专利名称：一种用于集成电路晶圆烘焙的热板单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于集成电路晶圆烘焙的热板单元。
背景技术：
在大规模集成电路制造业中，人们通过光刻工艺把密集的电子线路刻到晶圆上。在这一工艺过程中通过热板来对晶圆进行烘焙处理。热板表面的温度均匀性是一个关键的技术指标。尤其是在前烘、后烘工序中热板表面的温度均匀性尤为重要。由于在工艺工程 中光刻胶在烘焙中所受的张力以及光刻胶中的化学物质对温度高度敏感，热板表面的温度均匀性将会对刻画到晶圆上的电子线路宽度产生很大的影响。所以一个加热时表面温度均匀一致的热板是保证大规模集成电路制造中光刻工艺质量的必要环节。同时随着集成电路集成度的加大，线宽的日益缩小，热板表面温度均匀性的提高也是在晶圆上光刻更加密集电子线路的需要。目前，用于单片晶圆烘焙的热板单元，一般采用在热板中放置电热丝来加热，通过热板表面的温度传感器控制温度。但是当温度越高时，根据热学原理这时热板表面向周围环境的热传导就越快。也就是说通过热板表面的热流密度越大，进而引起的热板表面的温度均匀性就越差。如果能减少热板单元的热流密度将会提高热板表面的温度均匀性。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的是提供一种减少热板单元热流密度的用于单片晶圆烘焙的热板单元。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是首先增加热板单元盖体的厚度，在热板单元盖体中嵌入热丝和温度传感器。热丝采用螺旋线方式排布，温度传感器安于接近盖体的下表面。在热板加热过程中应用温度控制器使盖体的温度传感器与热板的温度传感器保持相同温度。根据热学原理，热量在不同温度间传导。由于盖体与热板的相同温度，使得热板盖体与热板上表面之间几乎没有热量交换，所以极大的减少了两者间的热流密度。进而提高热板表面的温度均匀性。其中所述热板盖体的热丝及其排布应该尽量与热板的热丝及其排布相同，两者温度传感器也应该相同。具体为
一种用于集成电路晶圆烘焙的热板单元，包括热板单元盖体，在热板单元盖体内嵌设有热丝和温度传感器。所述盖体内嵌入的温度传感器设于盖体内接近盖体下表面的部位。所述在盖体内的温度传感器反映盖体下表面的加热温度。所述热板单元的热板内嵌设有热丝和温度传感器，热板内的温度传感器反映热板上表面的内热丝的加热温度；热板内的温度传感器设于热板内接近热板上表面的部位。所述热板单元还包括有一温度控制器，其信号输入端接有盖体内和热板内的温度传感器的反馈信号，温度控制器的控制输出端分别接至盖体内和热板内的控制回路；所述热板和盖体通过嵌入的热丝和温度传感器对目标温度进行分别控制。 所述热板单元盖体内嵌入的热丝与热板内嵌入热丝相同，热板单元盖体内嵌入的热丝排布方式和热丝间距与热板内嵌入热丝排布方式和热丝间距相同，形成面对称的结构；
热板单元盖体内嵌入的温度传感器与热板内嵌入的温度传感器用来通过温度控制器使两者保持相同温度。所述热丝在盖体和热板内部的排布方式为从中心向外缘逐渐延展的平面螺旋形、回字形或弓形中的一种或二种以上组合。本发明的有益效果是 I 本发明大大的降低了热板表面的热流密度，提高热板表面的温度均匀性。2.本发明改进部分具有易安装，易控制，成本低的特点。
图I本发明热板单元纵截面结构示意图。图中1热丝、2温度传感器、3热板单元盖体、4热板、5热板加热单兀壳体。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构及其工作原理作进一步详细说明。如图I所示，
一种用于集成电路晶圆烘焙的热板单元，包括热板单元盖体，在热板单元盖体内嵌设有热丝和温度传感器；所述盖体内嵌入的温度传感器设于盖体内接近盖体下表面的部位；在盖体内的温度传感器反映盖体下表面的加热温度。所述热板单元的热板内嵌设有热丝和温度传感器，热板内的温度传感器反映热板上表面的加热温度；热板内的温度传感器设于热板内接近热板上表面的部位。所述热板单元还包括有一温度控制器，其信号输入端接有盖体内和热板内的温度传感器的反馈信号，温度控制器的控制输出端分别接至盖体内和热板内的控制回路；所述热板和盖体通过嵌入的热丝和温度传感器对目标温度进行分别控制。所述热板单元盖体内嵌入的热丝特性与热板内嵌入热丝特性相同，热板单元盖体内嵌入的热丝排布方式和热丝间距与热板内嵌入热丝排布方式和热丝间距相同，形成面对称的结构；
热板单元盖体内嵌入的温度传感器与热板内嵌入的温度传感器用来通过温度控制器使两者保持相同温度。 所述热丝在盖体和热板内部的排布方式为回字形。热板烘焙加热单元主要通过嵌入热板中的热丝加热，通过靠近热板上表面的温度传感器来控制温度。根据热学原理，本发明，在晶圆烘焙的热板单元的盖体内嵌入与热板内特性及排布相同的热丝，并且也嵌入温度传感器与热板同步进行温度控制。这样的安排可以大大降低热板上表面的与外界环境进行热传导的热流密度。将会大大提高热板表面的温度均匀性。
本发明有效地克服了热板单元隔热不良的弊端，在集成电路晶圆的烘焙工艺中具 有较高的实用价值。
权利要求
1.一种用于集成电路晶圆烘焙的热板单元，包括热板单元盖体，其特征是在热板单元盖体内嵌设有热丝和温度传感器。
2.按照权利要求I所述热板单元，其特征在于 所述盖体内嵌入的温度传感器设于盖体内接近盖体下表面的部位。
3.按照权利要求I所述热板单元，其特征在于 所述在盖体内的温度传感器反映盖体下表面的加热温度。
4.按照权利要求1、2或3所述热板单元，其特征在于 所述热板单元的热板内嵌设有热丝和温度传感器，热板内的温度传感器反映热板上表面的加热温度；热板内的温度传感器设于热板内接近热板上表面的部位； 所述热板单元还包括有一温度控制器，其信号输入端接有盖体内和热板内的温度传感器的反馈信号，温度控制器的控制输出端分别接至盖体内和热板内的控制回路；所述热板和盖体通过嵌入的热丝和温度传感器对目标温度进行分别控制。
5.按照权利要求4所述热板单元，其特征在于 所述热板单元盖体内嵌入的热丝与热板内嵌入热丝相同，热板单元盖体内嵌入的热丝排布方式和热丝间距与热板内嵌入热丝排布方式和热丝间距相同，形成面对称的结构； 热板单元盖体内嵌入的温度传感器与热板内嵌入的温度传感器用来通过温度控制器使热板单元盖体下表面和热板上表面两者保持相同温度。
6.按照权利要求4所述热板单元，其特征在于 所述热丝在盖体和热板内部的排布方式为从中心向外缘逐渐延展的螺旋形、回字形或弓形中的一种或二种以上组合。
全文摘要
本发明公开一种用于集成电路晶圆烘焙的热板单元。根据热学原理，在晶圆烘焙的热板单元的盖体内嵌入与热板内特性及排布相同的热丝，同事嵌入温度传感器与热板同步进行温度控制。在热板单元的盖体内嵌入热丝和温度传感器。这样的安排可以大大降低热板上表面的与外界环境进行热传导的热流密度，提高热板表面的温度均匀性。
文档编号H05B3/28GK102781124SQ20111012046
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者刘伟军, 王靖震 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所