刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法、装置及刻蚀设备与流程

本发明涉及半导体设备，具体而言，涉及一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法、高度调节装置及刻蚀设备。

背景技术：

1、刻蚀设备的聚焦环主要的作用是提供均衡的等离子体，但是在一个维护保养周期内，聚焦环会处于持续消耗的状态中，厚度逐渐变薄。随着晶片边缘处聚焦环的逐渐消耗,晶片边缘处等离子体鞘层和离子运动的方向会出现一定程度的扭曲和偏转,导致晶片不均匀刻蚀的产生。

2、相关技术中，根据长期收集的设备使用时数、聚焦环消耗程度和刻蚀均一性这三种数据的关系，采用上下可以移动的聚焦环，通过设备的使用时数来调整聚焦环的高度，从而达到优化刻蚀均一性的目的。但是这种方法存在滞后性，且存在一定的误差，刻蚀设备两次调整间隔时间内，刻蚀均一性有时会呈现逐渐恶化的现象，另外刻蚀设备具体的工作环境可能会发生变化，直接应用过往大数据收集所得到的控制逻辑往往无法适用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法、高度调节装置及刻蚀设备，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、为了实现上述目的，根据发明实施例的一个方面，提供了一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法。

3、根据本发明实施例的刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法，其包括：

4、判断所述刻蚀设备当前的工作状态，若所述刻蚀设备处于传片阶段，则执行高度调节程序，若所述刻蚀设备处于刻蚀阶段，则不执行高度调节程序；

5、所述高度调节程序包括：

6、步骤a，获取所述聚焦环的当前状态信息；

7、步骤b，将所述当前状态信息与预设状态信息进行对比，调整所述聚焦环的高度。

8、进一步地，所述聚焦环相对的两侧分别设置有处于同一水平线的光线发射器和信号接收器，初始状态下，所述信号接收器接收到的初始光通量为nx，其中，x为所述信号接收器所能接收到的最大光通量，1＞n＞0；在所述步骤a中，所述当前状态信息为所述信号接收器接收到的实时光通量；在所述步骤b中，所述预设状态信息为光通量阈值，若所述信号接收器接收到的实时光通量大于所述光通量阈值，则调整所述聚焦环的高度，使得所述信号接收器接收到的实时光通量为nx。

9、进一步地，所述光通量阈值为mx，其中1＞m≥n。

10、进一步地，n＝1/2，1＞m≥3/4。

11、进一步地，在初始状态下，所述聚焦环的初始厚度为d，所述聚焦环下表面的初始高度为h；在所述步骤a中，所述当前状态信息为所述聚焦环的厚度d；在所述步骤b中，所述预设状态信息为高度变化阈值，若d-d大于所述高度变化阈值，则调整所述聚焦环的高度，使得所述聚焦环下表面的初始高度为h+d-d。

12、进一步地，所述高度变化阈值为0。

13、为了实现上述目的，根据发明实施例的第二个方面，提供了一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节装置，用于执行本申请第一方面所提供的高度调节方法。

14、根据本发明实施例的刻蚀设备中聚焦环的高度调节装置，其包括：

15、状态判断单元，用于判断所述刻蚀设备当前的工作状态；

16、检测单元，用于获取所述聚焦环的当前状态信息；

17、信息处理单元，用于将所述当前状态信息与预设状态信息进行对比，生成高度调节指令；

18、升降单元，用于根据所述高度调节指令调整所述聚焦环的高度。

19、进一步地，所述检测单元包括分别设置在所述聚焦环相对的两侧的光线发射器和信号接收器，所述光线发射器和信号接收器处于同一水平线，所述信号接收器与所述信息处理单元通信连接，所述光线发射器发出的光线位于所述聚焦环的上方或部分被所述聚焦环的上表面所阻挡，初始状态下，所述信号接收器接收到的初始光通量为nx，其中，x为所述信号接收器所能接收到的最大光通量，1＞n＞0。

20、进一步地，所述光线发射器和所述信号接收器对称设置在所述聚焦环的的两侧。

21、进一步地，所述检测单元为与所述信息处理单元通信连接的厚度检测装置，所述厚度检测装置用于检测所述聚焦环的厚度。

22、进一步地，所述高度调节装置为设置于所述聚焦环侧面的光学感应器。

23、为了实现上述目的，根据发明实施例的第三个方面，提供了一种刻蚀设备。

24、根据本发明实施例的刻蚀设备，其包括：

25、静电卡盘，用于承载待处理的晶片；

26、聚焦环，环绕设置在所述静电卡盘的外周；

27、本申请第二方面所提供的高度调节装置。

28、本发明具有以下有益效果：

29、本申请实施例的高度调节方法和高度调节装置可以实现在刻蚀设备处于刻蚀状态时不进行聚焦环高度的调整，在刻蚀设备处于传片阶段时才执行高度调节程序，调整聚焦环高度，不会影响刻蚀设备的产能，保障刻蚀作业完成的晶片片数和作业质量。信息处理单元通过将所述当前状态信息与预设状态信息进行对比，判断聚焦环的高度或磨损程度，并可以将对比数据转化成高度调节指令，向升降单元发出高度调节指令作为调整信号，升降单元动作将聚焦环自动升到设定的高度，达到自动控制聚焦环高度的效果。这种高度调节方法可以将刻蚀设备两次调整聚焦环高度的间隔时间控制在一片晶片刻蚀的时间，精确度高，具有即时性，可以适应刻蚀设备不同的工作环境变化，适应性更强。

技术特征：

1.一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高度调节方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的高度调节方法，其特征在于，所述光通量阈值为mx，其中1＞m≥n。

4.根据权利要求3所述的高度调节方法，其特征在于，n＝1/2，1＞m≥3/4。

5.根据权利要求1所述的高度调节方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的高度调节方法，其特征在于，所述高度变化阈值为0。

7.一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节装置，用于执行权利要求1-6任一项所述的高度调节方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的高度调节装置，其特征在于，所述检测单元包括分别设置在所述聚焦环相对的两侧的光线发射器和信号接收器，所述光线发射器和信号接收器处于同一水平线，所述信号接收器与所述信息处理单元通信连接，所述光线发射器发出的光线位于所述聚焦环的上方或部分被所述聚焦环的上表面所阻挡，初始状态下，所述信号接收器接收到的初始光通量为nx，其中，x为所述信号接收器所能接收到的最大光通量，1＞n＞0。

9.根据权利要求8所述的高度调节装置，其特征在于，所述光线发射器和所述信号接收器对称设置在所述聚焦环的的两侧。

10.根据权利要求7所述的高度调节装置，其特征在于，所述检测单元为与所述信息处理单元通信连接的厚度检测装置，所述厚度检测装置用于检测所述聚焦环的厚度。

11.根据权利要求7所述的高度调节装置，其特征在于，所述高度调节装置为设置于所述聚焦环侧面的光学感应器。

12.一种刻蚀设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及半导体设备技术领域，具体而言，涉及一种刻蚀设备中聚焦环的高度调节方法、装置及刻蚀设备。高度调节方法包括：判断所述刻蚀设备当前的工作状态，若处于传片阶段，则执行高度调节程序，若处于刻蚀阶段，则不执行高度调节程序；高度调节程序包括：步骤A，获取聚焦环的当前状态信息；步骤B，将当前状态信息与预设状态信息进行对比，调整聚焦环的高度。可以实现在刻蚀设备处于刻蚀状态时不进行聚焦环高度的调整，在刻蚀设备处于传片阶段时才执行高度调节程序，不会影响刻蚀设备的产能，可以将刻蚀设备两次调整聚焦环高度的间隔时间控制在一片晶片刻蚀的时间，精确度高，具有即时性，可以适应刻蚀设备不同的工作环境变化，适应性更强。

技术研发人员：陈明
受保护的技术使用者：珠海格力电子元器件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17