技术特征摘要】
1.一种等离子体电弧监测方法，其特征在于，包括：利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生，电信号包括电压信号或电流信号；利用静电吸盘电源的电信号的变化监测等离子体电弧的发生的步骤包括：将电信号与第一阈值进行比较，获得第一比较波形；将电信号与第二阈值进行比较，获得第二比较波形，其中，第二阈值大于第一阈值；判断第一比较波形中的脉冲的持续时间是否在预设时长范围内，以输出第三波形，第三波形中的脉冲对应第一比较波形中脉冲持续时间在预设时长范围内的脉冲，并判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲，若是，则认为有一次等离子体电弧发生。2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，在认为有一次等离子体电弧发生之后，还包括：输出预设周期的脉冲波形，以用于电弧的识别。3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，判断在第三波形的脉冲持续时间内，第二比较波形中是否也存在脉冲的方法包括：将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形；将第三波形与第四波形进行与逻辑操作，以输出第五波形，并认为第五波形中的脉冲对应等离子体电弧发生的信号。4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形的步骤包括：将第二比较波形的脉冲通过电容延时电路进行延时，通过电路延时电路确定延时结束的时间，且延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形。5.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，将第二比较波形中的脉冲进行延时，延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形的步骤包括：将第二比较波形的脉冲延时一段时间，通过第三波形的脉冲下降沿确定延时的结束的时间，且延时结束的时间在第三波形的脉冲翻转之后的预定时间内，以输出第四波形。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐蕾，饭塚浩，席朝晖，倪图强，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31