[实用新型]一种晶圆加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种晶圆加热装置。

背景技术

在半导体工艺制程中，采用光刻工艺制作光刻胶图形化的过程，通常在对晶圆上的光刻胶进行曝光后，还需要对所述光刻胶进行曝光后烘焙(PEB，Post exposure bake)，进行曝光后烘焙的目的主要有一下几个方面：一方面是为了进一步活化光酸对树脂的催化反应；另一方面是为了巩固光刻胶，以提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力；另外，是为了进一步减少驻波效应。目前，对于光刻胶进行曝光后的烘焙工艺已经成为一种实际工艺标准，光刻工艺中用于烘焙的烘焙装置对晶圆温度的均一性有很严格的要求，最终对光刻胶图形的关键尺寸(CD)的均一性和器件性能有着重要的影响。

随着工艺技术及生产水平的提高，晶圆的尺寸越来越大，单个晶圆上芯片数量越来越多，所以烘焙装置中温度的稳定性和均匀性对最终的光刻图形尺寸的均一性和器件性能有着更为重要的影响，从而对烘焙装置的要求越来越高。现有技术中的烘焙装置在对晶圆加热过程中往往不均匀，通入气体与晶圆发生热交换，影响晶圆的一致性。

另外，现有技术中的晶圆的传送和放置是由机械手臂操作，晶圆在放置在加热装置之后，有时会发生晶圆倾斜和位置没对准的情况，如图1所示为现有技术中晶圆12A在加热装置100中发生倾斜的情况，附图2为晶圆12A在加热装置100中放置正常的情况，两种情况下晶圆12A的吸热功率不同。如果晶圆12A在加热装置100发生倾斜，晶圆12A上光刻胶受热则会不均匀，光刻图形关键尺寸的均匀性则无法保证。

因此，提供一种新型的晶圆加热装置实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆加热装置，用于解决现有技术中晶圆发生倾斜使晶圆加热不均匀的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆加热装置，所述晶圆加热装置至少包括：加热腔、基座、加热器、至少一个温度传感器、控制器、固定凸台、以及功率计；

所述基座设置于所述加热腔底部；所述加热器用于加热晶圆且设置于所述基座表面；所述温度传感器安装在所述加热器中；所述固定凸台用于固定晶圆且设于所述加热器表面；所述控制器通过功率电缆与所述加热器相连接；所述功率计安装在所述功率电缆上。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述功率计测量的功率范围为0～500W/h。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述基座底部两侧开设有通入保护性气体至所述反应腔中的入口。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述保护性气体为氮气，通入的氮气的流量为0.8～1.2L/min。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述加热腔顶部开设有排出加热能量和氮气的出口。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述固定凸台为圆环形。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，待加热晶圆放置在圆环形固定凸台的中心，所述圆环形固定凸台的内径略大于所述晶圆的直径。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述控制器还通过一条传感电缆与所述温度传感器相连接。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，所述温度传感器位于加热器表层下，正对于待加热的晶圆。

作为本实用新型晶圆加热装置的一种优化的结构，安装1～5个温度传感器在所述加热器表层下。

如上所述，本实用新型的晶圆加热装置，所述晶圆加热装置至少包括：加热腔、基座、加热器、至少一个温度传感器、控制器、固定凸台、以及功率计；所述基座设置于所述加热腔底部；所述加热器用于加热晶圆且设置于所述基座表面；所述温度传感器安装在所述加热器中；所述固定凸台用于固定晶圆且设于所述加热器表面；所述控制器通过功率电缆与所述加热器相连接；所述功率计安装在所述功率电缆上。本实用新型提供的晶圆加热装置中，在功率电缆上安装了功率计，通过功率计监测加热腔中晶圆吸收的热功率，若监测到晶圆吸收的热功率下降，则说明晶圆发生了倾斜，发现之后可将晶圆重新放置到正确的位置，降低晶圆加热不均匀的风险，提高晶圆的产率。

附图说明

图1为现有技术的晶圆加热装置中晶圆倾斜放置的结构示意图。

图2为现有技术的晶圆加热装置中晶圆正常放置的结构示意图。

图3为本实用新型的晶圆加热装置结构示意图。

图4为晶圆在正常放置和发生倾斜时吸收热量的变化对比曲线。

元件标号说明