[发明专利]冷热板装置及其控温方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种冷热板装置及其控温方法。

背景技术

随着对超大规模集成电路高集成度和高性能的需求逐渐增加，半导体技术向着32nm甚至更小特征尺寸的技术节点发展，因此对光刻工艺的要求也越来越高。

在集成电路芯片的制造过程中，显影机中的冷热板装置起到了消除驻波效应(standing wave)，稳定关键尺寸(CD)的图形的重要作用，在DUV光阻曝光中冷热板还为光酸扩散作用提供化学反应所需的能量，起到定义图形的作用。

图1-图2为传统制造流程中冷热板装置的工艺示意图，表1为该流程的工艺参数。如图1所示，涂布有光阻的晶片在曝光机进行曝光后，被送入冷热板装置，先进入其中的热板20，控温加热规定的时间后(如步骤STEP1)，将晶片从热板20中移出，并进入冷板10进行冷却(如步骤STEP2)，冷却规定的时间后，从冷热板装置中移出，如图2所示，进入显影前的冷板(图中未示出)进行下一次冷却已确保达到显影所需的温度，然后进行显影。

表1

然而问题在于，上述制造流程中，冷热板装置中的冷板采用水冷的方式进行冷却，这种冷却方式不能准确的控制晶片的温度，从而需要多经过一道步骤冷板(即显影前冷板)，从而延长了整个生产流程，导致生产效率的降低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种冷热板装置及其控温方法及其控温方法，能够准确的控制晶片的冷却温度，有利于提高生产效率。

为解决上述问题，本发明提供一种冷热板装置，包括：依次设置在工艺腔室内的冷板和热板，以及在冷板和热板之间传递晶片的承载板，所述冷板内设有控温装置。

所述控温装置为PN二极体，位于冷板的晶片承载位置之下。

优选的，所述PN二极体设置规定温度，当晶片到达规定温度后，停止冷却。

所述PN二极体设置规定时间，当晶片在冷板内到达规定时间后，停止冷却。

所述冷板内还设有温度检测模块，也位于冷板的晶片承载位置之下。

相应的，还提供一种所述冷热板装置的控温方法，包括以下步骤：

通过冷板的控温装置设定对晶片进行冷却的规定温度和规定时间；

将曝光后的晶片置于冷热板装置的承载板上；

由承载板将所述晶片送入热板中进行加热；

将加热后的承载板及晶片由热板送入冷板进行冷却，冷却到规定温度和规定时间后将晶片移出冷热板装置，送入显影装置。

所述规定温度为23摄氏度。

所述规定温度具有报警浮动值。

优选的，所述报警浮动值为±3摄氏度

所述晶片送入热板加热过程中，热板的工艺腔室处于关闭状态。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例中的冷热板装置及其控温方法中，由于在冷板内设置了控温装置例如PN二极体来实现控温式的冷却，能够直接将晶片冷却至规定温度，而不像传统工艺通过水冷降温，因此可以省去显影前的冷却步骤(即控温冷板的冷却)，整体上来看，减少了曝光、显影工艺的时间，从而缩短了整个生产流程，有利于提高生产效率。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1-图2为传统制造流程中冷热板装置的工艺示意图；

图3为本发明实施例中冷热板装置的结构示意图；

图4-图7为本发明实施例中冷热板装置控温方法的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。