CN100413021C - 等离子体反应室温控系统在线故障检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶片加工反应室的温度控制装置。本发明公开的等离子体反应室温控系统在线故障检测装置及其方法，包括：反应室、抽气腔及其对应的控制回路、每个控制回路有若干个加热器；在每个控制回路中还设有至少两个温度传感器，其中，温度传感器布置在偏离加热器对角线的位置。方法：1)当某个控制回路中的加热器损坏时，该控制回路的两个传感器反馈回来的温度值分别为t1和t2；2)计算t1和t2的差值的绝对值；3)当t1和t2的差值的绝对值大于一个阈值时，判定该控制回路的一个加热器损坏。
Description
技术领域
本发明涉及微电子技术领域，具体涉及晶片加工反应室的温度控制装置。本发明还涉及等离子体反应室温控系统在线故障检测方法。
背景技术
在诸如刻蚀工艺之类的半导体加工的情况下，为了保持高的容差结果，必须严格控制晶片反应室中的大量参数。晶片反应室的温度就是其中的一个参数，由于刻蚀容差和得到的半导体器件的性能对系统中的各个组成部分的温度起伏高度敏感，所以要求对温度均匀的精确控制并且保证反应室温度的均匀性。为了进一步完善，必须严格控制执行刻蚀工艺时的反应室的温度，以便得到所希望的刻蚀特性。
如图1所示，上反应室1为一个控制回路，4个加热器，1个温度传感器；下反应室2为一个控制回路，4个加热器，1个温度传感器，抽气腔3为一个控制回路，4个加热器，一个温度传感器。正常状态下，一组热电偶的输入信号送入温度控制器里，经过温度控制器的自整定或是PID(比例积分微分)参数设定，输出电压信号，经过固态继电器控制交流电源的通断情况，也就是加热器的电源在一个周期中的导通情况，控制加热时间的长短，从而达到控制反应室温度的作用。
以上现有技术方案有两点不足：
1、如果一个加热器出现故障，温控系统无法测得，会继续工作，这样增加了其它加热器的负荷，减少了设备寿命，更重要的是加热不均匀，严重影响了反应室温度的均匀性，反应室温度不均匀会造成polymer(聚合物)在反应室壁的沉积，最终影响工艺结果。
2、如果控制器故障反应室温度无法确定，不能了解当时的工艺环境。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、能提早发现加热系统故障的等离子体反应室温控系统在线故障检测装置。本发明的目的还提供等离子体反应室温控系统在线故障检测方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采取以下方案：
本发明一种等离子体反应室温控系统在线故障检测方法，包括在离子体反应室中设置有温度控制回路，在所述温度控制回路中设置若干个加热器和至少两个温度传感器，有以下步骤：
1)当某个加热器损坏时，该温度控制回路中的两个传感器反馈回来的温度值分别为t1和t2；
2)计算t1和t2的差值的绝对值；
3)当t1和t2的差值的绝对值大于一个阈值时，判定该控制回路(5)的一个加热器损坏。
本发明所述阈值通过实验确定。
本发明一种等离子体反应室温控系统在线故障检测故障方法的检测装置，包括两个反应室、抽气腔及其对应的温度控制回路、在每个温度控制回路设有若干个加热器，在每个温度控制回路中设有至少两个温度传感器，其中，温度传感器布置在偏离加热器对角线位置。
本发明所述温度传感器包括温度控制及监视的传感器和温度监视传感器。
(三)有益效果
与已有技术相比，由于采用以上方案，本发明能在线检测加热系统故障，提早发现加热系统故障，降低了设备故障运行的可能性，提高产品合格率。
附图说明
图1是现有技术晶片反应室温度控制结构示意图；
图2是本发明晶片反应室温度控制结构示意图。
图中：1、上反应室；2、下反应室；3、抽气腔；4、计算机；5、控制回路；H、加热器；T、T1～T6、温度传感器。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2、图3所示，在原有的温控系统上，每一个控制回路5所控制的部分，增加一个监视的温度传感器，并且两个温度传感器的位置，不能相对于加热器对角线对称。
如图2、图3所示，温度传感器T1，T3，T5作为温度控制及监视的传感器，温度传感器T2，T4，T6作为监视传感器，当一个控制回路中的加热器H损坏时，该控制回路的两个传感器反馈回来的温度值就会不同，以此来判断加热器故障，例如若温度传感器T1、T2反馈回来的温度为t1、t2，通过计算机计算t1、t2的差值的绝对值，Δt1＝t1-t2，当Δt1大于一个阈值时，判定本路的一个加热器损坏。
本发明的阈值是通过实验确定的。本发明的控制回路采用型号为DMC10的控制装置。
Claims (4)
1. 一种等离子体反应室温控系统在线故障检测方法，包括在离子体反应室中设置有温度控制回路(5)，在所述温度控制回路(5)中设置若干个加热器(H)和至少两个温度传感器(T)，其特征在于有以下步骤：
1)当某个加热器(H)损坏时，该温度控制回路(5)中的两个传感器(T1、T2)反馈回来的温度值分别为t1和t2；
2)计算t1和t2的差值的绝对值；
3)当t1和t2的差值的绝对值大于一个阈值时，判定该控制回路(5)的一个加热器(H)损坏。
2. 如权利要求1所述的一种等离子体反应室温控系统在线故障检测方法，其特征在于：所述阈值通过实验确定。
3. 一种用于权利要求1所述方法的检测装置，包括两个反应室(1、2)、抽气腔(3)及其对应的温度控制回路(5)、在每个温度控制回路(5)设有若干个加热器(H)，其特征在于：在每个温度控制回路(5)中设有至少两个温度传感器(T)，其中，温度传感器(T)布置在偏离加热器(H)对角线位置。
4. 如权利要求3所述的检测装置，其特征在于：所述温度传感器(T)包括温度控制及监视的传感器和温度监视传感器。
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