[发明专利]半导体制造设备

说明书

半导体制造设备包括第一高温计和第二高温计，分别配置为监测来自基座上的晶圆背侧上的第一点和第二点的热辐射。半导体制造设备包括位于外延成长腔室的第一区域中的第一加热源以及位于外延成长腔室的第二区域中的第二加热源，其中第一控制器配置为基于监测到的来自第一点和第二点的热辐射来调整第一加热源和第二加热源的输出。导体制造设备包括第三高温计和第四高温计，配置为监测来自晶圆前侧上的第三点和第四点的热辐射，其中第二控制器配置为基于监测到的来自晶圆第一点、第二点、第三点和第四点的热辐射来调整注入到外延成长腔室中的一或多种前驱物的流率。

技术领域

本公开实施例涉及一种半导体制造设备，特别涉及一种包括多个高温计监测晶圆上的不同点的热辐射的半导体制造设备。

背景技术

由于各种电子元件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度不断提高，半导体产业经历了快速成长。在大多数情况下，集成密度的这种改良源自于最小特征尺寸的不断缩小，这使得更多的元件可以整合到给定的区域中。随着最近对小型化、更高速度、更大频宽以及更低功耗和延迟的需求不断成长，对更小、更具创造性的半导体晶粒封装技术的需求也在增长。

半导体装置中特征尺寸的缩小增加了对精确工艺的需求。进行精确处理的一个方面是薄膜内的均匀性。当薄膜在晶圆上成长时，从晶圆中心到晶圆边缘的薄膜厚度均匀性通常很大程度上取决于在整个薄膜上施加的温度均匀性。可以通过测量晶圆前侧上的薄膜温度，测量晶圆背侧的表面上的温度，且根据测量值来控制所施加的温度来实现整个薄膜的温度均匀性和厚度均匀性。高温计通常用于测量半导体加工腔室中薄膜和晶圆表面的温度。

发明内容

本公开实施例提供一种半导体制造设备，包括：基座，位于外延成长腔室中；第一高温计，配置为监测来自基座上的晶圆背侧上的第一点的热辐射；第二高温计，配置为监测来自基座上晶圆背侧上的第二点的热辐射；第一加热源位于外延成长腔室的第一区域中且第二加热源位于外延成长腔室的第二区域中，其中第一控制器配置为基于监测到的来自第一点的热辐射来调整第一加热源的输出，以及基于从第二点监测到的热辐射来调整第二加热源的输出；第三高温计，配置为监测来自晶圆前侧上的第三点的热辐射；第四高温计，配置为监测来自晶圆前侧上的第四点的热辐射，其中第二控制器配置为基于监测到的来自晶圆第一点、第二点、第三点和第四点的热辐射来调整注入到外延成长腔室中的一或多种前驱物的流率。

本公开实施例提供一种半导体制造系统，包括：腔室，腔室包括基座；第一高温计，配置为监测来自基座上的晶圆背侧上的第一点的热辐射；以及第二高温计，配置为监测来自基座上晶圆前侧上的第二点的热辐射；第一控制器，用于接收来自第一高温计的热反馈，其中第一控制器配置为基于来自第一高温计的热反馈调整腔室的第一区域中的第一加热源的热输出；以及第二控制器，用于接收来自第二高温计的热反馈，其中第二控制器配置为基于来自第一高温计和第二高温计的热反馈来调节注入到腔室中的一或多种前驱物的流率。

本公开实施例提供一种半导体制造方法，包括：调整外延薄膜成长腔室中的外延薄膜成长的厚度，其中调整厚度包括在第一多个位置测量来自晶圆背侧的热辐射以判定晶圆在第一多个位置中的每一个位置处的晶圆温度，其中在晶圆上形成外延薄膜成长；在第二多个位置测量来自晶圆前侧的热辐射；基于晶圆在第一多个位置中的每一者的温度来调整外延薄膜成长腔室的不同区域中的加热源的输出，其中外延薄膜成长腔室的每个区域中的加热源的输出基于晶圆在第一多个位置中的对应位置的温度来调整；基于第一多个位置处的晶圆温度和第二多个位置处测量的热辐射判定外延薄膜成长中的厚度变异；以及基于所判定的厚度变异调整注入外延薄膜成长腔室的一或多种前驱物的流率。

附图说明

根据以下的详细说明并配合说明书附图以更好地了解本公开实施例的概念。应注意的是，根据本产业的标准惯例，附图中的各种特征未必按照比例绘制。事实上，可能任意地放大或缩小各种特征的尺寸，以做清楚的说明。在通篇说明书及附图中以相似的标号标示相似的特征。

图1A示出根据一些实施例的外延成长腔室的剖视图。