半导体热处理设备的补偿参数获取方法和设备技术

本发明专利技术实施例提供了一种半导体热处理设备的补偿参数获取方法和设备，应用于半导体装备技术领域，该方法包括：确定目标参考温度，通过与目标参考温度对应的历史温度补偿参数对第一温度传感器采集到的温度值进行补偿，持续通过补偿后的温度值和第二温度传感器采集到的温度值进行恒温控制，在温控区域内的温度达到稳定条件的情况下，将相邻的两个温度传感器采集的温度值之间的温度差值作为与目标参考温度对应的目标温度补偿参数更新到补偿参数配置表中。在获取温度补偿参数的过程中，采用历史温度补偿参数持续对温控区域进行恒温控制，可以避免温控区域内的温度出现较大的波动，可以解决由于温度波动导致无法获取温度补偿参数的问题。偿参数的问题。偿参数的问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体热处理设备的补偿参数获取方法和设备


[0001]本专利技术涉及半导体装备
，特别是涉及一种半导体热处理设备的补偿参数获取方法和设备。

技术介绍

[0002]随着半导体行业的飞速发展，对半导体热处理设备的生产效率及良品率等性能提出了更高的要求。半导体热处理设备通常用于晶圆(wafer)的氧化、化学气相沉积、扩散、退火等工艺处理，对温度控制的准确性要求较高。
[0003]半导体热处理设备中的加热空间通常被划分为多个温控区域，在每个温控区域，通常在距晶圆不同距离的多个位置分别设置温度传感器，以采集不同位置的温度值。在工艺处理过程中，可以根据不同的温控需求，选择其中一个位置的温度传感器采集到的温度值作为温控过程中的控制温度。由于不同位置处的温度传感器采集到的温度值与晶圆表面的温度存在差偏差，为了获取到更准确的控制温度，需要根据温度传感器所在的位置，以及目标温度对应的温度补偿参数，对温度传感器采集的温度值进行补偿。
[0004]在温度补偿参数的获取过程中，半导体热处理设备采用预设温控方式对温控区域进行恒温控制，在温控区域的温度达到预设的稳定条件时，通过不位置的温度传感器采集到的温度值计算温度补偿参数。现有技术中，在温度补偿参数的获取过程中，温控区域内的温度会出现较大的波动，导致无法获取温度补偿参数。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例所要解决的技术问题是温控区域内的温度会出现较大波动，导致无法获取温度补偿参数的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种半导体热处理设备的补偿参数获取方法，，所述半导体热处理设备中包括至少一个用于对晶圆进行加热的温控区域；在所述温控区域中，从靠近所述晶圆的目标位置起，沿远离所述晶圆的方向，间隔设置有多个温度传感器；所述方法包括：
[0007]确定需要获取温度补偿参数的目标参考温度；
[0008]从补偿参数配置表中获取与所述目标参考温度对应、且与所述温控区域对应的历史温度补偿参数；所述历史温度补偿参数对应第一温度传感器与第二温度传感器之间的温度差；所述第一温度传感器为所述温控区域中与所述晶圆相距最远的温度传感器，所述第二温度传感器为所述温控区域中与所述晶圆相距最近的温度传感器；
[0009]通过所述历史温度补偿参数对所述第一温度传感器采集到的温度值进行补偿，并以所述目标参考温度为控制目标，通过补偿后的温度值和所述第二温度传感器采集到的温度值对所述温控区域进行恒温控制；
[0010]在所述温控区域内的温度达到预设的稳定条件的情况下，继续所述恒温控制步骤，并获取相邻的两个所述温度传感器采集的温度值之间的温度差值；
[0011]将所述温度差值作为与所述目标参考温度对应、且与所述温控区域对应的目标温度补偿参数更新到所述补偿参数配置表中。
[0012]本专利技术实施例公开了一种半导体热处理设备，所述半导体热处理设备中包括控制器；所述控制器被配置为执行如上所述的半导体热处理设备的补偿参数获取方法。
[0013]本专利技术包括以下优点：控制器确定需要获取温度补偿参数的目标参考温度，从补偿参数配置表中获取与目标参考温度对应、且与温控区域对应的历史温度补偿参数，通过历史温度补偿参数对第一温度传感器采集到的温度值进行补偿，并以目标参考温度为控制目标，通过补偿后的温度值和第二温度传感器采集到的温度值对温控区域进行恒温控制，在温控区域内的温度达到预设的稳定条件的情况下，继续恒温控制步骤，并获取相邻的两个温度传感器采集的温度值之间的温度差值，将温度差值作为与目标参考温度对应、且与温控区域对应的目标温度补偿参数更新到补偿参数配置表中。在获取温度补偿参数的过程中，采用历史温度补偿参数持续对温控区域进行恒温控制，可以避免温控区域内的温度出现较大的波动，可以解决由于温度波动导致无法获取温度补偿参数的问题。
附图说明
[0014]图1示出了本实施例提供的一种半导体热处理设备的结构示意图；
[0015]图2示出了本实施例提供的一种温度补偿参数配置过程中的温度和功率曲线的示意图；
[0016]图3示出了本实施例提供的一种半导体热处理设备的补偿参数获取方法实施例的步骤流程图；
[0017]图4示出了本实施例提供的一种工艺配方的检测流程示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术实施例作进一步详细的说明。
[0019]首先以半导体热处理设备中的立式炉为例，对半导体热处理设备进行简要介绍。如图1所示，图1示出了本实施例提供的一种半导体热处理设备的结构示意图，立式炉可以对晶圆进行氧化、化学气相沉积、扩散、退火等工艺处理，立式炉包括炉体101，以及设置在炉体101内部的工艺管102，工艺管102例如为石英管，工艺管102内部可以放置承载晶圆的晶舟。沿工艺管102的轴线，整个加热空间从上至下依次被划分为多个温控区域，每个温控区域设置有对应的加热器和温度传感器，加热器例如为加热丝，加热丝可以绕设在炉体101的内壁上。图1所示的立式炉具体被划分为8个温控区域，以位于顶端的第一温控区域为例，第一温控区域内从靠近晶圆的目标位置起，沿远离晶圆的方向，间隔设置有温度传感器103、温度传感器104和温度传感器105，以及加热器(图中未示出)。温度传感器103设置在工艺管102内部，温度传感器103可以贴近晶圆设置，温度传感器103采集到的实际温度值接近晶圆表面的温度，温度传感器103采集的实际温度值可以用符号ProfileTC表示。温度传感器104贴近工艺管102设置，温度传感器104可以设置在工艺管102的内侧，或者当工艺管102由内管和外管组成时，温度传感器104可以设置在内管和外管之间，温度传感器104采集的实际温度值可以用符号InnerTC表示。温度传感器105贴近炉体101上的加热器设置，温度传
感器105采集的实际温度值接近加热器的温度值，温度传感器105采集的实际温度值可以用符号OuterTC表示。以此类推，每个温控区域内设置有对应的温度传感器103、温度传感器104、温度传感器105和加热器。每个温控区域内的温度传感器103均位于所在温控区域的目标位置，目标位置在温控区域内的具体位置可以根据需求设置，远离晶圆的方向即从工艺管的中心起，朝向立式炉侧壁的方向。
[0020]其中，立式炉可以采用不同的温控模式进行温度控制，具体可以设置有第一温控模式、第二温控模式、第三温控模式和第四温控模式，第一温控模式用于温度补偿参数的获取，在第一温控模式下，可以采用如表1所示的公式一计算控制温度。第二温控模式用于正常工艺处理过程中的升温控制和恒温控制，在第二温控模式下，可以采用如表1所示的公式二计算控制温度。第三温控模式用于空闲状态和晶圆装载过程中的温度控制，在第三温控模式下，可以采用如表1所示的公式三计算控制温度。第四温控模式用于晶圆装载过程中的温度控制，在第四温控模式下，可以采用如表1所示的公式四计算控制温度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体热处理设备的补偿参数获取方法，其特征在于，所述半导体热处理设备中包括至少一个用于对晶圆进行加热的温控区域；在所述温控区域中，从靠近所述晶圆的目标位置起，沿远离所述晶圆的方向，间隔设置有多个温度传感器；所述方法包括：确定需要获取温度补偿参数的目标参考温度；从补偿参数配置表中获取与所述目标参考温度对应、且与所述温控区域对应的历史温度补偿参数；所述历史温度补偿参数对应第一温度传感器与第二温度传感器之间的温度差；所述第一温度传感器为所述温控区域中与所述晶圆相距最远的温度传感器，所述第二温度传感器为所述温控区域中与所述晶圆相距最近的温度传感器；通过所述历史温度补偿参数对所述第一温度传感器采集到的温度值进行补偿，并以所述目标参考温度为控制目标，通过补偿后的温度值和所述第二温度传感器采集到的温度值对所述温控区域进行恒温控制；在所述温控区域内的温度达到预设的稳定条件的情况下，继续所述恒温控制步骤，并获取相邻的两个所述温度传感器采集的温度值之间的温度差值；将所述温度差值作为与所述目标参考温度对应、且与所述温控区域对应的目标温度补偿参数更新到所述补偿参数配置表中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从补偿参数配置表中获取与所述目标参考温度对应、且与所述温控区域对应的历史温度补偿参数，包括：在所述补偿参数配置表中包括与所述温控区域对应、且与第一参考温度对应的温度补偿参数的情况下，将与所述温控区域对应、且与所述第一参考温度对应的温度补偿参数作为所述历史温度补偿参数；所述第一参考温度为所述补偿参数配置表包括的至少一个参考温度中、与所述目标参考温度之间的差值不高于预设差值的参考温度；在所述补偿参数配置表中未包括所述第一参考温度对应的温度补偿参数的情况下，将预先获取的通用温度补偿参数作为所述历史温度补偿参数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述温度差值作为与所述目标参考温度对应、且与所述温控区域对应的目标温度补偿参数更新到所述补偿参数配置表中，包括：在所述补偿参数配置表中包括第二参考温度的情况下，使用所述目标温度补偿参数替换所述第二参考温度对应的所有温度补偿参数中与所述温控区域对应的温度补偿参数；所述第二参考温度为与所述目标参考温度相同的参考温度；在所述补偿参数配置表中未包括所述第二参考温度的情况下...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晴，钟结实，郭训容，喻蓝慧，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：