CN108132587A - 烘烤装置和调节线宽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烘烤装置和调节线宽的方法，调节线宽的方法包括：在一晶圆上划分出多个区域；分别设定所述晶圆上每个区域的线宽参考值；获取所述晶圆上每个区域的线宽实际值；在所述晶圆烘烤的过程中，调节热组合件的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。在本发明提供的烘烤装置和调节线宽的方法中，通过在晶圆上划分多个区域，分别调节晶圆上所有区域的线宽，最终提高整个晶圆线宽的均匀性。

Description

烘烤装置和调节线宽的方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其是一种烘烤装置和调节线宽的方法。

背景技术

在光刻技术中，曝光后的热板烘烤对图形线宽的形成和线宽大小至关重要，温度的变化会影响到化学反应快慢，从而影响到线宽的形貌和大小。

现有技术之一是利用烘烤盘进行曝光后的烘烤，烘烤盘由热板、热电偶和热传感器组成，热板内部热电偶和热传感器的分布主要有两种，如图1是2个热电偶121和7个热传感器122在热板110内的一种分布，热电偶121组成两个半径不一致的同心圆环形状，4个热传感器122均匀分布在半径大的圆环上，另外3个热传感器122均匀分布在半径小的圆环上。如图2热板210内热电偶221和热传感器222的另一种分布，7个弧形状的热电偶221组成两个同心圆，外圆圈有4个热传感器222，内圆圈有3个热传感器222。烘烤时将热板设在一定温度(90摄氏度～150摄氏度)，通过热传感器监测的温度控制热电偶升降温，使热板维持在设定温度，保证温度变化在一定范围内(0.1摄氏度～0.2摄氏度)。此热板是晶圆整面烘烤，不能小范围局部进行调整温度，所以能影响整个线宽，但不能控制最终线宽的均匀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烘烤装置和调节线宽的方法，以提高晶圆线宽的均匀性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种烘烤装置，所述烘烤装置包括：一热板和多个热组合件，所述热组合件均匀分布在所述热板内，所述热组合件包括一热电偶和位于所述热电偶内的一热传感器。

可选的，在所述烘烤装置中，所述热电偶和所述热传感器的形状均呈圆形。

可选的，在所述烘烤装置中，所述热电偶和所述热传感器呈同心圆分布，并且，所述热电偶的半径大于或等于所述热传感器的半径。

可选的，在所述烘烤装置中，多个所述热组合件在所述热板内呈阵列或者圆环状分布。

可选的，在所述烘烤装置中，多个所述热组合件呈散射状分布在所述热板内。

相应地，为了提高晶圆线宽的均匀性，还提供了一种调节线宽的方法，所述调节线宽的方法包括：

在一晶圆上划分出多个区域；

分别设定所述晶圆上每个区域的线宽参考值；

获取所述晶圆上每个区域的线宽实际值；

采用如上所述的烘烤装置对所述晶圆进行烘烤，在所述晶圆烘烤的过程中，调节热组合件的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

可选的，在所述调节线宽的方法中，调节热组合件的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值包括：使所述线宽实际值与所述线宽参考值相等。

可选的，在所述调节线宽的方法中，所述线宽参考值包括第一线宽参考值和第二线宽参考值。

可选的，在所述调节线宽的方法中，获得所述第一线宽参考值的方法包括：通过一线宽量测机台量测多枚同一尺寸的已经烘烤好的晶圆同一区域的线宽实际值；取多枚同一尺寸的已经烘烤好的晶圆同一区域的线宽实际值的平均值作为所述第一线宽参考值。

可选的，在所述调节线宽的方法中，获取所述第二线宽参考值的方法包括：在所述晶圆烘烤的过程中，选取晶圆上一个区域，量测选取的区域旁边多个区域的线宽，取多个区域的线宽实际值的平均值作为所述第二线宽参考值。

可选的，在所述调节线宽的方法中，在所述晶圆烘烤的过程中，调节所述热组合件的方法包括：当所述晶圆上一个区域对应一个热组合件，则调节对应的这一个热组合件的温度使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

可选的，在所述调节线宽的方法中，在所述晶圆烘烤的过程中，调节所述热组合件的方法包括：当所述晶圆上一个区域对应多个热组合件，则调节对应的这多个热组合件的温度使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

在本发明提供的烘烤装置和调节线宽的方法中，烘烤装置包括一热板和位于热板内的多个由热电偶和热传感器组成的热组合件；烘烤晶圆过程中，在晶圆上划分多个区域，通过分别调节晶圆多个区域对应的热组合件来调节多个区域的线宽，最终提高整个晶圆线宽的均匀性。

附图说明

图1是现有技术热板内热电偶和热传感器的分布的示意图；

图2是现有技术热板内热电偶和热传感器的分布的示意图；

图3是本实施例热组合件呈阵列或圆形状分布的示意图；

图4是本实施例热组合件呈散射状分布的示意图；

图5是提高最终线宽均匀性方法的流程图；

图6是晶圆划分区域的示意图；

图中：110-热板、121-热电偶、122-热传感器、210-热板、221-热电偶、222-热传感器、300-烘烤装置、310-热板、320-热组合件、400-晶圆。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

为了达到提高晶圆线宽的均匀性的目的。参照图3和图4，本发明提供了一种烘烤装置，所述烘烤装置300包括：一热板310和多个热组合件320，所述热组合件320均匀分布在所述热板310内，所述热组合件320包括一热电偶(图中未示出)和位于所述热电偶内的一热传感器(图中未示出)。

本实施例中，所述热电偶和所述热传感器的形状均呈圆形。热电偶和热传感器的形状不仅限于圆形，也可以呈其他的形状，例如方形、菱形等。较佳的，所述热电偶和所述热传感器的形状均呈圆形，从而可以使得各位置处都能够得到更加平均、均匀的温度。

本实施例中，所述热电偶和所述热传感器呈同心圆分布，并且，所述热电偶的半径大于或等于所述热传感器的半径。为了热传感器能更准确的获取热电偶的温度，热传感器需要放置在热电偶内。

在本申请的一个实施例中，多个所述热组合件320在所述热板内呈阵列或者圆环状分布，例如图3所示。

在本申请的另一个实施例中，在所述烘烤装置中，多个所述热组合件320呈散射状分布在所述热板310内，例如图4所示。热组合件320在热板310内的分布形状有多种，本实施例是将晶圆划分多个区域，分别调节每一区域对应的热组合件320来调节晶圆所有区域的线宽，划分的区域越多，且热组合件320的数量越多，晶圆线宽的均匀性越高。

相应地，为了达到提高晶圆线宽均匀性的目的，参照图5，本发明还提供了一种调节线宽的方法，所述调节线宽的方法包括：

S10：在一晶圆上划分出多个区域；

S11：分别设定所述晶圆上每个区域的线宽参考值；

S12：获取所述晶圆上每个区域的线宽实际值；

S13：采用如上所述的烘烤装置300对所述晶圆进行烘烤，在所述晶圆烘烤的过程中，调节热组合件320的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

本实施例中，调节热组合件320的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值包括：使所述线宽实际值与所述线宽参考值相等。在晶圆上划分多个区域，分别调节每个区域的线宽达到设定的参考值即可提高整个晶圆线宽的均匀性，晶圆上每个区域的线宽可以通过调节对应的热组合件320来调节。如图6，具体地可在晶圆400上划分成16个区域，分别为区域400A、区域400B、区域400C、区域400D、区域400E、区域400F、区域400G、区域400H、区域400I、区域400J、区域400K、区域400L、区域400M、区域400N、区域400O、区域400P，例如，需要调整400F区域的线宽，就调节400F区域对应的热组合件320。同一个晶圆400划分的区域越多，最终的线宽均匀性越高。

具体的，所述线宽参考值包括第一线宽参考值和第二线宽参考值。为了获取更准确的线宽参考值，提供了多种获取线宽参考值的方法。

其中，获得所述第一线宽参考值的方法包括：通过一线宽量测机台量测多枚同一尺寸的已经烘烤好的晶圆400同一区域的线宽实际值；取多枚同一尺寸的已经烘烤好的晶圆400同一区域的线宽实际值的平均值作为所述第一线宽参考值。为减少单天测试的晶圆400或单片晶圆400对获取第一线宽参考值的影响，所选取的多枚晶圆400是分为多天测试的，例如分为三天、四天等。将多天多片同一尺寸晶圆400上的同一区域线宽求得平均值，此平均值作为第一线宽参考值时间选取越长，每天测试的晶圆400越多，得到的数据越准确。

本实施例中，如需获取晶圆400的区域400F的第一线宽参考值，选取同一热板，第一天第二天和第三天分别烘烤10枚同一尺寸的晶圆400并且每次烘烤的温度相同。烘烤完之后，将这30枚晶圆400分别按照图6划分16个区域，获取每个晶圆400区域400F的线宽值，取其平均值即为晶圆400的区域400F的第一线宽参考值。

在所述调节线宽的方法中，获取所述第二线宽参考值的方法包括：在所述晶圆400烘烤的过程中，选取晶圆400上一个区域，量测选取区域旁边多个区域的线宽，取多个区域的线宽实际值得平均值作为所述第二线宽参考值。本实施例中，获取第二线宽参考值的方法，晶圆400烘烤过程中，在工艺已经稳定的情况下，在晶圆400上分为16区域，分别是区域400A、区域400B、区域400C、区域400D、区域400E、区域400F、区域400G、区域400H、区域400I、区域400J、区域400K、区域400L、区域400M、区域400N、区域400O、区域400P，获取第400F区域的第二线宽参考值的方法是，从第n个区域向前选取m个区域或者从第n个区域开始选取周围的m个区域(n和m均为自然数，且n>m，m>1)，分别获取这m个区域的线宽，取其平均值作为第n个区域的第二参考值。在此，n为6即为区域400F，m为4，从区域400F开始向前选4个区域，获取区域400B、区域400C、区域400D和区域400E线宽并取平均值，所述平均值即为400F的第二线宽参考值。

进一步的，在本申请的一个实施例中，在所述晶圆400烘烤的过程中，调节所述热组合件320的方法包括：当所述晶圆400上一个区域对应一个热组合件320，则调节对应的这一个热组合件320的温度使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

在本申请的另一个实施例中，调节所述热组合件320的方法包括：当所述晶圆400上一个区域对应多个热组合件320，则调节对应的这多个热组合件320的温度使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。具体地，若要调节晶圆400上区域400F的线宽，以上述获得的第一线宽参考值或第二线宽参考值为准调节区域400F对应的热组合件320的温度，如果对应的是一个热组合件320则调节一个热组合件的温度使400F的线宽接近参考值，如果对应多个热组合件，则调节多个热组合件的温度使400F的线宽接近参考值。

综上，在本实施例提供的烘烤装置300和调节线宽的方法中，烘烤装置300包括一热板310和位于热板内的多个由热电偶和热传感器组成的热组合件320；烘烤晶圆400过程中，在晶圆400上划分多个区域，通过分别调节晶圆400多个区域对应的热组合件320来调节多个区域的线宽，最终提高整个晶圆400线宽的均匀性。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种烘烤装置，其特征在于，所述烘烤装置包括：一热板和多个热组合件，所述热组合件均匀分布在所述热板内，所述热组合件包括一热电偶和位于所述热电偶内的一热传感器。

2.如权利要求1所述的烘烤装置，其特征在于，所述热电偶和所述热传感器的形状均呈圆形。

3.如权利要求2所述的烘烤装置，其特征在于，所述热电偶和所述热传感器呈同心圆分布，并且，所述热电偶的半径大于或等于所述热传感器的半径。

4.如权利要求1～3中任一项所述的烘烤装置，其特征在于，多个所述热组合件在所述热板内呈阵列或者圆环状分布。

5.如权利要求1～3中任一项所述的烘烤装置，其特征在于，多个所述热组合件呈散射状分布在所述热板内。

6.一种调节线宽的方法，其特征在于，所述调节线宽的方法包括：

在一晶圆上划分出多个区域；

分别设定所述晶圆上每个区域的线宽参考值；

获取所述晶圆上每个区域的线宽实际值；

采用如权利要求1～5中任一项所述的烘烤装置对所述晶圆进行烘烤，在所述晶圆烘烤的过程中，调节热组合件的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

7.如权利要求6所述的调节线宽的方法，其特征在于，调节热组合件的温度以使所述线宽实际值接近所述线宽参考值包括：使所述线宽实际值与所述线宽参考值相等。

8.如权利要求6或7所述的调节线宽的方法，其特征在于，所述线宽参考值包括第一线宽参考值和第二线宽参考值。

9.如权利要求8所述的调节线宽的方法，其特征在于，获得所述第一线宽参考值的方法包括：通过一线宽量测机台量测多枚同一尺寸的已经烘烤好的晶圆同一区域的线宽实际值；取多枚同一尺寸的已经烘烤好的晶圆同一区域的线宽实际值的平均值作为所述第一线宽参考值。

10.如权利要求8所述的调节线宽的方法，其特征在于，获取所述第二线宽参考值的方法包括：在所述晶圆烘烤的过程中，选取晶圆上一个区域，量测选取的区域旁边的多个区域的线宽，取多个区域的线宽实际值的平均值作为所述第二线宽参考值。

11.如权利要求6或7所述的调节线宽的方法，其特征在于，在所述晶圆烘烤的过程中，调节所述热组合件的方法包括：当所述晶圆上一个区域对应一个热组合件，则调节对应的这一个热组合件的温度使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。

12.如权利要求6或7所述的调节线宽的方法，其特征在于，在所述晶圆烘烤的过程中，调节所述热组合件的方法包括：当所述晶圆上一个区域对应多个热组合件，则调节对应的这多个热组合件的温度使所述线宽实际值接近所述线宽参考值。