[发明专利]用于处理半导体装置结构的工具及系统及相关方法

说明书

本发明揭示一种用于制造半导体装置结构的系统，其包含工具，所述工具包括室及所述室内的平台，所述平台经配置以在其上接收半导体装置结构。所述工具进一步包含与所述平台可操作连通且经配置以控制所述平台的温度的加热及冷却系统。所述加热及冷却系统包括：冷却系统，其包含用于容纳冷传热流体的冷槽，所述冷槽经配置以与所述平台、传热流体供应管线及传热流体回流管线流体连通；加热系统，其包含用于容纳具有比所述冷传热流体高的温度的热传热流体的热槽，所述热槽经配置以与所述平台、所述传热流体供应管线及所述传热流体回流管线流体连通；及至少一个暂时存储槽，其经配置以在将来自所述平台的热负载从所述冷却系统或所述加热系统中的一者切换到所述冷却系统或所述加热系统中的另一者之后从至少所述传热流体回流管线接收至少一些所述冷传热流体或所述热传热流体。本发明还揭示相关方法及工具。

优先权主张

本申请案主张2018年5月10日申请的名称为“用于处理半导体装置结构的工具及系统及相关方法(Tools and Systems for Processing a Semiconductor DeviceStructure,and Related Methods)”的第15/976,623号美国专利申请案的申请日权益。

技术领域

本文所揭示的实施例涉及用于处理半导体装置结构的工具及系统及相关方法。更特定来说，本发明的实施例涉及用于处理半导体装置结构的工具及系统及维持所要温度的相关方法，此类系统包含加热及冷却设备，所述加热及冷却设备包括至少一热槽及一冷槽且经配置以在工具的加热及冷却要求改变时在所要公差及时段内维持工具中的半导体衬底(例如半导体晶片)的所要温度。

背景技术

半导体装置的制造尤其包含使材料形成于半导体衬底上及图案化材料以形成通过(例如)电介质材料来彼此隔离的离散特征。使材料形成于衬底上可包含通过原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积或其它方法来将一或多个材料沉积于衬底上。使材料形成于衬底上可包含维持及更改半导体衬底(其可位于例如沉积室的工具中)附近的适合条件，例如温度及压力。

可通过例如干式蚀刻的蚀刻来执行图案化衬底上的材料。干式蚀刻包含使衬底上的材料暴露于蚀刻工具中的一或多种干式蚀刻气体(例如等离子体)。在一些例子中，在半导体晶片的图案化期间，使蚀刻工具维持相对较低温度(例如低于约-50℃)。在图案化半导体晶片之后，可期望清洁蚀刻工具，其通常包含升高蚀刻工具的温度。制造半导体装置的每一动作可包含在所要公差及时段内维持蚀刻工具中的半导体晶片的所要温度。然而，随着工具的冷热要求之间的温差增大，工具要设法在适合时段内维持工具内的所要温度。例如，在一些蚀刻工具中，当蚀刻工具的温度改变大于约(例如)50℃的温度时，激冷器上的热负载会因太大而无法在所要时间内适当控制温度。

发明内容

本文所揭示的实施例包含一种用于处理半导体装置的系统及相关方法。例如，根据一个实施例，一种用于处理半导体装置结构的系统包括工具，其包括室及所述室内的平台，所述平台经配置以在其上接收半导体装置结构。所述工具进一步包括与所述平台可操作连通且经配置以控制所述平台的温度的加热及冷却系统，所述加热及冷却系统包括：冷却系统，其包含经配置以收容冷传热流体的冷槽，所述冷槽经配置以与所述平台、传热流体供应管线及传热流体回流管线流体连通；加热系统，其包含经配置以收容具有比所述冷传热流体高的温度的热传热流体的热槽，所述热槽经配置以与所述平台、所述传热流体供应管线及所述传热流体回流管线流体连通；及至少一个暂时槽，其经配置以响应于将所述平台的热负载从所述冷却系统或所述加热系统中的一者切换到所述冷却系统或所述加热系统中的另一者而从至少所述传热流体回流管线接收至少一些所述冷传热流体或所述热传热流体。