CN114594665B - 盘盖及其控制方法和烘烤设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盘盖，包括导流件、进气通道、排气通道、第一盘盖件、第二盘盖件和排气导流板；第一盘盖件和第二盘盖件的表面之间形成进气腔体，第二盘盖件的表面与排气导流板的凹槽形成排气腔体，使得气体经过所述进气通道和所述进气腔体进入晶圆所在区域；并使得挥发物从晶圆所在区域经所述排气腔体和所述排气通道排出。排气导流板能够增大排风吸力，改善排风的均匀性，有利于排出烘烤腔室内的挥发物。本发明还提供了一种盘盖的控制方法和应用该盘盖的烘烤设备。

Description

盘盖及其控制方法和烘烤设备

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种盘盖及其控制方法和烘烤设备。

背景技术

随着光刻技术要求的不断提高，对完成光刻工艺中各个工序的单元的要求也越来越高，烘烤单元在光刻工艺中，频繁出现。晶圆气象成底膜时需要烘烤，涂胶后需要软烘，曝光后需要烘烤，显影后需要硬烘。在光刻工艺中几乎每一步工艺后都需要进行烘烤，当然，烘烤目的都不一样，有的烘烤是为了释放涂胶过程中光阻的内应力，有的烘烤是为了提高显影过程中刻蚀和抵抗能力，有的烘烤是为了去除曝光后的驻波效应。但不管是以什么为目的的烘烤，在烘烤过程中，必须将挥发物排走。

公告号CN213545035U中国专利公开了一种盘盖，应用该种盘盖的烘烤设备的烘烤腔室内的排风能力不佳，烘烤产生的挥发物的排出效果不好。

因此，有必要开发一种用于晶圆烘烤设备的盘盖，以避免现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盘盖及其控制方法和烘烤设备，有利于将烘烤产生的挥发物排出。

为实现上述目的，本发明提供的盘盖，包括导流件、进气通道、排气通道、第一盘盖件、第二盘盖件和排气导流板；所述第一盘盖件、所述第二盘盖件和所述排风导流板自上而下顺序排列；所述导流件包括相互独立的进气导流腔和排气导流腔；所述进气导流腔和所述排气导流腔均两端开口；所述第一盘盖件上设置有进气开口，所述第二盘盖件上设置有排气开口；所述排气导流板上设有凹槽，所述凹槽内设有若干通孔；所述第二盘盖件与所述第一盘盖件之间留有间隙，相邻的表面之间形成进气腔体；所述第二盘盖件与所述排气导流板堆叠设置，所述凹槽的内壁与所述第二盘盖件的表面形成排气腔体；所述进气导流腔的一端通过所述进气开口与所述进气腔体内部相通，另一端与所述进气通道内部相通，使得气体经过所述进气通道、所述进气导流腔和所述进气腔体进入晶圆所在区域；所述排气导流腔的一端通过所述排气开口与所述排气腔体内部相通，另一端与所述排气通道内部相通，使得气体从晶圆所在区域经所述排气腔体、所述排气导流腔和所述排气通道排出。

本发明的所述盘盖的有益效果在于：第二盘盖件与排气导流板堆叠设置，通过在排气导流板上的凹槽和凹槽内的若干通孔，使凹槽的内壁与第二盘盖件的表面形成排气腔体，能够增大排风吸力，改善排风的均匀性，有利于排出烘烤腔室内的挥发物。

可选的，所述凹槽包括相互贯通的圆形型腔和若干沟槽，所述若干沟槽自所述排气导流板的中心区域径向延伸至边缘区域。其有益效果在于，有利于改善排风均匀性。

可选的，所述圆形型腔内设置有圆形凸台，所述圆形凸台上设置有轴向贯通所述排气导流板的中心孔，所述中心孔、所述圆形凸台和所述圆形型腔同心设置。其有益效果在于，有利于改善排风均匀性。

可选的，所述若干通孔沿所述若干沟槽的延伸方向等间距排列在所述若干沟槽内，靠近所述排气导流板的边缘区域的孔的尺寸大于靠近中心区域的孔的尺寸。其有益效果在于，有利于改善排风均匀性。

可选的，所述排气导流腔位于所述进气导流腔内部。其有益效果在于，有利于改善排风均匀性。

可选的，所述第一盘盖件包括第一顶盖和第一环形侧壁，所述第一环形侧壁固定于所述第一顶盖的边缘。

可选的，所述第二盘盖件包括第二顶盖和第二环形侧壁，所述第二环形侧壁固定于所述第二顶盖的边缘。

可选的，所述进气腔体包括所述第一顶盖与所述第二顶盖围成的空间和所述第一环形侧壁与所述第二环形侧壁围成的空间。

可选的，所述盘盖还包括加热装置，所述加热装置设置于所述第一盘盖件，以加热所述进气腔体内的气体。其有益效果在于，有利于提供恒温气流。

可选的，所述加热装置包括环形外壳和均匀分布于所述环形外壳内的加热丝。

可选的，所述盘盖还包括温度检测装置，所述温度检测装置与所述加热装置通讯连接，以控制所述加热装置，调节所述进气腔体内的气体温度。

可选的，所述盘盖还包括进气调节装置，所述进气调节装置设置于所述进气通道，以调整进入气体的流量。其有益效果在于：通过对进入气流的调节，便于控制晶圆所在区域的气压。

可选的，所述盘盖还包括排气调节装置，所述排气调节装置设置于所述排气通道，以调整排出气体的流量。其有益效果在于：通过对排出气流的调节，便于控制晶圆所在区域的气压。

本发明提供的一种盘盖的控制方法，使用上述盘盖，通过进气调节装置和排气调节装置使单位时间内进入晶圆所在区域的气体流量大于排出晶圆所在区域的气体流量，以保持所述晶圆所在区域处于正压状态。

本发明的所述盘盖的控制方法的有益效果在于：有利于排出烘烤腔室内的挥发物。

本发明提供的一种烘烤设备，具有上述盘盖。

本发明的所述烘烤设备的有益效果在于：有利于排出烘烤腔室内的挥发物。

附图说明

图1为本发明盘盖实施例的结构示意图；

图2为图1所示的盘盖的剖面结构示意图；

图3为图2所示的盘盖的部分结构的示意图

图4为图2所示的排气导流板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

本发明实施例提供了一种盘盖。

图1为本发明盘盖实施例的结构示意图；图2为图1所示的盘盖的剖面结构示意图；图3为图2所示的盘盖的部分结构的示意图；图4为图2所示的排气导流板的结构示意图。

本发明一些实施例中，参照图1、图2、图3和图4，所述盘盖包括导流件1、进气通道2、排气通道3、第一盘盖件4、第二盘盖件5和排气导流板6；所述第一盘盖件4、所述第二盘盖件5和所述排风导流板6自上而下顺序排列；所述导流件1包括相互独立的进气导流腔101和排气导流腔102；所述进气导流腔101和所述排气导流腔102均两端开口；所述第一盘盖件4上设置有进气开口，所述第二盘盖件5上设置有排气开口；所述排气导流板6上设有凹槽601，所述凹槽601内设有若干通孔602；所述第二盘盖件5与所述第一盘盖件4间留有间隙，相邻的表面之间形成进气腔体21；所述第二盘盖件5与所述排气导流板6堆叠设置，所述凹槽601的内壁与所述第二盘盖件5的表面形成排气腔体22；所述进气导流腔101的一端通过所述进气开口与所述进气腔体21内部相通，另一端与所述进气通道2内部相通，使得气体经过所述进气通道2、所述进气导流腔101和所述进气腔体21进入晶圆所在区域；所述排气导流腔102的一端通过所述排气开口与所述排气腔体22内部相通，另一端与所述排气通道3内部相通，使得气体从晶圆所在区域经所述排气腔体22、所述排气导流腔102和所述排气通道3排出。

具体的，参照图1、图2和图3，所述盘盖包括导流件1、进气通道2、排气通道3、第一盘盖件4、第二盘盖件5和排气导流板6；所述第一盘盖件4、所述第二盘盖件5和所述排风导流板6自上而下顺序排列，所述导流件1设置于所述第一盘盖件4的上方，所述进气通道2和所述排气通道3分别从所述导流件1的两个侧面连接所述进气导流腔101和所述排气导流腔102。

具体的，参照图2和图3，所述第一盘盖件4和所述第二盘盖件5外轮廓形状相似，两者均包括圆形板和环形侧壁；所述第一盘盖件4轮廓尺寸大于所述第二盘盖件5，使得所述第一盘盖件4能够覆盖所述第二盘盖件5；两者的相对位置固定，相邻圆形板和相邻的侧壁之间均留有间隙，该间隙形成所述进气腔体21。

具体的，参照图2和图3，所述导流件1内部的所述进气导流腔101一端通过所述第一盘盖件4的进气开口与所述进气腔21体相通，另一端与所述进气通道2相通，使气流能够从所述进气通道2经所述进气导流腔101进入所述进气腔体21，最终进入晶圆所在区域。

具体的，参照图2、图3和图4，所述第二盘盖件5和所述排气导流板6堆叠设置；所述排气导流板6上开设有凹槽601，所述凹槽601的内部与所述第二盘盖件5的表面之间形成所述排气腔体22，所述凹槽601底面设有若干通孔602。

具体的，参照图2、图3和图4，所述导流件1内部的所述排气导流腔102一端通过所述排气开口与所述排气腔体22相通，另一端与所述排气通道3相通，使晶圆所在区域的气体从所述若干通孔602进入所述排气腔体22，再经所述排气导流腔102，进入所述排气通道3。

本发明一些实施例中，参照图4，所述凹槽601包括相互贯通的圆形型腔6011和若干沟槽6012，所述若干沟槽6012自所述排气导流板6的中心区域径向延伸至边缘区域。

具体的，参照图4，所述凹槽601中心区域为一圆形型腔6011，所述若干沟槽6012自所述圆形型腔6011呈放射状直线延伸至边缘区域，所述若干沟槽6012与所述排气导流板6的侧壁留有一定距离，并不贯通。

本发明一些实施例中，参照图4，所述圆形型腔6011内设置有圆形凸台6013，所述圆形凸台6013上设置有轴向贯通所述排气导流板6的中心孔，所述中心孔用于气流流通；所述中心孔、所述圆形凸台6013和所述圆形型腔6011同心设置。

本发明一些实施例中，参照图4，所述若干通孔602沿所述若干沟槽6012的延伸方向等间距排列在所述若干沟槽6012内，靠近所述排气导流板6的边缘区域的孔的尺寸大于靠近中心区域的孔的尺寸。

具体的，参照图4，任意一条沟槽内设置有一排等间距布置的通孔，通孔形状为圆形；靠近所述排气导流板6的边缘区域的孔的直径大于靠近中心区域的孔的直径。

本发明一些实施例中，参照图2和图3，所述排气导流腔102位于所述进气导流腔101内部。

具体的，参照图2和图3，所述进气导流腔101位于所述排气导流腔102的外围，所述进气导流腔101截面形状为环形，所述排气导流腔102截面形状为圆形。

本发明一些实施例中，参照图2和图3，所述第一盘盖件4包括第一顶盖401和第一环形侧壁402，所述第一环形侧壁402固定于所述第一顶盖401的边缘。

本发明一些实施例中，参照图2和图3，所述第二盘盖件5包括第二顶盖501和第二环形侧壁502，所述第二环形侧壁502固定于所述第二顶盖501的边缘。

本发明一些实施例中，参照图2和图3，所述进气腔体21包括所述第一顶盖401与所述第二顶盖501围成的空间和所述第一环形侧壁402与所述第二环形侧壁502围成的空间。

本发明一些实施例中，参照图1和图3，所述盘盖还包括加热装置7，所述加热装置7设置于所述第一盘盖件4，以加热所述进气腔体21内的气体。

具体的，参照图1和图3，所述加热装置7呈环形结构，覆盖所述第一盘盖件4中心区域以外的表面，对第一盘盖件4下方的所述进气腔体21内的气体进行加热。

本发明一些实施例中，所述加热装置7包括环形外壳和均匀分布于所述环形外壳内的加热丝。

本发明一些实施例中，参照图1和图3，还包括温度检测装置8，所述温度检测装置8与所述加热装置7通讯连接，以控制所述加热装置7，调节所述进气腔体21内的气体温度。

具体的，参照图1和图3，所述温度检测装置8设置于第一盘盖件4的上表面；所述温度检测装置8包括接触式温度传感器用以检测温度；所述加热装置7包括控制部和加热部，所述控制部用以接收所述温度检测装置8的电信号，以控制所述加热部中的加热丝。

本发明一些实施例中，所述盘盖还包括进气调节装置，所述进气调节装置设置于所述进气通道2，以调整进入气体的流量。

具体的，所述进气调节装置包括气源和流量调节阀。

本发明一些实施例中，参照图1，所述盘盖还包括排气调节装置9，所述排气调节装置9设置于所述排气通道3，以调整排出气体的流量。

具体的，所述排气调节装置9包括流量调节阀。

本发明实施例提供了一种盘盖的控制方法。

本发明一些实施例中，使用所述盘盖，通过进气调节装置和排气调节装置使单位时间内进入晶圆所在区域的气体流量大于排出晶圆所在区域的气体流量，以保持所述晶圆所在区域处于正压状态。

具体的，所述进气调节装置包括气源和流量调节阀，所述气源向所述盘盖内提供气流，通过流量调节阀控制进入气体的流量；所述排气调节装置包括流量调节阀，通过流量调节阀控制排出气体的流量，以控制晶圆所在的工艺腔室内呈正压状态。

本发明实施例提供了一种烘烤设备，所述烘烤设备具有所述盘盖。

本发明一些实施例中，所述烘烤设备通过所述盘盖向晶圆所在的工艺腔室内补充恒温气体，并排出腔室内的挥发物。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (15)

1.一种盘盖，应用于烘烤晶圆的设备上，其特征在于，包括导流件、进气通道、排气通道、第一盘盖件、第二盘盖件和排气导流板； 所述第一盘盖件、所述第二盘盖件和所述排气导流板自上而下顺序排列； 所述导流件包括相互独立的进气导流腔和排气导流腔；所述进气导流腔和所述排气导流腔均两端开口； 所述第一盘盖件上设置有进气开口，所述第二盘盖件上设置有排气开口； 所述排气导流板上设有凹槽，所述凹槽内设有若干通孔；靠近所述排气导流板的边缘区域的孔的尺寸大于靠近中心区域的孔的尺寸； 所述第二盘盖件与所述第一盘盖件之间留有间隙，相邻的表面之间形成进气腔体； 所述第二盘盖件与所述排气导流板堆叠设置，所述凹槽的内壁与所述第二盘盖件的表面形成排气腔体； 所述进气导流腔的一端通过所述进气开口与所述进气腔体内部相通，另一端与所述进气通道内部相通，使得气体经过所述进气通道、所述进气导流腔和所述进气腔体进入晶圆所在区域； 所述排气导流腔的一端通过所述排气开口与所述排气腔体内部相通，另一端与所述排气通道内部相通，使得气体从晶圆所在区域经所述排气腔体、所述排气导流腔和所述排气通道排出。

2.根据权利要求1所述的盘盖，其特征在于，所述凹槽包括相互贯通的圆形型腔和若干沟槽，所述若干沟槽自所述排气导流板的中心区域径向延伸至边缘区域。

3.根据权利要求2所述的盘盖，其特征在于，所述圆形型腔内设置有圆形凸台，所述圆形凸台上设置有轴向贯通所述排气导流板的中心孔，所述中心孔、所述圆形凸台和所述圆形型腔同心设置。

4.根据权利要求2所述的盘盖，其特征在于，所述若干通孔沿所述若干沟槽的延伸方向等间距排列在所述若干沟槽内。

5.根据权利要求1所述的盘盖，其特征在于，所述排气导流腔位于所述进气导流腔内部。

6.根据权利要求1所述的盘盖，其特征在于，所述第一盘盖件包括第一顶盖和第一环形侧壁，所述第一环形侧壁固定于所述第一顶盖的边缘。

7.根据权利要求6所述的盘盖，其特征在于，所述第二盘盖件包括第二顶盖和第二环形侧壁，所述第二环形侧壁固定于所述第二顶盖的边缘。

8.根据权利要求7所述的盘盖，其特征在于，所述进气腔体包括所述第一顶盖与所述第二顶盖围成的空间和所述第一环形侧壁与所述第二环形侧壁围成的空间。

9.根据权利要求1所述的盘盖，其特征在于，还包括加热装置，所述加热装置设置于所述第一盘盖件，以加热所述进气腔体内的气体。

10.根据权利要求9所述的盘盖，其特征在于，所述加热装置包括环形外壳和均匀分布于所述环形外壳内的加热丝。

11.根据权利要求10所述的盘盖，其特征在于，还包括温度检测装置，所述温度检测装置与所述加热装置通讯连接，以控制所述加热装置，调节所述进气腔体内的气体温度。

12.根据权利要求1所述的盘盖，其特征在于，还包括进气调节装置，所述进气调节装置设置于所述进气通道，以调整进入气体的流量。

13.根据权利要求1所述的盘盖，其特征在于，还包括排气调节装置，所述排气调节装置设置于所述排气通道，以调整排出气体的流量。

14.一种盘盖的控制方法，其特征在于，使用如权利要求1至13中任一项所述的盘盖，通过进气调节装置和排气调节装置使单位时间内进入晶圆所在区域的气体流量大于排出晶圆所在区域的气体流量，以保持所述晶圆所在区域处于正压状态。

15.一种烘烤设备，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的盘盖。

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