精准测量温度的层结构元件和半导体器件加工设备制造技术

本实用新型专利技术的实施例公开了一种精准测量温度的层结构元件和半导体器件加工设备，包括元件基体、薄膜热电偶层和温度测量点，通过薄膜热电偶层的测温单元对元件基体的测温区域进行温度测量。薄膜热电偶层作为层结构紧贴元件基体，相比于红外测量的非接触测量方法，通过薄膜热电偶层这种接触测量方法精度更高，能够反映元件基体真实的温度。通过设置在薄膜热电偶层上的温度测量点方便外接测量设备对测温区域进行温度测量。此外，薄膜热电偶层本身只有几个微米、体积小、质量小，因此薄膜热电偶层本身也不会对温度测量产生干扰。

Layer Structure Components and Semiconductor Device Processing Equipment for Accurate Measurement of Temperature

【技术实现步骤摘要】
精准测量温度的层结构元件和半导体器件加工设备
本技术实施例涉及半导体制造
，尤其是涉及一种精准测量温度的层结构元件和半导体器件加工设备。
技术介绍
在半导体工艺过程中有很多需要加热的真空设备如CVD、PVD、ALD、蒸发镀等等。通常将半导体基片直接或被放置在载板上传送到真空腔室中进行加热和工艺处理，这些设备对于工艺过程中基片的温度控制精度及加热的均匀性要求非常高。传统的工艺是直接采用特定的机械结构进行温度测量或者通过红外测量的方法进行温度测量。举例来说，传统的对半导体基片进行温度测量的方法中，将半导体基片TCwafer是直接在基片上焊接、粘接或者通过在基片上加工一些特殊的机械结构来固定测温所需的温度传感器，通过温度传感器测量半导体基片的温度，这种测量方法中温度传感器本身及固定结构以及粘接、焊接介质会对被测量目标表面温度产生干扰，因此所测温度不能准确的反应被测目标的实际表面温度。此外，这种固定温度传感器的方式容易造成接触不良，使得所测温度不具有可信度。再者，多根热电偶之间的一致性也会对最终数据分析造成困扰。再比如，现有技术一般采用非接触的红外测温方法测量载板或者wafer表面的温度。但由于但红外测温传感器本身测量精度较低(通常在±3℃)且测量过程中容易受到背景光及杂散光的影响而不能精确的测量并反应载板表面的温度。在实际应用过程中，专利技术人发现半导体制造过程中，对元件的温度测量多采用固定热电偶进行温度测量，或者通过红外测量方法进行温度测量，测温方法容易受到外界干扰，精度较低，因此无法准确测量被测物的实际温度。
技术实现思路
本技术要解决现有的半导体制造过程中，对元件的温度测量多采用固定热电偶进行温度测量，或者通过红外测量方法进行温度测量，测温方法容易受到外界干扰，精度较低，因此无法准确测量被测物的实际温度的问题。针对以上技术问题，本技术的实施例提供了一种精准测量温度的层结构元件，包括元件基体、薄膜热电偶层和温度测量点；所述薄膜热电偶层设置在所述元件基体上，所述薄膜热电偶层包括至少一个测温单元，在每一测温单元上均设置有所述温度测量点，通过测温单元上的温度测量点对所述元件基体上的测温区域进行温度测量；其中，对所述元件基体上的任一目标测温区域，由对所述目标测温区域进行温度采集的目标测温单元对所述目标测温区域进行温度测量。本技术的实施例提供了一种半导体器件加工设备，包括以上所述的精准测量温度的层结构元件。本技术的实施例提供了一种精准测量温度的层结构元件和半导体器件加工设备，包括元件基体、薄膜热电偶层和温度测量点，通过薄膜热电偶层的测温单元对元件基体的测温区域进行温度测量。薄膜热电偶层作为层结构紧贴元件基体，相比于红外测量的非接触测量方法，通过薄膜热电偶层这种接触测量方法精度更高，能够反映元件基体真实的温度。通过设置在薄膜热电偶层上的温度测量点方便外接测量设备对测温区域进行温度测量。此外，薄膜热电偶层本身只有几个微米、体积小、质量小，因此薄膜热电偶层本身也不会对温度测量产生干扰。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术一个实施例提供的精准测量温度的层结构元件的剖面结构示意图；图2是本技术另一个实施例提供的元件基体为半导体基片时层结构元件的结构示意图；图3是本技术另一个实施例提供的元件基体为半导体基片时层结构元件的剖面示意图；图4是本技术另一个实施例提供的元件基体为半导体基片时层结构元件的剖面分解示意图；图5是本技术另一个实施例提供的元件基体为半导体基片时层结构元件的制作绝缘层的示意图；图6是本技术另一个实施例提供的元件基体为半导体基片时层结构元件的制作薄膜热电偶层的示意图；图7是本技术另一个实施例提供的元件基体为载板时层结构元件的制作绝缘层的示意图；图8是本技术另一个实施例提供的元件基体为载板时制作薄膜热电偶层的示意图；图9是本技术另一个实施例提供的元件基体为载板时的剖面示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在半导体制造的过程中存在一些工艺需要精确控制温度，例如，精确控制送入加热设备中的基片(晶元)的温度、精确测量承载基片的载板的温度或者精确测量其它一些元件的温度，为了实现对温度的精确控制，需要实现对这些元件的温度进行精确的测量。为了避免直接通过机械固定温度传感器或者通过红外测量温度时，测量的温度无法反应元件的真实温度这一缺陷，本实施例提供了一种精准测量温度的层结构元件，图1为本实施例提供的精准测量温度的层结构元件的剖面结构示意图，参见图1，该层结构元件包括元件基体101、薄膜热电偶层102和温度测量点103；所述薄膜热电偶层102设置在所述元件基体101上，所述薄膜热电偶层102包括至少一个测温单元，在每一测温单元上均设置有所述温度测量点103，通过测温单元上的温度测量点103对所述元件基体101上的测温区域进行温度测量；其中，对所述元件基体上的任一目标测温区域，由对所述目标测温区域进行温度采集的目标测温单元对所述目标测温区域进行温度测量。本实施例中的层结构元件中的元件基体为需要进行温度测量的元件，例如，元件基体为在半导体制造过程用于承载基片的载板或者元件基体为基片。为了方便进行温度测量，本实施例在元件基体上制作薄膜热电偶层和隔离层，形成层结构元件，通过层结构元件中的薄膜热电偶层能够对元件基体各测温区域的温度进行精确测量。层结构元件中的温度测量点设置在每一个测温单元上，将外接的用于测量温度的测量设备与测温单元上的温度测量点接触，即可对测温区域的温度进行测量。本实施例提供了一种精准测量温度的层结构元件，包括元件基体、薄膜热电偶层和温度测量点，通过薄膜热电偶层的测温单元对元件基体的测温区域进行温度测量。薄膜热电偶层作为层结构紧贴元件基体，相比于红外测量的非接触测量方法，通过薄膜热电偶层这种接触测量方法精度更高，能够反映元件基体真实的温度。通过设置在薄膜热电偶层上的温度测量点方便外接测量设备对测温区域进行温度测量。此外，薄膜热电偶层本身只有几个微米、体积小、质量小，因此薄膜热电偶层本身也不会对温度测量产生干扰。进一步地，在上述实施例的基础上，所述元件基体上的每一测温区域均通过所述薄膜热电偶层上的一个测温单元进行温度测量；每一测温单元均包括第一热电偶布线、第二热电偶布线、第一测量点、第二测量点和由所述第一热电偶布线和第二热电偶布线的重叠区域形成的温度采集点，所述温度采集点位于所述元件基体的测温区域内，所述第一热电偶布线由所述温度采集点延伸到所述第一测量点，所述第二热电偶布线由所述温度采集点延伸到所述第二测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精准测量温度的层结构元件，其特征在于，包括元件基体、薄膜热电偶层和温度测量点；所述薄膜热电偶层设置在所述元件基体上，所述薄膜热电偶层包括至少一个测温单元，在每一测温单元上均设置有所述温度测量点，通过测温单元上的温度测量点对所述元件基体上的测温区域进行温度测量；其中，对所述元件基体上的任一目标测温区域，由对所述目标测温区域进行温度采集的目标测温单元对所述目标测温区域进行温度测量。

【技术特征摘要】
1.一种精准测量温度的层结构元件，其特征在于，包括元件基体、薄膜热电偶层和温度测量点；所述薄膜热电偶层设置在所述元件基体上，所述薄膜热电偶层包括至少一个测温单元，在每一测温单元上均设置有所述温度测量点，通过测温单元上的温度测量点对所述元件基体上的测温区域进行温度测量；其中，对所述元件基体上的任一目标测温区域，由对所述目标测温区域进行温度采集的目标测温单元对所述目标测温区域进行温度测量。2.根据权利要求1所述的精准测量温度的层结构元件，其特征在于，所述元件基体上的每一测温区域均通过所述薄膜热电偶层上的一个测温单元进行温度测量；每一测温单元均包括第一热电偶布线、第二热电偶布线、第一测量点、第二测量点和由所述第一热电偶布线和第二热电偶布线的重叠区域形成的温度采集点，所述温度采集点位于所述元件基体的测温区域内，所述第一热电偶布线由所述温度采集点延伸到所述第一测量点，所述第二热电偶布线由所述温度采集点延伸到所述第二测量点，通过所述第一测量点和所述第二测量点对所述温度采集点所在的测温区域进行温度测量；在每一测温单元的第一测量点和第二测量点上均设置有所述温度测量点；其中，在所述薄膜热电偶层中，所述目标测温单元的温度采集点位于所述目标测温区域内，通过所述目标测温单元的第一测量点上的温度测量点和第二测量点上的温度测量点对所述目标测温区域进行温度测量；形成第一热电偶布线的材料和形成第二热电偶布线的材料不相同。3.根据权利要求2所述的精准测量温度的层结构元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海祥，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11