CN114675686B - 用于多腔室的温度控制系统以及温度控制方法 - Google Patents

用于多腔室的温度控制系统以及温度控制方法 Download PDF

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CN114675686B CN202210270038.5A CN202210270038A CN114675686B CN 114675686 B CN114675686 B CN 114675686B CN 202210270038 A CN202210270038 A CN 202210270038A CN 114675686 B CN114675686 B CN 114675686B
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

Abstract

本申请提供一种用于多腔室的温度控制系统以及温度控制方法,该温度控制系统包括:流体供应部,用于供应流体;多个腔室,用于通过所述流体对置于其中的半导体器件进行处理;至少一个第一温控单元,设置于多个腔室与流体供应部之间,并且用于将待导入各个腔室的流体控制为对应的工作温度;以及多个第二温控单元,设置于多个腔室的出口端,并且用于将导出各个腔室并待回流至流体供应部的流体控制为低于对应的工作温度的预设温度。

Description

用于多腔室的温度控制系统以及温度控制方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域。具体地,本申请涉及一种用于多腔室的温度控制系统以及温度控制方法。
背景技术
在半导体器件的制造工艺中,通常需要执行多次的刻蚀工艺,用于刻蚀工艺的刻蚀液的温度对刻蚀后的半导体器件的形貌以及形成的形貌的质量起到关键的作用。在实际制造工艺中,往往需要对待导入刻蚀腔室的刻蚀液进行加热以满足刻蚀所需的温度。
应当理解,该背景技术部分旨在部分地为理解该技术提供有用的背景,然而,这些内容并不一定属于在本申请的申请日之前本领域技术人员已知或理解的内容。
发明内容
本申请的一方面提供一种用于多腔室的温度控制系统,该温度控制系统包括:流体供应部,用于供应流体;多个腔室,用于通过所述流体对置于其中的半导体器件进行处理;至少一个第一温控单元,设置于所述多个腔室与所述流体供应部之间,并且用于将待导入各个腔室的所述流体控制为对应的工作温度;以及多个第二温控单元,设置于所述多个腔室的出口端,并且用于将导出各个腔室并待回流至所述流体供应部的流体控制为低于对应的所述工作温度的预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一入口端,其中,所述第一温控单元对应设置于所述腔室组共享的所述入口端。
在本申请的一个实施方式中,所述第一温控单元包括加热器和第一温度控制器,所述第一温度控制器用于将经由所述加热器加热并待导入各个腔室组的所述流体控制为彼此不同的工作温度。
在本申请的一个实施方式中,每个所述第一温控单元对应设置于每个所述腔室的入口端,并且所述第一温控单元用于将待导入各个腔室的所述流体控制为彼此不同的工作温度。
在本申请的一个实施方式中,每个所述第二温控单元对应设置于每个所述腔室的出口端,并且所述第二温控单元用于将导出各个腔室的所述流体控制为相同的所述预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述第二温控单元包括冷却器和第二温度控制器,所述第二温度控制器用于将导出各个腔室并经由各个所述冷却器冷却的所述流体控制为相同的所述预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一出口端,其中,每个所述第二温控单元对应设置于每个所述腔室组的所述出口端,并且所述第二温控单元用于将导出各个腔室组的所述流体控制为相同的所述预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述温度控制系统还包括:过滤单元,设置于所述流体供应部与所述第一温控单元之间,并且用于滤除待导入所述腔室的所述流体中的杂质。
本申请的另一方面还提供一种用于多腔室的温度控制方法,该方法包括:在多个腔室与流体供应部之间设置至少一个第一温控单元,以将从所述流体供应部导出并待导入各个腔室的所述流体控制为对应的工作温度,所述腔室放置有待所述流体处理的半导体器件;以及在所述多个腔室的出口端设置多个第二温控单元,以将导出各个腔室并待回流至所述流体供应部的流体控制为低于对应的所述工作温度的预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一入口端,其中,设置至少一个温控单元包括:在每个所述腔室组共享的所述入口端设置一个所述第一温控单元。
在本申请的一个实施方式中,所述第一温控单元包括加热器和第一温度控制器,其中,将从所述流体供应部导出并待导入各个腔室的所述流体控制为对应的工作温度包括:通过所述第一温度控制器将经由所述加热器加热并待导入各个腔室组的流体控制为彼此不同的工作温度。
在本申请的一个实施方式中,设置至少一个第一温控单元包括:在每个所述腔室的入口端设置一个所述第一温控单元,所述第一温控单元用于将待导入各个腔室的所述流体控制为彼此不同的工作温度。
在本申请的一个实施方式中,在所述多个腔室的出口端设置多个第二温控单元包括:在每个所述腔室的出口端对应设置一个所述第二温控单元,所述第二温控单元用于将导出各个腔室的所述流体控制为相同的所述预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述第二温控单元包括冷却器和第二温度控制器,其中,将导出所述腔室并待回流至所述流体供应部的流体控制为低于对应的所述工作温度的预设温度包括:通过所述第二温度控制器将经由所述冷却器冷却并待导入各个腔室的流体控制为相同的所述预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一出口端,其中,在所述多个腔室的出口端设置多个第二温控单元包括:在每个所述腔室组共享的所述出口端设置一个第二温控单元,所述第二温控单元用于将导出各个腔室组的所述流体控制为相同的所述预设温度。
在本申请的一个实施方式中,所述方法还包括:在所述流体供应部与所述第一温控单元之间设置过滤单元,并通过所述过滤单元将待导入所述腔室的所述流体进行过滤处理。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施方式的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更加明显。在附图中,
图1-图4为根据本申请的一些实施方式的用于多腔室的温度控制系统的示意图。
图5为根据本申请的一些实施方式的用于多腔室的温度控制方法的流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。
注意,说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”、“一些实施方式”等的引用指示所描述的实施方式可以包括特定特征、结构或特性,但是每个实施方式可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外,这些短语不一定是指相同的实施方式。此外,当结合实施方式描述特定特征、结构或特性时,无论是否明确描述,结合其他实施方式实现这种特征、结构或特性都将在相关领域技术人员的知识范围内。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性地”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有措辞(包括工程术语和科技术语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,除非本申请中有明确的说明,否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,而不应以理想化或过于形式化的意义解释。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。另外,除非明确限定或与上下文相矛盾,否则本申请所记载的方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序,而可以任意顺序执行或并行地执行。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。应当理解的是,在附图中,为了便于说明,已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在半导体器件的制造工艺中,例如在刻蚀工艺中,通常需要对待导入各个刻蚀腔室的刻蚀液进行加热以满足刻蚀所需的温度。发明人研究发现,在刻蚀完成之后,从各个腔室导出的刻蚀液往往温度差异较大,若将多个刻蚀腔室中处于不同温度的刻蚀液回收至同一储存罐容易导致储存罐储存的刻蚀液温度大幅升高,后续若腔室中的半导体器件需要较低温度的刻蚀液,该储存罐中的刻蚀液将无法满足要求,因此只能将不同温度的刻蚀液分别回收至不同的储存罐,从而无法实现不同温度的刻蚀液的统一回收和利用。
发明人研究还发现,加热器通常设置在储存罐的出口端或靠近储存罐的位置,在通过加热器对待导入刻蚀腔室的刻蚀液进行加热的过程中,通常只对加热器的出口端的刻蚀液的温度进行监测。而连通加热器和各个腔室的管路由于距离较长导致刻蚀液在运输过程中的热量损失较大,到达不同腔室的刻蚀液的温度与加热器出口端所监测的刻蚀液的温度有一定差别,监测得到的刻蚀液的温度将不能反映到达半导体器件表面的刻蚀液的温度。
在多个刻蚀腔室需要同一刻蚀温度的情况下,由于连通加热器和各个腔室的管路距离不一致,导致刻蚀液在运输过程中的热量损失有所差别,因此到达不同腔室的刻蚀液的温度有所不同,将不能满足上述同一刻蚀温度的需求,可能导致不同刻蚀腔室中的半导体器件经刻蚀形成的表面形貌有所差异,无法实现量产。
本申请的一些实施方式为应对上述至少一个问题,提出了一种用于多腔室的温度控制系统100,如图1所示,温度控制系统100包括:用于供应流体(例如,刻蚀液)的流体供应部110和多个用于放置待刻蚀液处理的半导体器件(未示出)的腔室(例如刻蚀腔室)150,可通过例如刻蚀液对半导体器件进行刻蚀处理,其中,流体供应部110与多个腔室可通过循环管路170连通。换言之,从流体供应部110供应的流体可通过循环管路170供应至多个腔室150,并且从多个腔室150导出的多余的刻蚀液可通过循环管路170回流传输至同一流体供应部110。
在一些示例中,上述腔室150例如还可为清洗腔室,清洗腔室可用于对放置于其中的半导体器件的表面进行清洗。对应地,流体供应部110供应的流体例如还可为清洗液。
示例性地,腔室150可采用耐腐蚀的材料制备或者腔室150的内壁可涂覆有耐腐蚀的涂层(例如,陶瓷涂层),以防止导入腔室150内的刻蚀液腐蚀腔室150的内壁。
示例性地,循环管路170可采用耐腐蚀的材料制备或者循环管路170的内壁可涂覆有耐腐蚀的涂层(例如,陶瓷涂层),以防止在循环管路170中传输的刻蚀液腐蚀循环管路170的内壁。
在一些示例中,温度控制系统100还包括至少一个第一温控单元140,第一温控单元140可设置于多个腔室150与流体供应部110之间。示例性地,第一温控单元140可用于将待导入各个腔室150的刻蚀液控制为对应的工作温度。可选地,第一温控单元140可设置于靠近多个腔室150的入口端的位置处。
在一些实施方式中,例如,在研究不同温度对刻蚀效果和刻蚀形貌的影响的实验中,可根据需要设置的温度将多个腔室150划分为多个腔室组,每个腔室组至少包括两个腔室150。在另一些实施方式中,例如,出于对第一温控单元140的温度控制能力以及第一温控单元140的数量设置的综合考虑,可将多个腔室150划分为多个腔室组,每个腔室组至少包括两个腔室150。示例性地,可通过第一温控单元140分别对导入各个腔室组的刻蚀液的温度进行控制。
在如图1所示的示例中,十二个腔室150可被划分为四个腔室组(例如腔室组151、腔室组152、腔室组153和腔室组154),其中,每个腔室组可包括三个腔室150。示例性地,温度控制系统100可包括四个与各个腔室组一一对应设置的第一温控单元140。示例性地,每个腔室组包括的三个腔室可共享同一入口端,第一温控单元140可对应设置于每个腔室组共享的入口端。
在一些示例中,第一温度控制器142可用于将待导入不同腔室组的刻蚀液控制为不同的工作温度。在一些示例中,每个第一温控单元140可包括加热器141和设置于加热器141的出口端的第一温度控制器142。可选地,加热器141可用于对流入第一温控单元140并待导入各个腔室组的刻蚀液进行加热。可选地,加热器141包括电磁加热器、红外线加热器、电阻加热器或蒸汽加热器中的一种。
可选地,在研究不同温度对刻蚀效果和刻蚀形貌的影响的实验中,第一温度控制器142可用于将经加热器141加热并待导入同一腔室组的刻蚀液加热为彼此相同的工作温度。可选地,第一温度控制器142还可用于将经加热器141加热并待导入不同腔室组的刻蚀液控制为彼此不同的工作温度。
继续参考图1,在例如批量生产的实际工艺中,第一温度控制器142还可用于将经加热器141加热并待导入各个腔室150的刻蚀液加热为彼此相同的工作温度。通过对腔室150进行如图1所示的分组,并将第一温控单元140与腔室组对应设置,可在满足温度控制的条件下尽可能减少第一温控单元140包括的例如加热器141和第一温度控制器142的数量。
应当理解的是,图1中所示出的腔室150的总数量以及每个腔室组包括的腔室的数量仅仅作为一个示例,可根据实际需要选择腔室的总数量以及对腔室组进行合理的划分,本申请对此不做限定。
在一些示例中,第一温度控制器142例如包括与计算机平台连接的第一温度传感器(未示出),可将第一温度传感器监测的实时温度上传至计算机平台。示例性地,计算机平台可根据第一温度传感器监测的温度对加热器141的功率和经过加热器141的刻蚀液的流量进行调节,从而对待导入各个腔室150的刻蚀液的温度进行控制。
示例性地,温度控制系统100还可包括多个流量控制阀(未示出),多个控制阀例如可设置于第一温控单元140的靠近入口端的位置。流量控制阀例如包括电动流量控制阀,可选地,可通过计算机平台获取的监测温度对多个电动流量控制阀进行控制,以对导入加热器141的刻蚀液的流量进行调节。
在另一些示例中,第一温度控制器142例如包括温度计(未示出),可通过温度计监测的数据对加热器141的功率进行调节。可选地,还可通过手动调节流量控制阀来对流经加热器141的刻蚀液的流量进行调节。
继续参考图1,温度控制系统100还包括过滤单元130,过滤单元130可用于滤除待导入各个腔室的刻蚀液中的杂质。可选地,过滤单元130可设置于流体供应部110与第一温控单元140之间。在一些示例中,过滤单元130还包括多个过滤子单元131,每个过滤子单元131与至少一个第一温控单元140对应设置。在如图1所示的示例中,经由每个过滤子单元131过滤处理的刻蚀液通过循环管路170分别导入两个第一温控单元140。
示例性地,温度控制系统100还可包括泵120,泵120可设置在流体供应部110和过滤单元130之间并用于使循环管路170内的刻蚀液循环流动。
本申请通过将第一温控单元140设置于靠近腔室150的入口端,缩短了连通第一温控单元140和腔室150的循环管路170的长度,并减少了流体在运输过程的热量损失,使得到达各腔室150的半导体器件表面的刻蚀液温度变化较小,从而通过第一温度控制器142监测的温度能够反映半导体器件表面的流体的温度,提高了第一温控单元140的温控能力。
另外,在多个腔室150需要同一刻蚀温度的情况下,由于连通第一温控单元140和各个腔室150的循环管路170的缩短,使得到达不同腔室的流体的温度几乎相同,从而在腔室150为刻蚀腔室的示例中,不同刻蚀腔室中的半导体器件经刻蚀形成的表面形貌能够保持一致。
在一些示例中,温度控制系统100还包括多个第二温控单元160。示例性地,多个第二温控单元160可设置于多个腔室150的出口端的位置。可选地,第二温控单元160可用于将导出多个腔室150并待回流至流体供应部110的刻蚀液控制为低于对应的工作温度的预设温度。
在一些示例中,每个第二温控单元160可包括冷却器(未示出)。可选地,冷却器可用于对导出各个腔室150的并待回流至流体供应部的刻蚀液进行冷却。示例性地,冷却器包括水冷式冷却器、空气冷却器或蒸发式冷却器中的一种。
在一些示例中,每个第二温控单元160还可包括设置于冷却器的出口端的第二温度控制器(未示出)。示例性地,第二温度控制器例如包括与计算机平台连接的第二温度传感器(未示出),可将第二温度传感器监测的实时温度上传至计算机平台。示例性地,计算机平台可根据第二温度传感器监测的温度对冷却器的冷却速率(例如,水冷式冷却器中水的流量)和经过冷却器的刻蚀液的流量进行调节,从而导出各个腔室150并待回流至流体供应部110的刻蚀液的温度进行控制。
示例性地,多个流量控制阀(例如,电动流量控制阀)还可设置于冷却器的靠近入口端的位置。可选地,可通过计算机平台获取的监测温度对该多个电动流量控制阀进行控制,以对导入冷却器的刻蚀液的流量进行调节。
在另一些示例中,第二温度控制器例如包括温度计(未示出),可通过温度计监测的数据对冷却器的冷却速率进行调节。可选地,还可通过手动调节流量控制阀来对流经冷却器的刻蚀液的流量进行调节。
继续参考图1,在一些示例中,第二温控单元160可与腔室150一一对应设置,其中,每个第二温控单元160可设置于对应的腔室150的出口端。可选地,第二温度控制器可用于将导出各个腔室150并经由冷却器冷却的刻蚀液冷却为相同的预设温度。
在一些示例中,每一第二温控单元160中的第二温度控制器还可用于将导出各个腔室150并经由冷却器冷却的刻蚀液控制为为具有预设的温度差异的预设温度。可选地,上述具有预设的温度差异的预设温度能够使得流体供应部110的刻蚀液温度上升有限,从而能够对导出流体供应部110的刻蚀液进行加热来达到腔室150所需的温度。
本申请的一些实施方式一方面通过设置第二温控单元160能够将不同温度的刻蚀液经冷却回收至同一流体供应部110,实现了不同温度的刻蚀液的统一回收和利用。另一方面,通过将第二温控单元160与腔室150一一对应设置能够较为容易地通过对冷却器的冷却速率的调节来对导出各个腔室150并待回流至流体供应部110的刻蚀液的温度进行控制,提高了第二温控单元160对刻蚀液的温度控制能力。
参考图2,出于对第二温控单元160的温度控制能力以及第二温控单元160的数量设置的综合考虑,可将多个腔室150划分为多个腔室组,每个腔室组至少包括两个腔室150。示例性地,可通过第二温控单元140分别对导出各个腔室组的刻蚀液的温度进行控制。
可选地,第二温控单元160可与腔室组(例如,腔室组151、腔室组152、腔室组153和腔室组154)一一对应设置。示例性地,每个腔室组包括的至少两个腔室150可共享同一出口端,第二温控单元160可对应设置于每个腔室组共享的出口端。
继续参考图2,在一些示例中,第二温控单元160中的第二温度控制器可用于将导出各个腔室组并经由冷却器冷却的刻蚀液控制为相同的预设温度。可选地,第二温度控制器还可用于将导出各个腔室组并待回流至同一流体供应部110的刻蚀液冷却为具有上述预设的温度差异的预设温度。
继续参考图2,在对第二温控单元160进行分组的一个示例中,工作温度控制单元140可与腔室组一一对应设置,从而能够在满足温度控制的条件下尽可能减少第一温控单元140和第二温控单元的数量。
参考图3,在对第二温控单元160进行分组的另一个示例中,第一温控单元140可与腔室150一一对应设置,例如,每一第一温控单元140可对应设置于每个腔室150的入口端从而能够在尽可能减少第二温控单元160的数量的前提下,较为容易地通过对加热器的功率的调节来对导入各个腔室150的刻蚀液的温度进行控制,提高了第一温控单元140对刻蚀液的温度控制能力。可选地,第一温控单元140的第一温度控制器142可用于将经加热器141加热并待导入各个腔室150的刻蚀液控制为彼此不同的工作温度。
参考图4,在第二温控单元160与腔室150一一对应设置的示例中,第一温控单元140同样可与腔室150一一对应设置,从而能够同时提高第一温控单元140和第二温控单元160对刻蚀液的温度控制能力。
本申请的另一些实施方式提供一种温度控制方法,以下将结合图1至图5对控制方法300进行详细描述。如图5所示,温度控制方法300包括操作S310,其中,可在多个腔室与流体供应部之间设置至少一个第一温控单元,以将从流体供应部导出并待导入各个腔室的流体控制为对应的工作温度,所述腔室用于放置待流体处理的半导体器件。
参考图1,可通过循环管路170将流体供应部110储存的流体(例如,刻蚀液)供应至各个腔室150。可选地,腔室150可用于放置待刻蚀液处理的半导体器件(未示出)。可选地,还可通过循环管路170将从多个腔室150导出的多余的刻蚀液回流传输至同一流体供应部110。
在一些示例中,可在流体供应部110与多个腔室150之间设置至少一个第一温控单元140。示例性地,第一温控单元140可用于将待导入各个腔室150的刻蚀液控制为对应的工作温度。可选地,第一温控单元140可设置于靠近多个腔室150的入口端的位置处。
在一些实施方式中,例如,在研究不同温度对刻蚀效果和刻蚀形貌的影响的实验中,可根据需要设置的温度将多个腔室150划分为多个腔室组,每个腔室组包括至少两个腔室150。在另一些实施方式中,例如,出于对第一温控单元140的温度控制能力以及第一温控单元140的数量设置的综合考虑,可将多个腔室150划分为多个腔室组,每个腔室组包括至少两个腔室150,进而可通过第一温控单元140分别对导入各个腔室组的刻蚀液的温度进行控制。
在如图1所示的示例中,12个腔室150可被划分为四个腔室组(例如腔室组151、腔室组152、腔室组153和腔室组154),其中,每个腔室组可包括三个腔室150。示例性地,第一温控单元140可与腔室组一一对应设置。示例性地,每个腔室组包括的三个腔室可共享同一入口端,第一温控单元140可对应设置于每个腔室组共享的入口端。
在一些示例中,第一温度控制器142可用于将待导入不同腔室组的刻蚀液控制为工作温度。在一些示例中,每个第一温控单元140可包括加热器141和设置于加热器141的出口端的第一温度控制器142。可选地,加热器141可用于对流入第一温控单元140并待导入各个腔室组的刻蚀液进行加热。
可选地,在研究不同温度对刻蚀效果和刻蚀形貌的影响的实验中,第一温度控制器142可用于将经加热器141加热并待导入同一腔室组的刻蚀液加热为彼此相同的工作温度。可选地,第一温度控制器142还可用于将经加热器141加热并待导入不同腔室组的刻蚀液控制为彼此不同的工作温度。
继续参考图1,在例如批量生产的实际工艺中,第一温度控制器142还可用于将经加热器141加热并待导入各个腔室150的刻蚀液加热为彼此相同的工作温度。通过对腔室150进行如图1所示的分组,并将第一温控单元140与腔室组对应设置,可在满足温度控制的条件下尽可能减少第一温控单元140包括的例如加热器141和第一温度控制器142的数量。
在一些示例中,第一温度控制器142例如包括与计算机平台连接的第一温度传感器(未示出),可将第一温度传感器监测的实时温度上传至计算机平台。示例性地,计算机平台可根据第一温度传感器监测的温度对加热器141的功率和经过加热器141的刻蚀液的流量进行调节,从而对待导入各个腔室150的刻蚀液的温度进行控制。
示例性地,可在循环管路170中设置多个流量控制阀(未示出),多个控制阀例如可设置于第一温控单元140的靠近入口端的位置。流量控制阀例如包括电动流量控制阀,可选地,可通过计算机平台获取的监测温度对多个电动流量控制阀进行控制,以对导入加热器141的刻蚀液的流量进行调节。
可选地,在对多个腔室进行分组的示例中,可对不同腔室组的加热器141的功率和经过加热器141的刻蚀液的流量进行调节,使得导入不同腔室组的刻蚀液的温度彼此不同。
在另一些示例中,第一温度控制器142例如包括温度计(未示出),可通过温度计监测的数据对加热器141的功率进行调节。可选地,还可通过手动调节流量控制阀来对流经加热器141的刻蚀液的流量进行调节。
继续参考图1,还可在流体供应部110与第一温控单元140之间设置过滤单元130,过滤单元130可用于滤除待导入各个腔室的刻蚀液中的杂质。在一些示例中,过滤单元130还包括多个过滤子单元131,可将每个过滤子单元131与至少一个第一温控单元140对应设置。在如图1所示的示例中,经由每个过滤子单元131过滤处理的刻蚀液通过循环管路170分别导入两个第一温控单元140。
示例性地,还可在流体供应部110和过滤单元130之间设置泵120,泵120可用于使循环管路170内的刻蚀液循环流动。
本申请通过将第一温控单元140设置于靠近腔室150的入口端,缩短了连通第一温控单元140和腔室150的循环管路170的长度,并减少了刻蚀液在运输过程的热量损失,使得到达各腔室150的半导体器件表面的刻蚀液温度变化较小,从而通过第一温度控制器142监测的温度能够反映半导体器件表面的刻蚀液的温度,提高了第一温控单元140的温控能力。
另外,在多个腔室150需要同一刻蚀温度的情况下,由于连通第一温控单元140和各个腔室150的循环管路170的缩短,使得到达不同腔室的刻蚀液的温度几乎相同,从而在腔室150为刻蚀腔室的示例中,不同刻蚀腔室中的半导体器件经刻蚀形成的表面形貌能够保持一致。
继续参考图5,温度控制方法300还包括操作S320,其中,可在多个腔室的出口端设置多个第二温控单元,以将导出各个腔室并待回流至流体供应部的流体控制为低于对应的工作温度的预设温度。
以刻蚀工艺为示例,可在多个例如刻蚀腔室的出口端的位置设置多个第二温控单元160。可选地,第二温控单元160可用于将导出多个刻蚀腔室并待回流至流体供应部110的刻蚀液控制为低于对应的工作温度的预设温度。
在一些示例中,每个第二温控单元160可包括冷却器(未示出)。可选地,冷却器可用于对导出各个腔室150的并待回流至流体供应部的刻蚀液进行冷却。示例性地,冷却器包括水冷式冷却器、空气冷却器或蒸发式冷却器中的一种。
在一些示例中,每个第二温控单元160还可包括设置于冷却器的出口端的第二温度控制器(未示出)。示例性地,第二温度控制器例如包括与计算机平台连接的第二温度传感器(未示出),可将第二温度传感器监测的实时温度上传至计算机平台。示例性地,计算机平台可根据第二温度传感器监测的温度对冷却器的冷却速率(例如,水冷式冷却器中水的流量)和经过冷却器的刻蚀液的流量进行调节,从而导出各个腔室150并待回流至流体供应部110的刻蚀液的温度进行控制。
示例性地,还可在冷却器的靠近入口端的位置设置多个流量控制阀(例如,电动流量控制阀)。可选地,可通过计算机平台获取的监测温度对该多个电动流量控制阀进行控制,以对导入冷却器的刻蚀液的流量进行调节。
在另一些示例中,第二温度控制器例如包括温度计(未示出),可通过温度计监测的数据对冷却器的冷却速率进行调节。可选地,还可通过手动调节流量控制阀来对流经冷却器的刻蚀液的流量进行调节。
回到图1,在一些示例中,可将第二温控单元160可与腔室150一一对应设置,例如,可在每个腔室150的出口端设置一个第二温控单元160。可选地,第二温控单元160可用于将导出各个腔室150并待回流至流体供应部110的刻蚀液冷却为相同的预设温度。可选地,每一第二温控单元160还可用于将导出各个腔室150并待回流至同一流体供应部110的刻蚀液冷却为具有预设温度差异的温度。上述相同的预设温度或具有预设温度差异的温度能够使得流体供应部110的刻蚀液温度上升有限,从而能够对导出流体供应部110的刻蚀液进行加热来达到腔室150所需的温度。
本申请的一些实施方式一方面通过设置第二温控单元160能够将不同温度的刻蚀液经冷却回收至同一流体供应部110,实现了不同温度的刻蚀液的统一回收和利用。另一方面,通过将第二温控单元160与腔室150一一对应设置能够较为容易地通过对冷却器的冷却速率的调节来对导出各个腔室150并待回流至流体供应部110的刻蚀液的温度进行控制,提高了第二温控单元160对刻蚀液的温度控制能力。
参考图2,出于对第二温控单元160的温度控制能力以及第二温控单元160的数量设置的综合考虑,可将多个腔室150划分为多个腔室组,每个腔室组包括至少两个腔室150,进而可通过第二温控单元160分别对导出各个腔室组的刻蚀液的温度进行控制。
可选地,第二温控单元160可与腔室组(例如腔室组151、腔室组152、腔室组153和腔室组154)一一对应设置。示例性地,每个腔室组包括的三个腔室可共享同一出口端,第二温控单元160可对应设置于每个腔室组共享的出口端。
继续参考图2,在一些示例中,第二温控单元160中的第二温度控制器可用于将导出各个腔室组并经由冷却器冷却的刻蚀液控制为相同的预设温度。可选地,第二温度控制器还可用于将导出各个腔室组并待回流至同一流体供应部110的刻蚀液冷却为具有上述预设温度差异的温度。
继续参考图2,在对多个腔室150进行分组的一个示例中,工作温度控制单元140可与腔室组一一对应设置,从而能够在满足温度控制的条件下尽可能减少第一温控单元140和第二温控单元的数量。可选地,可对不同腔室组的冷却器的冷却速率和经过冷却器的流体的流量进行调节,使得导出不同腔室组的流体的温度彼此不同。
参考图3,在对第二温控单元160进行分组的另一个示例中,第一温控单元140可与腔室150一一对应设置,例如,每一第一温控单元140可对应设置于每个腔室150的入口端从而能够在尽可能减少第二温控单元160的数量的前提下,较为容易地通过对加热器的功率的调节来对导入各个腔室150的刻蚀液的温度进行控制,提高了第一温控单元140对刻蚀液的温度控制能力。可选地,第一温控单元140的第一温度控制器142可用于将经加热器141加热并待导入各个腔室150的刻蚀液控制为彼此不同的工作温度。
参考图4,在第二温控单元160与腔室150一一对应设置的示例中,第一温控单元140可与腔室150一一对应设置,从而能够同时提高第一温控单元140和第二温控单元160对刻蚀液的温度控制能力。
如上所述的具体实施方式,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。应理解的是,以上仅为本申请的具体实施方式,并不用于限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.用于多腔室的温度控制系统,其特征在于,包括:
流体供应部,用于供应流体;
多个腔室,用于通过所述流体对置于其中的半导体器件进行处理;
至少一个第一温控单元,设置于靠近所述多个腔室的入口端的位置处,并且用于将待导入各个腔室的所述流体控制为对应的工作温度;以及
多个第二温控单元,设置于所述多个腔室的出口端,并且用于将导出各个腔室并待回流至所述流体供应部的流体控制为低于对应的所述工作温度的预设温度。
2.根据权利要求1所述的温度控制系统,其中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一入口端,其中,所述第一温控单元对应设置于所述腔室组共享的所述入口端。
3.根据权利要求2所述的温度控制系统,其中,所述第一温控单元包括加热器和第一温度控制器,所述第一温度控制器用于将经由所述加热器加热并待导入各个腔室组的所述流体控制为彼此不同的工作温度。
4.根据权利要求1所述的温度控制系统,其中,每个所述第一温控单元对应设置于每个所述腔室的入口端,并且所述第一温控单元用于将待导入各个腔室的所述流体控制为彼此不同的工作温度。
5.根据权利要求1所述的温度控制系统,其中,每个所述第二温控单元对应设置于每个所述腔室的出口端,并且所述第二温控单元用于将导出各个腔室的所述流体控制为相同的所述预设温度。
6.根据权利要求5所述的温度控制系统,其中,所述第二温控单元包括冷却器和第二温度控制器,所述第二温度控制器用于将导出各个腔室并经由各个所述冷却器冷却的所述流体控制为相同的所述预设温度。
7.根据权利要求1所述的温度控制系统,其中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一出口端,其中,每个所述第二温控单元对应设置于每个所述腔室组的所述出口端,并且所述第二温控单元用于将导出各个腔室组的所述流体控制为彼此相同的预设温度。
8.根据权利要求1所述的温度控制系统,其中,还包括:
过滤单元,设置于所述流体供应部与所述第一温控单元之间,并且用于滤除待导入所述腔室的所述流体中的杂质。
9.用于多腔室的温度控制方法,其特征在于,包括:
在靠近多个腔室的入口端的位置处设置至少一个第一温控单元,以将从流体供应部导出并待导入各个腔室的所述流体控制为对应的工作温度,所述腔室放置有待所述流体处理的半导体器件;以及
在所述多个腔室的出口端设置多个第二温控单元,以将导出各个腔室并待回流至所述流体供应部的流体控制为低于对应的所述工作温度的预设温度。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一入口端,其中,设置至少一个温控单元包括:
在每个所述腔室组共享的所述入口端设置一个所述第一温控单元。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一温控单元包括加热器和第一温度控制器,其中,将从所述流体供应部导出并待导入各个腔室的所述流体控制为对应的工作温度包括:
通过所述第一温度控制器将经由所述加热器加热并待导入各个腔室组的流体控制为彼此不同的工作温度。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,设置至少一个第一温控单元包括:
在每个所述腔室的入口端设置一个所述第一温控单元,所述第一温控单元用于将待导入各个腔室的所述流体控制为彼此不同的工作温度。
13.根据权利要求10所述的方法,其中,在所述多个腔室的出口端设置多个第二温控单元包括:
在每个所述腔室的出口端对应设置一个所述第二温控单元,所述第二温控单元用于将导出各个腔室的所述流体控制为相同的所述预设温度。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第二温控单元包括冷却器和第二温度控制器,其中,将导出所述腔室并待回流至所述流体供应部的流体控制为低于对应的所述工作温度的预设温度包括:
通过所述第二温度控制器将经由所述冷却器冷却并待导入各个腔室的流体控制为相同的所述预设温度。
15.根据权利要求10所述的方法,其中,所述多个腔室被划分为多个腔室组,每个所述腔室组包括的至少两个腔室共享同一出口端,其中,在所述多个腔室的出口端设置多个第二温控单元包括:
在每个所述腔室组共享的所述出口端设置一个第二温控单元,所述第二温控单元用于将导出各个腔室组的所述流体控制为相同的所述预设温度。
16.根据权利要求10所述的方法,其中,还包括:
在所述流体供应部与所述第一温控单元之间设置过滤单元,并通过所述过滤单元将待导入所述腔室的所述流体进行过滤处理。
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