膜层固化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种膜层固化装置。所述膜层固化装置其特征在于，包括：支撑台，用于承载衬底，所述衬底表面具有一膜层；光源组件，位于所述支撑台上方，所述光源组件包括朝向所述支撑台设置、且投影覆盖整个所述膜层的出光面的光源阵列，所述光源阵列包括均匀分布于所述出光面上的多个点状光源，所述光源阵列发射的光线能够均匀照射整个所述膜层，以提高所述膜层固化后的厚度分布均匀性。本发明专利技术一方面简化了所述膜层固化装置的整体结构和运行成本；另一方面，能够使得固化后所述膜层厚度分布的均匀性得到极大的改善。善。善。

【技术实现步骤摘要】
膜层固化装置


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种膜层固化装置。

技术介绍

[0002]随着半导体制造工艺的不断进步，特别是最小线宽进入到20nm以下，间隙填充(gap fill)的深宽比越来越大(例如深宽比大于20)，这就使得传统的化学气相沉积工艺(Chemical Vapour Deposition，CVD)在无空洞(void free)间隙填充方面面临越来越大的挑战。为了解决这一问题，FCVD(Flow-able CVD，可流动CVD)工艺被开发出来。FCVD工艺形成的薄膜具有类似液体的流动性，形成的薄膜密度接近于高密度等离子体化学气相沉积工艺(HDP CVD)形成的薄膜密度，从而可以实现从间隙底部到顶部的完全无空洞填充。
[0003]传统FCVD工艺中的固化装置内部采用长条形的光源作为固化光源，为了使得固化光均匀的照射衬底表面，需要对固化光源进行旋转。然而，安装有固化光源的灯箱通常体积大且重量重，灯箱的旋转需要强力的马达和皮带带动，这样无疑增大了工艺成本和固化装置的结构复杂度。另外，长时间的旋转还容易导致灯箱的电源接头和信号线松脱，引起机台报警。不仅如此，随着使用时间的延长，长条形的光源在发光强度和发光均匀性方面都会变差，一方面，导致固化后薄膜的均匀性较差；另一方面，当前的机台设置里并没有有效的监测和调整机制，只能通过定期更换新的光源来确保工艺的稳定进行，这无疑会降低机台产能、增加机台运行成本。
[0004]因此，如何在简化固化装置结构的同时，提高固化后膜层厚度的均匀性，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种膜层固化装置，用于解决现有的膜层固化装置结构复杂、且固化后膜层厚度均匀性较差的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种膜层固化装置，其特征在于，包括：
[0007]支撑台，用于承载衬底，所述衬底表面具有一膜层；
[0008]光源组件，位于所述支撑台上方，所述光源组件包括朝向所述支撑台设置、且投影覆盖整个所述膜层的出光面的光源阵列，所述光源阵列包括均匀分布于所述出光面上的多个点状光源，所述光源阵列发射的光线能够均匀照射整个所述膜层，以提高所述膜层固化后的厚度分布均匀性。
[0009]可选的，所述出光面为圆形；
[0010]所述光源阵列中的多个所述点状光源沿所述出光面的径向方向呈多圈圆环排布。
[0011]可选的，所述光源组件还包括位于所述光源阵列背离所述支撑台一侧的反射器，用于反射所述光源阵列发射的光线。
[0012]可选的，所述反射器的数量为多个，且多个所述反射器与多个所述点状光源一一对应。
[0013]可选的，所述光源组件还包括与多个所述点状光源一一对应的多个传感器，所述传感器用于检测与其对应的所述点状光源发射的光线的强度。
[0014]可选的，所述反射器的截面呈圆弧状，且所述反射器罩于所述点状光源上方；
[0015]所述传感器安装于所述反射器朝向所述点状光源的表面；或者，所述反射器中具有一开口，所述传感器嵌于所述开口内。
[0016]可选的，所述光源组件还包括控制器，所述控制器连接所述光源阵列与多个所述传感器，用于根据所述传感器检测到的光线的强度调整所述光源阵列中的所述点状光源的发光强度。
[0017]可选的，还包括反馈组件，所述反馈组件连接所述控制器，用于获取固化后所述膜层的厚度分布，并根据所述膜层的厚度分布通过所述控制器调整所述点状光源的发光强度。
[0018]可选的，所述反馈组件采用如下公式计算一所述点状光源的输入功率调整幅度：
[0019]输入功率调整幅度＝影响系数
×
(实际膜厚-目标膜厚)
[0020]其中，影响系数是与所述点状光源的固化性能相关的常数，实际膜厚是所述反馈组件获取的所述膜层中与待调整的所述点状光源对应区域的厚度，目标膜厚是预设的固化后所述膜层所需的厚度。
[0021]可选的，所述点状光源发射的光线的主波峰波长为380nm～400nm。
[0022]本专利技术提供的膜层固化装置，通过在出光面上设置光源阵列，且所述光源阵列包括均匀分布于所述出光面上的多个点状光源，从而使得所述光源阵列发射的光线能够均匀照射至衬底上的整个膜层表面，一方面，无需对光源进行复杂的旋转操作，简化了所述膜层固化装置的整体结构和运行成本；另一方面，能够提高所述膜层的整个表面获取到的光照强度的均匀性，从而使得固化后所述膜层厚度分布的均匀性得到极大的改善，提高了膜层质量，为后续工艺的顺利进行奠定了基础。
附图说明
[0023]附图1是本专利技术具体实施方式中膜层固化装置的整体结构示意图；
[0024]附图2是本专利技术具体实施方式中光源阵列的结构示意图；
[0025]附图3是本专利技术具体实施方式中反射器的结构示意图；
[0026]附图4是本专利技术具体实施方式在固化后获取的膜层的厚度分布图；
[0027]附图5是本专利技术具体实施方式中根据膜层的厚度分布图调整所述光源阵列中点状光源输入功率的示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术提供的膜层固化装置的具体实施方式做详细说明。
[0029]本具体实施方式提供了一种膜层固化装置，附图1是本专利技术具体实施方式中膜层固化装置的整体结构示意图，附图2是本专利技术具体实施方式中光源阵列的结构示意图。如图1和图2所示，本具体实施方式提供的膜层固化装置，包括：
[0030]支撑台，用于承载衬底，所述衬底表面具有一膜层；
[0031]光源组件，位于所述支撑台上方，所述光源组件包括朝向所述支撑台设置、且投影
覆盖整个所述膜层的出光面10的光源阵列，所述光源阵列包括均匀分布于所述出光面10上的多个点状光源11，所述光源阵列发射的光线能够均匀照射整个所述膜层，以提高所述膜层固化后的厚度分布均匀性。
[0032]具体来说，采用呈阵列排布的多个所述点状光源11作为所述膜层的固化光源，能够避免线状光源各个区域光强分布不均导致的固化后膜层厚度分布不均的情况。所述出光面10沿竖直方向上的投影覆盖整个所述膜层的表面，所述光源阵列中的所有所述点状光源11均匀分布于所述出光面10，所述光源阵列可以分布于所述出光面10的整个表面，也可以仅分布于所述出光面10的部分区域，只要确保在控制所述光源阵列中的所有所述点状光源11同时发光时，所述光源阵列发射的光线能够均匀照射整个所述膜层的表面，即所述膜层中各区域获得的光照强度相同。所述膜层中各区域获得的光照强度相同，能够避免因所述膜层中不同区域获得的光照强度不同所导致的固化后的所述膜层的厚度分布不均。所述光源阵列排列的具体形状，可以根据所述膜层的形状进行设置。为了进一步提高所述光源阵列照射光线的均匀性，可选的，所述光源阵列呈圆形排布。圆形的所述光源阵列的具体尺寸，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，可选的，圆形的所述光源阵列的直径为20cm～60cm，例如35本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜层固化装置，其特征在于，包括：支撑台，用于承载衬底，所述衬底表面具有一膜层；光源组件，位于所述支撑台上方，所述光源组件包括朝向所述支撑台设置、且投影覆盖整个所述膜层的出光面的光源阵列，所述光源阵列包括均匀分布于所述出光面上的多个点状光源，所述光源阵列发射的光线能够均匀照射整个所述膜层，以提高所述膜层固化后的厚度分布均匀性。2.根据权利要求1所述的膜层固化装置，其特征在于，所述出光面为圆形；所述光源阵列中的多个所述点状光源沿所述出光面的径向方向呈多圈圆环排布。3.根据权利要求1所述的膜层固化装置，其特征在于，所述光源组件还包括位于所述光源阵列背离所述支撑台一侧的反射器，用于反射所述光源阵列发射的光线。4.根据权利要求3所述的膜层固化装置，其特征在于，所述反射器的数量为多个，且多个所述反射器与多个所述点状光源一一对应。5.根据权利要求4所述的膜层固化装置，其特征在于，所述光源组件还包括与多个所述点状光源一一对应的多个传感器，所述传感器用于检测与其对应的所述点状光源发射的光线的强度。6.根据权利要求5所述的膜层固化装置，其特征在于，所述反射器的截面呈圆弧状，且所述反射器罩于所述点...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天成，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：