本发明专利技术涉及一种晶圆刻蚀系统、刻蚀腔室的加热装置及方法，装置包括温度传感器、气体提供机构、加热器及加热控制器。温度传感器用于感应陶瓷盘的温度。气体提供机构包括输送管道，气体提供机构用于将气体通过输送管道通入到制程腔室的上部腔室内。加热器用于对输送管道内的气体进行加热处理。加热控制器分别与温度传感器、气体提供机构、加热器电性连接，加热控制器用于根据陶瓷盘的温度相应控制气体提供机构调整通入到上部腔室内的气体流量大小，以及控制加热器调整工作功率大小。相对于传统的控温方式，由于能实时调节气体流量大小，以及加热器功率，能较好地控制陶瓷盘的温度，控温快速，同时能节省成本。同时能节省成本。同时能节省成本。
【技术实现步骤摘要】
晶圆刻蚀系统、刻蚀腔室的加热装置及方法
[0001]本专利技术涉及晶圆刻蚀
，特别是涉及一种晶圆刻蚀系统、刻蚀腔室的加热装置及方法。
技术介绍
[0002]传统地，用于对晶圆上例如多晶硅或钨进行蚀刻处理的晶圆蚀刻系统的制程腔室包括上部腔室及下部腔室。上部腔室与下部腔室之间由陶瓷盘进行隔离开。晶圆在下部腔室中进行刻蚀加工处理。为了避免刻蚀过程中在陶瓷盘上产生附属物，以及避免附属物掉落到晶圆上造成晶圆缺陷，一般需要控制陶瓷盘的温度在预设温度范围内。对于陶瓷盘的控温方法一般为：采用分别设置于上部腔室两侧的两个通气管道将气体同步通入到上部腔室内，同时采用两个加热器分别对两个通气管道通入的气体同步进行加热处理。两个通气管道将气体通入到上部腔室的过程中，会在加热器位置形成负压，使一定量的外部大气一起进入到上部腔室，通气管道送入到上部腔室内的气体及外部大气接触陶瓷盘时能相应控制陶瓷盘的温度。然而，传统的陶瓷盘的控温方法，无法实现将陶瓷盘的温度控制在预设温度，控温速度慢，控温成本较高。
技术实现思路
[0003]基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种晶圆刻蚀系统、刻蚀腔室的加热装置及方法，它能够较好地控制陶瓷盘的温度，控温快速，同时能节省成本。
[0004]其技术方案如下：一种刻蚀腔室的加热装置，包括：温度传感器，所述温度传感器用于感应陶瓷盘的温度；气体提供机构，所述气体提供机构包括输送管道，所述气体提供机构用于将气体通过所述输送管道通入到制程腔室的上部腔室内；加热器，所述加热器用于对所述输送管道内的气体进行加热处理；及加热控制器，所述加热控制器分别与所述温度传感器、所述气体提供机构、所述加热器电性连接，所述加热控制器用于根据所述陶瓷盘的温度相应控制所述气体提供机构调整通入到所述上部腔室内的气体流量大小，以及控制所述加热器调整工作功率大小。
[0005]上述的刻蚀腔室的加热装置，通过温度传感器感应陶瓷盘的温度，当加热控制器判断到陶瓷盘的温度有偏差时，则一方面可以控制调整气体提供机构通入到上部腔室内的气体流量大小，另一方面可以控制调整加热器的工作功率，以实现陶瓷盘的温度维持于预设温度，从而避免陶瓷盘的表面上附着附属物，以及避免形成的微粒掉落污染晶圆，另外，维持陶瓷盘温度可以确保等离子中化学性反应稳定性,保持关键尺寸的均匀性。相对于传统的控温方式，由于能实时调节气体流量大小，以及实时调节加热器功率，因此能较好地控制陶瓷盘的温度，控温快速，同时能节省成本。
[0006]在其中一个实施例中，所述气体提供机构还包括压缩气源及设置于所述输送管道上的开关阀，所述输送管道为两个以上，且两个以上所述输送管道的管径大小不同，所述输送管道的进气端均与所述压缩气源相连通，所述开关阀与所述加热控制器电性连接。
[0007]在其中一个实施例中，所述输送管道为三个，分别为第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道，所述第一输送管道、所述第二输送管道及所述第三输送管道的管径依次增大。
[0008]在其中一个实施例中，所述的刻蚀腔室的加热装置还包括信号采集器，所述信号采集器用于获取所述制程腔室的工作状态，所述信号采集器与所述加热控制器电性连接，所述加热控制器用于根据所述制程腔室的工作状态控制相应的所述开关阀开启。
[0009]在其中一个实施例中，所述加热控制器用于与晶圆刻蚀系统的制程控制器电性连接，所述加热控制器用于根据所述制程腔室的工作状态控制相应的所述开关阀开启。
[0010]在其中一个实施例中，所述气体提供机构还包括加热管道，所述输送管道的出气端均与所述加热管道连接，所述加热管道的出气端用于设置于所述制程腔室的上部腔室内；所述加热器与所述加热管道的外侧壁接触并用于对所述加热管道内的气体进行加热处理。
[0011]在其中一个实施例中，所述气体提供机构还包括导热块，所述输送管道均装设于所述导热块上，所述加热器与所述导热块相接触用于对所述导热块进行加热处理。
[0012]在其中一个实施例中，所述气体提供机构还包括压缩气源及设置于所述输送管道上的流量调节阀，所述加热控制器与所述流量调节阀电性连接，所述输送管道的进气端与所述压缩气源相连。
[0013]在其中一个实施例中，所述的刻蚀腔室的加热装置还包括显示装置，所述显示装置与所述加热控制器电性连接，所述显示装置用于显示所述陶瓷盘的温度、所述气体提供机构通入到所述上部腔室内的气体流量大小以及所述加热器的工作功率大小；所述气体提供机构与所述加热器均为两个以上，所述气体提供机构与所述加热器一一对应设置，两个以上所述气体提供机构沿着所述上部腔室的外周间隔设置。
[0014]一种晶圆刻蚀系统，包括所述的刻蚀腔室的加热装置，还包括制程腔室、陶瓷盘及静电卡盘，所述陶瓷盘设置于所述制程腔室内用于将所述制程腔室分隔为上部腔室与下部腔室，所述静电卡盘设置于所述下部腔室内，所述的温度传感器设置于所述陶瓷盘上，所述输送管道通入到所述上部腔室内。
[0015]上述的晶圆刻蚀系统，通过温度传感器感应陶瓷盘的温度，当加热控制器判断到陶瓷盘的温度有偏差时，则一方面可以控制调整气体提供机构通入到上部腔室内的气体流量大小，另一方面可以控制调整加热器的工作功率，以实现陶瓷盘的温度维持于预设温度，从而避免陶瓷盘的表面上附着附属物，以及避免形成的微粒掉落污染晶圆，另外，维持陶瓷盘温度可以确保等离子中化学性反应稳定性,保持关键尺寸的均匀性。相对于传统的控温方式，由于能实时调节气体流量大小，以及实时调节加热器功率，因此能较好地控制陶瓷盘的温度，控温快速，同时能节省成本。
[0016]一种刻蚀腔室的加热方法，包括如下步骤：
[0017]获取陶瓷盘的温度以及制程腔室的工作状态；
[0018]根据所述制程腔室的工作状态调节气源提供机构通入到上部腔室内的气体流量，根据所述陶瓷盘的温度控制加热器的工作功率，所述加热器用于给所述气源提供机构通入到所述上部腔室内的气体进行加热处理。
[0019]上述的刻蚀腔室的加热方法，通过获取陶瓷盘的温度以及制程腔室的工作状态，
一方面根据制程腔室的工作状态调节气源提供机构通入到上部腔室内的气体流量，另一方面根据陶瓷盘的温度控制加热器的工作功率，以实现陶瓷盘的温度维持于预设温度，从而避免陶瓷盘的表面上附着附属物，以及避免形成的微粒掉落污染晶圆；另外，维持陶瓷盘温度可以确保等离子中化学性反应稳定性,保持关键尺寸的均匀性。相对于传统的控温方式，由于能实时调节气体流量大小，以及实时调节加热器功率，因此能较好地控制陶瓷盘的温度，控温快速，同时能节省成本。
[0020]在其中一个实施例中，所述根据所述制程腔室的工作状态调节气源提供机构通入到上部腔室内的气体流量包括如下步骤：
[0021]其中，所述气体提供机构包括压缩气源、与所述压缩气源相连的输送管道及设置于所述输送管道上的开关阀，所述输送管道为三个，分别为第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道，所述第一输送管道、所述第二输送管道及所述第三输送管道的管径依次增大；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，包括：温度传感器，所述温度传感器用于感应陶瓷盘的温度；气体提供机构，所述气体提供机构包括输送管道，所述气体提供机构用于将气体通过所述输送管道通入到制程腔室的上部腔室内；加热器，所述加热器用于对所述输送管道内的气体进行加热处理；及加热控制器，所述加热控制器分别与所述温度传感器、所述气体提供机构、所述加热器电性连接，所述加热控制器用于根据所述陶瓷盘的温度相应控制所述气体提供机构调整通入到所述上部腔室内的气体流量大小，以及控制所述加热器调整工作功率大小。2.根据权利要求1所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，所述气体提供机构还包括压缩气源及设置于所述输送管道上的开关阀，所述输送管道为两个以上，且两个以上所述输送管道的管径大小不同，所述输送管道的进气端均与所述压缩气源相连通，所述开关阀与所述加热控制器电性连接。3.根据权利要求2所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，所述输送管道为三个，分别为第一输送管道、第二输送管道及第三输送管道，所述第一输送管道、所述第二输送管道及所述第三输送管道的管径依次增大。4.根据权利要求3所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，还包括信号采集器，所述信号采集器用于获取所述制程腔室的工作状态，所述信号采集器与所述加热控制器电性连接，所述加热控制器用于根据所述制程腔室的工作状态控制相应的所述开关阀开启。5.根据权利要求3所述的刻蚀腔室的加热装置，所述加热控制器用于与晶圆刻蚀系统的制程控制器电性连接，所述加热控制器用于根据所述制程腔室的工作状态控制相应的所述开关阀开启。6.根据权利要求2所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，所述气体提供机构还包括加热管道，所述输送管道的出气端均与所述加热管道连接，所述加热管道的出气端用于设置于所述制程腔室的上部腔室内；所述加热器与所述加热管道的外侧壁接触并用于对所述加热管道内的气体进行加热处理。7.根据权利要求2所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，所述气体提供机构还包括导热块，所述输送管道均装设于所述导热块上，所述加热器与所述导热块相接触用于对所述导热块进行加热处理。8.根据权利要求1所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，所述气体提供机构还包括压缩气源及设置于所述输送管道上的流量调节阀，所述加热控制器与所述流量调节阀电性连接，所述输送管道的进气端与所述压缩气源相连。9.根据权利要求1至8任意一项所述的刻蚀腔室的加热装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述加...
【专利技术属性】
技术研发人员：张广平，张志强，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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