靜電卡盤電源電壓控制的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體制造工藝中靜電卡盤電源電壓控制的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制造工藝是一個(gè)涉及到多種學(xué)科交叉的復(fù)雜制造領(lǐng)域。刻蝕工藝的過程就是在既定的工藝條件下，如工藝腔室加熱到一定溫度，工藝腔室的壓力穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi)，按照一定的比例對腔室通入多種氣體，然后對射頻設(shè)備加一定的功率，通過電離工藝氣體對硅片進(jìn)行刻蝕的工藝過程。
[0003]卡盤在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中被用來固定和支撐晶片，避免晶片在處理過程中出現(xiàn)移動或者錯(cuò)位現(xiàn)象。靜電卡盤(Electrostatic Chuck, ESC)采用靜電引力來固定晶片,相對于以前采用的機(jī)械卡盤和真空卡盤，具有很多優(yōu)勢。靜電卡盤減少了在使用機(jī)械卡盤時(shí)由于壓力、碰撞等原因造成的晶片破損；增大了晶片可被有效加工的面積，減少了晶片表面腐蝕物顆粒的沉積，并且可以在真空工藝環(huán)境下工作。
[0004]作為直接和晶片接觸的部件，靜電卡盤的電壓是否穩(wěn)定直接決定了吸附的成功與否。電壓的超調(diào)可能對晶片造成極大的損壞。
[0005]傳統(tǒng)半導(dǎo)體加工工藝中，如圖1所示，靜電卡盤工作中的吸附流程包括以下步驟:
[0006]A100，設(shè)置靜電卡盤電源極性；
[0007]A200，設(shè)置靜電卡盤電源的電流值；
[0008]A300，判斷三針是否降下，并當(dāng)三針沒有降下時(shí)降下三針；
[0009]A400，給靜電卡盤上電；
[0010]A500，開啟靜電卡盤電源；
[0011]A600，等待設(shè)置靜電卡盤電源電壓的延時(shí)；
[0012]A700，設(shè)置靜電卡盤電源電壓；
[0013]A800，判斷靜電卡盤電源電壓是否穩(wěn)定；
[0014]A900，靜電卡盤電源電壓不穩(wěn)定時(shí)，拋出靜電卡盤電源電壓不穩(wěn)定的報(bào)警。
[0015]通過步驟A600在電源開啟與電源加壓之間加入了一定的延時(shí)，用以緩解電壓超調(diào)，但通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)置的靜電卡盤電壓超過一定范圍時(shí)，如電壓設(shè)定在2000伏以上時(shí)，ESC電源依然會出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，超調(diào)電壓經(jīng)過IS左右的時(shí)間再將回到設(shè)定的電壓值。
[0016]電壓的超調(diào)會對加工的晶片造成極大的損害，增大半導(dǎo)體加工的成本，影響生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]為解決靜電卡盤電源電壓超調(diào)對晶片造成損壞的問題，本發(fā)明提供了一種有效避免電源電壓超調(diào)的靜電卡盤電源電壓控制的方法及系統(tǒng)。
[0018]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的提供的一種靜電卡盤電源電壓控制的方法，包括以下步驟:
[0019]S100，將所述靜電卡盤當(dāng)前電壓值升高預(yù)設(shè)電壓升高值，得到新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值；
[0020]S200，等待預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值繼續(xù)升高所述預(yù)設(shè)電壓升高值，循環(huán)執(zhí)行本步驟，直至所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)工藝電壓值；
[0021]所述預(yù)設(shè)電壓升高值小于等于所述預(yù)設(shè)工藝電壓值。
[0022]作為一種可實(shí)施方式，在步驟SlOO之前，還包括以下步驟:
[0023]S010，判斷靜電卡盤的預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于零，是則執(zhí)行步驟S020，否則執(zhí)行步驟S030 ；
[0024]S020，設(shè)置所述靜電卡盤的電源電壓為零，并退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置；
[0025]S030，設(shè)置所述靜電卡盤當(dāng)前電壓值為零，并設(shè)置所述預(yù)設(shè)電壓升高值為預(yù)定值。
[0026]作為一種可實(shí)施方式，在步驟SlOO之前，還包括以下步驟:
[0027]S040，判斷所述預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于等于所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值，是則執(zhí)行步驟SlOO ;否則退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置。
[0028]作為一種可實(shí)施方式，所述步驟S200，包括以下步驟:
[0029]S210，等待預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0030]S220，判斷所述預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于等于所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值，是則執(zhí)行步驟S230 ;否則退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置；
[0031]S230，將所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值繼續(xù)升高所述預(yù)設(shè)電壓升高值，并返回執(zhí)行步驟S210。
[0032]作為一種可實(shí)施方式，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為0.1秒。
[0033]作為一種可實(shí)施方式，所述預(yù)設(shè)電壓升高值根據(jù)下面的公式確定:
[0034]預(yù)設(shè)電壓升高值=預(yù)設(shè)工藝電壓值/(電壓設(shè)置時(shí)間/預(yù)設(shè)時(shí)間)，
[0035]其中，所述電壓設(shè)置時(shí)間為可配置參數(shù)。
[0036]基于同一發(fā)明構(gòu)思的一種靜電卡盤電源電壓控制的系統(tǒng)，包括電源電壓設(shè)置模塊，所述電源電壓設(shè)置模塊包括第一處理模塊及第二處理模塊，其中:
[0037]所述第一處理模塊，用于將所述靜電卡盤當(dāng)前電壓值升高預(yù)設(shè)電壓升高值，得到新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值；
[0038]所述第二處理模塊，用于等待預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值繼續(xù)升高所述預(yù)設(shè)電壓升高值，并循環(huán)執(zhí)行，直至所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)工藝電壓值；
[0039]所述預(yù)設(shè)電壓升高值小于等于所述預(yù)設(shè)工藝電壓值。
[0040]作為一種可實(shí)施方式，在本發(fā)明的靜電卡盤電源電壓控制的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述電源電壓設(shè)置模塊，還包括預(yù)設(shè)工藝電壓值判斷模塊，零電壓設(shè)置模塊，參數(shù)設(shè)定模塊，以及當(dāng)前電壓值判斷模塊，其中:
[0041]所述預(yù)設(shè)工藝電壓值判斷模塊，用于判斷靜電卡盤的預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于零，是則由所述零電壓設(shè)置模塊進(jìn)行進(jìn)一步處理，否則由所述參數(shù)設(shè)定模塊進(jìn)行進(jìn)一步的處理；
[0042]所述零電壓設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述靜電卡盤的電源電壓為零，并退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置；
[0043]所述參數(shù)設(shè)定模塊，用于設(shè)置所述靜電卡盤當(dāng)前電壓值為零，并設(shè)置所述預(yù)設(shè)電壓升高值為預(yù)定值；
[0044]所述當(dāng)前電壓值判斷模塊，用于判斷所述預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于等于所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值，是則由所述第一處理模塊進(jìn)行進(jìn)一步處理；否則退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置。
[0045]作為一種可實(shí)施方式，所述第二處理模塊包括:延時(shí)子模塊，比較子模塊，以及設(shè)置子模塊，其中:
[0046]所述延時(shí)子模塊，用于等待預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0047]所述比較子模塊，用于判斷所述預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于等于所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值，是則由所述設(shè)置子模塊進(jìn)行進(jìn)一步處理；否則退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置；
[0048]所述設(shè)置子模塊，用于將所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值繼續(xù)升高所述預(yù)設(shè)電壓升高值。
[0049]本發(fā)明的有益效果包括:
[0050]本發(fā)明提供的靜電卡盤電源電壓控制的方法及系統(tǒng)，對傳統(tǒng)工藝中設(shè)置靜電卡盤電源電壓的步驟進(jìn)行改進(jìn)，通過分步逐步設(shè)定靜電卡盤電源電壓，減小ESC的設(shè)定電壓值與當(dāng)前電源電壓值的差距，避免因設(shè)定電壓值與當(dāng)前電壓值差距過大造成超調(diào)現(xiàn)象，從而可有效避免因電壓超調(diào)造成的晶片損壞，提高半導(dǎo)體加工的生產(chǎn)效率，降低加工成本。
【附圖說明】
[0051]圖1為靜電卡盤工作流程圖；
[0052]圖2為本發(fā)明一種靜電卡盤電源電壓控制的方法的一具體實(shí)施例的流程圖；
[0053]圖3為本發(fā)明一種靜電卡盤電源電壓控制的方法的另一具體實(shí)施例的流程圖；
[0054]圖4為本發(fā)明一種靜電卡盤電源電壓控制的系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的靜電卡盤電源電壓控制的方法及系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0056]本發(fā)明實(shí)施例的一種靜電卡盤電源電壓控制的方法，對步驟A700，設(shè)置靜電卡盤電源電壓的步驟進(jìn)行改進(jìn)。如圖2所示，包括以下步驟:
[0057]S100，將所述靜電卡盤當(dāng)前電壓值升高預(yù)設(shè)電壓升高值，得到新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值；
[0058]S200，等待預(yù)設(shè)時(shí)間后，將所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值繼續(xù)升高所述預(yù)設(shè)電壓升高值，循環(huán)執(zhí)行本步驟，直至所述新的靜電卡盤當(dāng)前電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)工藝電壓值；
[0059]所述預(yù)設(shè)電壓升高值小于等于所述預(yù)設(shè)工藝電壓值。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例采用步驟SlOO和步驟S200對步驟A700，設(shè)置靜電卡盤電源電壓的步驟進(jìn)行改進(jìn)。通過分步逐步設(shè)定靜電卡盤電源電壓，減小ESC的設(shè)定電壓值與當(dāng)前電源電壓值的差距，避免因設(shè)定電壓值與當(dāng)前電壓值差距過大造成超調(diào)現(xiàn)象。從而可有效避免因電壓超調(diào)造成的晶片損壞。提高半導(dǎo)體加工的生產(chǎn)效率，降低加工成本。
[0061]較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述等待預(yù)定時(shí)間為0.1S。每個(gè)0.1S對靜電卡盤的電源電壓進(jìn)行一次設(shè)置與調(diào)整。
[0062]作為一種可實(shí)施方式，所述預(yù)設(shè)電壓升高值根據(jù)下面的公式確定:
[0063]預(yù)設(shè)電壓升高值=預(yù)設(shè)工藝電壓值/(電壓設(shè)置時(shí)間/預(yù)設(shè)時(shí)間)，
[0064]其中，所述電壓設(shè)置時(shí)間為可配置參數(shù)。
[0065]所述電壓設(shè)置時(shí)間可根據(jù)具體工藝在工藝開始前進(jìn)行設(shè)置，如當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間為0.1S時(shí)，若設(shè)置電壓設(shè)置時(shí)間為1S，則電壓設(shè)置時(shí)間/預(yù)設(shè)時(shí)間=10，得到對靜電卡盤的電源電壓設(shè)置分10次完成，預(yù)設(shè)工藝電壓值除以設(shè)置次數(shù)，則得到預(yù)設(shè)電壓升高值，即每次使靜電卡盤的電壓升高預(yù)設(shè)電壓升高值。經(jīng)過多次調(diào)整，使靜電卡盤的電壓最終達(dá)到預(yù)設(shè)工藝電壓值。
[0066]作為一種可實(shí)施方式，在步驟SlOO之前，還包括以下步驟:
[0067]S010，判斷靜電卡盤的預(yù)設(shè)工藝電壓值是否大于零，是則執(zhí)行步驟S020，否則執(zhí)行步驟S030 ；
[0068]S020，設(shè)置所述靜電卡盤的電源電壓為零，并退出所述靜電卡盤電源電壓的設(shè)置；
[0069]S030