一种高温离子注入晶圆温度控制方法、装置、介质及系统与流程

专利检索2026-08-07  7


本发明主要涉及半导体,具体涉及一种高温离子注入晶圆温度控制方法、装置、介质及系统。


背景技术:

1、离子注入机是集成电路制造前道工艺中的关键设备,主要通过向半导体中注入特定种类的离子进行掺杂,以起到调节半导体电性能的作用。在半导体离子注入的过程中,会伴随产生材料晶体结构损伤,所以在离子注入后,通常需要使用升温退火以减少这类缺陷产生的影响。对晶圆升温在高温状态下进行注入,可以在注入过程中对这类损伤进行修复。对于碳化硅等具有高密度和低杂质扩散系数的半导体材料,常温注入存在杂质激活率低和缺陷难以恢复等问题,在高温状态下进行注入是必须的。在注入过程中,通常使用高温靶盘将晶圆均匀加热并保持高温状态,晶圆温度的控制对高温工艺的效果具有直接的影响。在半导体注入中,为了防止晶圆损伤,通常难以对晶圆实施接触式温度测量;而半导体晶圆通常具有较高的红外透过率,因此难以使用红外等光学方法进行温度测量。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种操作简便且控制精准的高温离子注入晶圆温度控制方法、装置、介质及系统。

2、为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

3、一种高温离子注入晶圆温度控制方法,包括步骤:

4、预先获取晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系;

5、根据晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系,获取与晶圆目标温度相对应的靶盘测温点温度;

6、对靶盘进行加热以使各测量点温度达到与晶圆目标温度相对应的靶盘测温点温度,进而将晶圆加热至目标温度。

7、优选地,调整上位机的设定温度与靶盘测温点温度相对应,其中上位机的设定温度对应晶圆目标温度。

8、本发明还公开了一种高温离子注入晶圆温度控制装置,包括:

9、测试单元,用于预先获取晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系;

10、获取单元,用于根据晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系,获取与晶圆目标温度相对应的靶盘测温点温度;

11、控制单元,用于对靶盘进行加热以使各测量点温度达到与晶圆目标温度相对应的靶盘测温点温度,进而将晶圆加热至目标温度。

12、优选地,所述测试单元包括具有测温功能的晶圆和靶盘,所述晶圆固定在靶盘上,所述靶盘上设有多个加热区域,各所述加热区域上均设置有相对应的加热模块和测温模块;在具体测试时,通过加热模块对靶盘上的各个加热区域进行加热,同时通过测温模块获取对应测温区域的温度以及得到晶圆的温度;当晶圆温度达到目标温度时,获取相对应的测温区域的温度;再根据晶圆温度与相对应的测温区域的温度,得到晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系。

13、优选地,所述测温模块为热电阻或热电偶。

14、优选地,所述晶圆通过静电或机械夹持方式固定在靶盘上。

15、优选地,所述加热模块为加热器。

16、本发明还公开了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。

17、本发明进一步公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。

18、本发明还公开了一种高温离子注入晶圆温度控制系统,包括相互连接的存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。

19、与现有技术相比,本发明的优点在于:

20、本发明克服了接触式测量可能造成晶圆表面损伤和使用光学测温方法容易受到其他高温部件影响的不足,通过对于靶盘温度的检测来实现对晶圆温度的控制,并且具有操作简便,稳定性、重复性和实时性好等优点。



技术特征:

1.一种高温离子注入晶圆温度控制方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的高温离子注入晶圆温度控制方法,其特征在于,调整上位机的设定温度与靶盘测温点温度相对应,其中上位机的设定温度对应晶圆目标温度。

3.一种高温离子注入晶圆温度控制装置,其特征在于,包括

4.根据权利要求3所述的高温离子注入晶圆温度控制装置,其特征在于,所述测试单元包括具有测温功能的晶圆和靶盘,所述晶圆固定在靶盘上,所述靶盘上设有多个加热区域,各所述加热区域上均设置有相对应的加热模块和测温模块;在具体测试时,通过加热模块对靶盘上的各个加热区域进行加热,同时通过测温模块获取对应测温区域的温度以及得到晶圆的温度;当晶圆温度达到目标温度时,获取相对应的测温区域的温度;再根据晶圆温度与相对应的测温区域的温度,得到晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系。

5.根据权利要求4所述的高温离子注入晶圆温度控制装置,其特征在于,所述测温模块为热电阻或热电偶。

6.根据权利要求4所述的高温离子注入晶圆温度控制装置,其特征在于,所述晶圆通过静电或机械夹持方式固定在靶盘上。

7.根据权利要求4所述的高温离子注入晶圆温度控制装置,其特征在于,所述加热模块为加热器。

8.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-2中任意一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-2中任意一项所述方法的步骤。

10.一种高温离子注入晶圆温度控制系统,包括相互连接的存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-2中任意一项所述方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种高温离子注入晶圆温度控制方法、装置、介质及系统,方法包括步骤:预先获取晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系;根据晶圆温度与靶盘测温点温度之间的对应映射关系,获取与晶圆目标温度相对应的靶盘测温点温度;对靶盘进行加热以使各测量点温度达到与晶圆目标温度相对应的靶盘测温点温度,进而将晶圆加热至目标温度。本发明克服了接触式测量可能造成晶圆表面损伤和使用光学测温方法容易受到其他高温部件影响的不足,通过对于靶盘温度的检测来实现对晶圆温度的控制,并且具有操作简便,稳定性、重复性和实时性好等优点。

技术研发人员:喻晓,刘瑞强,高瑞松,李进,李士会,陈辉
受保护的技术使用者:北京烁科中科信电子装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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