[发明专利]温度调节方法、温度调节装置和半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种去气腔室的温度调节方法，包括：读取目标工艺温度曲线；获取上温度检测件和下温度检测件检测的上加热组件和下加热组件的加热区域的温度检测值，并基于预存的温度校准公式根据温度检测值计算晶圆承载装置中晶圆的工艺温度；根据工艺温度与目标工艺温度曲线对应的当前目标温度之间的差值调节上加热组件和下加热组件的加热功率，以使实际工艺温度曲线接近目标工艺温度曲线。在本发明中，温度控制器能够在去气工艺中同时根据上温度检测件和下温度检测件的反馈信息进行反馈调节，提高了确定晶圆工艺温度的精确性，进而提高了对承载装置中晶圆进行加热的温度控制精度。在本发明还提供一种温度调节装置和半导体工艺设备。

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，具体地，涉及一种去气腔室的温度调节方法、一种温度调节装置和一种半导体工艺设备。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)是指在真空条件下，用物理方法将材料汽化为原子、分子或电离为离子，并通过气相过程在衬底上沉积一层特殊性能薄膜的技术，常用于半导体工艺中的晶圆镀膜沉积工艺(Dep工艺)。为提高成膜质量，在进行Dep工艺步骤前，一般需要先对晶圆进行去气(Degas)和预清洁(PreClean)工艺处理。其中，去气工艺的原理是通过高温加热的方式使晶圆上的不稳定核素释放(热脱附)，使其离子化后排出，去除湿法清洗和周围环境引入的水蒸气或其他可挥发性气体，从而保证晶圆表面干净环境和后续工艺稳定。若无Degas工艺，首先可能会影响预清洁工艺的效果：预清洁工艺过程中会产生100℃-150℃的温度，造成聚酰亚胺(PI)材料中的不稳定核素释出并散落在预清洁腔中，减弱氩(Ar)离子的动能和预清洁腔体内的真空度，进而影响后续刻蚀(Etch)等工艺的均匀性；其次会造成物理气相沉积金属层的不良：物理气相沉积过程会产生145℃-180℃的温度，造成聚酰亚胺材料中的不稳定核素释出并散落在预清洁腔中，减弱氩离子对靶材的轰击效果和靶原子的动能，进而影响物理气相沉积工艺的均匀性。因此，去气工艺是PVD工艺中必不可少的一个步骤。

去气腔室分为单片去气(SWD，Single Wafer Degas，单片晶圆烘烤去气)腔室和多片去气(MWD，Multi Wafer Degas，多片晶圆烘烤去气)腔室。其中，多片去气腔室能够对同时对多片晶圆进行去气，从而极大地提高晶圆去气效率。然而，多片去气腔室的温度控制精度低，且不同位置的晶圆的温度之间存在差异，去气工艺均匀性差。

因此，如何提供一种能够保证去气腔室的温度控制精度以及多片晶圆之间的温度均匀性的去气腔室温度调节方法，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种去气腔室的温度调节方法、一种温度调节装置和一种半导体工艺设备，该温度调节方法能够提高去气腔室的温度控制精度以及多片晶圆之间的温度均匀性。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种去气腔室的温度调节方法，所述去气腔室内设置有晶圆承载装置、上加热组件、下加热组件、上温度检测件和下温度检测件，所述上加热组件和所述下加热组件用于加热所述去气腔室的上部和下部，所述方法包括：

读取目标工艺温度曲线；

获取所述上温度检测件和所述下温度检测件检测的所述上加热组件和所述下加热组件的加热区域的温度检测值，并基于预存的温度校准公式根据所述上温度检测件和所述下温度检测件的温度检测值计算所述晶圆承载装置中所述晶圆的工艺温度；

根据所述工艺温度与所述目标工艺温度曲线对应的当前目标温度之间的差值调节所述上加热组件和所述下加热组件的加热功率，以使工艺周期内所述工艺温度形成的实际工艺温度曲线接近所述目标工艺温度曲线。

可选地，获取所述温度校准公式的步骤包括：

向所述晶圆承载装置中放置热电偶晶圆，并将所述热电偶晶圆与热电偶测温仪连接；