CN114388405A - 温度补偿方法和半导体工艺设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种温度补偿方法和半导体工艺设备，应用于半导体装备技术领域，该方法包括：获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数，在温控方式指示降温的情况下，通过温度传感器获取所在温控区域的实际温度，基于温控区域的实际温度和温控配置参数，确定温控区域在降温过程中的目标温度，并从多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域，控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热，使目标温控区域的实际温度达到目标温控区域的目标温度。在多个温控区域的降温过程中，当温控区域的实际温度低于目标温度时，控制加热器对温控区域进行加热，对温控区域内的温度进行补充，可以控制多个温控区域内的温度保持一致。

Description

温度补偿方法和半导体工艺设备

技术领域

本发明涉及半导体装备技术领域，特别是涉及一种温度补偿方法和半导体工艺设备。

背景技术

随着半导体行业的飞速发展，对半导体工艺设备的生产效率及良品率等性能提出了更高的要求。半导体工艺设备通常涉及晶圆的氧化、化学气相沉积、扩散、退火等工艺，对温度控制的准确性要求较高。

为了便于准确控制温度，半导体工艺设备中通常设置有多个温控区域，每个温控区域分别设置对应的温度传感器和加热器。在加热升温过程中，通过加热器对所在温控区域进行加热，可以实现准确的加热升温。但是，在半导体工艺设备的降温过程中，由于各个温控区域所在位置不同，降温速率不同，导致各个温控区域无法实现降温的一致性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是半导体工艺设备在降温过程中，多个温控区域的降温不一致的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种温度补偿方法，应用于半导体工艺设备中的控制器，所述半导体工艺设备中设置有多个温控区域；每个所述温控区域分别设置有对应的加热器和温度传感器；所述方法包括：

获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数；

在所述温控方式指示降温的情况下，通过所述温度传感器获取所在温控区域的实际温度；

基于所述温控区域的实际温度和所述温控配置参数，确定所述温控区域在降温过程中的目标温度，并从所述多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域；

控制所述目标温控区域内的加热器对所述目标温控区域进行加热，使所述目标温控区域的实际温度达到所述目标温控区域的目标温度。

本发明实施例公开了一种半导体工艺设备，所述半导体工艺设备包括控制器，所述半导体工艺设备中还设置有多个温控区域；每个所述温控区域分别设置有对应的加热器和温度传感器；所述控制器被配置为执行如上所述的温度补偿方法。

与背景技术相比，本发明包括以下优点：控制器获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数，在温控方式指示降温的情况下，通过温度传感器获取所在温控区域的实际温度，基于温控区域的实际温度和温控配置参数，确定温控区域在降温过程中的目标温度，并从多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域，控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热，使目标温控区域的实际温度达到目标温控区域的目标温度。在多个温控区域的降温过程中，当温控区域的实际温度低于目标温度时，控制加热器对温控区域进行加热，对温控区域内的温度进行补充，可以控制多个温控区域内的温度保持一致。

附图说明

图1示出了现有技术中的一种半导体工艺设备的降温曲线示意图；

图2示出了本实施例提供的一种半导体工艺设备的结构示意图；

图3示出了本实施例提供的一种温度补偿方法实施例的步骤流程图；

图4示出了本实施例提供的一种半导体工艺设备的降温曲线示意图；

图5示出了本实施例提供的一种加热器的加热功率示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

首先以半导体工艺设备中的立式炉为例，对半导体工艺设备进行简要介绍。立式炉可以对晶圆进行氧化、化学气相沉积、扩散、退火等工艺处理，立式炉包括炉体，以及设置在炉体内部的工艺管，炉体和工艺管之间形成换热腔。工艺管内用于放置晶舟，晶舟可以承载多个晶圆。为了准确控制立式炉内的温度，对晶舟中的晶圆进行工艺处理，沿工艺管的轴线从上至下依次将炉体划分为多个温控区域。在立式炉的降温过程中，由于各个温控区域位于不同的位置，进入不同温控区域内的冷却气体的温度不同，导致各个温控区域的降温速率不同，无法实现降温的一致性。如图1所示，图1示出了现有技术中的一种半导体工艺设备的降温曲线示意图，图1中横坐标表示时间，纵坐标表示温度。在降温过程中，需要控制每个温控区域内的温度在预设的降温时长内从降温起始温度降低至降温终止温度。第一温度Y1表示降温起始温度，第二温度Y2表示降温终止温度，第一时间T1表示降温起始时间，第二时间T2表示降温终止时间，第三时间T3表示降温过程中的任意一个时间点，T1与T2之间的时差即降温时长。由于多个温控区域的降温起始温度相同，降温终止温度相同，降温时长相同，理想状态下每个温控区域的降温曲线与图1中的目标降温曲线101一致。而实际降温过程中，由于各个温控区域的降温速率不同，导致各个温控区域的降温曲线与目标降温曲线不一致。图1中降温曲线102、降温曲线103、降温曲线104、降温曲线105和降温曲线106依次为立式炉中不同温控区域的降温曲线。以第三时间T3为例，由于各个温控区域的降温速率不同，在降温过程中的第三时间T3，多个温控区域的温度不一致。多个温控区域的温度不一致时，会降低工艺质量，例如会影响晶圆上工艺膜厚的均匀性，甚至影响薄膜质量。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种半导体工艺设备。如图2所示，图2示出了本实施例提供的一种半导体工艺设备的结构示意图，半导体工艺设备例如对晶圆进行氧化、化学气相沉积、扩散、退火等工艺处理的立式炉，包括炉体201，炉体201与工艺管202之间设置有环绕工艺管202设置的保温层203，保温层203与炉体201之间形成进风夹层204，保温层203上设置有多个通孔2031，炉体201上设置有用于向进风夹层204输入冷却气体的进气口2041；多个加热器205固定设置于保温层203的内壁上，且保温层203与工艺管202之间设置有换热腔206，进风夹层204与换热腔206之间通过多个通孔2031连通，保温层203上还设置有用于与换热腔206连通以输出冷却气体的排气口2032。沿工艺管202的轴线依次设置有多个温度传感器207，每个温度传感器207与其中一个加热器205对应，一个温度传感器207和一个加热器205对应炉体201内的一个温控区域。

其中，工艺管202内可以放置晶舟213，晶舟213可以承载多个晶圆。通过对换热腔的冷却或加热，可以实现对工艺管202内晶圆的加热或冷却。如图2所示，在换热腔内，沿工艺管202的轴线，从上至下依次设置有5个加热器205，加热器例如加热丝，加热丝可以绕设在保温层203的内壁上。并且，在工艺管202的内侧，与每个加热器205相对的位置，分别设置有一个温度传感器207。整个炉体内部从上至下被划分为5个温控区域，每个温控区域对应其中的一个温度传感器和加热器。当工艺步骤的温控方式指示加热时，可以通过温度传感器207采集对应温控区域的温度，并通过加热器205对对应的温控区域进行加热。在加热器205加热的过程中，加热器205对换热腔进行加热，换热腔对工艺管202进行加热，从而实现对工艺管202内晶圆的加热。以位于炉体201顶部的第一温控区域为例，可以通过温度传感器207采集第一温控区域内的温度，并根据采集到的温度和预先设置的目标温度控制第一温控区域内的加热器205对第一温控区域进行加热。

在一种实施例中，进气口2041可以通过供气阀门(图中未示出)与气源连接，打开供气阀门时，可以使气源中的冷却气体先进入进风夹层204，然后通过多个通孔2031进入换热腔206。炉体201的顶部可以设置排气管路208，换热腔206与排气管路208通过排气口2032连通。

可选地，排气管路208上依次设置有排气风门209、热交换器210、排气阀门211和排气风机212。控制供气阀门、排气风门209和排气阀门211打开，并启动排气风机212和热交换器210，在排气风机212的作用下，气源中的冷却气体从进气口2041输入进风夹层204，沿图中箭头所示方向，从多个通孔2031进入换热腔206，对工艺管202进行降温，实现对工艺管202内晶圆的降温。在排气风机212的作用下，进入换热腔206的冷却气体从排气口2032输出，进入排气管路208，经过热交换器210冷却之后，从排气风机212排除。

为了解决上述问题，本发明实施例还提供了一种温度补偿方法。如图3所示，图3示出了本实施例提供的一种温度补偿方法实施例的步骤流程图，该方法应用于半导体工艺设备中的控制器，半导体工艺设备中设置有多个温控区域；每个温控区域分别设置有对应的加热器和温度传感器；可以包括如下步骤：

步骤301、获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数。

本实施例中，温度补偿方法可以由半导体工艺设备中的控制器实施，控制器例如可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controlle，PLC)，控制器与半导体工艺设备中的下位机连接，可以接收下位机发送的当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数。示例性地，下位机与上位机连接，下位机可以从上位机获取工艺配方(Recipe)，工艺配方中包括多个工艺步骤(Step)的配置参数，部分或全部工艺步骤的配置参数中配置有温控方式和温控配置参数，温控方式用于指示控制器控制半导体工艺设备进行升温、保温或者降温，温控配置参数用于控制升温过程中的升温速率，降温过程中的降温速率，保温过程中的目标温度，以及升温时长和降温时长等。其中，温控方式可以是温控指令，不同的温控指令对应不同的温控方式，例如升温指令指示控制器进行升温、降温指令指示控制器进行降温，保温指令指示控制器进行保温。针对升温过程，温控配置参数中可以包括升温时长、升温终止温度和升温速率，针对降温过程，温控配置参数可以包括降温时长、降温终止温度和降温速率等参数。温控方式和温控配置参数的具体类型可以根据需求设置，本实施例对此不做限制。需要说明的是，每个工艺步骤的配置参数中还可以包括工艺处理过程中的压力、通入工艺管的气体类型和气体流速等，每个工艺步骤中配置的具体参数可以包括但不限于上述举例，本实施例对此不做限制。

实际应用中，下位机在从上位机获取到工艺配方之后，可以按工艺配方中多个工艺步骤的顺序，依次从工艺配方中获取每个工艺步骤的配置参数，并依次向控制器发送每个工艺步骤的配置参数。控制器在接收到下位机发送的工艺步骤的配置参数之后，可以根据配置参数，控制半导体工艺设备动作，对晶圆进行处理。其中，当前工艺步骤即控制器当前时刻接收到的配置参数对应的工艺步骤。控制器在接收到下位机发送的当前工艺步骤的配置参数之后，若配置参数中包括温控方式和温控配置参数，可以根据温控方式和温控配置参数控制半导体工艺设备进行升温、降温或保温，对半导体工艺设备中的晶圆进行处理。

步骤302、在温控方式指示降温的情况下，通过温度传感器获取所在温控区域的实际温度。

步骤303、基于温控区域的实际温度和温控配置参数，确定温控区域在降温过程中的目标温度，并从多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域。

本实施例中，控制器在获取到温控方式之后，若温控方式指示降温，控制器可以通过每个温控区域设置的温度传感器，分别获取每个温度传感器所在温控区域的实际温度，在获取到实际温度之后，可以基于实际温度和温控配置参数，计算确定温控区域在降温过程中的目标温度。

可选地，基于温控区域的实际温度和温控配置参数，确定温控区域在降温过程中的目标温度的步骤可以包括：

将温度传感器第一次采集到的实际温度作为所在温控区域的降温起始温度；

基于降温速率参数和温控区域的降温时间，确定降温总幅度；

将降温起始温度和降温总幅度的差值作为目标温度。

在一种实施例中，降温速率参数中可以包括降温时长和降温终止温度。用户可以在工艺步骤的配置参数中设置降温时长和降温终止温度。如图4所示，图4示出了本实施例提供的一种半导体工艺设备的降温曲线示意图，以图2中的第一温控区域为例，控制器在确定温控方式指示降温时，可以通过第一温控区域内的温度传感器获取第一温控区域内的实际温度，此时可以将获取的实际温度作为第一温控区域的降温起始温度，图4中第一温度Y1表示降温起始温度，第二温度Y2表示温控速率参数中包括的降温终止温度，多个温控区域的降温起始温度相同或相近。其中，图4中的第一时间T1即控制器确定温控方式执行降温后，第一次获取到实际温度的时间，也即降温起始时间。图4中的第二时间T2为降温达到降温终止温度的时间，第二时间T2与第一时间T1之间的时差即降温时长。控制器可以根据降温起始温度和降温终止温度，计算降温过程中的降温总幅度，然后根据降温总幅度与降温时长的比值，计算降温速率，降温速率即(Y1-Y2)/(T2-T1)。在降温过程中，控制器可以根据当前时间与降温起始时间之间的时差，计算当前温度降幅。例如，第一时间T1与降温起始时间之间的时差为0，则当前温度降幅为0，第三降温时间T3与降温起始时间之间的时差为(T3-T1),则当前温度降幅为(Y1-Y2)/(T2-T1)×(T3-T1)，进一步的可以确定第三时间T3的目标温度为T1-((Y1-Y2)/(T2-T1)×(T3-T1))。同理，可以计算得到每个温控区域分别在第三时间T3的目标温度。

在一种实施例中，用户可以根据工艺需求，设置降温过程中的降温速率，在温控配置参数中配置降温速率。在计算目标温度时，控制器可以直接根据降温速率和时差，计算确定目标温度。结合图4所示，若降温速率为Z，则在第三时间T3，目标温度为T1-T3×Z。温控配置参数的具体类型和形式可以根据需求设置，本实施例对此不做限制。需要说明的是，控制器在确定目标温度的过程中，可以从降温起始时间开始，每隔预设时长计算一次温控区域的目标温度，也可以在每次从温度传感器获取到实际温度之后，计算一次温控区域的目标温度。

本实施例中，控制器在获取到温控区域的目标温度和实际温度之后，可以分别比较每个温控区域的目标温度和实际温度，以从多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域。以图2所示第一温控区域为例，在第三时间T3，若第一温控区域对应的温度传感器采集的实际温度低于计算得到第一温控区域对的目标温度，则确定第一温控区域为目标温控区域。

步骤304、控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热，使目标温控区域的实际温度达到目标温控区域的目标温度。

本实施例中，在确定目标温控区域之后，可以控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热。示例性地，控制器可以根据目标温控区域的实际温度与目标温度之间的温度差，运行自动控制算法，计算得到目标温控区域内加热器的加热功率，控制加热器对目标温控区域进行加热。可选地，自动控制算法可以采用比例积分微分(ProportionIntegral Differential,PID)算法，目标温度用符号Setpoint表示，实际温度用符号Inner表示，加热器的加热功率用符号Power表示，则Power＝func(Setpoint-Inner)＝Pfun(Setpoint-Inner)+Ifun(Setpoint–Inner)+Dfun(Setpoint-Inner)。其中，符号func表示PID算法，符号Pfun表示PID算法中的比例项，Ifun表示PID算法中的积分项，Dfun表示PID算法中的微分项。在计算得到加热器的加热功率之后，控制器可以控制加热器输出相应的加热功率，对目标温控区域进行加热，使目标温控区域内的实际温度达到目标温控区域的目标温度。

其中，实际温度达到目标温度指的是实际温度等于或接近目标温度，即实际温度可以在目标温度的上下波动。例如，可以在目标温度上增加预设差值得到温度上限，以及在目标温度上减少预设差值得到温度下限，在控制加热器对目标温控区域进行加热时，控制器可以控制加热器的加热功率，使目标温控区域内的实际温度在温度上限与温度下限之间波动。由于在温度控制过程中并不能完全将目标温控区域内的实际温度控制在目标温度，可以允许实际温度在目标温度的上下波动。用户可以调整PID算法中的各个参数，控制温度波动范围，自动控制算法也可以采用其它算法，本实施例对此不做限制。

本实施例中，当目标温控区域内的实际温度低于目标温度时，控制目标温控区域内的加热器进行加热，可以使目标温控区域内的实际温度在目标温度的上下波动，从而可以使多个温控区域内的降温过程保持一致性。结合图1和图4所示，在第三时间Y3，温控区域内的实际温度低于目标温度，此时控制加热器对所在的温控区域进行加热，可以使多个温控区域内的实际温度稳定在目标温度上下。如图5所示，图5示出了本实施例提供的一种加热器的加热功率示意图，结合图4和图5所示，在整个降温过程中，在不同时刻分别控制不同温控区域内的加热器以不同加热功率对所在温控区域进行加热，由于每个温控区域在降温过程中的实际温度均在目标温度的上下波动，因此每个温控区域的实际降温曲线接近目标降温曲线，实际降温曲线的部分或全部与目标降温曲线重叠。在整个降温过程中，多个温控区域在同一时间的温度值相同或接近，可以保持降温的一致性。

综上所述，在发明实施例中，控制器获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数，在温控方式指示降温的情况下，通过温度传感器获取所在温控区域的实际温度，基于温控区域的实际温度和温控配置参数，确定温控区域在降温过程中的目标温度，并从多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域，控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热，使目标温控区域的实际温度达到目标温控区域的目标温度。在多个温控区域的降温过程中，当温控区域的实际温度低于目标温度时，控制加热器对温控区域进行加热，对温控区域内的温度进行补充，可以控制多个温控区域内的温度保持一致。

可选地，在步骤304之前，该方法还可以包括：

确定目标温控区域的实际温度与目标温度之间的差值大于预设的触发温度差。

在一种实施例中，用户可以预先设置触发温度差，当目标温控区域内的实际温度与目标温度之间的差值大于预设的触发温度差时，说明目标温度与实际温度相差较大，需要对目标温控区域进行加热。相反的，当实际温度与目标温度之间的差值小于或等于预设的触发温度差时，说明目标温度与实际温度相差较小，不需要对目标温控区域进行加热。例如，控制器在确定第一温控区域的实际温度小于目标温控区域时，若第一温控区域的实际温度与目标温度之间的差值大于预设的触发温度差，则执行步骤304，对第一温控区域进行加热。相反的，第一温控区域内的实际温度与目标温度之间的差值小于或等于预设的触发温度差，则不执行步骤304，不对第一温控区域进行加热。

实际应用中，用户可以根据实际需求设置触发温度差的具体值，使控制器在目标温度与实际温度之间的差值大于触发温度差时，触发对目标温控区域进行加热，可以避免在实际温度与目标温度相差较小时启动加热器，从而可以避免增加温控区域的降温时间。

可选地，该方法还可以包括：

控制加热器的加热功率不高于预设的安全功率上限。

在一种实施例中，用户可以为温控区域内的加热器设置安全功率上限，避免加热器的加热功率过高，对半导体工艺设备造成损伤。结合上述举例，安全功率上限可以设置为最大加热功率的百分之八十，控制器在控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热的过程中，若计算得到的加热功率大于最大加热功率的百分之八十，控制器可以控制加热器以最大加热功率的百分之八十运行。安全功率上限的具体数值可以根据需求设置，本实施例对此不做限制。

实际应用中，当加热器的加热功率过高时，可能会对半导体工艺设备造成损伤。控制器在加热过程中控制加热器的加热功率不高于安全功率上限，可以避免对半导体工艺设备造成损伤。

可选地，该方法还可以包括：

在温控区域的实际温度达到降温终止温度的情况下，停止加热器。

本实施例中，温控配置参数中配置有降温终止温度时，控制器在控制半导体工艺设备降温的过程中，若检测到某个温控区域的实际温度达到目标温度Y2，可以控制停止该温控区域内的加热器，停止对该温控区域进行加热，避免温控区域内的温度波动。

可选地，该方法还可以包括：

在温控方式指示降温的情况下，启动降温机构对温控区域进行降温。

结合图1所示，进风夹层、换热腔、排气管路、排气风门、热交换器、排气管路阀门和排气风机等组成降温机构。当温控方式为降温时，控制器可以控制打开供气阀门、排气风门209、排气阀门211和排气风机212，以启动降温机构，向换热腔206通入冷却气体，使冷却气体在排气风机的作用下，在换热腔内流通，对工艺管进行降温，从而实现对每个温控区域的冷却降温。

可选地，该方法还可以包括：

在多个温控区域的实际降温速率均大于降温速率参数指示的目标降温速率的情况下，减小降温机构的输出功率。

在一种实施例中，控制器可以对每个温控区域的降温速率进行监测，并判断温控区域的降温速率是否大于目标降温速率。结合上述举例，目标降温速率即图1和图4中目标降温曲线401的斜率，目标降温速率为(Y1-Y2)/(T2-T1)。在第三时间T3，实际降温速率为(Y1-Y3)/(T3-T1)。在每个时间点，控制器可以计算温控区域的降温速率，当所有温控区域的降温速率均大于目标降温速率时，说明整个工艺管的降温速率过快，此时可以降低排气风机的输出功率和/或减小供气阀门的开度，以降低换热腔中流通的冷却气体的流量，减小降温机构的输出功率，从而降低温控区域的降温速率。

本发明实施例中，多个温控区域的实际降温速率均大于降温速率参数指示的目标降温速率时，减小降温机构的输出功率，可以避免半导体工艺设备降温过快。

本实施例中还提供一种半导体工艺设备，半导体工艺设备包括控制器，半导体工艺设备中还设置有多个温控区域；每个温控区域分别设置有对应的加热器和温度传感器；控制器被配置为执行如上述实施例所述的方法。

可选地，控制器包括多个温控模块，每个温控模块分别对应一个温控区域，并与对应的温控区域内的温度传感器和加热器连接；温控模块用于在温控方式为降温的情况下，执行获取对应温控区域的实际温度的步骤、确定对应温控区域的目标温度的步骤，以及控制对应的温控区域内的加热器对对应的温控区域进行加热的步骤。

在一种实施例中，控制器包括多个温控模块，每个温控模块分别对应一个温控区域，并与对应温控区域内的温度传感器和加热器连接；在温控方式指示降温的情况下，每个温控模块可以分别执行获取对应温控区域的实际温度的步骤、确定对应温控区域的目标温度的步骤，以及控制对应温控区域内的加热器对对应温控区域进行加热的步骤。

如图2所示，每个温控区域对应设置一个温控模块，温控模块分别与对应温控区域内的加热器和温度传感器连接，控制器在接收到下位机发送的温控模式和温控配置参数之后，可以向每个温控模块分别发送温控模式和温控配置参数，温控模块在接收到温控模式和温控配置参数之后，在根据温控模式确定开始降温之后，可以通过所在温控区域内的温度传感器获取对应温控区域的实际温度，并基于实际温度和温控配置参数计算得到对应温控区域在降温过程中的目标温度，在实际温度小于目标温度时，将对应温控区域作为目标温控区域，控制对应温控区域的加热器进行加热。实际应用中，温控模块可以是控制器中的一部分，集成在控制器的内部，也可以独立于控制器，设置在控制器的外部。

对半导体工艺设备的理解可参考上述举例，本实施例在此不做赘述。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者移动设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者移动设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者移动设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明实施例所提供的温度补偿方法和半导体工艺设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明实施例的限制。

Claims (10)

1.一种温度补偿方法，其特征在于，应用于半导体工艺设备中的控制器，所述半导体工艺设备中设置有多个温控区域；每个所述温控区域分别设置有对应的加热器和温度传感器；所述方法包括：

获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数；

在所述温控方式指示降温的情况下，通过所述温度传感器获取所在温控区域的实际温度；

基于所述温控区域的实际温度和所述温控配置参数，确定所述温控区域在降温过程中的目标温度，并从所述多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域；

控制所述目标温控区域内的加热器对所述目标温控区域进行加热，使所述目标温控区域的实际温度达到所述目标温控区域的目标温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述目标温控区域内的加热器对所述目标温控区域进行加热之前，还包括：

确定所述目标温控区域的实际温度与目标温度之间的差值大于预设的触发温度差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述目标温控区域内的加热器对所述目标温控区域进行加热时，包括：

控制所述加热器的加热功率不高于预设的安全功率上限。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温控配置参数包括降温速率参数；所述基于所述温控区域的实际温度和所述温控配置参数，确定所述温控区域在降温过程中的目标温度，包括：

将所述温度传感器第一次采集到的实际温度作为所在温控区域的降温起始温度；

基于所述降温速率参数和所述温控区域的降温时间，确定降温总幅度；

将所述降温起始温度和所述降温总幅度的差值作为所述目标温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体工艺设备中还包括降温机构；所述方法还包括：

在所述温控方式指示降温的情况下，启动所述降温机构对所述温控区域进行降温。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述温控配置参数包括降温速率参数；所述方法还包括：

在所述多个温控区域的实际降温速率均大于所述降温速率参数指示的目标降温速率的情况下，减小所述降温机构的输出功率。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述温控配置参数中还包括降温终止温度；所述方法还包括：

在所述温控区域的实际温度达到所述降温终止温度的情况下，停止所述加热器。

8.一种半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备包括控制器，所述半导体工艺设备中还设置有多个温控区域；每个所述温控区域分别设置有对应的加热器和温度传感器；所述控制器被配置为执行如权利要求1-7中任一项所述的温度补偿方法。

9.根据权利要求8所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述控制器包括多个温控模块，每个温控模块分别对应一个所述温控区域，并与对应温控区域内的温度传感器和加热器连接；所述控制器用于在所述温控方式指示降温的情况下，控制所述温控模块执行获取对应温控区域的实际温度的步骤、确定对应温控区域的目标温度的步骤，以及控制所在温控区域内的加热器对所在温控区域进行加热的步骤。

10.根据权利要求8或9所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备中包括炉体，以及设置在所述炉体内的工艺管；所述多个温控区域沿所述工艺管的轴线依次设置；

所述炉体与所述工艺管之间设置有环绕所述工艺管设置的保温层，所述保温层与所述炉体之间形成进风夹层，所述保温层上设置有多个通孔，所述炉体上设置有用于向所述进风夹层输入冷却气体的进气口；多个所述加热器固定设置于所述保温层的内壁上，且所述保温层与所述工艺管之间设置有换热腔，所述进风夹层与所述换热腔之间通过多个所述通孔连通，所述保温层上还设置有用于与所述换热腔连通以输出冷却气体的排气口。

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