專利名稱：等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及晶片加工反應(yīng)室的溫度控制裝置。本發(fā)明還涉及等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測方法。
背景技術(shù)：
在諸如刻蝕工藝之類的半導(dǎo)體加工的情況下，為了保持高的容差結(jié)果，必須嚴(yán)格控制晶片反應(yīng)室中的大量參數(shù)。晶片反應(yīng)室的溫度就是其中的一個參數(shù)，由于刻蝕容差和得到的半導(dǎo)體器件的性能對系統(tǒng)中的各個組成部分的溫度起伏高度敏感，所以要求對溫度均勻的精確控制并且保證反應(yīng)室溫度的均勻性。為了進(jìn)一步完善，必須嚴(yán)格控制執(zhí)行刻蝕工藝時的反應(yīng)室的溫度，以便得到所希望的刻蝕特性。
如圖1所示，上反應(yīng)室1為一個控制回路，4個加熱器，1個溫度傳感器；下反應(yīng)室2為一個控制回路，4個加熱器，1個溫度傳感器，抽氣腔3為一個控制回路，4個加熱器，一個溫度傳感器。正常狀態(tài)下，一組熱電偶的輸入信號送入溫度控制器里，經(jīng)過溫度控制器的自整定或是PID(比例積分微分)參數(shù)設(shè)定，輸出電壓信號，經(jīng)過固態(tài)繼電器控制交流電源的通斷情況，也就是加熱器的電源在一個周期中的導(dǎo)通情況，控制加熱時間的長短，從而達(dá)到控制反應(yīng)室溫度的作用。
以上現(xiàn)有技術(shù)方案有兩點(diǎn)不足1、如果一個加熱器出現(xiàn)故障，溫控系統(tǒng)無法測得，會繼續(xù)工作，這樣增加了其它加熱器的負(fù)荷，減少了設(shè)備壽命，更重要的是加熱不均勻，嚴(yán)重影響了反應(yīng)室溫度的均勻性，反應(yīng)室溫度不均勻會造成polymer(聚合物)在反應(yīng)室壁的沉積，最終影響工藝結(jié)果。
2、如果控制器故障反應(yīng)室溫度無法確定，不能了解當(dāng)時的工藝環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、能提早發(fā)現(xiàn)加熱系統(tǒng)故障的等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置。本發(fā)明的目的還提供等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測方法。
(二)技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下方案本發(fā)明等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置包括反應(yīng)室、抽氣腔及其對應(yīng)的控制回路、每個控制回路有若干個加熱器；在每個控制回路中設(shè)有至少兩個溫度傳感器，其中，溫度傳感器布置在偏離加熱器對角線的位置。
其中，所述溫度傳感器包括溫度控制及監(jiān)視的傳感器和溫度監(jiān)視傳感器。
用于等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置的方法，有以下步驟1)當(dāng)某個控制回路中的加熱器損壞時，該控制回路的兩個傳感器反饋回來的溫度值分別為t1和t2；2)計算t1和t2的差值的絕對值；3)當(dāng)t1和t2的差值的絕對值大于一個閾值時，判定該控制回路的一個加熱器損壞。
其中，所述閾值通過實(shí)驗(yàn)確定。
(三)有益效果與已有技術(shù)相比，由于采用以上方案，本發(fā)明能在線檢測加熱系統(tǒng)故障，提早發(fā)現(xiàn)加熱系統(tǒng)故障，降低了設(shè)備故障運(yùn)行的可能性，提高產(chǎn)品合格率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)晶片反應(yīng)室溫度控制結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明晶片反應(yīng)室溫度控制結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明晶片反應(yīng)室溫度控制方框示意圖。
圖中1、上反應(yīng)室；2、下反應(yīng)室；3、抽氣腔；4、計算機(jī)；5、控制回路；H、加熱器；T、T1～T6、溫度傳感器。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
如圖2、圖3所示，在原有的溫控系統(tǒng)上，每一個控制回路5所控制的部分，增加一個監(jiān)視的溫度傳感器，并且兩個溫度傳感器的位置，不能相對于加熱器對角線對稱。
如圖2、圖3所示，溫度傳感器T1，T3，T5作為溫度控制及監(jiān)視的傳感器，溫度傳感器T2，T4，T6作為監(jiān)視傳感器，當(dāng)一個控制回路中的加熱器H損壞時，該控制回路的兩個傳感器反饋回來的溫度值就會不同，以此來判斷加熱器故障，例如若溫度傳感器T1、T2反饋回來的溫度為t1、t2，通過計算機(jī)計算t1、t2的差值的絕對值，Δt1＝t1-t2，當(dāng)Δt1大于一個閾值時，判定本路的一個加熱器損壞。
本發(fā)明的閾值是通過實(shí)驗(yàn)確定的。本發(fā)明的控制回路采用型號為DMC10的控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置，包括兩個反應(yīng)室(1、2)、抽氣腔(3)及其對應(yīng)的控制回路(5)、每個控制回路(5)有若干個加熱器(H)，其特征在于在每個控制回路(5)中設(shè)有至少兩個溫度傳感器(T)，其中，溫度傳感器(T)布置在偏離加熱器(H)對角線位置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置，其特征在于所述溫度傳感器(T)包括溫度控制及監(jiān)視的傳感器和溫度監(jiān)視傳感器。
3.用于權(quán)利要求1所述的一種等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置的方法，其特征在于有以下步驟1)當(dāng)某個控制回路(5)中的加熱器(H)損壞時，該控制回路(5)的兩個傳感器(T1、T2)反饋回來的溫度值分別為t1和t2；2)計算t1和t2的差值的絕對值；3)當(dāng)t1和t2的差值的絕對值大于一個閾值時，判定該控制回路(5)的一個加熱器(H)損壞。
4.如權(quán)利要求3所述的一種等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置的方法，其特征在于所述閾值通過實(shí)驗(yàn)確定。
全文摘要
本發(fā)明涉及晶片加工反應(yīng)室的溫度控制裝置。本發(fā)明公開的等離子體反應(yīng)室溫控系統(tǒng)在線故障檢測裝置及其方法，包括反應(yīng)室、抽氣腔及其對應(yīng)的控制回路、每個控制回路有若干個加熱器；在每個控制回路中還設(shè)有至少兩個溫度傳感器，其中，溫度傳感器布置在偏離加熱器對角線的位置。方法1)當(dāng)某個控制回路中的加熱器損壞時，該控制回路的兩個傳感器反饋回來的溫度值分別為t1和t2；2)計算t1和t2的差值的絕對值；3)當(dāng)t1和t2的差值的絕對值大于一個閾值時，判定該控制回路的一個加熱器損壞。
文檔編號C23F4/00GK1851848SQ200510126268
公開日2006年10月25日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者孫巖 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司