本發(fā)明屬于快速熱處理，具體涉及一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法的方法。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的晶圓加熱過(guò)程中，尤其是在低溫階段，由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性，溫度信息無(wú)法被準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)控，因此需要依賴人工設(shè)置相關(guān)的加熱參數(shù)。這種方式不僅操作復(fù)雜，而且容易因?yàn)閰?shù)設(shè)置不當(dāng)而引發(fā)一系列生產(chǎn)問(wèn)題，例如晶圓的翹曲或斷裂。這種開(kāi)環(huán)(open-loop)控制模式下的參數(shù)設(shè)置，不僅需要根據(jù)晶圓的種類和特性進(jìn)行微調(diào)，而且極度依賴于執(zhí)行參數(shù)調(diào)整的工程師的經(jīng)驗(yàn)和技能。

2、針對(duì)這些問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種創(chuàng)新的解決方案——基于晶圓特征判斷的olt(open-loop?tuning)開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法。此方法利用先進(jìn)的傳感技術(shù)和算法，對(duì)晶圓的物理和化學(xué)特性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，從而實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)和自動(dòng)化的溫度控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法及裝置，解決了在低溫環(huán)境下無(wú)法測(cè)得晶圓溫度從而無(wú)法使用傳統(tǒng)閉環(huán)加熱控制的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法，該方法包括以下步驟：

3、步驟1：基于電壓實(shí)驗(yàn)獲取不同類型晶圓的溫度變化數(shù)據(jù)；

4、步驟2：根據(jù)步驟1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行預(yù)處理后，基于升溫速率確定晶圓加熱性能的特征判斷值；

5、步驟3：對(duì)于快速熱處理中晶圓加熱場(chǎng)景下，基于鹵素?zé)舻呐帕袑⒓訜釁^(qū)域和測(cè)溫區(qū)域均勻劃分，構(gòu)建一個(gè)耦合系統(tǒng)控制模型；

6、步驟4：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定晶圓的內(nèi)圈區(qū)域的電壓，期望針對(duì)不同晶圓和不同氣壓情況下，僅調(diào)整晶圓的外圈區(qū)域電壓即可完成低溫加熱階段；

7、步驟5：固定晶圓類型，獲得不同氣壓下，理想的晶圓的外圈區(qū)域電壓；

8、步驟6：固定氣壓數(shù)值，獲得不同晶圓種類下，理想的晶圓的外圈區(qū)域電壓；

9、步驟7：通過(guò)步驟5和步驟6的電壓數(shù)據(jù)，以氣壓和晶圓特征判斷值為自變量，以加熱燈電壓為應(yīng)變量，擬合晶圓的外圈區(qū)域電壓的曲面。

10、進(jìn)一步地，所述步驟1中，晶圓的加熱特性通過(guò)測(cè)量晶圓的熱上升速率來(lái)計(jì)算，根據(jù)晶圓的升溫速率，選擇加熱燈電壓來(lái)表示對(duì)應(yīng)的值；使得每個(gè)區(qū)域根據(jù)晶圓的熱響應(yīng)特性進(jìn)行個(gè)性化的調(diào)整。

11、進(jìn)一步地，所述步驟2中，收集晶圓在不同電壓下的加熱特性數(shù)據(jù)；這些數(shù)據(jù)包括晶圓的溫度變化、加熱時(shí)間和電壓等級(jí)；選擇步驟1過(guò)程的加熱區(qū)域第10s的升溫速率作為晶圓特征判斷值。

12、進(jìn)一步地，所述步驟3中，耦合系統(tǒng)控制模型能夠同時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)域的加熱電壓，并實(shí)時(shí)監(jiān)控相應(yīng)區(qū)域的溫度反饋，確保加熱的均勻性和精確性。

13、進(jìn)一步地，所述步驟4中，晶圓的內(nèi)圈區(qū)域加熱燈電壓確定具體步驟為：

14、s1：在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，對(duì)晶圓的內(nèi)圈區(qū)域加熱區(qū)域進(jìn)行初步測(cè)試，收集不同晶圓在相同氣壓下的溫度變化數(shù)據(jù)；包括在不同電壓設(shè)置下晶圓的加熱速率、溫度上升曲線；

15、s2：在s1的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，調(diào)整晶圓的內(nèi)圈區(qū)域加熱燈電壓，找到其晶圓輻射率跳變的極端值，取上限和下限的中值為最優(yōu)值。

16、進(jìn)一步地，所述步驟5中，在設(shè)定的氣壓條件下，對(duì)晶圓進(jìn)行系統(tǒng)化的加熱實(shí)驗(yàn)，記錄在不同晶圓的外圈區(qū)域電壓設(shè)置下晶圓的加熱效果和溫度響應(yīng)；通過(guò)對(duì)比和分析數(shù)據(jù)，確定每種氣壓條件下的最優(yōu)晶圓的外圈區(qū)域電壓值。

17、進(jìn)一步地，所述步驟6中，通過(guò)在固定氣壓條件下進(jìn)行一系列加熱實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)記錄不同晶圓類型對(duì)晶圓的外圈區(qū)域電壓變化的響應(yīng)，包括溫度均勻性和加熱速率；對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，確定每種晶圓類型下理想的晶圓的外圈區(qū)域電壓設(shè)置。

18、進(jìn)一步地，所述步驟2中，冷熱腔對(duì)于晶圓特征判斷值具有影響，針對(duì)熱腔情況下晶圓特征判斷進(jìn)行修正，先連續(xù)跑10次1050攝氏度加熱工藝以確保腔體為熱腔，其次再做步驟1所述基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，觀察其晶圓加熱性能的特征判斷值與冷腔的影響。

19、第二方面，本發(fā)明還提供了一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置裝置，包括存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，所述處理器執(zhí)行所述可執(zhí)行代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法。

20、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有程序，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)所述的一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明可以減少人為因素的影響，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

23、本發(fā)明具備自學(xué)習(xí)功能，能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和操作結(jié)果，不斷優(yōu)化和調(diào)整參數(shù)設(shè)置，以適應(yīng)不同類型的晶圓和生產(chǎn)條件。

24、本發(fā)明通過(guò)實(shí)施這種基于特征的開(kāi)環(huán)電壓調(diào)整方法，可以顯著降低晶圓加工過(guò)程中的缺陷率，減少資源浪費(fèi)，并提高整體的制造效率。這種方法的應(yīng)用將為半導(dǎo)體制造業(yè)帶來(lái)更高的自動(dòng)化水平和更佳的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)特征：

1.一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟1中，晶圓的加熱特性通過(guò)測(cè)量晶圓的熱上升速率來(lái)計(jì)算，根據(jù)晶圓的升溫速率，選擇加熱燈電壓來(lái)表示對(duì)應(yīng)的值；使得每個(gè)區(qū)域根據(jù)晶圓的熱響應(yīng)特性進(jìn)行個(gè)性化的調(diào)整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟2中，收集晶圓在不同電壓下的加熱特性數(shù)據(jù)；這些數(shù)據(jù)包括晶圓的溫度變化、加熱時(shí)間和電壓等級(jí)；選擇步驟1過(guò)程的加熱區(qū)域第10s的升溫速率作為晶圓特征判斷值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟3中，耦合系統(tǒng)控制模型能夠同時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)域的加熱電壓，并實(shí)時(shí)監(jiān)控相應(yīng)區(qū)域的溫度反饋，確保加熱的均勻性和精確性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟4中，晶圓的內(nèi)圈區(qū)域加熱燈電壓確定具體步驟為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟5中，在設(shè)定的氣壓條件下，對(duì)晶圓進(jìn)行系統(tǒng)化的加熱實(shí)驗(yàn)，記錄在不同晶圓的外圈區(qū)域電壓設(shè)置下晶圓的加熱效果和溫度響應(yīng)；通過(guò)對(duì)比和分析數(shù)據(jù)，確定每種氣壓條件下的最優(yōu)晶圓的外圈區(qū)域電壓值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟6中，通過(guò)在固定氣壓條件下進(jìn)行一系列加熱實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)記錄不同晶圓類型對(duì)晶圓的外圈區(qū)域電壓變化的響應(yīng)，包括溫度均勻性和加熱速率；對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，確定每種晶圓類型下理想的晶圓的外圈區(qū)域電壓設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在快速熱處理領(lǐng)域下的加熱控制模型參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，所述步驟2中，冷熱腔對(duì)于晶圓特征判斷值具有影響，針對(duì)熱腔情況下晶圓特征判斷進(jìn)行修正，先連續(xù)跑10次1050攝氏度加熱工藝以確保腔體為熱腔，其次再做步驟1所述基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，觀察其晶圓加熱性能的特征判斷值與冷腔的影響。

9.一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置裝置，包括存儲(chǔ)器和一個(gè)或多個(gè)處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述可執(zhí)行代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有程序，其特征在于，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種基于晶圓特征判斷的olt開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于晶圓特征判斷的OLT開(kāi)環(huán)電壓設(shè)置方法及裝置，旨在解決傳統(tǒng)晶圓加熱過(guò)程中低溫階段溫度監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確從而無(wú)法確定加熱燈功率的問(wèn)題。該方法通過(guò)對(duì)晶圓的加熱性能進(jìn)行量化為特征值，基于特征值確定了不同加熱通道在不同氣壓和晶圓類型下的最佳加熱功率，以及調(diào)整電壓設(shè)置跑通開(kāi)環(huán)階段，最終提升了晶圓加熱過(guò)程的穩(wěn)定性和精確性。

技術(shù)研發(fā)人員：胡戚劍,王勇,袁舸凡,施鑒書(shū),史治國(guó),陳積明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15