应用于刻蚀工序的温度控制系统的制作方法

1.本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种应用于刻蚀工序的温度控制系统。


背景技术：

2.在半导体制造工艺的刻蚀工序中，温度是影响深沟槽的刻蚀形貌和工艺缺陷的重要参数，该刻蚀过程需要控制在一个较低的温度下，否则将有较大的几率导致刻蚀形貌角度过大，形成缺陷，降低了器件的可靠性。
3.参考图1，其示出了相关技术中提供的应用于刻蚀设备的温度控制仪的示意图。如图1所示，刻蚀设备的腔体111中设置有静电卡盘(electrostatic chuck，esc)112用于夹持和释放晶圆301，温度控制系统的导热管道(进口管道1231和出口管道1232)接入静电卡盘112中，通过其对晶圆301进行热传导，通过位于其箱体122内的仪表对通入导热管道的冷却剂进行控制。
4.相关技术中，为了降低导热管道的冷损，通常会在导热管道上包覆保温棉进行热隔绝，然而，保温棉无法完全包裹住管道的所有部位，空气中的水汽遇冷会在暴露的部位凝结成水，同时，在系统安装时由于保温棉易破损，在破损的部位也会产生冷凝水，降低了温度控制系统的温度传递效率，从而降低了其控温效率，且易造成箱体内设置的装置的损坏，安全性能较低。


技术实现要素：

5.本申请提供了一种温度控制系统，可以解决相关技术中提供的应用于刻蚀设备的温控系统温控效率较低且安全性能较低的问题。
6.一方面，本申请实施例提供了一种应用于刻蚀工序的温度控制系统，所述系统包括：
7.导热管道，所述导热管道接入刻蚀设备的静电卡盘中，其用于在所述刻蚀设备工作过程中通过通入其的冷却剂对所述静电卡盘上的晶圆进行热传导；
8.控制装置，所述控制装置设置于所述温度控制系统的箱体中，用于对通入所述导热管道的冷却剂进行控制；
9.所述箱体上设置有风机和开孔，所述风机和开孔用于在所述温度控制系统工作时，在所述箱体内产生流动的气体以对所述箱体内的环境进行干燥。
10.可选的，所述风机设置于所述箱体顶部。
11.可选的，所述开孔设置于所述箱体的侧部。
12.可选的，所述箱体中还接入有干燥空气(compress dry air，cda)管道，所述cda管道用于在所述温度控制系统工作时向所述箱体内通入cda气体。
13.可选的，所述控制装置包括冷却单元和流量控制单元；
14.所述冷却单元，用于将所述冷却剂导入所述导热管道；
15.所述流量控制单元，用于对所述冷却剂的流量进行控制。
16.可选的，所述冷却单元包括压缩机和泵，所述压缩机内存储有冷媒。
17.可选的，所述流量控制单元包括流量计、流量控制阀和热传感器；
18.所述流量计，用于测量冷却剂的流量；
19.所述热传感器，用于测量所述导热管道内的温度；
20.所述流量阀，用于根据所述热传感器和/或所述流量计的测量结果控制冷却剂的流量。
21.本申请技术方案，至少包括如下优点：
22.通过在应用于刻蚀工序的温度控制系统的箱体上设置风机和开孔，当温度控制系统工作时，在箱体内产生流动的气体以对箱体内的环境进行干燥，在一定程度上降低了箱体内部的产生冷凝水的几率，提高了系统的控温效率和安全性能。
附图说明
23.为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是相关技术中提供的应用于刻蚀设备的温度控制系统的示意图；
25.图2是本申请一个示例性实施例提供的应用于刻蚀设备的温度控制系统的示意图。
具体实施方式
26.下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
27.在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例提供的温度控制系统的示意图，该温
度控制系统可应用于刻蚀设备中，其包括：
31.导热管道(其包括进口管道2231和出口管道2232)，其接入刻蚀设备的静电卡盘212中，其用于在该刻蚀设备工作过程中通过通入其的冷却剂对静电卡盘212上的晶圆302进行热传导。
32.如图2所示，静电卡盘212设置于刻蚀设备的腔体211中，当刻蚀设备工作时，静电卡盘212上吸附有晶圆302，晶圆302在刻蚀过程中产生的热量被导热管道传递出去，从而实现对晶圆302进行降温的目的。
33.控制装置221，其设置于温度控制系统的箱体220中，其用于对通入导热管道的冷却剂进行控制。
34.可选的，控制装置211包括冷却单元和流量控制单元。冷却单元，用于将冷却剂导入导热管道；流量控制单元，用于对冷却剂的流量进行控制。
35.示例性的，冷却单元包括压缩机和泵，压缩机内存储的冷媒与导热管道中的冷却剂进行热交换，泵将冷却剂通过导热管道导入静电卡盘212中进行热传导。
36.示例性的，流量控制单元包括流量计、流量控制阀和热传感器，流量计用于测量冷却剂的流量，热传感器用于测量导热管道内的温度，流量阀用于根据热传感器和/或流量计的测量结果控制冷却剂的流量。其中，热传感器可设置于进口管道2231和出口管道2232中。
37.本申请实施例中，箱体220上设置有风机222和开孔223，风机222和开孔223用于在温度控制系统工作时，在箱体220内产生流动的气体以对箱体220内的环境进行干燥。可选的，风机222设置于箱体220的顶部，开孔223设置于箱体220的侧部。
38.综上所述，本申请实施例中，通过在应用于刻蚀工序的温度控制系统的箱体上设置风机和开孔，当温度控制系统工作时，在箱体内产生流动的气体以对箱体内的环境进行干燥，在一定程度上降低了箱体内部的产生冷凝水的几率，提高了系统的控温效率和安全性能。
39.在一个可选的实施例中，箱体220中还接入有cda管道224，其用于在温度控制系统工作时向箱体内220通入cda气体。示例性的，该风机222可以是正压风机(ffu)，温度控制系统工作时，由于箱体内220通入cda气体，从而使箱体220形成正压干燥的环境，进一步降低了箱体内部产生冷凝水的几率。
40.可选的，本申请实施例中，导热管道外壁包覆有保温棉。
41.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。