温度检测装置及其制造方法和激光表面退火设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种温度检测装置及其制造方法和激光表面退火设备。所述温度检测装置用于检测工件的温度信息，包括：基台，用于承载所述工件；至少一个测温模块，设置在所述基台上，位于所述基台和所述工件之间，用于将所述工件的温度信息转换成数据信号；至少一个信号传导模块，与多个所述测温模块电连接，用于传递所述数据信号；以及数据处理模块，用于将所述信号传导模块传递的数据信号转换为温度信息。本发明专利技术中的温度检测装置可通过测温模块可直接检测工件与测温模块相接触的面的温度信息，并将温度信息转换成数据信号，再将所述数据信号转换为温度信息，从而实现工件与测温模块相接触的面的温度信息的检测，可提高温度信息检测的准确性。

Temperature Detection Device and Its Manufacturing Method and Laser Surface Annealing Equipment

The invention provides a temperature detection device, a manufacturing method thereof and a laser surface annealing device. The temperature detection device is used to detect the temperature information of the workpiece, including: a base for carrying the workpiece; at least one temperature measurement module, which is located on the base between the base and the workpiece, is used to convert the temperature information of the workpiece into data signals; at least one signal transmission module, which is electrically connected with a plurality of the temperature measurement modules, is used to transmit the station. The data signal and the data processing module are used to convert the data signal transmitted by the signal transmission module into temperature information. The temperature detection device in the invention can directly detect the temperature information of the interface between the workpiece and the temperature module through the temperature measurement module, and convert the temperature information into data signal, and then convert the data signal into temperature information, thereby realizing the temperature information detection of the interface between the workpiece and the temperature module, and improving the accuracy of temperature information detection.

【技术实现步骤摘要】
温度检测装置及其制造方法和激光表面退火设备
本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及温度检测装置及其制造方法和激光表面退火设备。
技术介绍
半导体器件的制造过程，例如，非穿透型的绝缘栅双极晶体管(Insulate-GateBipolarTransistor，IGBT)的制造过程，需要在硅片中注入离子，在离子注入之后需要对硅片进行退火以激活被注入的离子。通常，用于硅片具有两个相对的表面，且硅片在退火时是单次对单个表面进行退火。为叙述方便，以下将硅片上被退火的表面称之为第一面，将硅片上与第一面相对的另一面称之为第二面。硅片的第一面在进行退火时，退火产生的高温容易对硅片的第二面造成不良影响，严重的会影响第二面上的结构，即影响半导体器件的性能。例如，硅片的第一面在退火时容易影响第二面的性能。因此，为了不影响第二面的性能，要求在退火时第二面的温度低于400℃。这对退火时，硅片的温度控制以及硅片的散热都提出了较高要求。为了使半导体器件，例如IGBT，具有更短的开关时间和更低的损耗，用于生产半导体器件的硅片呈现越来越薄的趋势。目前，用于生产半导体器件的硅片的厚度已减薄至50μm或以下。对于这种硅片，为保证退火时与被退火的一面相对的另一面的温度低于400℃，退火时硅片的温度控制以及硅片的散热的要求更高。为了有效控制硅片的温度以及对硅片进行有效散热，退火时硅片的温度检测则尤为重要。在目前常用的退火方式中，如快速热处理(RapidThermalProcessing，RTP)、闪光灯退火和激光表面退火(LaserSurfaceAnnealing，LSA)，激光表面退火因具有最小的热扩散和较低的热预算成本日渐成为主流的退火方式。对于采用激光表面退火的方式而言，还必须在较短时间内准确检测硅片与被退火的一面相对的另一面的瞬态温度，这对硅片的温度检测提出了更高的要求。具体的，例如，用于生产IGBT的硅片采用激光表面退火的方式进行退火处理时，激光束扫描所述硅片的第一面时能在硅片的较小的区域内产生热量，并使第一面的温度正好低于硅的熔点，之后使所述硅片在较短时间内冷却。整个激光表面退火的时间大概为几百微秒。因此，需在较短时间内准确检测硅片的第二面的瞬态温度。传统的测温方法，如自然热电偶法、人工热电偶法、红外热像仪法、金相组织法等，都存在着各自的局限性，很难满足实时获取退火过程中硅片的第二面瞬态温度的要求。例如，自然热电偶法只能得到待测物体的平均温度，很难在短时间内测量用于生产IGBT的硅片的温度。红外热像仪法因在退火过程中，需将用于生产IGBT的硅片的第二面放置在退火设备上，受遮挡限制，无法拍摄到退火过程中的用于生产IGBT的硅片的第二面，从而影响温度的测量。参考文献，SeinoT,AraiY,KobayashiN,etal.BacksideactivationofpowerdeviceIGBTsbymicrosecond-pulsedgreenlaserannealingthermallyassistedwithCWdiodelaser[J].2010:140-143，提供了一种测量方法，在用于生产IGBT的硅片的第二面上形成一层厚度为25μm的PET膜，通过观察退火后PET膜层的颜色变化来判定所述硅片的第二面的温度是否超标。但该方法仅能获取退火时用于生产IGBT的硅片的第二面上的大致温度情况，不能获得准确的温度测量值。现有技术公开了一种测量温度的方法，通过一种间接的方法即通过测试热波仪测出退火前后硅片的晶格损伤状况来推断退火时硅片的第二面的温度，然而，当硅片的第二面已经形成有半导体元件时，硅片的晶格损伤状况无法测量，实用性欠佳，且该方法测温准确性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种温度检测装置及使用方法，以解决现有的温度检测装置及其制造方法和激光表面退火设备温度信息检测准确度低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种温度检测装置，用于检测工件的温度信息，包括：基台，用于承载所述工件；至少一个测温模块，设置在所述基台上，且可与所述基台承载的工件相接触，用于测量所述工件的温度并得到一数据信号；至少一个信号传导模块，与多个所述测温模块电连接，用于传递所述数据信号；以及数据处理模块，用于根据所述信号传导模块传递的数据信号得到所述工件的温度信息。可选的，所述测温模块为制作在所述基台上的薄膜热电偶。可选的，所述薄膜热电偶的数量仅为一个。可选的，所述薄膜热电偶包括：绝缘层，设置在所述基台上；第一薄膜电极层，设置在所述绝缘层上；第二薄膜电极层，设置在所述第一薄膜电极层上，所述绝缘层用于使所述第一薄膜电极层和所述第二薄膜电极层与所述基台绝缘；其中，所述第二薄膜电极层与所述第一薄膜电极层构成一对薄膜电极，用于将所述工件的温度信息转换成数据信号。可选的，所述薄膜热电偶还包括：保护层，用于将所述绝缘层、第一薄膜电极层和第二薄膜电极层包覆在所述基台上。可选的，所述保护层的材质为SiC、SiN或者TiN之一。可选的，所述第一薄膜电极层和第二薄膜电极层的材质需要配对选择，为Pt和PtRh或者为NiSi和NiCr。可选的，所述薄膜热电偶各处的厚度相同。可选的，每个所述信号传导模块包括第一导线和第二导线，所述第一导线与第一薄膜电极层电连接，所述第二导线与所述第二薄膜电极层电连接。可选的，多个所述信号传导模块与一个所述测温模块电连接，多个所述信号传导模块用于传递所述测温模块上多处的数据信号。可选的，所述第一导线的材质与第一薄膜电极层的材质相同，所述第二导线的材质与第二薄膜电极层的材质相同。可选的，所述基台包括多个气孔。可选的，所述测温模块具有至少一个通孔，所述通孔至少与部分所述气孔连通。可选的，所述激光表面退火设备包括上述的温度测量，所述测温装置的基台为所述激光表面退火设备的载片台。本专利技术还提供一种上述的温度检测装置的制作方法，包括以下步骤：在所述基台上设置至少一个测温模块；将至少一个信号传导模块与至少一个测温模块电连接；以及将多个信号传导模块与数据处理模块电连接。可选的，所述测温模块为制作在所述基台上的薄膜热电偶，所述薄膜热电偶包括绝缘层、第一薄膜电极层和第二薄膜电极层；在所述基台上设置至少一个测温模块的步骤包括：在所述基台上形成图形化的光刻胶，曝光形成待加工区域；在所述基台上依次镀膜；去除所述图形化的光刻胶，在基台上形成所述绝缘层薄膜、第一薄膜电极层薄膜和第二薄膜电极层薄膜。本专利技术提供的一种温度检测装置及其制造方法和激光表面退火设备，具有以下有益效果：首先，本专利技术中的温度检测装置通过将测温模块设置在基台上，并且所述测温模块位于所述基台和所述工件之间，且可与所述基台承载的工件相接触，因此，通过测温模块可直接检测工件与测温模块相接触的面的温度，并通过测温模块将所述工件与所述测温模块相接触的面上的温度转换成数据信号，并通过与所述测温模块电连接的信号传导模块传递所述数据信号，之后通过数据处理模块将所述数据信号转换为温度信息，从而实现工件与测温模块相接触的面的温度信息的检测，即可通过温度检测装置直接检测工件的温度信息，可提高温度信息检测的准确性。其次，本专利技术中的温度检测装置中的薄膜热电偶不仅能够检测工件的温度信息，薄膜热电偶本身也是极好的吸热材料，通过控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度检测装置，用于检测工件的温度信息，其特征在于，包括：基台，用于承载所述工件；至少一个测温模块，设置在所述基台上，且可与所述基台承载的工件相接触，用于测量所述工件的温度并得到一数据信号；至少一个信号传导模块，与多个所述测温模块电连接，用于传递所述数据信号；以及数据处理模块，用于根据所述信号传导模块传递的数据信号得到所述工件的温度信息。

【技术特征摘要】
1.一种温度检测装置，用于检测工件的温度信息，其特征在于，包括：基台，用于承载所述工件；至少一个测温模块，设置在所述基台上，且可与所述基台承载的工件相接触，用于测量所述工件的温度并得到一数据信号；至少一个信号传导模块，与多个所述测温模块电连接，用于传递所述数据信号；以及数据处理模块，用于根据所述信号传导模块传递的数据信号得到所述工件的温度信息。2.如权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于，所述测温模块为制作在所述基台上的薄膜热电偶。3.如权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于，所述薄膜热电偶的数量仅为一个。4.如权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于，所述薄膜热电偶包括：绝缘层，设置在所述基台上；第一薄膜电极层，设置在所述绝缘层上；第二薄膜电极层，设置在所述第一薄膜电极层上，所述绝缘层用于使所述第一薄膜电极层和所述第二薄膜电极层与所述基台绝缘；其中，所述第二薄膜电极层与所述第一薄膜电极层构成一对薄膜电极，用于将所述工件的温度信息转换成数据信号。5.如权利要求4所述的温度检测装置，其特征在于，所述薄膜热电偶还包括：保护层，用于将所述绝缘层、第一薄膜电极层和第二薄膜电极层包覆在所述基台上。6.如权利要求5所述的温度检测装置，其特征在于，所述保护层的材质为SiC、SiN或者TiN之一。7.如权利要求4所述的温度检测装置，其特征在于，所述第一薄膜电极层和第二薄膜电极层的材质需要配对选择，为Pt和PtRh或者为NiSi和NiCr。8.如权利要求4所述的温度检测装置，其特征在于，所述薄膜热电偶各处的厚度相同。9.如权利要求1所述的温度检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海华，张金贵，韩传有，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31