专利名称：腔体压力调节方法及腔体压力调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种腔体压カ调节方法及实现该方法的腔体压カ调节装置，且特别涉及半导体制造领域中制造设备的腔体压カ调节方法与腔体压カ调节装置。
背景技术：
随着集成电路制造全面进入12英寸(300mm)时代，用于化学气相沉积エ艺的设备的エ艺反应腔的腔体容积也随之变大。与此同时，集成电路制造エ艺的关键尺寸也不断缩小，因此对于エ艺设备的精确度的要求也越来越高。在传统的半导体制造设备中，例如化学气相沉积设备，用于调节エ艺腔体内压カ 的方法主要有两种，一种是直接将节流阀的打开至设定角度，将腔体压カ调节至目标值，该方法的优点是节流阀开关速度快，但エ艺腔体压カ控制精度差；另ー种是通过腔体内エ艺压カ表反馈实时腔体压カ给节流阀控制器，节流阀控制器根据收集到的实时腔体压カ控制节流阀的打开角度，该方法的优点是エ艺腔体内压カ控制精度高，但エ艺腔体压カ调节时间过长，影响生产效率。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供ー种具有高精度且高效率的腔体压カ调节方法与实现该方法的腔体压カ调节装置。为了实现上述目的，本发明提出ー种腔体压カ调节方法，包括设定目标值，根据所述目标值，计算所述目标值的预设粗调范围；打开节流阀角度至固定角度，使腔体压カ从初始值调节至所述预设粗调范围；根据腔体压カ的实时变化，在所述固定角度基础上实时调节角度，使腔体压カ调节至目标值；关闭节流阀。进ー步地，所述预设粗调范围为目标值的正负O至10%。本发明还提供ー种腔体压カ调节装置，包括伺服马达，所述伺服马达控制节流阀的开合与打开角度；节流阀，所述节流阀由所述伺服马达控制开合与打开角度；腔体压カ表，所述腔体压カ表检测腔体的压カ并反馈给控制器；控制器，所述控制器对所述伺服马达发出控制信号，并接收所述腔体压カ表反馈的腔体的压カ；所述控制器还包括粗调单元，所述粗调単元对所述伺服马达发出控制信号，控制所述伺服马达将所述节流阀打开至固定角度，以将腔体压カ从初始值调节至所述预设粗调范围；细调单元，所述细调単元接收所述腔体压カ表反馈的腔体压力，对所述伺服马达发出控制信号，在所述节流阀打开的固定角度基础上，控制所述伺服马达对所述节流阀的角度进行调整，以将腔体压カ从预设粗调范围调节至所述目标值。进ー步地，所述预设粗调范围为目标值的正负O至10%。进ー步地，所述腔体压カ调节装置用于化学气相沉积设备或等离子体刻蚀设备。进ー步地，所述节流阀的固定角度根据所述目标值、采用所述腔体压カ调节装置设备的腔体容积和泵抽速计算得到。进ー步地，所述节流阀为单个或多个。与现有技术相比，本发明所述的腔体压カ调节方法以及腔体压カ调节装置的有益效果主要表现在先通过控制器的粗调单元，对伺服马达发出控制信号，控制伺服马达将节流阀打开至固定角度，以将腔体压カ从初始值调节至预设粗调范围；再通过控制器的细调単元，根据腔体压カ表实时反馈腔体压力，根据实时的腔体压力，控制伺服马达对节流阀的 角度在固定角度的基础上，进行细调，将腔体压カ从预设粗调范围值目标值，由此在完成对腔体压カ调节的精确性的同时，实现高效率的腔体压カ调节。
图I为现有技术中的ー种腔体压カ调节方法的压カ曲线图；图2为现有技术中的ー种腔体压カ调节方法的压カ曲线图； 图3为本发明的腔体压カ调节方法的步骤图；图4为本发明的腔体压カ调节的装置的结构图；图5为本发明的腔体压カ调节方法的一种压カ曲线图；图6为本发明的腔体压カ调节方法的一种压カ曲线图。
具体实施例方式为了更好地表达本发明的技术方案与技术内容，先对背景技术中的现有技术进行描述。请參考图1，图I是现有技术中的ー种腔体压カ调节方法的压カ曲线图。提供目标值，将节流阀的打开至设定角度，腔体压カ由初始值开始变化，曲线101阶段腔体压カ增速很快，随着腔体压カ值的不断上升，曲线102阶段的腔体压カ增速相对于曲线101阶段明显变慢，最終达到目标值。该方法的优点是节流阀开关速度快，调节所需的时间较短，但エ艺腔体压カ控制精度很差。请參考图2，图2是现有技术中的ー种腔体压カ调节方法的压カ曲线图。提供目标值，通过腔体内エ艺压力表反馈实时腔体压カ给控制器，控制器根据收集到的实时腔体压カ控制节流阀的打开角度。曲线201阶段，由于初始状态时腔体压カ很低，因此节流阀的打开角度很大，腔体压カ也很快的増加，往往会高于目标值；曲线202阶段，由于曲线201阶段腔体压カ很快增カロ，往往高于目标值，因此节流阀的打开角度变的很小，甚至气体泵的抽速也随之变慢，腔体压カ从曲线201阶段的高于目标值逐渐往低调节至低于目标值；曲线203阶段，通过继续调整节流阀的打开角度，重复曲线201阶段与曲线202阶段的变化，但变化幅度逐渐减小，慢慢靠近目标值；继续调节节流阀的角度，实现变化幅度更小的曲线204阶段，最终达到目标值。该调节方法的精确性较高，但是由于需要实时调节节流阀角度使腔体压カ曲线逐渐减小变化幅度来慢慢靠近目标值，调节所需的时间较长。下面结合附图对本发明提出的腔体压カ调节方法以及腔体压カ调节装置做进ー步描述。图3是本发明的腔体压カ调节方法的步骤图。图4是本发明的腔体压カ调节装置的结构图。请參考图3和4，本发明提出ー种腔体压カ调节方法，包括以下步骤步骤301 :设定根据所述目标值，计算所述目标值的预设粗调范围；
优选地，上述预设粗调范围为所述目标值的正负O至10%。步骤302 :打开节流阀度至固定角度，开始腔体压カ调节；控制器401中的粗调单元401a向伺服电机402发出控制信号，伺服电机402控制节流阀403打开至固定角度，开始对腔体405进行压力调节。上述固定角度与所述目标值、采用所述腔体压カ调节装置设备的腔体容积和泵抽速相对应。步骤303 :腔体压カ达到预设粗调范围；判断腔体压カ是否达到预设粗调范围。若是，则进入下ー步骤304 ;若否，则重复步骤303 ;腔体压カ表404向控制器反馈腔体405内的压力，当腔体压力表404检测的腔体405的压カ达到预设粗调范围时，进入下ー步骤304。步骤304 :根据腔体压カ的实时变化，在所述固定角度基础上实时调节角度；进入步骤304时，根据腔体压カ表404反馈到控制器401的实时腔体405内的压力，由控制器401的细调单元401b向伺服电机402发出控制信号，伺服电机402在步骤302的节流阀403打开角度的基础上，对节流阀302的角度进行实时调整。步骤305 :腔体压カ达到目标值；步骤306 :关闭节流阀，完成腔体压カ调节；由腔体压カ表404实时反馈腔体405的压カ给控制器401，控制器401与目标值进行比较，若腔体压カ表404反馈的腔体405的压カ等于目标值，则完成对于腔体405的压カ调节，控制器401发出控制信号给伺服电机402，伺服电机402关闭节流阀403，腔体405密闭。为了更好地体现本发明的有益效果，下面结合图5对本发明的技术方案进行描述。请參考图5，图5是本发明腔体压カ调节方法的一种压カ曲线图。区间501内为控制器401的粗调单元401a控制阶段的腔体405压カ变化曲线503，曲线503从初始状态时的压カ值O升至预设粗调范围的压カ值A，优选的，预设粗调范围为目标值的正负O至10%。当腔体压カ表404检测到的腔体405压カ达到预设粗调范围(即压カ值A)吋，控制器401的细调单元401b开始接替粗调単元401a进入区间502，控制器402的细调单元401b控制阶段的腔体405压カ变化曲线为曲线504。曲线504从预设粗调范围的压カ值A开始调节，通过腔体压カ表405实时反馈给控制器401的实时腔体405压カ，细调单元401b发出控制信号，控制伺服马达402对节流阀403的角度做实时的调整，最终达到目标值时，腔体压カ调节完毕。请參考图6，图6是本发明的腔体压カ调节方法的一种压カ曲线图。同样的，当压カ值A’为目标值的正O至10%。区间501’内为控制器401的粗调单元401a控制阶段的腔体405压カ变化曲线503’，曲线503’从初始状态的压カ值O升至高于目标值的压カ值A’，此时的压カA’为预设粗调范围的正10%内。当腔体压カ表404检测到的腔体405压カ达到预设粗调范围的压カ值A’时，控制器401的细调单元401b开始接替粗调単元401a进入区间502’，控制器402的细调单元401b控制阶段的腔体405压カ变化曲线为曲线504’。由于进入区间502’时的压カ值A’高于目标值，细调単元401b发出控制信号给伺服马达402，伺服马达402控制节流阀403的角度，在粗调单元401a控制阶段的区间501’的节流阀403的固定角度的基础上，先将节流阀403的角度变小，使得腔体5压カ回落到目标值之下，再通过腔体压カ表404反馈给控制器401的实时腔体405温度，实时调整节流阀403的角度，使腔体5压カ最终达到目标值(区间502’内的曲线504’)。本发明的腔体压カ调节方法，先粗调エ艺腔体压カ至预设粗调范围，然后细调エ艺腔体压カ至目标值，粗调阶段在实现较快升压的同时，为细调阶段提供了相对目标值较小的调节幅度。因此，本发明的腔体压カ调节方法，相比于现有技术中的两种腔体压カ调 节方法，在保持压カ调节精确度的同时，有效缩短了压カ调节的时间。根据数据表明，本发明的腔体压カ调节方法的精确度与背景技术中提到的第二种现有技术相近，效率提高了约10%至20%，大大提高了效率。本发明的腔体压カ调节装置可运用在化学气相沉积设备、等离子体刻蚀设备或其他具有エ艺腔体压カ的设备。由于本发明的腔体压カ调节装置能精确、高效地将腔体压カ调节至目标值，一方面在エ艺上帯来了更好的良率，另ー方面也缩短了エ艺所用时间，有效地提闻了广能。综上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明做任何限制。任何所述技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种腔体压力调节方法，其特征在于，包括 设定目标值，根据所述目标值，计算所述目标值的预设粗调范围； 打开节流阀角度至固定角度，使腔体压力从初始值调节至所述预设粗调范围； 根据腔体压力的实时变化，在所述固定角度基础上实时调节角度，使腔体压力调节至目标值； 关闭节流阀。
2.如权利要求I所述的腔体压力调节方法，其特征在于所述预设粗调范围为目标值的正负O至10%。
3.一种实现如权利要求I所述的腔体压力调节方法的腔体压力调节装置，包括 伺服马达，所述伺服马达控制节流阀的开合与打开角度； 节流阀，所述节流阀由所述伺服马达控制开合与打开角度； 腔体压力表，所述腔体压力表检测腔体的压力并反馈给控制器； 控制器，所述控制器对所述伺服马达发出控制信号，并接收所述腔体压力表反馈的腔体的压力； 其特征在于，所述控制器包括 粗调单元，所述粗调单元对所述伺服马达发出控制信号，控制所述伺服马达将所述节流阀打开至固定角度，以将腔体压力从初始值调节至所述预设粗调范围； 细调单元，所述细调单元接收所述腔体压力表反馈的腔体压力，对所述伺服马达发出控制信号，在所述节流阀打开的固定角度基础上，控制所述伺服马达对所述节流阀的角度进行调整，以将腔体压力从预设粗调范围调节至所述目标值。
4.如权利要求3所述的腔体压力调节装置，其特征在于所述预设粗调范围为目标值的正负0至10%。
5.如权利要求3所述的腔体压力调节装置，其特征在于所述腔体压力调节装置用于化学气相沉积设备或等离子体刻蚀设备。
6.如权利要求3所述的腔体压力调节装置，其特征在于所述节流阀的固定角度根据所述目标值、采用所述腔体压力调节装置设备的腔体容积和泵抽速计算得到。
7.如权利要求3所述的腔体压力调节装置，其特征在于所述节流阀为单个。
8.如权利要求3所述的腔体压力调节装置，其特征在于所述节流阀为多个。
全文摘要
本发明提出一种腔体压力调节方法，包括设定目标值，根据所述目标值，计算所述目标值的预设粗调范围；打开节流阀角度至固定角度，使腔体压力从初始值调节至所述预设粗调范围；根据腔体压力的实时变化，在所述固定角度基础上实时调节角度；腔体压力调节至目标值，关闭节流阀。本发明还提出一种腔体压力调节装置。
文档编号C23C16/52GK102677024SQ201210169498
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者徐伯山, 沈剑平, 金懿 申请人:上海华力微电子有限公司