[发明专利]一种均光板及应用该均光板的基片加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体地，涉及一种用于加热半导体基片的均光板及应用该均光板的基片加工设备。

背景技术

近年来，微电子技术得到迅速发展，与此同时，市场对产品的质量要求也越来越高，而在实际生产当中，往往一些细微的工艺误差就会导致产品质量的大幅下降，这就要求企业不断改进自身的生产工艺和加工设备以满足新的市场需求。

在PVD、PECVD等处理工艺中，常常需要对基片进行加热处理。如图1所示，为集成电路生产中的铜互连PVD工艺的主要过程，在进行Cu沉积之前需要先进行去气、预清洗及Ta(N)沉积几个步骤。其中，去气工艺是指将基片加热至350℃以上，以去除基片上的水蒸气及其它的易挥发杂质的工艺步骤，用以避免上述水蒸气及杂质对后续工艺造成影响。经验表明，如果不能对基片进行均匀地加热，就无法完全去除基片上的易挥发杂质，更甚者可能会导致碎片的发生；同时，为了达到较高的生产效率，还要求基片加工设备能够尽快地将基片加热至工艺温度。基于上述考虑，技术人员设计出一种下述结构的基片加工设备。

请参阅图2，为目前一种常用的基片加工设备的结构示意图。该设备包括：加热腔室8、设置于加热腔室8内部的基片支撑平台5，待加热的基片4被放置在该基片支撑平台5上，在基片支撑平台5内部设置有加热丝组件6；同时，在加热腔室8的上部设置有贴合在一起的加热灯安装板1和反射板2，安装板1上具有冷却水进口10和出口11，用于在基片加热过程中对反射板2进行水冷却；加热灯泡11穿过设置在安装板1和反射板2上的安装孔而与安装板1上方的加热灯组件7相连接。在进行基片加热时，上述加热灯泡11和加热丝组件6同时对基片进行加热，由于加热灯具有升温快速的特点，而加热丝又具有加热均匀的特点，因此，上述设备能够较为均匀且快速地使基片升温。

然而，上述加热设备还存在下述缺点：其一，由于该设备中同时设置有加热灯泡组件和加热丝组件，这就要求对上述两套组件分别进行设计和维护，因此，造成设备制造和运行的成本较高；其二，虽然在基片的下方采用加热丝组件进行加热可以在一定程度上缓解基片升温不均匀的问题，但是，由于基片上方的加热灯泡采用直接照射的方式而使基片升温，这就不可避免地导致基片上距离加热灯泡较近的区域受到的热辐射要大于距离加热灯泡较远的区域的热辐射，尤其是正对加热灯泡的基片区域所受到的热辐射会明显大于其它区域；并最终导致基片上正对加热灯泡的区域温度明显高于其它区域的温度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种均光板，其能够对基片上正对加热装置的位置处所受到的光照强度进行调节，并最终使基片均匀升温，并且，使用该均光板后无需再为加热设备增设加热丝组件，从而有效节约设备及维护成本。

为解决上述问题，本发明还提供一种应用上述本发明提供的均光板的基片加工设备，其同样能够使基片均匀升温，并且无需增设加热丝组件，从而可有效节约设备及维护成本。

为此，本发明提供一种均光板，设置在加热装置和基片之间，用以使加热装置的光线透过均光板之后均匀地照射在基片表面，其中，均光板包括透明的透射板，以及相对于加热装置的位置而设置在透射板上的多个调光单元，调光单元对基片上与加热装置相对的区域所受到的光照强度进行调节，从而使基片上的各个区域的温度趋于均匀。

其中，调光单元包括正对所述加热装置的位置而设置在透射板上的减光板和/或凹透镜。

其中，减光板的透光系数小于透射板的透光系数，用以降低基片上正对加热装置的位置处所受到的光照强度。

其中，减光板的透光系数大于透射板的透光系数的1/2倍。其中，透射板的透光系数大于0.8。其中，减光板的透光系数的范围为0.4～0.95。

优选地，减光板包括对应于加热装置中心位置处的中心减光板和至少一个对应加热装置边缘位置处的边缘减光板；其中，中心减光板的透光系数最低，且靠近中心的边缘减光板的透光系数低于靠近边缘的边缘减光板的透光系数。

其中，凹透镜包括双凹透镜或平凹透镜，加热装置发出的光线经过凹透镜发散之后到达基片，从而降低基片上正对加热装置区域的光照强度。

优选地，凹透镜的焦距f与凹透镜中心到基片的距离d具有下述对应关系：f＝(0.5～0.95)d。

其中，透射板、减光板和凹透镜所选用的材料至少可承受400℃的温度。

其中，加热装置包括加热灯泡或加热灯管，相应地，减光板和凹透镜的轮廓形状包括圆形或长方形。