CN111415887A - 一种晶圆加热装置 - Google Patents

一种晶圆加热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111415887A
CN111415887A CN202010228133.XA CN202010228133A CN111415887A CN 111415887 A CN111415887 A CN 111415887A CN 202010228133 A CN202010228133 A CN 202010228133A CN 111415887 A CN111415887 A CN 111415887A
Authority
CN
China
Prior art keywords
partition
heating
module
temperature
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010228133.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王伟
陈胜华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo All Semi Micro Electronics Equipment Co ltd
Original Assignee
Ningbo All Semi Micro Electronics Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo All Semi Micro Electronics Equipment Co ltd filed Critical Ningbo All Semi Micro Electronics Equipment Co ltd
Priority to CN202010228133.XA priority Critical patent/CN111415887A/zh
Publication of CN111415887A publication Critical patent/CN111415887A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring

Abstract

本发明公开了一种晶圆加热装置，涉及半导体技术领域，包括控制模块和多分区热盘，多分区热盘包括第一分区和第二分区；第一分区包括第一加热模块和第一温度检测模块，第一温度检测模块用于检测第一分区的温度值，并将检测到的第一分区温度值发送给控制模块，第一加热模块用于加热第一分区；第二分区包括第二加热模块和第二温度检测模块，第二温度检测模块用于检测第二分区的温度值，并将检测到的第二分区温度值发送给控制模块，第二加热模块用于加热第二分区；与现有技术相比，本发明使得各个分区之间的温度差一直处在合理范围内，使得热盘温度均匀，满足了高精度晶圆的加工需求。

Description

一种晶圆加热装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆加热装置。
背景技术
随着科技进步，晶片的加工工艺越来越复杂，要求在单位晶圆面积内制作的器件更多，致使晶圆内线路的宽度变得更窄，晶圆在热盘上加热时，对热盘温度的均匀性要求更高。
晶圆加热中使用的热盘都是由上盘和压片中夹一块加热片，或是在上盘中埋入几个加热管构成，通过一个温度传感器和一个控制器控制热盘的温度。使得热盘表面温度并不均匀，不能满足高精度晶圆的加工需求。
再如中国实用新型208093521U所公开的一种电控晶圆加热盘，包括硅橡胶电热圈、热导金属板、晶圆托盘、电子显示盒和屏蔽罩。所述硅橡胶电热圈与热导金属板连接；所述热导金属板与电子显示盒连接；所述晶圆托盘放置在热导金属板上方，并与电子显示盒相连；所述的屏蔽罩与电子显示盒相连，该实用新型只使用一个电热圈，会出现加热不均匀的情况。
发明内容
一、要解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺陷，现有的晶圆加热方法存在的均匀性不佳的问题。
二、技术方案
为解决上述问题，特提供一种晶圆加热装置，晶圆加热装置包括控制模块和多分区热盘，多分区热盘包括第一分区和第二分区；
第一分区包括第一加热模块和第一温度检测模块，第一温度检测模块用于检测第一分区的温度值，并将检测到的第一分区温度值发送给控制模块，第一加热模块用于加热第一分区；
第二分区包括第二加热模块和第二温度检测模块，第二温度检测模块用于检测第二分区的温度值，并将检测到的第二分区温度值发送给控制模块，第二加热模块用于加热第二分区；
控制模块接收到第一分区温度值和第二分区温度值后，控制模块计算第一分区温度值和第二分区温度值的差值，若差值大于预设的精度值，则控制模块调整第一加热模块或者第二加热模块的输出功率，直到差值小于精度值。
其中，第一温度检测模块和第二温度检测模块为热敏电阻。
其中，第一温度检测模块和第二温度检测模块为铂热电阻。
其中，第一加热模块包括第一功率继电器和第一加热丝，控制模块通过调整第一功率继电器的输出功率，调整第一加热丝的功率。
其中，第二加热模块包括第二功率继电器和第二加热丝，控制模块通过调整第二功率继电器的输出功率，调整第二加热丝的功率。
其中，第一温度检测模块和第二温度检测模块采用型号为PT1000的铂热电阻。
其中，控制模块在加热升温阶段和冷却降温阶段的精度值大于温度稳定阶段的精度值。
其中，控制模块在加热升温阶段精度值为0.5℃。
其中，控制模块在温度稳定阶段的精度值为0.2℃。
其中，控制模块在冷却降温阶段精度值为0.4℃。
本发明的有益效果
与现有技术相比，本发明使得各个分区之间的温度差一直处在合理范围内，使得热盘温度均匀，满足了高精度晶圆的加工需求。
还可以提高升温速率，不用担心热盘温度不均匀而损坏晶圆，最终达到了缩短晶圆加工时间，提高产量的目的。
附图说明
图1是本发明的实施例1的模块图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，晶圆加热装置包括控制模块和多分区热盘，本领域普通技术人员可根据实际需求，将热盘分成若干个分区，为了方便说明，本实施例将多分区热盘分为第一分区和第二分区。
第一分区包括第一加热模块和第一温度检测模块，第一温度检测模块用于检测第一分区的温度值，并将检测到的第一分区温度值发送给控制模块，第一加热模块用于加热第一分区；
第二分区包括第二加热模块和第二温度检测模块，第二温度检测模块用于检测第二分区的温度值，并将检测到的第二分区温度值发送给控制模块，第二加热模块用于加热第二分区；
在本实施例中，第一温度检测模块和第二检测模块均采用型号为PT1000的铂热电阻；
第一加热模块包括第一功率继电器和第一加热丝；
第二加热模块包括第二功率继电器和第二加热丝；
在本实施中，晶圆加热处于温度稳定阶段，并且将控制模块的温度稳定阶段的精度值设置为0.2℃，本领域普通技术人员可根据实际需求设置该阶段的精度值。
为了更好地解释本发明，假设第一温度检测模块检测到的温度值为180.3℃，第二温度检测模块检测到的温度值为179.9℃，控制模块接收到上述两个温度值后，通过下述公式得到差值：
差值＝|180.3℃-179.9℃|＝0.4℃
控制模块将上述计算得到的差值与精度值进行比较，在本实施中，差值为0.4℃，大于精度值0.2℃；
控制模块通过增大第二功率继电器的输出功率，提高第二加热丝的工作功率，直到第一温度检测模块检测到的温度值和第二温度检测模块检测到的温度值之间的差值小于0.2℃；
当然本领域普通技术人员也可以通过减小第一加热丝的工作功率，使得第一温度检测模块检测到的温度值和第二温度检测模块检测到的温度值之间的差值小于0.2℃。
通过对热盘进行分区化的温度管理，使得热盘温度均匀，满足了高精度晶圆的加工需求。
实施例2：
本实施与实施例1的不同点是晶圆加热处于加热升温阶段，在该阶段控制模块的精度值设置为0.5℃，当第一分区和第二分区之间的温度值差值超过0.5℃时，控制模块降低温度较高的分区的功率继电器的输出功率，或者控制模块提高温度降低的分区的功率继电器的输出功率。
本领域普通技术人员可根据实际需求设置该阶段的精度值。
通过对热盘进行分区化的温度管理，使得各个分区之间的温度差一直处在合理范围内，进而可以提高升温速率，不用担心热盘温度不均匀而损坏晶圆，最终达到了缩短晶圆加工时间，提高产量的目的。
实施例3：
本实施与实施例1的不同点是晶圆加热处于冷却降温阶段，在该阶段控制模块的精度值设置为0.4℃，当第一分区和第二分区之间的温度值差值超过0.4℃时，控制模块降低温度较高的分区的功率继电器的输出功率，或者控制模块提高温度降低的分区的功率继电器的输出功率。
本领域普通技术人员可根据实际需求设置该阶段的精度值。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种晶圆加热装置，其特征在于，所述晶圆加热装置包括控制模块和多分区热盘，所述多分区热盘包括第一分区和第二分区；
所述第一分区包括第一加热模块和第一温度检测模块，所述第一温度检测模块用于检测所述第一分区的温度值，并将检测到的第一分区温度值发送给所述控制模块，所述第一加热模块用于加热所述第一分区；
所述第二分区包括第二加热模块和第二温度检测模块，所述第二温度检测模块用于检测所述第二分区的温度值，并将检测到的第二分区温度值发送给所述控制模块，所述第二加热模块用于加热所述第二分区；
所述控制模块接收到第一分区温度值和第二分区温度值后，所述控制模块计算第一分区温度值和第二分区温度值的差值，若差值大于预设的精度值，则所述控制模块调整第一加热模块或者第二加热模块的输出功率，直到差值小于精度值。
2.如权利要求1所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述第一温度检测模块和第二温度检测模块为热敏电阻。
3.如权利要求2所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述第一温度检测模块和第二温度检测模块为铂热电阻。
4.如权利要求1所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述第一加热模块包括第一功率继电器和第一加热丝，所述控制模块通过调整所述第一功率继电器的输出功率，调整所述第一加热丝的功率。
5.如权利要求1所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述第二加热模块包括第二功率继电器和第二加热丝，所述控制模块通过调整所述第二功率继电器的输出功率，调整所述第二加热丝的功率。
6.如权利要求3所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述第一温度检测模块和第二温度检测模块采用型号为PT1000的铂热电阻。
7.如权利要求1所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述控制模块在加热升温阶段和冷却降温阶段的精度值大于温度稳定阶段的精度值。
8.如权利要求7所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述控制模块在加热升温阶段精度值为0.5℃。
9.如权利要求7所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述控制模块在温度稳定阶段的精度值为0.2℃。
10.如权利要求7所述的一种晶圆加热装置，其特征在于，所述控制模块在冷却降温阶段精度值为0.4℃。
CN202010228133.XA 2020-03-27 2020-03-27 一种晶圆加热装置 Pending CN111415887A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010228133.XA CN111415887A (zh) 2020-03-27 2020-03-27 一种晶圆加热装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010228133.XA CN111415887A (zh) 2020-03-27 2020-03-27 一种晶圆加热装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111415887A true CN111415887A (zh) 2020-07-14

Family

ID=71494627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010228133.XA Pending CN111415887A (zh) 2020-03-27 2020-03-27 一种晶圆加热装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111415887A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113838780A (zh) * 2021-09-18 2021-12-24 上海芯源微企业发展有限公司 一种晶圆分区加热装置及控制方法
CN114520387A (zh) * 2020-11-20 2022-05-20 航天科工惯性技术有限公司 电池分区加热的方法、系统、设备及存储介质
CN115568052A (zh) * 2022-11-03 2023-01-03 江苏新恒基特种装备股份有限公司 一种基于红外测温的中频快速加热控制方法及系统
CN116130390A (zh) * 2023-04-17 2023-05-16 江苏卓胜微电子股份有限公司 温度检测装置与热处理设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102197156A (zh) * 2008-11-12 2011-09-21 朗姆研究公司 由液体控制的多区基片支座改进的基片温度控制
JP2012230023A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Tokyo Electron Ltd 温度測定装置、温度校正装置及び温度校正方法
CN103805966A (zh) * 2012-11-07 2014-05-21 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 用于加热静电卡盘上晶片的方法、系统及cvd设备
US20160302258A1 (en) * 2015-04-07 2016-10-13 Tokyo Electron Limited Temperature control apparatus, temperature control method and recording medium
US20170170040A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-15 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and method of adjusting substrate processing apparatus
US20180218925A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Tokyo Electron Limited Heating apparatus and substrate processing apparatus
US20190153602A1 (en) * 2016-06-27 2019-05-23 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus, substrate processing method, and storage medium
CN209194060U (zh) * 2018-10-19 2019-08-02 长鑫存储技术有限公司 加热装置及化学气相沉积设备
CN110565074A (zh) * 2019-09-17 2019-12-13 北京北方华创微电子装备有限公司 基座加热方法和基座加热装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102197156A (zh) * 2008-11-12 2011-09-21 朗姆研究公司 由液体控制的多区基片支座改进的基片温度控制
JP2012230023A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Tokyo Electron Ltd 温度測定装置、温度校正装置及び温度校正方法
CN103805966A (zh) * 2012-11-07 2014-05-21 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 用于加热静电卡盘上晶片的方法、系统及cvd设备
US20160302258A1 (en) * 2015-04-07 2016-10-13 Tokyo Electron Limited Temperature control apparatus, temperature control method and recording medium
US20170170040A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-15 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and method of adjusting substrate processing apparatus
US20190153602A1 (en) * 2016-06-27 2019-05-23 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus, substrate processing method, and storage medium
US20180218925A1 (en) * 2017-01-30 2018-08-02 Tokyo Electron Limited Heating apparatus and substrate processing apparatus
CN209194060U (zh) * 2018-10-19 2019-08-02 长鑫存储技术有限公司 加热装置及化学气相沉积设备
CN110565074A (zh) * 2019-09-17 2019-12-13 北京北方华创微电子装备有限公司 基座加热方法和基座加热装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114520387A (zh) * 2020-11-20 2022-05-20 航天科工惯性技术有限公司 电池分区加热的方法、系统、设备及存储介质
CN114520387B (zh) * 2020-11-20 2024-03-26 航天科工惯性技术有限公司 电池分区加热的方法、系统、设备及存储介质
CN113838780A (zh) * 2021-09-18 2021-12-24 上海芯源微企业发展有限公司 一种晶圆分区加热装置及控制方法
CN115568052A (zh) * 2022-11-03 2023-01-03 江苏新恒基特种装备股份有限公司 一种基于红外测温的中频快速加热控制方法及系统
CN115568052B (zh) * 2022-11-03 2023-03-10 江苏新恒基特种装备股份有限公司 一种基于红外测温的中频快速加热控制方法及系统
CN116130390A (zh) * 2023-04-17 2023-05-16 江苏卓胜微电子股份有限公司 温度检测装置与热处理设备
CN116130390B (zh) * 2023-04-17 2023-06-30 江苏卓胜微电子股份有限公司 温度检测装置与热处理设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111415887A (zh) 一种晶圆加热装置
US20220013387A1 (en) Substrate processing system and temperature control method
US7141763B2 (en) Method and apparatus for rapid temperature change and control
JP6067705B2 (ja) 多重ヒータ配列の温度監視及び制御のためのシステムと方法
CN103168345A (zh) 多路的加热器阵列的故障检测方法
CN104681380B (zh) 一种静电卡盘及其等离子体处理室
KR20070039884A (ko) 기판 온도 프로파일 제어를 위한 방법 및 시스템
CN104102247B (zh) 热处理设备的温度补偿方法、温度控制方法及系统
TWI381453B (zh) Heat treatment apparatus, heat treatment method and memory medium
WO2019023543A1 (en) CHAMBER AND THERMALLY CONTROLLED PROCESSING METHOD
CN104131268A (zh) 分区域加热方法、装置和半导体设备
CN107555439A (zh) 多晶硅生长电流自动控制方法和装置
CN104112638B (zh) 一种等离子体反应室及其静电夹盘
CN104076842B (zh) 热处理设备的温度补偿方法、温度控制方法及系统
CN105390421A (zh) 一种反应室温度分区控制系统
KR102416868B1 (ko) 기판을 열처리하는 장치 및 방법
JP4829833B2 (ja) 温度推定方法および温度推定装置
CN106935470B (zh) 一种带有温度测量装置的等离子处理器
CN110519905B (zh) 温控装置和等离子设备
US20100098855A1 (en) Furnace temperature control method for thermal budget balance
CN115213578A (zh) 一种真空焊接设备及其控制方法
CN104726837A (zh) 反应腔室及等离子体加工设备
JP2006080222A (ja) ウエハ処理装置
CN107910280B (zh) 一种建立全局调节模型进行优化快速热退火的方法
TW201526155A (zh) 靜電卡盤加熱測溫電路及等離子體反應裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination