The invention discloses a reaction device used for processing wafers, an electrostatic chuck and a wafer temperature control method, relating to the field of semiconductor process technology. The electrostatic chuck includes an insulating layer for supporting the wafer and a light projection source that can be mounted above the first surface of the insulating layer. The light pattern of the light projection source projected on the wafer surface can be adjusted. With the fluid cooling system, the light pattern projection light source control to regulate the adsorption of ESC on wafer temperature, which can not adjust the temperature uniformity better, can greatly improve the wafer temperature uniformity, especially to improve the non radial temperature inconsistency.
【技术实现步骤摘要】
用于处理晶圆的反应装置、静电吸盘和晶圆温度控制方法
本专利技术涉及半导体工艺
,特别涉及一种用于处理晶圆的反应装置、静电吸盘(ElectroStaticChuck,ESC)和晶圆温度控制方法。
技术介绍
晶圆(Wafer)(例如,硅晶圆)是用来制造芯片的基础半导体材料,也是半导体产业中最重要的材料。在晶圆上制作的芯片的最终质量与开始制作时所采用的晶圆的质量有直接关系。如果原始晶圆上有缺陷,那么最终芯片上也肯定会存在缺陷。对于可用于制造半导体器件的晶圆而言,需要满足严格的材料和物理要求。成本是半导体产业中的关键因素。基于成本考虑,现代半导体技术中一方面减小晶圆上制造的器件的物理尺寸,另一方面扩大晶圆的尺寸。上述两个方向都可以用相似的成本生产更多的芯片。随着晶圆尺寸也从5英寸(Inch)、8英寸,发展到现在的12英寸、18英寸,甚至下一代更大的尺寸,各种新的问题也不断出现。一致性控制(UniformityControl)是晶圆相关工艺中的一个重要问题。随着晶圆尺寸变大,一致性控制变得更加关键,并且将成为工艺发展的主要挑战。ESC冷却系统(Coolantsystem)是用于晶圆温度一致性控制的重要手段。现有的ESC冷却系统是环状(Ringtype)多带(Multi-Zone)设计。这种设计能够为不同的冷却带设置不同的温度,以调整晶圆内温度一致性。该设计能较好地调整径向(radial)温度不一致性。但是,对于非径向的温度不一致性分布,现有的ESC设计不能很好地进行一致性调整。图1示出了现有的ESC设计对于温度不一致性的调整结果。如图1所示,该ESC设计可以调 ...
【技术保护点】
一种用于吸引晶圆的静电吸盘(ESC),其特征在于,包括:绝缘层,所述绝缘层具有支撑晶圆的第一表面;多个温度探测器,用于分别探测吸附于所述静电吸盘上的晶圆的不同位置的温度;位于所述绝缘层的第一表面下方的流体冷却系统;能够安装于所述绝缘层的第一表面上方的光投射源,所述光投射源包括光源和透镜系统,用于投射光图案到所述晶圆表面以控制所述晶圆温度;所述透镜系统用于控制所述光源发出的光束的方向和位置,以形成所述光图案;投射源控制器,与所述多个温度探测器、所述光投射源相连,用于根据晶圆的不同位置的温度计算温度补偿图,根据所述温度补偿图确定所述流体冷却系统的输出功率,根据所述温度补偿图和所述流体冷却系统的输出功率确定光投射源的所述光图案,控制所述光源的功率和所述透镜系统的角度,以控制所述光投射源投射的所述光图案和所述光图案中各个点的光强。
【技术特征摘要】
1.一种用于吸引晶圆的静电吸盘(ESC),其特征在于,包括:绝缘层,所述绝缘层具有支撑晶圆的第一表面;多个温度探测器,用于分别探测吸附于所述静电吸盘上的晶圆的不同位置的温度;位于所述绝缘层的第一表面下方的流体冷却系统;能够安装于所述绝缘层的第一表面上方的光投射源,所述光投射源包括光源和透镜系统,用于投射光图案到所述晶圆表面以控制所述晶圆温度;所述透镜系统用于控制所述光源发出的光束的方向和位置,以形成所述光图案;投射源控制器,与所述多个温度探测器、所述光投射源相连,用于根据晶圆的不同位置的温度计算温度补偿图,根据所述温度补偿图确定所述流体冷却系统的输出功率,根据所述温度补偿图和所述流体冷却系统的输出功率确定光投射源的所述光图案,控制所述光源的功率和所述透镜系统的角度,以控制所述光投射源投射的所述光图案和所述光图案中各个点的光强。2.根据权利要求1所述的静电吸盘,其特征在于,包括两个以上光投射源,每个光投射源在所述晶圆表面的对应区域形成子光图案。3.根据权利要求2所述的静电吸盘,其特征在于,所述子光图案在所述晶圆表面不重叠。4.根据权利要求2所述的静电吸盘,所述子光图案在所述晶圆表面叠加形成所述晶圆表面的光强图案。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的静电吸盘,其特征在于,所述透镜系统用于以预定的比例将所述光源中的光图案投射到所述晶圆表面。6.根据权利要求5所述的静电吸盘,其特征在于,所述光源为LED或激光,或者,所述透镜系统为反射/折射系统。7.根据权利要求1所述的静电吸盘,其特征在于,所述光投射源发出光束为普通可见光、红外光或者紫外线光。8.一种用于处理晶圆的反应装置,其特征在于,包括:...
【专利技术属性】
技术研发人员:何其旸,张翼英,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造北京有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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