本发明专利技术提供一种快速控温载片台、去胶刻蚀设备及去胶工艺，快速控温载片台包括：底座，所述底座中分布有冷却回路，所述冷却回路设有进口和出口；加热层，设置于底座上；电热丝，布设在加热层中；隔层，设置在底座与加热层之间，用于物理隔离电热丝与冷却回路；所述隔层为热的良导体；温度传感器，温度传感器的传感部穿过隔层与加热层接触。本发明专利技术能够在晶圆去胶工艺过程中，通过校准流量的工艺冷却液控制载片台温度略微下降，抵消去胶工艺过程中晶圆表面温度上升导致刻蚀速率不断上升的趋势，控制去胶速率基本达到匀速的效果；在保证完全去胶的前提下，更加精确地控制去胶后的留余时间，尽可能减小易氧化膜层的氧化程度。能减小易氧化膜层的氧化程度。能减小易氧化膜层的氧化程度。
【技术实现步骤摘要】
快速控温载片台、去胶刻蚀设备及去胶工艺
[0001]本专利技术涉及半导体设备
，尤其是一种快速控温载片台、去胶刻蚀设备及去胶工艺。
技术介绍
[0002]在刻蚀设备中，现有的载片台如图1所示，包括底座1，在底座1上设有加热层2，加热层2中分布有电热丝3，所述电热丝3通常螺旋布设或往复布设；在加热层2中还设有温度传感器4，例如热电偶，可以实时监测加热层2的温度；待处理的晶圆置于加热层2上。
[0003]晶圆的去胶工艺所涉及的胶，通常是碳氢化合物，其去胶工艺主要是通入O2在微波或离子源轰击下，进行C+O、H+O的燃烧反应，在工艺过程中，会不断的生成热量；而胶的刻蚀速率与温度具有强相关性，工艺过程中产生的热量会在晶圆表面部分聚集，从而产生直接影响，加快胶的刻蚀速率。现有的载片台在去胶工艺中是定温控制的，例如设定工艺温度为200℃，去胶工艺过程中，随着晶圆表面不断产生的热量，去胶速率随工艺过程不断加快；这会导致整个去胶工艺所需要的时间较难把握。
[0004]例如某种胶的200℃定温去胶时间估算为120s，但由于去胶速率的加快，实际去胶时间仅为100s甚至更少，彻底去胶后留余时间为20s或更长；对于部分易氧化的工艺膜层，容易在胶完全去除后，表面形成氧化膜；以金属Al为例，Al会和O2反应：4Al+3O2=2Al2O3，Al在晶圆结构里是做为导电使用的，而Al2O3的导电性很差，常温状态下基本不导电，会影响产品的部分性能。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术中的至少一个技术问题，本专利技术实施例提供一种快速控温载片台、去胶刻蚀设备及去胶工艺，以控制去胶速率基本达到匀速的效果，便于更好的控制去胶后的留余时间，尽可能减小易氧化膜层的氧化程度。为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：第一方面，本专利技术实施例提供了一种快速控温载片台，包括：底座，所述底座中分布有冷却回路，所述冷却回路设有进口和出口；加热层，设置于底座上；电热丝，布设在加热层中；隔层，设置在底座与加热层之间，用于物理隔离电热丝与冷却回路；所述隔层为热的良导体；温度传感器，温度传感器的传感部穿过隔层与加热层接触；所述冷却回路用于在去胶工艺时通入工艺冷却液；所述工艺冷却液的流量需要预先校准，在校准工艺冷却液流量时，包括：晶圆去胶工艺开始时，设定一个预设时长，预设时长小于预定去胶时长，但大于预定去胶时长的90%；向冷却回路通入初定流量的工艺冷却液，在预设时长内将加热层的温度
从第一去胶工艺温度下降至第二去胶工艺温度；在预设时长内至少分3个时段分别测量去胶的刻蚀速率；比较各时段的刻蚀速率；若所有相邻时段的刻蚀速率的偏差在偏差范围阈值内，则结束校准；如超过偏差范围阈值，且刻蚀速率增长，则增大工艺冷却液流量，更换晶圆重复校准过程；如超过偏差范围阈值，且刻蚀速率减小，则减小工艺冷却液流量，更换晶圆重复校准过程；直至所有相邻时段的刻蚀速率的偏差在偏差范围阈值内；在进行去胶工艺时，需要将预定去胶时长加上一个预设留余时间作为完全去胶时长，在整个完全去胶时长内，向冷却回路通入校准流量的工艺冷却液。
[0006]进一步地，所述快速控温载片台还包括温控器；所述温度传感器连接温控器的信号输入端，温控器的输出端连接电热丝。
[0007]进一步地，所述快速控温载片台还包括进口管和出口管；所述冷却回路的进口连接进口管，所述冷却回路的出口连接出口管。
[0008]进一步地，所述冷却回路嵌设在底座的表面，隔层设置在底座的表面并能够封闭所述冷却回路的顶部。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供了一种去胶刻蚀设备，包括如上文所述的快速控温载片台，以及工艺腔体；所述工艺腔体的底部设有管线进出口；所述底座底部连接一个中空的座脚；所述进口管、出口管、温度传感器和温控器均位于座脚的内空间，并能够从管线进出口引出；所述座脚的下端口与所述管线进出口对接装配，以使得工艺腔体能够保持密封。
[0010]进一步地，所述去胶刻蚀设备还包括第一阀和第二阀；所述第一阀的一端用于接入控制气体，另一端连接进口管；所述第二阀的一端用于接入工艺冷却液，另一端连接进口管。
[0011]进一步地，所述第一阀与进口管之间设有单向阀，单向阀导通方向为自第一阀向进口管方向。
[0012]第三方面，本专利技术实施例提供了一种去胶工艺，适用于如上文所述的去胶刻蚀设备，包括以下步骤：校准工艺冷却液流量的步骤，包括：步骤S110，使得工艺腔体内的工艺条件满足晶圆去胶工艺条件；所述晶圆去胶工艺条件包括：加热层保持加热，加热层的温度为第一去胶工艺温度，工艺腔体先抽真空然后通入工艺气体和辅助气体；步骤S120，晶圆去胶工艺开始时，设定一个预设时长，预设时长小于预定去胶时长，但大于预定去胶时长的90%；向冷却回路通入初定流量的工艺冷却液，在预设时长内将加热层的温度从第一去胶工艺温度下降至第二去胶工艺温度；在预设时长内至少分3个时段分别测量去胶的刻蚀速率；比较各时段的刻蚀速率；步骤S130，若所有相邻时段的刻蚀速率的偏差在偏差范围阈值内，则结束校准；如超过偏差范围阈值，且刻蚀速率增长，则增大工艺冷却液流量，更换晶圆重复步骤S110至步骤S120；如超过偏差范围阈值，且刻蚀速率减小，则减小工艺冷却液流量，更换晶圆重复步骤S110至步骤S120；直至所有相邻时段的刻蚀速率的偏差在偏差范围阈值内；去胶的步骤，包括：
步骤S210，使得工艺腔体内的工艺条件满足晶圆去胶工艺条件；将预定去胶时长加上一个预设留余时间作为完全去胶时长；步骤S220，在整个完全去胶时长内，向冷却回路通入校准流量的工艺冷却液；步骤S230，完全去胶时长结束后，向冷却回路内通入控制气体，吹尽冷却回路中的工艺冷却液；然后进行下一片晶圆的去胶工艺。
[0013]进一步地，第二去胶工艺温度比第一去胶工艺温度低6℃～10℃。
[0014]进一步地，预设留余时间设为4～6秒。
[0015]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本申请能够在晶圆去胶工艺过程中，通过校准流量的工艺冷却液控制载片台温度略微下降，抵消去胶工艺过程中晶圆表面温度上升导致刻蚀速率不断上升的趋势，控制去胶速率基本达到匀速的效果；在保证完全去胶的前提下，更加精确地控制去胶后的留余时间，尽可能减小易氧化膜层的氧化程度。
附图说明
[0016]图1为现有技术中的载片台结构示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例中的载片台和去胶刻蚀设备电结构示意图。
[0018]图3为本专利技术实施例中的去胶工艺流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速控温载片台，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)中分布有冷却回路(101)，所述冷却回路(101)设有进口(102)和出口(103)；加热层(2)，设置于底座(1)上；电热丝(3)，布设在加热层(2)中；隔层(5)，设置在底座(1)与加热层(2)之间，用于物理隔离电热丝(3)与冷却回路(101)；所述隔层(5)为热的良导体；温度传感器(4)，温度传感器(4)的传感部穿过隔层(5)与加热层(2)接触；所述冷却回路(101)用于在去胶工艺时通入工艺冷却液；所述工艺冷却液的流量需要预先校准，在校准工艺冷却液流量时，包括：晶圆去胶工艺开始时，设定一个预设时长，预设时长小于预定去胶时长，但大于预定去胶时长的90%；向冷却回路(101)通入初定流量的工艺冷却液，在预设时长内将加热层(2)的温度从第一去胶工艺温度下降至第二去胶工艺温度；在预设时长内至少分3个时段分别测量去胶的刻蚀速率；比较各时段的刻蚀速率；若所有相邻时段的刻蚀速率的偏差在偏差范围阈值内，则结束校准；如超过偏差范围阈值，且刻蚀速率增长，则增大工艺冷却液流量，更换晶圆重复校准过程；如超过偏差范围阈值，且刻蚀速率减小，则减小工艺冷却液流量，更换晶圆重复校准过程；直至所有相邻时段的刻蚀速率的偏差在偏差范围阈值内；在进行去胶工艺时，需要将预定去胶时长加上一个预设留余时间作为完全去胶时长，在整个完全去胶时长内，向冷却回路(101)通入校准流量的工艺冷却液。2.如权利要求1所述的快速控温载片台，其特征在于，所述快速控温载片台还包括温控器(6)；所述温度传感器(4)连接温控器(6)的信号输入端，温控器(6)的输出端连接电热丝(3)。3.如权利要求2所述的快速控温载片台，其特征在于，所述快速控温载片台还包括进口管(10)和出口管(11)；所述冷却回路(101)的进口(102)连接进口管(10)，所述冷却回路(101)的出口(103)连接出口管(11)。4.如权利要求1所述的快速控温载片台，其特征在于，所述冷却回路(101)嵌设在底座(1)的表面，隔层(5)设置在底座(1)的表面并能够封闭所述冷却回路(101)的顶部。5.一种去胶刻蚀设备，包括如权利要求3所述的快速控温载片台，以及工艺腔体(200)；其特征在于，所述工艺腔体(200)的底部设有管线进出口(201)；所述底座(1)底部连接一个中空的座脚(104)；所述进口管(10)、出口管(11)、温度传感器(4)和温控器...
【专利技术属性】
技术研发人员：范雄，王兆丰，田文康，张笑语，
申请(专利权)人：无锡尚积半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。