深硅刻蝕工藝匹配方法、系統(tǒng)和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種深硅刻蝕工藝匹配方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著MEMS (現(xiàn)代微機(jī)電系統(tǒng)，Micro Electro Mechanical System)和 MEMS 器件在汽車和消費(fèi)電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，以及TSV (硅通孔刻蝕，Through Silicon Etch)技術(shù)在未來封裝領(lǐng)域的廣闊前景，干法等離子體硅深刻蝕工藝逐漸成為MEMS加工領(lǐng)域及TSV技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的工藝之一。
[0003]目前主流的硅深刻蝕工藝為德國一家公司發(fā)明的Bosch工藝或在Bosch工藝上進(jìn)行的優(yōu)化。其主要特點(diǎn)為:整個刻蝕過程為一個循環(huán)單元的多次重復(fù)，該循環(huán)單元包括刻蝕步驟和沉積步驟，即整個刻蝕過程是刻蝕步驟與沉積步驟的交替循環(huán)。采用現(xiàn)有深硅刻蝕設(shè)備進(jìn)行深硅刻蝕工藝時，由于線圈與射頻電源之間存在嚴(yán)重的阻抗失配，因此，通常需要在射頻電源和線圈之間插入匹配器，進(jìn)行線圈與射頻電源的阻抗匹配。一般而言，匹配器中的可變阻抗元件均設(shè)有初始值，當(dāng)射頻電源沒有功率輸出時，可變阻抗元件的值為初始值，當(dāng)開始深硅刻蝕工藝時，即射頻電源開始輸出功率時，可變阻抗元件從其初始值開始調(diào)整，直至匹配，工藝結(jié)束后，可變阻抗元件返回其初始值，等待下次工藝開始。
[0004]由于Bosch工藝的沉積和刻蝕步驟工藝參數(shù)差別較大，匹配器中的可變阻抗元件匹配值的差別也相應(yīng)較大，所以，在沉積和刻蝕步驟交替進(jìn)行過程中，自動匹配器中的可變阻抗元件需要每次返回初始值，再重新匹配至新的匹配值，導(dǎo)致匹配時間較長，影響工藝的穩(wěn)定進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對匹配器中可變阻抗元件匹配時間較長，影響工藝穩(wěn)定性的問題，提供一種深硅刻蝕工藝匹配方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
[0006]一種深硅刻蝕工藝匹配方法，包括沉積匹配步驟和刻蝕匹配步驟，所述沉積匹配步驟和所述刻蝕匹配步驟交替進(jìn)行，所述沉積匹配步驟包括:
[0007]檢測射頻電源的第一輸出功率；
[0008]根據(jù)所述第一輸出功率計算第一驅(qū)動裝置的調(diào)整量；
[0009]根據(jù)所述第一驅(qū)動裝置的調(diào)整量調(diào)節(jié)第一可變阻抗元件至沉積匹配位置，并對晶圓進(jìn)行沉積工藝；
[0010]對所述晶圓進(jìn)行沉積工藝完成后，執(zhí)行所述刻蝕匹配步驟，其中:
[0011 ] 所述刻蝕匹配步驟包括:
[0012]檢測所述射頻電源的第二輸出功率；
[0013]根據(jù)所述第二輸出功率計算第二驅(qū)動裝置的調(diào)整量；
[0014]根據(jù)所述第二驅(qū)動裝置的調(diào)整量調(diào)節(jié)第二可變阻抗元件至刻蝕匹配位置，并對所述晶圓進(jìn)行刻蝕工藝。
[0015]其中，所述沉積匹配步驟中，對所述晶圓進(jìn)行沉積工藝完成后，控制所述第一可變阻抗元件至沉積匹配位置保持不變。
[0016]其中，所述刻蝕匹配步驟中，對所述晶圓進(jìn)行刻蝕工藝完成后，控制所述第二可變阻抗元件至刻蝕匹配位置保持不變。
[0017]相應(yīng)的，為實(shí)現(xiàn)上述深硅刻蝕工藝匹配方法，本發(fā)明還提供了一種深硅刻蝕工藝匹配系統(tǒng)，包括射頻電源，還包括第一匹配器、第二匹配器和控制模塊，所述第一匹配器和所述第二匹配器并聯(lián)；
[0018]所述控制模塊的一端與所述射頻電源的輸出端連接，另一端與所述第一匹配器的輸入端和所述第二匹配器的輸入端連接，用于控制所述第一匹配器和所述第二匹配器，分別與所述射頻電源的連接與斷開；其中:
[0019]所述第一匹配器，包括第一檢測模塊、第一計算模塊和第一執(zhí)行模塊，所述第一執(zhí)行模塊包括第一可變阻抗元件和第一驅(qū)動裝置；其中:
[0020]所述第一檢測模塊，用于檢測所述射頻電源的第一輸出功率；
[0021]所述第一計算模塊，用于根據(jù)所述第一輸出功率計算所述第一驅(qū)動裝置的調(diào)整量;
[0022]所述第一驅(qū)動裝置，用于根據(jù)所述第一驅(qū)動裝置的調(diào)整量調(diào)節(jié)所述第一可變阻抗元件至沉積匹配位置；
[0023]所述第二匹配器，包括第二檢測模塊、第二計算模塊和第二執(zhí)行模塊，所述第二執(zhí)行模塊包括第二可變阻抗元件和第二驅(qū)動裝置；其中:
[0024]所述第二檢測模塊，用于檢測所述射頻電源的第二輸出功率；
[0025]所述第二計算模塊，用于根據(jù)所述第二輸出功率計算所述第二驅(qū)動裝置的調(diào)整量;
[0026]所述第二驅(qū)動裝置，用于根據(jù)所述第二驅(qū)動裝置的調(diào)整量調(diào)節(jié)所述第二可變阻抗元件至刻蝕匹配位置。
[0027]作為一種可實(shí)施方式，所述控制模塊為單刀雙擲開關(guān)；所述單刀雙擲開關(guān)的動端與所述射頻電源的輸出端連接，不動端分別與所述第一匹配器的輸入端和所述第二匹配器的輸入端連接。
[0028]較佳地，所述控制模塊包括第一斷路器和第二斷路器；其中:
[0029]所述第一斷路器的輸入端和所述第二斷路器的輸入端均與所述射頻電源的輸出端連接；
[0030]所述第一斷路器的輸出端與所述第一匹配器的輸入端連接；
[0031]所述第二斷路器的輸出端與所述第二匹配器的輸入端連接。
[0032]其中，所述控制模塊為耐高功率耐高溫的器件。
[0033]其中，所述第一檢測模塊和所述第二檢測模塊均為傳感器，所述第一計算模塊和所述第二計算模塊均為計算器。
[0034]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種深硅刻蝕工藝設(shè)備，包括上述任一種深硅刻蝕工藝匹配系統(tǒng)。
[0035]本發(fā)明提供的一種深硅刻蝕工藝匹配方法、系統(tǒng)和設(shè)備，其中方法是，通過在沉積匹配步驟中，對第一可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配；在刻蝕匹配步驟中，對第二可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配，有效的避免了由于沉積工藝和刻蝕工藝中的工藝參數(shù)差別較大，而引起的對同一可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配的時間較長的現(xiàn)象，保證了工藝的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0036]圖1為深硅刻蝕工藝匹配方法一具體實(shí)施例流程圖；
[0037]圖2為深硅刻蝕工藝匹配系統(tǒng)一具體實(shí)施例示意圖；
[0038]圖3為深硅刻蝕工藝設(shè)備一具體實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0040]參見圖1，一種深硅刻蝕工藝匹配方法，包括沉積匹配步驟和刻蝕匹配步驟，沉積匹配步驟和刻蝕匹配步驟交替進(jìn)行，沉積匹配步驟包括:
[0041]S110，檢測射頻電源的第一輸出功率；
[0042]S130，根據(jù)第一輸出功率計算第一驅(qū)動裝置的調(diào)整量；
[0043]S150，根據(jù)第一驅(qū)動裝置的調(diào)整量調(diào)節(jié)第一可變阻抗元件至沉積匹配位置，并對晶圓進(jìn)行沉積工藝；
[0044]對晶圓進(jìn)行沉積工藝完成之后，執(zhí)行刻蝕匹配步驟，其中:
[0045]刻蝕匹配步驟包括:
[0046]S120，檢測射頻電源的第二輸出功率；
[0047]S140，根據(jù)第二輸出功率計算第二驅(qū)動裝置的調(diào)整量；
[0048]S160，根據(jù)第二驅(qū)動裝置的調(diào)整量調(diào)節(jié)第二可變阻抗元件至刻蝕匹配位置，并對晶圓進(jìn)行刻蝕工藝。
[0049]本發(fā)明提供的一種深硅刻蝕工藝匹配方法，通過在沉積匹配步驟中，對第一可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配；在刻蝕匹配步驟中，對第二可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配，有效的避免了由于沉積工藝和刻蝕工藝中的工藝參數(shù)差別較大，而引起的對同一可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配的時間較長的現(xiàn)象，保證了深硅刻蝕工藝的穩(wěn)定性。
[0050]較佳地，作為一種可實(shí)施方式，沉積匹配步驟中，對晶圓進(jìn)行沉積工藝完成后，控制第一可變阻抗元件至沉積匹配位置保持不變。對于同一晶圓進(jìn)行工藝處理時，通過設(shè)置在對晶圓進(jìn)行沉積工藝完成之后，控制第一可變阻抗元件位置保持不變，當(dāng)再次進(jìn)行沉積匹配步驟時，由于每次沉積工藝過程中的工藝參數(shù)基本相同，因此，再次對第一可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配時，第一可變阻抗元件的位置與之前進(jìn)行匹配的位置相差不多，這就大大減少了沉積匹配步驟的時間，進(jìn)而有效地保證了工藝的穩(wěn)定進(jìn)行。
[0051]較佳地，作為一種可實(shí)施方式，刻蝕匹配步驟中，對晶圓進(jìn)行刻蝕工藝完成后，控制第二可變阻抗元件至刻蝕匹配位置保持不變。同理，對于同一晶圓進(jìn)行工藝處理時，通過設(shè)置在對晶圓進(jìn)行刻蝕工藝完成之后，控制第二可變阻抗元件至刻蝕匹配位置保持不變，當(dāng)再次進(jìn)行刻蝕匹配步驟時，由于每次刻蝕工藝過程中的工藝參數(shù)基本相同，因此，再次對第二可變阻抗元件進(jìn)行阻抗匹配時，第二可變阻抗元件的位置與之前進(jìn)行匹配的位置相差不多，這也就大大減少了刻蝕匹配步驟的時間，進(jìn)而有效地保證了工藝的穩(wěn)定進(jìn)行。
[0052]參見圖2，相應(yīng)的，為實(shí)現(xiàn)深硅刻蝕工藝匹配方法，本發(fā)明還提供了一種深硅刻蝕工藝匹配系統(tǒng)200，包括射頻電源210，還包括第一匹配器220、