[发明专利]温度控制装置、温度控制方法及干法刻蚀机

说明书

一种温度控制装置、温度控制方法及使用该温度控制装置的干法刻蚀机。所述温度控制装置包括：传感单元，计算单元，设置单元，控制单元。在本发明所述的干法刻蚀机中，通过检测并收集干法刻蚀机各个部位的温度数据，多端口得出工艺温度值，可以精确反应出干法刻蚀机腔室实时实际状况，便于工程师对各制程进行优化，降低因温度导致的刻蚀停止的风险。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种温度控制装置、温度控制方法及干法刻蚀机。

背景技术

随着半导体技术的发展，对半导体制造的要求越来越高，干法刻蚀技术在其中扮演者不可或缺的角色。但是干刻工艺因其本身特性，会在工艺过程中进行吸热或者放热反应，如果持续工艺，过程腔室的温度会持续升高或降低；温度的变化会对工艺生产造成很大的影响，特别是对工艺温度敏感的制成。

目前主要依靠机台壁内的传感器，以及温度冷却器进出口的传感器进行温度监控，然后再通过冷却器进行腔室温度控制。但是腔室壁内的传感器需要通过腔室的铝板或者其他材料，传导温度才能得到，冷却器的温控传感器需要金质的液回流至冷却器机内，才可得到温度数据。这些温度数据都未能真实准确的反映出工艺过程中的温度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种温度控制装置、温度控制方法及应用所述温度控制装置的干法刻蚀机。在本发明所述的干法刻蚀机中，通过检测并收集干法刻蚀机各个部位的温度数据，多端口得出工艺温度值，可以精确反应出干法刻蚀机腔室实时实际状况，便于工程师对各制程进行优化，降低因温度导致的刻蚀停止的风险。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。一种温度控制装置包括：传感单元，所述传感单元包括：第一传感单元、第二传感单元、第三传感单元和光谱收集单元；其中，所述第一传感单元对干法刻蚀机内部反应的尾气进行监测并收集温度数据，所述第二传感单元对干法刻蚀机壁内温度进行监测并收集温度数据，所述第三传感单元对温度冷却器进出口进行监测并收集温度数据，所述光谱收集单元对干法刻蚀机内的反应过程中产生的光谱进行监测并收集温度数据；计算单元，所述计算单元结合所述第一传感单元、所述第二传感单元、所述第三传感单元和所述光谱收集单元收集到的温度数据进行计算，并得到工艺温度值；设置单元，所述设置单元设定工艺过程中的温度预设值或温度预设值的可变范围，以及接受所述工艺温度值，并判断是否超出所述温度预设值或所述温度预设值的可变范围，发出超出信号；控制单元，所述控制单元通过控制温度冷却器的运行与停止进行温度调整，并在接受到所述设置单元的超出信号后，控制温度冷却器进行温度调整。

在本发明一实施例中，所述第一传感单元设置在干法刻蚀机的排气装置上。

在本发明一实施例中，所述第二传感单元设置在干法刻蚀机的机台壁内。

在本发明一实施例中，所述第三传感单元设置在温度冷却器进出口。

在本发明一实施例中，所述光谱收集单元设置在干法刻蚀机内。

在本发明一实施例中，所述工艺温度值为第一工艺温度值和第二工艺温度值之和的平均值。

在本发明一实施例中，所述第一工艺温度值为所述第一传感单元收集到的温度数据和所述光谱收集单元收集到的温度数据之和的平均值。

在本发明一实施例中，所述第二工艺温度值为所述第二传感单元收集到的温度数据和所诉第三传感单元收集到的温度数据之和的加权平均值。

本发明还提供一种温度控制方法，包括以下步骤：收集干法刻蚀机内的反应过程中产生的温度数据；收集干法刻蚀机内部反应的尾气的温度数据；收集干法刻蚀机壁内的温度数据；收集温度冷却器进出口的温度数据；结合上述温度数据计算出工艺温度值；判断所述工艺温度值是否超出温度预设值或温度预设值的可变范围；发出超出信号；接受超出信号并控制温度冷却器进行温度调整。

本发明还提供一种干法刻蚀机，所述干法刻蚀机包含上述温度控制装置。