CN218766601U - 一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控*** - Google Patents
一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，包括等离子反应器，用于进行等离子反应；光学探头，用于观测等离子体发射的光线；光谱分析仪，用于接收光线并转化为电信号；控制中心，用于分析结果并调节等离子体工艺参数。与现有技术相比，本实用新型通过光学探头将实时监测得到的参与反应的等离子体发射光，传送到宽带光谱分析仪转化成有用的电压信息，再由控制中心针对选定的特殊谱线数据做进一步的对比分析，进而调整等离子体工艺的控制反应机制的主要参数，能够实现对等离子体工艺的在线反馈闭环控制，从而达到高效改良和稳定工艺的效果，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***。
背景技术
等离子体工艺由于具备化学反应速率高、气体消耗量低、高兼容性等特点，已经广泛应用于干法刻蚀、物/化气相沉积、离子注入、干法清洗等半导体制造技术。随着晶圆设计尺寸的增大，等离子体工艺设备的真空腔体也需要进一步扩容，这导致腔体内等离子体的分布更难精准控制，从而使反应效果差，良率不高。目前国内大多厂商主要依靠设备出厂调试好的各项参数做参考，通过制程结束后晶圆检测的数据分析来调整最佳的工艺参数，此方法效率低、耗时长、误差大，难以满足制造需求。因此，需要一种改善方案来调控设备和稳定工艺。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***。
本实用新型采用的技术方案如下：一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，关键在于：包括等离子反应器，用于进行等离子反应；
光学探头，用于观测等离子体发射的光线；
光谱分析仪，用于接收光线并转化为电信号；
控制中心，用于分析结果并调节等离子体工艺参数。
优选的，所述等离子反应器包括带有观察窗的等离子反应腔，所述光学探头设置于该观察窗处。
优选的，所述光学探头为为安装有准直透镜的光学探头，所述光学探头通过光纤与所述光谱分析仪连接。
优选的，所述光谱分析仪包括机体，所述机体中设有分光仪和光耦合传感器。
优选的，所述控制中心包括电性连接的上机位和PLC控制器，所述上机位与光谱分析仪电连接，所述PLC控制器与等离子反应器电连接。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供的一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，通过光学探头将实时监测得到的参与反应的等离子体发射光，传送到宽带光谱分析仪转化成有用的电压信息，再由控制中心针对选定的特殊谱线数据做进一步的对比分析，进而调整等离子体工艺的控制反应机制的主要参数，能够实现对等离子体工艺的在线反馈闭环控制，从而达到高效改良和稳定工艺的效果，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型的分解结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
如图1所示，一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，包括等离子反应器，用于进行等离子反应；光学探头1，用于观测等离子体发射的光线；光谱分析仪2，用于接收光线并转化为电信号；控制中心，用于分析结果并调节等离子体工艺参数。
本实施例中，所述等离子反应器包括带有观察窗31的等离子反应腔3，所述光学探头设置于该观察窗处。光学探头通过等离子体反应腔的观测窗口实时监测参与反应的等离子体发射的光，这样既不影响等离子体反应机制，又能保护探头。
本实施例中，所述光学探头1为安装有准直透镜的光学探头，所述光学探头1通过光纤与所述光谱分析仪2连接。准直透镜用于准直来自激光输入光纤输出的激光以及减少不同频率激光之间的色差并输出激光信号准直探头对光纤束的高度发散输出进行准直。
本实施例中，所述光谱分析仪2包括机体，所述机体中设有分光仪21和光耦合传感器22。分光仪把等离子体的光线用光栅分光到一个数组式的光耦合传感器，每一个传感器上的独立感测单元代表一个分光后的特定波长，整个数组分布把光的信息转化成有用的电压信息。
本实施例中，所述控制中心包括电性连接的上机位4和PLC控制器5，所述上机位4与光谱分析仪2电连接，所述PLC控制器5与等离子反应器电连接。上机位接收到对应光谱转换成的电信号，通过软件加以分析，再通过PLC控制器来调整等离子反应器的各项反应条件，例如工艺气体流量、射频电压等参数，通过不断修正最终实现闭环控制。
最后需要说明，上述描述仅为本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，其特征在于，
包括等离子反应器，用于进行等离子反应；
光学探头(1)，用于观测等离子体发射的光线；
光谱分析仪(2)，用于接收光线并转化为电信号；
控制中心，用于分析结果并调节等离子体工艺参数。
2.根据权利要求1所述的一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，其特征在于：所述等离子反应器包括带有观察窗的等离子反应腔(3)，所述光学探头设置于该观察窗处。
3.根据权利要求1所述的一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，其特征在于：所述光学探头(1)为准直光束探头，所述光学探头(1)通过光纤与所述光谱分析仪(2)连接。
4.根据权利要求1所述的一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，其特征在于：所述光谱分析仪(2)包括机体，所述机体中设有分光仪(21)和光耦合传感器(22)。
5.根据权利要求1所述的一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控***，其特征在于：所述控制中心包括电性连接的上机位(4)和PLC控制器(5)，所述上机位(4)与光谱分析仪(2)电连接，所述PLC控制器(5)与等离子反应器电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202222632805.0U CN218766601U (zh) | 2022-10-08 | 2022-10-08 | 一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控*** |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202222632805.0U CN218766601U (zh) | 2022-10-08 | 2022-10-08 | 一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控*** |
Publications (1)
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| CN218766601U true CN218766601U (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=85696577
Family Applications (1)
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| CN202222632805.0U Active CN218766601U (zh) | 2022-10-08 | 2022-10-08 | 一种实现在线反馈闭环控制的等离子体监控*** |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN218766601U (zh) |
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2022
- 2022-10-08 CN CN202222632805.0U patent/CN218766601U/zh active Active
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