[發明專利]半導體熱處理設備中加熱爐體控制方法、加熱爐體及設備

有效

• 申請號: 202010436589.5
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111560606B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 侯鵬飛;鄭建宇;郝曉明;趙福平
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C16/46
• 分類號: C23C16/46;C23C16/52;H01L21/67
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 王獻茹

本發明提供了一種半導體熱處理設備中加熱爐體控制方法、加熱爐體及設備。該方法應用于非對稱加熱爐體，該非對稱加熱爐體包括至少一個加熱塊，加熱塊的疏加熱區與密加熱區的加熱元件的分布密度和/或電阻不同，且分別獨立供電控制；該方法包括：檢測疏加熱區和密加熱區的溫度；根據上述溫度及預設溫度閾值調節至少一個疏加熱區，和/或至少一個密加熱區的加熱功率，以使非對稱加熱爐體內被加熱體的溫度均勻。在本發明實施例中，可以獨立控制疏加熱區和密加熱區的加熱功率，適應各種不同溫度要求，無需添加輔助加熱件等設備以及停機更換加熱件，可以降低能耗、設備成本，提高生產效率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言，涉及一種半導體熱處理設備中加熱爐體控制方法、加熱爐體及設備。

背景技術

現有PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等離子體增強化學的氣相沉積法)裝置的反應室加熱爐體均采用圓對稱設計，其產生的熱場在圓柱形反應室內均勻分布，而反應室中石墨舟舟片平行排列，間距均等，為非圓對稱結構。在鍍膜時，石墨舟兩側硅片距爐體較近，中間硅片距爐體較遠，導致在一定時間內存在邊緣溫度高，中間溫度低的溫度分布情形，而溫度對成膜速率影響較大，會導致同一舟內硅片成膜厚度不一，均勻性較差。

目前普遍采取在反應室內石墨舟中間區域下方(或上方或兩者兼有)新增輔助加熱管的方式來對石墨舟中間區域輔助加熱。然而輔助加熱管的成本較高且壽命較短，且每次更換時均需要停機操作，存在鍍膜硅片成本高而生產效率低的問題。

發明內容

本發明解決的問題是現有加熱爐體生產成本高且生產效率低的問題。

為解決上述問題，本發明提供了一種半導體熱處理設備中加熱爐體的控制方法，應用于非對稱加熱爐體，所述非對稱加熱爐體包括至少一個加熱塊，所述加熱塊包括疏加熱區和密加熱區，所述疏加熱區與所述密加熱區的加熱元件的分布密度和/或電阻不同，所述疏加熱區和所述密加熱區分別獨立供電控制；所述方法包括：檢測所述疏加熱區和所述密加熱區的溫度；根據所述溫度及預設溫度閾值調節至少一個所述疏加熱區，和/或至少一個所述密加熱區的加熱功率，以使所述非對稱加熱爐體內被加熱體的溫度均勻。

可選地，所述加熱塊包括多個所述疏加熱區和多個所述密加熱區，至少兩個所述疏加熱區串聯連接，和/或，至少兩個所述密加熱區串聯連接；所述根據所述溫度及預設溫度閾值調節至少一個所述疏加熱區，和/或至少一個所述密加熱區的加熱功率，包括：若串聯的至少兩個所述疏加熱區的溫度與第一閾值不同，則同步調節串聯的至少兩個所述疏加熱區的加熱功率；和/或，若串聯的至少兩個所述密加熱區的溫度與第二閾值不同，則同步調節串聯的至少兩個所述密加熱區的加熱功率。

可選地，所述非對稱加熱爐體包括多個加熱塊，至少兩個屬于不同加熱塊的所述疏加熱區串聯連接，和/或，至少兩個屬于不同加熱塊的所述密加熱區串聯連接；所述根據所述溫度及預設溫度閾值調節至少一個所述疏加熱區，和/或至少一個所述密加熱區的加熱功率，包括：若串聯的所述疏加熱區的溫度與第三閾值不同，則同步調節串聯的所述疏加熱區的加熱功率，和/或，若串聯的所述密加熱區的溫度與第四閾值不同，則同步調節串聯的所述密加熱區的加熱功率。

可選地，所述非對稱加熱爐體包括多個加熱塊，至少兩個屬于不同加熱塊的所述疏加熱區串聯連接且至少兩個屬于同一加熱塊的所述密加熱區串聯連接，和/或，至少兩個屬于不同加熱塊的所述密加熱區串聯連接且至少兩個屬于同一加熱塊的所述疏加熱區串聯連接；所述根據所述溫度及預設溫度閾值調節至少一個所述疏加熱區，和/或至少一個所述密加熱區的加熱功率，包括：若串聯的所述疏加熱區的溫度與第五閾值不同，則同步調節串聯的所述疏加熱區的加熱功率，和/或，若串聯的所述密加熱區的溫度與第六閾值不同，則同步調節串聯的所述密加熱區的加熱功率。