温度控制装置和半导体生产设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及半导体生产技术领域，提供一种温度控制装置，用于控制半导体生产设备的温度，该温度控制装置包括温度感测器、控制器以及气体流量调节器。温度感测器用于测量半导体生产设备的实时温度；控制器与温度感测器电连接，控制器用于接收实时温度并将实时温度与预设温度范围进行比较；然后根据比较结果发出控制信号给气体流量调节器；气体流量调节器与控制器电连接，气体流量调节器用于根据控制信号控制通入半导体生产设备的气体流量，以使半导体生产设备的温度保持在预设温度范围内。使用该温度控制装置可以实现对半导体生产设备的温度进行实时控制。

Temperature Control Devices and Semiconductor Production Equipment

【技术实现步骤摘要】
温度控制装置和半导体生产设备
本技术涉及半导体生产
，尤其涉及一种温度控制装置和安装该温度控制装置的半导体生产设备。
技术介绍
在半导体生产制造过程中，成膜工艺需要控制温度，温度会影响薄膜性质，在成膜工艺中温度控制不及时会对生产出的薄膜的品质造成很大的影响，但是现有技术中较难对成膜工艺中温度进行实时控制；在现有技术中也没有将PID控制器较好的应用于半导体制造工艺中。因此，有必要研究一种新的温度控制装置和安装该温度控制装置的半导体生产设备。所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的无法对半导体生产设备温度进行实时控制的不足，提供一种可以对半导体生产设备温度进行实时控制的温度控制装置和安装该温度控制装置的半导体生产设备。本技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本技术的实践而习得。根据本技术的一个方面，一种温度控制装置，用于控制半导体生产设备的温度，包括：温度感测器，用于测量所述半导体生产设备的实时温度；控制器，电连接于所述温度感测器，用于接收所述实时温度并将所述实时温度与预设温度范围进行比较，根据比较结果发出控制信号；气体流量调节器，电连接于所述控制器，用于根据所述控制信号控制通入所述半导体生产设备的气体流量，以使所述半导体生产设备的温度保持在预设温度范围内，避免了铝金属凸起造成的缺陷。根据本技术的一种实施方式，所述预设温度范围包括：第一预设温度范围以及第二预设温度范围。根据本技术的一种实施方式，所述第一预设温度范围为第一设定温度值加减第一误差温度，所述第二预设温度范围为第二设定温度值加减第二误差温度。根据本技术的一种实施方式，所述第一设定温度值为大于等于270℃且小于等于400℃。根据本技术的一种实施方式，所述第二设定温度值大于第一设定温度值10℃至50℃。根据本技术的一种实施方式，所述气体流量调节范围大于等于2050sccm且小于等于10050sccm，吸附晶圆的电压范围为大于等于1050volt且小于等于10050volt。根据本技术的一种实施方式，所述气体流量调节范围大于等于2000sccm且小于等于10000sccm，吸附晶圆的电压范围大于等于1000volt且小于等于10000volt。根据本技术的另一个方面，一种半导体生产设备，包括：上述任意一项所述的温度控制装置。由上述技术方案可知，本技术具备以下优点和积极效果中的至少之一：本技术的温度控制装置和安装该温度控制装置的半导体生产设备，采用温度感测器测量半导体生产设备的实时温度；利用控制器接收实时温度，并将实时温度与预设温度范围进行比较，根据比较结果发出控制信号；采用气体流量调节器根据控制信号控制通入半导体生产设备的气体流量，以使半导体生产设备的温度保持在预设温度范围内。由于采用了温度感测器测量实时温度经由控制器比较并指示气体流量调节器控制通入半导体生产设备的气体流量，以使半导体生产设备的温度保持在预设温度范围内，达到了有效控制半导体生产设备的实时温度的效果，避免了因为温度过高而产生金属凸起缺陷。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是半导体器件上金属凸起缺陷的结构示意图；图2是半导体器件上金属凸起缺陷严重的结构示意图；图3是半导体器件正常状态的简化俯视示意图；图4是图3的剖视示意图；图5是中半导体器件出现凸起缺陷时的简化示意图；图6是图5的剖视示意图；图7是半导体生产设备的通气孔安装阀门后的结构示意图；图8是图7中的半导体生产设备的温度随时间变化的示意图；图9是本技术温度控制装置的结构示意图；图10是第一设定温度值对产生缺陷类型和晶圆尘粒图形造成影响的对应示意图表；图11是没有设置第二预设温度时温度随时间变化的示意图；图12是保证晶圆背部气体流通的一种结构示意图；图13是采用本技术的温度控制装置后的温度随时间变化的示意图；图14是采用本技术的温度控制装置后与现有技术中产生的缺陷对比的示意图。图中主要元件附图标记说明如下：1、第一电极；2、第二电极；3、空气间隙；4、第一阻挡层；5、第二阻挡层；6、半导体层；7、半导体生产设备；8、阀门；9、前置步骤；10、主要步骤；11、金属凸起缺陷；12、温度感测器；13、控制器；14、气体流量调节器；15、晶圆；16、圆盘；17、模糊缺陷。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。在半导体生产制造过程中，金属凸起缺陷11是常见的缺陷之一。参照图1和图2所示金属凸起缺陷11的结构示意图，严重时会导致可靠性降低甚至短路，如图2所示。金属凸起缺陷11产生的主要原因是后续其他工艺温度过高导致。参照图3、图4所示，第一电极1与第二电极2之间有空气间隙3。但是在温度过高的情况下会出现金属凸起缺陷11；参照图5所示出现凸起缺陷简化示意图与图6所示的图5的剖视示意图；在第一电极1与第二电极2两端都分别设有第一阻挡层4与第二阻挡层5；均被半导体层6包围，在高温时第一电极1与第二电极2会产生金属凸起缺陷11，严重时可能造成短路。目前，没有对半导体生产设备7进行很好的温度控制的温度控制装置和温度控制方法。参照图7所示半导体生产设备的通气孔安装阀门后的结构示意图，虽然在每一步骤前均将阀件调到一定的角度以控制该步骤通入气体的流量来对温度进行控制。但是无法做到精准的控制工艺温度，参照图8所示的图7中的半导体生产设备的温度随时间变化的示意图，从图上可以看出三个阶段的主要步骤10的温度差异很大，上述问题并没有得到很完善的解决。本技术首先提供了一种温度控制装置，用于控制半导体生产设备7的温度，参照图9所示本技术温度控制装置的结构示意图，该温度控制装置可以包括温度感测器12、控制器13以及气体流量调节器14。温度感测器12可以用于测量半导体生产设备7的实时温度；控制器13与温度感测器12电连接，控制器13可以用于接收实时温度并将实时温度与预设温度范围进行比较，然后根据比较结果发出控制信号给气体流量调节器14；气体流量调节器14与控制器13电连接，气体流量调节器14可以用于根据所述控制信号控制通入半导体生产设备7的气体流量，以使半导体生产设备7的温度保持在预设温度范围内。在本示例实施方式中，温度感测器12可以利用光学感测温度，具体为红外线温度感测器12，设于半导体生产设备7内。当然，温度感测器12还可以是热敏电阻传感器制成的温度感测器。电连接可以是电信号网络连接，也可以是电信号通过线路连接。在本示例实施方式中，可以用现有技术中的PID控制器作为本技术的控制器13；当然，控制器13还可以采用微处理器、单片机等等。这里对PID控制器的函数设定进行详细介绍，PID本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度控制装置，用于控制半导体生产设备的温度，其特征在于，所述温度控制装置包括：温度感测器，用于测量所述半导体生产设备的实时温度；控制器，电连接于所述温度感测器，用于接收所述实时温度并将所述实时温度与预设温度范围进行比较，根据比较结果发出控制信号；气体流量调节器，电连接于所述控制器，用于根据所述控制信号控制通入所述半导体生产设备的气体流量，以使所述半导体生产设备的温度保持在预设温度范围内。

【技术特征摘要】
1.一种温度控制装置，用于控制半导体生产设备的温度，其特征在于，所述温度控制装置包括：温度感测器，用于测量所述半导体生产设备的实时温度；控制器，电连接于所述温度感测器，用于接收所述实时温度并将所述实时温度与预设温度范围进行比较，根据比较结果发出控制信号；气体流量调节器，电连接于所述控制器，用于根据所述控制信号控制通入所述半导体生产设备的气体流量，以使所述半导体生产设备的温度保持在预设温度范围内。2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述预设温度范围包括：第一预设温度范围以及第二预设温度范围。3.根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，所述第一预设温度范围为第一设定温度值加减第一误差温度，所述第二预设温度范围为第二设定温度值加减第二误差温度。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34