CN115421534B - 一种半导体测量机台内部温度控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体测量机台内部温度控制系统及方法，用于半导体测量机台内部的温度控制，机台主体内部围绕测量平台设置有隔热空间，机台主体上设置有进风加热组件，热源及所述光源上均设置有制冷组件，光学镜头及测量平台上均设置有第二加热单元，加热单元电性连接有第二加热控制器，由加热单元对所述光学镜头及测量平台加热，使所述光学镜头处的温度高于所述测量平台的温度，以降低各所述热源对所述光学镜头的温度影响。本发明使得每个镜头、光源的温度变化稳定，如此后光源波长能量和镜片形变将非常小，对测量结果的影响可以忽略，从而满足高精度半导体制造过程中的膜厚测量要求。
Description
技术领域
本发明涉及半导体测量技术领域，特别涉及集成电路制造和检测的一种半导体测量机台内部温度控制系统及方法。
背景技术
在半导体集成电路的制造中，从开始的晶圆生长，到后期的芯片封装，测量设备都是半导体行业链中不可或缺的一部分。在晶圆膜厚测量过程中，须使用光学测量系统，而光学测量系统中的光学器件对温度变化十分敏感，经过仿真计算，镜头每0.1℃的温度变化会导致0.02um的形变，当前晶圆镀膜工艺厚度最低的达到1nm，通常要求检测精度达到0.05nm，上述形变对于检测是非常不利的因素。
现有的半导体测量机台通常包含有机台，机台上设置有防护门板，在机台内部设置有测量平台，测量平台上安装有光源、旋转电机、镜头等部件，由于以下原因，会造成半导体的光学测量系统中的光学器件会有较大的温度变化：
1、通常半导体生产车间温度变化范围比较大（±1℃），现有的半导体测量机台的隔热能力不够好，对外部环境的隔热效果差，在车间温度有波动时，容易影响到测量平台中镜头的温度变化，使得镜头发生形变；
2、设备的测量区域内会有许多发热源（如光源、电机、运动平台、控制板等），导致机台内部空间的温度一直处于变化的状态，也会对测量结果有不好的影响。
如今半导体制造已经进入纳米级，而温度的变化会影响光源的波长和能量，也会使光栅棱镜等产生微小的形变，这些形变都将带来测量误差，如果不将光源、镜头等关键器件的温度稳定好，就很难进行可靠的测量，而现有半导体测量机台中的温度控制设计通常采用水冷和风冷，需要复杂的管路及风道系统以及冷却循环组件，由于机台内部热量分布复杂，且光学器件对温度变化范围的要求高，采用水冷和风冷的情况下，温度控制的效果也不是很理想。
有鉴于此，如何解决现有半导体测量设备因温度变化而带来的测量可靠性问题以及现有温度控制方式所存在的复杂、控制不理想等问题，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体测量机台内部温度控制系统及方法，以解决现有半导体测量设备的测量环境温度波动大，导致测量部件形变，光源不稳定，最终影响测量精度等问题。
为达到上述目的，本发明的第一方面提出了一种半导体测量机台内部温度控制系统，用于半导体测量机台内部的温度控制，所述半导体测量机台包括机台主体，所述机台主体内部设置有测量平台，测量平台上具有多个热源、至少一个光源以及至少一个光学镜头，其创新点在于：
所述机台主体内部围绕测量平台设置有隔热空间，所述隔热空间的内侧为所述半导体测量机台的工作空间；
所述机台主体上设置有空气入口，所述空气入口处安装有进风加热组件，由所述进风加热组件将比外部环境温度高的空气输送往所述机台主体的工作空间内；
所述热源及所述光源上均设置有制冷组件，所述制冷组件包含与各所述热源进行热传导的半导体制冷片及用于控制半导体制冷片的制冷控制器；所述半导体制冷片上连接用于将各所述热源产生的热量排至所述机台主体外部的散热模块；
所述光学镜头及测量平台上均设置有第二加热单元，所述第二加热单元电性连接有第二加热控制器，由第二加热单元对所述光学镜头及测量平台加热，使所述光学镜头处的温度高于所述测量平台的温度，以降低各所述热源对所述光学镜头的温度影响；
在所述均流板、测量平台、热源、光源、光学镜头处均设置有测温单元，由所述测温单元对各部件的温度进行采集、反馈。
为达到上述目的，本发明的第二方面提出了一种半导体测量机台内部温度控制方法，该方法使用本发明第一方面所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，所述温度控制方法包含以下步骤：
启动设备，打开半导体测量机台，开启风机、第一加热单元，设定进入所述机台主体内部的空气温度高于外部环境温度；开启热源、光源上的制冷组件；
稳定内部温度，等待机台主体内部温度的稳定，设定机台主体内部温度的机台稳定范围值，若机台主体内部温度不在机台稳定范围值内，则继续等待机台主体内部温度的稳定，若机台主体内部温度在机台稳定范围值内，则进行下一步骤；
开启测量平台加热，根据稳定内部温度后的测量平台温度来设定平台加热温度，使平台加热温度大于稳定内部温度后的测量平台的温度，然后开启测量平台上的第二加热单元；
稳定平台温度，等待加热后的测量平台温度稳定，设定测量平台温度的平台稳定范围值，若测量平台温度不在平台稳定范围值内，则继续等待测量平台温度的稳定，若测量平台温度在平台稳定范围值内，则进行下一步骤；
开启镜头加热，根据稳定平台温度的测量平台温度来设定镜头加热温度，使镜头加热温度大于稳定平台温度后的测量平台温度，然后开启镜头上的第二加热单元；
稳定镜头温度，等待加热后的镜头温度稳定，设定镜头温度的镜头稳定范围值，直到镜头温度在所述镜头稳定范围值内。
本发明的有关内容的进一步说明如下：
1.通过本发明的上述技术方案的实施，针对膜厚测量的对温度的高要求，以及机台内部复杂的热量分布情况，通过半导体测量机台内部温度控制系统的改进，采用由外到内、由大到小的多点多级方式增加半导体测量机台内部温度控制的精细程度，首先是由隔热空间来为所述半导体测量机台内部的空间提供隔热，避免外部环境温度变化过大时对半导体测量机台内部温度的影响，并且由进风加热组件来为所述机台主体的工作空间输送比外部环境温度高的空气，由制冷组件对热源进行散热，以此来确保机台主体的工作空间内的温度能够保持在一个稳定范围值内；其次，在机台主体的工作空间内的温度能够保持稳定后，再对测量平台进行加热，并将测量平台的温度也控制在一个较小的范围值，并保持稳定；最后，在测量平台的温度稳定后，对测量平台上的镜头进行加热，最终使得镜头处的温度被控制在一个非常小的范围值内，从而使得每个镜头、光源的温度变化稳定，如此后光源波长能量和镜片形变将非常小，对测量结果的影响可以忽略，从而满足高精度半导体制造过程中的膜厚测量要求；而且采用这种方式，避免了水冷或风冷结构的复杂的管路及风道系统以及冷却循环组件，巧妙简化了需要温度控制的逻辑、环境，使得半导体测量机台中的温度控制更加方便、精确。
2. 在上述本发明第一方面的技术方案中，所述机台主体上具有外门板，所述机台主体内部设置有内门板，所述内门板的上部与所述机台主体的顶部相连，所述内门板的底部悬空设置在测量平台的周围，由所述内门板、外门板及机台主体之间构成围绕测量平台设置的隔热空间，空间布局合理，简化结构设计，使得隔热空间提供的隔热效果能够有效避免避免外部环境温度变化过大时对半导体测量机台内部温度的影响。
3. 在上述本发明第一方面的技术方案中，所述进风加热组件包含风机、第一加热单元及第一加热控制器，所述风机安装在机台主体上，所述风机用于将经由所述第一加热单元加热的空气输送往所述机台主体内部，在空气输送路径上设置有用于将由所述风机吹往所述机台主体内部的空气均匀分流的均流板；所述第一加热控制器与所述风机、第一加热单元电性连接，由所述第一加热控制器将进入所述机台主体内部的空气温度控制在比外部环境温度高，由于输送往所述机台主体内部的空气温度比外部环境温度高且可控，降低设备外部温度变化对内部的影响。
4. 在上述本发明第一方面的技术方案中，所述空气入口位于所述机台主体的顶部，所述内门板具有一倾斜坡度，所述倾斜坡度为从上到下朝外倾斜，使从机台主体顶部吹入的风扩散至整个工作空间内，因为进风加热组件小于下面的机台主体底板，内门完全垂直的话，部分区域气流不能吹到，设一倾斜坡度起到导流的作用，可以将顶部气流扩散至整个光机，提升所述机台主体内部的温度控制效率及精度。
5. 在上述本发明第一方面的技术方案中，所述散热模块包括散热器、风管、抽排风扇，所述半导体制冷片上连接有散热器，所述散热器上连接风管，风管的出口处设置抽排风扇，由抽排风扇将各所述热源、所述光源产生的热量排至机台主体外部，确保光源、热源处的温度变化范围被控制在一个很小的范围内。
6. 在上述本发明第一方面的技术方案中，多个所述热源包含有至少一个电机及至少一个控制板。
7. 在上述本发明第一方面的技术方案中，所述第一加热单元为加热棒或加热线圈，所述第二加热单元为加热膜。其中加热棒或加热线圈可以满足进风加热组件对空气的加热；其中加热膜可作为对测量平台特别是镜头处的更加精确、可靠的加热，从而控制测量平台、镜头处的温度被控制在一个更小的范围内。
8. 在上述本发明第二方面的技术方案中，所述镜头稳定范围值的上下差值小于所述平台稳定范围值的上下差值，所述平台稳定范围值的上下差值小于所述机台稳定范围值的上下差值，最终使得镜头的温度变化被降低至最低。
9. 在上述本发明第二方面的技术方案中，在执行所述稳定平台温度后，还执行对热源温度稳定、光源温度稳定；所述热源温度稳定包含设定热源稳定范围值，等待热源处的温度在所述热源稳定范围值内；所述光源温度稳定包含设定光源稳定范围值，等待光源处的温度在所述光源稳定范围值内。
10. 在上述本发明第二方面的技术方案中，所述机台稳定范围值的上下差值为±0.1℃，所述平台稳定范围值的上下差值为±0.02℃，所述镜头稳定范围值、光源稳定范围值的上下差值为±0.01℃。
11.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
12.在本发明中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
13. 此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
由于上述方案的运用，本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：
1、使用本发明的技术方案，针对膜厚测量的对温度的高要求，以及机台内部复杂的热量分布情况，通过半导体测量机台内部温度控制系统的改进，采用由外到内、由大到小的多点多级方式来增加半导体测量机台内部温度控制的精细程度，首先是由隔热空间来为所述半导体测量机台内部的空间提供隔热，避免外部环境温度变化过大时对半导体测量机台内部温度的影响，并且由进风加热组件来为所述机台主体的工作空间输送比外部环境温度高的空气，由制冷组件对热源进行散热，以此来确保机台主体的工作空间内的温度能够保持在一个稳定范围值内；其次，在机台主体的工作空间内的温度能够保持稳定后，再对测量平台进行加热，并将测量平台的温度也控制在一个较小的范围值，并保持稳定；最后，在测量平台的温度稳定后，对测量平台上的镜头进行加热，最终使得镜头处的温度被控制在一个非常小的范围值内，从而使得每个镜头、光源的温度变化稳定，如此后光源波长能量和镜片形变将非常小，对测量结果的影响可以忽略，从而满足高精度半导体制造过程中的膜厚测量要求。
2、使用本发明的技术方案，避免了水冷或风冷结构的复杂的管路及风道系统以及冷却循环组件，巧妙简化了需要温度控制的逻辑、环境，使得半导体测量机台中的温度控制更加方便、精确，同时相对于现有技术其结构更加巧妙、简化，维护成本、维修成本低，出现故障后的维修、更换更加简单、快捷。
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图；
附图2为本发明实施例中热源或光源处设置制冷组件及散热模块的示意图；
附图3为本发明实施例中温度控制及测温单元的采集、反馈逻辑的示意图；
附图4为本发明实施例实施时对于镜头控制的实验结果表格；
附图5为本发明实施例中温度控制方法的步骤流程图；
附图6为本发明实施例具体实施时的详细流程图。
以上附图各部位表示如下：
1 机台主体
101 隔热空间
102 工作空间
11 测量平台
12 热源
13 光源
14 光学镜头
15 外门板
16 内门板
2 进风加热组件
21 风机
22 第一加热单元
23 第一加热控制器
24 均流板
3 制冷组件
31 半导体制冷片
32 制冷控制器
4 散热模块
41 散热器
42风管
43抽排风扇
51 第二加热单元
52 第二加热控制器
5 测温单元
9 硅片。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
如附图1至附图3所示，本发明实施例一提出了一种半导体测量机台内部温度控制系统，该温度控制系统用于半导体测量机台内部的温度控制，所述半导体测量机台包括机台主体1，所述机台主体1内部设置有测量平台11，测量平台11上具有多个热源12、至少一个光源13以及至少一个光学镜头14，所述机台主体1内部围绕测量平台11设置有隔热空间101，所述隔热空间101的内侧为所述半导体测量机台的工作空间102；所述机台主体1上设置有空气入口，所述空气入口处安装有进风加热组件2，由所述进风加热组件2将比外部环境温度高的空气输送往所述机台主体1的工作空间102内； 所述热源12及所述光源13上均设置有制冷组件3，所述制冷组件3包含与各所述热源12进行热传导的半导体制冷片31及用于控制半导体制冷片31的制冷控制器32；所述半导体制冷片31上连接用于将各所述热源12产生的热量排至所述机台主体1外部的散热模块4；所述光学镜头14及测量平台11上均设置有第二加热单元51，所述第二加热单元51电性连接有第二加热控制器52，由第二加热单元51对所述光学镜头14及测量平台11加热，使所述光学镜头14处的温度高于所述测量平台11的温度，以降低各所述热源12对所述光学镜头14的温度影响；在所述均流板24、测量平台11、热源12、光源13、光学镜头14处均设置有测温单元5，由所述测温单元5对各部件的温度进行采集、反馈。
在本发明的上述实施例一中，通过半导体测量机台内部温度控制系统的改进，采用由外到内、由大到小递增式增加半导体测量机台内部温度控制的精细程度，首先是由隔热空间101来为所述半导体测量机台内部的空间提供隔热，避免外部环境温度变化过大时对半导体测量机台内部温度的影响，并且由进风加热组件2来为所述机台主体1的工作空间102输送比外部环境温度高的空气，由制冷组件3对热源12进行散热，以此来确保机台主体1的工作空间102内的温度能够保持在一个稳定范围值内；其次，在机台主体1的工作空间102内的温度能够保持稳定后，再对测量平台11进行加热，并将测量平台11的温度也控制在一个较小的范围值，并保持稳定；最后，在测量平台11的温度稳定后，对测量平台11上的镜头进行加热，最终使得镜头处的温度被控制在一个非常小的范围值内，从而使得每个镜头、光源13的温度变化稳定，如此后光源13波长能量和镜片形变将非常小，对测量结果的影响可以忽略，从而满足高精度半导体制造过程中的膜厚测量要求；而且采用这种方式，避免了水冷或风冷结构的复杂的管路及风道系统以及冷却循环组件，巧妙简化了需要温度控制的逻辑、环境，使得半导体测量机台中的温度控制更加方便、精确。。
如附图1和2所示，在本发明的上述实施例中，所述机台主体1上具有外门板15，所述机台主体1内部设置有内门板16，所述内门板16的上部与所述机台主体1的顶部相连，所述内门板16的底部悬空设置在测量平台11的周围，由所述内门板16、外门板15及机台主体1之间构成围绕测量平台11设置的隔热空间101，空间布局合理，简化结构设计，使得隔热空间101提供的隔热效果能够有效避免外部环境温度变化过大时对半导体测量机台内部温度的影响。更进一步的，所述内门板16具有一倾斜坡度，所述倾斜坡度为从上到下朝外倾斜，使从机台主体1顶部吹入的风扩散至整个工作空间102内，因为进风加热组件2小于下面的机台主体1底板，内门完全垂直的话，部分区域气流不能吹到，设一倾斜坡度起到导流的作用，可以将顶部气流扩散至整个光机，提升所述机台主体1内部的温度控制效率及精度。
在本发明的上述实施例中，所述进风加热组件2包含风机21、第一加热单元22及第一加热控制器23，所述空气入口位于所述机台主体1的顶部，所述风机21安装在机台主体1上的空气入口处，所述风机21用于将经由所述第一加热单元22加热的空气输送往所述机台主体1内部，在空气输送路径上设置有用于将由所述风机21吹往所述机台主体1内部的空气均匀分流的均流板24；所述第一加热控制器23与所述风机21、第一加热单元22电性连接，由所述第一加热控制器23将进入所述机台主体1内部的空气温度控制在比外部环境温度高，由于输送往所述机台主体1内部的空气温度比外部环境温度高且可控，降低设备外部温度变化对内部的影响。
在本发明的上述实施例中，所述散热模块4包括散热器41、风管42、抽排风扇43，所述半导体制冷片31上连接有散热器41，所述散热器41上连接风管42，风管42的出口处设置抽排风扇43，由抽排风扇43将各所述热源12、所述光源13产生的热量排至机台主体1外部，确保光源13、热源12处的温度变化范围被控制在一个很小的范围内。具体的，多个所述热源12包含有至少一个电机及至少一个控制板。更详细的，所述第一加热单元22为加热棒或加热线圈，所述第二加热单元51为加热膜。其中加热棒或加热线圈可以满足进风加热组件2对空气的加热；其中加热膜可作为对测量平台11特别是镜头处的更加精确、可靠的加热，从而控制测量平台11、镜头处的温度被控制在一个更小的范围内。
实施例二
本发明实施例二提出了一种半导体测量机台内部温度控制方法，该方法使用本发明第一方面所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，所述温度控制方法包含以下步骤：
S100、启动设备，打开半导体测量机台，开启风机21、第一加热单元22，设定进入所述机台主体1内部的空气温度高于外部环境温度；开启热源12上的制冷组件3；
S200、稳定内部温度，等待机台主体1内部温度的稳定，设定机台主体1内部温度的机台稳定范围值，若机台主体1内部温度不在机台稳定范围值内，则继续等待机台主体1内部温度的稳定，若机台主体1内部温度在机台稳定范围值内，则进行下一步骤；
S300、开启测量平台11加热，根据稳定内部温度后的测量平台11温度来设定平台加热温度，使平台加热温度大于稳定内部温度后的测量平台11的温度，然后开启测量平台11上的第二加热单元51；
S400、稳定平台温度，等待加热后的测量平台11温度稳定，设定测量平台11温度的平台稳定范围值，若测量平台11温度不在平台稳定范围值内，则继续等待测量平台11温度的稳定，若测量平台11温度在平台稳定范围值内，则进行下一步骤；
S500、开启镜头加热，根据稳定平台温度的测量平台11温度来设定镜头加热温度，使镜头加热温度大于稳定平台温度后的测量平台11温度，然后开启镜头上的第二加热单元51；
S600、稳定镜头温度，等待加热后的镜头温度稳定，设定镜头温度的镜头稳定范围值，直到镜头温度在所述镜头稳定范围值内。
在执行所述上述的步骤S400稳定平台温度时，还执行对热源12温度稳定、光源13温度稳定；所述热源12温度稳定包含设定热源12稳定范围值，等待热源12处的温度在所述热源12稳定范围值内；所述光源13温度稳定包含设定光源13稳定范围值，等待光源13处的温度在所述光源13稳定范围值内。
在本发明实施例二的方法中，所述镜头稳定范围值的上下差值小于所述平台稳定范围值的上下差值，所述平台稳定范围值的上下差值小于所述机台稳定范围值的上下差值。具体的，所述光源13稳定范围值的上下差值等同于所述镜头稳定范围值的上下差值。
下面再以具体实施方式来对多点多级方式进行详细说明。
一、内部空间整体温度控制
机台主体1的顶部为一套进风加热组件2，由风机21、第一加热单元22、第一加热控制器23组成，风机21将外环境的空气往下抽，第一加热单元22（加热棒）设置在位于顶部的空气入口，第一加热控制器23将进入机台主体1内部的空气温度控制在比外部温度高（2℃），风机21进风量（约800m3/min），空气往下经过均流板24后均匀向下进入机台内部。
机台主体1内设计一道内门板16，内门板16上部与机台主体1顶部相连，下部悬空，围绕测量平台11形成一隔热空间101，增加对外部环境的隔热能力。内门板16一侧有一倾斜坡度，因为风机21过滤机组小于下面的机台主体1底板，内门板16完全垂直的话，部分区域气流不能吹到，设一倾斜坡度起到导流的作用，可以将顶部气流扩散至整个工作空间102。
进风加热组件2、均流板24、内门板16使内门围绕形成的隔热空间101温度波动范围控制在±0.1℃以内
二、局部关键部位温度控制
隔热空间101中部为测量平台11，平台上安装有光源13、旋转电机、镜头等部件，其中旋转电机为主要热源12，光源13也发热。
1、光源13、旋转电机的温度控制
各测温点位置：电机、光源13上各设1个测温点，测量平台11的测温点设置在测量平台11和第二加热单元51（加热膜）中间，镜头的测温点设置在镜头侧方，进风加热组件2的测温点设置在均流板24下方，共7个测温点。即顶部加热一个测温传感器，每个半导体制冷片31TEC、每个加热膜都有一个测温传感器）
对每个热源12采用制冷组件3，制冷组件3包含与各所述热源12进行热传导的半导体制冷片31及用于控制半导体制冷片31的制冷控制器32进行控温，每个光源13和旋转电机对应一个半导体制冷片31。
采用制冷组件3（半导体制冷片31TEC、制冷控制器32）制冷后会产生的多余热量，这会影响平台上的其它部件，所以设计了一套散热模块4，每个光源13和旋转电机的半导体制冷片31上连接散热器41，散热器41连接风管42，由抽排风扇43将热量排至机台外部（约150m3/min）。制冷控制器32使每个光源13和旋转电机温度变化稳定在±0.01℃，如此后光源13波长能量和镜片形变将非常小，对测量结果的影响可以忽略。
2、镜头的温度控制
在隔热空间101温度波动范围控制在±0.1℃的基础上，为了使关键的镜头位置温度稳定，在测量平台11的底部（铸铝）和镜头上各设有一块第二加热单元51（加热膜），预先让整机正常运行稳定后，测量出测量平台11和镜头的温度，然后第二加热控制器52让加热膜工作，将平台的温度设定在比不开启加热时的温度高（0.5～1℃），将镜头的温度设定在比加热后的测量平台11的温度高（0.2～0.5℃），可以大大降低测量平台11上其它器件对镜头的影响，最终将镜头的温度变化稳定在±0.01℃。其中对于该镜头的温度控制变化可参考发明人所做出的试验结果，该试验结果参考附图4的表格。
其中温度控制及测温单元5的采集、反馈逻辑参考附图3。
三、温度控制步骤
1、先是开启顶部的加热棒和风机21（温度的设定考虑加热棒的功率和风机21的风量，然后比外环境高一些），同时平台上除了第二加热单元51（加热膜）以外的所有部件正常工作，制冷也正常工作；
2、然后在几个小时后内部温度达到稳定，然后根据这个时候机台主体1内部的温度来设定测量平台11的加热温度，比如稳定后大概26℃±0.1℃，那么测量平台11设定到26.5℃，这样测量平台11受热源12影响很小可以基本稳定在26.5℃；
3、然后安装在测量平台11上的镜头再单独设一块小加热膜，设定加热温度到26.7℃，也就是在比较稳定的环境中再单点稳定，从而使镜头温度稳定在±0.01℃。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半导体测量机台内部温度控制系统，用于半导体测量机台内部的温度控制，所述半导体测量机台包括机台主体(1)，所述机台主体(1)内部设置有测量平台(11)，测量平台(11)上具有多个热源(12)、至少一个光源(13)以及至少一个光学镜头(14)，其特征在于：
所述机台主体(1)内部围绕测量平台(11)设置有隔热空间(101)，所述隔热空间(101)的内侧为所述半导体测量机台的工作空间(102)；
所述机台主体(1)上设置有空气入口，所述空气入口处安装有进风加热组件(2)，由所述进风加热组件(2)将比外部环境温度高的空气输送往所述机台主体(1)的工作空间(102)内；
所述热源(12)及所述光源(13)上均设置有制冷组件(3)，所述制冷组件(3)包含与各所述热源(12)进行热传导的半导体制冷片(31)及用于控制半导体制冷片(31)的制冷控制器(32)；所述半导体制冷片(31)上连接用于将各所述热源(12)产生的热量排至所述机台主体(1)外部的散热模块(4)；
所述光学镜头(14)及测量平台(11)上均设置有第二加热单元(51)，所述第二加热单元(51)电性连接有第二加热控制器(52)，由第二加热单元(51)对所述光学镜头(14)及测量平台(11)加热，使所述光学镜头(14)处的温度高于所述测量平台(11)的温度，以降低所述热源(12)、光源(13)对所述光学镜头(14)的温度影响；
在所述进风加热组件(2)的均流板(24)、测量平台(11)、热源(12)、光源(13)、光学镜头(14)处均设置有测温单元(5)，由所述测温单元(5)对各部件的温度进行采集、反馈。
2.根据权利要求1所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于：所述机台主体(1)上具有外门板(15)，所述机台主体(1)内部设置有内门板(16)，所述内门板(16)的上部与所述机台主体(1)的顶部相连，所述内门板(16)的底部悬空设置在测量平台(11)的周围，由所述内门板(16)、外门板(15)及机台主体(1)之间构成围绕测量平台(11)设置的隔热空间(101)。
3.根据权利要求2所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于：所述进风加热组件(2)包含风机(21)、第一加热单元(22)及第一加热控制器(23)，所述风机(21)安装在机台主体(1)上，所述风机(21)用于将经由所述第一加热单元(22)加热的空气输送往所述机台主体(1)内部，在空气输送路径上设置有用于将由所述风机(21)吹往所述机台主体(1)内部的空气均匀分流的均流板(24)；所述第一加热控制器(23)与所述风机(21)、第一加热单元(22)电性连接，由所述第一加热控制器(23)将进入所述机台主体(1)内部的空气温度控制在比外部环境温度高。
4.根据权利要求3所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于：所述空气入口位于所述机台主体(1)的顶部，所述内门板(16)具有一倾斜坡度，所述倾斜坡度为从上到下朝外倾斜，使从机台主体(1)顶部吹入的风扩散至整个工作空间(102)内。
5.根据权利要求1所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于：所述散热模块(4)包括散热器(41)、风管(42)、抽排风扇(43)，所述半导体制冷片(31)上连接有散热器(41)，所述散热器(41)上连接风管(42)，风管(42)的出口处设置抽排风扇(43)，由抽排风扇(43)将各所述热源(12)、所述光源(13)产生的热量排至机台主体(1)外部。
6.根据权利要求1所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于：多个所述热源(12)包含有至少一个电机及至少一个控制板。
7.根据权利要求3所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于：所述第一加热单元(22)为加热棒或加热线圈，所述第二加热单元(51)为加热膜。
8.一种半导体测量机台内部温度控制方法，使用权利要求1至6任一项所述的一种半导体测量机台内部温度控制系统，其特征在于，所述温度控制方法包含以下步骤：
启动设备，打开半导体测量机台，开启风机(21)、第一加热单元(22)，设定进入所述机台主体(1)内部的空气温度高于外部环境温度；开启热源(12)、光源(13)上的制冷组件(3)；
稳定内部温度，等待机台主体(1)内部温度的稳定，设定机台主体(1)内部温度的机台稳定范围值，若机台主体(1)内部温度不在机台稳定范围值内，则继续等待机台主体(1)内部温度的稳定；若机台主体(1)内部温度在机台稳定范围值内，则进行下一步骤；
开启测量平台(11)加热，根据稳定内部温度后的测量平台(11)温度来设定平台加热温度，使平台加热温度大于稳定内部温度后的测量平台(11)的温度，然后开启测量平台(11)上的第二加热单元(51)；
稳定平台温度，等待加热后的测量平台(11)温度稳定，设定测量平台(11)温度的平台稳定范围值，若测量平台(11)温度不在平台稳定范围值内，则继续等待测量平台(11)温度的稳定；若测量平台(11)温度在平台稳定范围值内，则进行下一步骤；
开启镜头加热，根据稳定平台温度的测量平台(11)温度来设定镜头加热温度，使镜头加热温度大于稳定平台温度后的测量平台(11)温度，然后开启镜头上的第二加热单元(51)；
稳定镜头温度，等待加热后的镜头温度稳定，设定镜头温度的镜头稳定范围值，直到镜头温度在所述镜头稳定范围值内。
9.根据权利要求8所述的一种半导体测量机台内部温度控制方法，其特征在于：所述镜头稳定范围值的上下差值小于所述平台稳定范围值的上下差值，所述平台稳定范围值的上下差值小于所述机台稳定范围值的上下差值。
10.根据权利要求8所述的一种半导体测量机台内部温度控制方法，其特征在于：在执行所述稳定平台温度后，还执行对热源(12)温度稳定、光源(13)温度稳定；所述热源(12)温度稳定包含设定热源(12)稳定范围值，等待热源(12)处的温度在所述热源(12)稳定范围值内；所述光源(13)温度稳定包含设定光源(13)稳定范围值，等待光源(13)处的温度在所述光源(13)稳定范围值内。
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