晶圆卡盘温度量测及温度校准的方法和温度量测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种晶圆卡盘温度量测及温度校准的方法和温度量测系统。该量测方法包括在晶圆卡盘上放置测试晶圆，测试晶圆上形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件，使晶圆卡盘的温度达到设定温度，对半导体器件进行量测，获取半导体器件对应的电性参数；根据电性参数和电性参数随温度的函数变化获取半导体器件的实际温度；根据半导体器件的实际温度获取晶圆卡盘的实际温度分布；其中，设定温度大于等于半导体器件所能承受的最小临界温度且小于等于半导体器件所能承受的最大临界温度。本方案消除了周围环境对晶圆卡盘测量温度的影响，减小了晶圆卡盘温度量测的偏差。减小了晶圆卡盘温度量测的偏差。减小了晶圆卡盘温度量测的偏差。

【技术实现步骤摘要】
晶圆卡盘温度量测及温度校准的方法和温度量测系统


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种晶圆卡盘温度量测及温度校准的方法和一种温度量测系统。

技术介绍

[0002]典型半导体设备的工艺腔室的晶圆卡盘温度的测温方式是在设备承载台上的各处放置校温器,利用校温器进行工艺腔室的温度校正,以确保承载台上各处的温度一致,但是该方法具有以下缺点：1.受限于承载台上放置的传感器的数量，无法测出承载台上的温度分布；2.因为周围环境的关系，传感器之间是空气，晶圆上的测试点之间为晶圆，承载台上传感器检测到的温度和放置在承载台上的晶圆的实际温度具有一定的偏差；3.人力变温，等待时间长，需要检测人员一个温度一个温度的慢慢测量,测量周期长，人力成本高。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述问题，提供一种新的晶圆卡盘温度量测及温度校准的方法和一种温度量测系统。
[0004]一种晶圆卡盘温度量测的方法,包括：
[0005]提供热源，所述热源上设有晶圆卡盘，将测试晶圆放置在所述晶圆卡盘上，所述测试晶圆上形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件；
[0006]控制所述热源使所述晶圆卡盘的温度达到设定温度；
[0007]对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数；
[0008]根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度；
[0009]根据所述半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度分布；
[0010]其中，所述设定温度大于等于所述半导体器件所能承受的最小临界温度且小于等于所述半导体器件所能承受的最大临界温度的数值。
[0011]在其中一个实施例中，所述半导体器件包括大于等于一种随温度具有函数变化的电性参数。
[0012]在其中一个实施例中，所述设定温度包括第一设定温度和第二设定温度；
[0013]对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数的步骤包括：
[0014]在第一设定温度下，分别量测测试晶圆上的B个半导体器件的电性参数获取第一组参数；
[0015]在第二设定温度下，分别量测测试晶圆上的C个半导体器件的电性参数获取第二组参数；
[0016]根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度的步骤包括：
[0017]根据所述第一组参数获取所述B个半导体器件对应的实际温度；
[0018]根据所述第二组参数获取所述C个半导体器件对应的实际温度；
[0019]根据所述半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度分布的步骤包括：
[0020]根据所述B个半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度的第一分布；
[0021]根据所述C个半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度的第二分布；
[0022]其中，所述测试晶圆上具有A个半导体器件，A为大于等于2的整数，B和C均为大于等于2且小于等于A的整数。
[0023]在其中一个实施例中，所述第一组参数和/或所述第二组参数包括大于等于一种随温度具有函数变化的电性参数。
[0024]在其中一个实施例中，所述B个半导体器件或/和所述C个半导体器件为所述测试晶圆中心区域的半导体器件。
[0025]在其中一个实施例中，控制所述热源使所述晶圆卡盘的温度达到设定温度之前还包括：提供量测装置的步骤，所述量测装置具有量测探针，所述量测探针靠近所述测试晶圆。
[0026]在其中一个实施例中，对所述半导体器件进行量测之前还包括：获取各所述半导体器件在所述测试晶圆上的位置坐标，并将所述位置坐标存储在所述量测装置中，所述量测装置根据所述位置坐标调整所述量测探针的位置。
[0027]在其中一个实施例中，所半导体器件至少包括双极结型晶体管器件、电阻器件、场效应管器件中的一种。
[0028]上述晶圆卡盘温度量测的方法，包括提供热源，所述热源上设有晶圆卡盘，将测试晶圆放置在所述晶圆卡盘上，所述测试晶圆上形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件，控制所述热源使所述晶圆卡盘的温度达到设定温度；对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数；根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度；根据所述半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度分布；其中，所述设定温度大于等于所述半导体器件所能承受的最小临界温度且小于等于所述半导体器件所能承受的最大临界温度。本方案在晶圆卡盘上放置形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件的测试晶圆，对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数；通过测量晶圆卡盘的温度达到设定温度时半导体器件对应的电性参数，并根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度，进而获取晶圆卡盘的实际温度分布，消除了周围环境对晶圆卡盘测量温度的影响，减小了晶圆卡盘温度量测的偏差。
[0029]一种晶圆卡盘温度校准的方法，包括进行晶圆卡盘温度量测的步骤，所述晶圆卡盘温度量测采用如上述任一项所述的晶圆卡盘温度量测的方法，所述温度校准的方法还包括：
[0030]根据所述晶圆卡盘的实际温度分布对热源进行调整，使得在所述晶圆卡盘的温度达到设定温度时半导体器件的实际温度趋于所述设定温度。
[0031]上述晶圆卡盘温度校准的方法，包括进行晶圆卡盘温度量测的步骤，所述晶圆卡盘温度量测采用如上述任一项所述的晶圆卡盘温度量测的方法，所述温度校准的方法还包括：根据所述晶圆卡盘的实际温度分布对所述热源进行调整，使得在所述晶圆卡盘的温度
达到设定温度时所述半导体器件的实际温度趋于所述设定温度。本方案在晶圆卡盘上放置形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件的测试晶圆，对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数；通过测量晶圆卡盘的温度达到设定温度时半导体器件对应的电性参数，并根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度，进而获取晶圆卡盘的实际温度分布，消除了周围环境对晶圆卡盘测量温度的影响，减小了晶圆卡盘温度量测的偏差。根据所述晶圆卡盘的实际温度分布对所述热源进行调整，使得在所述晶圆卡盘的温度达到设定温度时所述半导体器件的实际温度趋于所述设定温度。减小了获取的晶圆卡盘上测试半导体器件位置的实际温度与设定温度之间的偏差，提高了晶圆卡盘温度校准的精度。
[0032]一种温度量测系统，用于量测晶圆卡盘的温度，所述温度量测系统包括：
[0033]加热模块，所述加热模块用于将所述晶圆卡盘加热到设定温度，所述晶圆卡盘上放置有测试晶圆，所述测试晶圆上形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件；
[0034]设置模块，所述设置模块用于设置所述晶圆卡盘的设定温度；
[0035]测量模块，所述测量模块用于量测所述测试晶圆上的半导体器件，获取所述半导体器件的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆卡盘温度量测的方法,其特征在于，所述方法包括：提供热源，所述热源上设有晶圆卡盘，将测试晶圆放置在所述晶圆卡盘上，所述测试晶圆上形成有电性参数随温度具有函数变化的多个半导体器件；控制所述热源使所述晶圆卡盘的温度达到设定温度；对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数；根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度；根据所述半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度分布；其中，所述设定温度大于等于所述半导体器件所能承受的最小临界温度且小于等于所述半导体器件所能承受的最大临界温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体器件包括大于等于一种随温度具有函数变化的电性参数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定温度包括第一设定温度和第二设定温度；所述对所述半导体器件进行量测，获取所述半导体器件对应的电性参数的步骤包括：在第一设定温度下，分别量测测试晶圆上的B个半导体器件的电性参数获取第一组参数；在第二设定温度下，分别量测测试晶圆上的C个半导体器件的电性参数获取第二组参数；所述根据所述电性参数和所述电性参数随温度的函数变化获取所述半导体器件的实际温度的步骤包括：根据所述第一组参数获取所述B个半导体器件对应的实际温度；根据所述第二组参数获取所述C个半导体器件对应的实际温度；所述根据所述半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度分布的步骤包括：根据所述B个半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度的第一分布；根据所述C个半导体器件的实际温度，获取所述晶圆卡盘的实际温度的第二分布；其中，所述测试晶圆上具有A个半导体器件，A为大于等于2的整数，B和C均为大于等于2且小于等于A的整数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一组参数和/或所述第二组参数包括大于等于一种随温度具有函数变化的电性参数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述B个半导体器件或/和所述C个半导体器件为所述测试晶圆中心区域的半导体器件。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述热源使所述晶圆卡盘的温度达到设定温度之前还包括：提供量测装置的步骤，所述量测装置具有量测探针，所述量测探针靠近所述测试晶圆。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述半导体器件进行量测之前还包括：获取各所述半导体器件在所述测试晶圆上的位置坐标，并将所述位置坐标存储在所述量测装置中，所述量测装置根据所述位置坐标调整所述量测探针的位置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述半导体器件至少包括双极结型晶体管器件、电阻器件、...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱仕兵，林仕杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：