温度标定结构、温度标定系统及温度标定方法技术方案

本发明专利技术涉及一种温度标定结构、温度标定系统及温度标定方法，温度标定结构的等效电路包括：第一双极型晶体管、第二双极型晶体管、第一电阻、第二电阻及第三电阻；第一双极型晶体管的基极、第一双极型晶体管的集电极、第二双极型晶体管的基极及第二双极型晶体管的集电极均接地；第一电阻与第二电阻串联，且第一电阻远离第二电阻的一端与第一双极型晶体管的发射极相连接；第三电阻的一端与第二双极型晶体管的发射极相连接，另一端与第二电阻远离第一电阻的一端相连接。通过在标定结构中设置两个双极型晶体管，由于双极型晶体管对温度具有较高的灵敏性，且通过设置两个双极型晶体管可以使温度趋势进一步放大，从而提高温度标定的精准度。准度。准度。

【技术实现步骤摘要】
温度标定结构、温度标定系统及温度标定方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种温度标定结构、温度标定系统及温度标定方法。

技术介绍

[0002]温度对于半导体工艺的影响非常明显，因此，对于半导体机台的吸附晶圆的吸盘(Chuck)的温度均匀性要求较高；一般需要对半导体机台进行校温，以确保吸盘具有较好的温度均匀性。
[0003]目前是通过在吸盘不同位置处放置多个温度标定器来量测吸盘各处的实际温度，再根据量测结果来进行温度补偿。然而，现有的温度标定器的精准度较低，仅有+/
‑
0.05℃，通过现有的温度标定器的量测结果很难实现吸盘较为精准的温度均匀性。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种具有较高精准度，可以精准获取吸盘各处温度差异，为对吸盘进行精准的补偿提供依据的温度标定结构、温度标定系统及温度标定方法。
[0005]为了实现上述目的，一方面，本申请提供一种温度标定结构，包括：
[0006]所述温度标定结构的等效电路包括：第一双极型晶体管、第二双极型晶体管、第一电阻、第二电阻及第三电阻；其中，
[0007]所述第一双极型晶体管的基极、所述第一双极型晶体管的集电极、所述第二双极型晶体管的基极及所述第二双极型晶体管的集电极均接地；
[0008]所述第一电阻与所述第二电阻串联，且所述第一电阻远离所述第二电阻的一端与所述第一双极型晶体管的发射极相连接；
[0009]所述第三电阻的一端与所述第二双极型晶体管的发射极相连接，另一端与所述第二电阻远离所述第一电阻的一端相连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述第二双极型晶体管的导通电流为所述第一双极型晶体管的导通电流的N倍，其中，N大于1。
[0011]在其中一个实施例中，所述N的取值范围为：5≤N≤15。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，且大于所述第一电阻的阻值。
[0013]在其中一个实施例中，所述第二电阻的阻值及所述第三电阻的阻值均为所述第一电阻的阻值的M倍，其中，M大于1。
[0014]在其中一个实施例中，所述M的取值范围为：5≤M≤30。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一双极型晶体管及所述第二双极型晶体管均包括PNP双极型晶体管或均包括NPN双极型晶体管。
[0016]在其中一个实施例中，所述温度标定结构的等效电路还包括运算放大器，所述运算放大器包括正输入端、负输入端及输出端，所述运算放大器的正输入端连接于所述第三
电阻与所述第二双极型晶体管的发射极之间，所述运算放大器的负输入端连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述运算放大器的输出端与所述第三电阻远离所述第二双极型晶体管的一端及所述第二电阻远离所述第一电阻的一端相连接。
[0017]本申请还提供一种温度标定系统，用于对半导体机台进行温度标定，所述温度标定系统包括：
[0018]多个如上述任一方案中所述的温度标定结构，多个所述温度标定结构分别位于所述半导体机台测试区域的不同位置；
[0019]测量装置，用于对所述温度标定结构进行测量，以得到第一电压与所述第一双极型晶体管的发射极的电流之间的第一伏安特性曲线，及第二电压与所述第二双极型晶体管的发射极的电流之间的第二伏安特性曲线；其中，所述第一电压为所述第一双极型晶体管的基极和发射极之间的电压与所述第一电阻两端的电压之和，所述第二电压为所述第二双极型晶体管的基极和发射极之间的电压；
[0020]处理模块，与所述测量装置相连接，用于根据所述第一伏安特性曲线的线性区域及所述第二伏安特性曲线的线性区域得到相同发射极电流条件下，所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化，并基于所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化得到各所述温度标定结构所处位置的温度。
[0021]在其中一个实施例中，所述处理模块根据所述第一伏安特性曲线的线性区域及所述第二伏安特性曲线的线性区域得到相同发射极电流条件下，所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度变化的线性关系，并基于所述线性关系得到各所述温度标定结构所处位置的温度。
[0022]在其中一个实施例中，多个所述温度标定结构于所述半导体机台测试区域的表面形成排布阵列，所述排布阵列以所述半导体机台测试区域的中心呈中心对称分布，且至少一所述温度标定结构位于所述半导体机台测试区域的中心。
[0023]本申请还提供一种温度标定方法，包括：
[0024]将多个如上述任一方案中所述的温度标定结构置于半导体机台测试区域的不同位置；
[0025]对所述温度标定结构进行测量，以得到第一电压与所述第一双极型晶体管的发射极的电流之间的第一伏安特性曲线，及第二电压与所述第二双极型晶体管的发射极的电流之间的第二伏安特性曲线；其中，所述第一电压为所述第一双极型晶体管的基极和发射极之间的电压与所述第一电阻两端的电压之和，所述第二电压为所述第二双极型晶体管的基极和发射极之间的电压；
[0026]根据所述第一伏安特性曲线的线性区域及所述第二伏安特性曲线的线性区域得到相同发射极电流条件下，所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化，并基于所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化得到各所述温度标定结构所处位置的温度。
[0027]在其中一个实施例中，所述根据所述第一伏安特性曲线的线性区域及所述第二伏安特性曲线的线性区域得到相同发射极电流条件下，所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化，并基于所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化得到各所述温度标定结构所处位置的温度包括：
[0028]所述处理模块根据所述第一伏安特性曲线的线性区域及所述第二伏安特性曲线的线性区域得到相同发射极电流条件下，所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度变化的线性关系，并基于所述线性关系得到各所述温度标定结构所处位置的温度。
[0029]在其中一个实施例中，所述线性关系为一次函数关系，公式为：
[0030]y＝kx+b
[0031]其中，y为所述第一电压与所述第二电压的电压差，k为所述线性关系的斜率，x为所述温度标定结构所处位置的温度，b为所述线性关系的截距。
[0032]在其中一个实施例中，将多个所述温度标定结构置于半导体机台测试区域的不同位置后，多个所述温度标定结构于所述半导体机台测试区域的表面形成排布阵列，所述排布阵列以所述半导体机台测试区域的中心呈中心对称分布，且至少一所述温度标定结构位于所述半导体机台测试区域的中心。
[0033]上述温度标定结构，通过在标定结构中设置两个双极型晶体管，由于双极型晶体管对温度具有较高的灵敏性，且通过设置两个双极型晶体管可以使温度趋势进一步放大，从而提高温度标定的精准度，可以使得温度标定的精准度达到小于0.01℃；同时，通过设置第一电阻、第二电阻及第三电阻，通过调节三个电阻的阻值，可以调节温度标定结构的精准度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度标定结构，其特征在于，所述温度标定结构的等效电路包括：第一双极型晶体管、第二双极型晶体管、第一电阻、第二电阻及第三电阻；其中，所述第一双极型晶体管的基极、所述第一双极型晶体管的集电极、所述第二双极型晶体管的基极及所述第二双极型晶体管的集电极均接地；所述第一电阻与所述第二电阻串联，且所述第一电阻远离所述第二电阻的一端与所述第一双极型晶体管的发射极相连接；所述第三电阻的一端与所述第二双极型晶体管的发射极相连接，另一端与所述第二电阻远离所述第一电阻的一端相连接。2.根据权利要求1所述的温度标定结构，其特征在于，所述第二双极型晶体管的导通电流为所述第一双极型晶体管的导通电流的N倍，其中，N大于1。3.根据权利要求2所述的温度标定结构，其特征在于，所述N的取值范围为：5≤N≤15。4.根据权利要求1所述的温度标定结构，其特征在于，所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，且大于所述第一电阻的阻值。5.根据权利要求4所述的温度标定结构，其特征在于，所述第二电阻的阻值及所述第三电阻的阻值均为所述第一电阻的阻值的M倍，其中，M大于1。6.根据权利要求5所述的温度标定结构，其特征在于，所述M的取值范围为：5≤M≤30。7.根据权利要求1所述的温度标定结构，其特征在于，所述第一双极型晶体管及所述第二双极型晶体管均包括PNP双极型晶体管或均包括NPN双极型晶体管。8.根据权利要求1至7中任一项所述的温度标定结构，其特征在于，所述温度标定结构的等效电路还包括运算放大器，所述运算放大器包括正输入端、负输入端及输出端，所述运算放大器的正输入端连接于所述第三电阻与所述第二双极型晶体管的发射极之间，所述运算放大器的负输入端连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述运算放大器的输出端与所述第三电阻远离所述第二双极型晶体管的一端及所述第二电阻远离所述第一电阻的一端相连接。9.一种温度标定系统，其特征在于，用于对半导体机台进行温度标定，所述温度标定系统包括：多个如权利要求1至8中任一项所述的温度标定结构，多个所述温度标定结构分别位于所述半导体机台测试区域的不同位置；测量装置，用于对所述温度标定结构进行测量，以得到第一电压与所述第一双极型晶体管的发射极的电流之间的第一伏安特性曲线，及第二电压与所述第二双极型晶体管的发射极的电流之间的第二伏安特性曲线；其中，所述第一电压为所述第一双极型晶体管的基极和发射极之间的电压与所述第一电阻两端的电压之和，所述第二电压为所述第二双极型晶体管的基极和发射极之间的电压；处理模块，与所述测量装置相连接，用于根据所述第一伏安特性曲线的线性区域及所述第二伏安特性曲线的线性区域得到相同发射极电流条件下，所述第一电压与所述第二电压的电压差随温度的变化，并基于所述第一电压与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：