專利名稱：腔體壓力調(diào)節(jié)方法及腔體壓力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法及實(shí)現(xiàn)該方法的腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置，且特別涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中制造設(shè)備的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法與腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
隨著集成電路制造全面進(jìn)入12英寸(300mm)時(shí)代，用于化學(xué)氣相沉積エ藝的設(shè)備的エ藝反應(yīng)腔的腔體容積也隨之變大。與此同時(shí)，集成電路制造エ藝的關(guān)鍵尺寸也不斷縮小，因此對(duì)于エ藝設(shè)備的精確度的要求也越來(lái)越高。在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造設(shè)備中，例如化學(xué)氣相沉積設(shè)備，用于調(diào)節(jié)エ藝腔體內(nèi)壓カ 的方法主要有兩種，一種是直接將節(jié)流閥的打開(kāi)至設(shè)定角度，將腔體壓カ調(diào)節(jié)至目標(biāo)值，該方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)流閥開(kāi)關(guān)速度快，但エ藝腔體壓カ控制精度差；另ー種是通過(guò)腔體內(nèi)エ藝壓カ表反饋實(shí)時(shí)腔體壓カ給節(jié)流閥控制器，節(jié)流閥控制器根據(jù)收集到的實(shí)時(shí)腔體壓カ控制節(jié)流閥的打開(kāi)角度，該方法的優(yōu)點(diǎn)是エ藝腔體內(nèi)壓カ控制精度高，但エ藝腔體壓カ調(diào)節(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種具有高精度且高效率的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法與實(shí)現(xiàn)該方法的腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法，包括設(shè)定目標(biāo)值，根據(jù)所述目標(biāo)值，計(jì)算所述目標(biāo)值的預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；打開(kāi)節(jié)流閥角度至固定角度，使腔體壓カ從初始值調(diào)節(jié)至所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；根據(jù)腔體壓カ的實(shí)時(shí)變化，在所述固定角度基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)角度，使腔體壓カ調(diào)節(jié)至目標(biāo)值；關(guān)閉節(jié)流閥。進(jìn)ー步地，所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍為目標(biāo)值的正負(fù)O至10%。本發(fā)明還提供ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置，包括伺服馬達(dá)，所述伺服馬達(dá)控制節(jié)流閥的開(kāi)合與打開(kāi)角度；節(jié)流閥，所述節(jié)流閥由所述伺服馬達(dá)控制開(kāi)合與打開(kāi)角度；腔體壓カ表，所述腔體壓カ表檢測(cè)腔體的壓カ并反饋給控制器；控制器，所述控制器對(duì)所述伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，并接收所述腔體壓カ表反饋的腔體的壓カ；所述控制器還包括粗調(diào)單元，所述粗調(diào)単元對(duì)所述伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，控制所述伺服馬達(dá)將所述節(jié)流閥打開(kāi)至固定角度，以將腔體壓カ從初始值調(diào)節(jié)至所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；細(xì)調(diào)單元，所述細(xì)調(diào)単元接收所述腔體壓カ表反饋的腔體壓力，對(duì)所述伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，在所述節(jié)流閥打開(kāi)的固定角度基礎(chǔ)上，控制所述伺服馬達(dá)對(duì)所述節(jié)流閥的角度進(jìn)行調(diào)整，以將腔體壓カ從預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)值。進(jìn)ー步地，所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍為目標(biāo)值的正負(fù)O至10%。進(jìn)ー步地，所述腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置用于化學(xué)氣相沉積設(shè)備或等離子體刻蝕設(shè)備。進(jìn)ー步地，所述節(jié)流閥的固定角度根據(jù)所述目標(biāo)值、采用所述腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置設(shè)備的腔體容積和泵抽速計(jì)算得到。進(jìn)ー步地，所述節(jié)流閥為單個(gè)或多個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法以及腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置的有益效果主要表現(xiàn)在先通過(guò)控制器的粗調(diào)單元，對(duì)伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，控制伺服馬達(dá)將節(jié)流閥打開(kāi)至固定角度，以將腔體壓カ從初始值調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；再通過(guò)控制器的細(xì)調(diào)単元，根據(jù)腔體壓カ表實(shí)時(shí)反饋腔體壓力，根據(jù)實(shí)時(shí)的腔體壓力，控制伺服馬達(dá)對(duì)節(jié)流閥的 角度在固定角度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行細(xì)調(diào)，將腔體壓カ從預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍值目標(biāo)值，由此在完成對(duì)腔體壓カ調(diào)節(jié)的精確性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高效率的腔體壓カ調(diào)節(jié)。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的壓カ曲線圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的壓カ曲線圖； 圖3為本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的步驟圖；圖4為本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)的裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的一種壓カ曲線圖；圖6為本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的一種壓カ曲線圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地表達(dá)本發(fā)明的技術(shù)方案與技術(shù)內(nèi)容，先對(duì)背景技術(shù)中的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行描述。請(qǐng)參考圖1，圖I是現(xiàn)有技術(shù)中的ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的壓カ曲線圖。提供目標(biāo)值，將節(jié)流閥的打開(kāi)至設(shè)定角度，腔體壓カ由初始值開(kāi)始變化，曲線101階段腔體壓カ增速很快，隨著腔體壓カ值的不斷上升，曲線102階段的腔體壓カ增速相對(duì)于曲線101階段明顯變慢，最終達(dá)到目標(biāo)值。該方法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)流閥開(kāi)關(guān)速度快，調(diào)節(jié)所需的時(shí)間較短，但エ藝腔體壓カ控制精度很差。請(qǐng)參考圖2，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的壓カ曲線圖。提供目標(biāo)值，通過(guò)腔體內(nèi)エ藝壓力表反饋實(shí)時(shí)腔體壓カ給控制器，控制器根據(jù)收集到的實(shí)時(shí)腔體壓カ控制節(jié)流閥的打開(kāi)角度。曲線201階段，由于初始狀態(tài)時(shí)腔體壓カ很低，因此節(jié)流閥的打開(kāi)角度很大，腔體壓カ也很快的増加，往往會(huì)高于目標(biāo)值；曲線202階段，由于曲線201階段腔體壓カ很快增カロ，往往高于目標(biāo)值，因此節(jié)流閥的打開(kāi)角度變的很小，甚至氣體泵的抽速也隨之變慢，腔體壓カ從曲線201階段的高于目標(biāo)值逐漸往低調(diào)節(jié)至低于目標(biāo)值；曲線203階段，通過(guò)繼續(xù)調(diào)整節(jié)流閥的打開(kāi)角度，重復(fù)曲線201階段與曲線202階段的變化，但變化幅度逐漸減小，慢慢靠近目標(biāo)值；繼續(xù)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的角度，實(shí)現(xiàn)變化幅度更小的曲線204階段，最終達(dá)到目標(biāo)值。該調(diào)節(jié)方法的精確性較高，但是由于需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)節(jié)流閥角度使腔體壓カ曲線逐漸減小變化幅度來(lái)慢慢靠近目標(biāo)值，調(diào)節(jié)所需的時(shí)間較長(zhǎng)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提出的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法以及腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置做進(jìn)ー步描述。圖3是本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的步驟圖。圖4是本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)參考圖3和4，本發(fā)明提出ー種腔體壓カ調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟步驟301 :設(shè)定根據(jù)所述目標(biāo)值，計(jì)算所述目標(biāo)值的預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；
優(yōu)選地，上述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍為所述目標(biāo)值的正負(fù)O至10%。步驟302 :打開(kāi)節(jié)流閥度至固定角度，開(kāi)始腔體壓カ調(diào)節(jié)；控制器401中的粗調(diào)單元401a向伺服電機(jī)402發(fā)出控制信號(hào)，伺服電機(jī)402控制節(jié)流閥403打開(kāi)至固定角度，開(kāi)始對(duì)腔體405進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。上述固定角度與所述目標(biāo)值、采用所述腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置設(shè)備的腔體容積和泵抽速相對(duì)應(yīng)。步驟303 :腔體壓カ達(dá)到預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；判斷腔體壓カ是否達(dá)到預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍。若是，則進(jìn)入下ー步驟304 ;若否，則重復(fù)步驟303 ;腔體壓カ表404向控制器反饋腔體405內(nèi)的壓力，當(dāng)腔體壓力表404檢測(cè)的腔體405的壓カ達(dá)到預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍時(shí)，進(jìn)入下ー步驟304。步驟304 :根據(jù)腔體壓カ的實(shí)時(shí)變化，在所述固定角度基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)角度；進(jìn)入步驟304時(shí)，根據(jù)腔體壓カ表404反饋到控制器401的實(shí)時(shí)腔體405內(nèi)的壓力，由控制器401的細(xì)調(diào)單元401b向伺服電機(jī)402發(fā)出控制信號(hào)，伺服電機(jī)402在步驟302的節(jié)流閥403打開(kāi)角度的基礎(chǔ)上，對(duì)節(jié)流閥302的角度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。步驟305 :腔體壓カ達(dá)到目標(biāo)值；步驟306 :關(guān)閉節(jié)流閥，完成腔體壓カ調(diào)節(jié)；由腔體壓カ表404實(shí)時(shí)反饋腔體405的壓カ給控制器401，控制器401與目標(biāo)值進(jìn)行比較，若腔體壓カ表404反饋的腔體405的壓カ等于目標(biāo)值，則完成對(duì)于腔體405的壓カ調(diào)節(jié)，控制器401發(fā)出控制信號(hào)給伺服電機(jī)402，伺服電機(jī)402關(guān)閉節(jié)流閥403，腔體405密閉。為了更好地體現(xiàn)本發(fā)明的有益效果，下面結(jié)合圖5對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。請(qǐng)參考圖5，圖5是本發(fā)明腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的一種壓カ曲線圖。區(qū)間501內(nèi)為控制器401的粗調(diào)單元401a控制階段的腔體405壓カ變化曲線503，曲線503從初始狀態(tài)時(shí)的壓カ值O升至預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍的壓カ值A(chǔ)，優(yōu)選的，預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍為目標(biāo)值的正負(fù)O至10%。當(dāng)腔體壓カ表404檢測(cè)到的腔體405壓カ達(dá)到預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍(即壓カ值A(chǔ))吋，控制器401的細(xì)調(diào)單元401b開(kāi)始接替粗調(diào)単元401a進(jìn)入?yún)^(qū)間502，控制器402的細(xì)調(diào)單元401b控制階段的腔體405壓カ變化曲線為曲線504。曲線504從預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍的壓カ值A(chǔ)開(kāi)始調(diào)節(jié)，通過(guò)腔體壓カ表405實(shí)時(shí)反饋給控制器401的實(shí)時(shí)腔體405壓カ，細(xì)調(diào)單元401b發(fā)出控制信號(hào)，控制伺服馬達(dá)402對(duì)節(jié)流閥403的角度做實(shí)時(shí)的調(diào)整，最終達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，腔體壓カ調(diào)節(jié)完畢。請(qǐng)參考圖6，圖6是本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的一種壓カ曲線圖。同樣的，當(dāng)壓カ值A(chǔ)’為目標(biāo)值的正O至10%。區(qū)間501’內(nèi)為控制器401的粗調(diào)單元401a控制階段的腔體405壓カ變化曲線503’，曲線503’從初始狀態(tài)的壓カ值O升至高于目標(biāo)值的壓カ值A(chǔ)’，此時(shí)的壓カA’為預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍的正10%內(nèi)。當(dāng)腔體壓カ表404檢測(cè)到的腔體405壓カ達(dá)到預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍的壓カ值A(chǔ)’時(shí)，控制器401的細(xì)調(diào)單元401b開(kāi)始接替粗調(diào)単元401a進(jìn)入?yún)^(qū)間502’，控制器402的細(xì)調(diào)單元401b控制階段的腔體405壓カ變化曲線為曲線504’。由于進(jìn)入?yún)^(qū)間502’時(shí)的壓カ值A(chǔ)’高于目標(biāo)值，細(xì)調(diào)単元401b發(fā)出控制信號(hào)給伺服馬達(dá)402，伺服馬達(dá)402控制節(jié)流閥403的角度，在粗調(diào)單元401a控制階段的區(qū)間501’的節(jié)流閥403的固定角度的基礎(chǔ)上，先將節(jié)流閥403的角度變小，使得腔體5壓カ回落到目標(biāo)值之下，再通過(guò)腔體壓カ表404反饋給控制器401的實(shí)時(shí)腔體405溫度，實(shí)時(shí)調(diào)整節(jié)流閥403的角度，使腔體5壓カ最終達(dá)到目標(biāo)值(區(qū)間502’內(nèi)的曲線504’)。本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法，先粗調(diào)エ藝腔體壓カ至預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍，然后細(xì)調(diào)エ藝腔體壓カ至目標(biāo)值，粗調(diào)階段在實(shí)現(xiàn)較快升壓的同時(shí)，為細(xì)調(diào)階段提供了相對(duì)目標(biāo)值較小的調(diào)節(jié)幅度。因此，本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的兩種腔體壓カ調(diào) 節(jié)方法，在保持壓カ調(diào)節(jié)精確度的同時(shí)，有效縮短了壓カ調(diào)節(jié)的時(shí)間。根據(jù)數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)方法的精確度與背景技術(shù)中提到的第二種現(xiàn)有技術(shù)相近，效率提高了約10%至20%，大大提高了效率。本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置可運(yùn)用在化學(xué)氣相沉積設(shè)備、等離子體刻蝕設(shè)備或其他具有エ藝腔體壓カ的設(shè)備。由于本發(fā)明的腔體壓カ調(diào)節(jié)裝置能精確、高效地將腔體壓カ調(diào)節(jié)至目標(biāo)值，一方面在エ藝上帯來(lái)了更好的良率，另ー方面也縮短了エ藝所用時(shí)間，有效地提聞了廣能。綜上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明做任何限制。任何所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種腔體壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括 設(shè)定目標(biāo)值，根據(jù)所述目標(biāo)值，計(jì)算所述目標(biāo)值的預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍； 打開(kāi)節(jié)流閥角度至固定角度，使腔體壓力從初始值調(diào)節(jié)至所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍； 根據(jù)腔體壓力的實(shí)時(shí)變化，在所述固定角度基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)角度，使腔體壓力調(diào)節(jié)至目標(biāo)值； 關(guān)閉節(jié)流閥。
2.如權(quán)利要求I所述的腔體壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍為目標(biāo)值的正負(fù)O至10%。
3.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求I所述的腔體壓力調(diào)節(jié)方法的腔體壓力調(diào)節(jié)裝置，包括 伺服馬達(dá)，所述伺服馬達(dá)控制節(jié)流閥的開(kāi)合與打開(kāi)角度； 節(jié)流閥，所述節(jié)流閥由所述伺服馬達(dá)控制開(kāi)合與打開(kāi)角度； 腔體壓力表，所述腔體壓力表檢測(cè)腔體的壓力并反饋給控制器； 控制器，所述控制器對(duì)所述伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，并接收所述腔體壓力表反饋的腔體的壓力； 其特征在于，所述控制器包括 粗調(diào)單元，所述粗調(diào)單元對(duì)所述伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，控制所述伺服馬達(dá)將所述節(jié)流閥打開(kāi)至固定角度，以將腔體壓力從初始值調(diào)節(jié)至所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍； 細(xì)調(diào)單元，所述細(xì)調(diào)單元接收所述腔體壓力表反饋的腔體壓力，對(duì)所述伺服馬達(dá)發(fā)出控制信號(hào)，在所述節(jié)流閥打開(kāi)的固定角度基礎(chǔ)上，控制所述伺服馬達(dá)對(duì)所述節(jié)流閥的角度進(jìn)行調(diào)整，以將腔體壓力從預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)值。
4.如權(quán)利要求3所述的腔體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍為目標(biāo)值的正負(fù)0至10%。
5.如權(quán)利要求3所述的腔體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述腔體壓力調(diào)節(jié)裝置用于化學(xué)氣相沉積設(shè)備或等離子體刻蝕設(shè)備。
6.如權(quán)利要求3所述的腔體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述節(jié)流閥的固定角度根據(jù)所述目標(biāo)值、采用所述腔體壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè)備的腔體容積和泵抽速計(jì)算得到。
7.如權(quán)利要求3所述的腔體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述節(jié)流閥為單個(gè)。
8.如權(quán)利要求3所述的腔體壓力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述節(jié)流閥為多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種腔體壓力調(diào)節(jié)方法，包括設(shè)定目標(biāo)值，根據(jù)所述目標(biāo)值，計(jì)算所述目標(biāo)值的預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；打開(kāi)節(jié)流閥角度至固定角度，使腔體壓力從初始值調(diào)節(jié)至所述預(yù)設(shè)粗調(diào)范圍；根據(jù)腔體壓力的實(shí)時(shí)變化，在所述固定角度基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)角度；腔體壓力調(diào)節(jié)至目標(biāo)值，關(guān)閉節(jié)流閥。本發(fā)明還提出一種腔體壓力調(diào)節(jié)裝置。
文檔編號(hào)C23C16/52GK102677024SQ201210169498
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者徐伯山, 沈劍平, 金懿 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司