DE102018216969A9 - Plasma treatment apparatus and method for outputting pulses of electrical power to at least one process chamber - Google Patents
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Abstract
Es sind eine Plasma-Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Ausgeben von Pulsen elektrischer Leistung an wenigstens eine Prozesskammer beschrieben. Die Plasma-Behandlungsvorrichtung weist einen Plasmagenerator zum Ausgeben von Pulsen elektrischer Leistung an wenigstens eine Prozesskammer auf, der Plasmagenerator konfiguriert ist die Pulse über eine Prozesszeit gemäß einer vorbestimmten Pulsfolge zu erzeugen und auszugeben. Der Plasmagenerator weis eine Arc-Einheit auf, die geeignet ist einen Überschlag oder einen bevorstehenden Überschlag, auch Arc-Event genannt, zu erkennen und darauf ansprechend einen Puls der an die Prozesskammer ausgegeben wird oder ausgegeben werden soll, abzubrechen, zu verändern und/oder ausfallen zu lassen, was als Arc-Eingriff bezeichnet wird. Ferner ist wenigstens eine Steuereinheit vorgesehen, die konfiguriert ist, um ein Verfahren auszuführen, das folgendes aufweist: das Bestimmen oder Empfangen einer Prozesszeit und Pulsfolge für die Prozesskammer in/an einer Steuereinheit, das Ansteuern eines Plasmagenerators um über die bestimmte Prozesszeit hinweg die Pulsfolge auszugeben, das Erkennen eines Arc-Events, das einen Überschlag oder einen bevorstehenden Überschlag anzeigt, ansprechend auf das Erkennen eines Arc-Events das Durchführen eines Arc-Eingriffs der das Abbrechen, Verändern und/oder Ausfallenlassen eines Pulses, der an die Prozesskammer ausgegeben wird oder ausgegeben werden soll, das Erhalten von Daten über Arc-Eingriffe und Bestimmen anhand der Daten eine Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge, um eine durch die Arc-Eingriffe bedingte Leistungsreduzierung wenigsten teilweise zu kompensieren, und das Ansteuern des Plasmagenerators, um im Anschluss an die bestimmte Prozesszeit über die Dauer der bestimmten Prozesszeitverlängerung hinweg die entsprechende Pulsfolge auszugebenA plasma treatment device and a method for outputting pulses of electrical power to at least one process chamber are described. The plasma treatment device has a plasma generator for outputting pulses of electrical power to at least one process chamber; the plasma generator is configured to generate and output the pulses over a process time in accordance with a predetermined pulse sequence. The plasma generator has an arc unit which is suitable for recognizing a rollover or an imminent rollover, also called an arc event, and in response to this, to cancel, change and / or interrupt a pulse that is or is to be output to the process chamber to fail what is known as arc interference. Furthermore, at least one control unit is provided which is configured to carry out a method that has the following: determining or receiving a process time and pulse sequence for the process chamber in / on a control unit, activating a plasma generator in order to output the pulse sequence over the determined process time , the detection of an arc event that indicates a rollover or an impending rollover, in response to the detection of an arc event, the implementation of an arc intervention, the aborting, changing and / or omitting a pulse that is output to the process chamber or is to be output, the receipt of data about arc interventions and determination based on the data of a process time extension with a corresponding pulse sequence in order to at least partially compensate for a power reduction caused by the arc interventions, and the activation of the plasma generator in order to follow the determined process time over the duration of the best Output the corresponding pulse sequence whenever the process time is extended
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Plasma-Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Ausgeben von Pulsen elektrischer Leistung an wenigstens eine Prozesskammer für die plasmaunterstützte Behandlung von Substraten.The present invention relates to a plasma treatment device and a method for outputting pulses of electrical power to at least one process chamber for the plasma-assisted treatment of substrates.
In der Technik sind unterschiedlichste Einsatzgebiete bekannt, in denen eine elektrische Leistung üblicherweise mit einer Frequenz von wenigstens 40KHz bereitgestellt wird, um ein Plasma aus einem Gas anzuregen und für bestimmte Prozesse aufrecht zu erhalten. Ein Beispiel hierfür ist die plasmaunterstützte Gasphasenabscheidung in der Halbleitertechnik oder der Photovoltaikindustrie.A wide variety of fields of application are known in technology, in which electrical power is usually provided with a frequency of at least 40 kHz in order to excite a plasma from a gas and to maintain it for certain processes. An example of this is plasma-assisted vapor deposition in semiconductor technology or the photovoltaic industry.
Hierbei werden zum Beispiel Wafer in sogenannten Waferboote geladen, die teilweise aus elektrisch leitenden Platten bestehen und in entsprechende Prozesskammern eingebracht. An die Waferboote wird dann eine elektrische Leistung mit einer Frequenz von wenigstens 40KHz angelegt, um ein Plasma aus einem geeigneten Prozessgas zwischen den Platten und zwischen an den Platten aufgenommenen Wafern zu erzeugen. Ein Beispiel für eine solche Plasma-Behandlungsvorrichtung ist in der
Solchen Plasma-Behandlungsvorrichtungen bestehen jeweils in der Regel aus einer einzelnen Prozesskammer der ein einzelner Plasmagenerator zugeordnet ist. Bei der benachbarten Anordnung mehrer Prozesskammern wurde zwar zum Teil eine gemeinsame Nutzung von Gasschränken und sonstigen Peripheriegeräten in Betracht gezogen, aber bisher verfügte jede Prozesskammer über einen einzelnen Plasmagenerator. Ein solcher Plasmagenerator besitzt in der Regel ein regelbares Netzteil mit einem Ausgang, das geeignet an seinem Ausgang einen Gleichstrom mit einer vorbestimmten Spannung und/oder Stärke auszugeben, einen Wandler, der geeignet ist, aus einem Gleichstrom am Eingang einen Wechselstrom mit einer vorbestimmten Frequenz von wenigstens 40KHz als ein Ausgangssignal zu formen und das Ausgangssignal an die verbunden Prozesskammer anzulegenSuch plasma treatment devices generally each consist of a single process chamber to which a single plasma generator is assigned. In the case of the adjacent arrangement of several process chambers, a shared use of gas cabinets and other peripheral devices was sometimes considered, but so far each process chamber has had an individual plasma generator. Such a plasma generator usually has a controllable power supply unit with an output which is suitable to output a direct current with a predetermined voltage and / or strength at its output, a converter which is suitable for converting a direct current at the input into an alternating current with a predetermined frequency of shape at least 40KHz as an output signal and apply the output signal to the connected process chamber
Während der Prozesse wird die elektrische Leistung üblicherweise vom jeweiligen Plasmagenerator periodisch als Puls zur Verfügung gestellt, wobei hier in der Regel über lange Zeitperioden hinweg ein Tastgrad (Quotient aus Pulsdauer und Periodendauer) von kleiner 0,1 eingestellt wird. Eine derart gepulstes betreiben eines Plasmas in der Prozesskammer hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Typischerweise bleiben daher über weite Strecken der Prozesse 90% der verfügbaren Dauerleistung eines Plasmagenerators ungenutzt. Es gibt auch Prozesse mit wesentlich kleineren Tastgraden aber auch Prozesse oder Prozeßabschnitte mit höheren Tastgraden. Das Netzteil und der Wandler werden hierbei üblicherweise über einen Regler angesteuert, der abhängig von einem Prozessrezept (der erforderlichen Leistung) über eine Prozessdauer hinweg eine entsprechende Pulsfolge für die Prozesskammer ermittelt und entsprechende Ansteuersignale erzeugt. Dabei werden die Prozessdauer und die Pulsfolge in der Regel vorab festgelegt und nicht mehr verändert.During the processes, the electrical power is usually provided periodically as a pulse by the respective plasma generator, with a duty cycle (quotient of pulse duration and period duration) of less than 0.1 being set here as a rule over long periods of time. Such a pulsed operation of a plasma in the process chamber has proven to be particularly advantageous. Typically 90% of the available continuous power of a plasma generator therefore remains unused over long stretches of the processes. There are also processes with significantly smaller duty cycles, but also processes or process sections with higher duty cycles. The power supply unit and the converter are usually controlled via a controller which, depending on a process recipe (the required power), determines a corresponding pulse sequence for the process chamber over a process duration and generates corresponding control signals. The process duration and the pulse sequence are usually specified in advance and no longer changed.
Üblicherweise besitzen Plasmageneratoren auch eine Bogen-Unterdrückungseinheit (auch Arc-Unterdrückungseinheit genannt), die geeignet ist aktuelle Prozessdaten über Prozesse der Prozesskammer und aktuelle Daten des Netzteils und/oder des Schalters zu erhalten und in Echtzeit auszuwerten, um einen Überschlag oder einen bevorstehenden Überschlag (auch Arc genannt) zu erkennen. Arcs können zu lokal verbrannten, aufgeschmolzenen oder ungleichmäßig beschichteten Wafern führen. Ferner kann es auch zu Beschädigungen am Waferträger kommen, was zu Produktionsausfall oder hohe Serviceaufwänden führen kann. Daher sind Arcs möglichst zu vermeiden.Plasma generators usually also have an arc suppression unit (also known as an arc suppression unit), which is suitable for receiving current process data about processes in the process chamber and current data from the power supply unit and / or the switch and evaluating it in real time to detect a flashover or an impending flashover ( also called Arc). Arcs can lead to locally burned, melted or unevenly coated wafers. Furthermore, the wafer carrier can also be damaged, which can lead to production downtimes or high service costs. Therefore arcs should be avoided whenever possible.
Die Arc-Unterdrückungseinheit kann zum Beispiel mit dem Netzteil und/oder dem Schalter in Verbindungstehen, um diese gegebenenfalls ansprechend auf die Erkennung eines Überschlags oder einen bevorstehenden Überschlags anzusteuern, um Überschläge in der Prozesskammer zu vermeiden oder rasch zu unterdrücken. Dies geschieht zum Beispiel dadurch, dass elektrische Leistungspulse erst gar nicht Aufgebaut werden oder ein entsprechender Puls zum Beispiel in einen Absorber umgeleitet wird. Dies kann auch erfolgen während ein Puls schon teilweise in die Prozesskammer geleitet wurde.The arc suppression unit can, for example, be connected to the power supply unit and / or the switch in order to control them optionally in response to the detection of a rollover or an impending rollover, in order to avoid or quickly suppress flashovers in the process chamber. This happens, for example, that electrical power pulses are not built up in the first place or a corresponding pulse is diverted to an absorber, for example. This can also take place while a pulse has already been partially passed into the process chamber.
Plasma Generator Hersteller geben üblicherweise geeignete Einstellungen für das Bogen-Unterdrückungsmanagement (auch Arc-Management genannt) vor, welche gegebenenfalls auch vom Anlagenbetreiber verändert werden können. Darüber hinaus können moderne Behandlungsanlagen anhand von Arc-Unterdrückungswerten über einen Prozessabbruch entscheiden, wenn zum Beispiel innerhalb eines Zeitraums zu viele Arc-Events aufgetreten sind, oder wenn Leistung, Strom und/oder Spannung außerhalb der Toleranz liegen.Plasma generator manufacturers usually specify suitable settings for arc suppression management (also called arc management), which can also be changed by the system operator if necessary. In addition, modern treatment systems can use arc suppression values to decide whether to terminate the process, for example if too many arc events have occurred within a period of time, or if power, current and / or voltage are outside the tolerance.
Plasma Generator Hersteller bieten insbesondere Arc-Management bzw. Arc-Unterdrückungs Softwarelösungen an, die in den Prozess eingreifen, indem sie Strom/Spannung reduzieren und Prozesspausen erzwingen. Eine Reduzierung von Strom/Spannung und Prozesspausen, können jedoch sofern sie vorab geplant werden, die Prozesszeiten entsprechend verlängern und somit den Durchsatz einer Prozessanlage beeinträchtigen. Wenn hingegen in dieser Art und Weise in den laufenden Prozess eingegriffen wird, führt dies zu einer geringen Mittelleistung über die Prozesszeit hinweg. Dies kann dazu führen, dass die abgeschieden Schichtdicken geringer sind als gewollt, da zum Beispiel bei PECVD-Prozessen die Abscheidedicke proportional zur eingebrachten Leistung ist. Geringere Schichtdicken können zu Problemen bei späteren Bearbeitungsprozessen oder gar zu einem kompletten Funktionsausfall der abgeschieden Schicht führen.Plasma generator manufacturers offer arc management or arc suppression software solutions in particular that intervene in the process by reducing current / voltage and forcing process pauses. A reduction in current / voltage and process pauses can, however, if they are planned in advance, lengthen the process times accordingly and thus impair the throughput of a process plant. However, if in this way in the ongoing process is intervened, this leads to a low average output over the process time. This can lead to the deposited layer thicknesses being less than intended, since, for example, in PECVD processes, the deposition thickness is proportional to the applied power. Smaller layer thicknesses can lead to problems in later machining processes or even to a complete functional failure of the deposited layer.
Anlagenbetreiber definieren ferner Prozessabbruchkriterien wie Spannung, Strom, Leistung oder Anzahl von Arcs. Damit können sie den Prozess Abbrechen bevor es zu Beschädigung am Werkstückträger kommt. Dafür muss der Anlagenbetreiber aber die Abbruchkriterien so wählen, dass das Arc Management System kaum Chance hat zu reagieren. Ein Prozessabbruch mit anschließender Suche nach der Ursache des Arcings ist zeitaufwendig, reduziert den Anlagendurchsatz und führt zu Materialverlust.Plant operators also define process termination criteria such as voltage, current, power or the number of arcs. This enables you to cancel the process before the workpiece carrier is damaged. To do this, the system operator must select the termination criteria in such a way that the Arc Management System hardly has a chance to react. Aborting the process followed by a search for the cause of the arcing is time-consuming, reduces system throughput and leads to material loss.
Der Anlagenbetreiber möchte daher möglichst keine Prozessabbrüche, keine durch Arcs bedingten Beschädigungen am Wafer und/oder Werkstückträger aber auch keine zu dünn abgeschieden Schichten.The system operator therefore wants no process interruptions, no damage to the wafer and / or workpiece carrier caused by arcs, but also no layers that are deposited too thinly.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bereitstellung elektrischer Leistung effizienter zu gestalten, um möglichst wenigstens eines der oben genannten Probleme zu vermeiden oder zu verringern. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Plasma-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Ausgeben von Pulsen elektrischer Leistung an wenigstens eine Prozesskammer nach Anspruch 9 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich unter anderem aus den Unteransprüchen.The present invention is therefore based on the object of making the provision of electrical power more efficient in order to avoid or reduce at least one of the above-mentioned problems as far as possible. According to the invention, this object is achieved by a plasma treatment device according to claim 1 and a method for outputting pulses of electrical power to at least one process chamber according to claim 9. Further refinements of the invention emerge from the subclaims, among other things.
Die Plasma-Behandlungsvorrichtung weist einen Plasmagenerator auf, der konfiguriert ist zum Ausgeben von Pulsen elektrischer Leistung an wenigstens eine Prozesskammer, wobei der Plasmagenerator konfiguriert ist die Pulse über eine Prozesszeit gemäß einer vorbestimmten Pulsfolge zu erzeugen und auszugeben, und wobei der Plasmagenerator eine Arc-Einheit aufweist, die geeignet ist einen Überschlag oder einen bevorstehenden Überschlag, auch Arc-Event genannt, zu erkennen und darauf ansprechend einen Puls der an die Prozesskammer ausgegeben wird oder ausgegeben werden soll, abzubrechen, zu verändern und/oder ausfallen zu lassen, was als Arc-Eingriff bezeichnet wird. Die Plasma-Behandlungsvorrichtung weist insbesondere auch wenigstens eine Steuereinheit auf, die konfiguriert ist, um Prozessdaten über Prozesse in der wenigstens einen Prozesskammer zu erhalten und auszuwerten und anhand der Prozessdaten wenigstens eine Prozesszeit und eine über die Prozesszeit hinweg durch den Plasmagenerator zur Verfügung zu stellende Pulsfolge zu bestimmen, oder eine bestimmte Prozesszeit und Pulsfolge zu empfangen, wobei die Pulsfolge konfiguriert über die Prozesszeit ist eine vorbestimmte Leistung in die Prozesskammer einzubringen, den Plasmagenerator anzusteuern, über die Prozesszeit hinweg die Pulsfolge auszugeben. Die wenigstens eine Steuereinheit ist ferner konfiguriert Daten über Arc-Eingriffe zu erhalten und anhand der Daten eine Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge zu ermitteln, um eine durch die Arc-Eingriffe bedingte Leistungsreduzierung wenigsten teilweise zu kompensieren. Eine solche Plasma-Behandlungsvorrichtung bietet die Möglichkeit durch Arc-Events auftretende Leistungsverlust wenigsten steilweise zu kompensieren, was die Homogenität von Prozessen verbessert und ein aggressiveres Arc-Management ermöglicht.The plasma treatment device has a plasma generator which is configured to output pulses of electrical power to at least one process chamber, the plasma generator being configured to generate and output the pulses over a process time in accordance with a predetermined pulse sequence, and the plasma generator being an arc unit which is suitable to recognize a rollover or an imminent rollover, also called an arc event, and, in response, to cancel, change and / or fail what is called an arc Intervention is called. The plasma treatment device in particular also has at least one control unit which is configured to receive and evaluate process data about processes in the at least one process chamber and, based on the process data, at least one process time and one pulse sequence to be made available by the plasma generator over the process time to determine, or to receive a certain process time and pulse sequence, the pulse sequence configured over the process time to bring a predetermined power into the process chamber, to control the plasma generator, to output the pulse sequence over the process time. The at least one control unit is also configured to receive data on arc interventions and to use the data to determine a process time extension with a corresponding pulse sequence in order to at least partially compensate for a power reduction caused by the arc interventions. Such a plasma treatment device offers the possibility of at least partially compensating power losses that occur due to arc events, which improves the homogeneity of processes and enables more aggressive arc management.
Bevorzugt weist die Plasma-Behandlungsvorrichtung eine Einheit aufweist, die konfiguriert ist die Anzahl der Arc-Eingriffe zu ermitteln und an die wenigstens eine Steuereinheit zu übermitteln. Allein die einfach zu ermittelnde Anzahl der Eingriffe kann eine Grundlage für die Bestimmung eines ungefähren Leistungsverlustes für die Bestimmung einer Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge bieten. Insbesondere kann die Einheit konfiguriert sein zum Erkennen von wenigstens zwei unterschiedlichen Arten von Arc-Eingriffen, zum Ermitteln der Anzahl jeder Art von Arc-Eingriff und zum Übermitteln der Anzahl an die wenigstens eine Steuereinheit. Durch die Unterscheidung der Arc-Eingriffekann eine besser Einschätzung der Leistungsverlust erfolgen. Die Einheit kann Teil der Arc-Einheit ist, die die Arc-Eingriffe vornimmt. Bei einer Ausführungsform ist die Arc-Einheit konfiguriert zum Erkennen von wenigstens zwei unterschiedlichen Arten von Arc-Events und zum Auswählen unterschiedlicher vorbestimmter Arc-Eingriffeentsprechend dem Arc-Event.The plasma treatment device preferably has a unit which is configured to determine the number of arc interventions and to transmit it to the at least one control unit. The number of interventions, which is easy to determine, alone can provide a basis for determining an approximate power loss for determining a process time extension with a corresponding pulse sequence. In particular, the unit can be configured to recognize at least two different types of arc interventions, to determine the number of each type of arc intervention and to transmit the number to the at least one control unit. By differentiating between the arc interventions, a better assessment of the power loss can be made. The unit can be part of the arc unit that performs the arc interventions. In one embodiment, the arc unit is configured to recognize at least two different types of arc events and to select different predetermined arc interventions corresponding to the arc event.
Insbesondere kann die Arc-Einheit konfiguriert sein zum Erkennen wenigstens zwei der Folgenden Arc-Events: ein Imax-Event, das einen Überstrom, d.h. einen Strom oberhalb eines Schwellenwertes, und somit das Auftreten eines Arcs anzeigt; ein U*I-Event, das vor dem Erreichen eines Überstroms einen übermäßigen Stromanstieg bei gegebener Spannung (Uxl) derart anzeigt, dass bei weiterer Leistungslieferung des Auftreten eines Überstrom zu erwarten wäre; einen Micro-Arc, der durch eine Stromspitze bei gegebener Spannung angezeigt wird. Diese Events haben unterschiedliche Einflüsse auf den Prozess, wobei ein Imax-Event den größten Einfluss hat und möglichst zu vermeiden ist, da er zu Beschädigungen der Sebstrate oder eines Substratträgers führen kann. Durch entsprechende Eingriffe in Micro-Arc-Evetns und U*I-Events, die häufig Vorboten eines immanenten Imax-Events sind können diese gegebenenfalls verhindert werden. Dabei kann die Arc-Einheit insbesondere konfiguriert sein beim Erkennen eines Imax-Events den laufenden Puls komplett abzubrechen und die Leistung anschließend langsam zu erhöhen, sodass gegebenenfalls auch der Folgepuls nicht voll ausgegeben wird; beim Erkennen eines U*I-Events den laufenden Puls zu unterbrechen und soweit möglich innerhalb der geplanten Pulszeit mit ansteigender Leistungsrampe neu zu starten; und beim Erkennen eines Micro-Arcs den laufenden Puls zu unterbrechen und nach kurzer Wartezeit normal weiter auszugeben.In particular, the arc unit can be configured to recognize at least two of the following arc events: an Imax event that indicates an overcurrent, ie a current above a threshold value, and thus the occurrence of an arc; a U * I event which, before an overcurrent is reached, indicates an excessive current increase at a given voltage (Uxl) in such a way that an overcurrent would be expected if the power continued to be supplied; a micro-arc, which is indicated by a current peak at a given voltage. These events have different influences on the process, with an Imax event having the greatest influence and should be avoided as far as possible, as it can damage the substrate or a substrate carrier. Corresponding interventions in micro-arc events and U * I events, which are often harbingers of an immanent Imax event, can possibly be prevented. The arc unit can in particular be configured to completely abort the current pulse when an Imax event is detected and then slowly increase the power so that the following pulse may not be fully output either; to interrupt the current pulse when a U * I event is detected and, as far as possible, to restart it within the planned pulse time with an increasing power ramp; and to interrupt the current pulse when a micro-arc is detected and to continue outputting it normally after a short waiting time.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit konfiguriert ist, beim Erreichen einer bestimmten Anzahl von Arc-Events innerhalb der Prozesszeit oder eines Prozessabschnitts den Plasmagenerator anzusteuern, die pro Puls der verbleibenden Pulsfolge abgegebene Leistung zu reduzieren und eine entsprechende Leistungsreduzierung beim Ermitteln der Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge zu berücksichtigen. Durch die Leistungsreduzierung der verbleibenden Pulse kann die Wahrscheinlichkeit von Arcs während des laufenden Prozesses verringert werden, wobei ein entsprechender Leistungsverlust aber wenigstens teilweise ausgeglichen werden kann, um ein gewünschtes Prozessergebnis zu erhalten.In a further embodiment, the control unit is configured to control the plasma generator when a certain number of arc events are reached within the process time or a process section, to reduce the power output per pulse of the remaining pulse train and a corresponding power reduction when determining the process time extension with a corresponding pulse train to consider. By reducing the power of the remaining pulses, the probability of arcs can be reduced while the process is running, but a corresponding power loss can be at least partially compensated for in order to obtain a desired process result.
Beim Ermitteln der Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge, kann die mittlere Leistung der Pulse niedriger gewählt wählen als mittlere Leistung der Pulse während der vorhergehenden Prozesszeit, um die Wahrscheinlichkeit von Arcs während der Prozesszeitverlängerung zu reduzieren.When determining the process time extension with a corresponding pulse sequence, the mean power of the pulses can be selected to be lower than the mean power of the pulses during the previous process time in order to reduce the probability of arcs during the process time extension.
Das Verfahren zum Ausgeben von Pulsen elektrischer Leistung an wenigstens eine Prozesskammer, weist Folgendes auf: Bestimmen oder Empfangen einer Prozesszeit und Pulsfolge für die Prozesskammer in/an einer Steuereinheit, Ansteuern eines Plasmagenerators um über die bestimmte Prozesszeit hinweg die Pulsfolge auszugeben, Erkennen eines Arc-Events, das einen Überschlag oder einen bevorstehenden Überschlag anzeigt, ansprechend auf das Erkennen eines Arc-Events Durchführen eines Arc-Eingriffs der das Abbrechen, Verändern und/oder Ausfallenlassen eines Pulses, der an die Prozesskammer ausgegeben wird oder ausgegeben werden soll, aufweist, Erhalten von Daten über Arc-Eingriffe und Bestimmen anhand der Daten eine Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge, um eine durch die Arc-Eingriffebedingte Leistungsreduzierung wenigsten teilweise zu kompensieren, und Ansteuern des Plasmagenerators um im Anschluss an die bestimmte Prozesszeit über die Dauer der bestimmten Prozesszeitverlängerung hinweg die entsprechende Pulsfolge auszugeben. Durch das Verfahren lassen sich die schon oben angegebenen Vorteile erreichen.The method for outputting pulses of electrical power to at least one process chamber has the following: determining or receiving a process time and pulse sequence for the process chamber in / on a control unit, activating a plasma generator in order to output the pulse sequence over the specific process time, recognizing an arc Events that indicate a rollover or an imminent rollover, in response to the detection of an arc event, carry out an arc intervention which has the cancellation, modification and / or omission of a pulse that is or is to be outputted to the process chamber of data about arc interventions and determining, based on the data, a process time extension with a corresponding pulse sequence in order to at least partially compensate for a power reduction caused by the arc intervention, and control of the plasma generator after the specific process time over the duration of the specific process time extension to output the corresponding pulse train away. The advantages already indicated above can be achieved by the method.
Bevorzugt weisen die Daten über Arc-Eingriffe die Anzahl der Arc-Eingriffe auf, welche leicht zu ermitteln ist. Bevorzugt ist es möglich unterschiedliche Arten von Arc-Eingriffen durchzuführen und die Daten über Arc-Eingriffe dann wenigstens die Arten der Arc-Eingriffe und die jeweilige Anzahl von Arc-Eingriffen aufweisen.The data on arc interventions preferably have the number of arc interventions, which is easy to determine. It is preferably possible to carry out different types of arc interventions and the data on arc interventions then have at least the types of arc interventions and the respective number of arc interventions.
Bei einer Ausführungsform weist das Erkennen von Arc-Events, das Erkennen von wenigstens zwei unterschiedlichen Arten von Arc-Events auf, wobei das Durchführen des Arc-Eingriffs das Auswählen eines vorbestimmten Arc-Eingriffs aus einer Vielzahl vorbestimmter Arc-Eingriffe entsprechend dem Arc-Event und das Durchführen des ausgewählten Arc-Eingriffs aufweist. Auf diese Weise kann gezielter auf bestimmte Ereignisse eingegangen werden. Insbesondere weist das Erkennen von Arc-Events, das Erkennen von wenigstens zwei der Folgenden Arc-Events auf: ein Imax-Event, das einen Überstrom, d.h. einen Strom oberhalb eines Schwellenwertes, und somit das Auftreten eines Arcs anzeigt, ein U*I-Event, das vor dem Erreichen eines Überstroms einen übermäßigen Stromanstieg bei gegebener Spannung derart anzeigt, dass bei weiterer Leistungslieferung des Auftreten eines Überstrom zu erwarten wäre, und/oder einen Micro-Arc, der durch eine Stromspitze bei gegebener Spannung angezeigt wird. Entsprechend kann das Durchführen des Arc-Eingriffs Folgenden bewirken: beim Erkennen eines Imax-Events den laufenden Puls komplett abzubrechen und die Leistung anschließend langsam zu erhöhen, sodass gegebenenfalls auch der Folgepuls nicht voll ausgegeben wird, beim Erkennen eines U*I-Events den laufenden Puls zu unterbrechen und soweit möglich innerhalb der geplanten Pulszeit mit ansteigender Leistungsrampe neu zu starten, und/oder beim Erkennen eines Micro-Arcs den laufenden Puls zu unterbrechen und nach kurzer Wartezeit normal weiter auszugeben. Die Vorteile der unterschiedlichen Arc-Eingriffe wurden schon oben erläutert.In one embodiment, the detection of arc events comprises the detection of at least two different types of arc events, the implementation of the arc intervention selecting a predetermined arc intervention from a plurality of predetermined arc interventions corresponding to the arc event and performing the selected arc procedure. In this way, specific events can be addressed in a more targeted manner. In particular, the detection of arc events comprises the detection of at least two of the following arc events: an Imax event that causes an overcurrent, i.e. a current above a threshold value, and thus indicates the occurrence of an arc, a U * I event which, before an overcurrent is reached, indicates an excessive current increase at a given voltage in such a way that an overcurrent would be expected with further power delivery, and / or a micro-arc, which is indicated by a current spike at a given voltage. Correspondingly, performing the arc intervention can have the following effects: when an Imax event is detected, the current pulse is completely interrupted and the power is then slowly increased so that the following pulse may not be fully output, when a U * I event is detected, the current one Interrupt the pulse and, if possible, restart it within the planned pulse time with an increasing power ramp, and / or interrupt the current pulse when a micro-arc is detected and continue to output it normally after a short waiting time. The advantages of the different arc interventions have already been explained above.
Bei einer Ausführungsform wird beim Erreichen einer bestimmten Anzahl von Arc-Events innerhalb der Prozesszeit und/oder eines Prozessabschnitts der Plasmagenerator angesteuert die pro Puls der verbleibenden Pulsfolge abgegebene Leistung zu reduzieren, wobei eine entsprechende Leistungsreduzierung beim Ermitteln der Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge berücksichtigt wird. Dabei beträgt die Leistungsreduzierung für die verbleibenden Pulse wenigstens 10%, bevorzugt wenigstens 20%.In one embodiment, when a certain number of arc events are reached within the process time and / or a process section, the plasma generator is triggered to reduce the power output per pulse of the remaining pulse train, a corresponding power reduction being taken into account when determining the process time extension with a corresponding pulse train. The power reduction for the remaining pulses is at least 10%, preferably at least 20%.
Beim Ermitteln der Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge kann die mittlere Leistung pro Puls niedriger gewählt werden als die mittlere Leistung pro Puls während der Prozesszeit, um die Wahrscheinlichkeit von Arcs in der Prozesszeitverlängerung zu verringern. Insbesondere kann die mittlere Leistung pro Puls während der Prozesszeitverlängerung um wenigstens 10%, bevorzugt wenigstens 20% niedriger gewählt werden als die mittlere Leistung pro Puls während der Prozesszeit.When determining the process time extension with a corresponding pulse sequence, the average power per pulse can be selected to be lower than that Average power per pulse during the process time to reduce the likelihood of arcs in the process time extension. In particular, the average power per pulse during the process time extension can be selected to be at least 10%, preferably at least 20% lower than the average power per pulse during the process time.
Die Erfindung wird nachfolgen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Plasma-Behandlungsvorrichtung; -
2 eine schematische Darstellungen einer Soll-Pulsfolge, wie sie über einen Zeitraum von einem Plasmagenerator abgegeben werden soll; -
3 eine schematische Darstellungen einer beispielhaften Pulsfolge entsprechend1 , wie sie tatsächlich vom Plasmagenerator abgegeben wurde; -
4 eine schematische Darstellungen eines Einzelpulses, bei dem ein erster Fehler detektiert wurde und eine dem Fehler entsprechende Korrektur vorgenommen wurde; -
5 eine schematische Darstellungen eines Einzelpulses, bei dem ein zweiter Fehler detektiert wurde und eine dem Fehler entsprechende Korrektur vorgenommen wurde; -
6 eine schematische Darstellungen von drei Pulsen der Soll-Pulsfolge, bei denen ein dritter Fehler detektiert wurde und eine dem Fehler entsprechende Korrektur vorgenommen wurde; -
7 eine schematische Darstellungen einer beispielhaften Pulsfolge, wie sie von einem Plasmagenerator über einen vorbestimmten Zeitraum abgegeben wurde, mit einem Beispiel einer Verlängerung des Abgabezeitraums; -
8 eine schematische Darstellungen einer beispielhaften Pulsfolge, wie sie von einem Plasmagenerator über einen vorbestimmten Zeitraum abgegeben wurde, mit einem alternativen Beispiel einer Verlängerung des Abgabezeitraums; -
9 eine schematische Darstellungen einer beispielhaften Pulsfolge, wie sie von einem Plasmagenerator über einen vorbestimmten Zeitraum abgegeben wurde, mit einem weiteren Beispiel einer Verlängerung des Abgabezeitraums.
-
1 a schematic representation of an exemplary embodiment of a plasma treatment device; -
2 a schematic representation of a desired pulse sequence as it is to be delivered over a period of time by a plasma generator; -
3 a schematic representation of an exemplary pulse train accordingly1 how it was actually delivered by the plasma generator; -
4th a schematic representation of a single pulse in which a first error was detected and a correction corresponding to the error was made; -
5 a schematic representation of a single pulse in which a second error was detected and a correction corresponding to the error was made; -
6th a schematic representation of three pulses of the target pulse sequence, in which a third error was detected and a correction corresponding to the error was made; -
7th a schematic representation of an exemplary pulse sequence, as it was delivered by a plasma generator over a predetermined period of time, with an example of an extension of the delivery period; -
8th a schematic representation of an exemplary pulse train as it was delivered by a plasma generator over a predetermined period of time, with an alternative example of an extension of the delivery period; -
9 a schematic representation of an exemplary pulse sequence as it was delivered by a plasma generator over a predetermined period of time, with a further example of an extension of the delivery period.
Die Prozesseinheiten
Die Prozesseinheiten
Der Plasmagenerator
Die Schalteinheit
Die Steuereinheit
Die Leistungsanforderungen der einzelnen Prozesseinheiten sind für einen jeweiligen Prozess in der Regel vorgegeben und bestehen aus einer bestimmten Pulsfolge, die über eine bestimmte Prozesszeit hinweg ausgegeben werden sollen. Die Leistungsanforderungen können aus einem Speicher einer entsprechenden nicht dargestellten Anlagensteuerung aus einem Speicher zur Verfügung gestellt werden, sie können aber gegebenenfalls auch durch die Anlagensteuerung ermittelt werden, wobei ein Bediener zum Beispiel bei einer PECVD eine zu erreichende Schichtdicke auf Substraten in der Prozesskammer angibt und die Anlagensteuerung die entsprechenden Parameter bestimmt, einschließlich der Leistungsanforderungen in Form einer bestimmten Pulsfolge, die über eine Prozesszeit ausgegeben werden soll. Die Pulsfolge besteht in der Regel aus einer Abfolge von Pulsen gleicher Dauer, gleichem Abstand zwischen den Pulsen und gleicher Leistung, auch wenn dies nicht notwendig ist und variieren kann. Die gesamt über die Prozesszeit ausgegebene Leistung bestimmt wesentlich das erreichte Prozessergebnis. Bei einer PECVD ist die abgeschiedene Schichtdicke proportional zu der ausgegebenen Leistung. Entsprechende Pulsfolgen können je nach Schichttyp und Schichtdicke aus wenigen hundert oder weniger, bis mehreren Tausend oder gar Zigtausenden Pulsen bestehen. Dabei wird die Anzahl natürlich durch die Leistung und die Pulslänge mitbestimmt. Um kurze Prozesszeiten zu erhalten, git es die Tendenz pro Puls möglichst viel Leistung zur Verfügung zu stellen, was aber die Gefahr von Bögen oder Arcs erhöht.The performance requirements of the individual process units are usually specified for a particular process and consist of a specific pulse sequence that is to be output over a specific process time. The performance requirements can be made available from a memory of a corresponding system control, not shown, from a memory, but they can also be determined by the system control, for example, with a PECVD operator specifying a layer thickness to be achieved on substrates in the process chamber and the System control determines the corresponding parameters, including the performance requirements in the form of a specific pulse train that is to be output over a process time. The pulse sequence usually consists of a sequence of pulses of the same duration, the same distance between the pulses and the same power, even if this is not necessary and can vary. The total output over the process time essentially determines the process result achieved. With a PECVD, the deposited layer thickness is proportional to the output power. Corresponding pulse sequences can consist of a few hundred or fewer, up to several thousand or even tens of thousands of pulses, depending on the type and thickness of the slice. The number is of course also determined by the power and the pulse length. In order to achieve short process times, there is a tendency to provide as much power as possible per pulse, but this increases the risk of arcs or arcs.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind entsprechende Ausgänge der Regler mit entsprechenden Eingängen der Arc-Einheit
Die Arc-Einheit
Die Arc-Einheit
Da die Leistung jedoch wesentlich für das Prozessergebnis ist, ist die Steuereinheit
Dies wird nachfolgend anhand der
Die gewünschte oder angeforderte Pulsfolge gemäß
Die unvollständige Pulsausgabe beruht auf Arc-Eingriffen der Arc-Einheit
Micro-Arc-Events treten üblicherweise zu Beginn eines Pulses auf und zeichnen sich durch eine kleine Spitze in der Leistung ab. Sie können aber auch zu jedem Zeitpunkt des Pulses auftreten.
U*I-Arc-Events können zu jedem Zeitpunkt eines Pulses auf und zeichnen sich durch eine übermäßigen Anstieg im Strom (der Leistung bei gleichbleibender Spannung) aus, wobei der Strom unterhalb des Schwellenwertes für einen Überstrom liegt. Der Anstieg jedoch zeigt an, dass bei weiterer Leistungszufuhr voraussichtlich ein Überstrom auftreten würde.
Imax-Arc-Events können zu jedem Zeitpunkt eines Pulses auf und zeichnen sich durch eine Überstrom (übergroße Leistung bei gleichbleibender Spannung) aus, wobei der Strom oberhalb eines Schwellenwertes liegt, der das Auftreten eines Überschlags bzw. Arcs anzeigt.
Die oben genannten Werte sind natürlich nur beispielhaft zu nehmen und hängen Wesentlich von den eingestellten Eingriffsparametern, wie Unterbrechungspause und gegebenenfalls Rampen sowie Parametern der Pulsfolge, wie Pulslänge und Pulsperiode ab. Jedenfalls kann der Fachmann anhand der obigen Erklärung erkennen, dass unterschiedliche Arc-Events unterschiedliche Arc-Eingriffe zur Folge haben können. Diese unterschiedlichen Eingriffe können wiederum unterschiedliche Auswirkungen auf die eingebrachte Leistung haben. Durch Ermitteln der Anzahl der Arc-Eingriffe (je Typ) und Kenntnis der ungefähren Auswirkung auf die eingebrachte Leistung (Fehlleistung) kann eine entsprechende Steuereinheit eine Prozesszeitverlängerung mit einer entsprechenden Pulsfolge bestimmen, die an die normale Prozesszeit angehängt werden kann, um die Fehlleistung wenigstens teilweise zu kompensieren. Hierdurch lassen sich Prozessergebnisse über mehrere Prozesse hinweg homogenisieren. Dabei kann das Vorsehen einer Prozesszeitverlängerung auch davon abhängen ob eine Wesentliche Anzahl vn Arc-Eingriffen stattgefunden hat. Mit anderen Worten beim Auftreten von Arc-Events unterhalb einer Schwelle kann der Prozess auch normal beendet werden.The above-mentioned values are of course only to be taken as examples and depend essentially on the set intervention parameters, such as interruption pause and, if applicable, ramps and parameters of the pulse sequence, such as pulse length and pulse period. In any case, the expert can recognize from the explanation above that different arc events can result in different arc interventions. These different interventions can, in turn, have different effects on the service provided. By determining the number of arc interventions (per type) and knowing the approximate effect on the performance introduced (defective performance), a corresponding control unit can determine a process time extension with a corresponding pulse sequence that can be appended to the normal process time in order to at least partially reduce the defective performance to compensate. This allows process results to be homogenized across several processes. The provision of a process time extension can also depend on whether a substantial number of arc interventions have taken place. In other words, if arc events occur below a threshold, the process can also be ended normally.
Natürlich kann die Steuereinheit eine entsprechende Analyse von Arc-Events und Engriffen auch für die angehängte Prozesszeit vornehmen und eine weitere Prozesszeitverlängerung bestimmen. Auch ist es möglich während der Prozesszeitverlängerung Pulse mit einer geringen Leistung auszugeben als während der normalen Prozesszeit. Hierdurch lässt sich die Wahrscheinlichkeit von weitern Arc-Events reduzieren auch wenn die angehängte Prozesszeit hierdurch verlängert wird.Of course, the control unit can also carry out a corresponding analysis of arc events and attacks for the attached process time and determine a further process time extension. It is also possible to output pulses with a lower power during the process time extension than during the normal process time. This can reduce the likelihood of further arc events, even if the attached process time is extended as a result.
Die
Bei der
Bei der
Bei den bisherigen Ausführungsformen hat die Steuereinheit die Arc-Events jeweils zur Kenntnis genommen und nur ein eine Prozesszeitverlängerung ermittelt. Bei einer Ausführungsform ist es aber auch möglich, dass die Steuereinheit über Arc-Eingriffein die normale Pulsfolge eingreift. So ist es zum Beispiel bekannt und möglich, dass eine Steuereinheit einen Prozess komplett abbricht, wenn zu viele Arc-Events auftreten, wobei hier in der Vergangenheit nicht zwischen Arc-Typen unterschieden wurde. In der Folge wurde die im Prozess befindliche Charge von Substraten in der Regel vollständig verworfen oder die Substrate wurden aufgearbeitet (die teilweise aufgebrachte Schicht beispielsweise durch Ätzen entfernt), inspiziert und erneut einer Beschichtung ausgesetzt).In the previous embodiments, the control unit has taken note of the arc events and only determined a process time extension. In one embodiment, however, it is also possible for the control unit to intervene in the normal pulse sequence via arc intervention. For example, it is known and possible that a control unit can completely abort a process if too many arc events occur, although in the past no distinction was made between arc types. As a result, the batch of substrates in the process was generally discarded completely or the substrates were reconditioned (the partially applied layer was removed, for example, by etching), inspected and re-coated).
Gemäß der nun vorliegenden Ausführungsform wird hingegen in Betracht gezogen statt einen Prozess abzubrechen, beim Auftritt einer bestimmten Anzahl von Arc-Events die Pulsfolge derart zu verändern, dass die Leistung pro Puls verringert wird, um die Wahrscheinlichkeit für Arc-Events für die verbleibende Pulsfolge zu verringern. Dabei kann für die Entscheidung ob eine Leistungsverringerung vorgenommen wird von der Gesamtanzahl der Arc-Events im bisherigen Prozess oder auch die Anzahl der Arc-Events pro Arc-Typ herangezogen werden. Darüber hinaus kann aber auch einen gehäuftes Auftreten von Arc-Events innerhalb eines kürzeren Zeitraums der Prozessfolge zu einer entsprechenden Entscheidung führen. Insbesondere wenn kurz hintereinander mehrere Arc-Events des Arc-Typs 3 auftreten kann dies schnell zu einer entsprechenden Entscheidung einer Leistungsreduzierung der Pulse der Pulsfolge führen, um die Substrate und/oder die Substratträger zu schützen. Die Pulsfolge wird dann bis zum Ende der Prozesszeit mit geringerer Leistung pro Puls weitergeführt. Anhand der Anzahl der Arc-events und der Anzahl der Pulse mit reduzierter Leistung (und Kenntnis der reduzierten Leistung) kann dann wiederum eine Prozesszeitverlängerung mit einer entsprechenden Pulsfolge ermittelt und an die normale Prozesszeit angehängt werden.According to the present embodiment, however, instead of aborting a process, when a certain number of arc events occur, the pulse sequence is changed in such a way that the power per pulse is reduced in order to increase the probability of arc events for the remaining pulse sequence to decrease. When deciding whether to reduce the performance, the total number of arc events in the previous process or the number of arc events per arc type can be used. In addition, a frequent occurrence of arc events within a shorter period of the process sequence can lead to a corresponding decision. In particular if several arc-type 3 arc events occur in quick succession, this can quickly lead to a corresponding decision to reduce the power of the pulses in the pulse train in order to protect the substrates and / or the substrate carriers. The pulse sequence is then continued until the end of the process time with lower power per pulse. On the basis of the number of arc events and the number of pulses with reduced power (and knowledge of the reduced power), a process time extension with a corresponding pulse sequence can then be determined and added to the normal process time.
Ein entsprechendes Beispiel ist in
Die angegebenen Werte hinsichtlich der Anzahl von Arc-Events, die zu einem über einen Arc-Eingriff hinausgehenden Eingriff führen sind natürlich nur beispielhaft zu sehen. Dies gilt auch für die 50% Leistungsreduzierung. Vielmehr ist es natürlich möglich, die Leistung zunächst um einen geringeren Wert zu reduzieren (Beispielsweise 10%), um dann zu sehen, ob die Leistungsreduzierung ausreicht, um die Arc-Events ausreichend zu reduzieren. Wenn dies nicht der Fall ist, kann es innerhalb der Prozessfolge noch zu einer weiteren (oder mehreren) Reduzierung(en) kommen. Dadurch, dass die Steuereinheit in der Lage ist, eine hierdurch entstehende Fehlleistung durch eine Prozesszeitverlängerung mit Pulsfolge wenigstens teilweise zu kompensieren, können Substratchargen gegebenenfalls trotz größerer Probleme im Prozess erfolgreiche prozessiert werden.The specified values with regard to the number of arc events that lead to an intervention beyond an arc intervention are of course only to be seen as examples. This also applies to the 50% power reduction. Rather, it is of course possible to first reduce the power by a lower value (e.g. 10%) in order to then see whether the power reduction is sufficient to sufficiently reduce the arc events. If this is not the case, there may be a further (or more) reduction (s) within the process sequence. The fact that the control unit is able to at least partially compensate for a malfunction resulting from this by extending the process time with a pulse sequence means that batches of substrate can possibly be processed successfully despite major problems in the process.
Beim Auftreten einer übermäßigen Anzahl von Arcs könnten statt einer Leistungsreduzierung für Folgepulse auch die Arc-Eingriffe angepasst werden, indem zum Beispiel die jeweiligen Unterbrechungszeiten verlängert werden und/oder die Rampen beim U*I-Arc-Eingriff oder dem Imax-Eingriff flacher ausgestaltet werden. Während diese bisher möglichst so ausgelegt waren, dass der Eingriff möglichst geringe Fehlleistung erzeugt, kann er nun so ausgelegt werden, dass es die Wahrscheinlichkeit von nachfolgenden Arcs reduziert. Die jeweils entstehende Fehlleistung kann geschätzt werden und durch die Prozesszeitverlängerung mit entsprechender Pulsfolge wenigstens teilweise kompensiert werden.If an excessive number of arcs occurs, instead of reducing the power for subsequent pulses, the arc interventions could also be adapted by, for example, lengthening the respective interruption times and / or flattening the ramps for U * I arc intervention or Imax intervention . While these were previously designed in such a way that the intervention produced the least possible error, it can now be designed in such a way that it reduces the probability of subsequent arcs. The error that occurs in each case can be estimated and at least partially compensated for by extending the process time with a corresponding pulse sequence.
Die Möglichkeit der Prozesszeitverlängerung mit Pulsfolge kann die Homogenität der Prozessergebnisse erhöhen und bietet verbesserte Eingriffsmöglichkeiten in den Prozess. Insbesondere können Arc-Eingriffe primär dahingehend konzipiert werden, dass die Gefahr von nachfolgenden Arcs reduziert werden (längere Pausen, flachere Rampen), da größere Leistungsverlust kompensiert werden können. Darüber hinaus können zum Beispiel auch die Kriterien, wann ein Eingriff stattfindet dahingehend angepasst werden, dass gegebenenfalls früher oder öfters eingegriffen wird, um die Imax-Arc-Events möglichst zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für U*I-Events aber auch für Micro-Arc-Events.The possibility of extending the process time with a pulse train can increase the homogeneity of the process results and offers improved options for intervening in the process. In particular, arc interventions can primarily be designed in such a way that the risk of subsequent arcs is reduced (longer breaks, flatter ramps), since greater power losses can be compensated for. In addition, for example, the criteria for when an intervention takes place can also be adapted so that intervention may take place earlier or more often in order to avoid the Imax-Arc events as far as possible. This applies in particular to U * I events but also to micro-arc events.
Die unterschiedlichen obigen Ansätze können soweit kompatibel miteinander kombiniert werden, sodass sich dem Fachmann je nach Prozesserfordernis unterschiedlichste Ansätze ergeben. Wie ausgeführt, kann die Aufgrund von Arcing nicht eingespeiste Leistung am Ende der normalen Pulsfolge eingespeist werden. Mithin wird die Prozessdauer nicht mehr als fixer Wert hinterlegt, sondern wird im Wesentlichen über die eingespeiste Leistung gesteuert. Dies ermöglicht eine deutlich besser Integration des Plasma Generators mit der Beschichtung Anlage sowie modifizierte Rezepte.The different approaches above can be combined with one another so that they are compatible with one another so that the person skilled in the art will find a wide variety of approaches depending on the process requirements. As stated, the power not fed in due to arcing can be fed in at the end of the normal pulse train. The process duration is therefore no longer stored as a fixed value, but is essentially controlled via the power fed in. This enables a much better integration of the plasma generator with the coating system as well as modified recipes.
Neue Rezepte würden nicht mehr notwendig Prozessdauer und Leistung definieren, sondern könnten mit einer Soll-Leistung die Energiemenge zählen. Die Soll-Leistung könnten dabei mit weiteren Toleranzen definiert werden, als bei den derzeit gängigen Rezepten üblich. Somit könnte der Prozesskontroller per if-Abfrage oder while-Schleife einfach stoppen, sobald die gewünschte Energiemenge gemeldet wurde. Diese weitere Änderung könnte als alternative angesehen werden zu dem Prozess am Ende der Abscheidung die Anzahl Arcs zu erfragen und dann die zusätzliche Zeit zu berechnen. Vorteilhaft wäre es die richtige Wirkleistung (Im Werkstückträger abgelieferte Energiemenge) zu berechnen. Moderne Plasma Generatoren können mit der eingespeiste, der abgeführte Leistung und der Phasenverschiebung des Stroms die Wirkleistung bestimmen. Ungenauigkeiten sollten hier so klein wie möglich gehalten werden, da die Leistung Korrektur ansonsten zu einer größeren Abweichung führen kann, als wenn Sie nicht vorgenommen wird.New recipes would no longer have to define process duration and performance, but could count the amount of energy with a target performance. The target performance could be defined with wider tolerances than is usual with the currently common recipes. This means that the process controller could simply stop using an if query or a while loop as soon as the desired amount of energy was reported. This further change could be called alternatives to the process of querying the number of arcs at the end of the deposition and then calculating the additional time. It would be advantageous to calculate the correct active power (amount of energy delivered in the workpiece carrier). Modern plasma generators can determine the real power with the power fed in, the power taken away and the phase shift of the current. Inaccuracies should be kept as small as possible here, since the performance correction can otherwise lead to a larger deviation than if it is not made.
Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, ohne auf die konkreten Ausführungsformen begrenzt zu sein. Insbesondere kann der Plasmagenerator auch nur für eine Plasmaeinheit eingesetzt werden. Dabei kann es sich um unterschiedlichste Plasmaeinheiten handeln, bei denen das Prozessergebnis wesentlich von der eingebrachten Leistung abhängt. Auch kann die Anzahl der von einem Plasmagenerator zu versorgenden Plasmaeinheiten von der dargestellten Anzahl (hier zwei) abweichen.The invention has been described above on the basis of preferred embodiments of the invention, without being limited to the specific embodiments. In particular, the plasma generator can also only be used for one plasma unit. This can involve a wide variety of plasma units, in which the process result depends largely on the power applied. The number of plasma units to be supplied by a plasma generator can also differ from the number shown (here two).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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