【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体扩散，具体涉及一种晶圆的加热装置及加热方法。
技术介绍
1、半导体制程中有多种热处理工艺，包括热氧化工艺、尖峰退火工艺等。这些工艺都需要通过晶圆的加热装置对晶圆进行加热。
2、相关技术中，晶圆的加热装置一般使用高强度钨卤素灯作为热辐射源，利用热辐射将晶圆快速加热至最高温度，其中，热辐射源可以设置在晶圆沿厚度方向的一侧，且与晶圆保持一定距离。
3、然而，专利技术人发现相关技术至少存在如下技术问题：在通过晶圆的加热装置对晶圆进行加热时，整个晶圆的温度均匀性较差。
技术实现思路
1、本申请提供一种晶圆的加热装置及加热方法，可以解决晶圆的温度均匀性较差的问题。
2、一方面，本申请提供一种晶圆的加热装置，包括：温度传感器、温度处理器、第一加热部件、第二加热部件、第一控制器和第二控制器；
3、所述温度传感器用于在所述晶圆旋转时，测量所述晶圆沿径向方向的单个或多个位置的实时温度；
4、所述温度处理器与所述温度传感器连接，用于接收所述温度传感器测量的实时温度，并对所述实时温度进行滤波处理，分离出无波动的第一温度以及有波动的第二温度，其中所述实时温度为第一温度和第二温度之和；
5、所述第一控制器分别与所述温度处理器、所述第一加热部件、所述第二加热部件连接，用于接收所述温度处理器分离出的无波动的第一温度，并根据所述第一温度控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的输出功率；
6、所述第二控制器分别与所述温
7、根据本申请的一个实施例，所述第一加热部件包括多个可独立控制的第一加热光源，所述第二加热部件包括多个可独立控制的第二加热光源；
8、其中，所述多个可独立控制的第一加热光源和所述多个可独立控制的第二加热光源固定在基板上，组成晶圆加热光源，且所述基板的中心与所述晶圆的中心对齐，所述基板的形状与所述晶圆的形状相适配，所述基板的面积大于或等于所述晶圆的面积。
9、根据本申请的一个实施例，所述基板包括第一区域和第二区域；所述多个可独立控制的第一加热光源固定于所述基板的第一区域，所述多个可独立控制的第二加热光源固定于所述基板的第二区域；其中，所述第二区域为扇形或矩形等不关于所述基板的圆心中心对称的图形。
10、根据本申请的一个实施例，所述第一加热光源为卤素灯或激光二极管，所述第二加热光源为卤素灯或激光二极管；其中，所述第一加热光源和所述第二加热光源用于接收所述第一控制器的控制指令，将所述晶圆加热到目标温度；所述第二加热光源，还用于接收所述第二控制器的调节指令，对所述第二加热光源的补偿功率进行调节，以使所述晶圆的温度均匀分布。
11、根据本申请的一个实施例，所述无波动的第一温度为预设时长内连续采样的多个实时温度的平均值；所述有波动的第二温度为所述预设时长内多个实时温度与所述第一温度的差值。
12、另一方面，本申请提供一种晶圆的加热方法，应用于上述加热装置，所述方法包括：
13、在所述晶圆旋转时，通过单个或多个温度传感器测量所述晶圆沿径向方向的单个或多个位置的实时温度；
14、针对每个位置的实时温度，通过温度处理器接收温度传感器测量的实时温度，并对所述实时温度进行滤波处理，分离出无波动的第一温度以及有波动的第二温度，其中所述实时温度为第一温度和第二温度之和；
15、通过第一控制器接收所述温度处理器分离出的无波动的第一温度，并根据所述第一温度控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的输出功率，以使所述晶圆加热到目标温度；
16、通过所述第二控制器接收所述温度处理器分离出的有波动的第二温度，并根据所述第二温度调节所述第二加热部件的补偿功率，以使所述晶圆的温度分布均匀，其中所述第二加热部件的补偿功率用于对第二加热部件的输出功率进行调整。
17、根据本申请的一个实施例，将所述实时温度进行滤波处理，分离出无波动的第一温度以及有波动的第二温度，包括：通过温度处理器确定所述实时温度对应的实时温度曲线，对所述实时温度曲线进行滤波处理，得到无波动的第一温度以及有波动的第二温度；或者，通过温度处理器确定所述实时温度对应的实时温度曲线，将所述实时温度曲线输入温度预测模型，得到无波动的第一温度以及有波动的第二温度。
18、根据本申请的一个实施例，所述根据所述第一温度控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的输出功率，包括：确定多个时间点各自对应的目标温度；针对每个时间点，确定所述时间点对应的第一温度与所述目标温度之间的温度差异，根据所述温度差异确定所述第一加热部件和所述第二加热部件的输出功率，并通过所述第一控制器控制所述第一加热部件和所述第二加热部件的输出功率。
19、根据本申请的一个实施例，所述根据所述第二温度调节所述第二加热部件的补偿功率，包括：确定所述第二温度对应的温度波动曲线的第一频率、第一幅度和第一相位；根据所述第二温度对应的温度波动曲线的第一频率、第一幅度和第一相位，确定所述第二加热部件的补偿功率对应的功率波动曲线的第二频率、第二幅度和第二相位。
20、根据本申请的一个实施例，所述根据所述第二温度对应的温度波动曲线的第一频率、第一幅度和第一相位，确定所述第二加热部件的补偿功率对应的功率波动曲线的第二频率、第二幅度和第二相位，包括：确定所述第二加热部件的补偿功率对应的功率波动曲线的第二频率与所述第二温度对应的温度波动曲线的第一频率相同或者为其倍频；以及，根据所述第二温度对应的温度波动曲线的第一幅度，从温度幅度与功率幅度之间的对应关系中，确定所述第二加热部件的补偿功率对应的功率波动曲线的第二幅度；以及，根据所述第二温度对应的温度波动曲线的第一相位，确定所述第二加热部件的补偿功率对应的功率波动曲线的第二相位，以使所述温度波动曲线的波峰位置与所述功率波动曲线的波谷位置相对应，所述温度波动曲线的波谷位置与所述功率波动曲线的波峰位置相对应；其中，所述第二温度对应的温度波动曲线的第一频率、第一幅度和第一相位为实时计算值，非固定值。
21、根据本申请的一个实施例，所述方法还包括：通过所述第二控制器，根据第二温度对应的温度波动曲线的波动幅值和相位变化，对所述功率波动曲线的第二相位进行调整，以消除所述第二加热部件的加热滞后；或者，通过所述第二控制器根据预设的相位调整参数，对所述功率波动曲线的第二相位进行调整，以消除所述第二加热部件的加热滞后。
22、根据本申请的一个实施例，所述无波动的第一温度为预设时长内连续采样的多个实时温度的平均值；所述有波动的第二温度为所述预设时长内多个实时温度与所述第一温度的差值。
23、本公开实施例提供一种晶圆的加热装置，包括：温度传感器、温度处理器、第一加热部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆的加热装置，其特征在于，包括：温度传感器、温度处理器、第一加热部件、第二加热部件、第一控制器和第二控制器；
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热部件包括多个可独立控制的第一加热光源，所述第二加热部件包括多个可独立控制的第二加热光源；
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述基板包括第一区域和第二区域；
4.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热光源为卤素灯或激光二极管，所述第二加热光源为卤素灯或激光二极管；
5.根据权利要求1至4任一项所述的加热装置，其特征在于，所述无波动的第一温度为预设时长内连续采样的多个实时温度的平均值；所述有波动的第二温度为所述预设时长内多个实时温度与所述第一温度的差值。
6.一种晶圆的加热方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的加热装置，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的加热方法，其特征在于，将所述实时温度进行滤波处理，分离出无波动的第一温度以及有波动的第二温度，包括：
8.根据权利要求6所述的加
9.根据权利要求6所述的加热方法，其特征在于，所述根据所述第二温度调节所述第二加热部件的补偿功率，包括：
10.根据权利要求9所述的加热方法，其特征在于，所述根据所述第二温度对应的温度波动曲线的第一频率、第一幅度和第一相位，确定所述第二加热部件的补偿功率对应的功率波动曲线的第二频率、第二幅度和第二相位，包括：
11.根据权利要求10所述的加热方法，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求6至11任一项所述的加热方法，其特征在于，所述无波动的第一温度为预设时长内连续采样的多个实时温度的平均值；所述有波动的第二温度为所述预设时长内多个实时温度与所述第一温度的差值。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆的加热装置，其特征在于，包括：温度传感器、温度处理器、第一加热部件、第二加热部件、第一控制器和第二控制器；
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热部件包括多个可独立控制的第一加热光源，所述第二加热部件包括多个可独立控制的第二加热光源；
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述基板包括第一区域和第二区域；
4.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述第一加热光源为卤素灯或激光二极管，所述第二加热光源为卤素灯或激光二极管；
5.根据权利要求1至4任一项所述的加热装置，其特征在于，所述无波动的第一温度为预设时长内连续采样的多个实时温度的平均值；所述有波动的第二温度为所述预设时长内多个实时温度与所述第一温度的差值。
6.一种晶圆的加热方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的加热装置，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彦沣，薛磊，欧登松，刘星星，
申请(专利权)人：深圳市新凯来工业机器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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