[發(fā)明專利]加熱板及控制晶圓表面溫度的方法

有效

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• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN112420591B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭浩
• 申請（專利權(quán)）人: 長鑫存儲技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/324;H01L21/027;H05B3/20
• 代理公司: 上海盈盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

該發(fā)明涉及一種加熱板及控制晶圓表面溫度的方法，其中加熱板包括：至少兩個加熱子板，用于分別對放置至加熱子板的晶圓進(jìn)行溫度控制，且由所有的加熱子板對同一晶圓單獨進(jìn)行溫度控制；驅(qū)動器，數(shù)目與加熱子板的數(shù)目一致，每一驅(qū)動器對應(yīng)連接至一加熱子板，用于分別驅(qū)動各個加熱子板在垂直于晶圓表面的方向上運動，使晶圓貼合加熱子板。本發(fā)明的加熱板及控制晶圓表面溫度的方法具有至少兩個加熱子板，分別給放置在加熱子板上的晶圓加熱，可以避免溫度梯度問題。且由于各加熱子板可在垂直于晶圓表面方向上做伸縮運動，可以使晶圓發(fā)生翹曲的區(qū)域也能夠盡可能的貼合到調(diào)節(jié)溫度的加熱子板，晶圓受熱均勻，晶圓關(guān)鍵尺寸的均勻性得以改善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶圓加工處理領(lǐng)域，具體涉及一種加熱板及控制晶圓表面溫度的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造中，現(xiàn)有的光刻導(dǎo)軌設(shè)備往往配備有各種對晶圓進(jìn)行加熱或冷卻的加熱板，分別應(yīng)用于晶圓涂膠的軟烘，顯影的后烘和硬烘，對晶圓的冷卻等等工藝步驟。而晶圓的溫度和旋涂的光阻膜厚，顯影后的關(guān)鍵尺寸，光阻形貌，光刻工藝窗口等等對光刻工藝有關(guān)鍵性的影響，因此如何提高加熱板的均勻性和控制精度對光刻工藝至關(guān)重要，同時對設(shè)備工程師和設(shè)備廠商來說，這也是衡量光刻導(dǎo)軌設(shè)備好壞的決定性因素之一。

現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常出現(xiàn)加熱板對晶圓的加熱不均勻的問題，這會嚴(yán)重影響晶圓的關(guān)鍵尺寸的均勻性，從而影響晶圓加工生成良率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種加熱板及控制晶圓表面溫度的方法，能夠補(bǔ)償晶圓翹曲，使晶圓各部分受熱均勻，改善晶圓關(guān)鍵尺寸的均勻性。

為了解決上述技術(shù)問題，以下提供了一種加熱板，用于對晶圓進(jìn)行溫度控制，包括：至少兩個加熱子板，用于分別對放置至所述加熱子板的晶圓進(jìn)行溫度控制，且由所有所述的加熱子板對同一晶圓單獨進(jìn)行溫度控制；驅(qū)動器，數(shù)目與所述加熱子板的數(shù)目一致，每一驅(qū)動器對應(yīng)連接至所述一加熱子板，用于分別驅(qū)動各個加熱子板在垂直于所述晶圓表面的方向上運動，使所述晶圓貼合所述加熱子板。

可選的，還包括控制器，分別連接至所述驅(qū)動器及所述加熱子板，以控制所述驅(qū)動器對所述加熱子板的驅(qū)動，以及控制所述加熱子板對晶圓的溫度單獨控制。

可選的，還包括：調(diào)平傳感器，連接至所述控制器，用于檢測所述晶圓的調(diào)平情況，并將所述晶圓的調(diào)平情況提供給所述控制器。

可選的，還包括：吸附單元，設(shè)置至所述加熱子板，連接至所述控制器，用以根據(jù)所述控制器的控制，給所述晶圓提供吸附力，且所述吸附單元的數(shù)目與所述加熱子板的數(shù)目一致，每一吸附單元對應(yīng)設(shè)置至一加熱子板，由所述控制器分別對各個吸附單元進(jìn)行控制。

可選的，所述吸附單元還包括抽氣泵，所述抽氣泵連接至所述控制器，所述抽氣泵的抽氣口朝向所述加熱子板的上表面設(shè)置。

可選的，所述加熱子板包括弧形加熱子板，設(shè)置于所述加熱板的邊緣，以適應(yīng)所述晶圓邊緣發(fā)生的翹曲。

可選的，所述加熱子板包括：一圓形加熱子板，位于所述加熱板的中心位置；兩個第一弧形加熱子板，弧度為180°，且所述兩個第一弧形加熱子板拼接成第一圓環(huán)，所述圓形加熱子板被所述第一圓環(huán)環(huán)繞在內(nèi)；四個第二弧形加熱子板，弧度為90°，且所述四個第二弧形加熱子板拼接成第二圓環(huán)，將所述第一圓環(huán)環(huán)繞在內(nèi)。

為了解決上述技術(shù)問題，以下還提供了一種控制晶圓表面溫度的方法，包括以下步驟：將晶圓放置到加熱板，所述加熱板包括至少兩個加熱子板，所有所述加熱子板用于對同一晶圓進(jìn)行溫度控制；所有所述的加熱子板分別對所述晶圓單獨進(jìn)行溫度控制；控制所述加熱子板在垂直于所述晶圓表面的方向上運動，使所述晶圓貼合所述加熱子板。

可選的，將晶圓放置到加熱板后，還包括以下步驟：獲取晶圓的調(diào)平情況，從而獲取晶圓表面的各個區(qū)域的翹曲情況。