一种外延晶圆的生产控制方法和装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115910866A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211562068.X(22)申请日2022.12.07(71)申请人西安奕斯伟材料科技有限公司地址710000陕西省西安市高新区西沣南路1888号1-3-029室申请人西安奕斯伟硅片技术有限公司(72)发明人刘凯(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243专利代理师丁文蕴(51)Int.Cl.H01L21/67(2006.01)C30B25/10(2006.01)C30B25/16(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种外延晶圆的生产控制方法和装置(57)摘要本发明提供一种外延晶圆的生产控制方法和装置。外延晶圆的生产控制方法应用于外延反应炉，外延反应炉包括工艺腔室和位于所述工艺腔室内的加热模组，所述加热模组包括多组位于不同位置的加热单元；所述方法包括以下步骤：获取晶圆的实时边缘变形量；比较预设的晶圆边缘变形量和所述晶圆的实时边缘变形量，当所述晶圆的实时边缘变形量大于所述预设的晶圆边缘变形量，调整所述加热模组的加热总功率和不同加热单元的功率比例，直至所述晶圆的实时边缘变形量小于等于所述预设的晶圆边缘变形量。本发明实施例能够降低晶圆的形状变化，从而实现降低晶圆的外延晶圆边缘区域出现颗粒聚集现象，有助于提高晶圆的良率和品质。CN115910866ACN115910866A权利要求书1/2页1.一种外延晶圆的生产方法，其特征在于，应用于外延反应炉，所述外延反应炉包括工艺腔室和位于所述工艺腔室内的加热模组，所述加热模组包括多组位于不同位置的加热单元；所述方法包括以下步骤：获取晶圆的实时边缘变形量；比较预设的晶圆边缘变形量和所述晶圆的实时边缘变形量，当所述晶圆的实时边缘变形量大于所述预设的晶圆边缘变形量，调整所述加热模组的加热总功率和不同加热单元的功率比例，直至所述晶圆的实时边缘变形量小于等于所述预设的晶圆边缘变形量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺腔室内包括用于承载所述晶圆的基座；所述获取晶圆的实时边缘变形量，包括：检测所述基座的高度值以及所述晶圆的边缘与所述基座的边缘之间的最小距离；根据所述高度值和所述最小距离确定所述晶圆的实时边缘变形量。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调整所述加热模组的加热总功率以及不同加热单元的功率比例，包括：获取所述高度值的变化趋势，以及所述最小距离的变化范围；在所述高度值的变化趋势处于上升趋势，且所述最小距离处于预设距离范围之外的情况下，控制所述加热模组以第一加热模式加热；在所述高度值的变化趋势处于稳定状态，且所述最小距离处于所述预设距离范围之内的情况下，控制所述加热模组以第二加热模式加热；其中，在所述第一加热模式下，所述晶圆顶部中央区域的加热功率大于所述晶圆顶部边缘区域的加热功率，所述晶圆底部中央区域的加热功率小于所述晶圆底部边缘区域的加热功率；在所述第二加热模式下，所述晶圆底部中央区域的加热功率小于所述晶圆底部边缘区域的加热功率。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺腔室内包括用于承载所述晶圆的基座；所述获取晶圆的实时边缘变形量，包括：检测所述基座的高度值以及所述晶圆上方的温度；根据所述基座的高度值以及所述晶圆上方的温度确定所述晶圆的实时边缘变形量。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调整所述加热模组的加热总功率以及不同加热单元的功率比例，包括：获取所述高度值的变化趋势，以及所述晶圆上方的温度的变化范围；在所述高度值的变化趋势处于上升趋势，且所述晶圆上方的温度处于预设温度范围之外的情况下，控制所述加热模组以第一加热模式加热；在所述高度值的变化趋势处于稳定状态，且所述晶圆上方的温度处于所述预设温度范围之内的情况下，控制所述加热模组以第二加热模式加热；其中，在所述第一加热模式下，所述晶圆顶部中央区域的加热功率大于所述晶圆顶部边缘区域的加热功率，所述晶圆底部中央区域的加热功率小于所述晶圆底部边缘区域的加2CN115910866A权利要求书2/2页热功率；在所述第二加热模式下，所述晶圆底部中央区域的加热功率小于所述晶圆底部边缘区域的加热功率。6.如权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述第一加热模式下，所述加热模组的加热总功率为28至35kW，所述第二加热模式下，所述加热模组的加热总功率为28至62kW。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加热模组包括位于所述工艺腔室顶部且用于加热所述基座的中央区域的第一加热单元、位于所述工艺腔室顶部且用于加热所述基座的边缘区域的第二加热单元、位于所述工艺腔室底部且用于加热所述基座的中央区域的第三加热单元以及位于所述工艺腔室底部且用于加热所