【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体，特别涉及一种等离子体腔室arcing的预测方法及装置。
技术介绍
1、射频等离子体的产生和应用在半导体设备中非常广泛，比如在半导体制造中利用等离子体进行材料沉积的pvd和pecvd，利用等离子体进行清洗，刻蚀等。在设备的等离子体产生和应用的腔室中，有可能会发生arcing的现象，arc通常会在几微秒到几十微秒这样很短的过程中产生和结束，表现为等离子体和电极，等离子体和腔室侧墙间的放电现象。arcing能够造成等离子体的不稳定，损坏半导体设备和制造等离子体的配件，同时产生不需要的化合物污染半导体产品。因此在等离子腔室中要极力避免arcing带来的危害，对arcing进行观测和捕捉。
2、在arcing产生以后，电子得到释放，在宏观上表现为电压和电流幅度的降低。因此传统的方法为检测电压电流的变化。但是这种方法容易产生两类问题，一是采样速率相对于arcing发生的时间往往不够快导致遗失arcing信号，二是测试参数的信噪比不够高，也导致容易识别不出真正的arcing信号，导致监测arcing失败。此外在检测arcing发生的过程中，腔室中会有正常信号的瞬变以及信号的不稳定，这些都会导致检测arc发生误报的现象。
技术实现思路
1、本申请通过提供一种等离子体腔室arcing的预测方法及装置，解决了现有技术中传统方法容易发生arcing漏检的问题，提高arcing现象被检测到的概率。
2、本申请实施例提供了一种等离子体腔室arcing的预测方法
3、s1:获取射频电源的状态信息、腔体的功率信息、所述腔体内的气体信息；
4、s2:对所述状态信息、功率信息、气体信息进行预处理，获取参量数据集；
5、s3:对所述参量数据集内的参量数据进行融合处理，构建贝叶斯网络，获取各参量的概率分布，验证arcing被检测到的概率，获取概率模型；
6、s4:通过概率模型检测各项数据，当arcing产生概率大于设定值时，对所述射频电源进行控制。
7、上述实施例的有益效果在于：该预测方法提高arcing被检测的概率，基于arcing发生的模式，可提前对arcing的产生进行感知，从而阻断产生的条件，极大的降低arcing产生的概率，保障设备安全。
8、在上述实施例基础上，本申请可进一步改进，具体如下：
9、在本申请其中一个实施例中，所述状态信息包括所述射频电源的启动s、信号的幅度a、类型ty、持续的时间tc、当前电源温度te信息。所述状态信息从所述射频电源中直接读取。
10、在本申请其中一个实施例中，所述功率信息为电压电流的幅度和相位信息或前向功率和反向功率信息，所述功率信息通过设置在匹配网络和所述腔体之间的传感器来获取的，所述传感器为vi传感器或定向耦合器传感器，所述vi传感器用以获取腔体的电压电流的幅度和相位信息，所述定向耦合器传感器用以获取前向功率pf和反射功率pr信息。射频电源通过连接在匹配器和腔体之间的传感器来获取功率是否失配等信息，这里传感器有两种类型，一种是vi传感器，通过检测电流和电压信息从而获取腔体的状态，监测arcing的产生，另一种是定向耦合器传感器，通过检测前向功率pf以及反射功率pr来获取信息。
11、在本申请其中一个实施例中，所述气体信息包括气体温度ta、流量fv信息，所述气体信息通过设置在所述腔体的气体出口处的气体检测传感器获取。等离子腔室会安装一个泵用于向腔室中注入产生等离子体或者清洗的气体，比如cf4，氩气等，在气体的出口处串联上一个气体检测传感器，这个传感器可以为质谱分析仪，或者气温，流速的检测器等，质谱分析仪可以用来检测气体成分的变化，温度传感器和流速传感器可以检测等离子体腔室中气体环境的变化。
12、在本申请其中一个实施例中，所述步骤s3具体为：
13、s3.1:获取各参量之间的相关性函数，对相关性函数的计算结果大于设定值的参量间建立连接边，得到贝叶斯网络的有向无环图，完成学习结构；
14、s3.2:根据所述参量数据集和所述学习结构，通过贝叶斯估计算法进行参数学习，获得所述贝叶斯网络中各个节点之间的概率分布表，根据所述概率分布表，验证arcing被检测到的概率，获得概率模型。
15、在本申请其中一个实施例中，所述对所述射频电源进行控制，包括：将所述射频电源进行关闭或将所述射频电源设置为占空比更大的脉冲信号。这两种都可以降低射频电源输出功率的大小，阻止或打断等离子体发生arcing的行为。
16、本申请实施例还提供了一种等离子体腔室arcing的预测装置，包括：
17、数据感知模块，所述数据感知模块用以获取射频电源的状态信息、腔体的功率信息、所述腔体内的气体信息；
18、数据处理模块，所述数据处理模块用以对所述状态信息、功率信息、气体信息进行预处理，获取参量数据集；
19、数据融合模块，所述数据融合模块用以对所述参量数据集内的参量数据进行融合处理，构建贝叶斯网络，获取各参量的概率分布，验证arcing被检测到的概率，获取概率模型；
20、动作执行模块，所述动作执行模块用以通过概率模型检测各项数据，当arcing产生概率大于设定值时，对所述射频电源进行控制。
21、本申请实施例中提供的一种等离子体腔室arcing的预测方法及装置，可以提高arcing被检测的概率，基于arcing发生的模式，可提前对arcing的产生进行感知，从而阻断产生的条件，极大的降低arcing产生的概率，保障设备安全。
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1.一种等离子体腔室arcing的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述状态信息包括所述射频电源的启动S、信号的幅度A、类型Ty、持续的时间Tc、当前电源温度Te信息。
3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述功率信息为电压电流的幅度和相位信息或前向功率和反向功率信息，所述功率信息通过设置在匹配网络和所述腔体之间的传感器来获取的，所述传感器为VI传感器或定向耦合器传感器，所述VI传感器用以获取腔体的电压电流的幅度和相位信息，所述定向耦合器传感器用以获取前向功率Pf和反射功率Pr信息。
4.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述气体信息包括气体温度Ta、流量Fv信息，所述气体信息通过设置在所述腔体的气体出口处的气体检测传感器获取。
5.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述步骤S3具体为：
6.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述步骤S4中对所述射频电源进行控制，包括：将所述射频电源进行关闭或将所述射频电源设置为占空比更大的脉冲信号。p>
7.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，还包括步骤：
8.一种等离子体腔室arcing的预测装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种等离子体腔室arcing的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述状态信息包括所述射频电源的启动s、信号的幅度a、类型ty、持续的时间tc、当前电源温度te信息。
3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述功率信息为电压电流的幅度和相位信息或前向功率和反向功率信息，所述功率信息通过设置在匹配网络和所述腔体之间的传感器来获取的，所述传感器为vi传感器或定向耦合器传感器，所述vi传感器用以获取腔体的电压电流的幅度和相位信息，所述定向耦合器传感器用以获取前向功率pf和反射功率pr信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱培文，尹巧星，
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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