[发明专利]一种原位有线晶圆薄膜温度传感器

说明书

本发明提供一种原位晶圆薄膜温度传感器，用于测量晶圆片(1)的温度，其特征在于，至少包括薄膜温度传感器(2)、薄膜引线(3)以及引线，所述薄膜温度传感器(2)连接所述薄膜引线(3)，所述薄膜引线(3)连接所述引线，至少所述薄膜温度传感器(2)、薄膜引线(3)被设置在所述晶圆片(1)上。本发明提供的传感器整体贴合在晶圆上，固定牢靠，不会有现有晶圆测温传感器的引线晃动现象。

技术领域

本发明属于半导体设备领域，具体地属于半导体晶圆检测和温度测量技术领域，涉及一种晶圆温度传感器，特别涉及一种原位有线晶圆薄膜温度传感器，可用于测量真空腔室内的半导体加工机台的温度分布。

背景技术

在半导体加工制造过程中，例如光刻(Litho)，干法刻蚀(Dryetch)，离子注入(Implant)，掺杂(Diffusion)，剥离(Dry strip)，清洗(Wet clean)，光掩膜(Mask)，化学气相沉积(CVD)，物理气相沉积(PVD)，化学机械抛光(CMP)等工艺过程，几乎所有的工艺步骤都需要严格的温度测量和控制。

原位晶圆测温传感器(In situ wafer temperature sensor)是芯片加工制造过程中用来在实际的工作环境中，包括反应腔体实际工作过程中，对温度等物理量进行定时、定量和精确地测量，是半导体设备制造和半导体生产过程中不可或缺系统标定工具。

现有的原位有线晶圆测温传感器如专利US6190040和US6915589中所述，包含晶圆上的温度传感器，连接引线，引线固定件，真空贯通带，接口。温度传感器如热电偶，热电阻，作为测温元件或埋入晶圆上的盲孔，或直接通过耐高温胶黏剂粘在晶圆上。每个温度传感器均需独立的引线引出，并在晶圆的一端由一金属固定件压接在晶圆上。传感器的引线纯手工制作，在测温点数较多的情况下，制作费时，且引线容易互相交叠。引线两端固定而中间悬空，易晃动，在使用诸如热辐射加温的工艺过程中，若引线遮挡测温点会对测温的准确性造成极大影响。根据半导体加工制造的生产工艺要求，原位晶圆测温传感器会经受高温或低温处理，粘贴在晶圆上的胶黏剂容易脱落，温度传感器的粘接强度和引线的抗拉拔强度较差，容易在使用时被人为拉拽脱落。

针对现有原位有线晶圆测温传感器存在的质量问题、成本问题，需要提供一种全新的原位有线晶圆测温传感器。

发明内容

为解决现有技术中原位有线晶圆测温传感器的质量问题，本发明提供了一种新型的原位有线晶圆测温传感器，其用于测量晶圆片1的温度，其特征在于，至少包括薄膜温度传感器2、薄膜引线3以及引线，所述薄膜温度传感器2连接所述薄膜引线3，所述薄膜引线3连接所述引线，至少所述薄膜温度传感器2、薄膜引线3被设置在所述晶圆片1上。

优选地，至少所述薄膜温度传感器2、薄膜引线3被设置在所述晶圆片1上的凹槽内。

优选地，所述引线的一部分被设置在所述晶圆片1上的凹槽内，所述引线的另一端伸出所述晶圆片1。

优选地，至少所述凹槽的一部分覆盖有盖片。

优选地，所述盖片的厚度比所述凹槽的深度小。

优选地，所述盖片上覆盖有高温胶，用于辅助固定所述盖片。

优选地，所述盖片采用与所述晶圆片1相同的材料。

优选地，所述晶圆片1上的凹槽采用如下方式中的任一种生成：

-干法刻蚀；

-湿法刻蚀；

-激光开槽；或

-精密机械加工工艺。

优选地，本发明提供的传感器还包括连接器4，所述薄膜引线3连接所述连接器4，所述连接器4连接所述引线。

优选地，所述薄膜温度传感器2为热电偶或热电阻。