CN112106183A - 用于处理半导体装置结构的工具及系统及相关方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种用于制造半导体装置结构的系统,其包含工具,所述工具包括室及所述室内的平台,所述平台经配置以在其上接收半导体装置结构。所述工具进一步包含与所述平台可操作连通且经配置以控制所述平台的温度的加热及冷却系统。所述加热及冷却系统包括:冷却系统,其包含用于容纳冷传热流体的冷槽,所述冷槽经配置以与所述平台、传热流体供应管线及传热流体回流管线流体连通;加热系统,其包含用于容纳具有比所述冷传热流体高的温度的热传热流体的热槽,所述热槽经配置以与所述平台、所述传热流体供应管线及所述传热流体回流管线流体连通;及至少一个暂时存储槽,其经配置以在将来自所述平台的热负载从所述冷却系统或所述加热系统中的一者切换到所述冷却系统或所述加热系统中的另一者之后从至少所述传热流体回流管线接收至少一些所述冷传热流体或所述热传热流体。本发明还揭示相关方法及工具。
Description
优先权主张
本申请案主张2018年5月10日申请的名称为“用于处理半导体装置结构的工具及系统及相关方法(Tools and Systems for Processing a Semiconductor DeviceStructure,and Related Methods)”的第15/976,623号美国专利申请案的申请日权益。
技术领域
本文所揭示的实施例涉及用于处理半导体装置结构的工具及系统及相关方法。更特定来说,本发明的实施例涉及用于处理半导体装置结构的工具及系统及维持所要温度的相关方法,此类系统包含加热及冷却设备,所述加热及冷却设备包括至少一热槽及一冷槽且经配置以在工具的加热及冷却要求改变时在所要公差及时段内维持工具中的半导体衬底(例如半导体晶片)的所要温度。
背景技术
半导体装置的制造尤其包含使材料形成于半导体衬底上及图案化材料以形成通过(例如)电介质材料来彼此隔离的离散特征。使材料形成于衬底上可包含通过原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积或其它方法来将一或多个材料沉积于衬底上。使材料形成于衬底上可包含维持及更改半导体衬底(其可位于例如沉积室的工具中)附近的适合条件,例如温度及压力。
可通过例如干式蚀刻的蚀刻来执行图案化衬底上的材料。干式蚀刻包含使衬底上的材料暴露于蚀刻工具中的一或多种干式蚀刻气体(例如等离子体)。在一些例子中,在半导体晶片的图案化期间,使蚀刻工具维持相对较低温度(例如低于约-50℃)。在图案化半导体晶片之后,可期望清洁蚀刻工具,其通常包含升高蚀刻工具的温度。制造半导体装置的每一动作可包含在所要公差及时段内维持蚀刻工具中的半导体晶片的所要温度。然而,随着工具的冷热要求之间的温差增大,工具要设法在适合时段内维持工具内的所要温度。例如,在一些蚀刻工具中,当蚀刻工具的温度改变大于约(例如)50℃的温度时,激冷器上的热负载会因太大而无法在所要时间内适当控制温度。
发明内容
本文所揭示的实施例包含一种用于处理半导体装置的系统及相关方法。例如,根据一个实施例,一种用于处理半导体装置结构的系统包括工具,其包括室及所述室内的平台,所述平台经配置以在其上接收半导体装置结构。所述工具进一步包括与所述平台可操作连通且经配置以控制所述平台的温度的加热及冷却系统,所述加热及冷却系统包括:冷却系统,其包含经配置以收容冷传热流体的冷槽,所述冷槽经配置以与所述平台、传热流体供应管线及传热流体回流管线流体连通;加热系统,其包含经配置以收容具有比所述冷传热流体高的温度的热传热流体的热槽,所述热槽经配置以与所述平台、所述传热流体供应管线及所述传热流体回流管线流体连通;及至少一个暂时槽,其经配置以响应于将所述平台的热负载从所述冷却系统或所述加热系统中的一者切换到所述冷却系统或所述加热系统中的另一者而从至少所述传热流体回流管线接收至少一些所述冷传热流体或所述热传热流体。
在额外实施例中,一种用于与用于处理半导体装置结构的工具一起使用的温度调节系统包括经配置以与处理工具的平台可操作连通的加热及冷却系统,所述加热及冷却系统包括:冷槽,其界定经配置以收容冷传热流体的容积,所述冷槽经配置以与所述平台流体连通;热槽,其界定经配置以收容热传热流体的容积,所述冷槽经配置以与所述平台流体连通;及传热流体回流管线,其经配置以与所述平台、所述冷槽、所述热槽、第一暂时槽及第二暂时槽中的每一者流体连通,所述第一暂时槽经配置以与所述冷槽流体连通,所述第二暂时槽经配置以与所述热槽流体连通。
在另外实施例中,一种操作用于处理半导体装置结构的工具的方法包括:将工具的平台的热负载从加热及冷却设备的冷槽切换到所述加热及冷却设备的热槽,冷传热流体保留于所述冷槽与所述平台之间的传热流体管线中;当将热传热流体从所述热槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时,将保留于所述传热流体回流管线中的所述冷传热流体导引到与所述热槽流体连通的暂时槽;将所述热传热流体从所述传热流体回流管线导引到所述热槽;将所述平台的所述热负载从所述热槽切换到所述冷槽;当将所述冷传热流体从所述冷槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时,将保留于所述传热流体回流管线中的所述热传热流体导引到与所述冷槽流体连通的暂时槽;及将所述冷传热流体从所述传热流体回流管线导引到所述冷槽。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于制造半导体晶片的工具的简化示意图;
图2是根据本发明的实施例的工具的加热及冷却设备的简化示意图;
图3是根据本发明的实施例的维持半导体晶片的处理期间所使用的工具的温度的方法的简化流程图;
图4是根据本发明的其它实施例的工具的加热及冷却设备的简化示意图;及
图5是根据本发明的其它实施例的维持半导体晶片的处理期间所使用的工具的温度的方法的简化流程图。
具体实施方式
与其一起包含的说明不意味着任何特定系统、半导体结构或半导体装置的实际图,而是仅为用于描述本文的实施例的理想表示。除为便于以下描述,在大多数情况下,元件符号以其上引入或充分描述元件的图式的图号开始之外,图式之间的共同元件及特征可保持相同数字标示。
以下描述提供例如材料类型、材料厚度及处理条件的具体细节以提供本文所描述的实施例的彻底描述。然而,所属领域的一般技术人员应理解,可在不采用这些具体细节的情况下实践本文所揭示的实施例。其实,实施例可结合用于半导体工业中的常规制造技术实践。另外,本文所提供的描述不形成半导体装置结构、半导体装置结构的处理期间所使用的工具的完整描述或用于制造半导体装置的工艺流程的完整描述。下文将描述的结构不形成完整半导体装置结构或用于处理半导体装置结构的工具或系统。下文将仅详细描述理解本文所描述的实施例所需的过程动作及结构。用于形成完整半导体装置结构或用于处理半导体装置结构的工具或系统的额外动作可由常规技术执行。
如本文所使用,术语“管线”意味着及包含管路、导管、管件或用于将一或多种物质从一位置传输(例如输送)到另一位置的任何构件。管线可包含适合导管、接头、阀、凸缘或用于形成传输一或多种物质的密封系统的其它组件。
根据本文所揭示的实施例,在晶片处理工具(例如(但不限于)蚀刻工具)中制造半导体装置结构,例如半导体晶片或其它半导体衬底(包含(例如)一或多个半导体装置)。半导体晶片的处理可包含在宽温度范围内操作蚀刻工具(例如当图案化半导体晶片或清洁蚀刻工具时)。例如,在半导体晶片的处理期间,可在半导体晶片的图案化期间以低到约-70℃的温度及在蚀刻工具的清洁期间以高达70℃的温度、在不同图案化动作期间或两者重复操作蚀刻工具。蚀刻工具可包含可在半导体晶片的处理期间将半导体晶片安置于其上的晶片载台(例如静电吸盘)。蚀刻工具可包含与蚀刻工具的至少一部分(例如静电吸盘)可操作连通的加热及冷却设备,其经配置以控制蚀刻工具的至少一部分的温度。在一些实施例中,加热及冷却设备与静电吸盘可操作连通且经配置以加热及冷却静电吸盘到所要温度。在其它晶片处理工具中,晶片载台可不包括静电吸盘,且为了本发明,根据本发明的实施例的用于加热及冷却的结构一般可称为“平台”。然而,术语“平台”不要求或不隐含平台结构经配置以在其上支撑半导体装置结构。
加热及冷却设备可包含容纳热传热流体的热槽及容纳相对较冷传热流体的冷槽。如本文所使用,尽管热槽可描述为“容纳”热传热流体且冷槽可描述为“容纳”冷传热流体,但本发明不受限于此。应理解,热传热流体或冷传热流体可不容纳于相应热槽及冷槽内。确切来说,热槽及冷槽可经配置以收容此类流体,即使此类流体不物理容纳于槽中。热传热流体与冷传热流体之间的温差可多达约140℃(例如多达约160℃、多达约180℃、多达约200℃、多达约250℃或甚至多达约300℃)。在半导体晶片的一些处理部分期间,可期望使半导体晶片维持高温(例如约70℃),而在半导体晶片的其它处理部分期间,可期望使半导体晶片维持较低温度(例如约-70℃)。可通过将半导体晶片安置于平台(例如静电吸盘)上且控制静电吸盘的温度来控制半导体晶片的温度。因此,在半导体晶片的处理期间,可期望(例如)在各种蚀刻动作、清洁动作、沉积动作或其它动作之间重复将静电吸盘的温度从一高温切换到较低温度及从较低温度切换回高温。因此,加热及冷却设备可经配置以从静电吸盘接收热负载以维持静电吸盘的一或多个所要温度。热传热流体可从热槽循环到静电吸盘、从静电吸盘循环通过传热流体回流管线而返回到热槽以加热静电吸盘到所要高温,且冷传热流体可从冷槽循环到静电吸盘、从静电吸盘到传热流体回流管线而返回到冷槽以冷却静电吸盘到所要较低温度。加热及冷却系统进一步包含用于在切换静电吸盘的温度(例如热负载)的持续时间内存储传热流体的至少一暂时存储槽。
根据一些实施例,当期望切换静电吸盘的温度(例如将静电吸盘的热负载从热槽或冷槽中的一者切换到(置于)热槽或冷槽中的另一者)时,停止热传热流体或冷传热流体中的一者循环到静电吸盘且开始热传热流体或冷传热流体中的另一者循环到静电吸盘。然而,在切换静电吸盘上的热负载之后,传热流体回流管线填充先前所循环的传热流体(即,当热负载从热槽切换到冷槽时,热传热流体的一部分保留于传热流体回流管线中;类似地,当热负载从冷槽切换到热槽时,冷传热流体的一部分保留于传热流体回流管线中)。换句话来说,在切换静电吸盘的热负载之后,传热流体回流管线包含传热流体的缓冲容积,传热流体回流管线中的传热流体具有非所要温度。在切换静电吸盘的热负载之后立即保留于传热流体回流管线中的传热流体可称为传热流体的“缓冲容积”。
由于热传热流体与冷传热流体之间的温差可大于约50℃(例如大于约100℃、大于约140℃等等),所以不期望将传热流体的缓冲容积导引到传热流体从其循环到静电吸盘的槽。因此,在一些实施例中,基本上在将静电吸盘的热负载从热槽或冷槽中的一者切换到热槽或冷槽中的另一者之后将传热流体回流管线中的传热流体的缓冲容积立即导引到暂时槽。在传热流体回流管线中的传热流体的温度是在当前循环到静电吸盘的传热流体的温度的预定范围内之后,将传热流体回流管线中的循环传热流体导引到相应热槽或冷槽。在再次切换热负载之后,将暂时槽中的传热流体导引到无来自静电吸盘的热负载的热槽或冷槽(即,传热流体目前不从其循环到静电吸盘的热槽或冷槽)。
在切换静电吸盘的热负载之后将传热流体的缓冲容积导引到暂时槽可促进静电吸盘的改进温度控制。例如,可在无需过多加热或冷却时间的情况下(例如在小于约2分钟(例如小于约1分钟)内或甚至在小于约30秒内)重复改变静电吸盘的温度多达约140℃(例如多达约160℃、多达约180℃、多达约200℃、多达约250℃或甚至多达约300℃)。相比来说,不包含暂时槽且根据本文所描述的方法来操作的蚀刻工具的加热及冷却系统可响应于接收具有基本上不同于静电吸盘的设置点(例如比其大约50℃)的温度且具有基本上不同于循环到静电吸盘的传热流体的温度的温度的传热流体的缓冲而展现热槽或冷槽中的一或两者的温度的非所要缓冲。
图1是工具100(例如蚀刻工具)的简化示意图。工具100可经配置以促进来自(例如)半导体晶片110的半导体装置的至少一部分的处理。在一些实施例中,工具100包括例如干式蚀刻室的蚀刻室。在其它实施例中,工具100包括(例如)用于升华干燥中的干燥室。
工具100可包含室102(例如蚀刻室),其中产生用于图案化半导体晶片110上的特征的等离子体。工具100可包含图1中以虚线展示的衬底(例如晶片)固持器组合件105。衬底固持器组合件105可包含安置于基座108上的静电吸盘106。基座108可经配置以在图1所说明的视图中上下移动以调整室102中的半导体晶片110的高度。
在一些实施例中,静电吸盘106可包括工具100的下电极。下电极也可称为工具100的阴极。工具100还可包含上电极112。上电极112可包括(例如)经配置以从气体供应线路114分配一或多个气体的气体分配喷头。气体分配喷头可包括用于将气体从气体供应线路114分配到室102中的孔隙116。尽管图1说明上电极112及气体分配喷头相同,但预期在其它实施例中,工具100可包含与上电极112分离的气体分配喷头。
上电极112可电耦合到用于将电力提供到上电极112(例如气体分配喷头)的电源118以将电力提供到由气体供应线路114供应的气体且在上电极112与半导体晶片110之间的区域104中产生等离子体。电源118可包括高频射频(RF)电源、直流(DC)电源或两者的组合。如所属领域中所知,电源118可电耦合到(例如)用于产生射频功率的感应线圈。高频电源118的频率调整可更改由上电极112产生的等离子体的离子通量。上电极112及高频电源118可电连接到电接地120。
可导引从气体供应器114产生的等离子体朝向半导体晶片110。可通过静电吸盘106来偏置半导体晶片110。静电吸盘106可经配置以通过施加RF功率来将半导体晶片110固持于适当位置中。静电吸盘106可电耦合到用于产生低射频功率以偏置静电吸盘106的电源122且可电连接到接地124。电源122可通过匹配箱126来电连接到静电吸盘106。匹配箱126可经配置以在等离子体产生于室102中时引起电源122的负载阻抗匹配其内部(或输出)阻抗。在一些实施例中,通过电源122来施加射频电源可相对于区域104中的等离子体来偏置静电吸盘106以调整朝向半导体晶片110的等离子体的轰击能量。
在一些实施例中,静电吸盘106可电耦合到电源128,电源128可包括直流电源或高频射频电源。在一些实施例中,电源128包括射频电源且可经配置以将低频RF功率、高频RF功率或两者提供到静电吸盘106。在一些实施例中,电源128可操作地耦合到匹配箱127,匹配箱127经配置以在等离子体产生于室102中时引起电源128的负载阻抗匹配其的内部(或输出)阻抗。通过电源128来将电力施加于静电吸盘106可通过静电(例如库仑(Coulomb))力来将衬底110偏置到静电吸盘106。
在图1中,为清楚起见,省略边缘环、导体环、围绕静电吸盘106的绝缘材料及其其它组件。
在使用及操作中,可通过气体供应线路114及气体分配喷头的孔隙116来将蚀刻气体组合物提供到室102。可通过将高频(例如约13MHz到约300MHz之间(例如约13.56MHz到约40.68MHz之间)的频率或约60MHz的频率)施加于上电极112来产生等离子体。
真空泵136可耦合到气体排放线路138以从室102移除过量等离子体及至少一些反应副产物。真空泵136可经配置以在等离子体蚀刻工艺期间控制室102的压力。
在处理(例如图案化)半导体晶片110以形成(例如)一或多个半导体装置期间,可期望使工具100的一或多个组件(例如静电吸盘106)的温度维持一或多个所要温度。例如,在一些处理阶段期间(例如在半导体晶片的蚀刻期间),可期望工具100内的至少一组件维持相对较冷温度(例如小于约0℃、小于约-20℃、小于约-40℃、小于约-50℃、小于约-70℃或小于约-100℃),且在其它处理阶段期间(例如在其它蚀刻动作期间、在清洁动作期间或在沉积动作期间),可期望至少一组件维持相对较热温度(例如大于约20℃、大于约40℃、大于约50℃、大于约70℃或大于约100℃)。因此,在处理半导体晶片110的过程中,半导体晶片110可重复暴露于相对较冷温度及相对较热温度的循环。通过非限制性实例,在一些蚀刻动作期间,可期望使静电吸盘106及半导体晶片110的温度维持低到约-70℃。在清洁工具100期间或在其它蚀刻动作期间,可期望使静电吸盘106及半导体晶片110的温度维持大于约70℃的温度以促进积累于静电吸盘106附近的非所要蚀刻副产物升华(例如在工具100的干洗期间)。
因此,在一些实施例中,静电吸盘106可操作地连接到加热及冷却设备(例如激冷器、换热器)130,加热及冷却设备130经配置以维持静电吸盘106的所要温度。可通过与静电吸盘106热接触来维持半导体晶片110的温度。
加热及冷却设备130可包含通过静电吸盘106的传热流体供应管线132及用于使传热流体回流到加热及冷却设备130的传热流体回流管线134。传热流体可包含经调配及配置以维持静电吸盘的温度的流体。例如,传热流体可经调配以使静电吸盘106的温度维持小于约-20℃、小于约-40℃、小于约-50℃、小于约-70℃、小于约-100℃或甚至小于约-150℃。传热流体还可经调配以使静电吸盘106的温度维持大于约20℃、大于约40℃、大于约50℃、大于约70℃、大于约100℃或甚至大于约150℃。因此,传热流体可展现高达约40℃、高达约80℃、高达约100℃、高达约140℃、高达约200℃或甚至高达约300℃的操作窗。换句话来说,用于维持静电吸盘106的高温的传热流体与用于维持静电吸盘106的较低温度的传热流体之间的温差可高达约40℃、高达约80℃、高达约100℃、高达约140℃、高达约200℃或甚至高达约300℃。
在一些实施例中,传热流体可展现至少约-70℃到至少约70℃之间(例如约-100℃到约100℃之间)的液体温度范围。在一些实施例中,传热流体的冰点可小于约-70℃、小于约-80℃、小于约-90℃、小于约-100℃、小于约-120℃或甚至小于约-150℃。在一些实施例中,传热流体的沸点可大于约70℃、大于约80℃、大于约90℃、大于约100℃、大于约120℃或甚至大于约150℃。
在一些实施例中,传热流体包括氟碳化合物基流体,例如(例如)全氟己烷(C6F14)、全氟(2-丁基-四氢呋喃)、另一氟碳化合物、一或多个全氟碳化合物、一或多个氢氟醚(HFE)、一或多个全氟碳醚(PFE)或其组合。在其它实施例中,传热流体包括包含乙二醇及水的溶液、包含丙二醇及水的溶液、包含甲醇及水的溶液、一或多个脂族烃(例如聚α-烯烃(PAO))、合成烃(例如二乙苯(DEB)、二芐基甲苯、二芳基烷基、部分氢化三联苯等等)、二甲基苯基-聚硅氧烷化合物、甲基苯基-聚硅氧烷化合物(也称为“硅油”)或其组合。
图2是根据本发明的一些实施例的加热及冷却设备130的简化示意图。加热及冷却设备130可包含冷却系统210及加热系统230。冷却系统210及加热系统230中的每一者可与歧管250可操作连通,歧管250包含用于在静电吸盘106(图1)与冷却系统210及加热系统230中的每一者之间导引传热流体的阀调及管线。
歧管250可与传热流体供应管线132及传热流体回流管线134可操作连通。如参考图1所描述,传热流体供应管线132及传热流体回流管线134可与静电吸盘106可操作连通以控制其温度。
冷却系统210可经配置以将传热流体冷却到所要温度(例如约-70℃)。冷却系统210可包含(例如)经配置以存储传热流体的冷槽212。在一些实施例中,冷槽212可包含传热流体。冷槽212中的传热流体可处于相对低温(相对于热槽232中的传热流体的温度)且因此可在本文中称为“冷传热流体”。冷槽212中的传热流体可使用第一换热器214中的致冷剂来冷却,第一换热器214可包括(例如)蒸发器。致冷剂可从第一换热器214传到压缩器216、从压缩器216传到冷凝器218及从冷凝器传到膨胀阀220以完成致冷循环。因此,来自冷槽212的冷传热流体可使用致冷循环中的致冷剂来冷却。尽管冷传热流体展示为由特定致冷循环冷却,但本发明不受限于此且冷传热流体可由其它构件冷却。
冷槽212中的冷传热流体可与泵222可操作连通,泵222经配置以经由传热流体供应管线132来将冷传热流体提供到歧管250及静电吸盘106。冷却系统210可进一步包含经配置以存储加热及冷却设备130的传热流体的一部分的暂时槽(本文中也称为“暂时存储槽”)224,如本文将描述。暂时槽224的容积可介于冷槽212的容积的约5.0%到约20%之间,例如介于冷槽212的容积的约5.0%到约10%之间、约10.0%到约15.0%之间或约15.0%到约20.0%之间。
冷槽212及暂时槽224可经配置以与传热流体回流管线134流体连通。暂时槽224可经配置以经由阀226来与传热流体回流管线134流体连通。冷槽212可经配置以经由阀227来与传热流体回流管线134流体连通。应理解,阀226、227的操作可用于引导传热流体从传热流体回流管线134流动到冷槽212(例如通过冷槽回流管线211)或暂时槽224(例如通过暂时槽回流管线223)。在一些实施例中,第一温度指示器228(例如温度探针)可位于传热流体回流管线134中且经定位以测量阀226、227中的每一者附近的传热流体的温度。加热及冷却设备130可包含控制器270,其与阀226、227及第一温度指示器228可操作连通且经配置以基于由第一温度指示器228测量的温度来打开或关闭阀226、227,如本文将描述。
尽管图2说明阀226、227分离及不同,但应理解,传热流体回流管线134可经配置以使用(例如)三通阀来与冷槽回流管线211及暂时槽回流管线223中的每一者流体连通。换句话来说,阀226、227可替换为三通阀。
加热系统230可经配置以将传热流体加热到所要温度(例如约70℃)。加热系统230可包含(例如)经配置以存储传热流体的热槽232。在一些实施例中,热槽232可包含传热流体。可根据热槽232中的传热流体的所要温度来使用第二换热器242或冷却器244调节热槽232中的传热流体的温度。热槽232中的传热流体可处于相对高于冷槽212中的传热流体的温度且因此可在本文中称为“热传热流体”。第二换热器242可包括(例如)电热器。在其它实施例中,第二换热器242可包括壳管式换热器,其包含经配置以将热能提供到存储于热槽232内的热传热流体。在一些实施例中,冷却器244可经配置以降低热槽232中的传热流体的温度。
热槽232中的热传热流体可与泵234可操作连通,泵234经配置以经由传热流体供应管线132来将热传热流体提供到歧管250及静电吸盘106。加热系统230可进一步包含经配置以存储来自传热流体回流管线134的传热流体的一部分的暂时槽(本文中也称为“暂时存储槽”)236,如本文将描述。暂时槽236的容积可介于热槽232的容积的约5.0%到约20%之间,例如介于冷槽232的容积的约5.0%到约10%之间、约10.0%到约15.0%之间或约15.0%到约20.0%之间。
暂时槽236及热槽232可经配置以与传热流体回流管线134可操作连通。暂时槽236可经配置以经由阀238来与传热流体回流管线134流体连通,且热槽232可经配置以经由阀239来与传热流体回流管线134流体连通。应理解,阀238、239的操作可用于导引传热流体从传热流体回流管线134流动到热槽232(例如通过热槽回流管线231)或暂时槽236(例如通过暂时槽回流管线235)。在一些实施例中,第二温度指示器(例如温度探针)240可位于传热流体回流管线134中且经定位以测量阀238、239中的每一者附近的传热流体的温度。控制器270可与阀238、239可操作连通且经配置以基于由第二温度指示器240测量的温度来打开或关闭阀238、239,如本文将描述。如本文将描述,阀238、239可经配置以基于由第二温度指示器240测量的温度来将传热流体从传热流体回流管线134导引到暂时槽236或热槽232中的一者。
尽管图2说明阀238、239分离及不同,但应理解,传热流体回流管线134可经配置以使用(例如)三通阀来与热槽回流管线231及暂时槽回流管线235中的每一者流体连通。
尽管图2说明传热流体回流管线134包含第一温度指示器228及第二温度指示器240,但本发明不受限于此。在其它实施例中,单个温度指示器可位于及定位于接点附近的传热流体回流管线134中,在所述接点中,传热流体回流管线134分向冷却系统210及加热系统230,如箭头275处所指示。在一些此类实施例中,阀226、227与接点275之间的传热流体回流管线的容积及阀238、239与接点275之间的传热流体回流管线134的容积可小于传热流体回流管线134的总容积的约10%、约5%或约1%。
第一泵222及第二泵234可经配置以经由相应阀251、252来与传热流体供应管线132流体连通。阀251、252可经操纵以导引来自冷槽212的冷传热流体或来自热槽232的热传热流体中的一者通过传热流体供应管线132而到静电吸盘106。例如,当期望维持静电吸盘106的高温时,阀252可经配置以将来自热槽232的热传热流体导引到静电吸盘106,同时关闭阀251。当期望维持静电吸盘106的相对较低温度时,可关闭阀252且可打开阀251以将来自冷槽212的冷传热流体导引到静电吸盘106。尽管图2说明阀251、252分离,但本发明不受限于此。在其它实施例中,三通阀可经配置以使冷槽212与传热流体供应管线132流体连通或使热槽232与传热流体供应管线132流体连通。
在使用及操作中,当期望维持静电吸盘106的相对低温时,使来自冷槽212的冷传热流体循环到传热流体供应管线132及静电吸盘106。冷传热流体与静电吸盘106交换热且经由传热流体回流管线134及冷槽回流管线211来返回到冷槽212。当从冷槽212循环冷传热流体时,热槽232中的热传热流体不循环或在绕过静电吸盘106的单独环路中循环。当期望加热静电吸盘106时,停止从冷槽212循环冷传热流体(例如,停止冷传热流体的流动或停止冷传热流体循环通过静电吸盘106且在绕过静电吸盘106的单独环路中循环冷传热流体)且来自热槽232的热传热流体循环到静电吸盘106且经由传热流体回流管线134及热槽回流管线231来返回到热槽232。
在半导体晶片110的处理期间,可根据工具100内的特定工艺条件来快速及频繁改变静电吸盘106的温度。如上文所描述,当静电吸盘106的温度要求改变时,供应到静电吸盘106的传热流体的循环从冷却系统210或加热系统230中的一者切换到冷却系统210或加热系统230中的另一者。在常规系统中,当传热流体的循环从冷槽212或热槽232中的一者切换到冷槽212或热槽232中的另一者时,传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中的传热流体保持热负载从其改变的温度且返回到传热流体从其循环的槽。换句话来说且作为一实例,当传热流体的循环从冷槽212改变到热槽232时,保留于传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中的冷传热流体(例如传热流体的缓冲容积)返回到热槽232。
当冷槽212与热槽232之间的温差大于约(例如)50℃(例如大于约70℃、大于约100℃、大于约120℃、大于约140℃或甚至大于约200℃)时,在切换静电吸盘106的传热负载时响应于切换分别来自热槽232或冷槽212的热负载而返回到冷槽212或热槽232的传热流体的缓冲容积可引起相应冷槽212或热槽232中的传热流体的非所要温度偏差。
因此,在一些实施例中,冷却系统210包含暂时存储槽224且加热系统230包含暂时存储槽236,其经配置以在切换静电吸盘106上的热负载时接收传热流体的缓冲容积。如本文将描述,在一些实施例中,加热及冷却设备130经配置以在来自静电吸盘106的热负载启用加热系统230时将存储于暂时槽224中的传热流体转移到冷槽212。例如,暂时槽回流管线225可经配置以使暂时槽224经由阀229来与冷槽212流体连通。类似地,加热及冷却设备130可经配置以在来自静电吸盘106的热负载启用冷却系统210时将来自暂时槽236的传热流体转移到热槽232。例如,暂时槽回流管线241可经配置以使暂时槽236经由阀243来与热槽232流体连通。
图3是根据本发明的一些实施例的操作加热及冷却设备130的方法300的简化流程图。方法300包含:动作302,其包含使冷传热流体从冷槽循环到静电吸盘且通过传热流体回流管线而返回到冷槽以使来自静电吸盘的热负载启用冷槽;动作304,其包含通过将热传热流体从热槽导引到静电吸盘及传热流体回流管线来将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽;动作306,其包含在将热负载从冷槽切换到热槽之后,将保留于传热流体回流管线中的冷传热流体导引到与热槽相关联的暂时槽;动作308,其包含在适合过渡时间之后,导引热传热流体从热槽循环返回到热槽;动作310,其包含通过将冷传热流体从冷槽导引到静电吸盘来将来自静电吸盘的热负载从热槽切换到冷槽;动作312,其包含将传热流体回流管线中的热传热流体导引到与冷槽相关联的暂时存储槽;动作314,其包含在适合过渡时间之后,导引冷传热流体从冷槽循环返回到冷槽;动作316,其包含当来自静电吸盘的热负载启用冷槽时,将与热槽相关联的暂时槽中的传热流体卸除到热槽;动作318,其包含通过将热传热流体从热槽导引到静电吸盘来将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽;动作320,其包含将传热流体回流管线中的冷传热流体导引到与热侧相关联的暂时存储槽;动作322,其包含在适合过渡期之后,导引热传热流体从热槽循环返回到热槽;动作324,其包含当来自静电吸盘的热负载启用热槽时,从与冷槽相关联的暂时槽卸除传热流体;及动作326,其包含使动作310到324重复所要次数。
参考图1到图3,动作302包含使冷传热流体从冷槽循环到静电吸盘以使来自静电吸盘的热负载启用冷槽。举例来说且参考图2,动作302可包含使冷传热流体从冷槽212经由传热流体供应管线132而循环到静电吸盘106且经由传热流体回流管线134而返回到冷槽212。冷传热流体可在其循环期间降低静电吸盘106的温度。当从冷槽212循环冷传热流体时,热槽232中的热传热流体可不循环或可在其中绕过静电吸盘106的闭合环路中循环。
动作304包含通过将热传热流体从热槽导引到静电吸盘及传热流体回流管线来将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽。例如,可通过关闭与冷槽212流体连通的阀251且打开与热槽232流体连通的阀252来停止冷传热流体从冷槽212循环到静电吸盘106。类似地,可关闭与冷槽回流管线211流体连通的阀227且可使加热系统230与传热流体回流管线134流体连通。因此,热传热流体可从热槽232循环到静电吸盘106。将来自静电吸盘106的热负载从冷槽212切换到热槽232可包含升高静电吸盘106的温度。
动作306包含在将热负载从冷槽切换到热槽之后,将保留于传热流体回流管线中的冷传热流体导引到与热槽相关联的暂时槽。在一些实施例中,动作306可基本上与动作304同时执行或在动作304之后立即执行。例如,在将来自静电吸盘106的热负载从冷槽212切换到热槽232之后,在动作302期间循环的冷传热流体可保留于传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中。当将来自静电吸盘106的热负载从冷槽212切换到热槽232时,使热传热流体循环到静电吸盘106且可将保留于传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中的冷传热流体导引到暂时槽236,直到传热流体回流管线134中的传热流体的温度达到所要温度(例如使得冷传热流体基本上从传热流体回流管线134冲掉)。
动作308可包含在适合过渡时间之后,导引热传热流体从热槽循环返回到热槽。例如,在足够持续时间之后,可将传热流体回流管线134中的热传热流体导引到热槽232而非暂时槽236。在一些实施例中,可关闭阀238以停止热传热流体流动到暂时槽236且可打开阀239以导引热传热流体流动到热槽232。在一些实施例中,阀238、239可与温度指示器240及控制器270可操作连通。在一些此类实施例中,控制器270可经配置以响应于测量到温度指示器240附近的热传热流体的温度大于预定温度而通过操纵阀238、239(即,打开阀239且关闭阀238)来将热传热流体导引到热槽232。在其它实施例中,如果热槽232中的热传热流体与阀238、239附近的热传热流体之间的温差小于预定值,那么控制器230可经配置以将热传热流体导引到热槽232。通过非限制性实例,如果热槽232中的热传热流体与传热流体回流管线134中的热传热流体之间的温差小于约10℃、小于约5℃或小于约2℃,那么可打开阀239且可关闭阀238以将传热流体导引到热槽232而非暂时槽236。在其它实施例中,控制器270可经配置以在预定持续时间之后将传热流体回流管线134中的热传热流体导引到热槽232,在所述预定持续时间之后,来自静电吸盘106的热负载从冷槽212切换到热槽232。在一些实施例中,持续时间可介于约1秒到约5秒之间、约5秒到约10秒之间、约10秒到约20秒之间或约20秒到约30秒之间。然而,本发明不受限于此且持续时间可取决于传热流体供应管线132及传热流体回流管线134的长度而较大。
动作310包含通过将冷传热流体从冷槽导引到静电吸盘来将来自静电吸盘的热负载从热槽切换到冷槽。将来自静电吸盘106的热负载从热槽232切换到冷槽212可包含停止热传热流体从热槽232循环到静电吸盘106且使冷传热流体从冷槽212循环到静电吸盘106。通过非限制性实例,可通过关闭阀252且打开阀251来停止热传热流体循环到静电吸盘106。
动作312包含将传热流体回流管线中的传热流体导引到与冷槽相关联的暂时存储槽。在一些实施例中,动作312可基本上与动作310同时执行或在动作310之后立即执行。例如,在将来自静电吸盘106的热负载从热槽232切换到冷槽212之后,热传热流体可保留于传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中。当使冷传热流体循环到静电吸盘106时,可在持续时间内将保留于传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中的热传热流体导引到暂时槽224,直到传热流体回流管线134的冷传热流体的温度达到平衡(例如使得热传热流体基本上从传热流体回流管线134冲掉)。
动作314可包含在适合过渡时间之后导引冷传热流体从冷槽循环返回到冷槽。例如,在足够持续时间之后,可将传热流体回流管线134中的冷传热流体导引到冷槽212而非暂时槽224。在一些实施例中,可关闭阀226以停止冷传热流体流动到暂时槽224且可打开阀227以导引冷传热流体流动到冷槽212。
在一些实施例中,控制器270可与温度指示器228及阀226、227可操作连通。在一些此类实施例中,控制器270可经配置以响应于测量到温度指示器228附近的冷传热流体的温度小于预定温度来打开阀227及关闭阀226(即,将冷传热流体导引到冷槽212)。在其它实施例中,如果冷槽212中的冷传热流体与阀226、227附近的冷传热流体之间的温差小于预定值,那么控制器270可经配置以将冷传热流体导引到冷槽212。通过非限制性实例,如果温差小于约10℃、小于约5℃或小于约2℃,那么控制器270可将传热流体导引到冷槽212而非暂时槽224。在其它实施例中,控制器270可经配置以在预定持续时间之后将传热流体回流管线134中的冷传热流体导引到冷槽212,在所述预定持续时间之后,来自静电吸盘106的热负载从热侧切换到冷侧。在一些实施例中,持续时间可介于约1秒到约5秒之间、约5秒到约10秒之间、约10秒到约20秒之间或约20秒到约30秒之间。然而,本发明不受限于此且持续时间可取决于传热流体供应管线132及传热流体回流管线134的长度而较大。
动作316包含当来自静电吸盘的热负载启用冷槽时,将与热槽相关联的暂时槽中的传热流体卸除到热槽。在一些实施例中,动作316基本上与动作312、动作314或两者同时执行。控制器270可与阀243可操作连通且经配置以在来自静电吸盘106的热负载启用冷槽212时打开阀243。在一些实施例中,打开阀243且使暂时槽236中的传热流体重力供给到热槽232。在其它实施例中,依一控制方式(例如0.5L/min、1.0L/min、2.0L/min等等)(例如通过流量限制器)将暂时槽236中的传热流体泵送到热槽232。通过非限制性实例,可在预定持续时间(例如30秒、1分钟、2分钟等等)内从暂时槽236移除暂时槽236中的传热流体。由于在使暂时槽236中的传热流体流动到热槽232时来自静电吸盘106的热负载启用加热及冷却设备130的冷侧,所以静电吸盘106的温度不受传热流体从暂时槽236进入热槽232影响。
动作318包含通过将热传热流体从热槽导引到静电吸盘来将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽。将来自静电吸盘106的热负载从冷槽212切换到热槽232可包含停止冷传热流体从冷槽212循环到静电吸盘106且使热传热流体从热槽232循环到静电吸盘106且可基本上类似于上述动作304。
动作320包含将传热流体回流管线中的冷传热流体导引到与热侧相关联的暂时槽。在一些实施例中,动作320可基本上类似于上述动作306。
动作322包含在适合过渡期之后,导引热传热流体从热槽循环返回到热槽。在一些实施例中,动作322基本上类似于动作308。
动作324包含当来自静电吸盘的热负载启用热槽时,从与冷槽相关联的暂时槽卸除传热流体。在一些实施例中,动作324基本上与动作320、动作322或两者同时执行。通过非限制性实例,可通过打开阀229来将暂时槽224中的传热流体转移到冷槽212。控制器270可经配置以在来自静电吸盘106的热负载启用热槽232时打开阀229。在一些实施例中,打开阀229且使暂时槽224中的热传热流体重力供给到冷槽212。在其它实施例中,以控制方式(例如约0.5L/min、约1.0L/min、约2.0L/min等等)(例如通过流量限制器)将传热流体泵送到冷槽212。在其它实施例中,在预定持续时间(例如约30秒、约1分钟、约2分钟等等)内从暂时槽224移除暂时槽224中的传热流体。由于在使暂时槽224中的传热流体流动到冷槽212时来自静电吸盘106的热负载启用加热及冷却设备130的热侧,所以静电吸盘106的温度不受传热流体从暂时槽224进入冷槽212影响。
动作326包含使动作310到324重复所要次数。例如,可重复动作310到324,直到图案化半导体晶片及清洁工具100。
因此,暂时槽224及暂时槽226可经配置以存储具有不同于相应冷槽212及热槽232的传热流体的温度的传热流体以防止相应冷传热流体及热传热流体的温度突变。当静电吸盘106上的热负载启用冷侧时,可将来自暂时槽236的传热流体排泄到热槽232中且可平衡热传热流体的温度(例如达到设置点)。类似地,当静电吸盘106上的热负载启用热侧时,可将暂时槽224中的传热流体排泄到冷槽212且可平衡冷传热流体的温度。由于响应于将热负载从冷槽212或热槽232中的一者切换到冷槽212或热槽232中的另一者而将传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134中的传热流体导引到暂时槽224、236中的一者,所以加热及冷却设备130可经配置以在小于预定时间(例如小于约2分钟、小于约1分钟或甚至小于约30秒)内使冷槽212中的冷传热流体及热槽232中的热传热流体维持所要温度。
尽管已将图1到图3描述及说明为包含静电吸盘106且已根据静电吸盘106来描述热负载,但本发明不受限于此。应理解,可将热负载放置于待加热及冷却的平台上且可通过平台来循环传热流体。
图4是根据本发明的其它实施例的加热及冷却系统130'的简化示意图。除加热及冷却系统130'可不包含用于冷却系统210及加热系统230中的每一者的单独暂时槽之外,加热及冷却系统130'可基本上类似于上文参考图2所描述的加热及冷却系统130。确切来说,加热及冷却系统130'可包含可经配置以与冷槽212及热槽232中的每一者流体连通的共同暂时槽260。共同暂时槽260可经配置以在将静电吸盘106上的热负载从冷却系统210及加热系统230中的一者切换到冷却系统210及加热系统230中的另一者之后接收位于传热流体供应管线132、传热流体回流管线134及静电吸盘106中的传热流体。共同暂时槽260可经配置以与冷槽212及热槽232流体连通。阀262可经配置以在打开时导引从暂时槽260到冷槽212的流动及在关闭时停止此流动。阀264可经配置以在打开时导引从暂时槽260到热槽232的流动及在关闭时停止此流动。
图5是根据本发明的一些实施例的操作加热及冷却系统130'的方法500的简化流程图。方法500可包含:动作502,其包含使冷传热流体从冷槽循环到静电吸盘且通过传热流体回流管线而返回到冷槽以使来自静电吸盘的热负载启用冷槽;动作504,其包含通过将热传热流体从热槽导引到静电吸盘及传热流体回流管线来将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽;动作506,其包含在将热负载从冷槽切换到热槽之后,将保留于传热流体回流管线中的冷传热流体导引到暂时槽;动作508,其包含在适合过渡时间之后,导引热传热流体从热槽循环返回到热槽;动作510,其包含当热传热流体来回循环于热槽时,将传热流体从暂时槽排泄到冷槽;动作512,其包含通过将冷传热流体从冷槽导引到静电吸盘来将静电吸盘的热负载从热槽切换到冷槽;动作514,其包含在将热负载从热槽切换到冷槽之后,将传热流体回流管线中的热传热流体导引到暂时槽;动作516,其包含在适合过渡时间之后,导引冷传热流体从冷槽循环返回到冷槽;动作518,其包含当冷传热流体来回循环于冷槽时,将传热流体从暂时槽排泄到热槽;及动作520,其包含使动作504到518重复所要次数。
参考图4及图5,动作502包含使冷传热流体从冷槽循环到静电吸盘且通过传热流体回流管线返回到冷槽以使来自静电吸盘的热负载启用冷槽。动作502可基本上类似于上文参考图3所描述的动作302。在动作502期间,热侧上不存在来自静电吸盘106的热负载。
动作504包含通过将热传热流体从热槽导引到静电吸盘及传热流体回流管线来将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽。动作504可基本上类似于上文参考图3所描述的动作304。
动作506包含在将来自静电吸盘的热负载从冷槽切换到热槽之后,将保留于传热流体回流管线中的冷传热流体导引到暂时槽。例如,在将静电吸盘106的热负载从冷槽212切换到热槽232之后,传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134可填充冷传热流体。可在热传热流体的初始循环期期间的预定持续时间内将此管线中的冷传热流体导引到暂时槽260。通过非限制性实例,可打开阀238且可关闭阀239以将传热流体回流管线134中的传热流体导引到暂时槽260。在动作506期间,暂时槽260可至少部分填充冷传热流体。
动作508包含在适合过渡时间之后,导引热传热流体从热槽循环返回到热槽。通过非限制性实例,可打开阀239且可关闭阀238以将传热流体回流管线134中的流体导引到热槽232。
在一些实施例中,阀238及阀239可与温度指示器238及控制器270可操作连通。在一些此类实施例中,控制器270可经配置以响应于测量到温度指示器240附近的热传热流体的温度大于预定温度而将热传热流体导引到热槽232(即,打开阀239)。在其它实施例中,如果热槽232中的热传热流体与由温度指示器240测量的热传热流体之间的温差小于预定值,那么控制器270可经配置以打开阀239以将热传热流体导引到热槽232。通过非限制性实例,如果温差小于约10℃、小于约5℃或小于约2℃,那么控制器290可将热传热流体导引到热槽232而非暂时槽260。在其它实施例中,控制器270可经配置以在预定持续时间之后将传热流体回流管线134中的热传热流体导引到热槽232,在所述预定持续时间之后,来自静电吸盘106的热负载从冷侧切换到热侧。在一些实施例中,持续时间可介于1秒到约5秒之间、约5秒到约10秒之间、约10秒到约20秒之间或约20秒到约30秒之间。然而,本发明不受限于此且持续时间可取决于传热流体供应管线132及传热流体回流管线134的长度而较大。
动作510包含当热传热流体来回循环于热槽时,将传热流体从暂时槽排泄到冷槽。在将热传热流体导引到热槽232且暂时槽260不与传热流体回流管线134流体连通之后,可打开阀262以将暂时槽260中的冷传热流体导引到冷槽212。在一些实施例中,使暂时槽260中的冷传热流体重力供给到冷槽212。在其它实施例中,依一控制方式(例如约0.5L/min、约1.0L/min、约2.0L/min等等)(例如通过流量限制器)将冷传热流体泵送到冷槽212。在其它实施例中,在预定持续时间(例如约30秒、约1分钟、约2分钟等等)内从暂时槽260移除暂时槽260中的冷传热流体。由于在使暂时槽260中的冷传热流体流动到冷槽212时来自静电吸盘106的热负载启用加热及冷却设备130的热侧,所以静电吸盘106的温度不受冷传热流体从暂时槽260进入冷槽212影响且传热流体从其循环到静电吸盘106的槽不受影响。可从暂时槽260基本上完全移除来自暂时槽260的冷传热流体。
动作512包含通过将冷传热流体从冷槽导引到静电吸盘来将静电吸盘的热负载从热槽切换到冷槽。在一些实施例中,动作512基本上类似于上文参考图3所描述的动作310。
动作514包含在将热负载从热槽切换到冷槽之后,将传热流体回流管线中的热传热流体导引到暂时槽。例如,在将静电吸盘106的热负载从热槽232切换到冷槽212之后,传热流体供应管线132、静电吸盘106及传热流体回流管线134可填充热传热流体。可在冷传热流体的初始循环期期间的预定持续时间内将此管线中的热传热流体导引到暂时槽260。通过非限制性实例,可打开阀226且可关闭阀227以将传热流体回流管线134中的流体导引到暂时槽260。在动作514期间,暂时槽260可至少部分填充热传热流体。
动作516包含在适合过渡时间之后,导引冷传热流体从冷槽循环返回到冷槽。通过非限制性实例,可关闭阀226且可打开阀227以将传热流体回流管线134中的冷传热流体导引到冷槽212。
在一些实施例中,阀226及阀227可与控制器270可操作连通。在一些此类实施例中,控制器270可经配置以响应于测量到温度指示器228附近的冷传热流体的温度大于预定温度而将冷传热流体导引到冷槽212(即,打开阀227)。在其它实施例中,如果冷槽212中的冷传热流体与由温度指示器228测量的冷传热流体之间的温差小于预定值,那么控制器270可经配置以打开阀227以将冷传热流体导引到冷槽212。通过非限制性实例,如果温差小于约10℃、小于约5℃或小于约2℃,那么控制器270可经配置以将冷传热流体导引到冷槽212而非暂时槽260。在其它实施例中,控制器270可经配置以在预定持续时间之后将传热流体回流管线134中的冷传热流体导引到冷槽212,在所述预定持续时间之后,来自静电吸盘106的热负载从热侧切换到冷侧。在一些实施例中,持续时间可介于约1秒到约5秒之间、约5秒到约10秒之间、约10秒到约20秒之间或约20秒到约30秒之间。然而,本发明不受限于此且持续时间可取决于传热流体供应管线132及传热流体回流管线134的长度而较大。
动作518包含当冷传热流体来回循环于冷槽时,将暂时槽中的传热流体排泄到热槽。在将冷传热流体导引到冷槽212且暂时槽260不与传热流体回流管线134流体连通之后,可打开阀264以将暂时槽中的热传热流体导引到热槽232。在一些实施例中,使暂时槽260中的热传热流体重力供给到热槽232。在其它实施例中,以控制方式(例如约0.5L/min、约1.0L/min、约2.0L/min等等)(例如通过流量限制器)将热传热流体泵送到热槽232。在其它实施例中,在预定持续时间(例如约30秒、约1分钟、约2分钟等等)内从暂时槽移除暂时槽中的热传热流体。由于在使暂时槽260中的热传热流体流动到热槽232时来自静电吸盘106的热负载启用冷槽212,所以静电吸盘106的温度不受暂时槽260中的热传热流体进入热槽232(传热流体从其循环到静电吸盘106不受影响)影响。可从暂时槽基本上完全移除来自暂时槽260的热传热流体。
动作520包含使动作504到518重复所要次数。例如,可重复动作504到518,直到图案化半导体晶片及清洁工具100。
因此,可在冷槽212或热槽232的温度无大温变的情况下维持静电吸盘106的温度,因为具有基本上不同于冷槽212或热槽232中的传热流体的温度的温度的传热流体的缓冲容积未放置于此类槽上。另外,由于传热流体的缓冲容积存储于暂时槽中且在热负载远离冷槽212或热槽232时卸除到此冷槽212或热槽232,所以当热负载放置于槽上时,相应槽可不展现温度激变以增加静电吸盘106的传热效力。
尽管已将图1到图5描述为在蚀刻及清洁动作期间控制静电吸盘106的温度,但本发明不受限于此。在其它实施例中,可在任何过程中根据本文所描述的方法来控制室的温度,其中期望在相对较短持续时间内将室的温度控制于具有大于(例如)约50℃的温差的至少两个温度之间。通过非限制性实例,上述方法(例如方法300及方法500)可用于湿洗(例如使半导体晶片110暴露于(例如)RCA清洁过程)之后的升华干燥。在一些此类实施例中,来自静电吸盘106的热负载可在升华干燥期间启用冷槽212且来自静电吸盘106的热负载可在湿洗期间启用热槽232。
因此,在一些实施例中,一种用于处理半导体装置结构的系统包括工具,其包括室及所述室内的平台,所述平台经配置以在其上接收半导体装置结构。所述工具进一步包括与所述平台可操作连通且经配置以控制所述平台的温度的加热及冷却系统,所述加热及冷却系统包括:冷却系统,其包含经配置以收容冷传热流体的冷槽,所述冷槽经配置以与所述平台、传热流体供应管线及传热流体回流管线流体连通;加热系统,其包含经配置以收容具有比所述冷传热流体高的温度的热传热流体的热槽,所述热槽经配置以与所述平台、所述传热流体供应管线及所述传热流体回流管线流体连通;及至少一个暂时槽,其经配置以响应于将所述平台的热负载从所述冷却系统或所述加热系统中的一者切换到所述冷却系统或所述加热系统中的另一者而从至少所述传热流体回流管线接收至少一些所述冷传热流体或所述热传热流体。
因此,在至少一些其它实施例中,一种用于与用于处理半导体装置结构的工具一起使用的温度调节系统包括经配置以与处理工具的平台可操作连通的加热及冷却系统,所述加热及冷却系统包括:冷槽,其界定经配置以收容冷传热流体的容积,所述冷槽经配置以与所述平台流体连通;热槽,其界定经配置以收容热传热流体的容积,所述冷槽经配置以与所述平台流体连通;及传热流体回流管线,其经配置以与所述平台、所述冷槽、所述热槽、第一暂时槽及第二暂时槽中的每一者流体连通,所述第一暂时槽经配置以与所述冷槽流体连通,所述第二暂时槽经配置以与所述热槽流体连通。
因此,在一些实施例中,一种操作用于处理半导体装置结构的工具的方法包括:将工具的平台的热负载从加热及冷却设备的冷槽切换到所述加热及冷却设备的热槽,冷传热流体保留于所述冷槽与所述平台之间的传热流体管线中;当将热传热流体从所述热槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时,将保留于所述传热流体回流管线中的所述冷传热流体导引到与所述热槽流体连通的暂时槽;将所述热传热流体从所述传热流体回流管线导引到所述热槽;将所述平台的所述热负载从所述热槽切换到所述冷槽;当将所述冷传热流体从所述冷槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时,将保留于所述传热流体回流管线中的所述热传热流体导引到与所述冷槽流体连通的暂时槽;及将所述冷传热流体从所述传热流体回流管线导引到所述冷槽。
尽管已结合附图来描述特定说明性实施例,但所属领域的一般技术人员应认识到及了解,由本发明涵盖的实施例不受限于本文所明确展示及描述的实施例。确切来说,可在不背离由本发明涵盖的实施例的范围(例如下文将主张的范围,其包含合法等效物)的情况下对本文所描述的实施例进行许多添加、删除及修改。另外,来自揭示实施例的特征可与另一揭示实施例的特征组合,同时仍涵盖于本发明的范围内。
Claims (21)
1.一种用于处理半导体装置结构的系统,所述系统包括:
工具,其包括:
室;及
平台,其位于所述室内,所述平台经配置以在其上接收半导体装置结构;及
加热及冷却系统,其与所述平台可操作连通且经配置以控制所述平台的温度,所述加热及冷却系统包括:
冷却系统,其包含经配置以收容冷传热流体的冷槽,所述冷槽经配置以与所述平台、传热流体供应管线及传热流体回流管线流体连通;
加热系统,其包含经配置以收容具有比所述冷传热流体高的温度的热传热流体的热槽,所述热槽经配置以与所述平台、所述传热流体供应管线及所述传热流体回流管线流体连通;及
至少一个暂时槽,其经配置以响应于将所述平台的热负载从所述冷却系统或所述加热系统中的一者切换到所述冷却系统或所述加热系统中的另一者而从至少所述传热流体回流管线接收至少一些所述冷传热流体或所述热传热流体。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个暂时槽包括:
暂时槽,其与所述冷却系统相关联,所述暂时槽经配置以与所述传热流体回流管线及所述冷槽流体连通;及
另一暂时槽,其与所述加热系统相关联,所述另一暂时槽经配置以与所述传热流体回流管线及所述热槽流体连通。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个暂时槽包括经配置以与所述传热流体回流管线及所述冷槽及所述热槽中的每一者流体连通的单个暂时槽。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个暂时槽经配置以在所述热传热流体从所述热槽循环到所述平台、从所述平台循环到所述传热流体回流管线及从所述传热流体回流管线循环到所述热槽时将所述冷传热流体提供到所述冷槽。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个暂时槽经配置以在所述冷传热流体从所述冷槽循环到所述平台且返回到所述冷槽时将所述热传热流体释放到所述热槽。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述热传热流体及所述冷传热流体包括具有不同温度的相同材料。
7.根据权利要求1所述的系统,其中所述热传热流体经调配及配置以展现至少约70℃的温度且所述冷传热流体经调配及配置以展现约-70℃或更低的温度。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述热传热流体及所述冷传热流体包括氟碳化合物材料。
9.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括接近阀且与所述阀可操作连通的温度指示器,所述阀经配置以响应于在所述热传热流体从所述热槽循环到所述平台时测量到所述阀附近的所述传热流体的温度低于预定温度而使所述传热流体回流管线与所述至少一个暂时槽流体连通。
10.一种操作用于处理半导体装置结构的工具的方法,所述方法包括:
将工具的平台的热负载从加热及冷却设备的冷槽切换到所述加热及冷却设备的热槽,冷传热流体保留于所述冷槽与所述平台之间的传热流体管线中;
当将热传热流体从所述热槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时,将保留于所述传热流体回流管线中的所述冷传热流体导引到与所述热槽流体连通的暂时槽;
将所述热传热流体从所述传热流体回流管线导引到所述热槽;
将所述平台的所述热负载从所述热槽切换到所述冷槽;
当将所述冷传热流体从所述冷槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时,将保留于所述传热流体回流管线中的所述热传热流体导引到与所述冷槽流体连通的暂时槽;及
将所述冷传热流体从所述传热流体回流管线导引到所述冷槽。
11.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括重复将所述平台的所述热负载从所述冷槽切换到所述热槽、当将热传热流体从所述热槽导引到所述平台及从所述平台导引到所述传热流体回流管线时将保留于所述传热流体回流管线中的所述冷传热流体导引到与所述热槽流体连通的所述暂时槽、将所述热传热流体从所述热流体回流管线导引到所述热槽及将所述平台的所述热负载从所述热槽切换到所述冷槽。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述平台包括静电吸盘且所述方法进一步包括当将所述静电吸盘的所述热负载从所述冷槽切换到所述热槽及将所述热负载从所述热槽切换到所述冷槽时图案化所述静电吸盘上的半导体晶片。
13.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括当将所述平台的所述热负载从所述冷槽切换到所述热槽及将所述热负载从所述热槽切换到所述冷槽时湿洗所述平台上的半导体晶片。
14.根据权利要求10所述的方法,其中将保留于所述传热流体回流管线中的所述冷传热流体导引到与所述热槽流体连通的暂时槽及将所述热传热流体从所述热流体回流管线导引到所述热槽包括:
测量所述传热流体回流管线中的所述传热流体的温度;及
响应于检测到所述传热流体回流管线中的所述传热流体的所述温度与所述热传热流体的温度之间的差值小于约10℃而将所述热传热流体导引到所述热槽。
15.根据权利要求10所述的方法,其中将保留于所述传热流体回流管线中的所述冷传热流体导引到与热侧流体连通的暂时槽及将保留于所述传热流体回流管线中的所述热传热流体导引到与所述冷槽流体连通的暂时槽包括将所述冷传热流体及所述热传热流体导引到相同暂时槽。
16.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括在使所述冷传热流体从所述冷槽循环到所述平台及所述传热流体回流管线时从与所述热槽流体连通的所述暂时槽移除所述热传热流体。
17.根据权利要求10所述的方法,其中从与所述热槽流体连通的所述暂时槽移除所述热传热流体包括将所述热传热流体转移到所述热槽。
18.一种用于与用于处理半导体装置结构的工具一起使用的温度调节系统,所述系统包括:
加热及冷却系统,其经配置以与处理工具的平台可操作连通,所述加热及冷却系统包括:
冷槽,其界定经配置以收容冷传热流体的容积,所述冷槽经配置以与所述平台流体连通;
热槽,其界定经配置以收容热传热流体的容积,所述冷槽经配置以与所述平台流体连通;及
传热流体回流管线,其经配置以与所述平台、所述冷槽、所述热槽、第一暂时槽及第二暂时槽中的每一者流体连通,所述第一暂时槽经配置以与所述冷槽流体连通,所述第二暂时槽经配置以与所述热槽流体连通。
19.根据权利要求18所述的系统,其进一步包括与所述传热流体回流管线可操作连通的温度指示器,其中所述传热流体回流管线经配置以响应于在所述热传热流体从所述热槽循环时检测到所述传热流体回流管线中的传热流体的温度指示所述热传热流体而与所述第一暂时槽可操作连通。
20.根据权利要求18所述的系统,其中所述第一暂时槽经配置以在所述热传热流体从所述热槽循环到所述静电吸盘及从所述平台循环到所述热槽时与所述冷槽流体连通。
21.根据权利要求18所述的系统,其中所述处理工具包括蚀刻工具。
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---|---|---|---|---|
US12087601B2 (en) * | 2019-05-08 | 2024-09-10 | International Business Machines Corporation | Reducing line edge roughness and mitigating defects by wafer freezing |
CN113130279B (zh) * | 2019-12-30 | 2023-09-29 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 下电极组件、等离子体处理装置及其工作方法 |
US20210351021A1 (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for processing a substrate |
JP7493895B2 (ja) | 2021-08-20 | 2024-06-03 | Ckd株式会社 | 温度制御システム |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110284505A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-11-24 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for temperature control of a semiconductor substrate support |
US20130105081A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Fernando Silveira | Dual zone common catch heat exchanger/chiller |
CN103930843A (zh) * | 2011-11-15 | 2014-07-16 | 东京毅力科创株式会社 | 温度控制系统、半导体制造装置及温度控制方法 |
US20150053375A1 (en) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Noah Precision, Llc | Multi-loop temperature control system for a semiconductor manufacture process |
US20150176928A1 (en) * | 2012-07-20 | 2015-06-25 | Tokyo Electron Limited | Method of supplying temperature control fluid to temperature control system and storage medium |
KR101739369B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2017-05-24 | 주식회사 에프에스티 | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5667622A (en) | 1995-08-25 | 1997-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | In-situ wafer temperature control apparatus for single wafer tools |
US6026896A (en) | 1997-04-10 | 2000-02-22 | Applied Materials, Inc. | Temperature control system for semiconductor processing facilities |
US6822202B2 (en) | 2002-03-15 | 2004-11-23 | Oriol, Inc. | Semiconductor processing temperature control |
US7827930B2 (en) | 2004-01-26 | 2010-11-09 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for electroless deposition of metals onto semiconductor substrates |
US20070289732A1 (en) | 2004-03-11 | 2007-12-20 | Pillion John E | Apparatus for conditioning the temperature of a fluid |
KR100684902B1 (ko) | 2005-05-30 | 2007-02-20 | 삼성전자주식회사 | 온도 조절 장치 및 이를 가지는 기판 처리 장치, 그리고상기 장치의 온도를 제어하는 방법 |
KR100719225B1 (ko) | 2005-12-21 | 2007-05-17 | 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 | 반도체 제조 공정용 온도조절 시스템 |
JP5317424B2 (ja) | 2007-03-28 | 2013-10-16 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP4978928B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2012-07-18 | シーケーディ株式会社 | 温度制御装置 |
US20090126378A1 (en) | 2007-11-20 | 2009-05-21 | Hyun-Myung Oh | Chiller of etch equipment for semiconductor processing |
JP5390846B2 (ja) | 2008-12-09 | 2014-01-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング装置及びプラズマクリーニング方法 |
US8916793B2 (en) | 2010-06-08 | 2014-12-23 | Applied Materials, Inc. | Temperature control in plasma processing apparatus using pulsed heat transfer fluid flow |
JP5703038B2 (ja) | 2011-01-26 | 2015-04-15 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
US8809197B2 (en) | 2012-08-29 | 2014-08-19 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching apparatus and control method |
JP6088817B2 (ja) | 2012-12-25 | 2017-03-01 | 株式会社Kelk | 温度制御装置 |
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JP6093267B2 (ja) | 2013-08-09 | 2017-03-08 | 株式会社Kelk | 循環冷却加熱装置 |
KR101367086B1 (ko) | 2013-10-17 | 2014-02-24 | (주)테키스트 | 반도체 제조 설비를 위한 온도제어 시스템 |
US9034771B1 (en) | 2014-05-23 | 2015-05-19 | Applied Materials, Inc. | Cooling pedestal for dicing tape thermal management during plasma dicing |
KR20170039369A (ko) | 2015-10-01 | 2017-04-11 | 에스케이케미칼주식회사 | 이차전지용 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 이차전지 |
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-
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-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110284505A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-11-24 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for temperature control of a semiconductor substrate support |
CN102918641A (zh) * | 2010-05-24 | 2013-02-06 | 朗姆研究公司 | 用于半导体衬底支撑件的温度控制的装置和方法 |
US20130105081A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Fernando Silveira | Dual zone common catch heat exchanger/chiller |
CN103930843A (zh) * | 2011-11-15 | 2014-07-16 | 东京毅力科创株式会社 | 温度控制系统、半导体制造装置及温度控制方法 |
US20150176928A1 (en) * | 2012-07-20 | 2015-06-25 | Tokyo Electron Limited | Method of supplying temperature control fluid to temperature control system and storage medium |
US20150053375A1 (en) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | Noah Precision, Llc | Multi-loop temperature control system for a semiconductor manufacture process |
KR101739369B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2017-05-24 | 주식회사 에프에스티 | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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