本發明涉及半導體制造的，具體涉及了一種射頻功率的調節系統、一種射頻功率的調節、一種半導體工藝設備，以及一種計算機可讀存儲介質。

背景技術：

1、在半導體制造中，等離子增強化學氣相沉積(plasma?enhanced?chemical?vapordeposition，pecvd)設備的射頻功率模塊是用于等離子體產生和維持的核心組件。然而，射頻功率輸出過程中經常受到多種干擾源的影響，包括：高頻干擾、環境干擾和工藝擾動。高頻干擾是射頻功率輸出會引發腔體內的電磁耦合和諧波干擾，會導致反應腔內的等離子體不穩定。環境干擾是由于外界設備產生的電磁噪聲可能耦合到pecvd設備中，從而干擾射頻功率的輸出穩定性。工藝擾動指的是反應腔內的氣體流量波動或腔體內氣壓變化，等離子體的電子密度、離子密度以及碰撞頻率都會隨之改變，導致等離子體阻抗隨之變化，即會影響射頻功率的負載特性。

2、現有技術中，由于射頻功率模塊通常依賴固定參數運行，因此，無法實時適應干擾和工藝擾動，容易導致工藝設備的電磁兼容性(emc)差，從而影響設備穩定性，進一步地，容易導致反應腔內的等離子體狀態波動，從而降低薄膜沉積質量。而且，由于射頻功率模塊無法及時響應干擾源，因此，設備維護成本也會提高。

3、為了解決現有技術中存在的上述問題，本領域亟需一種射頻功率的調節技術，能夠自適應地調整反應腔內的射頻功率密度，實現干擾抑制與能耗的最佳動態平衡，從而提升工藝設備的射頻干擾抑制效果，保證反應腔內等離子體工藝的穩定性，并且提升設備的工藝效率和薄膜沉積質量。

技術實現思路

1、以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之前序。

2、為了克服現有技術存在的上述缺陷，本發明提供了一種射頻功率的調節系統，一種射頻功率的調節方法、一種半導體工藝設備，以及一種計算機可讀存儲介質，能夠自適應地調整反應腔內的射頻功率密度，實現干擾抑制與能耗的最佳動態平衡，從而提升工藝設備的射頻干擾抑制效果，保證反應腔內等離子體工藝的穩定性，并且提升設備的工藝效率和薄膜沉積質量。

3、具體來說，根據本發明的第一方面提供的上述射頻功率的調節系統，包括：干擾監測模塊，獲取反應腔內的射頻功率的時域信號，并基于所述時域信號的頻域特性，獲取干擾數據；自適應控制模塊，以所述干擾數據作為狀態輸入變量，通過學習最優策略，更新動作輸出變量，并基于干擾抑制和能耗的目標函數，以確定出最優動作輸出變量，其中，所述動作輸出變量包括所述射頻功率的頻率調節量、幅值調節量和脈寬調節量；以及反饋調節模塊，基于所述最優動作輸出變量，動態調節所述反應腔內的多個工藝參數，以使所述多個工藝參數到達目標工藝參數范圍。

4、此外，根據本發明的第二方面提供的上述射頻功率的調節方法，包括以下步驟：獲取反應腔內的射頻功率的時域信號，并基于所述時域信號的頻域特性，獲取干擾數據；以所述干擾數據作為狀態輸入變量，通過學習最優策略，更新動作輸出變量；基于干擾抑制和能耗的目標函數，以確定出最優動作輸出變量；以及基于所述最優動作輸出變量，動態調節所述反應腔內的多個工藝參數，以使所述多個工藝參數到達目標工藝參數范圍。

5、此外，根據本發明的第三方面提供的上述半導體工藝設備，包括：反應腔，其內部盛放晶圓，用于進行薄膜沉積工藝；射頻功率模塊；用于提供射頻功率；以及本發明的第一方面提供的上述射頻功率的調節系統，連接所述射頻功率模塊，用于根據最優動作輸出變量所對應的射頻功率，動態調節所述反應腔內的多個工藝參數，以使所述多個工藝參數到達目標工藝參數范圍。

6、此外，根據本發明的第四方面還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令。所述計算機指令被處理器執行時，實施本發明的第二方面提供的上述射頻功率的調節方法。

技術特征：

1.一種射頻功率的調節系統，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的調節系統，其特征在于，所述干擾監測模塊包括：

3.如權利要求2所述的調節系統，其特征在于，所述時域信號的輸入模型如下所示：

4.如權利要求3所述的調節系統，其特征在于，所述干擾監測模塊還被配置為：基于所述干擾數據識別干擾來源，并對識別出的所述干擾來源進行分類；以及對分類結果進行綜合評估，并根據所述干擾來源，確定調節方式。

5.如權利要求3所述的調節系統，其特征在于，所述以所述干擾數據作為狀態輸入變量，通過學習最優策略，獲取最優動作輸出變量的步驟包括：

6.如權利要求5所述的調節系統，其特征在于，所述至少基于所述第一獎勵因子，確定獎勵函數的步驟還包括：

7.如權利要求6所述的調節系統，其特征在于，所述至少基于所述第一獎勵因子，確定獎勵函數的步驟還包括：

8.如權利要求5或6或7所述的調節系統，其特征在于，所述以所述干擾數據作為狀態輸入變量，通過學習最優策略，更新動作輸出變量的步驟還包括：

9.如權利要求8所述的調節系統，其特征在于，所述并基于干擾抑制和能耗的目標函數，以確定出最優動作輸出變量的步驟包括：

10.如權利要求2所述的調節系統，其特征在于，所述基于干擾抑制和能耗的目標函數，以確定出最優動作輸出變量的步驟之后，還包括：

11.如權利要求1所述的調節系統，其特征在于，所述反饋調節模塊包括傳感器網絡，所述傳感器網絡用于實時監測所述反應腔內的氣體流量、腔體壓力，以及等離子體密度，

12.一種射頻功率的調節方法，其特征在于，包括以下步驟：

13.一種半導體工藝設備，其特征在于，包括：

14.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令，其特征在于，所述計算機指令被處理器執行時，實施如權利要求12所述的射頻功率的調節方法。

技術總結
本發明公開了一種射頻功率的調節系統及其調節方法和半導體工藝設備。該調節系統包括：干擾監測模塊，獲取反應腔內的射頻功率的時域信號，并基于時域信號的頻域特性獲取干擾數據；自適應控制模塊，以干擾數據作為狀態輸入變量，通過學習最優策略更新動作輸出變量，并基于干擾抑制和能耗的目標函數，確定出最優動作輸出變量，其中，動作輸出變量包括頻率調節量、幅值調節量和脈寬調節量；以及反饋調節模塊，基于最優動作輸出變量，動態調節反應腔內的多個工藝參數以使多個工藝參數到達目標工藝參數范圍。本發明能夠自適應地調整反應腔內的射頻功率密度，實現干擾抑制與能耗的最佳動態平衡，從而提升射頻干擾抑制效果、工藝穩定性及設備效率。

技術研發人員：呂欣,王業亮
受保護的技術使用者：北京理工大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28