[發明專利]半導體晶圓的溫度控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310185712.0
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103579044B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: L·沙維特;R·克勞斯;I·耶爾;S·納卡什;Y·貝倫基
• 申請（專利權）人: 應用材料以色列公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

1.一種用于半導體晶圓溫度控制的方法，所述方法包括：

在第一腔室處于第一壓力水平且半導體晶圓處于第一溫度時，在所述第一腔室接收所述半導體晶圓；

利用至少一個溫度傳感器感測所述半導體晶圓的溫度、晶圓盒的溫度或環境溫度；

通過第一加熱模塊與第二加熱模塊將所述半導體晶圓加熱至第二溫度，且將所述第一腔室的所述壓力水平降低至第二壓力水平；以及

將所述半導體晶圓提供至第二腔室的支承元件，其中所述第二腔室維持第三壓力水平，所述第三壓力水平比所述第一壓力水平更接近于所述第二壓力水平，且所述支承元件處于第三溫度，所述第三溫度比所述第一溫度更接近于所述第二溫度，

其中加熱控制器耦接至所述第一加熱模塊、所述第二加熱模塊和所述至少一個溫度傳感器，其中所述加熱控制器接收所述至少一個溫度傳感器的溫度讀數，并且基于所述至少一個溫度傳感器的所述溫度讀數確定加熱所述半導體晶圓的方式以降低所述第一溫度與所述第三溫度之間的差距。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述第二溫度和第三溫度基本上彼此相等，所述第二壓力水平和第三壓力水平基本上彼此相等，所述第一腔室為裝載鎖定腔室，且所述第二壓力水平為真空壓力水平。

3.如權利要求1所述的方法，其中通過所述第一加熱模塊加熱所述半導體晶圓包括通過所述第一加熱模塊來接觸所述半導體晶圓的背部，且在接觸所述半導體晶圓的同時通過所述第一加熱模塊來加熱所述半導體晶圓。

4.如權利要求1所述的方法，通過所述第二加熱模塊加熱所述半導體晶圓包括通過所述第二加熱模塊來加熱所述半導體晶圓的上部。

5.一種用于半導體晶圓溫度控制的系統，所述系統包括：

第一腔室，所述第一腔室被配置以在所述第一腔室處于第一壓力水平且半導體晶圓處于第一溫度的同時從第一轉移單元接收所述半導體晶圓，所述第一腔室包括第一壓力控制單元，所述第一壓力控制單元被配置以將所述第一腔室壓力水平降低至第二壓力水平；

第一加熱模塊，所述第一加熱模塊包括由加熱控制器控制的至少一個加熱元件，所述加熱控制器被提供有至少一個溫度傳感器的溫度讀數；

所述至少一個加熱元件被配置以將所述半導體晶圓加熱至第二溫度；

第二加熱模塊，所述第二加熱模塊由所述加熱控制器控制，并被配置以加熱所述半導體晶圓的上部；以及

第二轉移單元，被配置以在所述系統的所述第一腔室與第二腔室之間轉移所述半導體晶圓，所述第二腔室包括支承元件，所述支承元件被配置以在第二壓力控制單元維持第三壓力水平的同時且在所述支承元件處于第三溫度的同時接收所述半導體晶圓，所述第三壓力水平比所述第一壓力水平更接近于所述第二壓力水平，而所述第三溫度比所述第一溫度更接近于所述第二溫度，

其中加熱控制器耦接至所述第一加熱模塊、所述第二加熱模塊和所述至少一個溫度傳感器，其中所述加熱控制器接收所述至少一個溫度傳感器的溫度讀數，并且基于所述至少一個溫度傳感器的所述溫度讀數確定加熱所述半導體晶圓的方式以降低所述第一溫度與所述第三溫度之間的差距。

6.如權利要求5所述的系統，其中所述第二溫度和第三溫度基本上彼此相等，所述第二壓力水平和第三壓力水平基本上彼此相等，所述第一腔室為裝載鎖定腔室，且所述第二壓力水平為真空壓力水平。

7.如權利要求5所述的系統，其中所述第一加熱模塊被配置以接觸所述半導體晶圓的背部，且在接觸所述半導體晶圓的同時加熱所述半導體晶圓。

8.如權利要求5所述的系統，進一步包括第二加熱模塊，被配置以加熱所述半導體晶圓上部。

9.如權利要求8所述的系統，其中所述第二加熱模塊被配置以在不接觸所述半導體晶圓的情況下，加熱所述半導體晶圓的所述上部。

10.如權利要求5所述的系統，進一步包括提升模塊，被配置以從所述第一腔室的另一個元件將所述第一加熱模塊和所述半導體晶圓提升。