CN117012661A - SiC晶圆退火工艺的温度监控方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法、装置、设备及存储介质，属于半导体加工技术领域。该方法包括：获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度；将晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺；测量晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值；基于粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定退火工艺腔的实际退火温度。利用SiC晶圆高温退火后表面会有部分Si析出导致表面粗糙度变化的特性，解决SiC晶圆高温退火温度无法监控的问题，达到监控高温炉管控温性能、便于调整工艺温度的效果，且无需给监控片生长氧化层或注入离子，监控流程简单易操作。
Description
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域，特别涉及一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在半导体加工过程中，炉管的高温退火工艺，使用惰性气体(一般使用氮气)作为工艺气体，工艺的目的是对晶圆进行退火和杂质激活，并不生长或淀积薄膜，因此难以对工艺过程实现实时监控。而温度是高温退火工艺极其重要的指标，如果不及时监控退火工艺实际温度的变化情况，可能会造成整管产品电学参数的失效，从而降低成品率。因此，严格监控工艺腔的温度非常重要。
传统的硅基晶圆炉管退火温度监控的方法通常有两种，一种是采用光片在氧气氛1105℃下通过生成的氧化层的厚度监控工艺腔的温度，另一种方法是在光片上注入一定剂量的离子，通过高温退火激活离子，测量激活后的控片的方块电阻监控工艺腔的温度。
然而，在SiC晶圆加工过程中，由于SiC高温退火温度达到1700℃，通过生成氧化层的方式监控工艺腔温度难以实现。对于通过高温退火激活掺杂离子测量方块电阻的方式，SiC晶圆上的方块电阻难以测量，且注入离子激活率较高时方块电阻变化不大，难以有效监控工艺腔退火温度变化情况。故监控硅基晶圆退火炉温度的方法对于SiC晶圆高温退火工艺参考性不高，难以简单转用在SiC晶圆的退火过程中。目前量产的SiC晶圆高温退火工艺，没有在线监控该工艺实际温度的方法，无法保障退火实际温度的准确性，属于SiC半导体产品加工工艺中的盲点。
发明内容
本申请提供了一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法、装置、设备及存储介质，能够解决SiC晶圆高温退火温度无法监控的问题。该技术方案如下：
一方面，本申请实施例提供了一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法，包括：
获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度；
将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺；
获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值；
基于所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定所述退火工艺腔的实际退火温度。
可选的，所述获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度，包括：
获取所述晶圆监控片在退火前的正面粗糙度和背面粗糙度；
所述获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值，包括：
获取所述晶圆监控片在退火后的正面粗糙度和背面粗糙度；
基于退火前后所述晶圆监控片正面粗糙度的变化量和背面粗糙度的变化量，确定所述粗糙度变化值。
可选的，所述晶圆监控片包括至少一对正面监控片和至少一对背面监控片；
所述获取所述晶圆监控片在退火前的正面粗糙度和背面粗糙度，包括：
获取退火前所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度；
所述获取所述晶圆监控片在退火后的正面粗糙度和背面粗糙度，包括：
获取退火后所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度；
所述基于退火前后所述晶圆监控片的正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值，包括：
基于退火前后所述正面监控片的正面粗糙度变化量和所述背面监控片的背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值。
可选的，所述将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，包括：
将所述正面监控片正面相对置于相邻的两个位置中，并将所述背面监控片背面相对置于相邻的两个位置中，所述正面监控片与所述背面监控片之间相隔m个位置，m表示预设数量，m为正整数；
将放置完成的所述晶圆监控片送入所述退火工艺腔。
可选的，所述基于退火前后所述正面监控片的正面粗糙度变化量和所述背面监控片的背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值，包括：
基于所述正面粗糙度变化量和正面粗糙度权重，以及所述背面粗糙度变化量和背面粗糙度权重，计算得到所述粗糙度变化值，其中，所述正面粗糙度权重大于所述背面粗糙度权重。
可选的，所述获取退火前所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度，包括：
获取退火前所述正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前所述正面监控片的正面粗糙度；
获取退火前所述背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前所述背面监控片的背面粗糙度；
所述获取退火后所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度，包括：
获取退火后所述正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后所述正面监控片的正面粗糙度；
获取退火后所述背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后所述背面监控片的背面粗糙度。
可选的，所述获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度之前，所述方法还包括：
在预设温度区间内设置退火温度实验点；
针对每个退火温度实验点，分别获取晶圆测试片在退火前后的表面粗糙度，得到各个退火温度实验点对应的粗糙度变化值；
基于所述退火温度实验点与所述粗糙度变化值的对应关系进行曲线拟合，得到所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系。
可选的，所述基于所述退火温度实验点与所述粗糙度变化值的对应关系进行拟合，得到表面粗糙度与退火温度之间的对应关系，包括：
基于所述退火温度实验点对应的所述粗糙度变化值进行曲线拟合，得到关系曲线；
对所述关系曲线进行拟合得到所述退火温度与所述粗糙度变化值的关系表达式。
可选的，所述关系表达式包括：
y＝5*10-6*e0.0091x
其中，y表示粗糙度变化值，x表示退火温度。
另一方面，本申请实施例提供了一种SiC晶圆退火工艺的温度监控装置，包括：
获取模块，用于获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度；
退火模块，用于将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺；
所述获取模块，还用于获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值；
确定模块，用于基于所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定所述退火工艺腔的实际退火温度。
另一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述方面所述的方法。
另一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如上述方面所述的方法。
本申请提供的技术方案至少包括以下有益效果：
本申请提供的一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法、装置、设备及存储介质，利用SiC晶圆高温退火后表面会有部分Si析出导致表面粗糙度变化的特性，通过获取退火前后晶圆表面的粗糙度变化量，确定工艺的实际退火温度，解决SiC晶圆高温退火温度无法监控的问题，达到监控高温炉管控温性能、便于调整工艺温度的效果。且无需给监控片生长氧化层或注入离子，监控流程简单易操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
图1是本申请一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图；
图2是本申请另一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图；
图3是本申请一个示例性实施例提供的粗糙度测量点的示意图；
图4是本申请一个示例性实施例提供的正面监控片的摆放方式示意图；
图5是本申请一个示例性实施例提供的背面监控片的摆放方式示意图；
图6是本申请另一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图；
图7是本申请另一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图；
图8是本申请一个示例性实施例提供的粗糙度变化值随温度变化的曲线图；
图9是本申请一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控装置的结构框图；
图10是本申请一个示例性实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图。该方法包括如下步骤：
步骤101，获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度。
经实验发现，SiC晶圆高温退火后表面会有少量Si析出导致粗糙度变化，且不同温度下Si析出程度不同，进而导致晶圆表面粗糙度不同。本申请实施例通过测量退火前后晶圆监控片表面粗糙度的变化情况确定其实际退火温度。
在一种可能的实施方式中，电子设备首先获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度。表面粗糙度可以由技术人员手动输入电子设备，其中技术人员可利用粗糙度测量仪直接测量晶圆监控片表面的粗糙度。表面粗糙度也可以是由电子设备自动从粗糙度测量仪处读取得到。
在半导体生产工艺中，涉及到的晶圆，可分为产品片和控挡片，监控片即为控挡片的一种，专用于监控产品或者机台的工艺状况。因此本申请实施例中的晶圆监控片是指用于确定实际退火温度的SiC晶圆监控片。
步骤102，将晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺。
对晶圆监控片的退火工艺应与实际加工过程的退火工艺步骤、参数一致，以测得实际退火工艺的温度与工艺腔的设定温度之间的偏差，监控高温炉管的控温性能。在一种可能的实施方式中，电子设备向智能运输设备、智能机器人等发送控制指令，控制将晶圆监控片置于退火工艺腔内，并执行退火工艺。
可选的，晶圆监控片可以单独进机台进行温度测定，也可以与产品一同进机台，在工艺制造过程中进行温度测定。可选的，电子设备可以按照预设时间间隔(例如一周)或者工艺次数间隔，进行一次温度监控。
步骤103，获取晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值。
退火工艺完成后，电子设备可控制智能运输设备、智能机器人等取出晶圆监控片，再次获取其表面粗糙度。基于退火前的表面粗糙度和退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值。
可选的，粗糙度变化值为退火前的表面粗糙度与退火后的表面粗糙度之差。
步骤104，基于粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定退火工艺腔的实际退火温度。
在一种可能的实施方式中，技术人员在进行退火温度监控之前，首先进行相关性实验。通过实测在不同退火温度下进行退火的晶圆表面粗糙度变化量，拟合获得退火温度与粗糙度变化值的对应关系。从而在实际工艺阶段，可以基于测量得到的粗糙度变化值，确定出实际退火温度，判断实际退火温度与设定温度之间的偏差，实现对高温炉管控温性能的确定。
综上所述，本申请提供的一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法，利用SiC晶圆高温退火后表面会有部分Si析出导致表面粗糙度变化的特性，通过获取退火前后晶圆表面的粗糙度变化量，确定工艺的实际退火温度，解决SiC晶圆高温退火温度无法监控的问题，达到监控高温炉管控温性能、便于调整工艺温度的效果。且无需给监控片生长氧化层或注入离子，监控流程简单易操作。
SiC晶圆正面和背面晶面结构原子排布不同，经实验发现，高温下晶圆正面和背面的粗糙度变化情况不一致。因此为了使温度测量结果更加精准，本申请实施例分别测量退火前后晶圆监控片的正面粗糙度和背面粗糙度，综合两种粗糙度确定其粗糙度变化值。
在一种可能的实施方式中，上述步骤101具体包括如下步骤：
步骤一，获取晶圆监控片在退火前的正面粗糙度和背面粗糙度。
上述步骤103中获取晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值，具体包括如下步骤：
步骤三，获取晶圆监控片在退火后的正面粗糙度和背面粗糙度。
步骤四，基于退火前后晶圆监控片的正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量，确定粗糙度变化值。
在进行退火工艺之前，电子设备分别获取晶圆监控片正面的粗糙度Ra正和背面的粗糙度Ra背，并在退火工艺结束后，再次获取晶圆监控片正面的粗糙度Ra正’和背面的粗糙度Ra背’。进而可得到退火前后晶圆监控片正面粗糙度变化量ΔRa正，以及背面粗糙度变化量ΔRa背。
示意性的，正面粗糙度变化量ΔRa正＝Ra正’-Ra正，背面粗糙度变化量ΔRa背＝Ra背’-Ra背。
在一种可能的实施方式中，为了避免退火工艺时反应腔内SiC晶圆监控片正反面的相互影响，本申请实施例提出晶圆监控片包括至少一对正面监控片和至少一对背面监控片。其中，正面监控片的正面相对放置，背面监控片的背面相对放置，且正面监控片与背面监控片之间相隔一定距离。
请参考图2，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图。该方法包括如下步骤：
步骤201，获取退火前正面监控片的正面粗糙度以及背面监控片的背面粗糙度。
本申请实施例采用至少两组晶圆监控片进行温度监控。其中，至少一组正面监控片用于测量晶圆正面在退火前后的粗糙度变化情况，至少一组背面监控片用于测量晶圆背面在退火前后的粗糙度变化情况。最终电子设备基于正面粗糙度变化情况和背面粗糙度变化情况综合确定晶圆的粗糙度变化值，进而确定实际退火温度。因此，电子设备在进行退火工艺前首先需要获取正面监控片的正面粗糙度以及背面监控片的背面粗糙度。
在一种可能的实施方式中，技术人员可选择多个测量点测量粗糙度，电子设备获取各个测量点的测量粗糙度并通过计算平均值的方式，使测量结果更加准确。步骤201具体包括如下步骤：
步骤201a，获取退火前正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前正面监控片的正面粗糙度。
步骤201b，获取退火前背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前背面监控片的背面粗糙度。
退火前正面粗糙度Ra正为正面对正面的相邻两片晶圆上若干个正面测点位置的粗糙度的平均值，退火前背面粗糙度Ra背为背面对背面的相邻两片晶圆上若干个背面测点位置的粗糙度的平均值，以此提高测得的粗糙度的稳定性。
可选的，测点数量和位置可以是随机选取的，也可以是根据一定规律选择和设定的。比如，在晶圆上选取5个测点，设置方式可以是：1个测点位于晶圆的中心点、另外4个点均匀对称设置在晶圆的十字对称线上(如图3所示)；或者5个测点均匀分布在晶圆的一条直径上；或者5个测点距离中心点的距离呈等差数列等。
步骤202，将正面监控片正面相对置于相邻的两个位置中，并将背面监控片背面相对置于相邻的两个位置中。
如图4所示，一组SiC晶圆监控片正面对正面相邻放置，为正面监控片。如图5所示，一组SiC晶圆监控片背面对背面相邻放置，为背面监控片。
其中，为了进一步降低监控片正方面之间的影响，正面监控片与背面监控片之间相隔m个位置放置，m表示预设数量，m为正整数。
示意性的，正面监控片与背面监控片之间可相隔25至150个位置放置，优选相隔75个位置放置。
步骤203，将放置完成的晶圆监控片送入退火工艺腔。
晶圆监控片进入工艺腔后，在设定温度下进行退火工艺，该设定温度可根据需要进行选择。
步骤204，获取退火后正面监控片的正面粗糙度以及背面监控片的背面粗糙度。
相应的，电子设备可通过获取多个测量点测量退火后的表面粗糙度，并计算平均值的方式，使测量结果更加准确。步骤204具体包括如下步骤：
步骤204a，获取退火后正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后正面监控片的正面粗糙度。
步骤204b，获取退火后背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后背面监控片的背面粗糙度。
退火后正面粗糙度Ra正’为正面对正面的相邻两片晶圆上若干个正面测点位置的粗糙度的平均值，退火后背面粗糙度Ra背’为背面对背面的相邻两片晶圆上若干个背面测点位置的粗糙度的平均值，以此提高测得的粗糙度的稳定性。
可选的，测点数量和位置可以是随机选取的，也可以是根据一定规律选择和设定的。比如，在晶圆上选取5个测点，设置方式可以是：1个测点位于晶圆的中心点、另外4个点均匀对称设置在晶圆的十字对称线上(如图3所示)；或者5个测点均匀分布在晶圆的一条直径上；或者5个测点距离中心点的距离呈等差数列等。
步骤205，基于退火前后正面监控片的正面粗糙度变化量和背面监控片的背面粗糙度变化量，确定粗糙度变化值。
电子设备确定正面粗糙度的变化量ΔRa正以及背面粗糙度的变化量ΔRa背后，综合两者确定晶圆监控片的粗糙度变化值。示意性的，粗糙度变化值为正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量的平均值或加权平均值。
SiC晶圆正面通常称为硅面，背面称为碳面，两个面的粗糙度不一致。通常SiC晶圆正面粗糙度的工艺规格较背面高，退火过程中，正面和背面粗糙度的变化程度也不一致，因此本申请实施例中分别为正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量设置权重，且正面粗糙度变化量更高，以调控变化程度不一致对结果的影响。步骤205具体包括如下步骤：
步骤205a，基于正面粗糙度变化量和正面粗糙度权重，以及背面粗糙度变化量和背面粗糙度权重，计算得到粗糙度变化值，其中，正面粗糙度权重大于背面粗糙度权重。
具体的，正面粗糙度权重与背面粗糙度权重之比为2：1。
步骤206，基于粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定退火工艺腔的实际退火温度。
步骤206的具体实施方式可参考上述步骤104，本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例中，通过同时监控晶圆监控片正面和背面的粗糙度变化情况，综合确定晶圆监控片的粗糙度变化值，解决正背面原子排布不同导致粗糙度变化程度不同的问题，并且，采用监控片正面对正面、背面对背面的方式，避免反应腔内晶圆监控片正反面的相互影响，此外，采用测量多点的粗糙度并计算平均值的方式降低误差，能够提高温度测量的准确性。
在一种可能的实施方式中，在进行温度监控之前，电子设备首先通过实验数据确定晶圆的粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系。请参考图6，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图。在上述实施例中的步骤101之前，该方法还包括如下步骤：
步骤601，在预设温度区间内设置退火温度实验点。
在一种可能的实施方式中，电子设备可基于退火工艺常用的温度区间，生成退火温度实验点，获取各实验点温度对应的粗糙度变化值。
示意性的，在1600℃至1800℃的区间内，每隔50℃设置一个退火温度实验点，即分别在1600℃、1650℃、1700℃、1750℃、1800℃的退火温度下，按照工艺需求进行5次退火试验。
步骤602，针对每个退火温度实验点，分别获取晶圆测试片在退火前后的表面粗糙度，得到各个退火温度实验点对应的粗糙度变化值。
技术人员可利用粗糙度测量仪直接测量晶圆测试片表面的粗糙度。其中，晶圆测试片是指用于进行相关性实验所采用的晶圆片，与实际产品晶圆片的材质相同。
可选的，粗糙度变化值为退火前的表面粗糙度与退火后的表面粗糙度之差。
步骤603，基于退火温度实验点与粗糙度变化值的对应关系进行拟合，得到粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系。
通过测量多个实验点下晶圆测试片的粗糙度变化值，可得到多组粗糙度变化值与退火温度的数据对。基于得到的数据进行相关度拟合，获取粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系。进而在上述实际温度监控阶段，可以测量晶圆监控片的粗糙度变化值，代入该对应关系中，得到实际退火温度，以判断高温炉管的控温性能。
请参考图7，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的流程图。该方法包括如下步骤：
步骤701，在预设温度区间内设置退火温度实验点。
步骤701的具体实施方式可以参考上述步骤601，本申请实施例在此不再赘述。
步骤702，针对每个退火温度实验点，获取退火前正面测试片的正面粗糙度以及背面测试片的背面粗糙度。
同样的，由于SiC晶圆正面和背面晶面结构原子排布不同，高温下晶圆正面和背面的粗糙度变化情况不一致。因此为了使曲线拟合关系更加精准，本申请实施例分别获取退火前后晶圆测试片的正面粗糙度和背面粗糙度，综合两种粗糙度确定其粗糙度变化值。为了避免退火工艺时反应腔内SiC晶圆监控片正反面的相互影响，本申请实施例提出晶圆监控片包括至少一对正面监控片和至少一对背面监控片。其中，正面监控片的正面相对放置，背面监控片的背面相对放置，且正面监控片与背面监控片之间相隔一定距离。
具体的，针对每个退火温度实验点，设置两组SiC晶圆测试片，一组SiC晶圆监控片正面对正面相邻放置，为正面测试片；另一组SiC晶圆测试片背面对背面相邻放置，为背面测试片。两组测试片在工艺腔内相隔25-150个位置，优选75个位置。除退火温度外，其他条件均保持一致。在设定的退火温度下，按照预设的退火工艺进行退火，获取退火前后的正面测试片的正面粗糙度以及背面测试片的背面粗糙度。
在一种可能的实施方式中，测试阶段的粗糙度同样采用多点测量取均值的方式降低误差。退火前正面粗糙度Ra正为正面对正面的相邻两片晶圆上若干个正面测点位置的粗糙度的平均值，退火前背面粗糙度Ra背为背面对背面的相邻两片晶圆上若干个背面测点位置的粗糙度的平均值，以此提高测得的粗糙度的稳定性。
步骤703，获取基于各个退火温度实验点进行退火工艺后正面测试片的正面粗糙度以及背面测试片的背面粗糙度。
退火工艺结束后，粗糙度的测量方式与退火工艺前的测量方式一致，以减少其它因素的影响。
步骤704，基于退火前后正面测试片的正面粗糙度变化量和背面测试片的背面粗糙度变化量，确定各个退火温度实验点对应的粗糙度变化值。
在一种可能的实施方式中，粗糙度变化值为正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量的平均值或加权平均值。实验阶段正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量对应的权重与实际温度监控阶段的权重一致。
步骤705，基于退火温度实验点对应的粗糙度变化值进行曲线拟合，得到关系曲线。
示意性的，退火温度为自变量x，粗糙度变化值为因变量y，将基于上述实验获得的数据进行曲线拟合，可以得到图8所示的SiC晶圆退火前后的表面粗糙度变化值随温度变化的示意图。
步骤706，对关系曲线进行拟合得到退火温度与粗糙度变化值的关系表达式。
进一步对上述曲线进行拟合，通过指数回归拟合分析，可得到如下关系表达式：
y＝5*10-6*e0.0091x
其中，y表示粗糙度变化值，x表示退火温度。
上式中，决定系数R2＝0.998，表明曲线拟合优度较大，关系表达式参考价值较高。
本申请实施例中，通过同时获取晶圆测试片正面和背面的粗糙度变化情况，综合确定晶圆测试片的粗糙度变化值，解决正背面原子排布不同导致粗糙度变化程度不同的问题，并且，采用监控片正面对正面、背面对背面的方式，避免反应腔内晶圆测试片正反面的相互影响，此外，采用测量多点的粗糙度并计算平均值的方式降低误差，能够提高变化关系的准确性。
请参考图9，其示出了本申请一个示例性实施例提供的SiC晶圆退火工艺的温度监控装置的结构框图，该装置包括：
获取模块901，用于获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度；
退火模块902，用于将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺；
所述获取模块901，还用于获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值；
确定模块903，用于基于所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定所述退火工艺腔的实际退火温度。
可选的，所述获取模块901，还用于：
获取所述晶圆监控片在退火前的正面粗糙度和背面粗糙度；
获取所述晶圆监控片在退火后的正面粗糙度和背面粗糙度；
基于退火前后所述晶圆监控片的正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值。
可选的，所述晶圆监控片包括至少一对正面监控片和至少一对背面监控片；
所述获取模块901，还用于：
获取退火前所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度；
获取退火后所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度；
基于退火前后所述正面监控片的正面粗糙度变化量和所述背面监控片的背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值。
可选的，所述退火模块902，还用于：
将所述正面监控片正面相对置于相邻的两个位置中，并将所述背面监控片背面相对置于相邻的两个位置中，所述正面监控片与所述背面监控片之间相隔m个位置，m表示预设数量，m为正整数；
将放置完成的所述晶圆监控片送入所述退火工艺腔。
可选的，所述获取模块901，还用于：
基于所述正面粗糙度变化量和正面粗糙度权重，以及所述背面粗糙度变化量和背面粗糙度权重，计算得到所述粗糙度变化值，其中，所述正面粗糙度权重大于所述背面粗糙度权重。
可选的，所述获取模块901，还用于：
获取退火前所述正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前所述正面监控片的正面粗糙度；
获取退火前所述背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前所述背面监控片的背面粗糙度；
获取退火后所述正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后所述正面监控片的正面粗糙度；
获取退火后所述背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后所述背面监控片的背面粗糙度。
可选的，所述装置还包括设置模块，用于在预设温度区间内设置退火温度实验点；
所述获取模块901，还用于：针对每个退火温度实验点，分别获取晶圆测试片在退火前后的表面粗糙度，得到各个退火温度实验点对应的粗糙度变化值；
拟合模块，用于基于所述退火温度实验点与所述粗糙度变化值的对应关系进行拟合，得到所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系。
可选的，所述拟合模块，还用于：
基于所述退火温度实验点对应的所述粗糙度变化值进行曲线拟合，得到关系曲线；
对所述关系曲线进行拟合得到所述退火温度与所述粗糙度变化值的关系表达式。
可选的，所述关系表达式包括：
y＝5*10-6*e0.0091x
其中，y表示粗糙度变化值，x表示退火温度。
本申请实施例提供一种电子设备；图10为本申请实施例提供的电子设备的组成结构示意图，如图10所示，所述电子设备1000包括：一个处理器1001、至少一个通信总线1002、用户接口1003、至少一个外部通信接口1004、存储器1005。其中，通信总线1002配置为实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口1003可以包括显示屏，外部通信接口1004可以包括标准的有线接口和无线接口。所述处理器1001配置为执行存储器中存储的SiC晶圆退火工艺的温度监控方法的程序，以实现以上述实施例提供的方法中的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如上述实施例所述的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机设备的处理器上运行，使得所述计算机设备执行如上述实施例所述的方法。
这里需要指出的是：以上装置、存储介质、电子设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节，请参照本申请方法实施例的描述而理解。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、对象或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、对象或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、对象或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台控制器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种SiC晶圆退火工艺的温度监控方法，其特征在于，包括：
获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度；
将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺；
获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值；
基于所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定所述退火工艺腔的实际退火温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度，包括：
获取所述晶圆监控片在退火前的正面粗糙度和背面粗糙度；
所述获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值，包括：
获取所述晶圆监控片在退火后的正面粗糙度和背面粗糙度；
基于退火前后所述晶圆监控片的正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述晶圆监控片包括至少一对正面监控片和至少一对背面监控片；
所述获取所述晶圆监控片在退火前的正面粗糙度和背面粗糙度，包括：
获取退火前所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度；
所述获取所述晶圆监控片在退火后的正面粗糙度和背面粗糙度，包括：
获取退火后所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度；
所述基于退火前后所述晶圆监控片的正面粗糙度变化量和背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值，包括：
基于退火前后所述正面监控片的正面粗糙度变化量和所述背面监控片的背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，包括：
将所述正面监控片正面相对置于相邻的两个位置中，并将所述背面监控片背面相对置于相邻的两个位置中，所述正面监控片与所述背面监控片之间相隔m个位置，m表示预设数量，m为正整数；
将放置完成的所述晶圆监控片送入所述退火工艺腔。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于退火前后所述正面监控片的正面粗糙度变化量和所述背面监控片的背面粗糙度变化量，确定所述粗糙度变化值，包括：
基于所述正面粗糙度变化量和正面粗糙度权重，以及所述背面粗糙度变化量和背面粗糙度权重，计算得到所述粗糙度变化值，其中，所述正面粗糙度权重大于所述背面粗糙度权重。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取退火前所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度，包括：
获取退火前所述正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前所述正面监控片的正面粗糙度；
获取退火前所述背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火前所述背面监控片的背面粗糙度；
所述获取退火后所述正面监控片的正面粗糙度以及所述背面监控片的背面粗糙度，包括：
获取退火后所述正面监控片正面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后所述正面监控片的正面粗糙度；
获取退火后所述背面监控片背面各个测量点的粗糙度，将测量点的粗糙度平均值确定为退火后所述背面监控片的背面粗糙度。
7.根据1至6任一所述的方法，其特征在于，所述获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度之前，所述方法还包括：
在预设温度区间内设置退火温度实验点；
针对每个退火温度实验点，分别获取晶圆测试片在退火前后的表面粗糙度，得到各个退火温度实验点对应的粗糙度变化值；
基于所述退火温度实验点与所述粗糙度变化值的对应关系进行拟合，得到所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述退火温度实验点与所述粗糙度变化值的对应关系进行拟合，得到表面粗糙度与退火温度之间的对应关系，包括：
基于所述退火温度实验点对应的所述粗糙度变化值进行曲线拟合，得到关系曲线；
对所述关系曲线进行拟合得到所述退火温度与所述粗糙度变化值的关系表达式。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述关系表达式包括：
y＝5*10-6*e0.0091x
其中，y表示粗糙度变化值，x表示退火温度。
10.一种SiC晶圆退火工艺的温度监控装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取晶圆监控片在退火前的表面粗糙度；
退火模块，用于将所述晶圆监控片置于退火工艺腔内，并在设定温度下进行退火工艺；
所述获取模块，还用于获取所述晶圆监控片在退火后的表面粗糙度，得到粗糙度变化值；
确定模块，用于基于所述粗糙度变化值与退火温度之间的对应关系，确定所述退火工艺腔的实际退火温度。
11.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至9任意一项所述的方法。
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