System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种半导体晶圆光线加热控制方法、介质及系统技术方案_技高网

一种半导体晶圆光线加热控制方法、介质及系统技术方案

技术编号:41127742 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 17:56
本发明专利技术公开了一种半导体晶圆光线加热控制方法、介质及系统,方法包括步骤:预先获取晶圆在不同加热功率下的标准加热曲线,并根据不同加热功率下的标准加热曲线,得到对应加热功率下的线性加热段的标准温升速率;其中通过使用光加热的非接触热源对晶圆进行加热;在进行晶圆加热时,获取晶圆的初始温度、目标温度和加热功率;根据晶圆的加热功率得到其标准加热曲线,再根据标准加热曲线得到线性加热段的标准温升速率,再根据标准温升速率、初始温度和目标温度来得到对应的加热时间,来对晶圆进行相应加热时间的加热。本发明专利技术具有操作简便、控制精准等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及半导体,具体涉及一种半导体晶圆光线加热控制方法、介质及系统


技术介绍

1、半导体集成电路制造工艺的发展对半导体制造设备的性能和制造工艺控制方法提出了更高的要求。离子注入机是半导体器件制造的核心掺杂设备,使用离子注入机进行半导体离子注入时,会伴随产生半导体晶格结构的损伤,因此在注入后,需要进行加温退火处理以消除这些损伤。对于碳化硅等具有高密度和低杂质扩散系数的材料,采用类似于硅材料的扩散在工艺上存在很大的难度,而常温注入方法存在杂质激活率低和缺陷难以恢复等问题,因此需要将晶圆加热到一定温度进行注入以实现控制注入缺陷和注入均匀性等目的。

2、为了降低晶圆在高温卡盘上直接加热产生热膨胀产生损伤,通常需要使用预加热装置对晶圆进行初步加热以降低其在高温卡盘上的膨胀形变量。这些加热过程对于相关制造过程的产品质量具有直接的影响,而采用红外或激光加热装置是实现这类加热过程的常用方法。由于硅和碳化硅晶圆在红外波段具有较高的透过率,使用红外非接触测量方法很容易由于加热光源的红外信号直接或经过周围装置反射后透过晶圆使得对晶圆本身的测温产生干扰,而采用温度探头等接触式测量可能造成晶圆本身的损伤,因此通过测量晶圆温度进行反馈控制具有较大的技术难度。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的技术问题,本专利技术提供一种操作简便、控制精准的半导体晶圆光线加热控制方法、介质及系统。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:

3、一种半导体晶圆光线加热控制方法,包括步骤:

4、预先获取晶圆在不同加热功率下的标准加热曲线,并根据不同加热功率下的标准加热曲线,得到对应加热功率下的线性加热段的标准温升速率;其中通过使用光加热的非接触热源对晶圆进行加热;

5、在进行晶圆加热时,获取晶圆的初始温度、目标温度和加热功率;

6、根据晶圆的加热功率得到其标准加热曲线,再根据标准加热曲线得到线性加热段的标准温升速率,再根据标准温升速率、初始温度和目标温度来得到对应的加热时间,来对晶圆进行相应加热时间的加热。

7、优选地,预先获取晶圆在不同加热功率下的标准加热曲线的过程为:

8、晶圆自初始温度t0开始加热,经过加热过程,在时间t1到达温度t1,此后热源加热功率恒定,进入线性加热过程并在时间t2达到温度t2;在时间t2之后热源关闭,加热逐渐减缓,至时间t3达到最高温度t3,之后晶圆温度逐渐降低,完成加热过程,进而得到相应加热功率下的标准加热曲线。

9、优选地,以标准加热曲线中时间t1-t2之间的部分作为线性加热段。

10、优选地,得到线性加热段的标准温升速率的具体为(t2–t1)/(t2-t1)。

11、优选地,得到加热时间的具体过程为:

12、晶圆新的初始温度变为t0′,新的目标温度变为t3′,则整体加热时间需要修正,具体修正量为,δt=((t0-t0′)+(t3′-t3))/((t2–t1)/(t2-t1));新的加热时间为t3′=t3+δt。

13、优选地,光加热的方式包括可见光或红外热灯或激光。

14、优选地,通过控制加热单元的工作电流或工作电压或加热线路阻抗水平来调节加热功率。

15、优选地,具体通过控制加热单元的工作电流或工作电压的峰值、占空比或平均值来调节加热功率。

16、本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。

17、本专利技术进一步公开了一种半导体晶圆光线加热控制装置,包括相互连接的存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。

18、与现有技术相比,本专利技术的优点在于:

19、本专利技术通过基于前期测试数据,获得晶圆标准加热曲线,并利用标准加热曲线中的温度线性演化时段,通过调节加热时间长度,控制加热晶圆使其达到特定的工艺温度;由于通过计时控制晶圆加热,晶圆光加热过程简易且控制精准。

20、本专利技术应用于高温离子注入机和退火装置等需要对晶圆通过光加热达到高温以实现相关工艺的加热温度控制,通过预先测试得到各加热功率下的标准加热曲线,通过参考其中线性加热部分的温升速率,通过调节总的加热时间,即可推断在不同的加热起始温度和目标温度所需要的加热时间等参数,实现最高目标温度超过600℃的加热过程的温控。通过调节加热装置的输出功率,可以对加热速度进行进一步调节。该方法可以回避对于电源启动和关闭过程加热装置输出功率变化过程的控制,通过控制线性加热部分实现对加温过程简易准确的控制。

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【技术保护点】

1.一种半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,预先获取晶圆在不同加热功率下的标准加热曲线的过程为:

3.根据权利要求2所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,以标准加热曲线中时间t1-t2之间的部分作为线性加热段。

4.根据权利要求3所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,得到线性加热段的标准温升速率的具体为(T2–T1)/(t2-t1)。

5.根据权利要求4所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,得到加热时间的具体过程为:

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,光加热的方式包括可见光或红外热灯或激光。

7.根据权利要求6所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,通过控制加热单元的工作电流或工作电压或加热线路阻抗水平来调节加热功率。

8.根据权利要求7所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,具体通过控制加热单元的工作电流或工作电压的峰值、占空比或平均值来调节加热功率。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。

10.一种半导体晶圆光线加热控制装置,包括相互连接的存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,预先获取晶圆在不同加热功率下的标准加热曲线的过程为:

3.根据权利要求2所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,以标准加热曲线中时间t1-t2之间的部分作为线性加热段。

4.根据权利要求3所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,得到线性加热段的标准温升速率的具体为(t2–t1)/(t2-t1)。

5.根据权利要求4所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,得到加热时间的具体过程为:

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的半导体晶圆光线加热控制方法,其特征在于,光加热的方式包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:喻晓李璐维安子博李进李士会陈辉
申请(专利权)人:北京烁科中科信电子装备有限公司
类型:发明
国别省市:

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