[发明专利]压力控制方法、压力控制装置及半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种半导体工艺设备的压力控制方法，包括：在半导体工艺设备中的气体流通系统发生变化后，确定变化后的气体流通系统的惯性特征值；根据预设的对应关系确定变化后的气体流通系统的惯性特征值对应的修正系数；采用修正系数对预设的压力控制算法进行修正。本发明提供的控制方法能够在气体流通系统发生变化后，确定新的惯性特征值对应的修正系数，采用该修正系数对压力控制算法进行修正，从而使压力控制算法适应气体流通系统改变后的惯性特征值，提高了半导体工艺的工艺效果，并提高了压力调节效率。本发明还提供一种压力控制装置和一种半导体工艺设备。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备的压力控制方法、一种半导体工艺设备的压力控制装置和一种半导体工艺设备。

背景技术

随着近年来全球半导体工艺设备行业实现稳步增长，扩散工艺作为半导体工艺设备领域的核心工艺也随之取得了极大的进步，扩散工艺是利用扩散的原理对半导体材料进行加工和处理，在半导体中渗入微量杂质(如磷、硼等元素)，以达到控制半导体性能的目的。在扩散工艺中，腔室压力和气体流量对工艺效果具有重要影响，为精确控制腔室压力和气体流量通常由相应的控制装置通过比例积分微分控制(proportional-integral-derivative control，PID控制)的方式进行控制。

然而，在不同半导体工艺设备的气体流通系统或者说压力控制系统中，半导体工艺设备之间的差异(如不同体积的腔体、不同气路的供气系统以及不同厂务排气能力等)会导致腔室压力的变化与控制装置的调节量(如，压力调节阀的开度调节量)之间的响应关系出现不一致的问题，因此，当气体流通系统发生改变，例如腔室中某些部件更换、气路切换、排气泵更换、腔室更换或者控制装置安装于另一半导体工艺设备中时，控制装置的控压功能常出现异常，使得腔室压力偏离正常范围，出现较大的超调量。需要对控制装置中的固化参数进行人工调节，使控制装置适应新的气体流通系统，导致机台效率低下。

因此，如何提供一种在气体流通系统发生变化时仍可以精确控制腔室压力的压力控制装置，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种半导体工艺设备的压力控制方法、压力控制装置和半导体工艺设备，能够提高半导体工艺的工艺效果和机台效率。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种半导体工艺设备的压力控制方法，包括：

在所述半导体工艺设备中的气体流通系统发生变化后，确定变化后的所述气体流通系统的惯性特征值；

根据预设的对应关系确定变化后的所述气体流通系统的所述惯性特征值对应的修正系数；

采用所述修正系数对预设的压力控制算法进行修正；

其中，所述惯性特征值为所述气体流通系统以预设流量排气或进气时所述气体流通系统中气体压力的变化速率，所述半导体工艺设备采用所述压力控制算法对所述气体流通系统中的气体压力进行控制，使其趋近于预设的目标气体压力。

可选地，所述采用所述压力控制算法对所述气体流通系统中的气体压力进行控制，包括；

实时测量所述气体流通系统中的气体压力；

计算所述测量得到的气体压力与所述目标气体压力的差值；

根据所述差值，基于所述压力控制算法计算所述气体流通系统中的压力调节阀的开度调整量；

根据所述开度调整量调整所述压力调节阀的开度。

可选地，在所述确定变化后的所述气体流通系统的惯性特征值之前，还包括：

采用未修正的所述压力控制算法对所述气体流通系统中的气体压力进行控制；