對單元的電流比對結果一致時，所述第二運算器根據當前的直流電壓VHV、系統電阻值R、漏電流檢測單元測得的與給定電流值I’數值一致的漏電流I，基于歐姆定律I= (VHV-Vdc 2’ ) /R計算得到第二直流偏壓值的給定值Vd。2’ ；直流電源能夠根據所述第二直流偏壓值的給定值V&2’，輸出合適數值的直流電壓，提供對晶圓的必要吸著力。
[0019]與現有技術相比，本發明提供的系統及方法，其優點在于:本發明利用現有技術得到的直流偏壓反饋給直流電源來保證晶圓吸著，等待直流電源的漏電流穩定以后進行檢測，能更加直接地計算出晶圓上實時的直流偏壓。本發明中利用漏電流反饋控制直流電壓，逐步的逼近真實的直流偏壓，從而實現精確的吸著力控制；反饋的漏電流為一個恒定的給定電流值時，得到的直流電壓具有合適的數值，能夠保證晶圓吸著和解吸釋放效果穩定，保證更小的等離子體損傷(PID)。
【附圖說明】
[0020]圖1是使用現有技術所述直流偏壓測量方法的系統結構示意圖；
圖2是使用本發明所述直流偏壓測量方法的系統結構示意圖；
圖3是本發明中所述直流偏壓測量方法的流程圖；
圖4是本發明中所述吸著力調整方法的流程圖；
圖5是本發明中所述直流偏壓測量系統的結構示意圖；
圖6是本發明中所述吸著力調整系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]參見圖2、圖3所示，本發明所述靜電夾盤中的直流偏壓測量方法，包含以下過程: Al、利用現有直流偏壓的測量方法，測得第一直流偏壓值；
現有直流偏壓的測量方法中，首先獲取射頻電源RF的電壓Vpp ;該射頻電源RF與反應腔40內底部靜電夾盤10所設的一個下電極11連接，用來與反應腔40頂部所設的一個上電極配合，在反應腔40內形成射頻電場來激發出工藝氣體的等離子體。該電壓Vpp可以通過直接讀取射頻電壓RF上顯示的電壓輸出值，或者通過在射頻電源RF上連接檢測裝置等各種方式來獲取。
[0022]之后，根據由等離子體存在而在晶圓20上產生的直流偏壓，與所述射頻電源RF的電壓Vpp之間的經驗公式，得到第一直流偏壓值Vd。1=F (Vpp)。
[0023]B1、將第一直流偏壓值Vd。i反饋給直流電源，由連接至靜電夾盤10內所設一個直流電極12上的該直流電源，提供一個直流電壓VHV。而藉由反饋的所述第一直流偏壓值Vdc i，計算獲得所述直流電源提供的直流電壓初始值，該初始值應當保證靜電夾盤10上的晶圓20被順利吸著。由于第一直流偏壓值Vd。:的測量在射頻功率跨度很大時不夠精確，則為了保證具有足夠的吸著力，此時可能表現為實際吸著力大于吸著晶圓20所需的必要吸著力的情況，即出現一種漏電流過大的現象(over-chuck)。由于靜電夾盤的直流電極12與上方的晶圓20以及下方的下電極11之間都隔著絕緣材料層，以保證晶圓上靜電感應產生的電荷不會被中和。這上下兩層絕緣材料層雖然阻抗很大，但是由于靜電夾盤的直流電極12與晶圓的距離很近，而且絕緣材料層很薄，所以仍然能夠檢測到少量漏電流從靜電夾盤的直流電極12流出并流向晶圓20。絕緣材料層的絕緣性能基本穩定，所以從直流電極12流向晶圓中間經過的電阻R是固定的，電流的大小只受兩端電壓Vhv和實際Vdc差值的影響。固定電阻R可以在實驗室中經過測試獲得并存貯在控制器中作為預制參數。靜電夾盤經過長期使用后阻值可能會發生微量變化，可以通過再次測試和計算獲得該阻值。
[0024]Cl、當直流電源上電，晶圓20被順利吸著時，等待漏電流I穩定以后，檢測該漏電流I的數值。
[0025]假設一個等效電路，其服從歐姆定律:I=(VHV_Vdd)/R。其中，系統電阻值R是由等離子體處理裝置本身結構所決定的一個固定值，由裝置內部各器件的等效阻抗共同決定:例如一些實施例中可以是將直流電源的等效內阻與靜電夾盤10及晶圓20的等效阻抗串聯后作為系統電阻的數值；又例如，另一些實施例中是將前述串聯電阻的數值再與反應腔40內等離子體的等效阻抗串聯后作為系統電阻的數值，等等。因此，如果漏電流I的數值通過檢測可以確定，電壓差(vHV-vd。2)的數值就能夠通過歐姆定律計算確定，進而通過獲知直流電源提供的直流電壓％￥的數值，就能夠求取精確的第二直流偏壓值V dc 2。
[0026]其中，當一個等離子體處理裝置的結構確定時，所述系統電阻值R可以由該裝置的用戶手冊、設備銘牌等處直接獲知相應的阻值參數，或者可以通過規定其他參數而進行有限次的實驗來測得。所述直流電壓以通過直接讀取直流電源上顯示的電壓輸出值，或者通過在直流電源上連接檢測裝置等各種方式來獲取。所述漏電流I可以通過在直流電源(或等效電路上的其他任何元件處)連接檢測裝置來獲取。
[0027]如圖5所示，本發明提供的靜電夾盤10中的直流偏壓測量系統中，包含:
射頻電壓讀取單元51，其從射頻電源RF處獲取電壓Vpp的數值；
第一運算器52，其接收所述射頻電壓讀取單元52獲得的電壓Vpp，基于上述經驗公式計算得到第一直流偏壓值Vd。:并反饋給直流電源；
直流電壓讀取單元53，其從直流電源處獲取用以吸著晶圓的直流電壓％￥的數值；
漏電流檢測單元54，其連接至所述直流電源進行檢測得到漏電流I ;
第二運算器56，其分別接收所述直流電壓讀取單元53獲得的直流電壓VHV，和所述漏電流檢測單元54測得的漏電流I，并根據等離子體處理裝置的系統電阻值R，基于歐姆定律計算得到當前精確的第二直流偏壓值Vd。2。
[0028]可以進一步將所述第二直流偏壓值Vd。2反饋給直流電源，用以調整其提供的直流電壓Vhv，實現對晶圓的吸著力的調整。通過對直流電源輸出的直流電壓Vhv調整可以獲得不同的漏電流值I，當漏電流值I達到最佳的設定值I’時代表對晶圓的吸力也達到了最佳值。
[0029]靜電夾盤對晶圓合適的吸著力，取決于所述的直流電壓是否為合適的數值；不同的示例中所述合適的數值可以指一個合適的數值點，也可以指一個合適的數值范圍。合適數值的直流電壓能夠提供吸著晶圓所需的必要吸著力，不會導致對晶圓的吸著力不足，也不會導致晶圓上的殘余電荷過多。一個結構確定的等離子體處理裝置中，與該合適數值的直流電壓所對應的漏電流的數值，是一個恒定的給定電流值。
[0030]參見圖2、圖4所示，基于上述原理，本發明還提供一種靜電夾盤中通過漏電流來自動調整吸著力的方法，在每次工藝制程開始時都可以執行。
[0031]所述方法包含以下過程:
A2、利用現有直流偏壓的測量方法，即:獲取射頻電源RF的電壓Vpp，根據直流偏壓與所述射頻電源RF的電壓Vpp之間的經驗公式，來測得第一直流偏壓值Vde !=F(Vpp)。
[0032]B2、將第一直流偏壓值Vde i反饋給直流電源，使其提供一個保證晶圓20被順利吸著的直流電壓Vhv。
[0033]C2、等待直流電源上的漏電流I穩定以后，檢測該漏電流I的數值，并判斷漏電流I的數值是否與給定電流值I’ 一致:
若漏電流I小于給定電流值I ’，則直流電源通過增大直流電壓數值，來增大漏電流I ;
若漏電流I大于給定電流值I ’，則直流電源通過減小直流電壓數值，來減小漏電流I。
[0034]D2、等待調整后的漏電流I再次穩定時，檢測并判斷其是否與給定電流值I’一致，如果不一致則重復執行步驟C2所示電壓調整操作及D2所示漏電流檢測及與給定電流值比對的操作，直到漏電流I與給定電流值I’的數值一致時，調整比對步驟結束。
[0035]在每一次調整直流電壓Vhv，及檢測穩定狀態的漏電流I時，都可以根據上述歐姆定律的公式，通過獲取已知的系統電阻值R，來計算得到當前實時的第二直流偏壓值V&2。其中，尤其當調整結束后漏電流I為給定電流值I’時，對應換算得到￥&與V dc 2的差值，該差值反應了實際在晶圓上積累的電荷也與靜電吸力之間相關，所以只要保證漏電流最后調整得到I’也就保證了靜電吸力的穩定，只要優化的I’值的選擇，就能優化最終靜電吸力的大小。由于Vhv是精確已知的數值，所以換算得到的V dc 2也是精確的。
[0036]如圖6所示，本發明提供的靜電夾盤中的吸著力調整系統，包含:
射頻電壓讀取單元51，其從射頻電源RF處獲取電壓Vpp的數值；
第一運算器52，其接收所述射頻電壓讀取單元51獲得的電壓Vpp，基于上述經驗公式計算得到第一直流偏壓值Vd。:并反饋給直流電源；
直流電壓讀取單元53，其從直流電源處獲取用以吸著晶圓的直流