Устройство управления процессом плазмохимической обработки полупроводниковых пластин

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 998582 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 24,04,81 (2 ) 3277611/22-02 с присоединением заявки М С 23 Р 1/00 С 23 С 11/ОО Гфсударстееииый каюитет СССР вв ааааа зебретеиий и атхрвейДата опубликования описания 23,02.83 3 В. М. Долгополов, Н. П. Кохан, В. А. Сологуб Б. В. Рогачев, А, С, Хайнацкий и В. И. Ивановут -т(54) УСТРОЙСТВОУПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН 1Изобретение относится к автоматике,и может быть использовано в системахуправления технологическими процессами.Иаиболее близким к изобретению цо5технической сущности и достигаемомурезультату является устройство управления процессом плазмохимической обработки, содержащее фотоэлемент, усилитель и самописец. Работа устройстваоснована на измерении интенсивностиизлучения продуктов реакции в течении процесса, а момент окончания процесса определяют при уменьшении интенсивности излучениядо пороговогоуровня,Форма зависимости выходного напря-,жения усилителя существенно зависит оттемпературы, давления и количества подложек в реакторе. Окончание процесса 20обработки определяется как моментвремени, когда выходное напряжение усйлителя уменьшается до заданного фиксиро, ванного уровня 1. 2Недостатками известного устройства являются низкая точность фиксации момента окончания процесса, невозможностьиспользования его в автоматизированныхсистемах. ФЦелью, изобретения является повышение точности фиксации момента окончания химической обработки полупроводниковых пластин и повышение за счет это го качества обработки.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее усилитель, к входу которого подсоединен фотоэлемент, дополнительно содержит вычисли тельный блок, тактовый, генератор; счев чик, два регистра и преобразователь напряжениЕ - частота, включенный между выходом усилителя и входом счетчика, выход счетчика через информационные входы регистров подсоединен к вычислительному блоку, выходы генератора соединены с входом установки "0" счетчи,ка, входами разрешения записи регистров8582 4ное из них Йд = щах ( Й, М 5); вычисляет модуль разности ьй.=1 йз-й 21 и сравнивает его с числом дН = о йиу, где О с(, 1; формирует сигнал оконча- ния процесса в случаемиф,й с Н11 оа(2(1) гдето(+ ): средняя скорость 26 изменения напряжения О усилителя 2.Из выражения (5) следует, что й й пропорционально скорости изменения напряжения И, а следовательно и скорости изменения интенсивности свечения про 25 дуктов,реакции.В соответствии с выражением (3)предлагаемое устройство сформирует сигнал окончания процесса обработки О 1 после прохождения максимума на зависиЗф мости 0 (1 ) и уменьшения скорости1изменения величины 01 (1) до заданного значения (4),Формула изобретени я Устройство управления процессом .плазмохимической обработки полупроводниковых пластин, содержащее усилитель,к входу которого подсоединен фотоэлемент, отличающеес ятем,что,с целью улучшения качества обработкиза счет повышения точности фиксациимомента окончания процесса, оно дополнительно содержит вычислительный блок,45 тактовый генератор, счетчик, два регистра и.преобразователь напряжениечастота, включенный между выходом усилителя и входом счетчика, выход счетчика через информационные входы регистО ров подсоединен к вычислительному блоку, выходы генератора соединены с входом установки "О" счетчика, входамиразрешения записи регистров и шинойпрерывания вычислительного блока,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,6 оС 16 ЯМе 1 есЬпоЕас.),1977, О 2 От МО 9 у р" 51-55 М = Я= К Ц (Ф)до=К ОТ, (2) 5 где О 1 - среднее значение напряженияусилителя 2 на отрезке времени (1, 1+ Т).Число М 1 со счетчика 6 поочередноперезаписывается в регистры 4 и 5.При этом содержимое Ч 2, М регистров 5 4, 5 меняется как показано. Числа Й М вводятся в ЭВМ, которая сравнивает йр, М и запоминает максималь 3 09 и шиной прерывания вычислительного блока.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы.Устройство управления процессом плазмохимической обработки полупроводниковых пластин содержит последовательно включенные фотоэлемент 1, усилитель 2, преобразователь 3 напряжение - час,где О с 1 с учетом выражения (2), тота, регистры 4 и 5, включенные между выходом счетчика 6 и входами вычио ЩпЙ -ч =К О у)-К О к)Т: лительного блока 7. 3 21111 11Выходы генератора 8 соединены с О(- М входом установки "О счетчика 6, вхо =К Т =К Т Ч(Ф), (5)Т 1 дами разрешения записи регистров 4 и 5 и шиной блока 7.1+Т)-О (ЦПредлагаемое устройство работает следующим образом. ТПосле. начала процесса происходит изменение интенсивности свечения продуктов реакции. При этом сигнал О 1 на выходе усилителя 2 изменяется (фиг. 2), наиряжение О преобразователем 3 нап 1 ряжение - частота преобразуется в последовательность импульсов О 2(фиг. 2) мгновенная частота которой1=1 ОИ), где К 1 =с 0051 р 1 - времяВременная диаграмма работы устройства формируется генератором 8. При этом счетчик 6 с помощью сигнала О устанавливается в нудь с частотой 6= - , а число импульсов последовательности, накопленное в счетчике 6, поочередно записывается в регистры 4 и 5. Зля этого сигналы разрешения записи О , 0 на регистры 4 и 5 подаются перед импульсами сброса счетчика О, период их равен 2 Т. Кроме того, импульсы последовательности сдвинуты относительно Оз на Т. За время Т (отдо + + Т) с учетом выражения (1 содержимое счетчика 6 составит