[发明专利]一种精密控制的固化处理介电材料的半导体装置及方法

权利要求书

1.一种精密控制固化处理介电材料的半导体装置，其特征在于，包括：

晶圆放置架，所述晶圆放置架被配置为承载晶圆台盘，并且所述晶圆放置架上布置有真空导管，所述真空导管连接所述晶圆台盘的背面与真空系统；

晶圆台盘，所述晶圆台盘的上表面被配置为承载晶圆，并且所述晶圆台盘上构造有通孔，所述通孔连通所述晶圆台盘的上表面和下表面，并且所述通孔与所述真空导管相连接；以及

低压固化晶圆装置，所述低压固化晶圆装置被配置为加热固化介电材料，所述介电材料涂覆于所述晶圆台盘上承载的晶圆表面。

2.根据权利要求1所述的精密控制的介电材料固化装置，其特征在于，所述晶圆台盘包括：

底盘，所述底盘的上表面上构造有多个沟槽，所述多个沟槽之间相互连通，所述通孔设置于底盘中心；以及

边缘圈，所述边缘圈布置于所述底盘的边缘处，被配置为固定晶圆。

3.根据权利要求2所述的精密控制的介电材料固化装置，其特征在于，所述底盘的边缘处布置盲孔，所述盲孔被配置为紧扣所述边缘圈。

4.根据权利要求2所述的精密控制固化处理介电材料半导体装置，其特征在于；所述沟槽为圆形沟槽；所述沟槽的深度和宽度均为2.5-3.5mm；以及所述通孔的直径为3-6mm。

5.根据权利要求2所述的精密控制固化处理介电材料的半导体装置，其特征在于，所述底盘的材料包括铝合金、铜合金；以及所述边缘圈的材料包括Vespel有机材料。

6.根据权利要求1所述的精密控制固化处理介电材料的半导体装置，其特征在于：所述真空导管上设置有真空表以及自控阀门。

7.根据权利要求1所述的精密控制固化处理介电材料的半导体装置，其特征在于，所述低压固化晶圆装置包括：

进气管道，所述进气管道被配置为向所述加热腔室输送工艺气体；

加热腔室，所述加热腔室包括加热层，其中通过加热所述加热层以加热工艺气体；以及

出气管道，所述出气管道连接所述加热腔室与真空系统，并且所述出气管道上布置有压力控制阀，所述压力控制阀被配置为控制所述加热腔室中的压力。

8.根据权利要求7所述的精密控制固化处理介电材料的半导体装置，其特征在于，所述晶圆放置架和所述晶圆台盘放置在所述加热腔室内。

9.根据权利要求7所述的精密控制固化处理介电材料的半导体装置，其特征在于，所述低压固化晶圆装置还包括：

耐高温真空密封圈，所述耐高温真空密封圈布置于所述加热腔室的开口处；以及

腔室外门，所述腔室外门被配置为在关闭时与所述耐高温真空密封圈紧密贴合。

10.一种利用权利要求1-9所述的精密控制的介电材料固化装置固化介电材料的方法，其特征在于，包括下列步骤：

将晶圆放置在台盘里，台盘放置在所述晶圆放置架上，并且将所述真空管道与所述晶圆台盘的通孔相连接；

通过加热腔室的开口将所述晶圆放置架放入所述加热腔室中，并且通过所述真空管道连接所述通孔和真空系统；

通过控制所述自控阀门，使晶圆背面减压以和所述台盘紧密接触；

向加热腔室中通入工艺气体，并且通过调节所述工艺气体的流量以及调解所述加热腔室内的压力，以对腔体实施充气-排气循环作业；

通过控制所述压力控制阀，使加热腔室内的压力到达可设定的工艺压力值，并且在该压力下通过加热所述加热层以加热工艺气体，从而对涂敷介电材料的晶圆进行固化处理；

在到达可设定的时间后，停止加热所述加热层以降低所述加热腔室内的温度，并且仍然向所述加热腔室内通入工艺气体，逐步升压至一个大气压；

通过控制所述自控阀门，使晶圆背面通气升压；以及

将晶圆放置架从加热腔室中移除。