[发明专利]静电卡盘电源电压控制的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体制造工艺中静电卡盘电源电压控制的方法及系统。

背景技术

半导体制造工艺是一个涉及到多种学科交叉的复杂制造领域。刻蚀工艺的过程就是在既定的工艺条件下，如工艺腔室加热到一定温度，工艺腔室的压力稳定在工艺要求的范围内，按照一定的比例对腔室通入多种气体，然后对射频设备加一定的功率，通过电离工艺气体对硅片进行刻蚀的工艺过程。

卡盘在半导体生产工艺中被用来固定和支撑晶片，避免晶片在处理过程中出现移动或者错位现象。静电卡盘（Electrostatic Chuck，ESC）采用静电引力来固定晶片，相对于以前采用的机械卡盘和真空卡盘，具有很多优势。静电卡盘减少了在使用机械卡盘时由于压力、碰撞等原因造成的晶片破损；增大了晶片可被有效加工的面积，减少了晶片表面腐蚀物颗粒的沉积，并且可以在真空工艺环境下工作。

作为直接和晶片接触的部件，静电卡盘的电压是否稳定直接决定了吸附的成功与否。电压的超调可能对晶片造成极大的损坏。

传统半导体加工工艺中，如图1所示，静电卡盘工作中的吸附流程包括以下步骤：

A100，设置静电卡盘电源极性；

A200，设置静电卡盘电源的电流值；

A300，判断三针是否降下，并当三针没有降下时降下三针；

A400，给静电卡盘上电；

A500，开启静电卡盘电源；

A600，等待设置静电卡盘电源电压的延时；

A700，设置静电卡盘电源电压；

A800，判断静电卡盘电源电压是否稳定；

A900，静电卡盘电源电压不稳定时，抛出静电卡盘电源电压不稳定的报警。

通过步骤A600在电源开启与电源加压之间加入了一定的延时，用以缓解电压超调，但通过实验发现，当设置的静电卡盘电压超过一定范围时，如电压设定在2000伏以上时，ESC电源依然会出现超调现象，超调电压经过1S左右的时间再将回到设定的电压值。

电压的超调会对加工的晶片造成极大的损害，增大半导体加工的成本，影响生产效率。

发明内容

为解决静电卡盘电源电压超调对晶片造成损坏的问题，本发明提供了一种有效避免电源电压超调的静电卡盘电源电压控制的方法及系统。

为实现本发明目的提供的一种静电卡盘电源电压控制的方法，包括以下步骤：

S100，将所述静电卡盘当前电压值升高预设电压升高值，得到新的静电卡盘当前电压值；

S200，等待预设时间后，将所述新的静电卡盘当前电压值继续升高所述预设电压升高值，循环执行本步骤，直至所述新的静电卡盘当前电压值达到预设工艺电压值；

所述预设电压升高值小于等于所述预设工艺电压值。

作为一种可实施方式，在步骤S100之前，还包括以下步骤：

S010，判断静电卡盘的预设工艺电压值是否大于零，是则执行步骤S020，否则执行步骤S030；

S020，设置所述静电卡盘的电源电压为零，并退出所述静电卡盘电源电压的设置；

S030，设置所述静电卡盘当前电压值为零，并设置所述预设电压升高值为预定值。

作为一种可实施方式，在步骤S100之前，还包括以下步骤：

S040，判断所述预设工艺电压值是否大于等于所述新的静电卡盘当前电压值，是则执行步骤S100；否则退出所述静电卡盘电源电压的设置。

作为一种可实施方式，所述步骤S200，包括以下步骤:

S210，等待预设时间；

S220，判断所述预设工艺电压值是否大于等于所述新的静电卡盘当前电压值，是则执行步骤S230；否则退出所述静电卡盘电源电压的设置；

S230，将所述新的静电卡盘当前电压值继续升高所述预设电压升高值，并返回执行步骤S210。

作为一种可实施方式，所述预设时间为0.1秒。

作为一种可实施方式，所述预设电压升高值根据下面的公式确定：

预设电压升高值=预设工艺电压值/(电压设置时间/预设时间)，

其中，所述电压设置时间为可配置参数。

基于同一发明构思的一种静电卡盘电源电压控制的系统，包括电源电压设置模块，所述电源电压设置模块包括第一处理模块及第二处理模块，其中：

所述第一处理模块，用于将所述静电卡盘当前电压值升高预设电压升高值，得到新的静电卡盘当前电压值；