[发明专利]温度监控装置及等离子体加工设备

说明书

技术领域

本发明属于半导体设备制造领域，具体涉及一种温度监控装置及等离子体加工设备。

背景技术

在半导体集成电路制造领域中采用PVD设备进行去气工艺的过程中以及在LED制造领域中采用ITO PVD设备在镀膜之前进行预加热工艺过程中，通常采用加热灯泡将被加工工件加热至工艺所需的温度，且被加工工艺的温度均匀性是影响其后续工艺质量的重要因素。

图1为现有的去气腔室的结构简图，请参阅图1，去气腔室10内水平设置有石英窗17，用以将去气腔室10由上至下划分为上腔室18和下腔室19，其中，在下腔室19内的底部设置有至少三个顶针11，至少三个顶针11的顶端用于支撑被加工工件S，在下腔室19的侧壁上设置有出片口12，用于作为机械手将被加工工件S传入和传出去气腔室10的通道，且在加热过程中时出片口12保持关闭状态，并保证下腔室19具有一定的真空度；上腔室18的顶壁为反射板13，且在反射板13的上表面上设置有用于固定加热灯泡安装座14的安装板15，每个加热灯泡16经由贯穿反射板13和安装板15的通孔安装在相应的加热灯泡安装座14上，加热灯泡16通过石英窗17对被加工工件进行加热直至工艺所需的温度。

采用图1所示的去气腔室对被加工工件加热时，需要预先利用表面安装有若干个热电偶的测试基片进行加热测试，以获得该加热过程中测试数据，在实际工艺过程中，以该测试数据为参照对被加工工件进行均匀加热。

然而，采用上述方法对被加工工件均匀加热的过程中会存在以下问题：

其一，由于当去气腔室的工艺环境的变化或者被加工工件的材料的变化时均会对被加工工件的实际加热温度造成影响，因此以测试数据为参照很难实现对被加工工件进行均匀加热，从而造成被加工工件的温度均匀性差，进而造成工艺质量差；

其二，当需要对工艺温度进行调整时，需要重新获得测试数据，这使得操作过程复杂、效率低。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种温度监控装置及等离子体加工设备，其不仅可以提高被加热体的加热均匀性，从而可以提高工艺质量；而且可以使得操作过程简单，从而可以提高工作效率。

本发明提供一种温度监控装置，用于监控位于反应腔室内的被加热体的不同区域的温度以控制加热功率，所述温度监控装置包括加热单元、检测单元、驱动单元和控制单元，其中，所述加热单元用于对所述被加热体的不同区域进行加热；所述检测单元包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述被加热体的不同区域内的温度，并将检测到的温度发送到所述控制单元；所述驱动单元用于驱动所述温度检测模块在所述反应腔室内移动，以使所述温度检测模块在移动的过程中分别检测所述被加热体不同区域的温度；所述控制单元用于根据所述温度检测模块发送而来的温度与预设标准温度进行比较，并在二者存在偏差时，校准所述加热单元对所述温度检测模块发送的温度所对应的检测区域的输出功率。

具体地，所述被加热体包括沿其径向划分的多个互为同心的区域，所述检测单元还包括位置检测模块，所述位置检测模块用于在所述温度检测模块移动的过程中实时检测所述温度检测模块的位置，并将其发送至所述控制单元；所述控制单元用于根据所述位置检测模块发送而来的位置判断由所述温度检测模块在该位置处发送而来的温度属于被加热体的区域，并将该温度与预设标准温度进行比较，且在二者存在偏差时校准所述加热单元对所述被加热体的该区域的输出功率。

具体地，所述被加热体包括沿其径向由内向外划分的互为同心的中心区域和边缘区域，所述加热单元包括中心加热模块和边缘加热模块，所述中心加热模块用于对被加热体的中心区域进行加热；所述边缘加热模块用于对被加热体的边缘区域进行加热；所述驱动单元用于驱动所述温度检测模块在所述反应腔室的中心区域和边缘区域之间移动，以使所述温度检测模块在移动的过程中分别检测所述被加热体的中心区域和边缘区域的温度，并将其发送至所述控制单元；所述位置检测模块用于在所述温度检测模块移动的过程中实时检测所述温度检测模块的位置，并将其发送至所述控制单元；所述控制单元用于根据所述位置检测模块发送而来的位置判断由所述温度检测模块在该位置处发送而来的温度属于被加热体的中心区域温度或边缘区域温度，若属于被加热体的中心区域温度，则将其与预设标准温度进行比较，并在二者存在偏差时校准所述中心加热模块的输出功率；若属于被加热体的边缘区域温度，则将其与预设标准温度进行比较，并在二者存在偏差时校准所述边缘加热模块的输出功率。