[发明专利]半导体工艺设备及其温度控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种半导体工艺设备及其温度控制方法，所述方法包括：检测所述半导体工艺设备工艺腔室内加热器的的实际温度；确定所述实际温度所属的温度区间，所述多个温度区间至少包括快速升温区、温度精调区和温度失控区，根据所述实际温度所属的温度区间对应的加热策略，控制所述加热器进行加热。通过本方法，可以根据工艺腔室内的实际温度所属的温度区间，确定对应的加热策略，可以提高对工艺腔室的温度控制效率和温度控制准确率。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种半导体工艺设备及其温度控制方法。

背景技术

在物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)设备中，基片需在去气腔室进行加热除气工艺。该工艺步骤的作用是在真空系统中，去除掉基片在大气中吸附的水蒸气等杂质，以清洁基片表面，为后续工序提供尽可能干净的基片。在这一工艺步骤中，去气腔室内的加热器为主要执行部件，决定着工艺效果的好坏。

对加热器的控制流程可以为：下位机发送温度设定值给温控器，温控器输出PWM波控制继电器的通断，继电器导通时，加热器供电升温，在加热器升温过程中，温控器通过测温热偶实时采集加热器的实际温度，根据实际温度与设定温度的偏差值，温控器不断调整继电器的通断时间，从而达到加热器温度控制的目的。

但是，在实际使用过程中，由于加热器的工艺设定温度较高，所以将加热器从室温加热到工艺设定温度所需时间较长，腔室维护后加热器重新升温，或者工艺设定温度调整，都需要一个较长的等待过程，温度控制效率低。另外，温控器、继电器、测温热偶等部件出现故障时，加热器会出现持续升温的可能，造成部件或者硅片的损坏，温度控制准确性差。因此，通过上述方法对加热器进行加热，存在温度控制效率低、温度控制准确性低的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种半导体工艺设备及其温度控制方法，以解决现有技术中存在的在对半导体工艺设备的温度进行控制时，存在的控制效率低、控制准确性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供的一种半导体工艺设备的温度控制方法，所述方法应用于半导体工艺设备，所述方法包括：

检测所述半导体工艺设备工艺腔室内加热器的实际温度；

确定所述实际温度所属的温度区间，其中，所述温度区间至少包括快速升温区、温度精调区和温度失控区；

根据所述实际温度所属的温度区间对应的加热策略，控制所述加热器进行加热。

可选地，所述多个温度区间是通过以下步骤设定的：

获取所述加热器的目标温度和预设的安全余量；

获取预设时间内的历史升温数据；

确定所述历史升温数据中的温度波动区间，基于所述温度波动区间、所述目标温度以及所述安全余量，确定所述快速升温区、温度精调区和温度失控区。

可选地，所述基于所述温度波动区间、所述目标温度以及所述安全余量，确定所述快速升温区、温度精调区和温度失控区，包括：

基于所述温度波动区间的高峰值和所述预设安全余量，确定第一温度阈值，所述第一温度阈值大于所述目标温度；

基于所述第一温度阈值和所述目标温度，确定第二温度阈值，所述第二温度阈值小于所述目标温度；

将不大于所述第二温度阈值的温度区间确定为所述快速升温区，将大于所述第二温度阈值且不大于所述第一温度阈值的温度区间确定为所述温度精调区，将大于所述第一温度阈值的温度区间确定为所述温度失控区。

可选地，根据所述温度精调区对应的加热策略，控制所述加热器进行加热，包括：