远程等离子体发生器的测试系统及具有其的工艺模拟测试装置的制作方法

本技术涉及一种电源测试系统，尤其涉及一种远程等离子体发生器的测试系统及具有其的工艺模拟测试装置。

背景技术：

1、在半导体制造领域，化学气相沉积（cvd）作为核心工艺之一，广泛用于在晶圆表面沉积薄膜材料（如二氧化硅、氮化硅、多晶硅等），其通过气态前驱体的化学反应实现高精度薄膜控制。随着半导体器件向微型化、高集成度发展，cvd工艺对远程等离子体发生器（rps）电源的依赖日益增强。rps电源通过产生高能等离子体分解反应气体，显著提升沉积效率与薄膜质量，尤其在等离子体增强cvd（pecvd）中不可或缺。然而，rps电源作为高维护设备，需定期更换配件并验证其工艺适配性，这对测试平台提出了严苛要求。

2、当前rps测试平台功能单一，仅能完成基础点火测试和功率上限验证，缺乏对真实工艺场景的模拟。半导体厂cvd工艺涉及复杂环境参数，如真空度范围、气体流量稳定性、温度动态平衡（依赖循环水冷却系统）。现有平台无法模拟这些多维参数，导致测试结果与实际应用脱节，难以发现隐形问题。这导致一个严峻问题：在测试平台表现正常的rps，一旦进入实际产线，在特定的真空度、气体流量切换序列及水冷条件等综合工况下，便频繁出现性能波动甚至故障，大量“隐藏问题”无法在测试阶段被提前发现，造成了巨大的生产风险与维护成本。

3、有鉴于此，确有必要提出一种远程等离子体发生器的测试系统及具有其的工艺模拟测试装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的一个目的在于提供一种远程等离子体发生器的测试系统，能够建立与客户现场相似的工艺环境，另一个目的在于提供一种具有这种远程等离子体发生器的测试系统的工艺模拟测试装置。

2、为此，本实用新型的技术方案提供了一种远程等离子体发生器的测试系统，用于测试远程等离子体发生器，包括：plc控制器和与plc控制器电连接的真空控制组件、气体流量控制组件以及水循环监测组件，plc控制器通过真空控制组件调节远程等离子体发生器的腔体真空度；气体流量控制组件与远程等离子发生器的供气端连接，气体流量控制组件包括至少两个质量流量计和两个分别控制其通断的气动阀，两个质量流量计和两个气动阀均与plc控制器电连接；水循环监测组件与远程等离子发生器的出水端连接，水循环监测组件包括水温传感器、水压传感器和水流量传感器。

3、可选的，真空控制组件与远程等离子体的抽气端连接，真空控制组件包括与plc控制器的开关量模拟模块电连接的角阀和干泵、与plc控制器的模拟量输出模块电连接的蝶阀和plc的模拟量输入模块电连接的真空计，真空计用于检测远程等离子体发生器的腔体真空度，plc控制器控制蝶阀以调节其开度。

4、可选的，两个质量流量计分别与plc控制器的模拟量输入模块电连接，两个气动阀均与plc控制器的开关量模拟模块电连接。

5、可选的，水温传感器、水压传感器和水流量传感器均与plc控制器的模拟量输入模块电连接，水循环监测组件还包括与plc控制器的模拟量输出模块电连接的水流调节阀。

6、可选的，plc控制器的开关量模拟模块还电连接有点火信号发射器，用于启动远程等离子体发生器点火。

7、可选的，plc控制器的开关量模拟模块一路电连接漏液传感器，plc控制器的模拟量输入模块和显示屏电连接。

8、可选的，plc控制器的开关量模拟模块一路分别单独电连接急停按钮、用于启动远程等离子体发生器的测试系统的启动开关和用于启停远程等离子体发生器的测试系统的停止开关。

9、为此，本实用新型的技术方案还提供了一种工艺模拟测试装置，包括远程等离子体发生器和用于安装远程等离子体发生器的测试小车以及上述的远程等离子体发生器的测试系统，远程等离子体发生器的测试系统包括真空控制组件、气体流量控制组件以及水循环监测组件，真空控制组件的输出端与远程等离子体发生器的抽气端连接，气体流量控制组件的输入端与反应气源连接，其输出端与远程等离子体发生器的供气端连接，水循环监测组件的输入端与远程等离子发生器的出水端连接。

10、可选的，真空控制组件包括依次连接的干泵、真空计和蝶阀，在真空计远离蝶阀的一端还设有角阀，角阀用于控制干泵与蝶阀之间的气体的通断。

11、可选的，还包括用于安装远程等离子体发生器的测试系统的测试主体，测试主体通过多层隔板分隔为从下至上的多个收容空间，位于底部的第一收容空间内收容有水循环监测系统，第一收容空间内的底板上开设有若干组漏水孔；第二收容空间内收容有真空控制组件和气体流量控制组件，第三收容空间内收容有远程等离子体发生器的测试系统中的plc控制器和用于向远程等离子体发生器供电的供电接头。

12、与现有技术相比，本实用新型的实施例的技术方案具有以下有益效果：

13、本实用新型的远程等离子体发生器的测试系统通过plc控制器控制真空控制组件先将腔体抽至工艺要求的特定真空度，然后按顺序开启不同的气路，并通过气体流量控制组件精确控制各气体的流量与持续时间，完美复现产线上的工艺，从而能够在测试过程中提前发现远程等离子体发生器在复杂工况下暴露的“隐藏问题”。气体流量控制组件通过设置至少两个质量流量计及其对应的气动阀，并与plc控制器电连接，实现了对多种工艺气体（如氩气、氮气）的高精度、可编程控制。plc控制器可以根据预设的测试程序，自动切换气路，并精确调节各种气体的流量。这不仅解决了传统测试台气体单一或控制粗放的问题，更能模拟工艺中的“功率爬升”（通过增加氮气流量）等动态过程，极大地扩展了测试覆盖面和测试深度。水循环监测组件集成了水温、水压和水流量传感器，并将数据实时反馈至plc控制器。plc控制器可据此判断冷却系统是否工作正常，一旦发现水温过高、水压不足或流量异常，可立即发出警报或切断远程等离子体发生器的电源，防止设备因过热而损坏。

1.一种远程等离子体发生器的测试系统，用于测试远程等离子体发生器，其特征在于，包括：plc控制器和与所述plc控制器电连接的真空控制组件、气体流量控制组件以及水循环监测组件，所述plc控制器通过所述真空控制组件调节远程等离子体发生器的腔体真空度；所述气体流量控制组件与所述远程等离子体发生器的供气端连接，所述气体流量控制组件包括至少两个质量流量计和两个分别控制其通断的气动阀，两个所述质量流量计和两个所述气动阀均与所述plc控制器电连接；所述水循环监测组件与所述远程等离子体发生器的出水端连接，所述水循环监测组件包括水温传感器、水压传感器和水流量传感器。

2.根据权利要求1所述的远程等离子体发生器的测试系统，其特征在于，所述真空控制组件与所述远程等离子体的抽气端连接，所述真空控制组件包括与所述plc控制器的开关量模拟模块电连接的角阀和干泵、与所述plc控制器的模拟量输出模块电连接的蝶阀和所述plc的模拟量输入模块电连接的真空计，所述真空计用于检测所述远程等离子体发生器的腔体真空度，所述plc控制器控制所述蝶阀以调节其开度。

3.根据权利要求1所述的远程等离子体发生器的测试系统，其特征在于，两个所述质量流量计分别与所述plc控制器的模拟量输入模块电连接，两个所述气动阀均与所述plc控制器的开关量模拟模块电连接。

4.根据权利要求1所述的远程等离子体发生器的测试系统，其特征在于，所述水温传感器、所述水压传感器和所述水流量传感器均与所述plc控制器的模拟量输入模块电连接，所述水循环监测组件还包括与所述plc控制器的模拟量输出模块电连接的水流调节阀。

5.根据权利要求3所述的远程等离子体发生器的测试系统，其特征在于，所述plc控制器的开关量模拟模块还电连接有点火信号发射器，用于启动所述远程等离子体发生器点火。

6.根据权利要求3所述的远程等离子体发生器的测试系统，其特征在于，所述plc控制器的开关量模拟模块一路电连接漏液传感器，所述plc控制器的模拟量输入模块和显示屏电连接。

7.根据权利要求1所述的远程等离子体发生器的测试系统，其特征在于，所述plc控制器的开关量模拟模块一路分别单独电连接急停按钮、用于启动所述远程等离子体发生器的测试系统的启动开关和用于启停所述远程等离子体发生器的测试系统的停止开关。

8.一种工艺模拟测试装置，其特征在于，包括远程等离子体发生器和用于安装所述远程等离子体发生器的测试小车以及如权利要求1~7任意一项所述的远程等离子体发生器的测试系统，所述远程等离子体发生器的测试系统包括真空控制组件、气体流量控制组件以及水循环监测组件，所述真空控制组件的输出端与所述远程等离子体发生器的抽气端连接，所述气体流量控制组件的输入端与反应气源连接，其输出端与所述远程等离子体发生器的供气端连接，所述水循环监测组件的输入端与所述远程等离子体发生器的出水端连接。

9.根据权利要求8所述的工艺模拟测试装置，其特征在于，所述真空控制组件包括依次连接的干泵、真空计和蝶阀，在所述真空计远离所述蝶阀的一端还设有角阀，所述角阀用于控制所述干泵与所述蝶阀之间的气体的通断。

10.根据权利要求9所述的工艺模拟测试装置，其特征在于，还包括用于安装远程等离子体发生器的测试系统的测试主体，所述测试主体通过多层隔板分隔为从下至上的多个收容空间，位于底部的第一收容空间内收容有所述水循环监测组件，所述第一收容空间内的底板上开设有若干组漏水孔；第二收容空间内收容有所述真空控制组件和所述气体流量控制组件，第三收容空间内收容有所述远程等离子体发生器的测试系统中的plc控制器和用于向所述远程等离子体发生器供电的供电接头。