一种下射频电源的电压控制方法及半导体工艺设备与流程

文档序号:31479085发布日期:2022-09-10 01:18阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种下射频电源的电压控制方法,其特征在于,包括:预先获取馈电至静电卡盘的下射频电源的电压设定值,并根据预设电压修正策略对所述电压设定值进行修正,得到目标电压值;其中,所述预设电压修正策略的修正目的为:所述下射频电源达到稳态时实际输出的电压等于所述电压设定值;获取与所述静电卡盘连接的射频电压传感器输出的第一电压信号,并根据所述第一电压信号,及表征所述射频电压传感器的平均输入输出对应关系的传感器变换系数,得到所述射频电压传感器理论上输入的第二电压信号;比较所述目标电压值和所述第二电压信号,并根据比较结果调整所述下射频电源的输出功率,以使所述第二电压信号等于所述目标电压值。2.如权利要求1所述的电压控制方法,其特征在于,所述根据预设电压修正策略对所述电压设定值进行修正,得到目标电压值,包括:将所述电压设定值作为所述射频电压传感器的输入电压信号,并根据预设的射频电压传感器的实际输入输出对应关系,得到所述射频电压传感器的输出电压信号;根据所述输出电压信号及所述传感器变换系数,得到所述射频电压传感器输入的第三电压信号,以将所述第三电压信号作为所述电压设定值修正后得到的所述目标电压值。3.如权利要求2所述的电压控制方法,其特征在于,所述射频电压传感器的实际输入输出对应关系的预设过程,包括:确定所述射频电压传感器内不同电路各自对应的电压传递函数;将所述不同电路各自对应的电压传递函数进行结合,得到表征所述射频电压传感器的实际输入输出对应关系的总电压传递函数;基于所述射频电压传感器的输入输出样本数据,确定所述总电压传递函数的明确关系式。4.如权利要求3所述的电压控制方法,其特征在于,所述射频电压传感器依次包括分压电路、检波电路及线性放大电路;则所述确定所述射频电压传感器内不同电路各自对应的电压传递函数,包括:确定所述分压电路对应的电压传递函数为y0=f1(x)=k1*x;其中,k1为第一系数;x为所述射频电压传感器输入的射频电压信号,作为所述分压电路的输入电压信号;y0为所述分压电路的输出电压信号,作为所述检波电路的输入电压信号;确定所述检波电路对应的电压传递函数为y1=f2(y0);其中,y1为所述检波电路的输出电压信号,作为所述线性放大电路的输入电压信号;确定所述线性放大电路对应的电压传递函数为y2=f3(y1)=k2*y1+b1;其中,k2为第二系数;b1为第一常数;y2为所述线性放大电路的输出电压信号,作为所述射频电压传感器的输出电压信号。5.如权利要求4所述的电压控制方法,其特征在于,所述检波电路的输入电压信号经其内二极管调节后输出;则所述确定所述检波电路对应的电压传递函数为y1=f2(y0),包括:对所述检波电路进行仿真,得到表征所述检波电路的输入电压信号与所述二极管上的压降信号之间的对应关系的仿真曲线;按照对数函数对所述仿真曲线进行数据拟合,得到拟合关系式y3=k3*ln(x)+b2;其中,
y3为所述二极管上的压降信号;k3为第三系数;b2为第二常数;基于所述拟合关系式,得到所述检波电路对应的电压传递函数y1=f2(y0)=y
0-k3*ln(x)-b2。6.如权利要求5所述的电压控制方法,其特征在于,所述将所述不同电路各自对应的电压传递函数进行结合,得到表征所述射频电压传感器的实际输入输出对应关系的总电压传递函数,包括:将所述分压电路、所述检波电路及所述线性放大电路各自对应的电压传递函数进行结合,得到表征所述射频电压传感器的实际输入输出对应关系的总电压传递函数f(x)=k4*x+k5*ln(x)+b3;其中,k4为第四系数;k5为第五系数;b3为第三常数。7.如权利要求3所述的电压控制方法,其特征在于,所述基于所述射频电压传感器的输入输出样本数据,确定所述总电压传递函数的明确关系式,包括:将所述射频电压传感器的输入输出样本数据,采用最小二乘法进行曲线拟合,得到所述总电压传递函数的明确关系式。8.如权利要求3-7任一项所述的电压控制方法,其特征在于,所述电压控制方法还包括:根据所述射频电压传感器当前的输出电压信号求解所述总电压传递函数,得到所述射频电压传感器当前理论的输入电压信号。9.如权利要求8所述的电压控制方法,其特征在于,所述总电压传递函数为f(x)=k4*x+k5*ln(x)+b3;其中,x为所述射频电压传感器输入的射频电压信号;k4为第四系数;k5为第五系数;b3为第三常数;则所述根据所述射频电压传感器当前的输出电压信号求解所述总电压传递函数,得到所述射频电压传感器当前理论的输入电压信号,包括:将所述总电压传递函数进行简化,得到简化传递函数f(x)=k4*x+b3;其中,x0=(a-b3)/k4,令n=0;x0为所述射频电压传感器当前输入的电压信号的初始设定值;a为所述射频电压传感器当前的输出电压信号;b3和k4均在各自对应的实验测得的取值范围内取值;n为迭代次数;根据误差函数f(x)=f(x
n
)-a计算得到误差f(x),并判断第一迭代结束条件|f(x)|<ε或第二迭代结束条件n>n
end
是否成立;其中,||为取绝对值;ε为预设读取误差阈值;n
end
为预设最大迭代次数;若所述第一迭代结束条件和所述第二迭代结束条件均不成立,则根据x
n+1
=x
n-f(x
n
)/f(x
n
)',n=n+1进行参数迭代更新,并返回执行根据误差函数f(x)=f(x
n
)-a计算得到误差f(x)的步骤;其中,f(x
n
)'为f(x
n
)的导数;若所述第一迭代结束条件和所述第二迭代结束条件中有一个条件成立,则将x
n
作为所述射频电压传感器当前理论的输入电压信号。10.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括:静电卡盘;与所述静电卡盘连接的射频电压传感器;馈电至所述静电卡盘的下射频电源;设于所述下射频电源内、与所述射频电压传感器连接的控制器,用于在执行自身存储
的计算机程序时实现如权利要求1-9任一项所述的下射频电源的电压控制方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种下射频电源的电压控制方法及半导体工艺设备,预先获取馈电至静电卡盘的下射频电源的电压设定值,并根据预设电压修正策略对电压设定值进行修正,得到目标电压值;获取与静电卡盘连接的射频电压传感器输出的第一电压信号,并根据第一电压信号,及表征射频电压传感器的平均输入输出对应关系的传感器变换系数,得到射频电压传感器理论上输入的第二电压信号;比较目标电压值和第二电压信号,并根据比较结果调整下射频电源的输出功率,以使第二电压信号等于目标电压值。可见,本申请对下射频电源的电压设定值进行修正,以使下射频电源达到稳态时,静电卡盘上的实际电压值等于未修正的电压设定值,从而提高了下射频电源的电压控制精度。电源的电压控制精度。电源的电压控制精度。


技术研发人员:杨波 卫晶 韦刚 陈星 宋博文 阮永豪 钟晨玉
受保护的技术使用者:北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日:2022.06.29
技术公布日:2022/9/9
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