一种刻蚀设备的射频起辉控制方法技术

本发明专利技术涉及一种刻蚀设备的射频起辉控制方法，通过以下步骤：Ａ．在射频起辉过程中预设匹配电容的位置；Ｂ．在工艺步骤切换过程时，对射频电源的能量调节按平滑缓变方式进行，并设置匹配器电容调节方式为射频能量自动跟踪方式。本发明专利技术的方法能够可靠地保证射频系统起辉并避免工艺步骤切换过程中的辉光熄灭，从而提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刻蚀设备控制方法，特别涉及刻蚀设备的射频起辉控制方法。
技术介绍
在半导体刻蚀机设备中，射频系统是一个核心组成部分，它的作用在于将反应室内的工艺气体离子化，形成高密度等离子体，并控制其轰击芯片，执行干法刻蚀工艺。射频(RF)硬件系统组成如图1所示，该系统由射频电源、射频匹配器、线圈和反应室共同组成，图中箭头指向为射频能量流动方向，如果射频电源的阻抗与射频匹配器、线圈及反应室的综合阻抗相等，则射频能量就会完全射入反应室，否则将出现射频能量反射。两者阻抗差别越大，射频能量反射就会越大，轻则导致工艺失败，重则伤及设备和操作人员。在刻蚀工艺过程中，由于不同工艺步骤对于射频能量的要求不同，因此步骤的切换就伴随着射频能量设定值的跃变，这种跃变代表着系统从当前的稳定状态迁移到下一个稳定状态，而在迁移过程中系统是处于不稳定状态——多个系统参数都在地不停变化去寻找一个新的稳定点。如果跃迁过于剧烈或者系统本身稳定性不好，那么系统就有可能无法到达新的稳定点，从而导致辉光熄灭。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种控制射频能量调节、保证顺利起辉并使得辉光在整个工艺过程中保持稳定的控制方法。技术方案为实现以上目的，本专利技术采用以下方案 ，包括以下步骤A.在射频起辉过程中预设匹配电容的位置；B.在工艺步骤切换过程时，对射频电源的能量调节按平滑缓变方式进行，并设置匹配器电容调节方式为射频能量自动跟踪方式。起辉是射频系统工作最关键的部分，控制不好很容易失败，但如果在起辉之前就根据将要设定的射频能量值调节匹配电容位置，使得反射功率最小，就很容易起辉成功；工艺步骤的切换也容易导致系统状态不稳定从而使辉光熄灭，但如果采用平滑缓变的方式就会使得匹配器能够更好地跟踪射频能量变化，避免辉光熄灭。有益效果本专利技术对刻蚀机设备射频系统控制提出了一种行之有效的射频调节方案，能够可靠地保证射频系统起辉并避免工艺步骤切换过程中的辉光熄灭，从而提高了系统的可靠性。附图说明图1为射频系统组成示意图；图2为射频系统等效电路图；图3为本专利技术实施例控制法流程图。图中C1，C2、等效匹配电容；E、射频电源；L、线圈感抗；RL、反应室等效阻抗；RE、射频电源等效阻抗。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由各项权利要求限定。射频(RF)硬件系统的等效电路图如图2所示，其中的理想电源和等效阻抗用来模拟射频能量发生器，两个可调电容C1和C2用来模拟射频匹配器，线圈感抗用来模拟线圈，反应室等效阻抗用来模拟反应室。如果我们能够调节方框所扩起来部分的总体阻抗等于电源等效阻抗，则射频能量就会完全射入反应室，反之，将出现射频能量反射。两者阻抗差别越大，射频能量反射就会越大。在一定的工艺步骤中所需要射频能量是明确的，起辉时射频匹配电容的位置是可以通过实验事先确定的，因此，在工艺步骤切换时，按以下步骤进行射频能量调节A.预设起辉步骤中匹配电容的位置；A1.读取匹配电容预设位置；A2.设定射频能量值进行起辉。B.在工艺步骤切换过程时，对射频电源的能量调节按平滑缓变方式进行，并设置匹配器电容调节方式为射频能量自动跟踪方式；B1.判断是否需要调整射频能量值，若需要，则按平滑缓变方式调整射频能量值，则若不需要，则继续进行系统其他工作。B2.使匹配器自动跟踪射频能量变化，并调节电容位置。上述方法的控制流程如图3所示。权利要求1.，包括以下步骤A.在射频起辉过程中预设匹配电容的位置；B.在工艺步骤切换过程时，对射频电源的能量调节按平滑缓变方式进行，并设置匹配器电容调节方式为射频能量自动跟踪方式。2.如权利要求1所述的刻蚀设备的射频起辉控制方法，其特征在于，在步骤A中还包括以下步骤A1.读取匹配电容预设位置；A2.设定射频能量值进行起辉。3.如权利要求1所述的刻蚀设备的射频起辉控制方法，其特征在于，在步骤B中还包括步骤B1.判断是否需要调整射频能量值，若需要，则按平滑缓变方式调整射频能量值，若不需要，则继续进行系统其他工作；B2.使匹配器自动跟踪射频能量变化，并调节电容位置。全文摘要本专利技术涉及，通过以下步骤A.在射频起辉过程中预设匹配电容的位置；B.在工艺步骤切换过程时，对射频电源的能量调节按平滑缓变方式进行，并设置匹配器电容调节方式为射频能量自动跟踪方式。本专利技术的方法能够可靠地保证射频系统起辉并避免工艺步骤切换过程中的辉光熄灭，从而提高了系统的可靠性。文档编号H01L21/00GK1852628SQ20051012635公开日2006年10月25日 申请日期2005年12月7日 优先权日2005年12月7日专利技术者张秀川 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刻蚀设备的射频起辉控制方法，包括以下步骤：Ａ．在射频起辉过程中预设匹配电容的位置；Ｂ．在工艺步骤切换过程时，对射频电源的能量调节按平滑缓变方式进行，并设置匹配器电容调节方式为射频能量自动跟踪方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀川，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]