本发明专利技术公开了一种用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测及补偿系统，包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别位于腔体内部的多个测温区内，每个所述测温区内设置有用以补偿温度的温度补偿器，多个所述温度传感器分别与PLC的温度采集模块连接，所述PLC的输出端分别与多个温度补偿器，所述温度传感器为贴片式热电偶或热电阻，所述温度传感器、温度补偿器均通过真空密封方式引出腔体外，所述温度传感器采用贴附的方式与腔体内待测温的待测物贴合。本发明专利技术保证了对沉积设备内部采集的温度以及温度补偿效果。温度以及温度补偿效果。温度以及温度补偿效果。
【技术实现步骤摘要】
用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测补偿系统
[0001]本专利技术涉及ALD及ALE等原子层沉积和刻蚀设备的温控领域，尤其涉及一种用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测补偿系统。
技术介绍
[0002]ALD及ALE等原子层沉积和刻蚀设备对温度的准确性、均匀性及精度要求较高，尤其是实验型设备对温度的要求更高。但由于目前国内的实验型ALD、ALE设备受结构、工艺等的影响，其温度传感器很多并非直接测量的是载盘表面反应区域的温度，因此其反应区域温度的准确性、均匀性和精度有待考量。
[0003]由于设备工艺的复杂性，致使载盘和腔体表面成分难以确定，因此难以使用红外线测温等方式，且真空环境下的热传导及热辐射与常压下有所差异，因此想要得到更加准确数据，需要在设备正常运行的状态下进行测量，而常规的测量方式难以实现在设备运行时测量真空腔体内载盘表面的温度。
[0004]因此对于大多数腔体内加热盘温度不均匀却又束手无策，只能话更大的代价来提升加热器均匀性，其回报率极低，效益不高。
[0005]在设备用惰性气体吹扫时，由于惰性气体常温的，进入管路和腔体时会产生温度的波动，导致成膜效果不佳。
[0006]在进行掺杂工艺时，由于不同膜沉积所需要的温度不同，设备需要根据工艺要求进行升温或降温，在升温或降温过程中会导致温度不均匀，成膜效果降低。
[0007]为了提高ALD及ALE等原子层沉积和刻蚀设备对温度的准确性、均匀性，市面上的一些沉积设备的炉体中会分多个恒温区进行分段控制，以保证其均匀性，如申请公布日为2019.10.22、公开号为CN 110359032 A的温度补偿方法及恒温区温度校准方法，通过炉内各个恒温区的温度偏差值对各个恒温区的成膜温度进行补偿，然而采集温度的精确度和灵敏度，直接会影响整体沉积设备内部温度的补偿效果。
技术实现思路
[0008]为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种保证对沉积设备内部温度补偿效果的用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测及补偿系统。
[0009]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测及补偿系统，包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别位于腔体内部的多个测温区内，每个所述测温区内设置有用以补偿温度的温度补偿器，多个所述温度传感器分别与PLC的温度采集模块连接，所述PLC的输出端分别与多个温度补偿器，所述温度传感器为贴片式热电偶或热电阻，所述温度传感器、温度补偿器均通过真空密封方式引出腔体外，所述温度传感器采用贴附的方式与腔体内待测温的待测物贴合。
[0010]优选地，所述温度补偿器采用加热膜。
[0011]优选地，所述PLC上设置有自动补偿模式、手动补偿模式；当处于自动补偿模式状
态，多个温度补偿器分别检测待测物的最高温度，将该温度作为补偿后的温度，控制其他所述测温区的温度补偿器进行加热，使各测温区温度接近；当处于手动补偿模式状态，设定补偿温度值，并手动打开对应的温度区的补偿开关，使得该温度监测及补偿系统可以自动补偿和手动补偿。
[0012]优选地，所述PLC通过DMPID温度模块指令实现，根据所述温度传感器采集的实时温度数据及目标温度值进行PID运算，将PID运算输出值进行转换，转化为PWM输出，最终通过脉冲输出装置实现温度的控制。
[0013]优选地，所述手动补偿模式包括单机状态手动补偿模式、联机状态手动补偿，当处于单机状态手动补偿模式、联机状态手动补偿模式下，通过在补偿界面设定目标补偿温度值，PLC通过对比各测温区的温度，并对低于目标补偿温度值的区域进行温度补偿，使温度较低的测温区一直保持在目标温度。手动补偿需要人工设定补偿温度，并手动打开对应的测温区的补偿开关。
[0014]优选地，当处于联机状态手动补偿模式下，PLC还自动读取腔体的目标设备设定温度值，将各测温区内的温度与目标补偿温度值、目标设备设定温度值进行对比，若测温区的最高测温区的温度超过目标设备设定温度值一定范围时，发出预警。
[0015]优选地，所述自动补偿模式包括单机状态自动补偿模式、联机状态自动补偿模式；当处于所述单机状态自动补偿模式下，所述PLC自动比较和识别所有测温区的最高温度，将该最高温度设定为目标温度，将其他测温区的温度补偿到目标温度；当处于所述联机状态自动补偿模式下，所述PLC自动读取目标设备的目标设定温度，将所述目标设定温度设定为所需补偿到的目标温度；若发现测温区的实际的最高温度高于目标设定温度，则PLC将修改目标设定温度至与最高温度一致，同时通过温度补偿器来提高其他测温区的温度。自动补偿时系统会自动分辨测温区内载盘上最高温度，将该最高温度作为补偿温度，通过PLC将其他区的加热膜进行加热，使各区温度更加接近。
[0016]优选地，所述待测物包括载台、载片、腔体空间、腔体上盖、源瓶、管路。
[0017]优选地，所述温度传感器以及温度补偿器设置在管路或腔体上盖管路出口处，且分别与其贴合。
[0018]优选地，所述真空密封方式采用真空电极。
[0019]本专利技术用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测及补偿系统的有益效果是，温度传感器、温度补偿器通过真空密封方式引出腔体外，保证了实现真空和工艺环境或过程中的及补偿，采用贴片式热电偶或热电阻贴在待测物(载盘或载片)上，力求高程度还原反应时的工况，保证了对沉积设备内部采集的温度以及温度补偿效果。
附图说明
[0020]图1为本实施例的结构示意图；
[0021]图2为本实施例中PLC输出的接线图；
[0022]图3为本实施例中PLC温度模块的接线图；
[0023]图4为本实施例中温度测量界面的示意图；
[0024]图5为本实施例中温度补偿界面的示意图；
[0025]图6为本实施例中掺杂工艺温度辅助界面的示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0027]参阅附图1
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6所示，本实施例公开了一种用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测及补偿系统，包括多个温度传感器，多个温度传感器分别位于腔体内部的多个测温区内，每个测温区内设置有用以补偿温度的温度补偿器，温度补偿器可依据每个测温区的温度进行加热，多个温度传感器分别与PLC1的温度采集模块连接，PLC1的输出端分别与多个温度补偿器，温度传感器为贴片式热电偶或热电阻，PLC1的温度模块通过热电偶或热电阻来采集测温区温度，温度传感器、温度补偿器均通过真空密封方式(如真空电极3的方式)引出腔体外，温度传感器采用贴附的方式与腔体内待测温的待测物2(如载台或载片)贴合，本实施例中的温度补偿器采用加热膜，力求高程度还原反应时的工况，提高准确性。温度采集点(对应多个温度传感器)可根据实际需求进行增减。
[0028]PLC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于真空镀膜或刻蚀设备真空环境内的温度监测及补偿系统，包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别位于腔体内部的多个测温区内，每个所述测温区内设置有用以补偿温度的温度补偿器，多个所述温度传感器分别与PLC的温度采集模块连接，所述PLC的输出端分别与多个温度补偿器，其特征在于：所述温度传感器为贴片式热电偶或热电阻，所述温度传感器、温度补偿器均通过真空密封方式引出腔体外，所述温度传感器采用贴附的方式与腔体内待测温的待测物贴合。2.根据权利要求1所述的温度监测及补偿系统，其特征在于：所述温度补偿器采用加热膜。3.根据权利要求1所述的温度监测及补偿系统，其特征在于：所述PLC通过DMPID温度模块指令实现，根据所述温度传感器采集的实时温度数据及目标温度值进行PID运算，将PID运算输出值进行转换，转化为PWM输出，最终通过脉冲输出装置实现温度的控制。4.根据权利要求1所述的温度监测及补偿系统，其特征在于：所述PLC上设置有自动补偿模式、手动补偿模式；当处于自动补偿模式状态，多个温度补偿器分别检测待测物的最高温度，将该温度作为补偿后的温度，控制其他所述测温区的温度补偿器进行加热，使各测温区温度接近；当处于手动补偿模式状态，设定补偿温度值，并手动打开对应的温度区的补偿开关。5.根据权利要求4所述的温度监测及补偿系统，其特征在于：所述手动补偿模式包括单机状态手动补偿模式、联机状态手动补偿，当处于单机状态手动补偿模式、联机状态手动补偿模式下，通过在补偿...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪国，汤晨宇，刘磊，
申请(专利权)人：江苏鹏举半导体设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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