【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，具体涉及一种远程等离子源预激发点火电路及自适应点火方法。
技术介绍
1、化学气相沉积（cvd）和物理气相沉积（pvd）是用于薄膜沉积的主要两类方法。在每种情况下，将基底放置在沉积室中，并且沉积膜的组分通常通过气相输送到基底的表面，然后形成沉积膜。在cvd中，反应气体之间发生化学反应以在衬底上沉积薄膜。在pvd中，使用物理方法来产生通过低压气相然后冷凝在衬底上的组成原子。
2、所有薄膜沉积工艺的问题之一是腔室的清洁。在所有的沉积过程中，相同的材料沉积在室壁上，因为它们沉积在室中的晶片上。随着膜厚的增加，膜-壁界面处的机械应力增加。在足够的厚度和应力下，界面分层并产生剥落颗粒，然后剥落颗粒离开室壁并转移到晶片的表面。这通常被称为颗粒污染，它是导致最终产品故障的点缺陷的主要机制。为了避免这个问题，典型的程序是定期清洁腔室壁以去除所有沉积的膜。腔室清洁通常是沉积工艺中的速率限制步骤，因此更快的腔室清洁提高了整体生产率。
3、目前，用于产生氟原子的远程等离子体源广泛用于半导体处理工业中的腔室清洁，特别是用于沉积的腔室的清洁。远程等离子体源的使用避免了典型的原位腔室清洁的内部腔室材料的侵蚀。远程等离子体源的工作一般先通入氩气或者氦气并施加高压进行预激发（点火），然后通入清洁气体入nf3电离产生原子进行腔室清洁，现有cvd/pvd机台腔室中的压力较大，在真空中，机台腔室扩散的空气分子、水、氟化物气体和前体可吸附在远程等离子体源表面上，因此会出现远程等离子源预激发不稳定的情况。
4、
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种远程等离子源预激发点火电路及自适应点火方法，以解决目前远程等离子源的腔体对预激发电压无法调节造成点火失败，或提前更换腔体造成成本增加的问题。
2、第一方面，本专利技术提供的一种远程等离子源预激发点火电路，包括控制单元、pwm驱动单元、谐振变换器、点火电路、采样单元和继电器，
3、所述控制单元用于控制所述pwm驱动单元输出脉冲信号；
4、所述pwm驱动单元控制所述谐振变换器的输出电流；所述谐振变换器的输出电流影响所述点火电路的输入电流；
5、所述谐振变换器将所述pwm驱动单元输出的脉冲信号转换为交流源，并用于为所述点火电路提供输入交流源；
6、所述点火电路用于产生高压点火信号，使等离子体负载高频振荡电离；
7、所述采样单元用于采集所述点火电路的点火电流，及所述谐振变换器的输出电压和输出电流；
8、所述继电器由所述控制单元控制吸合或断开。
9、由上述技术方案可知，本专利技术提供的远程等离子源预激发点火电路，通过对点火电压与电流的采样，实时判断远程等离子源腔体寿命，通过减少不必要的溅射，及消除生产过程中的点火故障来提高产量。
10、可选地，所述谐振变换器包括变压器t，所述点火电路和所述变压器t的次级线圈n3连接。通过变压耦合的方式能够实现能量的高效传输，降低成本。
11、可选地，还包括维持电路，所述维持电路和所述变压器t的次级线圈n2串联，所述维持电路用于在所述继电器断开时维持母线电压。
12、可选地，所述谐振变换器为全桥lcl谐振变换器。
13、第二方面，本专利技术提供的一种自适应点火方法，适用于第一方面提供的任一种可能实现方式的远程等离子源预激发电路，包括：
14、通入激发气体；
15、在接收到点火指令后，驱动吸合继电器，且继电器零电压开启；
16、启动pwm驱动单元向所述谐振变压器输入pwm驱动信号；
17、采样所述谐振变换器的输出电流、输出电压和点火电流；在符合成功点火条件且判定点火正常时，断开继电器s；若不符合成功点火条件，但满足点火失败条件，则重新启动pwm驱动单元；若不符合成功点火条件及点火失败条件，则判定点火错误，断开继电器s；若判定点火不正常，则进入自适应参数调整流程。
18、由上述技术方案可知，本专利技术提供的自适应点火方法，可自适应调整等离子体点火时长和点火电压，提高点火成功率。
19、可选地，所述点火失败条件包括：ip＜ipset，同时is＜iset，uab＜uref；其中为谐振变换器的输出电流，为点火电流，为谐振变换器的输出电压；为谐振变换器的预设输出电流阈值，为预设的点火电流阈值，为谐振变可选地，所述成功点火条件包括：ipset≤ip≤ipmax且维持在500ms以上，同时iset≤is≤ismax，uref≤uab≤uabmax；其中、和分别为所述变压器t的输出电流、所述气体预激发电流和所述变压器输入电压的上限值。
20、可选地，所述自适应参数调整流程，包括：
21、第一调整阶段：将点火时间由增加至且判定点火正常时，断开继电器s；否则在判定点火不正常时，判定是否满足ipset1≤ip≤ipmax且维持在500ms以上，同时iset1≤is≤ismax，uref1≤uab≤uabmax，若满足则进入第二调整阶段；否则判定点火错误，断开继电器s；其中；
22、第二调整阶段：调整频率f，同时将预激发电压由v1调整至且判定点火正常时，断开继电器s；否则在判定点火不正常时，判定满足ipset2≤ip≤ipmax且维持在500ms以上，同时iset2≤is≤ismax，uref2≤uab≤uabmax，若满足则进入第三调整阶段；否则判定点火错误，断开继电器s；其中；
23、第三调整阶段：同步调整预激发电压至及点火时间至且判定点火正常时，断开继电器s；否则在判定点火不正常时，循环第三调整阶段，在循环次数达到上限值时判定点火错误，断开继电器s；其中，。
24、可选地，所述方法还包括：
25、依据点火电压、点火时长信息对腔体寿命进行评估；
26、在点火时间大于阈值tref，或点火电压ucd大于阈值uset时，更换腔体或rps。
27、采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
28、1.本专利技术通过对点火电压与点火电流进行采样，自适应调整等离子体点火时长与点火电压，提高点火成功率；实时判断远程等离子源腔体寿命可以帮助半导体制造商通过减少不必要的溅射，及消除生产过程中的点火故障来提高产量。
29、2.本专利技术通过对主变压器耦合高压点火线圈，提高系统器件耦合性，降低成本。
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1.一种远程等离子源预激发电路，其特征在于，包括控制单元、PWM驱动单元、谐振变换器、点火电路、采样单元和继电器，
2.根据权利要求1所述的远程等离子源预激发电路，其特征在于，所述谐振变换器包括变压器T，所述点火电路和所述变压器T的次级线圈N3连接。
3.根据权利要求2所述的远程等离子源预激发电路，其特征在于，还包括维持电路，所述维持电路和所述变压器T的次级线圈N2串联，所述维持电路用于在所述继电器断开时维持母线电压。
4.根据权利要求3所述的远程等离子源预激发电路，其特征在于，所述谐振变换器为全桥LCL谐振变换器。
5.一种自适应点火方法，其特征在于，用于权利要求1-4任一所述的远程等离子源预激发电路，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述点火失败条件包括：Ip＜Ipset，同时Is＜Iset，Uab＜Uref；其中为谐振变换器的输出电流，为点火电流，为谐振变换器的输出电压；为谐振变换器的预设输出电流阈值，为预设的点火电流阈值，为谐振变换器的预设输出电压阈值。
7.根据权利要求6所述的方法，
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述自适应参数调整流程，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种远程等离子源预激发电路，其特征在于，包括控制单元、pwm驱动单元、谐振变换器、点火电路、采样单元和继电器，
2.根据权利要求1所述的远程等离子源预激发电路，其特征在于，所述谐振变换器包括变压器t，所述点火电路和所述变压器t的次级线圈n3连接。
3.根据权利要求2所述的远程等离子源预激发电路，其特征在于，还包括维持电路，所述维持电路和所述变压器t的次级线圈n2串联，所述维持电路用于在所述继电器断开时维持母线电压。
4.根据权利要求3所述的远程等离子源预激发电路，其特征在于，所述谐振变换器为全桥lcl谐振变换器。
5.一种自适应点火方法，其特征在于，用于权利要求1-4任一所述的远程等离子源预激发电路，包括：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘小刚，顾小军，束寅志，朱培文，朱国俊，
申请(专利权)人：江苏神州半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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