【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及半导体制造领域，具体涉及一种离子注入机靶盘温度在线监测系统、监测方法及离子注入机。
技术介绍
1、离子注入机是集成电路制造前道功率中的关键设备。使用离子注入机对半导体近表面区域进行离子掺杂，可以改变半导体中的载流子浓度以调节其电性能，是集成电路制造工艺中不可缺少的设备。在常温离子注入中，被注入的晶圆通常被经典或机械靶盘夹持进行注入，注入过程中束流注入产生的热效应会使晶圆的温度产生显著上升，当束流过大或靶盘冷却失效时，晶圆的温度将会过度升高并可能导致产品报废。而在高温离子注入中，需要使用维持在一定温度的靶盘对晶圆进行加热以实现控制注入缺陷和注入均匀性等目的。因而在常温和高温离子注入工艺中，对晶圆温度的监控对于提高产品良率具有重要的意义。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，因此直接对靶盘上的晶圆进行测量存在较大的技术难度。而通过靶盘冷却水温度等方法推测晶圆温度存在一定的滞后性，且灵敏度和精度均存在较大不足。
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测温精度高、实时性好的离子注入机靶盘温度在线监测系统、监测方法及离子注入机。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种离子注入机靶盘温度在线监测系统，包括红外测温单元和一个以上的红外窗口
4、作为上述技术方案的进一步改进：
5、所述红外窗口为氟化钙、氟化钡或锌化硒材料制成的红外窗口。
6、所述红外窗口的数量多个，分别位于靶盘运动轨迹正对的真空腔室壁上。
7、所述红外测温单元包括单点测量式红外测温仪或成像测量式红外测温仪。
8、本专利技术还公开了一种离子注入机，包括真空腔室和靶盘，所述靶盘位于所述真空腔室内部，还包括如上所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统。
9、作为上述技术方案的进一步改进：
10、所述靶盘为往复运动的单盘结构或旋转靶盘。
11、本专利技术进一步公开了一种基于如上所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统的监测方法，所述红外测温单元发送预设红外波段的测温红外线，经红外窗口对靶盘的测温位置进行温度测量，以得到温度信号。
12、作为上述技术方案的进一步改进：
13、将所述温度信号与预设阈值进行对比，当所述温度信号不在预设阈值内时，则进行报警。
14、对温度信号进行显示。
15、使用单点测量式红外测温仪对靶盘单点的温度进行测量；或者使用成像测量式红外测温仪，对靶盘表面一定区域的温度进行测量。
16、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
17、本专利技术通过红外测量方式测量靶盘温度来反映晶圆温度，不仅能够保证测温精度（因为晶圆本身是通过维持一定温度的靶盘来进行加热的，在稳定的情况下，晶圆温度与靶盘温度是具有对应关系的），而且相对于采用温度探头等接触式测量，不会造成晶圆本身的损伤，另外相对于监测靶盘冷却水温度的方式，不存在滞后性，实时性好（因为靶盘温度变化才会导致晶圆温度变化，因而监测靶盘温度能够及时发现温度异常，实时性好）。
18、本专利技术通过红外测温单元经红外窗口对离子注入机靶盘温度进行监控，适用于常温和高温离子注入机，能够对注入机靶盘温度进行实时监控，当靶盘温度产生异常时，能够及时发现问题并发出报警，从而能够有效防止常温注入机靶盘冷却系统出现异常和高温注入机靶盘过温或加热失效等造成的产品报废等问题。
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1.一种离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，包括红外测温单元(5)和一个以上的红外窗口(4)，所述红外窗口(4)位于离子注入机靶盘(3)所在的真空腔室(1)壁上，且与靶盘(3)的测温位置相对应，并在红外测温单元(5)工作波段具有预设透过率；所述红外测温单元(5)位于真空腔室(1)外侧且正对于红外窗口(4)以对靶盘(3)进行测温。
2.根据权利要求1所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，所述红外窗口(4)为氟化钙、氟化钡或锌化硒材料制成的红外窗口。
3.根据权利要求1所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，所述红外窗口(4)的数量多个，分别位于靶盘(3)运动轨迹正对的真空腔室壁上。
4.根据权利要求1或2所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，所述红外测温单元(5)包括单点测量式红外测温仪或成像测量式红外测温仪。
5.一种离子注入机，包括真空腔室(1)和靶盘(3)，所述靶盘(3)位于所述真空腔室(1)内部，其特征在于，还包括如权利要求1-4中任意一项所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统。
...【技术特征摘要】
1.一种离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，包括红外测温单元(5)和一个以上的红外窗口(4)，所述红外窗口(4)位于离子注入机靶盘(3)所在的真空腔室(1)壁上，且与靶盘(3)的测温位置相对应，并在红外测温单元(5)工作波段具有预设透过率；所述红外测温单元(5)位于真空腔室(1)外侧且正对于红外窗口(4)以对靶盘(3)进行测温。
2.根据权利要求1所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，所述红外窗口(4)为氟化钙、氟化钡或锌化硒材料制成的红外窗口。
3.根据权利要求1所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，所述红外窗口(4)的数量多个，分别位于靶盘(3)运动轨迹正对的真空腔室壁上。
4.根据权利要求1或2所述的离子注入机靶盘温度在线监测系统，其特征在于，所述红外测温单元(5)包括单点测量式红外测温仪或成像测量式红外测温仪。
5.一种离子注入机，包括真空腔室(1)和靶盘(3)，所述靶盘...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻晓，刘瑞强，倪玉河，杨占光，耿冬冬，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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