[发明专利]晶圆温度分布的检测方法

说明书

本发明提供一种晶圆温度分布的检测方法，通过检测一晶圆上若干监测点的湿法刻蚀速率；根据所有所述监测点的所述湿法刻蚀速率计算得到所述晶圆上所有所述监测点的温度，进而得到所述晶圆的温度分布情况。一方面，由于检测晶圆上若干监测点的湿法刻蚀速率的操作较为方便，且不需要停止整个工艺制程，即可以不停机进行检测，非常方便。另一方面，由于不需要采用热电偶，故成本较低。再一方面，可以通过设置较多的监测点，来实现检测晶圆表面较多分布点的湿法刻蚀速率，采样率相对较高，因此可获得的晶圆的温度分布情况更真实，实用性更强。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆温度分布的检测方法。

背景技术

在半导体的工艺中，随着半导体尺寸的不断降低，半导体工艺制程中，晶圆温度分布的不均一性对制程的影响越来越大，因此，晶圆温度分布的检测越来越重要，检测晶圆在制造过程中的温度分布是解决半导体工艺制程各种问题的必要手段。然而现有对于晶圆温度分布的检测越来越难以跟上制程的需求，例如，机台自带的温度传感线只能检测晶圆上一个点的温度。另外，现有亦有通过热电偶(Thermocouple Wafer，即TC Wafer)，检测晶圆表面温度，然而，半导体设备制造商提供的热电偶通常价格昂贵，且检测手段复杂，但检测的温度点却很有限(根据热电偶之测量点的多少而定，一般在十几个以内)。此外，在有些工艺制程中，无法使用热电偶对晶圆表面温度进行测量，如在高密度等离子体化学气相淀积(HDP CVD)工艺制程中，由于晶圆表面的温度是依靠反应过程中的离子放电来控制的，并无法设置热电偶的测量点，从而导致在类似这样的工艺制程中，晶圆表面温度的分布难以实施有效地检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆温度分布的检测方法，以解决现有无法满足晶圆温度分布检测需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种晶圆温度分布的检测方法，其包括：

检测一晶圆上若干监测点的湿法刻蚀速率；

通过一温度-湿法刻蚀速率关系方程，根据所有所述监测点的所述湿法刻蚀速率计算得到所述晶圆上所有所述监测点的温度，进而得到所述晶圆的温度分布情况。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述温度-湿法刻蚀速率关系方程的确立包括：

调节温度，收集不同温度下晶圆的湿法刻蚀速率数据；

根据不同温度下的所述湿法刻蚀速率数据，拟合得到所述温度-湿法刻蚀速率关系方程。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述温度-湿法刻蚀速率关系方程为温度关于湿法刻蚀速率的一次函数或二次函数。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述温度-湿法刻蚀速率关系方程为：

y＝0.0037x²-5.465x+2036.6

其中，y为温度，x为湿法刻蚀速率。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述调节温度的范围在430℃～505℃之间。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，收集得到的所述湿法刻蚀速率的范围在之间。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述若干监测点的间距在15mm～60mm之间。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述晶圆的直径为300mm，所述监测点为49个，且均匀分布于所述晶圆上。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，所述晶圆温度分布的检测方法应用于薄膜沉积制程。

可选的，在所述晶圆温度分布的检测方法中，通过测量湿法刻蚀之后所述监测点处晶圆的厚度，计算得到所述晶圆的湿法刻蚀速率