專利名稱：一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在硅片的刻蝕工藝過程中，需要使用平臺傳送硅片，使用反應(yīng)腔室進行刻蝕工藝，在 反應(yīng)腔室中進行刻蝕工藝時，反應(yīng)腔室內(nèi)部會存在很多顆粒，這些顆粒會減少平臺和反應(yīng) 腔室的使用壽命，并且影響平臺和反應(yīng)腔室的使用。
為了去除反應(yīng)腔室中的顆粒，可以采用通過凈化管路向反應(yīng)腔室中充氮氣的方法，一 方面向反應(yīng)腔室中充氮氣，另一方面從反應(yīng)腔室中抽氣，使反應(yīng)腔室中維持一定的氮氣壓 力，這樣，反應(yīng)腔室中的顆粒就不會附著在反應(yīng)腔室內(nèi)壁，會隨著氮氣被抽走，達到凈化 反應(yīng)腔室的作用。
為了保持反應(yīng)腔室氣流穩(wěn)定，需要對反應(yīng)腔室中氮氣壓力進行控制。傳統(tǒng)的控制氮氣 壓力的方法，是增加反應(yīng)腔室的進氣口和出氣口，并在出氣口上安裝節(jié)流閥，通過調(diào)節(jié)節(jié) 流閥來控制反應(yīng)腔室的壓力。但是，這種方法的代價比較高，因為增加進氣口和出氣口會 使平臺反應(yīng)腔室的設(shè)計復(fù)雜化，而且節(jié)流閥的價格也比較高。
綜上所述，現(xiàn)有的控制氮氣壓力的方法，由于設(shè)計上比較復(fù)雜，且零部件成本較高， 因此，導(dǎo)致現(xiàn)有的實現(xiàn)方案存在著實現(xiàn)成本較高的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置 和方法，可以在較短的時間內(nèi)自動調(diào)整反應(yīng)腔室壓力，控制反應(yīng)腔室壓力，實現(xiàn)凈化反應(yīng) 腔室的功能；同時還可以降低成本。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置，包括壓力控制器UPC和UPC控制單元，其中 所述的UPC連接于反應(yīng)腔室的進氣管路上，通過控制進入反應(yīng)腔室的氣體的氣動參數(shù)來
控制反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力；
所述的UPC控制單元與所述的UPC連接，用于根據(jù)采集的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)來 確定針對UPC的控制參數(shù)，并通過UPC控制反應(yīng)腔室內(nèi)氣體壓力。
所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置，包括壓力規(guī)，所述的壓力規(guī)與反應(yīng)腔室內(nèi)連 通，測試腔室內(nèi)氣體壓力，并反饋回UPC控制單元作為反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)。
所述的UPC控制單元具體包括
數(shù)據(jù)采集模塊采集UPC控制單元的控制參數(shù)數(shù)據(jù)，包括采集的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力 參數(shù)；
數(shù)據(jù)處理模塊對采集的控制參數(shù)數(shù)據(jù)進行處理，得出對應(yīng)的控制指令； 執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令，發(fā)出執(zhí)行指令，控制UPC。
所述的連接UPC的反應(yīng)腔室的進氣管路為反應(yīng)腔室的凈化管路的進氣管路。 一種反應(yīng)腔室壓力控制的方法，
根據(jù)UPC控制單元檢測到的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)按照預(yù)定的控制模式調(diào)整UPC壓 力，使反應(yīng)腔室壓力達到設(shè)定的壓力值。
所述的UPC控制單元按照預(yù)定的控制模式調(diào)整UPC壓力的過程包括
A、 設(shè)置正常壓力下限Pa與正常壓力上限Pb，且Pa〈Pb;設(shè)置UPC初始壓力為其極限壓力 Ph，并打開UPC;
B、 讀取穩(wěn)定后的反應(yīng)腔室壓力值P1，如Pa〈Pl〈Pb，則調(diào)整結(jié)束，否則，計算待調(diào)整的 UPC設(shè)置壓力值P2^P1- (P1- (Pa+Pb) /2) /2;
C、 調(diào)整UPC設(shè)置壓力為P2;執(zhí)行步驟B。 步驟A所述的Pa為90mTorr， Pb為120mTorr， Ph為150mTorr。 步驟A包括在打開UPC前需將反應(yīng)腔室抽至小于初始腔室壓力。 所述的初始腔室壓力小于等于5mTorr。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明可以使用戶根據(jù)不同的設(shè)備設(shè)置具體 的反應(yīng)腔室壓力值，使系統(tǒng)自動控制反應(yīng)腔室壓力，從而可以使反應(yīng)腔室中的顆粒不會附 著在反應(yīng)腔室內(nèi)壁，達到凈化反應(yīng)腔室的效果。本發(fā)明的實現(xiàn)也能有效降低硬件設(shè)計成 本。


圖l為本發(fā)明提供的具體實現(xiàn)反應(yīng)腔室壓力控制的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室壓力控制的具體實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置和方法，可使反應(yīng)腔室壓力在比較平緩的 情況下，較快的達到理想值，實現(xiàn)凈化反應(yīng)腔室的功能，從而提高平臺使用壽命；同時能 有效降低硬件成本。
本發(fā)明的核心是通過在反應(yīng)腔室凈化管路上增加 一 個UPC ( Unit Pressure Controller)，通過控制UPC的氣流壓力來控制反應(yīng)腔室中氮氣的壓力來實現(xiàn)的。所述的反 應(yīng)腔室壓力控制裝置具體的結(jié)構(gòu)如圖l所示包括壓力控制器UPC和UPC控制單元，其中
所述的UPC連接于反應(yīng)腔室的進氣管路上，通過控制進入反應(yīng)腔室的氣體的氣動參數(shù)來 控制反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力；所述的連接UPC的反應(yīng)腔室的進氣管路可以采用反應(yīng)腔室的凈 化管路的進氣管路。
所述的UPC控制單元與所述的UPC連接，用于根據(jù)采集的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)來 確定針對UPC的控制參數(shù)，實現(xiàn)通過UPC控制反應(yīng)腔室內(nèi)氣體壓力。而具體實現(xiàn)UPC控制單元 的計算機控制設(shè)備可以是工控機，通常是內(nèi)置的CPCI板卡，分別連接UPC和壓力規(guī)，UPC控 制單元是實現(xiàn)本發(fā)明的核心部件，主要由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和執(zhí)行模塊組成； 其中-
數(shù)據(jù)采集模塊采集UPC控制單元的控制參數(shù)數(shù)據(jù)，包括采集的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力
參數(shù)；
數(shù)據(jù)處理模塊對采集的控制參數(shù)數(shù)據(jù)進行處理，得出對應(yīng)的控制指令；
執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令，發(fā)出執(zhí)行指令，控制UPC。
所述的包括壓力規(guī)，所述的壓力規(guī)與反應(yīng)腔室內(nèi)連通，測試反應(yīng)腔室內(nèi)氣體壓力，并 反饋回UPC控制單元作為反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)。
當然所述的裝置還應(yīng)有干泵，干泵連接于反應(yīng)腔室的出氣管路上，對反應(yīng)腔室進行抽 氣，處于常開狀態(tài)。
由于UPC控制的是進氣口管路上的氣流壓力，它和反應(yīng)腔室中的實際壓力還是有差別 的，所以，需要調(diào)整UPC壓力，使反應(yīng)腔室壓力達到理想壓力。為了實現(xiàn)這個匹配過程的自
動化，本發(fā)明設(shè)計了一個計算機控制的程序，使用此程序可以在較短時間內(nèi)使反應(yīng)腔室壓 力達到理想值。具體的方法為:
根據(jù)UPC控制單元檢測到的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)按照預(yù)定的控制模式調(diào)整UPC壓 力，使反應(yīng)腔室壓力達到設(shè)定的壓力值。這里的UPC控制單元按照預(yù)定的控制模式調(diào)整UPC 壓力的過程包括
A、 設(shè)置正常壓力下限Pa與正常壓力上限Pb，且Pa〈Pb;設(shè)置UPC初始壓力為極限壓力 Ph，并打開UPC;
B、 讀取穩(wěn)定后的反應(yīng)腔室壓力值P1，如Pa〈PKPb,則調(diào)整結(jié)束，否則，計算待調(diào)整的 UPC設(shè)置壓力值P2-P1- (Pl- (Pa+Pb) /2) /2;
C、 調(diào)整UPC設(shè)置壓力為P2;執(zhí)行步驟B。
需要說明的是通常在打開UPC前需將腔室抽至小于初始腔室壓力。且一般初始腔室壓力 要小于等于5mTorr。
因為不同設(shè)備廠商的氣路布置都不同，導(dǎo)致UPC壓力和反應(yīng)腔室壓力之間的關(guān)系沒有固 定壓力差，需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整。也就是說，要根據(jù)不同的設(shè)備設(shè)定Pa、 Pb與Ph,
一般情況下，如反應(yīng)腔室在工作狀態(tài)下的理想壓力為90mTorr 120niTorr，就設(shè)定正常 壓力下限Pa為90mTorr，正常壓力上限Pb為120mTorr。首先需要將反應(yīng)腔室抽到小于初始腔 室壓力，通?？稍O(shè)置小于5mTorr，然后打開UPC,通入氮氣， 一般認為在壓力允許的范圍內(nèi) UPC的壓力越大，反應(yīng)腔室達到90mTorr 、20mTorr所用時間就越少，但這個壓力不能過 大， 一般不能超過極限壓力Ph，可設(shè)定Ph為150mTorr，否則引起反應(yīng)腔室內(nèi)氣流不穩(wěn)定， 所以從5mTorr到90mTorr 120mTorr需要的時間，可以通過本發(fā)明進行控制，縮短其時間。
其具體實現(xiàn)方法將結(jié)合圖2進行詳細的說明。
步驟ll:預(yù)設(shè)反應(yīng)腔室正常壓力值范圍設(shè)定正常壓力下限Pa為90mTorr，正常壓力上 限Pb為120mToir， 一般認為，此壓力范圍是反應(yīng)腔室在工作狀態(tài)下的理想壓力； 步驟12:通過干泵抽出氮氣使初始反應(yīng)腔室壓力為5mTorr; 步驟13:設(shè)置初始UPC壓力為150mTorr，打幵UPC，通入氮氣；
步驟14:讀取穩(wěn)定后反應(yīng)腔室壓力值P1，并判斷是否滿足90mTorr〈 PK120mTorr,如 是，則執(zhí)行調(diào)整結(jié)束，如否，則執(zhí)行步驟15;
歩驟15:根據(jù)上述采集到的氣體壓力參數(shù)按照預(yù)定的模式計算待調(diào)整的UPC設(shè)置壓力值 P2=P1- (P卜(90+120) /2) /2;
步驟16:將UPC設(shè)置壓力調(diào)整P2，執(zhí)行步驟14。
綜上所述，本發(fā)明不僅可以實現(xiàn)凈化反應(yīng)腔室，提高平臺使用壽命的功能；還可以節(jié) 約硬件設(shè)計成本，同時可以滿足根據(jù)不同設(shè)備的具體情況設(shè)置壓力值范圍，使系統(tǒng)能自動
控制反應(yīng)腔室的壓力。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置，其特征在于，包括壓力控制器UPC和UPC控制單元，其中所述的UPC連接于反應(yīng)腔室的進氣管路上，通過控制進入反應(yīng)腔室的氣體的氣動參數(shù)來控制反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力；所述的UPC控制單元與所述的UPC連接，用于根據(jù)采集的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)來確定針對UPC的控制參數(shù)，并通過UPC控制反應(yīng)腔室內(nèi)氣體壓力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置，其特征在于包括壓力規(guī)，所述的壓力規(guī)與反應(yīng)腔室內(nèi)連通，測試腔室內(nèi)氣體壓力，并反饋回UPC控制單元作為反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置，其特征在于，所述的UPC控制單元具體包括數(shù)據(jù)采集模塊采集UPC控制單元的控制參數(shù)數(shù)據(jù)，包括采集的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力 參數(shù)；數(shù)據(jù)處理模塊對采集的控制參數(shù)數(shù)據(jù)進行處理，得出對應(yīng)的控制指令； 執(zhí)行模塊根據(jù)控制指令，發(fā)出執(zhí)行指令，控制UPC。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置，其特征在于，所述的連接UPC 的反應(yīng)腔室的進氣管路為反應(yīng)腔室的凈化管路的進氣管路。
5、 一種反應(yīng)腔室壓力控制的方法，其特征在于根據(jù)UPC控制單元檢測到的反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體壓力參數(shù)按照預(yù)定的控制模式調(diào)整UPC壓 力，使反應(yīng)腔室壓力達到設(shè)定的壓力值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的方法，其特征在于，所述的UPC控制 單元按照預(yù)定的控制模式調(diào)整UPC壓力的過程包括A、 設(shè)置正常壓力下限Pa與正常壓力上限Pb，且Pa〈Pb;設(shè)置UPC初始壓力為其極限壓力 Ph，并打開UPC;B、 讀取穩(wěn)定后的反應(yīng)腔室壓力值P1，如Pa〈Pl〈Pb，則調(diào)整結(jié)束，否則，計算待調(diào)整的 1^(:設(shè)置壓力值？2= 1- (Pl- (Pa+Pb) /2) /2;C、 調(diào)整UPC設(shè)置壓力為P2;執(zhí)行步驟B。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的方法，其特征在于，步驟A所述的Pa 為90mTorr， Pb為120mTorr， Ph為150mTorr。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的方法，其特征在于，步驟A包括在 打開UPC前需將反應(yīng)腔室抽至小于初始腔室壓力。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種反應(yīng)腔室壓力控制的方法，其特征在于，所述的初始腔 室壓力小于等于5mTorr。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)腔室壓力控制的裝置和方法。本發(fā)明主要包括在反應(yīng)腔室固有的凈化管路也就是進氣管路上增加一個壓力控制器UPC，通過UPC控制單元自動控制UPC的氣流壓力來控制反應(yīng)腔室氮氣壓力，達到凈化反應(yīng)腔室的作用。本發(fā)明使用戶根據(jù)不同的設(shè)備設(shè)置具體的反應(yīng)腔室壓力值，使系統(tǒng)自動控制反應(yīng)腔室壓力，從而可以使反應(yīng)腔室中的顆粒不會附著在反應(yīng)腔室內(nèi)壁，實現(xiàn)可以在較短的時間內(nèi)，自動調(diào)整反應(yīng)腔室壓力，達到凈化反應(yīng)腔室的效果。同時本發(fā)明具有容易設(shè)計、成本低的特點。
文檔編號C23F1/08GK101173357SQ20061011424
公開日2008年5月7日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者張京華 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