[发明专利]用于半导体射频处理装置的温度测量方法

说明书

用于半导体射频处理装置的温度测量方法，包含：由电极产生一射频讯号序列，该射频讯号序列包含复数个不连续射频讯号，其中，任一射频讯号与其下一个射频讯号相隔一时间区间；及由温度传感器，于该时间区间期间，产生一温度感测讯号。

技术领域

本发明是关于一种半导体射频处理装置，尤其是一种用于半导体射频处理装置的温度测量方法。更具体而言是关于晶圆加热盘的温度测量方法。

背景技术

用于晶圆处理的等离子体处理设备包含有射频(Radio Frequency，RF)控制电路。射频控制电路经配置而提供射频讯号并传送给等离子体处理设备中的电极，藉以在一处理腔室中的一处理区域产生电场。反应气体经由电场的施加而离子化并与待处理的晶圆发生反应，像是蚀刻或沉积。一般而言，RF控制电路包含RF讯号产生器及阻抗匹配电路，其中阻抗匹配电路具有电阻组件、电容组件、电感组件或这些的组合。阻抗匹配电路经适当配置以使RF讯号源的阻抗与负载的阻抗匹配。阻抗匹配电路接收RF讯号产生器的RF讯号并通过电路调变而成为供应至等离子体处理设备的RF讯号。

此外，现有技术可将电极与加热圈整合至晶圆加热盘，藉此使晶圆加热盘作为RF讯号发送或接收端。例如，利用已知的陶瓷片堆栈技术制作加热盘的主结构，并将电极、加热线圈及导电组件密封于其中。为了区域调控的需求，所述电极和加热线圈可分别配置在盘体中的不同区域。在某些可能的应用中，电极与加热线圈的功能可由相同的单一线圈所实现。欲实现晶圆温度控制，加热盘通常包含埋设于其中的至少一个温度传感器，用于感测所在盘体区域的温度。所述温度传感器可由已知的电阻温度传感器(ResistanceTemperature Detector，RTD)实现。然而，在实务操作中，在等离子处理设备的射频讯号为开启的状态下，加热盘的温度传感器无法确实反应出真实的盘体温度，导致温度控制的效果不如预期。此原因在于相较于射频讯号的强度，温度传感器所处理的小电流讯号容易受到射频讯号的干扰而产生噪声，从而影响判断结果。

因此，有必要发展一种针对半导体射频处理装置的温度测量方法，使等离子处理及温度量测可同时兼顾。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于半导体射频处理装置的温度测量方法，其中，该射频处理装置具有用于产生等离子的一对电极及用于支撑晶圆的一加热盘，该加热盘具有至少一温度传感器及至少一加热线圈，该方法包含：由该对电极，产生一射频讯号序列，该射频讯号序列包含复数个不连续射频讯号，其中任一射频讯号与其下一个射频讯号相隔一时间区间；及由该至少一温度传感器，于该时间区间期间，产生一温度感测讯号。

在一具体实施例中，该时间区间由一时间常数决定，该时间常数与该加热盘的一表面及该至少一加热线圈之间的一热阻值有关。

在一具体实施例中，该时间区间由一时间常数决定，该时间常数与该加热盘的一表面及该至少一加热线圈之间的一热容量值有关。

在一具体实施例中，其中该时间区间小于该时间常数的十分之一。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明半导体射频处理装置的一实施例(射频控制电路耦接至上电极)的结构示意图；

图2为本发明半导体射频处理装置的另一实施例(射频控制电路耦接至下电极)的结构示意图；

图3为本发明半导体射频处理装置的电路图；

图4为基于本发明温度测量方法的射频讯号序列；

图5为加热盘中的一热阻及一热容量的示意图。