本发明专利技术提供一种测温晶圆及其实现方法和测温系统，其中，测温晶圆包括：晶圆本体，晶圆本体表面设置有连续的线槽，线槽在晶圆本体的外周边缘上设置有线槽进口端及线槽出口端；光栅光纤，光栅光纤上设置有若干个预设尺寸的光栅，光栅光纤嵌入于线槽内，从线槽进口端引入，从线槽出口端引出，光栅光纤的尺寸与线槽的尺寸相匹配。本发明专利技术的测试晶圆提出晶圆测温新方式，通过在晶圆本体上嵌入光栅光纤可以高精度对晶圆本体进行测温，使得测温结果更贴合晶圆本体的实际温度；本发明专利技术的光栅光纤抗干扰能力强，只受到温度反馈的光信号影响，不易受辐射等因素干扰，具有较好的抗噪性；本发明专利技术的测温晶圆的实现方法及测温系统简单易操作，便于本发明专利技术的推广。发明专利技术的推广。发明专利技术的推广。
【技术实现步骤摘要】
测温晶圆及其实现方法和测温系统
[0001]本专利技术涉及半导体制程领域，特别是涉及一种测温晶圆及其实现方法和测温系统。
技术介绍
[0002]晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆经过一系列加工工艺制备成半导体芯片的过程中，有很多物理参数比如温度，压强等，直接影响工艺质量，并最终影响产品良率，因此需要高精度测量监控晶圆的温度。
[0003]对于晶圆温度的传统测量方法，比如基于电阻的温度传感器、基于色温的温度传感器、基于热胀冷缩的温度测量，这些方法均在测量区域布置传感器，以获取晶圆测温区域的温度，测温区域对环境温度、压强、原料浓度等数值异常敏感，这些方法会受到测量精度、测量时间、对已经建立的环境温度的破坏等方面的限制，准确检测晶圆温度的难度较大，不能高精度检测出晶圆的温度；这些传感器在测温区域的布置，减少了本就比较狭小的生产测量区域，对生产造成影响；同时集成电路生产线上时间很紧张，温度测量占用时间过多会显著降低产线的产能。
[0004]鉴于以上，有必要提出一种测温晶圆及其实现方法和测温系统，以解决现有技术中半导体制程的晶圆温度检测困难，精度不高的问题。
技术实现思路
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种测温晶圆及其实现方法和测温系统，用于解决现有技术中半导体制程的晶圆温度检测困难，精度不高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种测温晶圆，所述测温晶圆包括：晶圆本体，所述晶圆本体的表面设置有连续的线槽，所述线槽在所述晶圆本体的外周边缘上设置有线槽进口端及线槽出口端；光栅光纤，所述光栅光纤上设置有若干个预设尺寸的光栅，所述光栅为所述测温晶圆的测温单元，用于测温，所述光栅光纤任意点的曲率半径大于其所能承受的最小弯折曲率半径，所述光栅光纤嵌入于所述线槽内，从所述线槽进口端引入，从所述线槽出口端引出，所述光栅光纤的尺寸与所述线槽的尺寸相匹配。
[0007]可选地，所述光栅光纤以螺旋线的排布方式嵌入于所述线槽内。
[0008]可选地，所述线槽包括第一线槽及第二线槽，所述第一线槽自所述线槽进口端向所述晶圆本体表面的内部延深，所述第一线槽的末端为所述第二线槽的起始端，其中，所述第一线槽及所述第二线槽的连接处圆滑相切，所述第二线槽呈螺旋线状排布，所述第二线槽末端为所述线槽出口端，所述第一线槽的深度深于所述第二线槽，所述测温晶圆还包括引入光纤，嵌入于所述第一线槽内，所述光栅光纤嵌入于所述第二线槽内，所述引入光纤与所述光栅光纤连通。
[0009]可选地，所述螺旋线在极坐标下的方程为：r = a + b
×
q，其中，r表示所述螺旋线
的曲率半径，a表示螺旋线的中心，b表示所述螺旋线的疏密程度，q表示所述螺旋线的曲率。
[0010]可选地，当a = 0时，所述螺旋线的中心位于所述晶圆本体的中心。
[0011]可选地，所述晶圆本体的外周边缘上设置有定位缺口，所述线槽进口端及所述线槽出口端均设置于所述定位缺口处。
[0012]可选地，所述光栅光纤在所述线槽进口端引入所述晶圆本体时，还设置有保护端子。
[0013]可选地，所述线槽进口端以孔的形式设置于所述晶圆本体的厚度方向上，便于引入所述光栅光纤。
[0014]可选地，所述光栅光纤中的光栅具有相同或不相同的尺寸。
[0015]可选地，所述光栅光纤的数量大于等于1。
[0016]本专利技术还提供一种测温晶圆的实现方法，所述测温晶圆的实现方法包括：S1：提供晶圆本体；光栅光纤，所述光栅光纤上设置有若干个预设尺寸的光栅，所述光栅为所述测温晶圆的测温单元，所述光栅光纤任意点的曲率半径大于其所能承受的最小弯折曲率半径；S2：于所述晶圆本体表面形成连续的线槽，并于所述晶圆本体的外周边缘上设置有线槽进口端及线槽出口端，其中，所述线槽的尺寸与所述光栅光纤的尺寸相匹配；S3：于所述线槽进口端将所述光栅光纤引入所述晶圆本体中，于所述线槽出口端将所述光栅光纤引出所述晶圆本体；S4：获取所述测温晶圆的温度变化范围，在所述温度变化范围内，且包括端点值，每间隔一个预设温度，测量一个在此温度下的光栅吸收光谱的中心波长，得到一组对应关系的数组，并建立相应的数值函数关系；S5：测量所述测温晶圆需要测温区域的光栅吸收光谱的中心波长，采用插值法在所述数值函数关系中获得所述测温区域的实际温度。
[0017]本专利技术还提供一种测温晶圆的测温系统，所述测温系统包括：上述任意一项所述的测温晶圆；光源及信号分析系统。
[0018]如上所述，本专利技术的测温晶圆及其实现方法和测温系统，具有以下有益效果：本专利技术的测试晶圆主要提出一种晶圆测温新方式，通过在所述晶圆本体上嵌入所述光栅光纤可以高精度对所述晶圆本体进行测温，误差范围小，使得测温结果更贴合所述晶圆本体的实际温度；本专利技术通过在所述晶圆本体需要测量温度的区域安排所述光纤光栅经过，并预先在所述光栅光纤上需要测量温度的位置制备所述光栅，以实现对所述晶圆本体的任意不同区域进行测温；本专利技术的所述光栅光纤抗干扰能力强，只受到温度反馈的光信号影响，不易受辐射等因素干扰，具有较好的抗噪性；本专利技术的测温晶圆的实现方法及测温系统简单易操作，便于本专利技术的推广。
附图说明
[0019]图1显示为本专利技术的晶圆本体中直线型线槽的平面结构示意图。
[0020]图2显示为本专利技术的晶圆本体中曲线型线槽的平面结构示意图。
[0021]图3显示为本专利技术的测温晶圆平面结构示意图。
[0022]图4显示为本专利技术的测温晶圆的实现方法流程示意图。
[0023]元件标号说明10，晶圆本体；11，定位缺口；20，光栅光纤；30，线槽；31，线槽进口端；32，线槽出口端；40，引入光纤。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0025]如在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。
[0026]为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个结构或特征与其他结构或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。本文使用的“介于
……
之间”表示包括两端点值。
[0027]在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测温晶圆，其特征在于，所述测温晶圆包括：晶圆本体，所述晶圆本体的表面设置有连续的线槽，所述线槽在所述晶圆本体的外周边缘上设置有线槽进口端及线槽出口端；光栅光纤，所述光栅光纤上设置有若干个预设尺寸的光栅，所述光栅为所述测温晶圆的测温单元，用于测温，所述光栅光纤任意点的曲率半径大于其所能承受的最小弯折曲率半径，所述光栅光纤嵌入于所述线槽内，从所述线槽进口端引入，从所述线槽出口端引出，所述光栅光纤的尺寸与所述线槽的尺寸相匹配。2.根据权利要求1所述的测温晶圆，其特征在于：所述光栅光纤以螺旋线的排布方式嵌入于所述线槽内。3.根据权利要求2所述的测温晶圆，其特征在于：所述线槽包括第一线槽及第二线槽，所述第一线槽自所述线槽进口端向所述晶圆本体表面的内部延深，所述第一线槽的末端为所述第二线槽的起始端，所述第二线槽呈螺旋线状排布，所述第二线槽末端为所述线槽出口端，其中，所述第一线槽及所述第二线槽的连接处圆滑相切，所述第一线槽的深度深于所述第二线槽，所述测温晶圆还包括引入光纤，嵌入于所述第一线槽内，所述光栅光纤嵌入于所述第二线槽内，所述引入光纤与所述光栅光纤连通。4.根据权利要求3所述的测温晶圆，其特征在于，所述螺旋线在极坐标下的方程为：r = a + b
×
q，其中，r表示所述螺旋线的曲率半径，a表示螺旋线的中心，b表示所述螺旋线的疏密程度，q表示所述螺旋线的曲率。5.根据权利要求4所述的测温晶圆，其特征在于：当a = 0时，所述螺旋线的中心位于所述晶圆本体的中心。6.据权利要求1所述的测温晶圆，其特征在于：所述晶圆本体的外周边缘上设置有定位缺口，所述线槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓光，李峰，邵秋新，
申请(专利权)人：涌淳半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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