[發明專利]溫度調節方法、溫度調節裝置和半導體工藝設備

有效

• 申請號: 202111306106.0
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114020069B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 許利利;宋鵬飛
• 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: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

1.一種去氣腔室的溫度調節方法，所述去氣腔室內設置有晶圓承載裝置、上加熱組件、下加熱組件、上溫度檢測件和下溫度檢測件，所述上加熱組件和所述下加熱組件用于加熱所述去氣腔室的上部和下部，其特征在于，所述方法包括：

讀取目標工藝溫度曲線；

獲取所述上溫度檢測件和所述下溫度檢測件檢測的所述上加熱組件和所述下加熱組件的加熱區域的溫度檢測值，并基于預存的溫度校準公式根據所述上溫度檢測件和所述下溫度檢測件的溫度檢測值計算所述晶圓承載裝置中所述晶圓的工藝溫度；

根據所述工藝溫度與所述目標工藝溫度曲線對應的當前目標溫度之間的差值調節所述上加熱組件和所述下加熱組件的加熱功率，以使工藝周期內所述工藝溫度形成的實際工藝溫度曲線接近所述目標工藝溫度曲線；

其中，獲取所述溫度校準公式的步驟包括：

向所述晶圓承載裝置中放置熱電偶晶圓，并將所述熱電偶晶圓與熱電偶測溫儀連接；

控制所述去氣腔室升溫，在預設溫度區間內對所述熱電偶測溫儀的溫度檢測值進行多次取值，同時對應獲取多組所述上溫度檢測件和所述下溫度檢測件的溫度檢測值；

基于多組所述溫度檢測值，通過最小二乘法得到所述溫度校準公式；

所述溫度校準公式為y＝a₀+a₁*x₁+a₂*x₂，其中，y為所述熱電偶測溫儀的溫度檢測值，x₁為所述上溫度檢測件的溫度檢測值，x₂為所述下溫度檢測件的溫度檢測值，a₀、a₁、a₂為常數，基于多組所述溫度檢測值，通過最小二乘法得到所述溫度校準公式，包括：

基于多組所述溫度檢測值確定所述溫度校準公式中常數a₀、a₁、a₂的數值。

2.根據權利要求1所述的溫度調節方法，其特征在于，所述去氣腔室通過可控硅加熱電源控制所述加熱功率；所述根據所述工藝溫度與所述目標工藝溫度曲線對應的當前目標溫度之間的差值調節所述上加熱組件和所述下加熱組件的加熱功率，包括：

根據所述工藝溫度與當前目標溫度之間的差值，通過控制所述可控硅加熱電源的導通角調節所述加熱功率。

3.根據權利要求2所述的溫度調節方法，其特征在于，所述去氣腔室還包括交流電壓過零檢測器和定時計數器，所述交流電壓過零檢測器用于在所述可控硅加熱電源輸出的交流電壓的過零時刻向所述定時計數器輸出過零脈沖，所述定時計數器用于在接收到所述過零脈沖后進行計數，并在計數值達到與控制角對應的目標計數值后，控制所述可控硅加熱電源與所述上加熱組件和所述下加熱組件導通，直至接收到下一過零脈沖，所述控制角為所述導通角的余角；

所述通過控制所述可控硅加熱電源的導通角調節所述加熱功率包括：

根據所述工藝溫度與當前目標溫度之間的差值，計算所述定時計數器的目標計數值；

將所述目標計數值發送至所述定時計數器。

4.根據權利要求3所述的溫度調節方法，其特征在于，所述計算所述定時計數器的目標計數值，包括：

根據所述工藝溫度與當前目標溫度之間的差值，計算所述上加熱組件和所述下加熱組件的目標加熱功率，并根據所述目標加熱功率與所述上加熱組件和所述下加熱組件的滿功率值計算加熱功率比值；

根據所述加熱功率比值計算所述目標計數值。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的溫度調節方法，其特征在于，所述上加熱組件和所述下加熱組件均包括周向間隔排布的多個加熱燈管，所述方法還包括：

判斷加熱后的所述晶圓加熱是否均勻，若不均勻，則在下一工藝周期前對應調節所述加熱燈管的輸出功率。