热盘及应用其的硅片加热系统技术方案

本发明专利技术提供一种热盘及应用其的硅片加热系统。热盘设置于容置本体内且分别连接抽风机与进风机。热盘具有多组呈均匀分布的加热区，且每一加热区内具有出气孔与进气孔。出气孔连接于抽风机，进气孔围绕出气孔设置且连接于进风机，进风机提供热空气。由此，硅片在加热时可悬浮在热盘的上方而不与热盘直接接触，避免了硅片背面受热盘污染，也不会发生硅片爆裂的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种硅片加热技术，特别是有关于一种热盘及应用其的硅片加热系统。
技术介绍
在半导体芯片生产的图形转移工艺中，光刻胶的涂敷、软烘以及后烘是一个非常重要的步骤。软烘是将涂好的光刻胶中的溶剂蒸发掉，以提高它的黏附性、均勻性、抗刻蚀性，从而提高线宽的控制。目前，193nm和248nm光刻机用的光刻胶都是光学放大光刻胶。光学放大光刻胶曝光后会产生光酸(H+)，而后烘可以将产生的H+扩散到光刻胶的内部，使曝光部分的光刻胶变成碱性可溶的材料。通常，后烘时间的长短以及均勻性会严重影响线宽的大小与均勻性。在烘培过程中，如果处于光刻胶表面的溶剂挥发速度比光刻胶内部的溶剂挥发速度快，当表面的光刻胶已经固化时，若再继续进行烘培，光刻胶表面将变得粗糙， 产生所谓的“夹心”后果。为此，上世纪八十年代，热盘式烘焙装置应运而生，以完成硅片涂胶后的烘培工艺。这种形式的烘焙装置是采用一片接一片的单独烘焙方式。从热学原理的观点出发，它是通过硅片与热盘的接触表面，将热能传导到硅片背面，光刻胶内的有机溶剂则是由内向表面移动而离开光刻胶的。然而，热盘式烘焙装置皆为接触式的，经常会因为硅片放置位置不佳或者硅片背面或热盘上有颗粒而产生硅片受热不均勻的问题，从而导致线宽不均勻。并且，如果某些硅片背面比较脏的话，还会污染热盘，进而导致后续进行烘培工艺的其他硅片背面也会受到热盘的污染。尤其当近年来先进封装工艺得到广泛使用时，该工艺需求胶厚很厚，有的高达 150um，软烘时间一般需要十几分钟。若采用上述直接接触的方式，严重时会造成某些特殊硅片如铌酸锂基片的爆裂。如图1所示者为一种热盘式前烘装置，其包括热盘本体4、加热器11a、温度检测装置9、炉体、具有三个垂直针杆的顶杆3、驱动顶杆3承载着硅片2上下运动的升降机构(包括丝杆5、电机7以及编码器6)以及伺服驱动器8。图1所示的此种热盘式前烘装置，其特点是能严格控制温度时间的长短和升温速率，可以获得优良的胶膜特性，从而可得到优良的光刻效果。然而，其也带来了新的问题。随着工艺的不断提高，硅片尺寸变得越来越大， 现在主流是12寸的硅片，不久会发展到18寸。若采用图1所示的热盘式前烘装置，由于硅片12边缘得不到支撑，硅片12加热时会造成弯曲形变，进而会影响硅片12以及光刻胶的平坦度。另外，三个顶杆3之间高度稍有差别就会引起硅片12的倾斜，造成受热不均勻。而且由于顶杆3与硅片12直接接触，接触的部分也会受热不均勻，从而最终影响线宽的均勻性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热盘及应用其的硅片加热系统，以改善现有技术的缺失。为解决所述技术问题，本专利技术提供一种热盘，设置于容置本体内且分别连接抽风机与进风机。热盘具有多组呈均勻分布的加热区，且每一加热区内具有出气孔与进气孔。出气孔连接于抽风机，进气孔围绕出气孔设置且连接于进风机，进风机提供热空气。在本专利技术的一实施例中，热盘还具有至少一个穿孔。在本专利技术的一实施例中，穿孔的数量为三个，且呈三角形分布。本专利技术还提供一种硅片加热系统，包括容置本体、抽风机、进风机以及热盘。热盘设置于容置本体内。热盘具有多组呈均勻分布的加热区，且每一加热区内具有出气孔与进气孔。出气孔连接于抽风机，进气孔围绕出气孔设置且连接于进风机，进风机提供热空气。 在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括第一加热装置，连接于热盘。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括第二加热装置，连接于进风机。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括第一温度检测装置与温度控制器。 第一温度检测装置设置于进气孔，温度控制器连接于第一温度检测装置与第二加热装置。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括第二温度检测装置，设置于第二加热装置，并连接于温度控制器。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括多个自动调压阀，分别设置于每一加热区的出气孔与进气孔。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括硅片保护装置，设置于所述热盘上方，以围绕热盘上方的硅片。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括多个位置传感器，设置于所述热盘上方，以感测热盘上方的硅片的位置。在本专利技术的一实施例中，热盘还具有至少一个穿孔。在本专利技术的一实施例中，穿孔的数量为三个，且呈三角形分布。在本专利技术的一实施例中，硅片加热系统还包括至少一个顶杆与驱动装置。顶杆可活动地设置于穿孔内，驱动装置连接于顶杆。在本专利技术的一实施例中，容置本体的顶部具有抽气孔。与现有技术相比，本专利技术的有益效果可以是本专利技术提供的热盘以及硅片加热系统中，热盘具有多个加热区，且每一加热区内具有出气孔与进气孔，以使硅片在加热时处于受力平衡的状态，从而可悬浮在热盘的上方而不与热盘直接接触，避免了硅片背面受热盘污染，也不会发生硅片爆裂的问题。并且，由于加热区呈均勻分布，因此，可确保整个硅片受热均勻，避免硅片边缘弯曲形变的问题。为让本专利技术的所述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为一种已知的热盘装置的结构示意图；图2为本专利技术一较佳实施例的硅片加热系统的示意图；图3为本专利技术一较佳实施例的热盘的俯视图；图4为本专利技术一较佳实施例的热盘的温度检测器的示意图5为应用本专利技术一较佳实施例的硅片加热系统进行烘培加热的流程图。具体实施例方式图2为本专利技术一较佳实施例的硅片加热系统的示意图。图3为本专利技术一较佳实施例的热盘的俯视图。请参考图2与图3。在本实施例中，硅片加热系统1用于加热硅片2，其包括容置本体10、热盘11、进风机12、抽风机13、第一加热装置14、第一温度检测装置15、 温度控制器16、第二温度检测装置(未图示)、自动调压阀(未图示)、硅片保护装置19、位置传感器20、顶杆21、驱动装置22以及第二加热装置23。然而，本专利技术对此不作任何限定。在本实施例中，容置本体10即为硅片加热系统1的炉体，且其四壁具有框架环绕。 硅片2可放置于容置本体10内以进行烘培工艺。容置本体10的顶部具有抽气孔101，以在硅片2的烘焙加热过程中及时将挥发物抽走。另外，容置本体10的侧壁上可设有供硅片2 进出的门(图未示)，以方便机械手取放硅片2。然而，本专利技术对此不作任何限定。在本实施例中，热盘11设置于容置本体10内。如图3所示，热盘11具有多组呈均勻分布的加热区110。每一加热区110内具有出气孔1101与进气孔1102，进气孔1102 围绕出气孔1101设置。于此，出气孔1101可为圆孔，进气孔1102可为围绕圆孔设置的圆环。在本实施例中，出气孔1101连接于抽风机13。由此，可利用抽风机13对热盘11 的各个出气孔1101抽真空，以对热盘11上方的硅片2产生向下的真空吸力。另外，进气孔 1102连接于进风机12，以向上输送热空气。由此，上方的硅片2即受到经由进气孔1102输入的热空气向上的浮力。在本实施例中，此热空气的浮力大小等于真空吸力与硅片2自身的重力，从而使得在整个烘培加热过程中，硅片2可悬浮于热盘11的上方，而不与热盘11 接触。在本实施例中，进气孔1102处可设置有第一温度检测装置15，以对加热硅片2的热空气进行温度检测，从而便于控制硅片2的温度。于此，第一温度检测装置15可为PtlOO 热电阻或热电偶。然而，本专利技术对此不作任何限定。另外，各个进气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热盘，设置于容置本体内且分别连接抽风机与进风机，其特征是，所述热盘具有多组呈均勻分布的加热区，且每一所述加热区内具有出气孔与进气孔，所述出气孔连接于所述抽风机，所述进气孔围绕所述出气孔设置且连接于所述进风机，所述进风机提供热空气。2.根据权利要求1所述的热盘，其特征是，所述热盘还具有至少一个穿孔。3.根据权利要求2所述的热盘，其特征是，所述穿孔的数量为三个，且呈三角形分布。4.一种硅片加热系统，其特征是，包括 容置本体；抽风机； 进风机；以及热盘，设置于所述容置本体内，所述热盘具有多组呈均勻分布的加热区，且每一所述加热区内具有出气孔与进气孔，所述出气孔连接于所述抽风机，所述进气孔围绕所述出气孔设置且连接于所述进风机，所述进风机提供热空气。5.根据权利要求4所述的硅片加热系统，其特征是，所述硅片加热系统还包括第一加热装置，连接于所述热盘。6.根据权利要求4所述的硅片加热系统，其特征是，所述硅片加热系统还包括第二加热装置，连接于所述进风机。7.根据权利要求6所述的硅片加热装置，其特征是，所述硅片加热系统还包括第一温度检测装置与温度控制器，所述第一温度检测装置设置于所述进气孔，所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵金华，张俊，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：