CN116153842B - 用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置，测温方法包括：提供包括吸附盘的吸附装置，获取吸附盘上测温点的位置数据与温度数据并建立数据模型库；结合反距离加权插值公式的计算，得到吸附盘上任意点的温度数据。本发明的用于测温的吸附装置在半导体制程和测量过程中，第一次实现了实时监测吸附盘任意点的温度，在生产中随时反馈温度异常，最大限度保证生产的可靠性；测温方式不受生产环境因素的影响，也不占用过多的空间、时间和产线产能，通过高精度的算法配合，得到任意点准确的温度和温度变化；同时测温采用的光栅光纤耐高温、耐腐蚀，可以重复使用，从成本角度避免了用其它测量方式的高昂费用，具有很高的性价比。

Description

用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置。

背景技术

在半导体制程和测量，包括检测中，晶圆吸附装置是承载晶圆的重要部件。一般晶圆吸附装置通过负压吸附晶圆成为一个整体，在其下方的运动平台（Stage）上快速运动并精确定位，由于晶圆吸附装置直接接触晶圆，晶圆吸附装置的温度与晶圆温度一致性很高。在半导体制程和测量，包括检测中，需要随时测量监控晶圆的温度，这些区域一般是晶圆在集成电路制作和测量时候的空间，以下称为测温空间，测温空间对环境温度、压强、原料浓度等数值异常敏感，与设定值稍有差别，就会显著降低最后产品的良率。因此，在集成电路产线上，环境温度的获取和控制非常重要。

一些传统的温度测量方法，比如基于电阻的温度传感器、基于色温的温度传感器、基于热胀冷缩的温度测量，这些测量方法在测量区域布置传感器，可以获取测温区域的温度。但是传统测温方法在测温空间的使用会受到测量精度、测量时间、对已经建立的环境温度的破坏等方面的限制；这些传感器在测温区域的布置，减少了本就比较狭小的生产测量区域，对生产造成影响；同时集成电路生产线上时间很紧张，温度测量占用时间过多会显著降低产线的产能。

鉴于以上，有必要提出一种用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置，以解决现有技术在半导体制程和测量中温度测量困难的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置，以解决现有技术中在半导体制程和测量中温度测量困难的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种吸附装置的测温方法，所述吸附装置的测温方法包括：

S11：提供带有吸附盘的吸附装置，所述吸附盘表面设置有光栅光纤，所述光栅光纤上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘的测温点，用于测温；

S12：获取所述吸附盘上测温点的位置数据与温度数据，为获取所述吸附盘上测温点的位置数据还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系；

S13：根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库；

S14：根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温；

其中，建立所述坐标系的方法包括：

S21：所述吸附装置的吸附盘为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向；

S22：当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°；

所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；

公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0；

p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，p的取值方法包括：

S31：通过最大概然估计数据拟合确定p值：

假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为/>

;E_p与p多项式的函数关系

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，所述多项式为低阶多项式，m=2或3；

p值在

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，/>

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；

S32：实时调整p值：

在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。

可选地，所述吸附盘上的所述光栅光纤以同心圆的方式排布，任意相邻两个所述同心圆之间以弧线形式相接。

可选地，所述吸附盘上的所述光栅光纤的数量大于等于1。

可选地，所述吸附盘上还包括吸气孔及支撑脚，所述光栅光纤中的光栅在所述吸附盘上的部署位置需要避开所述吸气孔及所述支撑脚所在的位置。

本发明还提供一种用于测温的吸附装置，所述用于测温的吸附装置包括：

吸附装置单元，所述吸附装置单元包括吸附盘，所述吸附盘表面设置有光栅光纤，所述光栅光纤上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘的测温点，用于测温；

数据获取单元，用于获取所述吸附盘上测温点的位置数据与温度数据，为获取所述吸附盘上测温点的位置数据还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系；

数据构建单元，用于根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库；

温度确定单元，用于根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温；

其中，建立所述坐标系的方法包括：

所述吸附装置的吸附盘为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向；

当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°；

所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；

公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0；

p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，p的取值方法包括：

通过最大概然估计数据拟合确定p值：

假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为/>

;E_p与p多项式的函数关系

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，所述多项式为低阶多项式，m=2或3；

p值在

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，/>

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；

实时调整p值：

在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。

可选地，所述吸附盘上还包括吸气孔及支撑脚，所述光栅光纤中的光栅在所述吸附盘上的部署位置需要避开所述吸气孔及所述支撑脚所在的位置。

本发明还提供一种电子装置，所述电子装置包括：

存储器，所述存储器中存储有程序代码，所述程序代码与上述任意一项所述的吸附装置的测温方法相对应；

处理器，所述处理器用于执行所述程序代码；

显示器，所述显示器用于与所述存储器及所述处理器通信相连，用于显示所述吸附盘上任意点的位置数据与温度数据。

如上所述，本发明的用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置，具有以下有益效果：

本发明的吸附装置的测温方法主要提出一种在半导体制程和测量过程中的测温新方式，通过在所述吸附装置的吸附盘上设置光栅光纤，建立所述吸附盘的数据模型库，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，当然，所述吸附装置吸附的物品包括并不限于晶圆，也可得到吸附的任意物品上的温度数据；所述光栅光纤的抗干扰能力强，误差范围小，使得温度数据结果更贴合所述晶圆或其他物品的实际温度；本发明的用于测温的吸附装置在半导体制程和测量过程中，第一次实现了实时监测吸附盘任意点的温度，在生产中随时反馈温度异常，最大限度保证生产的可靠性；全程测量跟踪并给系统提供反馈和调节的方向，测温方式不受外界因素的影响，也不占用过多的空间、时间和产线产能，通过高精度的算法配合，得到任意点准确的温度和温度变化；同时测温采用的光栅光纤耐高温、耐腐蚀，可以重复使用，从成本角度避免了用其它测量方式的高昂费用，具有很高的性价比，有利于本发明的推广，此外，所述吸附装置的吸附装置的吸附盘是半导体设备内部固有的部件，在设备设计阶段可以很方便的集成所需要的软硬件的部署，所有软硬件在设计时就可以避免冗余，有效降低成本。

附图说明

图1显示为本发明的吸附装置的测温方法流程示意图。

图2显示为本发明的光栅光纤在吸附盘上的排布方式的示意图。

图3显示为本发明的建立坐标系的方法流程示意图。

图4显示为本发明的p的取值方法流程示意图。

10：吸附盘；20：光栅光纤；S11~S14、S21~S22、S31~S32：步骤。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个结构或特征与其他结构或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于……之间”表示包括两端点值。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本发明提供一种吸附装置的测温方法，所述吸附装置的测温方法包括：

如图1所示，首先进行步骤S11，提供带有吸附盘（Chuck）10的吸附装置，所述吸附盘10表面设置有光栅光纤20，所述光栅光纤20上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘10的测温点，用于测温。

这里需要说明的是，所述光栅光纤20任意点的曲率半径大于其所能承受的最小弯折曲率半径，其中，弯折曲率半径指的是所述光栅光纤在弯曲时不被损坏的最小曲率半径，所述光栅光纤20本质上是设置有光栅的光纤，假设所述光纤其自身所能承受的最小的弯折曲率半径为R，所述光栅光纤20的曲率半径至少大于R。所述光栅预设尺寸可根据实际需要进行设置，在此不做限制，所述光栅的数量是预设的，也可根据实际需要进行设置，在此不做限制。所述光栅光纤20设置于所述吸附盘10上的方式并不受限制，可以使用陶瓷胶黏附于所述吸附盘10上，也可以在所述吸附盘10上设置凹槽，将所述光栅光纤20嵌入于所述凹槽内，也可根据实际需要进行设置，只要能将所述光栅光纤20固定于所述吸附盘10上即可。

本实施例的所述光栅光纤的工作原理为：从所述光栅光纤20的一端注入一束白光，所述白光通过所述光栅光纤20时，可根据所述光栅的预设尺寸，对应的某一频率会被反射，造成继续向前传播的所述白光缺失某一频率，可以透射的光形成类似原子吸收谱的光谱结构，被吸收的频率主要由所述光栅的尺寸决定，而原子吸收谱的频率是原子内部能级决定，因此原子吸收谱不会因为外界的温度等因素改变，而所述光栅光纤20的吸收光谱由于受温度的影响，造成所述光栅尺寸发生变化，反射光频率随之变化，最终吸收光谱移动，吸收光谱的变化与温度的变化可以建立函数关系。

如图2所示，作为示例，所述吸附盘10上的所述光栅光纤20以同心圆的方式排布，任意相邻两个所述同心圆之间以弧线形式相接。

所述光栅光纤20可以在满足任意点的曲率半径大于其所能承受的最小弯折曲率半径的条件下以任意排布方式设置于所述吸附盘10上，可以是直线型或者曲线型，本实施例中需要多个所述测温点来进行测温，以获取后续步骤的数据模拟库，优选采用以同心圆的排布方式盘绕于所述吸附盘10上，任意相邻两个所述同心圆以厘米间隔，且任意相邻两个所述同心圆之间以弧线形式相接，在需要测量温度的地方安排所述光栅光纤20经过，并预先在光纤上需要测量温度的位置刻上光栅即可，实现多个所述测温点的设置。此外，所述同心圆的排布方式，对称性强，有利于后续所述温度数据的获取及计算，也有利于生成所述吸附盘10表面的的轮廓图，所述光栅光纤20上的所述光栅位置的设置，可以是相同预设距离处设置所述光栅，也可以不同预设距离处设置所述光栅，可根据实际需要进行设置，在此不做限制，本实施例中以对称的形式设置，便于所述测温点位置数据与温度数据的获取与管理。此外，所述光栅光纤20在所述吸附盘10上以同心圆的排布方式排布时，只进不出，起点端为所述吸附盘10边缘的任意位置，终点端为所述吸附盘10的中心位置，这样的排布方式不需要考虑出现，布线简单，并且在测量反射光谱时，通过光分光器将入射光和反射光分隔开，信号也不易受损。

作为示例，所述吸附盘10上的所述光栅光纤20的数量大于等于1。

为了获取足够数量的所述测温点，可以设置多条所述光栅光纤20设置于所述吸附盘10上。这里需要说明的是，多条所述光栅光纤20的型号需要保持一直，以避免获取的温度数据存在误差。因为所述光栅光纤20就是一根很纤细的玻璃，在长度上可以很长，但是直径可以做得很小，在弯折时易断裂，1条所述光栅光纤20的设置可能会发生损伤，造成整个温度数据获取的中断，多条所述光栅光纤20的设置也可以避免此类问题的发生。当然，具体所述光栅光纤20的数量设置，可根据实际需要进行设置，在此不做限制。

作为示例，所述吸附盘10上还包括吸气孔及支撑脚，所述光栅光纤20中的光栅在所述吸附盘10上的部署位置需要避开所述吸气孔及所述支撑脚所在的位置。

所述吸气孔在所述吸附盘上是镂空的孔洞，用于真空吸附晶圆或其他物品，若所述光栅的部署位置经过所述吸气孔，极有可能会被真空吸附吸断或损伤，造成测温中断的问题；所述支撑脚的设置一般为可弹出的设置，若所述光栅的部署位置经过所述支撑脚的位置，会被可弹出的所述支撑脚折断，同样造成测温中断的问题。所述光栅光纤20在所述吸附盘10上以同心圆的排布方式排布时，因其对称的圆形排布，对称的所述光栅排布，更有利于避开所述吸附盘10上的所述吸气孔及所述支撑脚。

如图1所示，接着进行步骤S12，获取所述吸附盘10上测温点的位置数据与温度数据。

作为示例，为获取所述吸附盘10上测温点的位置数据前还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系，以建立的坐标系来获得所述吸附盘10上测温点的具体位置数据。

如图3所示，作为示例，建立所述坐标系的方法包括：

首先进行步骤S21，所述吸附装置的吸附盘10为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台（Stage）带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向。

接着进行步骤S22，当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘10的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘10的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°。

当建立所述坐标系为直角坐标系时，以所述吸附盘10的中心为坐标原点，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同，过所述原点的垂直线沿所述y轴沿顺时针方向旋转90°为x轴正向，所述测温点的位置数据依次为：（x₁，y₁），（x₂，y₂），…，（x_i，y_i），…，（x_n，y_n），所述温度数据的获取，可以将所述光栅光纤20直接与光纤测温仪相连接，利用所述光栅光纤20的工作原理，直接获取所述测温点的温度数据，分别为：T₁，T₂，…，T_i，…，T_n，这里的温度数据分别对应相应的位置数据。

当建立所述坐标系为极坐标系时，以所述吸附盘10的中心为坐标原点，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°，所述测温点的位置数据依次为：（ρ₁，θ₁），（ρ₂，θ₂），…，（ρ_i，θ_i），…，（ρ_n，θ_n），所述温度数据的获取，可以将所述光栅光纤20直接与光纤测温仪相连接，利用所述光栅光纤20的工作原理，直接获取的所述测温点的温度数据，分别为：T₁，T₂，…，T_i，…，T_n，这里的温度数据分别对应相应的位置数据。

如图1所示，接着进行步骤S13，根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库。

根据步骤S12中所获得的位置数据与所述温度数据，可建立数据模型库，以直角坐标系为例，建立的数据模型库为：{[x₁，y₁，T₁]，[x₂，y₂，T₂]，…，[x_i，y_i，T_i]，…，[x_n，y_n，T_n]}，这里的[x_i，y_i，T_i]是在坐标点（x_i，y_i）处测量得到的温度T_i；以极坐标系为例，建立的数据模型库为：{[ρ₁，θ₁，T₁]，[ρ₂，θ₂，T₂]，…，[ρ_i，θ_i，T_i]，…，[ρ_n，θ_n，T_n]}，这里的[ρ_i，θ_i，T_i]是在坐标点（ρ_i，θ_i）处测量得到的温度T_i。

如图1所示，最后进行步骤S14，根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘10上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘10在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温。

作为示例，所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；

公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0，若所述任意点与第i个所述测温点的位置相同，那么第i个所述测温点的数值权重为1，其他点的权重为0。

以直角坐标系的数据模型库为例，所述任意点的位置数据为（x，y），相近的第i个所述测温点的位置数据为（x_i，y_i），在平面彼此距离较近的连续物理量的相似度要比距离较远的相似度高，这里的距离是欧氏距离，也即所述任意点与第i个所述测温点的位置距离：

。

以极坐标系的数据模型库为例，所述任意点的位置数据为（ρ，θ），相近的第i个所述测温点的位置数据为（ρ_i，θ_i），在空间彼此距离较近的连续物理量的相似度要比距离较远的相似度高，这里的距离是欧氏距离，也即所述任意点与第i个所述测温点的位置距离：

。

如图4所示，p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，为了所述任意点的温度数据更加准确，减小误差，可以对p的取值重新进行合适的选取，p的取值方法包括：

首先进行步骤S31，通过最大概然估计数据拟合确定p值：

假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为/>

;E_p与p多项式的函数关系

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，高阶多项式拟合会出现边缘龙格现象，所述多项式优选为低阶多项式，m=2或3；p值在

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；

接着进行步骤S32，实时调整p值：

在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。

确定好p的具体数值之后，就可以通过结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘10上任意点的温度数据，且数据更加准确，误差小。

按照此方法，可以获取所述吸附盘10上任意点的温度数据。

本实施例的吸附装置的测温方法主要提出一种在半导体制程和测量过程中的测温新方式，通过在所述吸附装置的吸附盘10上设置光栅光纤20，建立所述吸附盘10的数据模型库，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘10上任意点的温度数据，当然，所述吸附装置吸附的物品包括并不限于晶圆，也可得到吸附的任意物品上的温度数据；所述光栅光纤20的抗干扰能力强，误差范围小，使得温度数据结果更贴合所述晶圆的实际温度。

实施例二

本实施例提供一种用于测温的吸附装置，所述用于测温的吸附装置包括：

吸附装置单元，所述吸附装置单元包括吸附盘，所述吸附盘表面设置有光栅光纤，所述光栅光纤上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘的测温点，用于测温；

数据获取单元，用于获取所述吸附盘上测温点的位置数据与温度数据，为获取所述吸附盘上测温点的位置数据还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系；

数据构建单元，用于根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库；

温度确定单元，用于根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温；

其中，建立所述坐标系的方法包括：

所述吸附装置的吸附盘为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向；

当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°；

所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；

公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0；若所述任意点与第i个所述测温点的位置相同，那么第i个所述测温点的数值权重为1，其他点的权重为0；

p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，p的取值方法包括：

通过最大概然估计数据拟合确定p值：

假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为/>

;E_p与p多项式的函数关系

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，高阶多项式拟合会出现边缘龙格现象，所述多项式优选为低阶多项式，m=2或3；p值在

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；

实时调整p值：

在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。

作为示例，所述吸附盘上还包括吸气孔及支撑脚，所述光栅光纤中的光栅在所述吸附盘上的部署位置需要避开所述吸气孔及所述支撑脚所在的位置。

本实施例的用于测温的吸附装置在半导体制程和测量过程中，第一次实现了实时监测所述晶圆或其他物品任意点的温度，在生产中随时反馈温度异常，最大限度保证生产的可靠性；全程测量跟踪并给系统提供反馈和调节的方向，测温方式不受外界因素的影响，也不占用过多的空间、时间和产线产能，通过高精度的算法配合，得到任意点准确的温度和温度变化；同时测温采用的光栅光纤耐高温、耐腐蚀，可以重复使用，从成本角度避免了用其它测量方式的高昂费用，具有很高的性价比，有利于本发明的推广，此外，所述吸附盘是半导体设备内部固有的部件，在设备设计阶段可以很方便的集成所需要的软硬件的部署，所有软硬件在设计时就可以避免冗余，有效降低成本。

实施例三

本实施例提供一种电子装置，所述电子装置包括：

存储器，所述存储器中存储有程序代码，所述程序代码与上述实施例一中任意一项所述的吸附装置的测温方法相对应；

处理器，所述处理器用于执行所述程序代码；

显示器，所述显示器用于与所述存储器及所述处理器通信相连，用于显示所述吸附盘上任意点的位置数据与温度数据。

综上所述，本发明提供一种用于测温的吸附装置及其测温方法、电子装置，所述吸附装置的测温方法包括：S11：提供带有吸附盘的吸附装置，所述吸附盘表面设置有光栅光纤，所述光栅光纤上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘的测温点，用于测温；S12：获取所述吸附盘上测温点的位置数据与温度数据，为获取所述吸附盘上测温点的位置数据还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系；S13：根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库；S14：根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温；其中，建立所述坐标系的方法包括：S21：所述吸附装置的吸附盘为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向；S22：当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°；所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0；p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，p的取值方法包括：

S31：通过最大概然估计数据拟合确定p值：假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为

;E_p与p多项式的函数关系/>

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，所述多项式为低阶多项式，m=2或3；p值在/>

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；S32：实时调整p值：在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。本发明的吸附装置的测温方法主要提出一种在半导体制程和测量过程中的测温新方式，通过在所述吸附装置的吸附盘上设置光栅光纤，建立所述吸附盘的数据模型库，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，当然，所述吸附装置吸附的物品包括并不限于晶圆，也可得到吸附的任意物品上的温度数据；所述光栅光纤的抗干扰能力强，误差范围小，使得温度数据结果更贴合所述晶圆或其他物品的实际温度；本发明的用于测温的吸附装置在半导体制程和测量过程中，第一次实现了实时监测吸附盘任意点的温度，在生产中随时反馈温度异常，最大限度保证生产的可靠性；全程测量跟踪并给系统提供反馈和调节的方向，测温方式且不受外界因素的影响，也不占用过多的空间、时间和产线产能，通过高精度的算法配合，得到任意点准确的温度和温度变化；同时测温采用的光栅光纤耐高温、耐腐蚀，可以重复使用，从成本角度避免了用其它测量方式的高昂费用，具有很高的性价比，有利于本发明的推广，此外，所述吸附盘是半导体设备内部固有的部件，在设备设计阶段可以很方便的集成所需要的软硬件的部署，所有软硬件在设计时就可以避免冗余，有效降低成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种吸附装置的测温方法，其特征在于，所述吸附装置的测温方法包括：

S11：提供带有吸附盘的吸附装置，所述吸附盘表面设置有光栅光纤，所述光栅光纤上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘的测温点，用于测温；

S12：获取所述吸附盘上测温点的位置数据与温度数据，为获取所述吸附盘上测温点的位置数据还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系；

S13：根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库；

S14：根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温；

其中，建立所述坐标系的方法包括：

S21：所述吸附装置的吸附盘为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向；

S22：当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°；

所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；

公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0；

p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，p的取值方法包括：

S31：通过最大概然估计数据拟合确定p值：

假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为/>

;E_p与p多项式的函数关系

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，所述多项式为低阶多项式，m=2或3；

p值在

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，/>

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；

S32：实时调整p值：

在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。

2.根据权利要求1所述的吸附装置的测温方法，其特征在于：所述吸附盘上的所述光栅光纤以同心圆的方式排布，任意相邻两个所述同心圆之间以弧线形式相接。

3.根据权利要求1所述的吸附装置的测温方法，其特征在于：所述吸附盘上的所述光栅光纤的数量大于等于1。

4.根据权利要求1所述的吸附装置的测温方法，其特征在于：所述吸附盘上还包括吸气孔及支撑脚，所述光栅光纤中的光栅在所述吸附盘上的部署位置需要避开所述吸气孔及所述支撑脚所在的位置。

5.一种用于测温的吸附装置，其特征在于，所述用于测温的吸附装置包括：

吸附装置单元，所述吸附装置单元包括吸附盘，所述吸附盘表面设置有光栅光纤，所述光栅光纤上设置有光栅，所述光栅为所述吸附盘的测温点，用于测温；

数据获取单元，用于获取所述吸附盘上测温点的位置数据与温度数据，为获取所述吸附盘上测温点的位置数据还包括建立坐标系，所述坐标系为直角坐标系或极坐标系；

数据构建单元，用于根据所述位置数据与所述温度数据建立所述吸附盘的数据模型库；

温度确定单元，用于根据所述数据模型库的位置数据，结合反距离加权插值公式的计算，得到所述吸附盘上任意点的温度数据，在制程工艺进行过程中按照用户需求随时进行测量，没有延时的得到指定点的温度数据，以此实现所述吸附盘在制程工艺中针对在不同环境工艺下的实时测温；

其中，建立所述坐标系的方法包括：

所述吸附装置的吸附盘为一个圆盘，所述吸附装置由其下方的运动平台带动，所述运动平台具有自身的运动方向，包括Y轴方向；

当建立直角坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述直角坐标系的y轴正向与所述运动平台的Y轴方向相同；当建立极坐标系时，坐标原点为所述吸附盘的中心，所述极坐标系的极轴为所述运动平台的Y轴方向沿顺时针方向旋转90°；

所述反距离加权插值公式具体为：

；/>

；

公式中，i为所述测温点，T为所述任意点的温度数据，T_i为第i个所述测温点的温度数据，W_i为数值权重，d_i为所述任意点与第i个所述测温点的位置距离，p的取值大于等于0；

p的取值与所述任意点的温度数据测量误差有关，p的取值方法包括：

通过最大概然估计数据拟合确定p值：

假设共有n个所述测温点，在p=0，1，2，3…的条件下，其余n-1个所述测温点通过上述所述反距离加权插值公式计算第k个所述测温点的温度数据，其中，k=1，2，3，…，n；计算第k个所述测温点的温度数据与步骤S12中获得的温度数据的温度偏差平方为

，且n个所述测温点的温度偏差平方总和为/>

;E_p与p多项式的函数关系

，其中，m为多项式的阶数，C_i为待定系数，通过最小二乘法计算可得，其中，所述多项式为低阶多项式，m=2或3；

p值在

处出现，当m=2时，/>

为一阶多项式2C₂p+C₁=0，/>

；当m=3时，/>

为二阶多项式3C₃p²+2C₂p+C₁=0，/>

，且此时的p值需要代回/>

，E_p是最小值时的p值为最终p值；

实时调整p值：

在不同制程工艺中，需要获取不同的所述温度数据，所述吸附盘上整个平面的所述温度数据的分布有差别，每次变化条件后，需要重新计算新的p值，以保证每次获取的所述温度数据误差最小。

6.根据权利要求5所述的用于测温的吸附装置，其特征在于：所述吸附盘上还包括吸气孔及支撑脚，所述光栅光纤中的光栅在所述吸附盘上的部署位置需要避开所述吸气孔及所述支撑脚所在的位置。

7.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

存储器，所述存储器中存储有程序代码，所述程序代码与如权利要求1~4中任意一项所述的吸附装置的测温方法相对应；

处理器，所述处理器用于执行所述程序代码；

显示器，所述显示器用于与所述存储器及所述处理器通信相连，用于显示所述吸附盘上任意点的位置数据与温度数据。

Images