[發明專利]導熱系數估計方法、導熱系數估計裝置、半導體晶體制品的制造方法、導熱系數運算裝置、導熱系數運算程序以及導熱系數運算方法

在審

• 申請號: 201980078556.3
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN113366303A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 橫山龍介;藤原俊幸;樋口雄介;宇治原徹
• 申請（專利權）人: 勝高股份有限公司
• 主分類號: G01N25/18
• 分類號: G01N25/18;C30B35/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;呂傳奇

本發明提供一種導熱系數估計方法,該導熱系數估計方法具備：將測量試樣的一部分以規定的加熱條件加熱，測量穩定狀態下的測量試樣的表面的溫度分布的步驟；對與測量試樣相同的形狀的試樣模型的假定的導熱系數及加熱條件的多個組合實施傳熱模擬，對各組合計算試樣模型的表面的溫度分布的步驟；將所述多個組合及由該多個組合所得的溫度分布的計算結果作為訓練數據，使用機械學習法制作將輸入作為測量試樣的表面的溫度分布且將輸出作為測量試樣的導熱系數的回歸模型的步驟；及將測量試樣表面的溫度分布測量結果輸入至回歸模型來估計測量試樣的導熱系數的步驟。

技術領域

本發明涉及一種導熱系數估計方法、導熱系數估計裝置、半導體晶體制品的制造方法、導熱系數運算裝置、導熱系數運算程序以及導熱系數運算方法。

背景技術

一直以來，作為與半導體單晶，尤其單晶硅的培育相關的傳熱模擬技術，已知如專利文獻1所記載的技術。

在專利文獻1所記載的方法中，對于以培育小口徑的晶體時的實測值進行最佳化的傳熱分析程序，以與培育大口徑的單晶時的晶體的性質相配的方式修正晶體生長裝置內的熱參數，由此估計培育大口徑的晶體時的晶體溫度分布。

并且，作為半導體單晶或半導體基板等半導體晶體制品的制造技術，已知如專利文獻2～5所記載的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-275170號公報

專利文獻2：日本特開2018-43890號公報

專利文獻3：日本特開2000-52225號公報

專利文獻4：日本特開2007-283435號公報

專利文獻5：日本特開2010-34337號公報。

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，在如專利文獻1所記載的方法中，根據所培育的晶體的特性，估計在傳熱模擬中所使用的裝置內部的部件的導熱系數或輻射系數等熱參數并對其進行修正。因此，實際上存在晶體生長裝置，若無法實施晶體培育，則無法進行傳熱模擬。并且，晶體培育裝置內的部件會因長期的高溫而發生隨時間的變化，因此若未以一個晶體制造裝置經時性地提拉許多晶體，則無法提高傳熱模擬的精確度。

為了即使實際上未培育晶體，也能夠實施晶體培育裝置內的傳熱模擬，需要精確地測量晶體裝置內的材質的熱參數。然而，尤其導熱系數的測量中需要具有特化于測量法的專用的特殊機構的裝置。并且，由于需要將試樣加工成各個測量法所要求的尺寸、形狀、表面狀態，因此無法簡單測量。

并且，如專利文獻2～5中所列舉，在半導體基板，尤其硅晶片的制造工序中，導熱系數也為非常重要的熱參數，期待能夠通過將制造時所使用的部件的導熱系數最佳化來進行適當的傳熱模擬。

本發明的目的在于提供一種在進行半導體晶體制品的制造工序中的各種傳熱分析時，能夠容易估計導熱系數的導熱系數估計方法、導熱系數估計裝置、半導體晶體制品的制造方法、導熱系數運算裝置、導熱系數運算程序以及導熱系數運算方法。

用于解決技術問題的方案

本發明的導熱系數估計方法的特征在于，具備：準備半導體晶體制品的制造裝置的構成部件作為測量試樣的步驟；將測量試樣的一部分以規定的加熱條件加熱，測量穩定狀態下的所述測量試樣的表面的溫度分布的步驟；對與所述測量試樣相同的形狀的試樣模型的假定的導熱系數及加熱條件的多個組合實施傳熱模擬，對所述多個組合的各個計算所述試樣模型的表面的溫度分布的步驟；將在所述傳熱模擬中所使用的所述多個組合及由該多個組合所得的溫度分布的計算結果作為訓練數據，使用機械學習法制作將輸入作為所述測量試樣的表面的溫度分布且將輸出作為所述測量試樣的導熱系數的回歸模型的步驟；及將所述測量試樣的表面的溫度分布測量結果輸入至所述回歸模型來估計所述測量試樣的導熱系數的步驟。