[发明专利]静电卡盘电源电流采样装置及方法及等离子体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体技术，尤其涉及一种静电卡盘电源电流采样装置及方法及等离子体装置。

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电阻R3，把电流信号转换成电压信号，然后通过一个高耐压隔离运算放大器进行放大，隔离运放的输入端与输出端地隔离，输出端可以直接把采集并放大后的电压信号输出给监测设备，然后，由检测设备计算出静电卡盘电源输出电流的大小。

上述现有技术至少存在以下缺点：

高耐压隔离放大器的成本高，且耐压的数值有限，导致电流监测的可靠性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、可靠性高的静电卡盘电源电流采样装置及方法及等离子体装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的静电卡盘电源电流采样装置，包括串联于所述静电卡盘电源输出端的采样电阻，所述采样电阻的两端分别连接有电阻分阻器，所述电阻分阻器的另一端接地，所述电阻分阻器的分阻点设有电压采集装置。

本发明的上述的静电卡盘电源电流采样装置采集静电卡盘电源电流的方法，包括步骤：

首先，分别采集所述采样电阻两端的电阻分阻器的分阻点的对地电压，并根据所采集的对地电压分别计算出所述两个电阻分阻器中的电流；

然后，根据所述两个电阻分阻器中的电流分别计算出所述两个电阻分阻器两端的电压，即所述采样电阻两端分别的对地电压；

之后，根据所述采样电阻两端分别的对地电压计算出所述采样电阻两端之间的电压，进而计算出所述采样电阻中的电流，即所述静电卡盘电源的输出电流。

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静电卡盘电源电流采样装置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的静电卡盘电源电流采样装置及方法及等离子体装置。由于采样电阻的两端分别连接有电阻分阻器，电阻分阻器的另一端接地，电阻分阻器的分阻点设有电压采集装置，可以通过测定分阻点的电压，计算出采样电阻两端之间的电压，进而计算出采样电阻中的电流，即静电卡盘电源的输出电流，分阻点的电压较低，对电压采集装置的要求较低，使整个装置的成本低、可靠性高。

附图说明

图1为现有技术中的静电卡盘电源电流采样装置的电路原理图；

图2为本发明的静电卡盘电源电流采样装置的电路原理图。

具体实施方式

本发明的静电卡盘电源电流采样装置，其较佳的具体实施方式如图2所示，在静电卡盘电源的输出端串联有采样电阻R3，采样电阻R3可以串联于静电卡盘电源的输出端的正极上也可以串联在负极上。

采样电阻R3的两端分别连接有电阻分阻器R1、R2，电阻分阻器R1、R2的一端与采样电阻R3的端点连接、另一端接地，电阻分阻器R1、R2的分阻点设有电压采集装置，如隔离运算放大器或其它的电压采集装置等。

电阻分阻器R1、R2的分阻点即是电阻分阻器R1、R2中部的一个抽头，该点的对地电阻要小于电阻分阻器R1、R2两端的电阻，可以根据需要选用不同的分阻比。可以选用电阻分阻器的分阻比大于或等于10，即分阻器R1、R2的分阻点到其接地端的阻值小于或等于分阻器R1、R2的阻值的1/10，也可以选用其它较大的分阻比等。分阻比较大时，可以使分阻点的对地电压较低，便于检测，且对电压采集装置的要求较低。

电阻分阻器R1、R2的阻值可以远大于采样电阻R3的阻值。如电阻分阻器R1、R2的阻值为采样电阻R3的阻值的1000～100000倍，或更大等。这样，可以减少电阻分阻器R1、R2对电源的影响。

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，静电卡盘设于反应腔室中。静电卡盘连接有静电卡盘电源，静电卡盘电源的输出端连接有上述的静电卡盘电源电流采样装置。

本发明的上述的静电卡盘电源电流采样装置采集静电卡盘电源电流的方法，其较佳的具体实施方式是，包括步骤：