[发明专利]控制工件的温度的系统及方法

说明书

公开了一种用于在加工期间调制及控制工件的局部温度的系统及方法。所述系统使用具有一或多个壁的台板，所述一或多个壁在所述台板的顶面上界定多个分立的区。当工件安置于所述台板上时，形成多个隔室，其中每一隔室由所述工件的背面及所述台板的相应区界定。所述隔室中的每一隔室内的背面气体的压力可被单独地控制。背面气体的压力决定自所述工件传递至所述台板的热量的量。通过局部地调节背面气体的压力，所述工件的不同区可维持在不同温度。在某些实施例中，使用多个阀来控制流至所述隔室的流动速率。

技术领域

本揭示的实施例涉及用于在加工期间控制工件的温度的系统及方法，且更具体而言，涉及利用背面气体流量的变化来局部地控制所述工件温度的系统及方法。

背景技术

半导体元件的制造涉及多个分立的复杂工艺。一个此种工艺可为自工件移除材料的蚀刻工艺。另一工艺可为将材料沉积于工件上的沉积工艺。再一工艺可为其中将离子植入至工件中的离子植入工艺。

此外，在某些实施例中，总体半导体制造过程中的某些工艺可具有不均匀性。举例而言，例如化学机械抛光(chemical mechanical planarization，CMP)等某些工艺可以非均匀方式研磨工件，以使较多材料自所述工件的某些部分移除。

在某些实施例中，某些工艺可用于修正在制造过程早期中引入的不均匀性。举例而言，所述蚀刻工艺、所述沉积工艺或所述离子植入工艺可用于修正在早期工艺中引入的不均匀性。此外，这些工艺可用于补偿在后续工艺中引入的不均匀性。

在某些实施例中，这些工艺可因在工件的某些部分上进行加工的持续时间较长而变化。然而，也可使用其他机制。在某些实施例中，这些工艺可对工件的温度敏感。举例而言，在某些时间段中所加工的材料的量可基于工件的温度而变化。因此，通过改变工件温度，可使这些工艺不均匀。

然而，所述工件温度的精确控制并非不重要。由于工件及台板起到传播热量的作用，因而可能难以维持工件的两个邻近部分之间的温度梯度。

因此，若存在用于在加工期间控制工件的温度的系统及方法，则将有所助益。若所述工件上多个区的温度可独立控制，则也将较为有益。

发明内容

公开了一种用于在加工期间调制及控制工件的局部温度的系统及方法。所述系统使用具有一或多个壁的台板，所述一或多个壁在所述台板的顶面上界定多个分立的区。当工件安置于所述台板上时，形成多个隔室，其中每一隔室均为由所述工件的背面及所述台板的相应区所界定的闭合体积。所述隔室中的每一个中的背面气体的压力可被单独地控制。所述背面气体的压力决定自所述工件传递至所述台板的热量的量。通过局部地调节所述背面气体的压力，所述工件的不同区可维持于不同的温度。在某些实施例中，使用多个阀来控制流至所述隔室的流动速率。

在一个实施例中，公开了一种用于在加工期间控制工件的多个区的温度的系统。所述系统包括：台板，所述台板包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区，其中所述多个隔室中的每一个具有相关联的开口；多个管道，所述多个管道中的每一个分别与相应的开口连通；多个阀，每一个阀分别与所述多个管道中的相应一个管道连通且与背面气体供应系统连通；以及控制器，与所述多个阀连通，以独立地控制通过所述多个阀中的每一个的流动速率以维持所述多个隔室中的每一个内的压力，其中所述压力被选择以维持对应至相应隔室的所述工件的每一个区的温度。

在另一实施例中，公开了一种用于在加工期间控制工件的多个区的温度的系统。所述系统包括：台板，所述台板包括具有一或多个壁的顶面，所述一或多个壁界定多个分立的区，其中当工件安置于所述台板上时，所述多个分立的区形成多个隔室，每一隔室均对应于所述工件的区；背面气体供应系统；以及控制器，用以独立地调节自所述背面气体供应系统至所述隔室中的每一个的流动速率。