CN101738529A

CN101738529A - 高压电源输出采样装置及等离子体装置

Info

Publication number: CN101738529A
Application number: CN200810226398A
Authority: CN
Inventors: 宋俊超
Original assignee: Beijing North Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Beijing NMC Co Ltd; Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-06-16

Abstract

本发明公开了一种高压电源输出采样装置及等离子体装置，采样装置包括电阻网络，电阻网络中，采样电阻与分压电阻串联，之后与分流电阻并联，之后再与串联电阻串联。等离子体装置的静电卡盘电源输出的电压首先经过串联电阻分压，然后经过分流电阻分流，再经过分压电阻进一步分压，最后使采样电阻上的电压和电流均达到较低的水平。通过光电耦合装置将采样电阻上的电压信息输入给电压检测装置，可以精确的检测出采样电阻上的电压或电流，再换算成静电卡盘电源输出的电压或电流信息。检测精度高，且成本低、结构简单。

Description

高压电源输出采样装置及等离子体装置

技术领域

本发明涉及一种等离子体技术，尤其涉及一种高压电源输出采样装置及等离子体装置。

背景技术

等离子体刻蚀技术广泛应用于半导体器件的制造工艺中。在刻蚀过程中，基片放置在静电卡盘上，依靠与卡盘的直流电极之间的静电引力作用吸附在卡盘表面。这里的静电是由静电卡盘电源产生的直流高压静电。

在等离子体刻蚀过程中，为了保证基片吸附的可靠，需要监测静电卡盘电源输出电压或电流的大小，以便监测静电卡盘电源的工作是否正常。由于卡盘电源的输出电压通常是几千伏的高压，静电卡盘电源输出的电压或电流的采样难度较大。

如图1所示，现有技术中的检测方法是在静电卡盘电源的输出端串连一个采样电阻R3，把电流信号转换成电压信号，采样电阻R3与高耐压高分比的电阻分阻器R1、R2组成电阻网络，利用高耐压高分比的电阻分阻器进行分压，然后通过隔离放大器传输给监测控制设备，然后，由监测控制设备计算出静电卡盘电源输出电压或电流的大小。

为了尽量减小对电源的影响，电阻分阻器R1、R2的值远大于采样电阻R3的值。同时，由于电阻分阻器R1、R2的高分比，分阻点的电压值并不高，采用普通的隔离放大器就可以传输给监测控制设备。

上述现有技术至少存在以下缺点：

电压的分压经过高耐压高分比的电阻分阻器，一个电阻分阻器要承受上千伏的电压，使电阻分阻器的成本较高，且检测精度较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、精度高的高压电源输出采样装置及等离子体装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的高压电源输出采样装置，包括电阻网络，所述电阻网络包括串联电阻、分流电阻、分压电阻、采样电阻；

所述采样电阻与所述分压电阻串联，然后与所述分流电阻并联，之后再与所述串联电阻串联；

所述采样电阻连接有电压检测装置。

本发明的等离子体装置，包括静电卡盘及静电卡盘电源，所述静电卡盘电源的输出端连接有上述的高压电源输出采样装置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的高压电源输出采样装置及等离子体装置，由于采样装置包括电阻网络，电阻网络中，采样电阻与分压电阻串联，之后与分流电阻并联，之后再与串联电阻串联；通过电阻的分压、分流，降低采样电阻的分压，电压检测装置从采样电阻的两端采集电压，检测精度高，且成本低。

附图说明

图1为现有技术中的高压电源输出采样装置的电路原理图；

图2为本发明的高压电源输出采样装置的电路原理图一；

图3为本发明的高压电源输出采样装置的电路原理图二。

具体实施方式

本发明的高压电源输出采样装置，其较佳的具体实施方式如图2、图3所示，包括电阻网络，电阻网络包括串联电阻R4、R8、分流电阻R5、分压电阻R6、采样电阻R7等；

采样电阻R7与分压电阻R6串联，之后与分流电阻R5并联，之后再与串联电阻R4、R8串联。高压电源输出的电压首先经过串联电阻R4、R8分压，然后经过分流电阻R5分流，在经过分压电阻R6进一步分压，最后使采样电阻R7上的电压和电流均达到较低的水平。通过连接在采样电阻R7两端的电压检测装置，可以精确的检测出采样电阻R7上的电压或电流，再换算成高压电源输出的电压或电流信息。

上述的串联电阻R4、R8、分流电阻R5和分压电阻R6分别可以有一个或多个，之间相互串联或并联。如串联电阻R4、R8可以有2个，分别串联于电阻网络的两端。

上述串联电阻R4、R8的阻值可以为500千欧～2兆欧；分流电阻R5的阻值可以为100欧～1千欧；分压电阻R6和采样电阻R7的阻值分别可以为1千欧～1兆欧。各电阻具体的阻值也可以根据实际的需要选用其它的阻值。

电压检测装置可以通过光电耦合装置与采样电阻R7连接。

本发明的等离子体装置，其较佳的具体实施方式是，包括静电卡盘及静电卡盘电源，所述静电卡盘电源的输出端连接有上述的高压电源输出采样装置。

一种连接方式是，如图2所示，高压电源输出采样装置的电阻网络的一端与静电卡盘电源的正极连接；另一端与所述静电卡盘电源的负极连接；

另一种连接方式是，如图3所示，电阻网络的一端与静电卡盘电源的正极或负极连接；另一端接地。

本发明通过一个桥形电阻网络，提高能监测的电压范围和控制的精度，而且在使用过程中不会出现大的波动，同时降低了成本及维护费用。

具体实施例：

再参见图2、图3，电阻网络中，串联电阻R4、R8是高阻值电阻500千欧～2兆欧，也可以是多个高阻值电阻的串联；分流电阻R5是百欧级电阻；分压电阻R6和采样电阻R7是千欧级电阻，将采样电阻R7上采集到的电压经过光耦隔离后(输出按输入成比例变化)传给检测芯片。可得：

U1＝R5R7/[R5(R6+R7)+(R4+R8)(R5+R6+R7)]U0

通过上式，可以根据检测到的电压值U1计算出所检测的静电卡盘的电压值U0。

本发明中的电阻使用普通的精密电阻完全可以达到要求的准确范围之内。由于电阻的分压、分流，采样电阻的电压值并不高，检测到的电压采用普通的隔离放大器就可以传输给监测设备也可以直接与参考值进行比较以确定下一步动作。

本发明解决了高电压电源的输出电压采样的困难的问题，且成本低、结构简单、体积小。电阻元件的选择可以为普通类型的，不需要高耐压器件。具体应用中，不限于上述的电阻网络，也可以通过其它的器件网络等来降低采样设备直接接触到的电压值。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高压电源输出采样装置，其特征在于，包括电阻网络，所述电阻网络包括串联电阻、分流电阻、分压电阻、采样电阻；

所述采样电阻连接有电压检测装置。

2.根据权利要求1所述的高压电源输出采样装置，其特征在于，所述的串联电阻、分流电阻和分压电阻分别有一个或多个。

3.根据权利要求2所述的高压电源输出采样装置，其特征在于，所述的串联电阻有2个。

4.根据权利要求3所述的高压电源输出采样装置，其特征在于，所述串联电阻的阻值为500千欧～2兆欧。

5.根据权利要求2所述的高压电源输出采样装置，其特征在于，所述分流电阻的阻值为100欧～1千欧。

6.根据权利要求2所述的高压电源输出采样装置，其特征在于，所述分压电阻和所述采样电阻的阻值分别为1千欧～1兆欧。

7.根据权利要求1所述的高压电源输出采样装置，其特征在于，所述电压检测装置通过光电耦合装置与所述采样电阻连接。

8.一种等离子体装置，包括静电卡盘及静电卡盘电源，其特征在于，所述静电卡盘电源的输出端连接有权利要求1至7任一项所述的高压电源输出采样装置。

9.根据权利要求8所述的等离子体装置，其特征在于，所述的高压电源输出采样装置的电阻网络的一端与所述静电卡盘电源的正极或负极连接；另一端接地。

10.根据权利要求8所述的等离子体装置，其特征在于，所述的高压电源输出采样装置的电阻网络的一端与所述静电卡盘电源的正极连接；另一端与所述静电卡盘电源的负极连接。