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自动阻抗匹配方法、装置、系统、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:34852383 阅读:32 留言:0更新日期:2022-09-08 07:52
本申请涉及半导体制造领域,具体而言,涉及一种自动阻抗匹配方法、装置、系统、电子设备及存储介质,用于匹配反应腔室中的阻抗,所述一种自动阻抗匹配方法包括以下步骤:获取所述等离子体的阻抗信息;获取所述等离子体的阻抗标准表,所述阻抗标准表包括多个根据所述等离子体阻抗变化情况划分的工作状态区间,所述阻抗标准表为根据所述等离子体的在前活化过程生成;根据所述阻抗标准表及所述阻抗信息获取所述等离子体的当前工作状态;根据所述当前工作状态调节阻抗匹配箱的阻抗以进行阻抗匹配,本申请通过先采集后匹配的方法,实现阻抗的自适应快速匹配,同时该自适应匹配方法可适用于多个平台。多个平台。多个平台。

【技术实现步骤摘要】
自动阻抗匹配方法、装置、系统、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及半导体制造领域,具体而言,涉及一种自动阻抗匹配方法、装置、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技及现代工业的发展,射频电源的应用也越来越广泛,现已深入到真空镀膜,等离子设备清洗,半导体刻蚀等多个领域,包括射频放电、射频加热等方面的应用,射频电源的作用是为后端的反应腔室提供高频能量,将输入的气体等离子体化后获得活性分子。由于反应腔室的气体,在等离子体化前后,其阻抗特性变化剧烈,如果阻抗失配,将会有较大的射频功率从腔体反射回射频电源,造成射频电源的损坏。因为须在射频电源及反应腔室间设置阻抗匹配箱,用以进行二者的阻抗匹配,从而将功率高效率馈入反应腔室。
[0003]现有的自动阻抗匹配方法一般为在工作中检测等离子体的阻抗值,再改变工作频率来适配当前的谐振频率,使得阻抗得以与阻抗箱中的阻抗相匹配,而此种方法匹配时间较长,需要多次迭代才能完成阻抗匹配过程,效率较低。
[0004]针对上述问题,目前尚未有有效的技术解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种自动阻抗匹配方法、装置、系统、电子设备及存储介质,旨在解决自动匹配阻抗计算量大、效率较低的问题。
[0006]第一方面,本申请提供了一种自动阻抗匹配方法,用于匹配反应腔室中的阻抗,一种自动阻抗匹配方法包括以下步骤:获取等离子体的阻抗信息;获取等离子体的阻抗标准表,阻抗标准表包括多个根据等离子体阻抗变化情况划分的工作状态区间,阻抗标准表为根据等离子体的在前活化过程生成;根据阻抗标准表及阻抗信息获取等离子体的当前工作状态;根据当前工作状态调节阻抗匹配箱的阻抗以进行阻抗匹配。
[0007]本申请提供的自动阻抗匹配方法,在阻抗匹配前先进行等离子体的在前活化过程,通过获取在前活化过程中等离子体的阻抗信息生成具有不同工作状态区间的阻抗标准表,在工作阶段时,根据等离子体的阻抗信息匹配阻抗标准表中的对应工作状态区间,从而使等离子体快速完成阻抗匹配,本申请通过先采集后匹配的方法,在在前活化过程中建立阻抗标准表,使在工作过程中可直接通过获取阻抗信息自动匹配阻抗标准表中的各工作状态区间,从而实现阻抗的自动快速匹配,提高匹配效率,同时由于设置在前活化过程,因此可根据不同平台的不同参数建立对应的阻抗标准表,使该自动阻抗匹配方法可适用于多个平台。
[0008]可选地,本申请提供的一种自动阻抗匹配方法,获取等离子体的阻抗信息的步骤包括:
获取电压信息、电流信息以及相位角信息;根据电压信息、电流信息以及相位角信息生成等离子体的阻抗信息。
[0009]可选地,本申请提供的一种自动阻抗匹配方法,阻抗标准表的生成过程包括:利用射频电源对等离子体进行在前活化;获取等离子体在前活化过程中的基准阻抗信息;根据基准阻抗信息建立阻抗标准表;根据阻抗标准表中基准阻抗信息关于时间的斜率变化将阻抗标准表划分为多个工作状态区间。
[0010]本申请通过在进行工作前进行在前活化过程,得到基准阻抗信息,根据基准阻抗信息建立阻抗标准表,并在阻抗标准表中将阻抗划分为多个工作状态区间,使阻抗可适应不同的机台不同的参数生成阻抗标准表,便于后续进行阻抗的自动匹配。
[0011]可选地,本申请提供的一种自动阻抗匹配方法,根据基准阻抗信息建立阻抗标准表的步骤包括:根据射频电源多次运行产生的基准阻抗信息建立多个阻抗信息矩阵表;对多个阻抗信息矩阵表进行均方根测算,获取阻抗标准值表。
[0012]本申请通过多次测量建立多个阻抗信息矩阵表,并对多个阻抗矩阵表之间进行均方根测算,得到阻抗标准表,该阻抗标准表为等离子体工作状态的判断依据。
[0013]可选地,本申请提供的一种自动阻抗匹配方法,不同的工作状态区间具有对应的目标阻抗信息,根据当前工作状态调节阻抗匹配箱的阻抗以进行阻抗匹配的步骤包括:根据当前工作状态获取与之匹配的目标阻抗信息;根据与当前工作状态匹配的目标阻抗信息调节阻抗匹配箱的阻抗以进行阻抗匹配。
[0014]可选地,本申请提供的一种自动阻抗匹配方法,根据阻抗标准表及阻抗信息获取等离子体的当前工作状态的步骤包括:根据阻抗信息获取等离子体的阻抗随时间变化的瞬时阻抗斜率;根据瞬时阻抗斜率及阻抗标准表的工作状态区间获取等离子体的当前工作状态。
[0015]第二方面,本申请还提供了一种自动阻抗匹配装置,用于匹配反应腔室中的阻抗,自动阻抗匹配装置包括:第一获取模块,用于获取等离子体的阻抗信息;第二获取模块,用于获取等离子体的阻抗标准表,阻抗标准表包括多个根据等离子体阻抗变化情况划分的工作状态区间,阻抗标准表为根据等离子体的在前活化过程生成;第三获取模块,用于根据阻抗标准表及阻抗信息获取等离子体的当前工作状态;匹配模块,用于根据当前工作状态调节阻抗匹配箱的阻抗以进行阻抗匹配。
[0016]本申请提供的自动阻抗匹配装置,在阻抗匹配前先进行等离子体的在前活化过程,通过获取在前活化过程中等离子体的阻抗信息生成具有不同工作状态区间的阻抗标准表,在工作阶段时,根据等离子体的阻抗信息匹配阻抗标准表中的对应工作状态区间,从而使等离子体快速完成阻抗匹配,本申请通过先采集后匹配的方法,在在前活化过程中建立阻抗标准表,使在工作过程中可直接通过获取阻抗信息自动匹配阻抗标准表中的各工作状
态区间,从而实现阻抗的自动快速匹配,提高匹配效率,同时由于设置在前活化过程,因此可根据不同平台的不同参数建立对应的阻抗标准表,使该自动阻抗匹配装置可适用于多个平台。
[0017]第三方面,本申请还提供了一种自动阻抗匹配系统,用于匹配反应腔室中的阻抗,包括:反应腔室,用于为等离子体活化提供反应空间;射频电源,用于为等离子体活化提供能量;阻抗匹配箱,用于通过调节内部可调电容完成阻抗的调节变化;自动阻抗匹配系统还包括:实时阻抗检测器,用于实时采集反应腔室中等离子体的阻抗信息;阻抗存储单元,用于存储阻抗标准表,阻抗标准表包括多个根据等离子体阻抗变化情况划分的工作状态区间,阻抗标准表为根据等离子体的在前活化过程生成;控制器,控制器与射频电源、阻抗匹配箱、实时阻抗检测器和阻抗存储单元电性连接;控制器用于获取等离子体的阻抗信息;控制器还用于获取等离子体的阻抗标准表;控制器还用于根据阻抗标准表及阻抗信息获取等离子体的当前工作状态;控制器还用于根据当前工作状态调节阻抗匹配箱的阻抗以进行阻抗匹配。
[0018]本申请提供的自动阻抗匹配系统,在阻抗匹配前先进行等离子体的在前活化过程,通过获取在前活化过程中等离子体的阻抗信息生成具有不同工作状态区间的阻抗标准表,在工作阶段时,根据等离子体的阻抗信息匹配阻抗标准表中的对应工作状态区间,从而使等离子体快速完成阻抗匹配,本申请通过先采集后匹配的方法,在在前活化过程中建立阻抗标准表,使在工作过程中可直接通过获取阻抗信息自动匹配阻抗标准表中的各工作状态区间,从而实现阻抗的自动快速匹配,提高匹配效率,同时由于设置在前活化过程,因此可根据不同平台的不同参数建立对应本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动阻抗匹配方法,用于匹配反应腔室(6)中的阻抗,其特征在于,所述一种自动阻抗匹配方法包括以下步骤:获取等离子体的阻抗信息;获取所述等离子体的阻抗标准表,所述阻抗标准表包括多个根据所述等离子体阻抗变化情况划分的工作状态区间,所述阻抗标准表为根据所述等离子体的在前活化过程生成;根据所述阻抗标准表及所述阻抗信息获取所述等离子体的当前工作状态;根据所述当前工作状态调节阻抗匹配箱(4)的阻抗以进行阻抗匹配。2.根据权利要求1所述的一种自动阻抗匹配方法,其特征在于,所述获取所述等离子体的阻抗信息的步骤包括:获取电压信息、电流信息以及相位角信息;根据所述电压信息、所述电流信息以及所述相位角信息生成所述等离子体的阻抗信息。3.根据权利要求1所述的一种自动阻抗匹配方法,其特征在于,所述阻抗标准表的生成过程包括:利用射频电源(1)对等离子体进行在前活化;获取等离子体在前活化过程中的基准阻抗信息;根据所述基准阻抗信息建立所述阻抗标准表;根据所述阻抗标准表中基准阻抗信息关于时间的斜率变化将所述阻抗标准表划分为多个所述工作状态区间。4.根据权利要求3所述的一种自动阻抗匹配方法,其特征在于,所述根据所述基准阻抗信息建立所述阻抗标准表的步骤包括:根据所述射频电源(1)多次运行产生的所述基准阻抗信息建立多个阻抗信息矩阵表;对多个所述阻抗信息矩阵表进行均方根测算,获取所述阻抗标准值表。5.根据权利要求1所述的一种自动阻抗匹配方法,其特征在于,不同的工作状态区间具有对应的目标阻抗信息,所述根据所述当前工作状态调节阻抗匹配箱(4)的阻抗以进行阻抗匹配的步骤包括:根据当前工作状态获取与之匹配的目标阻抗信息;根据与所述当前工作状态匹配的所述目标阻抗信息调节阻抗匹配箱(4)的阻抗以进行阻抗匹配。6.根据权利要求1所述的一种自动阻抗匹配方法,其特征在于,所述根据所述阻抗标准表及所述阻抗信息获取所述等离子体的当前工作状态的步骤包括:根据所述阻抗信息获取所述等离子体的阻抗随时间变化的瞬时阻抗斜率;根据所述瞬时阻抗斜率及所述阻抗标准表的工作状态区间获取所述等离子体的当前工作状态。7.一种自动阻抗匹配装置,用于匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡琅李晓峰姚龙吴添洪
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

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