一种控制电镀系统的晶体管级的宽限电压以维持跨所述晶体管级的目标功率耗散的方法可以包括针对所述电镀系统中的负载维持所述晶体管级中的宽限电压。所述方法也可以包括：测量所述晶体管级中的瞬时功率耗散；及产生代表所述晶体管级中的所述瞬时功率耗散与所述晶体管级中的所述目标功率耗散之间的差异的差异输出。然后，可以使用所述差异输出来调整跨所述晶体管级及所述负载的电压，使得所述晶体管级中的所述宽限电压被调整以维持所述晶体管级中的所述目标功率耗散。体管级中的所述目标功率耗散。体管级中的所述目标功率耗散。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基于功率的宽限控制的电镀控制器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请案主张2020年9月9日所申请的名称为“具有基于功率的宽限控制的电镀控制器(ELECTROPLATING CONTROLLER WITH POWER BASED HEAD
‑
ROOM CONTROL)”的美国非临时申请案第17/015,612号的权益及优先权，为了所有目的将其全文以引用方式并入本文。
[0003]本技术与半导体处理中的清洁操作相关。更特定而言，本技术与控制电镀系统中的电压或电流的系统及方法相关。
技术介绍
[0004]通过在基板表面上产生错综复杂地图案化的材料层的工艺使得集成电路成为可能。在基板上进行形成、蚀刻及其他处理之后，通常沉积或形成金属或其他的导电材料来提供部件之间的电连接。因为此金属化可能在许多制造操作之后执行，所以在金属化期间造成的问题可能会浪费昂贵的基板或晶片。
[0005]在晶片或基板上形成金属材料的期间，可以将基板浸没在电镀浴内，然后通过电镀工艺在基板上进行金属形成。随后，可以升起晶片或以其他方式移动晶片，然后在腔室处进行冲洗。在此工艺期间，可能会发生几个问题。例如，当前的电镀控制器可能使用电压控制的宽限(head room)来管理控制电路中的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的加热，该控制电路控制电镀工艺期间的电压及电流。无论MOSFET中耗散的功率如何，生成的宽限电压都被控制为相同的值。这在用来产生向电镀系统的电流或电压供应的干线电压的可变电压源的响应速率方面产生了相依性。
[0006]因此，需要改进的系统及方法，其可以用来更高效地控制电镀控制器中的宽限电压。本技术解决了这些及其他的需要。
技术实现思路
[0007]在一些实施方式中，一种用于控制电镀系统的晶体管级(transistor stage)的宽限电压以维持跨该晶体管级的目标功率耗散的电路可以包括为电镀系统中的负载提供宽限电压的晶体管级。该电路也可以包括耦接到该晶体管级的功率测量电路。该功率测量电路可以提供代表该晶体管级中的瞬时功率耗散的信号。该电路可以附加地包括差分电路，该差分电路从该功率测量电路接收代表该晶体管级中的该瞬时功率耗散的该信号并接收代表该晶体管级中的该目标功率耗散的信号以产生差分输出。该电路可以进一步包括可调整电压源，该可调整电压源提供跨该晶体管级及该负载的电压。该可调整电压源可以被配置为使用该差分输出来调整该宽限电压以维持该晶体管级中的该目标功率耗散。
[0008]在一些实施方式中，一种控制电镀系统的晶体管级的宽限电压以维持跨该晶体管级的目标功率耗散的方法可以包括：针对该电镀系统中的负载维持该晶体管级中的宽限电压；及测量该晶体管级中的瞬时功率耗散。该方法也可以包括：产生代表该晶体管级中的该
瞬时功率耗散与该晶体管级中的该目标功率耗散之间的差异的差分输出。该方法可以进一步包括：使用该差分输出来调整跨该晶体管级及该负载的电压，使得该晶体管级中的该宽限电压被调整以维持该晶体管级中的该目标功率耗散。
[0009]在一些实施方式中，一种用于控制晶体管级的宽限电压以维持跨该晶体管级的目标功率耗散的电路可以包括为负载提供宽限电压的晶体管级。该电路也可以包括耦接到该晶体管级的功率测量电路。该功率测量电路可以提供代表该晶体管级中的瞬时功率耗散的信号。该电路可以附加地包括可调整电压源，该可调整电压源提供跨该晶体管级及负载的电压。该可调整电压源可以被配置为响应于该晶体管级中的该瞬时功率耗散而调整该晶体管级中的该宽限电压以维持该晶体管级中的该目标功率耗散。
[0010]在任何实施方式中，可以以任何组合且没有限制地实施以下特征中的任一者及/或全部。也可以将此揭示内容中所描述的其他特征以任何组合且没有限制地添加在任何实施方式中。该功率测量电路可以包括电压测量电路，该电压测量电路耦接到该晶体管级以提供代表跨该晶体管级的电压的测量。该功率测量电路也可以包括电流测量电路，该电流测量电路耦接到该晶体管级以提供代表通过该晶体管级的电流的测量。该功率测量电路也可以包括乘法器电路，该乘法器电路接收代表跨该晶体管级的电压的该测量及代表通过该晶体管级的电流的该测量，以产生代表该晶体管级中的瞬时功率耗散的该信号。该差分电路可以包括运算放大器，该运算放大器向AC到DC转换器提供输出。该电路可以包括差分放大器，该差分放大器接收代表通过该晶体管级的目标电流的信号并接收通过该晶体管级的瞬时电流。该差分放大器可以向该晶体管级提供栅极电压以实现通过该晶体管级的该目标电流。代表该晶体管级中的该瞬时功率耗散的该信号可以包括与该瞬时功率耗散成比例的电压。该方法/这些操作也可以包括：确定跨该晶体管级的电压及/或确定通过该晶体管级的电流。该方法/这些操作也可以包括：将代表跨该晶体管级的电压的信号与代表通过该晶体管级的电流的信号相乘，以确定该晶体管级中的该瞬时功率耗散。该方法/这些操作也可以包括：随着通过该晶体管级的电流增大，减少该晶体管级中的该宽限电压。该方法/这些操作也可以包括：按比例缩小代表该晶体管级中的该瞬时功率耗散的信号。该方法/这些操作也可以包括：产生跨该晶体管级及该负载的电压的过渡，该过渡具有小于10ms的下降时间。该目标功率耗散可以由形成分压器的多个串联电阻器所代表。该可调整电压源可以包括AC到DC功率转换器。该功率测量电路可以使用微处理器或微控制器来实施。该电路也可以包括串行接口，该串行接口从控制器接收串行命令并将这些串行命令转换成多个模拟和数字信号以控制用于控制该晶体管级的该宽限电压的该电路。
附图说明
[0011]可以通过参照本说明书的其余部分及附图来实现对各种实施方式的本质及优点的进一步了解，其中在所有附图内使用类似的附图标记来指称类似的部件。在一些情况下，将子标签与附图标记相关联以指示多个类似部件中的一者。在不指定现有子标签的情况下引用附图标记时，是要指称所有此类多个类似的部件。
[0012]图1示出电镀系统的示意等轴视图，可以依据实施方式将方法及清洁系统使用于及实行于该电镀系统。
[0013]图2示出依据一些实施方式包括电镀装置的多个方面的腔室的部分截面图。
[0014]图3示出依据一些实施方式可以包括用户界面计算机的电镀装置。
[0015]图4示出依据一些实施方式的图3中所示出的一个或多个电镀通道中的一者的方块图。
[0016]图5示出依据一些实施方式用于维持功率调节的宽限电压的电路。
[0017]图6示出依据一些实施方式的电压差分放大器的示例电路图，该电压差分放大器被配置为产生代表通过晶体管级的电流的电压。
[0018]图7示出依据一些实施方式的与恒定电压宽限控制系统相关联的下降时间的示例。
[0019]图8示出依据一些实施方式的与维持恒定功率耗散的可变电压宽限相关联的下降时间的示例。
[0020]图9示出依据一些实施方式的调节用于恒定功率耗散的宽限电压的方法。
[0021]图10示出示例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制电镀系统的晶体管级的宽限电压以维持跨所述晶体管级的目标功率耗散的电路，所述电路包括：晶体管级，其中所述晶体管级针对电镀系统中的负载提供宽限电压；功率测量电路，耦接到所述晶体管级，其中所述功率测量电路提供代表所述晶体管级中的瞬时功率耗散的信号；差分电路，从所述功率测量电路接收代表所述晶体管级中的所述瞬时功率耗散的所述信号并接收代表所述晶体管级中的所述目标功率耗散的信号以产生差异输出；及可调整电压源，提供跨所述晶体管级及所述负载的电压，其中所述可调整电压源被配置为使用所述差异输出来调整所述宽限电压以维持所述晶体管级中的所述目标功率耗散。2.如权利要求1所述的电路，其中所述功率测量电路进一步包括：电压测量电路，耦接到所述晶体管级以提供代表跨所述晶体管级的电压的测量。3.如权利要求2所述的电路，其中所述功率测量电路进一步包括：电流测量电路，耦接到所述晶体管级以提供代表通过所述晶体管级的电流的测量。4.如权利要求3所述的电路，其中所述功率测量电路进一步包括：乘法器电路，接收代表跨所述晶体管级的所述电压的所述测量及代表通过所述晶体管级的所述电流的所述测量，以产生代表所述晶体管级中的瞬时功率耗散的所述信号。5.如权利要求1所述的电路，其中所述差分电路包括运算放大器，所述运算放大器向AC到DC转换器提供输出。6.如权利要求1所述的电路，进一步包括差分放大器，所述差分放大器接收代表通过所述晶体管级的目标电流的信号并接收通过所述晶体管级的瞬时电流。7.如权利要求6所述的电路，其中所述差分放大器向所述晶体管级提供栅极电压以实现通过所述晶体管级的所述目标电流。8.如权利要求1所述的电路，其中代表所述晶体管级中的所述瞬时功率耗散的所述信号包括与所述瞬时功率耗散成比例的电压。9.一种控制电镀系统的晶体管级的宽限电压以维持跨所述晶体管级的目标功率耗散的方法，所述方法包括：针对所述电镀系统中的负载维持所述晶体管级中的宽限电压；测量所述晶体管级中的瞬时功率耗散；产生代表所述晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员：米卡尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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