一种半导体长膜工艺中静电卡盘及晶片温度的辨识方法技术

一种半导体长膜工艺中静电卡盘及晶片温度的辨识方法，（1）滤波处理，（2）差分处理，确定差分数据最大值、最小值、正均值和负均值；（3）确定卡盘/晶片温度缓变段准确位置信息：（a）设定第一峰/谷门限值，比较第一峰/谷门限值和差分数据的大小，以确定M组卡盘/m组晶片温度缓变段初步位置；（b）设定第二峰/谷门限值，比较M组卡盘和m组晶片温度缓变段初步位置中对应差分数据与第二峰/谷门限值的大小，确定卡盘和晶片的温度缓变段准确位置；（4）对卡盘/晶片温度缓变段的准确位置中对应滤波数据求平均值，以得到静电卡盘及晶片温度值。该方法对静电卡盘和晶片温度高精度辨识，可在较为复杂的工作环境下，实现较好的辨识效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，（1）滤波处理，（2）差分处理，确定差分数据最大值、最小值、正均值和负均值；（3）确定卡盘/晶片温度缓变段准确位置信息：（a）设定第一峰/谷门限值，比较第一峰/谷门限值和差分数据的大小，以确定M组卡盘/m组晶片温度缓变段初步位置；（b）设定第二峰/谷门限值，比较M组卡盘和m组晶片温度缓变段初步位置中对应差分数据与第二峰/谷门限值的大小，确定卡盘和晶片的温度缓变段准确位置；（4）对卡盘/晶片温度缓变段的准确位置中对应滤波数据求平均值，以得到静电卡盘及晶片温度值。该方法对静电卡盘和晶片温度高精度辨识，可在较为复杂的工作环境下，实现较好的辨识效果。【专利说明】
本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种半导体长膜工艺中静电卡盘及晶片温度的辨识的方法。
技术介绍
如图1所示，在进行半导体长膜工艺时，需要将晶片固定在静电卡盘上，以保持工艺过程中晶片位置的稳定性，同时要实现对静电卡盘及晶片温度的高精度控制，使晶片得到均匀地加热或冷却。半导体长膜工艺对工作温度要求严格，不同的工艺环节对工作平台(静电卡盘)和晶片的工作温度要求不同，因此，需要通过温度控制系统的加热或制冷能力保证工作平台(静电卡盘)和晶片的温度。温度控制系统包括温度检测、温度辨识、实测温度和期望温度的比较、差值的反馈和调节等重要环节，高精度温度控制的前提便是晶片及静电卡盘温度的高精度辨识。半导体长膜工艺中，一般的采用黑体光纤辐射测温的方法，将工作平台(静电卡盘)和半导体晶片辐射的光信号转化为电信号，然后通过放大、模数转换等中间环节将电信号进行处理，计算出静电卡盘和晶片的温度。采用黑体光纤辐射测温具有温度分辨率高、响应速度快、不扰动被测目标温度分布场、实时性连续性好等优点。然而，在本系统中，由于受到工作平台旋转速度、晶片数量及其分布位置、光纤传感器摆放位置、传感器波长选取等因素的影响，检测装置得到的温度数据伴随着大量的噪声，且无较好的规律性，为温度的正确辨识带来了较大的困难，工作平台(静电卡盘)和晶片温度的辨识成为该设备性能提高的瓶颈。对此，目前还没有有效可行的解决方案，相关论文和专利中也都没有此种应用背景下的温度辨识算法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，对静电卡盘和晶片的温度进行高精度辨识，可以在较为复杂的工作环境下，实现较好的辨识效果。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是:—种半导体长膜工艺中静电卡盘及晶片温度的辨识方法，包括以下步骤:(I)滤波处理，对静电卡盘和晶片的温度数据序列进行滤波处理，以消除高频噪声的影响，得到平滑的温度数据序列；(2)差分处理，对滤波后的温度数据序列做差分处理，并确定差分数据的最大值MaxDiff和最小值MinDiff，差分数据大于O部分的平均值即正均值PosMean和小于O部分的平均值即负均值NegMean ；(3)确定静电卡盘温度和晶片温度分别对应的缓变段准确位置信息:(a)根据所述最大值MaxDiff、最小值MinDiff、正均值PosMean以及负均值NegMean设定第一峰门限值PeakGate和第一谷门限值TroughGate,分别比较第一峰门限值PeakGate、第一谷门限值TroughGate和差分数据的大小，以确定差分数据中M组静电卡盘的温度缓变段初步位置和m组晶片的温度缓变段初步位置；(b)根据正均值PosMean以及负均值NegMean设定第二峰门限值和第二谷门限值，且第二峰门限值小于第一峰门限值，第二谷门限值大于第一谷门限值，分别比较M组静电卡盘/m组晶片的温度缓变段初步位置中对应的差分数据与第二峰门限值和第二谷门限值的大小，确定所有的静电卡盘和晶片的温度缓变段准确位置；(4)分别计算静电卡盘温度值和晶片温度值:分别对所述所有的静电卡盘/晶片温度缓变段的准确位置中对应的滤波数据求取平均值，以得到静电卡盘及晶片的温度值。所述步骤(a)中，当差分数据中对应数值大于第一峰门限值PeakGate时，判断其为峰段数据，记录峰段开始点及结束点的位置并定义为峰段数组，则差分数据中包括多组峰段数组，将每组峰段数组中峰段开始点和结束点的位置信息添加“ + ”号，并记录到峰段/谷段数组中，当差分数据中对应数值小于第一谷门限数值TroughGate时，判断其为谷段数据，记录谷段开始点及结束点的位置并定义为谷段数组，则差分数据中包括多组谷段数组，将每组谷段数组中谷段开始点和结束点的位置信息添加号，并记录到峰段/谷段数组，则M组静电卡盘温度缓变段的初步位置即为多个峰段结束点至谷段开始点之间的位置，亦即峰段/谷段数组中多组“ + ”?之间的位置；晶片温度缓变段的初步位置即为谷段结束点至峰段开始点之间的位置，亦即峰段/谷段数组中多组?”之间的位置。步骤(a)中，对峰段/谷段数组的首末位置进行分析，考虑差分数据的两端是否有较多数据未被包括在峰段/谷段数组中，若是，则更新峰段/谷段数组。若峰段/谷段数组首位置为正值，在首位置前加入一个负值(-1)，否则加入一个正值(+1);若峰段/谷段数组末位置为正值，则在末位置后加入一个负值(-(η-1)，η为滤波娄据总数)，否则加入一个正值( + (η-1)，η为滤波数据总数)。所述步骤(b)中，M组静电卡盘温度缓变段的初步位置中，分别从峰段结束点位置开始，位置依次加1，比较各位置对应的差分数值与第二峰门限值的大小，以第一个小于第二峰门限值的数值对应的位置作为该组静电卡盘温度缓变段的初步位置中静电卡盘温度缓变段的准确位置的起始位置；从谷段开始点位置开始，位置依次减1，比较各位置对应的差分数值与第二谷门限值的大小，以第一个大于第二谷门限值的数值对应的位置作为该组静电卡盘温度缓变段的初步位置中静电卡盘温度缓变段的准确位置的结束位置，循环进行直至确定M组静电卡盘温度缓变段的初步位置中各自的静电卡盘温度缓变段的准确位置；m组晶片温度缓变段的初步位置中，从谷段结束点位置开始，位置依次加1，比较各位置对应的差分数值与第二谷门限值的大小，以第一个大于第二谷门限值的数值对应的位置作为该组晶片温度缓变段的初步位置中晶片温度缓变段的准确位置的起始位置；从峰段开始点位置开始，位置依次减1，比较各位置对应的差分数值与第二峰门限值的大小，以第一个小于第二峰门限值的数值对应的位置作为该组位置中晶片温度缓变段的准确位置的结束位置，循环进行直至确定m组晶片温度缓变段的初步位置中各自的晶片温度缓变段的准确位置。所述第二峰门限值和第二谷门限值的取值不唯一，第二峰门限值和第二谷门限值数值的绝对值越高，静电卡盘和晶片温度缓变段的准确位置确定的精度越低。所述第二峰门限值的大小为0.25 X PosMean,所述第二谷门限值的大小为0.25XNegMean。所述步骤(1)中，选用滤波器的阶数为1，滤波器系数为h(i) (O < i < 1)，滤波前温度数据序列为X (η)，则滤波后数据序列为y (η)，【权利要求】1.，其特征在于:包括以下步骤: (1)滤波处理，对静电卡盘和晶片的温度数据序列进行滤波处理，以消除高频噪声的影响，得到平滑的温度数据序列； (2)差分处理，对滤波后的温度数据序列做差分处理，并确定差分数据的最大值MaxDiff和最小值MinDiff，差分数据大于O部分的平均值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵霞，屈德涛，王业通，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：