自适应烘烤系统及其使用方法
自适应烘烤系统及其使用方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及自适应烘烤系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]晶圆烘烤用于在图案化光刻胶材料之前帮助固化晶圆上的光刻胶材料。将晶圆放置在烘烤腔室中，并使用加热元件加热晶圆。烘烤工艺的持续时间和温度是基于光刻胶材料的材质和晶圆的特性预先确定的。烘烤腔室中的温度在烘烤工艺期间保持恒定的温度。在烘烤工艺之后，图案化光刻胶。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种自适应烘烤系统，包括:烘烤腔室，配置为接收晶圆；加热元件，配置为支持所述晶圆；以及控制器，配置为接收与所述加热元件和所述晶圆相关的温度信息，其中，所述控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于所述温度信息调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0004]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括多个加热区域。
[0005]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括多个加热区域，其中，所述控制器配置为单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域。
[0006]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括多个加热区域，其中，所述控制器配置为基于由邻近第一加热区域的加热区域提供的热量的量来控制所述多个加热区域的所述第一加热区域。
[0007]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为响应于所述温度信息增大所述烘烤工艺的持续时间。
[0008]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括嵌入到所述加热元件的表面中的至少一个温度传感器，其中，所述加热元件配置为支持所述晶圆。
[0009]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为将单个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0010]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为将多个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0011]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为将多个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量，其中，所述加热元件包括多个加热区域并且所述多个加热区域的每个加热区域配置为接收所述多个加热信号的相应加热信号。
[0012]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为响应于所述温度信息的变化速率的增大而减少由所述加热元件提供的热量的量。
[0013]根据本发明的另一方面，还提供了一种使用自适应烘烤系统的方法，所述方法包括:将晶圆支持在加热元件上，其中，所述加热元件位于烘烤腔室中；使用所述加热元件加热所述晶圆第一持续时间；在所述第一持续时间期间，测量所述加热元件的温度和所述晶圆的温度；以及在所述第一持续时间期间基于所述加热元件的温度或所述晶圆的温度调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0014]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域。
[0015]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域，其中，调整由所述加热元件提供的热量的量包括:基于邻近第一加热区域的所述多个加热区域的加热区域的热量的量来调整由所述多个加热区域的所述第一加热区域提供的热量的量。
[0016]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域，其中，调整所述热量的量包括:通过所述加热元件接收单个加热信号并将所述单个加热信号寻址到所述多个加热区域的至少一个加热区域。
[0017]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域，其中，调整所述热量的量包括:通过所述加热元件接收多个加热信号，所述多个加热信号的每个加热信号与所述多个加热区域的加热区域相对应。
[0018]在上述方法中，其中，测量所述加热元件的温度包括:使用嵌入到所述晶圆的表面中的至少一个传感器来测量所述温度。
[0019]在上述方法中，其中，测量所述晶圆的温度包括:测量所述晶圆的表面上的晶圆温度。
[0020]根据本发明的又一方面，还提供了一种用于自适应烘烤系统的控制器，所述控制器包括:非暂时性计算机可读介质，配置为存储与晶圆的目标温度、加热元件的目标温度、晶圆的温度和加热元件的温度相关的信息；以及处理器，连接至所述非暂时性计算机可读介质，所述处理器配置为在烘烤工艺期间产生至少一个加热信号以调整由所述加热元件提供至所述晶圆的热量的量。
[0021]在上述控制器中，其中，所述处理器还配置为产生多个加热信号，其中，所述多个加热信号的每个加热信号与所述加热元件的多个加热区域的加热区域相对应。
[0022]在上述控制器中，其中，所述处理器配置为基于由邻近第一加热区域的加热元件的多个加热区域提供的热量的量来产生用于所述加热元件的所述第一加热区域的至少一个加热信号。
【附图说明】
[0023]当结合附图进行阅读时，根据下面的详细描述可以最佳理解本发明的各个方面。应该注意的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的论述，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0024]图1是根据一些实施例的自适应烘烤系统的示意图。
[0025]图2是根据一些实施例的加热元件的顶视图。
[0026]图3是根据一些实施例的晶圆和加热元件在烘烤工艺期间的温度图。
[0027]图4是根据一些实施例使用自适应烘烤系统的方法的流程图。
[0028]图5是根据一个或多个实施例的执行用于使用自适应烘烤系统的指令的通用计算机系统的框图。
【具体实施方式】
[0029]以下公开内容提供了许多用于实施本发明的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，并不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成附加部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。另外，本发明可以在各个实例中重复参考标号和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0030]而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…之上”、“上”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中示出的方位之外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。
[0031]图1是根据一些实施例的自适应烘烤系统100的示意图。自适应烘烤系统100包括腔室110。加热元件112设置在腔室110内并且配置为支持晶圆114。晶圆114具有弯曲，该弯曲是由对晶圆实施的先前的工艺步骤引起的翘曲导致的。由于翘曲，在晶圆114和加热元件112之间存在间隙116。在操作期间，加热元件112配置为产生热量以烘烤晶圆114。控制器120配置为向加热元件112提供信号以控制提供至晶圆114的热量的量。自适应烘烤系统100还包括嵌入加热元件112的表面中的传感器118。
[0032]腔室110配置为容纳加热元件112上的晶圆114。腔室110包括用于插入晶圆114和从腔室内部取出晶圆114的端口。在一些实施例中，腔室110包括配置为降低从腔室壁至周围环境的热损耗的隔热外壳。在一些实施例中，腔室110的壁包括钢、铝、陶瓷或其他合适的材料。在一些实施例中，腔室I1足够大以容纳多个加热元件112。
[0033]加热元件112配置为支持晶圆114并且在烘烤工艺期间将热量供应至晶圆。加热元件112配置为在烘烤工艺期间从控制器120接收信号并且改变提供至晶圆114的热量的量或位置。在一些实施例中，加热元件112包括配置为测量最接近晶圆114的加热元件的表面的温度的传感器。在一些实施例中，该传感器包括温度计、热电偶、或其他合适的温度测量元件。在一些实施例中，加热元件112包括电阻加热器。在一些实施例中，加热元件112包括用于将加热流体传输穿过加热元件的至少一个通道。在一些实施例中，加热元件112包括配置为发射红外辐射以接触晶圆114的红外光源。
[0034]图2是根据一些实施例的加热元件200的顶视图。加热元件200包括十三个加热区域I至13。在一些实施例中，加热元件包括2至100个区域或5至30个区域。在一些实施例中，加热元件在加热元件表面的每50cm2至80cm2上具有 I至5个加热区域。在一些实施例中，加热元件200包括多于或少于十三个的加热区域。在一些实施例中，加热区域布置成同心圆模式。在一些实施例中，加热区域布置成径向模式。在一些实施例中，加热区域布置成线性模式或任何其他合适的布置。在一些实施例中，可单独控制加热区域以调整提供至晶圆(例如，晶圆114(图1))的加热的量和持续时间。
[0035]在加热元件200包括电阻加热元件的一些实施例中，每个加热区域包括至少一个单独的加热元件。在加热元件200包括用于传输加热流体的通道的一些实施例中，每个加热区域包括流量控制元件，流量控制元件配置为能够增加或降低穿过相应加热区域中的通道的加热流体的流量。在一些实施例中，流量控制元件包括分流器、阀门、或其他合适的流量控制元件。在加热元件200包括红外光源的一些实施例中，每个加热区域包括配置为选择性地使红外辐射传播穿过加热元件的辐射阻挡元件。在一些实施例中，辐射阻挡元件包括快门、液晶元件、电致变色元件或其他合适的福射阻挡元件。
[0036]回到图1，在操作期间，晶圆114容纳在腔室110中并被支持在加热元件112上。在一些实施例中，晶圆114包括有源元件。在一些实施例中，晶圆114包括位于其表面上方的光刻胶层。在一些实施例中，烘烤工艺用于固化晶圆114上方的光刻胶层。
[0037]在一些实施例中，腔室110包括配置为测量晶圆114的至少一个表面的温度的传感器。在一些实施例中，该传感器配置为在插入腔室110内之前连接至晶圆114。在一些实施例中，该传感器配直为在插入腔室110内之后连接至晶圆114。在一些实施例中，该传感器(例如，传感器118)嵌入加热元件112的表面中。在一些实施例中，该传感器是配置为在不接触晶圆的情况下测量晶圆114的温度的远程传感器。在一些实施例中，该传感器包括温度计、热电偶或其他合适的温度测量元件。
[0038]间隙116位于晶圆114和加热元件112之间。在一些实施例中，其中，晶圆114在先前的加工期间经历很少或没有翘曲，间隙116减小或不存在。间隙116通过改变传递热量的介质而改变了加热元件112将热量传递至晶圆114的能力。晶圆114的边缘与加热元件112直接接触，同时间隙116在晶圆的中心部分附近具有最大的厚度。基于这种布置，如果加热元件112配置为在加热元件的整个表面提供均匀加热，则与晶圆的中心部分相比较，晶圆114的边缘将接收更大量的热能。
[0039]控制器120配置为控制由加热元件112提供的热能的量。在一些实施例中，控制器120配置为从晶圆温度传感器接收温度信息。在一些实施例中，控制器120配置为从加热元件温度传感器接收温度信息。在一些实施例中，控制器120配置为单独地控制加热元件112的加热区域。
[0040]在控制器120配置为单独地控制加热区域的一些实施例中，控制器配置为将单个加热信号发送至加热元件112。然后加热元件112基于信号中的地址信息将信号寻址至加热区域。在控制器120配置为单独地控制加热区域的一些实施例中，控制器配置为将单独的信号发送至加热元件112的每个加热区域。在一些实施例中，控制器120配置为基于邻近的加热区域中提供的热量的量来控制单个加热区域。例如，对加热元件200 (图2)的加热区域3的控制是基于邻近的加热区域1、2、4、7和8中提供的热量的量来控制的。
[0041]在一些实施例中，控制器120配置为基于加热元件112的温度图和晶圆114的温度图来控制加热元件112。图3是根据一些实施例的晶圆和加热元件在烘烤工艺期间的温度图300。图300包括目标加热元件温度的曲线310和测量的加热元件温度的曲线320。图300还包括目标晶圆温度的曲线330和测量的晶圆温度的曲线340。在曲线310和曲线320之间存在最大加热元件温度差异350。在曲线330和曲线340之间存在最大晶圆温度差异360。补偿加热持续时间370用于更改烘烤工艺以获得晶圆(例如，晶圆114(图1))的满意结果。
[0042]在一些实施例中，控制器(例如，控制器120 (图1))配置为控制补偿加热持续时间370。在一些实施例中，随着曲线310和曲线320之间的区域或曲线330和曲线340之间的区域增大，控制器配置为增加补偿加热持续时间370。在一些实施例中，随着最大加热元件温度差异350或最大晶圆温度差异360增大，控制器配置为增加补偿加热持续时间370。在一些实施例中，随着曲线310的斜率的值增大，控制器配置为减小补偿加热持续时间370。控制器配置为通过发送信号至加热元件(例如，加热元件112)来调整补偿加热持续时间370的大小。在一些实施例中，控制器配置为调整由加热元件提供的均匀地分布在加热元件上的热量的量。在一些实施例中，控制器配置为基于加热元件上的单个加热区域来调整由加热元件提供的热量的量。
[0043]图4是根据一些实施例的使用自适应烘烤系统的方法400的流程图。方法400开始于操作402，其中，将晶圆插入至烘烤腔室内。将晶圆放置在烘烤腔室中的加热元件(例如，加热元件112(图1))上。在一些实施例中，通过烘烤腔室(例如，腔室110)的外壁中的端口插入晶圆(例如，晶圆114)。在一些实施例中，使用机械臂插入晶圆。在一些实施例中，晶圆在插入至烘烤腔室之前存储在前开式晶圆盒(FOUP)中。在一些实施例中，端口配置为在插入晶圆之后关闭。在一些实施例中，将多个晶圆放置在单个加热元件上。在一些实施例中，烘烤腔室包括多个加热元件，且在每个加热元件上放置单个晶圆。
[0044]方法400继续进行操作404，其中，开始烘烤工艺。在一些实施例中，烘烤工艺用于固化晶圆上的光刻胶层。在一些实施例中，通过利用控制器(例如，控制器120(图1))向加热元件提供信号而开始烘烤工艺。加热元件响应于来自控制器的信号开始将热量提供至晶圆。在一些实施例中，额外的加热元件用于提供被提供至晶圆的热量的一部分。在一些实施例中，额外的加热元件包括辐射加热元件、插入至烘烤腔室内的加热气体、加热灯或其他合适的加热元件。在一些实施例中，基于晶圆上的层的固化温度确定烘烤工艺的温度。在一些实施例中，基于从先前的烘烤工艺收集的实验数据确定烘烤工艺的温度。
[0045]在操作406中，监测晶圆的温度和加热元件的温度。在一些实施例中，使用设置在晶圆的表面上的多个传感器来监测晶圆的温度。在一些实施例中，使用远程温度感测元件监测晶圆的温度。在一些实施例中，传感器在操作402之前连接至晶圆。在一些实施例中，传感器在操作402之后连接至晶圆。在一些实施例中，传感器嵌入加热元件的表面中。在一些实施例中，传感器包括温度计、热电偶、或其他合适的温度测量元件。
[0046]在一些实施例中，使用设置在加热元件的表面上的多个传感器来监测加热元件的温度。在一些实施例中，使用远程温度感测元件监测加热元件的温度。在一些实施例中，传感器嵌入加热元件的表面中。在一些实施例中，传感器包括温度计、热电偶、或其他合适的温度测量元件。在一些实施例中，晶圆上的传感器的位置定位成与加热元件上的传感器的位置相对应。在一些实施例中，晶圆上的传感器的位置定位成不与加热元件上的传感器的位置对应。
[0047]将与晶圆和加热元件相关的温度信息提供至控制器。在一些实施例中，控制器配置为直接接收温度信息。在一些实施例中，控制器配置为从继电器或解码元件接收温度信息，继电器或解码元件电连接在晶圆和/或加热元件的传感器与控制器之间。
[0048]方法400继续进行操作408，其中，控制加热元件的温度。控制器接收温度信息，确定晶圆或加热元件的温度是否与目标温度不同，并且基于该确定产生用于调整加热元件的温度的指令。在一些实施例中，基于确定的温度差异，控制器延长烘烤工艺的时间。
[0049]在一些实施例中，控制器单独地控制加热元件的加热区域。在一些实施例中，控制器将单个加热信号发送至加热元件，然后通过加热元件将加热信号寻址至特定的加热区域。在一些实施例中，控制器将单独的信号发送至加热元件的每个加热区域。在一些实施例中，控制器基于邻近的加热区域中提供的热量的量来控制单个加热区域。例如，对加热元件200 (图2)的加热区域I的控制是基于邻近的加热区域2至5中提供的热量的量来控制的。
[0050]在操作410中，烘烤工艺结束并从烘烤腔室中取出晶圆。在一些实施例中，通过烘烤腔室的外壁中的端口取出晶圆。在一些实施例中，通过在操作402中插入晶圆的相同端口取出晶圆。在一些实施例中，通过与在操作402中插入晶圆的端口不同的端口取出晶圆。在一些实施例中，使用机械臂取出晶圆。在一些实施例中，晶圆在从烘烤腔室中取出之后存储在FOUP中。在一些实施例中，端口配置为在取出晶圆之后关闭。
[0051]图5是根据一个或多个实施例的执行用于使用自适应烘烤系统的指令的通用计算机系统500的框图。系统500包括硬件处理器502和非暂时性计算机可读存储介质504，非暂时性计算机可读存储介质504编码有(即，存储)计算机程序代码506 (即，一组可执行指令)。计算机可读存储介质504还编码有用于与产生存储器阵列的制造机器交互的指令 507。处理器502通过总线508电连接至计算机可读存储介质504。处理器502还通过总线508电连接至I/O接口 510。网络接口 512还通过总线508电连接至处理器502。网络接口 512连接至网络514，从而使得处理器502和计算机可读存储介质504能够通过网络514连接至外部元件。处理器502配置为执行编码在计算机可读存储介质504中的计算机程序代码506以使系统500可用于实施如方法400所述的部分或全部操作。
[0052]在一些实施例中，处理器502是中央处理单兀(CPU)、多处理器、分布式处理系统、专用集成电路(ASIC)、和/或合适的处理单元。
[0053]在一些实施例中，计算机可读存储介质504是电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的、和/或半导体系统(或装置或器件)。例如，计算机可读存储介质504包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘、和/或光盘。在使用光盘的一些实施例中，计算机可读存储介质504包括只读光盘存储器(CD-ROM)、读/写光盘(CD-R/W)、和/或数字视频光盘(DVD)。
[0054]在一些实施例中，存储介质504存储计算机程序代码506，计算机程序代码506配置为使系统500实施方法400。在一些实施例中，存储介质504还包括存储实施方法400所需要的信息以及在实施方法400期间产生的信息，诸如目标晶圆温度参数520、晶圆温度参数522、目标加热元件温度参数524、加热元件温度参数526、加热元件布局参数528和/或实施方法400的操作的一组可执行指令。
[0055]在一些实施例中，存储介质504存储用于与制造机器交互的指令507。指令507使处理器502能够在制造工艺期间生成制造机器可读的制造指令以有效地实施方法400。
[0056]系统500包括I/O接口 510。I/O接口 510连接至外部电路。在一些实施例中，I/O接口 510包括用于将信息和命令通信至处理器502的键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、触控板、和/或光标方向键。
[0057]系统500还包括连接至处理器502的网络接口 512。网络接口 512允许系统500与网络514通信，其中，一个或多个其他计算机系统连接至网络514。网络接口 512包括无线网络接口，诸如BLUETOOTH、WIF1、WIMAX、GPRS或WCDMA ;或有线网络接口，诸如ETHERNET、USB或IEEE-1394。在一些实施例中，在两个或多个系统500中实施方法400，并通过网络514在不同的系统500之间交换诸如晶圆温度、加热元件温度和加热元件布局的信息。
[0058]系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口 512接收与目标晶圆温度相关的信息。该信息通过总线508传递至处理器502，然后将信息存储在计算机可读介质504中作为目标晶圆温度参数520。系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口 512接收与晶圆温度相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为晶圆温度参数522。系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口接收与目标加热元件温度相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为目标加热元件温度524。系统500配置为通过I/O接口 510或通过网络接口 512接收与加热元件温度相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为加热元件温度参数526。系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口 512接收与加热元件布局相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为加热元件布局参数528。
[0059]在操作期间，处理器502执行一组指令以确定目标晶圆温度和晶圆温度之间的差值以及目标加热元件温度和加热元件温度之间的差值。处理器502配置为使用这个差值来确定是否调整由加热元件提供的热量的量。处理器502配置为使用加热元件布局参数528以确定用来增加或减少提供的热量的量的加热区域(或多个加热区域)。在一些实施例中，处理器502配置为基于确定的温度差异延长烘烤工艺的时间量。在一些实施例中，处理器502配置为当目标晶圆温度和晶圆温度之间或目标加热元件温度和加热元件温度之间的温度差异增大时，增大由加热元件提供的热量的量。在一些实施例中，处理器502配置为当目标晶圆温度和晶圆温度之间或目标加热元件温度和加热元件温度之间的最大加热元件温度差异增大时，增大由加热元件提供的热量的量。在一些实施例中，处理器502配置为当加热元件的温度对时间的变化速率增大时，减少由加热元件提供的热量的量。
[0060]本说明书的一个方面涉及自适应烘烤系统。自适应烘烤系统包括:配置为接收晶圆的烘烤腔室，以及配置为支持晶圆的加热元件。自适应烘烤系统还包括配置为接收与加热元件和晶圆相关的温度信息的控制器，其中，控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于温度信息调整由加热元件提供的热量的量。
[0061]本说明书的另一方面涉及使用自适应烘烤系统的方法。该方法包括:将晶圆支持在加热元件上，其中，加热元件位于烘烤腔室中。该方法还包括:使用加热元件加热晶圆第一持续时间，以及在第一持续时间期间测量加热元件的温度和晶圆的温度。该方法还包括:在第一持续时间期间基于加热元件的温度或晶圆的温度调整由加热元件提供的热量的量。
[0062]本说明书的另一方面涉及用于自适应烘烤系统的控制器。该控制器包括:配置为存储与晶圆的目标温度、加热元件的目标温度、晶圆的温度和加热元件的温度相关的信息的非暂时性计算机可读介质。该控制器还包括连接至非暂时性计算机可读介质的处理器，该处理器配置为在烘烤工艺期间产生至少一个加热信号以调整由加热元件提供至晶圆的热量的量。
[0063]上面概述了多个实施例的特征，从而使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的其他工艺和结构。本领域普通技术人员还应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此他们可以作出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种自适应烘烤系统，包括: 烘烤腔室，配置为接收晶圆； 加热元件，配置为支持所述晶圆；以及 控制器，配置为接收与所述加热元件和所述晶圆相关的温度信息，其中，所述控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于所述温度信息调整由所述加热元件提供的热量的量。2.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述加热元件包括多个加热区域。3.根据权利要求2所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域。4.根据权利要求2所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为基于由邻近第一加热区域的加热区域提供的热量的量来控制所述多个加热区域的所述第一加热区域。5.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为响应于所述温度信息增大所述烘烤工艺的持续时间。6.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述加热元件包括嵌入到所述加热元件的表面中的至少一个温度传感器，其中，所述加热元件配置为支持所述晶圆。7.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为将单个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。8.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为将多个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。9.一种使用自适应烘烤系统的方法，所述方法包括: 将晶圆支持在加热元件上，其中，所述加热元件位于烘烤腔室中； 使用所述加热元件加热所述晶圆第一持续时间； 在所述第一持续时间期间，测量所述加热元件的温度和所述晶圆的温度；以及 在所述第一持续时间期间基于所述加热元件的温度或所述晶圆的温度调整由所述加热元件提供的热量的量。10.一种用于自适应烘烤系统的控制器，所述控制器包括: 非暂时性计算机可读介质，配置为存储与晶圆的目标温度、加热元件的目标温度、晶圆的温度和加热元件的温度相关的信息；以及 处理器，连接至所述非暂时性计算机可读介质，所述处理器配置为在烘烤工艺期间产生至少一个加热信号以调整由所述加热元件提供至所述晶圆的热量的量。
【专利摘要】本发明提供了一种自适应烘烤系统，包括：配置为接收晶圆的烘烤腔室，以及配置为支持晶圆的加热元件。自适应烘烤系统还包括配置为接收与加热元件和晶圆相关的温度信息的控制器，其中，控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于温度信息调整由加热元件提供的热量的量。本发明还提供了自适应烘烤系统的使用方法。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN104900561
【申请号】CN201410242760
【发明人】吴宗宸, 周文湛, 李宏仁, 黄和涌
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年6月3日
【公告号】US20150253083
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及自适应烘烤系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]晶圆烘烤用于在图案化光刻胶材料之前帮助固化晶圆上的光刻胶材料。将晶圆放置在烘烤腔室中，并使用加热元件加热晶圆。烘烤工艺的持续时间和温度是基于光刻胶材料的材质和晶圆的特性预先确定的。烘烤腔室中的温度在烘烤工艺期间保持恒定的温度。在烘烤工艺之后，图案化光刻胶。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种自适应烘烤系统，包括:烘烤腔室，配置为接收晶圆；加热元件，配置为支持所述晶圆；以及控制器，配置为接收与所述加热元件和所述晶圆相关的温度信息，其中，所述控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于所述温度信息调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0004]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括多个加热区域。
[0005]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括多个加热区域，其中，所述控制器配置为单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域。
[0006]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括多个加热区域，其中，所述控制器配置为基于由邻近第一加热区域的加热区域提供的热量的量来控制所述多个加热区域的所述第一加热区域。
[0007]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为响应于所述温度信息增大所述烘烤工艺的持续时间。
[0008]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述加热元件包括嵌入到所述加热元件的表面中的至少一个温度传感器，其中，所述加热元件配置为支持所述晶圆。
[0009]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为将单个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0010]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为将多个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0011]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为将多个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量，其中，所述加热元件包括多个加热区域并且所述多个加热区域的每个加热区域配置为接收所述多个加热信号的相应加热信号。
[0012]在上述自适应烘烤系统中，其中，所述控制器配置为响应于所述温度信息的变化速率的增大而减少由所述加热元件提供的热量的量。
[0013]根据本发明的另一方面，还提供了一种使用自适应烘烤系统的方法，所述方法包括:将晶圆支持在加热元件上，其中，所述加热元件位于烘烤腔室中；使用所述加热元件加热所述晶圆第一持续时间；在所述第一持续时间期间，测量所述加热元件的温度和所述晶圆的温度；以及在所述第一持续时间期间基于所述加热元件的温度或所述晶圆的温度调整由所述加热元件提供的热量的量。
[0014]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域。
[0015]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域，其中，调整由所述加热元件提供的热量的量包括:基于邻近第一加热区域的所述多个加热区域的加热区域的热量的量来调整由所述多个加热区域的所述第一加热区域提供的热量的量。
[0016]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域，其中，调整所述热量的量包括:通过所述加热元件接收单个加热信号并将所述单个加热信号寻址到所述多个加热区域的至少一个加热区域。
[0017]在上述方法中，其中，加热所述晶圆包括:使用多个加热区域加热所述晶圆，并且调整由所述加热元件提供的热量的量包括:单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域，其中，调整所述热量的量包括:通过所述加热元件接收多个加热信号，所述多个加热信号的每个加热信号与所述多个加热区域的加热区域相对应。
[0018]在上述方法中，其中，测量所述加热元件的温度包括:使用嵌入到所述晶圆的表面中的至少一个传感器来测量所述温度。
[0019]在上述方法中，其中，测量所述晶圆的温度包括:测量所述晶圆的表面上的晶圆温度。
[0020]根据本发明的又一方面，还提供了一种用于自适应烘烤系统的控制器，所述控制器包括:非暂时性计算机可读介质，配置为存储与晶圆的目标温度、加热元件的目标温度、晶圆的温度和加热元件的温度相关的信息；以及处理器，连接至所述非暂时性计算机可读介质，所述处理器配置为在烘烤工艺期间产生至少一个加热信号以调整由所述加热元件提供至所述晶圆的热量的量。
[0021]在上述控制器中，其中，所述处理器还配置为产生多个加热信号，其中，所述多个加热信号的每个加热信号与所述加热元件的多个加热区域的加热区域相对应。
[0022]在上述控制器中，其中，所述处理器配置为基于由邻近第一加热区域的加热元件的多个加热区域提供的热量的量来产生用于所述加热元件的所述第一加热区域的至少一个加热信号。
【附图说明】
[0023]当结合附图进行阅读时，根据下面的详细描述可以最佳理解本发明的各个方面。应该注意的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的论述，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0024]图1是根据一些实施例的自适应烘烤系统的示意图。
[0025]图2是根据一些实施例的加热元件的顶视图。
[0026]图3是根据一些实施例的晶圆和加热元件在烘烤工艺期间的温度图。
[0027]图4是根据一些实施例使用自适应烘烤系统的方法的流程图。
[0028]图5是根据一个或多个实施例的执行用于使用自适应烘烤系统的指令的通用计算机系统的框图。
【具体实施方式】
[0029]以下公开内容提供了许多用于实施本发明的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，并不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成附加部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。另外，本发明可以在各个实例中重复参考标号和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0030]而且，为了便于描述，在此可以使用诸如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…之上”、“上”等空间相对术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中示出的方位之外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。
[0031]图1是根据一些实施例的自适应烘烤系统100的示意图。自适应烘烤系统100包括腔室110。加热元件112设置在腔室110内并且配置为支持晶圆114。晶圆114具有弯曲，该弯曲是由对晶圆实施的先前的工艺步骤引起的翘曲导致的。由于翘曲，在晶圆114和加热元件112之间存在间隙116。在操作期间，加热元件112配置为产生热量以烘烤晶圆114。控制器120配置为向加热元件112提供信号以控制提供至晶圆114的热量的量。自适应烘烤系统100还包括嵌入加热元件112的表面中的传感器118。
[0032]腔室110配置为容纳加热元件112上的晶圆114。腔室110包括用于插入晶圆114和从腔室内部取出晶圆114的端口。在一些实施例中，腔室110包括配置为降低从腔室壁至周围环境的热损耗的隔热外壳。在一些实施例中，腔室110的壁包括钢、铝、陶瓷或其他合适的材料。在一些实施例中，腔室I1足够大以容纳多个加热元件112。
[0033]加热元件112配置为支持晶圆114并且在烘烤工艺期间将热量供应至晶圆。加热元件112配置为在烘烤工艺期间从控制器120接收信号并且改变提供至晶圆114的热量的量或位置。在一些实施例中，加热元件112包括配置为测量最接近晶圆114的加热元件的表面的温度的传感器。在一些实施例中，该传感器包括温度计、热电偶、或其他合适的温度测量元件。在一些实施例中，加热元件112包括电阻加热器。在一些实施例中，加热元件112包括用于将加热流体传输穿过加热元件的至少一个通道。在一些实施例中，加热元件112包括配置为发射红外辐射以接触晶圆114的红外光源。
[0034]图2是根据一些实施例的加热元件200的顶视图。加热元件200包括十三个加热区域I至13。在一些实施例中，加热元件包括2至100个区域或5至30个区域。在一些实施例中，加热元件在加热元件表面的每50cm2至80cm2上具有 I至5个加热区域。在一些实施例中，加热元件200包括多于或少于十三个的加热区域。在一些实施例中，加热区域布置成同心圆模式。在一些实施例中，加热区域布置成径向模式。在一些实施例中，加热区域布置成线性模式或任何其他合适的布置。在一些实施例中，可单独控制加热区域以调整提供至晶圆(例如，晶圆114(图1))的加热的量和持续时间。
[0035]在加热元件200包括电阻加热元件的一些实施例中，每个加热区域包括至少一个单独的加热元件。在加热元件200包括用于传输加热流体的通道的一些实施例中，每个加热区域包括流量控制元件，流量控制元件配置为能够增加或降低穿过相应加热区域中的通道的加热流体的流量。在一些实施例中，流量控制元件包括分流器、阀门、或其他合适的流量控制元件。在加热元件200包括红外光源的一些实施例中，每个加热区域包括配置为选择性地使红外辐射传播穿过加热元件的辐射阻挡元件。在一些实施例中，辐射阻挡元件包括快门、液晶元件、电致变色元件或其他合适的福射阻挡元件。
[0036]回到图1，在操作期间，晶圆114容纳在腔室110中并被支持在加热元件112上。在一些实施例中，晶圆114包括有源元件。在一些实施例中，晶圆114包括位于其表面上方的光刻胶层。在一些实施例中，烘烤工艺用于固化晶圆114上方的光刻胶层。
[0037]在一些实施例中，腔室110包括配置为测量晶圆114的至少一个表面的温度的传感器。在一些实施例中，该传感器配置为在插入腔室110内之前连接至晶圆114。在一些实施例中，该传感器配直为在插入腔室110内之后连接至晶圆114。在一些实施例中，该传感器(例如，传感器118)嵌入加热元件112的表面中。在一些实施例中，该传感器是配置为在不接触晶圆的情况下测量晶圆114的温度的远程传感器。在一些实施例中，该传感器包括温度计、热电偶或其他合适的温度测量元件。
[0038]间隙116位于晶圆114和加热元件112之间。在一些实施例中，其中，晶圆114在先前的加工期间经历很少或没有翘曲，间隙116减小或不存在。间隙116通过改变传递热量的介质而改变了加热元件112将热量传递至晶圆114的能力。晶圆114的边缘与加热元件112直接接触，同时间隙116在晶圆的中心部分附近具有最大的厚度。基于这种布置，如果加热元件112配置为在加热元件的整个表面提供均匀加热，则与晶圆的中心部分相比较，晶圆114的边缘将接收更大量的热能。
[0039]控制器120配置为控制由加热元件112提供的热能的量。在一些实施例中，控制器120配置为从晶圆温度传感器接收温度信息。在一些实施例中，控制器120配置为从加热元件温度传感器接收温度信息。在一些实施例中，控制器120配置为单独地控制加热元件112的加热区域。
[0040]在控制器120配置为单独地控制加热区域的一些实施例中，控制器配置为将单个加热信号发送至加热元件112。然后加热元件112基于信号中的地址信息将信号寻址至加热区域。在控制器120配置为单独地控制加热区域的一些实施例中，控制器配置为将单独的信号发送至加热元件112的每个加热区域。在一些实施例中，控制器120配置为基于邻近的加热区域中提供的热量的量来控制单个加热区域。例如，对加热元件200 (图2)的加热区域3的控制是基于邻近的加热区域1、2、4、7和8中提供的热量的量来控制的。
[0041]在一些实施例中，控制器120配置为基于加热元件112的温度图和晶圆114的温度图来控制加热元件112。图3是根据一些实施例的晶圆和加热元件在烘烤工艺期间的温度图300。图300包括目标加热元件温度的曲线310和测量的加热元件温度的曲线320。图300还包括目标晶圆温度的曲线330和测量的晶圆温度的曲线340。在曲线310和曲线320之间存在最大加热元件温度差异350。在曲线330和曲线340之间存在最大晶圆温度差异360。补偿加热持续时间370用于更改烘烤工艺以获得晶圆(例如，晶圆114(图1))的满意结果。
[0042]在一些实施例中，控制器(例如，控制器120 (图1))配置为控制补偿加热持续时间370。在一些实施例中，随着曲线310和曲线320之间的区域或曲线330和曲线340之间的区域增大，控制器配置为增加补偿加热持续时间370。在一些实施例中，随着最大加热元件温度差异350或最大晶圆温度差异360增大，控制器配置为增加补偿加热持续时间370。在一些实施例中，随着曲线310的斜率的值增大，控制器配置为减小补偿加热持续时间370。控制器配置为通过发送信号至加热元件(例如，加热元件112)来调整补偿加热持续时间370的大小。在一些实施例中，控制器配置为调整由加热元件提供的均匀地分布在加热元件上的热量的量。在一些实施例中，控制器配置为基于加热元件上的单个加热区域来调整由加热元件提供的热量的量。
[0043]图4是根据一些实施例的使用自适应烘烤系统的方法400的流程图。方法400开始于操作402，其中，将晶圆插入至烘烤腔室内。将晶圆放置在烘烤腔室中的加热元件(例如，加热元件112(图1))上。在一些实施例中，通过烘烤腔室(例如，腔室110)的外壁中的端口插入晶圆(例如，晶圆114)。在一些实施例中，使用机械臂插入晶圆。在一些实施例中，晶圆在插入至烘烤腔室之前存储在前开式晶圆盒(FOUP)中。在一些实施例中，端口配置为在插入晶圆之后关闭。在一些实施例中，将多个晶圆放置在单个加热元件上。在一些实施例中，烘烤腔室包括多个加热元件，且在每个加热元件上放置单个晶圆。
[0044]方法400继续进行操作404，其中，开始烘烤工艺。在一些实施例中，烘烤工艺用于固化晶圆上的光刻胶层。在一些实施例中，通过利用控制器(例如，控制器120(图1))向加热元件提供信号而开始烘烤工艺。加热元件响应于来自控制器的信号开始将热量提供至晶圆。在一些实施例中，额外的加热元件用于提供被提供至晶圆的热量的一部分。在一些实施例中，额外的加热元件包括辐射加热元件、插入至烘烤腔室内的加热气体、加热灯或其他合适的加热元件。在一些实施例中，基于晶圆上的层的固化温度确定烘烤工艺的温度。在一些实施例中，基于从先前的烘烤工艺收集的实验数据确定烘烤工艺的温度。
[0045]在操作406中，监测晶圆的温度和加热元件的温度。在一些实施例中，使用设置在晶圆的表面上的多个传感器来监测晶圆的温度。在一些实施例中，使用远程温度感测元件监测晶圆的温度。在一些实施例中，传感器在操作402之前连接至晶圆。在一些实施例中，传感器在操作402之后连接至晶圆。在一些实施例中，传感器嵌入加热元件的表面中。在一些实施例中，传感器包括温度计、热电偶、或其他合适的温度测量元件。
[0046]在一些实施例中，使用设置在加热元件的表面上的多个传感器来监测加热元件的温度。在一些实施例中，使用远程温度感测元件监测加热元件的温度。在一些实施例中，传感器嵌入加热元件的表面中。在一些实施例中，传感器包括温度计、热电偶、或其他合适的温度测量元件。在一些实施例中，晶圆上的传感器的位置定位成与加热元件上的传感器的位置相对应。在一些实施例中，晶圆上的传感器的位置定位成不与加热元件上的传感器的位置对应。
[0047]将与晶圆和加热元件相关的温度信息提供至控制器。在一些实施例中，控制器配置为直接接收温度信息。在一些实施例中，控制器配置为从继电器或解码元件接收温度信息，继电器或解码元件电连接在晶圆和/或加热元件的传感器与控制器之间。
[0048]方法400继续进行操作408，其中，控制加热元件的温度。控制器接收温度信息，确定晶圆或加热元件的温度是否与目标温度不同，并且基于该确定产生用于调整加热元件的温度的指令。在一些实施例中，基于确定的温度差异，控制器延长烘烤工艺的时间。
[0049]在一些实施例中，控制器单独地控制加热元件的加热区域。在一些实施例中，控制器将单个加热信号发送至加热元件，然后通过加热元件将加热信号寻址至特定的加热区域。在一些实施例中，控制器将单独的信号发送至加热元件的每个加热区域。在一些实施例中，控制器基于邻近的加热区域中提供的热量的量来控制单个加热区域。例如，对加热元件200 (图2)的加热区域I的控制是基于邻近的加热区域2至5中提供的热量的量来控制的。
[0050]在操作410中，烘烤工艺结束并从烘烤腔室中取出晶圆。在一些实施例中，通过烘烤腔室的外壁中的端口取出晶圆。在一些实施例中，通过在操作402中插入晶圆的相同端口取出晶圆。在一些实施例中，通过与在操作402中插入晶圆的端口不同的端口取出晶圆。在一些实施例中，使用机械臂取出晶圆。在一些实施例中，晶圆在从烘烤腔室中取出之后存储在FOUP中。在一些实施例中，端口配置为在取出晶圆之后关闭。
[0051]图5是根据一个或多个实施例的执行用于使用自适应烘烤系统的指令的通用计算机系统500的框图。系统500包括硬件处理器502和非暂时性计算机可读存储介质504，非暂时性计算机可读存储介质504编码有(即，存储)计算机程序代码506 (即，一组可执行指令)。计算机可读存储介质504还编码有用于与产生存储器阵列的制造机器交互的指令 507。处理器502通过总线508电连接至计算机可读存储介质504。处理器502还通过总线508电连接至I/O接口 510。网络接口 512还通过总线508电连接至处理器502。网络接口 512连接至网络514，从而使得处理器502和计算机可读存储介质504能够通过网络514连接至外部元件。处理器502配置为执行编码在计算机可读存储介质504中的计算机程序代码506以使系统500可用于实施如方法400所述的部分或全部操作。
[0052]在一些实施例中，处理器502是中央处理单兀(CPU)、多处理器、分布式处理系统、专用集成电路(ASIC)、和/或合适的处理单元。
[0053]在一些实施例中，计算机可读存储介质504是电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的、和/或半导体系统(或装置或器件)。例如，计算机可读存储介质504包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘、和/或光盘。在使用光盘的一些实施例中，计算机可读存储介质504包括只读光盘存储器(CD-ROM)、读/写光盘(CD-R/W)、和/或数字视频光盘(DVD)。
[0054]在一些实施例中，存储介质504存储计算机程序代码506，计算机程序代码506配置为使系统500实施方法400。在一些实施例中，存储介质504还包括存储实施方法400所需要的信息以及在实施方法400期间产生的信息，诸如目标晶圆温度参数520、晶圆温度参数522、目标加热元件温度参数524、加热元件温度参数526、加热元件布局参数528和/或实施方法400的操作的一组可执行指令。
[0055]在一些实施例中，存储介质504存储用于与制造机器交互的指令507。指令507使处理器502能够在制造工艺期间生成制造机器可读的制造指令以有效地实施方法400。
[0056]系统500包括I/O接口 510。I/O接口 510连接至外部电路。在一些实施例中，I/O接口 510包括用于将信息和命令通信至处理器502的键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、触控板、和/或光标方向键。
[0057]系统500还包括连接至处理器502的网络接口 512。网络接口 512允许系统500与网络514通信，其中，一个或多个其他计算机系统连接至网络514。网络接口 512包括无线网络接口，诸如BLUETOOTH、WIF1、WIMAX、GPRS或WCDMA ;或有线网络接口，诸如ETHERNET、USB或IEEE-1394。在一些实施例中，在两个或多个系统500中实施方法400，并通过网络514在不同的系统500之间交换诸如晶圆温度、加热元件温度和加热元件布局的信息。
[0058]系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口 512接收与目标晶圆温度相关的信息。该信息通过总线508传递至处理器502，然后将信息存储在计算机可读介质504中作为目标晶圆温度参数520。系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口 512接收与晶圆温度相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为晶圆温度参数522。系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口接收与目标加热元件温度相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为目标加热元件温度524。系统500配置为通过I/O接口 510或通过网络接口 512接收与加热元件温度相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为加热元件温度参数526。系统500配置为通过I/O接口 510或网络接口 512接收与加热元件布局相关的信息。该信息存储在计算机可读介质504中作为加热元件布局参数528。
[0059]在操作期间，处理器502执行一组指令以确定目标晶圆温度和晶圆温度之间的差值以及目标加热元件温度和加热元件温度之间的差值。处理器502配置为使用这个差值来确定是否调整由加热元件提供的热量的量。处理器502配置为使用加热元件布局参数528以确定用来增加或减少提供的热量的量的加热区域(或多个加热区域)。在一些实施例中，处理器502配置为基于确定的温度差异延长烘烤工艺的时间量。在一些实施例中，处理器502配置为当目标晶圆温度和晶圆温度之间或目标加热元件温度和加热元件温度之间的温度差异增大时，增大由加热元件提供的热量的量。在一些实施例中，处理器502配置为当目标晶圆温度和晶圆温度之间或目标加热元件温度和加热元件温度之间的最大加热元件温度差异增大时，增大由加热元件提供的热量的量。在一些实施例中，处理器502配置为当加热元件的温度对时间的变化速率增大时，减少由加热元件提供的热量的量。
[0060]本说明书的一个方面涉及自适应烘烤系统。自适应烘烤系统包括:配置为接收晶圆的烘烤腔室，以及配置为支持晶圆的加热元件。自适应烘烤系统还包括配置为接收与加热元件和晶圆相关的温度信息的控制器，其中，控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于温度信息调整由加热元件提供的热量的量。
[0061]本说明书的另一方面涉及使用自适应烘烤系统的方法。该方法包括:将晶圆支持在加热元件上，其中，加热元件位于烘烤腔室中。该方法还包括:使用加热元件加热晶圆第一持续时间，以及在第一持续时间期间测量加热元件的温度和晶圆的温度。该方法还包括:在第一持续时间期间基于加热元件的温度或晶圆的温度调整由加热元件提供的热量的量。
[0062]本说明书的另一方面涉及用于自适应烘烤系统的控制器。该控制器包括:配置为存储与晶圆的目标温度、加热元件的目标温度、晶圆的温度和加热元件的温度相关的信息的非暂时性计算机可读介质。该控制器还包括连接至非暂时性计算机可读介质的处理器，该处理器配置为在烘烤工艺期间产生至少一个加热信号以调整由加热元件提供至晶圆的热量的量。
[0063]上面概述了多个实施例的特征，从而使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的其他工艺和结构。本领域普通技术人员还应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此他们可以作出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种自适应烘烤系统，包括: 烘烤腔室，配置为接收晶圆； 加热元件，配置为支持所述晶圆；以及 控制器，配置为接收与所述加热元件和所述晶圆相关的温度信息，其中，所述控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于所述温度信息调整由所述加热元件提供的热量的量。2.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述加热元件包括多个加热区域。3.根据权利要求2所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为单独地控制所述多个加热区域的每个加热区域。4.根据权利要求2所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为基于由邻近第一加热区域的加热区域提供的热量的量来控制所述多个加热区域的所述第一加热区域。5.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为响应于所述温度信息增大所述烘烤工艺的持续时间。6.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述加热元件包括嵌入到所述加热元件的表面中的至少一个温度传感器，其中，所述加热元件配置为支持所述晶圆。7.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为将单个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。8.根据权利要求1所述的自适应烘烤系统，其中，所述控制器配置为将多个加热信号提供至所述加热元件以调整由所述加热元件提供的热量的量。9.一种使用自适应烘烤系统的方法，所述方法包括: 将晶圆支持在加热元件上，其中，所述加热元件位于烘烤腔室中； 使用所述加热元件加热所述晶圆第一持续时间； 在所述第一持续时间期间，测量所述加热元件的温度和所述晶圆的温度；以及 在所述第一持续时间期间基于所述加热元件的温度或所述晶圆的温度调整由所述加热元件提供的热量的量。10.一种用于自适应烘烤系统的控制器，所述控制器包括: 非暂时性计算机可读介质，配置为存储与晶圆的目标温度、加热元件的目标温度、晶圆的温度和加热元件的温度相关的信息；以及 处理器，连接至所述非暂时性计算机可读介质，所述处理器配置为在烘烤工艺期间产生至少一个加热信号以调整由所述加热元件提供至所述晶圆的热量的量。
【专利摘要】本发明提供了一种自适应烘烤系统，包括：配置为接收晶圆的烘烤腔室，以及配置为支持晶圆的加热元件。自适应烘烤系统还包括配置为接收与加热元件和晶圆相关的温度信息的控制器，其中，控制器还配置为在烘烤工艺期间响应于温度信息调整由加热元件提供的热量的量。本发明还提供了自适应烘烤系统的使用方法。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN104900561
【申请号】CN201410242760
【发明人】吴宗宸, 周文湛, 李宏仁, 黄和涌
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年6月3日
【公告号】US20150253083
最新回复(0)