[发明专利]热板结构

说明书

本发明提供一种热板结构，包括：热腔体，热腔体由底板、侧板以及加热顶板围成，热腔体内填充有液体传热介质；加热装置，用于对液体传热介质进行加热，藉由液体传热介质对加热顶板进行传热，以提高加热顶板的受热均匀性；以及顶板温度探测器，设置于加热顶板中，用以监测加热顶板的温度并反馈至控制器，控制器基于温度控制加热装置的发热功率。本发明通过在热板中间设计一个热腔体，热腔体充满液体传热介质，在该热腔体中设置加热线圈与温度控制器，通过线圈对液体传热介质加热后间接传热至加热顶板，可以使加热顶板的温度更加均匀，提高控制精度，使晶圆上的图形线宽更加均匀，提高工艺良率。

技术领域

本发明属于半导体制造设备设计领域，特别是涉及一种可有效提高加热热度均匀性的热板结构。

背景技术

光刻工艺及其相干技术是微电子机械系统(MEMS)加工工艺的重要构成部门。均胶以及烘焙是光刻工艺中不成缺少的一道儿工序，为提高胶层与硅片表面粘附能力，提高在接触式曝光中胶层与掩模版接触时的耐磨性能及不变胶层的感光灵敏度，通常采用烘箱或者加热板等加热装备对光刻胶进行干燥。烘箱加热由于速率慢、且加热易造成表面以及内部受热不均匀，效验欠佳，而加热板可有效提高胶层的厚度均匀性，且易于达到快速均匀烘焙等要求，加热板逐渐成为涂胶显影机台的重要组成部分。

热板在涂胶显影机起到了重要作用，例如：1、挥发光阻中的溶剂(热板温度不均匀影响胶膜的均匀性)2、增强光刻胶的粘附性以便在显影时光刻胶可以更好的粘附。3、缓和在旋转过程中光刻胶胶膜内的应力。4、防止光刻胶沾到设备上等。所以加热板的表面温度均匀性、温度控制的精密程度、温度上升速率等是选择加热板的首要性能指标思量。

目前热板主要采用线圈加热的方式，如图1所示，其主要结构是同时在热板101中设置加热线圈102及多个探测器，加热线圈102用以对热板进行加热，探测器用以探测热板的温度是否均匀，但该方式存在一定的缺陷，线圈102直接加热热板101，温度的均匀性较差，同时对于温度的变化控制的精度相对较低，以上缺陷容易引起工艺问题。加热线圈与热板接触直接加热，因线圈自身结构问题，线圈与线圈之间存在间距，产生的热量分布不均匀，热量延如图1中的箭头方向减弱，使热板受热不均匀，而热板温度不均匀，可能影响曝光后的化学放大反应，影响晶圆上图形线宽的均匀性，导致工艺问题。

基于以上所述，提供一种可有效提高热板受热均匀性的热板结构实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种热板结构，用于解决现有技术中热板受热均匀性不佳的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种热板结构，所述热板结构包括：热腔体，所述热腔体由底板、侧板以及加热顶板围成，所述热腔体内填充有液体传热介质；加热装置，用于对所述液体传热介质进行加热，藉由所述液体传热介质对所述加热顶板进行传热，以提高所述加热顶板的受热均匀性；以及顶板温度探测器，设置于所述加热顶板中，用以监测所述加热顶板的温度并反馈至控制器，所述控制器基于所述温度控制所述加热装置的发热功率。

优选地，所述液体传热介质充满所述热腔体，所述液体传热介质与所述加热顶板的底面无缝接触，以提高所述加热顶板的受热均匀性。

优选地，所述液体传热介质的沸点不低200℃。

进一步地，所述液体传热介质包括油类液体。

优选地，所述热板结构包括多个所述顶板温度探测器，多个所述顶板温度探测器均匀分布于所述加热顶板上并同时监测所述加热顶板的温度分布，所述控制器基于多个所述顶板温度探测器共同反馈的温度控制所述加热装置的发热功率。

优选地，所述热板结构还包括多个腔体温度探测器，均匀设置于所述热腔体内，用于监测所述液体传热介质的温度并反馈至所述控制器，所述控制器基于所述顶板温度探测器与所述腔体温度探测器的共同反馈控制所述加热装置的发热功率。