CN106206349B - 基板温度监测装置、干刻设备及基板温度监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基板温度监测装置、干刻设备及基板温度监测方法，涉及干法刻蚀技术领域，用于减轻或避免由于基板上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，同时不引起工作效率的下降和生产成本的不必要浪费。其中所述基板温度监测装置包括：安装于刻蚀设备的刻蚀腔室内部的温度感测模块，用于实时感测刻蚀时刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；与温度感测模块相连的差值计算模块，用于根据温度感测模块所感测到的基板上各区域的温度，计算基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值。上述基板温度监测装置用于对刻蚀时基板的温度分布情况进行实时监测。

Description

基板温度监测装置、干刻设备及基板温度监测方法

技术领域

本发明涉及干法刻蚀技术领域，尤其涉及一种基板温度监测装置、干刻设备及基板温度监测方法。

背景技术

干法刻蚀(Dry Etch)工艺是TFT-LCD(Thin Film Transistor LiquidCrystalDisplay，薄膜晶体管液晶显示器)领域中不可或缺的工艺，干法刻蚀工艺的主要作用是去除基板上薄膜的一部分，以在薄膜中形成所需要的图形。进行干法刻蚀工艺所使用的干刻设备主要包括：刻蚀腔室，如图1所示，刻蚀腔室的下部设置有用于放置基板2的基台4，基台4的上表面具有多个凸起状的下部电极1，刻蚀腔室的上部设置有上部电极。刻蚀时，将基板2放置于刻蚀腔室内的基台4上，利用下部电极1支撑基板2，向刻蚀腔室内通入刻蚀气体，并分别向下部电极1和上部电极通入射频电压，使下部电极1与上部电极之间产生放电现象，将刻蚀气体电离，形成反应离子和等离子体，反应离子和等离子体在下部电极1与上部电极之间所形成的电场的作用下高速运动至基板2表面，不断轰击基板2表面上的物质，并与基板2上未被光刻胶覆盖的薄膜发生反应生成挥发性物质，从而实现对薄膜特定区域的刻蚀。

上述干法刻蚀过程中存在如下问题：如图2所示，下部电极1在刚开始使用时其顶端的表面是粗糙不平的，此时下部电极1的顶端与基板2是点接触，下部电极1顶端的导热性能一般，基板2上的热量散失较少，因此基板2上对应下部电极1顶端的区域(下面将该区域称为接触区域)与其周边的非对应下部电极1顶端的区域(下面将该区域称为非接触区域)的温度相差不大。如图3所示，随着下部电极1的使用，刻蚀过程中所生成的挥发性物质5在刻蚀腔室内部沉积，下部电极1粗糙不平的顶端逐渐被挥发性物质5所覆盖而逐渐变光滑，此时下部电极1与基板2是面接触，下部电极1顶端的导热性能变好，基板2上接触区域的热量经下部电极1顶端散失，造成接触区域的温度降低，因此基板2上接触区域与其周边的非接触区域的温度相差很大，这造成基板2上接触区域与其周边的非接触区域上的膜层的质量不一致，从而膜层的电性能不一致，宏观表现为阵列基板上出现印花状的斑点姆拉(Mura)。

针对上述由于基板2上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，目前主要的应对方法是每隔一定的时间对下部电极进行清洁，对于使用时间较长的电极进行更换。这种应对方法虽然能够在一定程度上减轻上述姆拉现象，但是由于不同产品的特性不同，加之产线工艺的稳定性不同，因此对下部电极进行清洁或更换的时间不容易把握，如果清洁或更换的周期较短，则会造成工作效率的下降和生产成本的不必要浪费，而如果清洁或更换的周期较长，则又无法有效减轻上述姆拉现象。

发明内容

本发明提供一种基板温度监测装置、干刻设备及基板温度监测方法，以有效减轻或避免由于基板上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，同时不会引起工作效率的下降和生产成本的不必要浪费。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种基板温度监测装置，包括：安装于刻蚀设备的刻蚀腔室内部的温度感测模块，所述温度感测模块用于实时感测刻蚀时所述刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；与所述温度感测模块相连的差值计算模块，所述差值计算模块用于根据所述温度感测模块所感测到的基板上各区域的温度，计算所述基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值；其中，所述接触区域为刻蚀时所述基板上对应所述刻蚀腔室内的下部电极的区域，所述非接触区域为刻蚀时所述基板上非对应所述下部电极的区域。

本发明所提供的基板温度监测装置能够在刻蚀时实时感测刻蚀腔室内的基板上各区域的温度，并计算得到基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值，从而使得工作人员能够实时了解刻蚀时基板上的温度分布情况，便于工作人员根据该温度分布情况及时采取相应的补救措施，例如，当了解到基板上多处接触区域与其周边非接触区域的温度的差值较大时，可及时对下部电极进行清洁或更换。由于对基板上的温度分布情况的监测是实时监测，因此及时、有效的减轻或避免了由于基板上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，并且能够准确把握对下部电极进行清洁或更换的时间，不会引起工作效率的下降和生产成本的不必要浪费。

本发明的第二方面提供了一种干刻设备，包括：刻蚀腔室，及设置于所述刻蚀腔室内的多个下部电极，所述干刻设备还包括如本发明的第一方面所述的基板温度监测装置。

本发明所提供的干刻设备的有益效果与本发明所提供的基板温度监测装置的有益效果相同，此处不再赘述。

本发明的第三方面提供了一种基板温度监测方法，包括：实时感测刻蚀时刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；根据所感测到的基板上各区域的温度，计算所述基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值；其中，所述接触区域为刻蚀时所述基板上对应所述刻蚀腔室内的下部电极的区域，所述非接触区域为刻蚀时所述基板上非对应所述下部电极的区域。

本发明所提供的基板温度监测方法的有益效果与本发明所提供的基板温度监测装置的有益效果相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为刻蚀时基板放置在基台上的俯视图；

图2为下部电极在刚开始使用时的状态图；

图3为下部电极在使用一段时间之后的状态图；

图4为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置的结构示意图一；

图5为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置的结构示意图二；

图6为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置的结构示意图三；

图7为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置中差值比较模块的电路结构图；

图8为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置中温度补偿控制模块的电路结构图一；

图9为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置中温度补偿控制模块的电路结构图二；

图10为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置的结构示意图四；

图11为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置的结构示意图五；

图12为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置中差值放大模块的电路结构图；

图13为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置中加热装置的结构图；

图14为本发明实施例一所提供的基板温度监测装置中温度感测模块的结构示意图；

图15为本发明实施例二所提供的干刻设备的结构图；

图16为本发明实施例三所提供的基板温度方法的流程图一；

图17为本发明实施例三所提供的基板温度方法的流程图二。

附图标记说明：

1-下部电极； 2-基板；

3-基板温度监测装置； 31-温度感测模块；

311-红外温度传感器； 312-图像绘制单元；

313-图像处理单元； 32-差值计算模块；

33-差值比较模块； 331-窗口比较器；

34-统计模块； 35-温度补偿控制模块；

36-加热装置； 37-差值放大模块；

4-基台； 5-挥发性物质；

6-刻蚀腔室； 7-上部电极；

A1-第一比较器； A2-第二比较器；

RP1-第一变阻器； RP2-第二变阻器；

R1-第一电阻； R2-第二电阻；

R3-第三电阻； R4-第四电阻；

GC-逻辑与单元； D1-第一二极管；

D2-第二二极管； A1′-第一放大器；

M1-第一开关管； M2-第二开关管；

M3-第三开关管； C1-第一电容；

R5-第五电阻； R6-第六电阻；

A2′-第二放大器； C2-第二电容；

R7-第七电阻； R8-第八电阻；

B1-接触区域； B2-非接触区域。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

如图4所示，本实施例提供了一种基板温度监测装置3，该基板温度监测装置3包括温度感测模块31和差值计算模块32，其中，温度感测模块31安装于刻蚀设备的刻蚀腔室内部，用于实时感测刻蚀时刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；差值计算模块32用于根据温度感测模块31所感测到的基板上各区域的温度，计算基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值。

需要说明的是，本实施例中所述的“接触区域”是指刻蚀时基板上对应刻蚀腔室内的下部电极的区域，也即刻蚀时基板上与下部电极相接触的区域；本实施例中所述的“非接触区域”是指刻蚀时基板上没有对应下部电极的区域，也即刻蚀时基板上没有与下部电极相接触的区域，也即刻蚀时基板上处接触区域以外的区域。

利用本实施例所提供的基板温度监测装置3，能够得到在刻蚀时基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值，从而使得工作人员能够实时了解刻蚀时基板上的温度分布情况，便于工作人员根据该温度分布情况分析刻蚀腔室内下部电极的清洁程度，进而及时采取相应的补救措施。例如，当了解到基板上多处接触区域与其周边非接触区域的温度的差值较大时，说明此时基板与下部电极的接触多为面接触，基板上接触区域的热量相对于非接触区域的热量通过下部电极被大量导走，这说明下部电极上沉积的挥发性物质较多较厚，需要及时对下部电极进行清洁或更换。在上述技术方案中，由于对基板上的温度分布情况的监测是实时监测，因此对下部电极进行清洁或更换的时间的把握较及时、准确，从而及时、有效的减轻或避免了由于基板上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，并且不会引起由于对下部电极清洁或更换的周期较短所造成的工作效率的下降和生产成本的不必要浪费。

为了更加及时、有效的消除由于基板上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，可在监测到基板上某一或某些接触区域的温度与其周边非接触区域的温度差异较大时，也可理解为是在基板上某一或某些接触区域的温度较低时，对相应的接触区域进行温度补偿，以提高相应的接触区域的温度，缩小其与周边非接触区域的温度差异。基于上述发明思想，下面示例性地提出两种实现方案。

方案一：如图5所示，可在基板温度监测装置3中增设加热装置36、差值比较模块33、统计模块34和温度补偿控制模块35，其中，加热装置36设置于各下部电极内部；差值比较模块33与差值计算模块32相连，用于将差值计算模块32计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，并生成差值比较结果；统计模块34与差值比较模块33相连，用于根据差值比较模块33所生成的差值比较结果，统计所述差值大于所述差值阈值的接触区域的数量，并在所统计的数量大于数量阈值时生成温度补偿控制信号；温度补偿控制模块35与统计模块34相连，温度补偿控制模块35还与加热装置36相连，温度补偿控制模块35用于在统计模块34所生成的温度补偿控制信号的控制下，控制所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极中的加热装置对相应下部电极进行加热。

通过在基板温度监测装置3中增设上述几个部件，实现了在基板上某些接触区域的温度与其周边非接触区域的温度差异超出温度阈值，且温度差异超出温度阈值的接触区域的数量超出数量阈值时，利用设置在下部电极内部的加热装置36对相应的下部电极进行加热，从而基板上相应的接触区域(即温度差异超出温度阈值的接触区域)的温度得到补偿，缩小了这些接触区域的温度与其周边非接触区域的温度差异，提高了基板上各区域的温度均匀性，进而更加彻底地消除姆拉现象。

在方案一中，所述“温度阈值”可根据实际对产品质量的把控标准设定，例如，若实际对产品质量的要求较严格，则可将温度阈值设置的较小一些，这样可进一步提高基板上各区域的温度均匀性，从而进一步消除姆拉现象，提高产品质量。所述“数量阈值”小于刻蚀腔室内所包括的下部电极的总数，所述“数量阈值”可根据对产线生产效率的要求设定，例如，若要求较高的生产效率，则可将数量阈值设置的大一些，这样可在姆拉现象符合要求的前提下，尽量减少加热下部电极的次数和时间，提高生产效率。

方案二：如图6所示，可在基板温度监测装置3中增设加热装置36、差值比较模块33和温度补偿控制模块35，其中，加热装置36设置于各下部电极内部；差值比较模块33与差值计算模块32相连，用于将差值计算模块32计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，并在所述差值大于所述差值阈值时生成温度补偿控制信号；温度补偿控制模块35与差值比较模块33相连，温度补偿控制模块35还与加热装置36相连，温度补偿控制模块35用于在差值比较模块33所生成的温度补偿控制信号的控制下，控制所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极中的加热装置对相应下部电极进行加热。

通过在基板温度监测装置3中增设上述几个部件，实现了在基板上某一或某些接触区域的温度与其周边非接触区域的温度差异超出温度阈值时，利用设置在下部电极内部的加布装置36对相应的下部电极进行加热，从而基板上相应的接触区域(即温度差异超出温度阈值的接触区域)的温度得到补偿，缩小了相应接触区域的温度与其周边非接触区域的温度差异，提高了基板上各区域的温度均匀性，进而更加彻底地消除姆拉现象。

在方案二中，所述“温度阈值”可根据实际对产品质量的把控标准设定，例如，若实际对产品质量的要求较严格，则可将温度阈值设置的较小一些，这样可进一步提高基板上各区域的温度均匀性，从而进一步消除姆拉现象，提高产品质量。

在方案一和方案二中，如图7所示，差值比较模块33优选的可包括窗口比较器331，该窗口比较器331的第一输入端与差值计算模块32相连，接收差值计算模块32发送的差值信号，该差值信号携带基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值信息；窗口比较器331的第二输入端与用于提供差值阈值信号的差值阈值信号端相连。在方案一中，窗口比较器331的输出端与统计模块34相连，窗口比较器331通过将所接收的差值信号和差值阈值信号进行比较，生成差值比较结果，然后将该差值比较结果作为输出信号输出给统计模块34；在方案二中，窗口比较器331的输出端与温度补偿控制模块35相连，窗口比较器331通过将所接收的差值信号和差值阈值信号进行比较，生成温度补偿控制信号，然后将该温度补偿控制信号作为输出信号输出给温度补偿控制模块35。

具体的，请再次参见图7，窗口比较器331可包括：第一比较器A1、第二比较器A2、第一变阻器RP1、第二变阻器RP2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、逻辑与单元GC、第一二极管D1和第二二极管D2，各部件之间的连接关系为：第一比较器A1的第一输入端连接至窗口比较器331的第一输入端；第二比较器A2的第一输入端连接至窗口比较器331的第一输入端；第一变阻器RP1的可变端与第一比较器A1的第二输入端相连，第一变阻器RP1的第一固定端连接至窗口比较器331的第二输入端；第二变阻器RP2的可变端与第二比较器A2的第二输入端相连，第二变阻器RP2的第一固定端与第一变阻器RP1的第二固定端相连；第一电阻R1连接于第一比较器A1的第一输入端与窗口比较器331的第一输入端之间；第二电阻R2连接于第一比较器A1的第二输入端与第一变阻器RP1的可变端之间；第三电阻连接于第二比较器A2的第一输入端与窗口比较器331的第一输入端之间；第四电阻R4连接于第二比较器A2的第二输入端与第二变阻器RP2的可变端之间；逻辑与单元GC的输入端与第一比较器A1的输出端相连且与第二比较器A2的输出端相连，逻辑与单元GC的输出端连接至窗口比较器331的输出端；第一二极管D1的阴极端连接于逻辑与单元GC的输出端与窗口比较器331的输出端之间；第二二极管D2的阳极端与第一二极管D1的阳极端相连。

上述窗口比较器331的工作过程为：当差值信号和差值阈值信号输入时，第一比较器A1和第二比较器A2均对差值信号和差值阈值信号的大小进行比较，比较结果输入给逻辑与单元GC，只有在第一比较器A1的比较结果为差值信号大于差值阈值信号，且第二比较器A1的比较结果为差值信号大于差值阈值信号时，逻辑与单元GC有输出信号的输出。

在方案一和方案二中，如图8所示，温度补偿控制模块35优选的可包括：第一开关管M1、第一放大器A1′、第一电容C1、第五电阻R5和第六电阻R6，各部件之间的连接关系为：第一开关管M1的控制端接收温度补偿控制信号，第一开关管M1的输入端与用于提供电源信号的电源信号端相连；第一放大器A1′的供电端与第一开关管M1的输出端相连，第一放大器A1′的第一输入端与温度感测模块31相连，第一放大器A1′的第二输入端接地，第一放大器A1′的输出端与加热装置36相连；第一电容C1连接于温度感测模块31与第一放大器A1′的第一输入端之间；第五电阻R5连接于第一电容C1与第一放大器A1′的第一输入端之间；第六电阻R6并联于第一放大器A1′的第一输入端与第一放大器A1′的输出端。

上述温度补偿控制模块35的工作过程为：当温度补偿控制信号输入时，第一开关管M1打开，电源信号端所提供的电源信号输入至第一放大器A1′的供电端，为第一放大器A1′供电，从而第一放大器A1′开始工作，第一放大器A1′从温度感测模块31中获取温度感测模块31所感测到的基板上各区域的温度信息，该基板上各区域的温度信息作为补偿前基板温度信号输入至第一放大器A1′的第一输入端，经过第一放大器A1′的信号放大作用，补偿前基板温度信号被放大，放大后的温度信号作为补偿后基板温度信号输出至加热装置36，来控制加热装置36对下部电极进行加热，从而实现对基板上接触区域温度的补偿。需要说明的是，在此过程中，温度信号放大的倍数k1，即温度补偿的倍数k1，取决于第五电阻R5与第六电阻R6的比值：k1＝R6/R5。

基于图8所示出的温度补偿控制模块35的电路结构，为了使所输出的补偿后基板温度信号稳定，防止电路负载过大所导致的补偿后基板温度信号衰减，如图9所示，可在温度补偿控制模块35中增设第二开关管M2和第三开关管M3，其中，第二开关管M2的控制端与第一放大器A1′的输出端相连，第二开关管M2的输入端与高温度使能信号端相连，第二开关管M2的输出端与加热装置36相连；第三开关管M3的控制端与第一放大器A1′的输出端相连，第三开关管M3的输入端与低温度使能信号端相连，第三开关管M3的输出端与加热装置36相连。高温度使能信号端能够提供一高温度使能信号，低温度使能信号端能够提供一低温度使能信号，高温度使能信号大于低温度使能信号。

在方案二和方案三中，在差值比较模块33对差值计算模块32计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较之前，为了便于差值比较模块33的比较，提高差值比较模块33比较的准确度，如图10和图11所示，可在差值计算模块32与差值比较模块33之间设置一差值放大模块37，利用该差值放大模块37对差值计算模块32计算得到的各差值进行信号放大，放大之后的信号再进入差值比较模块33中与差值阈值进行比较，从而可提高比较的准确度。

差值放大模块37的结构可为：包括第二放大器A2′、第二电容C2、第七电阻R7和第八电阻R8，其中，第二放大器A2′的第一输入端与差值计算模块32相连，第二放大器A2′的第二输入端接地，第二放大器A2′的输出端与差值比较模块33相连；第二电容C2连接于差值计算模块32与第二放大器A2′的第一输入端之间；第七电阻R7连接于第二电容C2与第二放大器A2′的第一输入端之间；第八电阻R8并联于第二放大器A2′的第一输入端与第二放大器A2′的输出端。

上述差值放大模块37的工作过程为：当差值计算模块32输出基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值后，该温度的差值作为放大前温度差值信号输入至差值放大模块37的第二放大器A2′中，经过第二放大器A2′的信号放大作用，放大前温度差值信号被放大，作为放大后温度差值信号输出至差值比较模块33中，该放大后温度差值信号仍然携带有基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值信息。需要说明的是，在此过程中，温度差值信号放大的倍数k2，取决于第七电阻R7与第八电阻R8的比值：k2＝R8/R7。

在方案二和方案三中，设置于下部电极内的加热装置36可以有多种实现形式，较为优选的是，如图13所示，加热装置36可为电阻丝，当电阻丝加热时，下部电极1的温度升高，从而下部电极1所对应的基板2的接触区域B1的温度升高，接触区域B1的温度得到补偿，接触区域B1与其周边的非接触区域B2之间的温度差异得以缩小甚至消除。

如图14所示，在本实施例所提供的基板温度监测装置3中，其温度感测模块31优选的可包括：多个红外温度传感器311、图像绘制单元312和图像处理单元313，其中，红外温度传感器311安装于刻蚀腔室的内壁的上部，以能够准确感测基板上各区域的温度的为准；图像绘制单元312与各红外温度传感器311相连，图像绘制单元312用于根据红外温度传感器311的感测结果，绘制基板的温度分布图，在该温度分布图中，可用颜色的深浅代表基板平面上温度的高低，颜色越深则代表温度越低，颜色越浅则代表温度越高，此外还可采用不同的颜色来区分低温区域和高温区域，例如：采用蓝色表示低温区域，采用红色表示高温区域；图像处理单元313与图像绘制单元312相连，图像处理单元313用于将基板的温度分布图的图像信号转化为表征基板上各区域的温度的数字信号，以便于后续对基板上各区域的温度信息进行计算、放大、比较、补偿等处理。

实施例二

基于实施例一，本实施例提供了一种干刻设备，如图15所示，该干刻设备包括：刻蚀腔室6，设置于刻蚀腔室6内部下方的基台4，设置于基台4上的多个下部电极1，设置于刻蚀腔室6上方的上部电极7，及如实施例一中所述的基板温度监测装置。

在图15中仅示例性地示出了基板温度监测装置中的部分部件：安装于刻蚀腔室6的内壁的上部的多个红外温度传感器311，及设置于各下部电极1内部的加热装置36，其中，红外温度传感器311用于实时感测刻蚀时基板2上各区域的温度，加热装置36用于对基板2上的接触区域进行温度补偿。本实施例中的干刻设备所采用的基板温度监测装置也可采用其它的结构和部件。

本实施例所提供的干刻设备包括基板温度监测装置，该基板温度监测装置能够使工作人员实时了解刻蚀时基板2上的温度分布情况，从而当了解到基板上多处接触区域与其周边非接触区域的温度的差值较大时，可及时对下部电极进行清洁或更换，及时、有效的减轻或避免了由于基板上不同区域存在温度差异所引起的姆拉现象，并且能够准确把握对下部电极进行清洁或更换的时间，不会引起工作效率的下降和生产成本的不必要浪费。

实施例三

本实施例提供了一种基板温度监测方法，该基板温度监测方法包括以下步骤：

实时感测刻蚀时刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；

根据所感测到的基板上各区域的温度，计算所述基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值；

其中，所述接触区域为刻蚀时所述基板上对应所述刻蚀腔室内的下部电极的区域，所述非接触区域为刻蚀时所述基板上非对应所述下部电极的区域。

本实施例所提供的基板温度监测方法的有益效果与实施例一所提供的基板温度监测装置的有益效果相同，此处不再赘述。

作为一个优选方案，如图16所示，上述基板温度监测方法还可包括以下步骤：将计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，统计所述差值大于所述差值阈值的接触区域的数量，在所统计的数量大于数量阈值时，对所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极进行加热。

作为另外一个优选方案，如图17所示，上述基板温度监测方法还可包括以下步骤：将计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，对所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极进行加热。

在上述两个优选方案中，通过对基板上某一或某些温度较低的接触区域所对应的下部电极进行加热，实现在温度较低的接触区域的温度补偿，从而缩小可温度较低的接触区域与其周边非接触区域的温度差异，更加彻底地消除了姆拉现象。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种基板温度监测装置，其特征在于，所述基板温度监测装置包括：

安装于刻蚀设备的刻蚀腔室内部的温度感测模块，所述温度感测模块用于实时感测刻蚀时所述刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；

与所述温度感测模块相连的差值计算模块，所述差值计算模块用于根据所述温度感测模块所感测到的基板上各区域的温度，计算所述基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值；

其中，所述接触区域为刻蚀时所述基板上对应所述刻蚀腔室内的下部电极的区域，所述非接触区域为刻蚀时所述基板上非对应所述下部电极的区域。

2.根据权利要求1所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述基板温度监测装置还包括：

设置于各所述下部电极内部的加热装置；

与所述差值计算模块相连的差值比较模块，所述差值比较模块用于将所述差值计算模块计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，并生成差值比较结果；

与所述差值比较模块相连的统计模块，所述统计模块用于根据所述差值比较模块所生成的差值比较结果，统计所述差值大于所述差值阈值的接触区域的数量，并在所统计的数量大于数量阈值时生成温度补偿控制信号；

与所述统计模块相连的温度补偿控制模块，所述温度补偿控制模块还与所述加热装置相连，所述温度补偿控制模块用于在所述统计模块所生成的温度补偿控制信号的控制下，控制所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极中的加热装置对相应下部电极进行加热。

3.根据权利要求1所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述基板温度监测装置还包括：

设置于各所述下部电极内部的加热装置；

与所述差值计算模块相连的差值比较模块，所述差值比较模块用于将所述差值计算模块计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，并在所述差值大于所述差值阈值时生成温度补偿控制信号；

与所述差值比较模块相连的温度补偿控制模块，所述温度补偿控制模块还与所述加热装置相连，所述温度补偿控制模块用于在所述差值比较模块所生成的温度补偿控制信号的控制下，控制所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极中的加热装置对相应下部电极进行加热。

4.根据权利要求2或3所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述差值比较模块包括窗口比较器，所述窗口比较器的第一输入端与所述差值计算模块相连，所述窗口比较器的第二输入端与用于提供差值阈值信号的差值阈值信号端相连，若所述差值比较模块为如权利要求2所述的差值比较模块，则所述窗口比较器的输出端与所述统计模块相连，若所述差值比较模块为如权利要求3所述的差值比较模块，则所述窗口比较器的输出端与所述温度补偿控制模块相连。

5.根据权利要求4所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述窗口比较器包括：

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端连接至所述窗口比较器的第一输入端；

第二比较器，所述第二比较器的第一输入端连接至所述窗口比较器的第一输入端；

第一变阻器，所述第一变阻器的可变端与所述第一比较器的第二输入端相连，所述第一变阻器的第一固定端连接至所述窗口比较器的第二输入端；

第二变阻器，所述第二变阻器的可变端与所述第二比较器的第二输入端相连，所述第二变阻器的第一固定端与所述第一变阻器的第二固定端相连；

连接于所述第一比较器的第一输入端与所述窗口比较器的第一输入端之间的第一电阻；

连接于所述第一比较器的第二输入端与所述第一变阻器的可变端之间的第二电阻；

连接于所述第二比较器的第一输入端与所述窗口比较器的第一输入端之间的第三电阻；

连接于所述第二比较器的第二输入端与所述第二变阻器的可变端之间的第四电阻；

逻辑与单元，所述逻辑与单元的输入端与所述第一比较器的输出端相连且与所述第二比较器的输出端相连，所述逻辑与单元的输出端连接至所述窗口比较器的输出端；

第一二极管，所述第一二极管的阴极端连接于所述逻辑与单元的输出端与所述窗口比较器的输出端之间；

第二二极管，所述第二二极管的阳极端与所述第一二极管的阳极端相连。

6.根据权利要求2或3所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述温度补偿控制模块包括：

第一开关管，所述第一开关管的控制端接收所述温度补偿控制信号，所述第一开关管的输入端与电源信号端相连；

第一放大器，所述第一放大器的供电端与所述第一开关管的输出端相连，所述第一放大器的第一输入端与所述温度感测模块相连，所述第一放大器的第二输入端接地，所述第一放大器的输出端与所述加热装置相连；

连接于所述温度感测模块与所述第一放大器的第一输入端之间的第一电容；

连接于所述第一电容与所述第一放大器的第一输入端之间的第五电阻；

并联于所述第一放大器的第一输入端与所述第一放大器的输出端的第六电阻。

7.根据权利要求6所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述温度补偿控制模块还包括：

第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述第一放大器的输出端相连，所述第二开关管的输入端与高温度使能信号端相连，所述第二开关管的输出端与所述加热装置相连；

第三开关管，所述第三开关管的控制端与所述第一放大器的输出端相连，所述第三开关管的输入端与低温度使能信号端相连，所述第三开关管的输出端与所述加热装置相连。

8.根据权利要求2或3所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述基板温度监测装置还包括连接于所述差值计算模块与所述差值比较模块之间的差值放大模块，所述差值放大模块用于对所述差值计算模块计算得到的各差值进行信号放大。

9.根据权利要求8所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述差值放大模块包括：

第二放大器，所述第二放大器的第一输入端与所述差值计算模块相连，所述第二放大器的第二输入端接地，所述第二放大器的输出端与所述差值比较模块相连；

连接于所述差值计算模块与所述第二放大器的第一输入端之间的第二电容；

连接于所述第二电容与所述第二放大器的第一输入端之间的第七电阻；

并联于所述第二放大器的第一输入端与所述第二放大器的输出端的第八电阻。

10.根据权利要求2或3所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述加热装置为电阻丝。

11.根据权利要求1所述的基板温度监测装置，其特征在于，所述温度感测模块包括：

多个红外温度传感器，所述红外温度传感器安装于所述刻蚀腔室的内壁的上部；

与各所述红外温度传感器相连的图像绘制单元，所述图像绘制单元用于根据所述红外温度传感器的感测结果，绘制所述基板的温度分布图；

与所述图像绘制单元相连的图像处理单元，所述图像处理单元用于将所述基板的温度分布图的图像信号转化为表征所述基板上各区域的温度的数字信号。

12.一种干刻设备，包括：刻蚀腔室，及设置于所述刻蚀腔室内的多个下部电极，其特征在于，所述干刻设备还包括如权利要求1～11任一项所述的基板温度监测装置。

13.一种基板温度监测方法，其特征在于，所述基板温度监测方法包括：

实时感测刻蚀时刻蚀腔室内的基板上各区域的温度；

根据所感测到的基板上各区域的温度，计算所述基板上各接触区域与其周边非接触区域的温度的差值；

其中，所述接触区域为刻蚀时所述基板上对应所述刻蚀腔室内的下部电极的区域，所述非接触区域为刻蚀时所述基板上非对应所述下部电极的区域。

14.根据权利要求13所述的基板温度监测方法，其特征在于，所述基板温度监测方法还包括：将计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，统计所述差值大于所述差值阈值的接触区域的数量，在所统计的数量大于数量阈值时，对所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极进行加热。

15.根据权利要求13所述的基板温度监测方法，其特征在于，所述基板温度监测方法还包括：将计算得到的各差值分别与差值阈值进行比较，对所述差值大于所述差值阈值的接触区域所对应的下部电极进行加热。