用于控制半导体制造中的处理温度的方法
【专利摘要】本发明提供了用于控制半导体制造中的处理温度的方法。该方法包括检测配置为处理半导体晶圆的第一室中的温度。该方法还包括在第二室中产生热交换介质的流体以冷却第一室，第二室连接至第一室。该方法也包括根据第一室中的检测的温度，通过改变第一通风单元的覆盖面积来控制热交换介质的流体，第一通风单元允许热交换介质进入第二室。
【专利说明】
用于控制半导体制造中的处理温度的方法
技术领域
[0001]本发明的实施例涉及半导体制造，更具体地，涉及用于控制半导体制造中的处理温度的方法。
【背景技术】
[0002]半导体器件用于各种电子应用中，诸如个人计算机、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层和半导体材料层以及使用光刻图案化各个材料层以在材料层上形成集成电路(IC)和元件来制造半导体器件。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代1C，其中，每一代IC都具有比前一代更小和更复杂的电路。然而，这些进步已经增大了处理和制造IC的复杂度，并且为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似发展。
[0003]在半导体器件的制造期间，各种处理步骤用于在半导体晶圆上制造集成电路。朝着更小的器件尺寸和更高的密度不断演化中的一个困难因素是一致地形成预定误差窗口内的小临界尺寸的能力。例如，半导体部件尺寸常常经受光刻图案化和蚀刻之后的光学或电子计量校准以确保临界尺寸在可接受的限度内。
[0004]虽然现有的用于操作处理步骤的方法和器件对于它们的预期目的通常已经能够满足，但是它们不是在所有方面都已经完全令人满意。因此，期望提供用于半导体制造操作中的工艺控制的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供了一种用于控制半导体制造中的处理温度的方法，包括:检测配置为处理半导体晶圆的第一室中的温度;在第二室中产生热交换介质的流体以冷却所述第一室，所述第二室连接至所述第一室；以及根据所述第一室中的检测的温度，通过改变第一通风单元的覆盖面积来控制所述热交换介质的流体，所述第一通风单元允许所述热交换介质进入所述第二室。
[0006]本发明的另一实施例提供了一种用于处理至少一个半导体晶圆的方法，包括:检测配置为处理所述半导体晶圆的处理装置的第一室中的温度;确定所述第一室中的检测的温度是否已经达到处理温度；如果所述第一室中的检测的温度未达到处理温度，则通过改变第一通风单元的覆盖面积控制所述第一室中的温度增加的速率，所述第一通风单元允许热交换介质的流体进入所述处理装置以用于冷却所述第一室;如果所述第一室中的检测的温度已经达到处理温度，则将所述半导体晶圆发送至所述第一室内以用于处理。
[0007]本发明的又一实施例提供了一种用于处理至少一个半导体晶圆的处理装置，包括:第一室，配置为处理半导体晶圆；第二室，连接至所述第一室并且包括:通风单元，配置为允许热交换介质进入所述第二室;和排气端口，配置为从所述第二室去除所述热交换介质；风扇组件，配置为将所述热交换介质的流体驱动至所述第二室内；以及覆盖模块，配置为改变所述通风单元的覆盖面积。
【附图说明】
[0008]当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0009]图1是根据一些实施例的半导体制造中的处理装置的示意图。
[0010]图2是根据一些实施例的处理装置的覆盖模块的示意图。
[0011]图3是根据一些实施例的用于处理半导体晶圆的方法的流程图。
[0012]图4是根据一些实施例的示出具有全开进气单元的处理装置的第二室中的热交换介质的流场的不意图。
[0013]图5是根据一些实施例的示出具有全闭进气单元的处理装置的第二室中的热交换介质的流场的不意图。
[0014]图6是根据一些实施例的示出通风单元的覆盖面积相对于温度增加的速率的图。
[0015]图7是根据一些实施例的示出用于控制温度的处理装置的效率的图，其中，绘制了不同控制方法yl至y6中的TCP窗口的温度相对于已经处理的半导体晶圆的数量的图。
【具体实施方式】
[0016]以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0017]而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。应该理解，可以在方法之前、期间和之后提供额外的操作，并且对于方法的其他实施例，可以替换或消除描述的一些操作。
[0018]图1是根据一些实施例的用于在半导体制造中处理半导体晶圆5的处理装置I的示意图。在一些实施例中，处理装置I包括第一室11、晶圆保持工作台12、感应线圈、热电偶探针14、第二室15、风扇组件16、一个或多个覆盖模块17和控制器18。可以添加或省略处理装置I的元件，并且本发明不应受到实施例的限制。
[0019]在一些实施例中，第一室11是配置为实施等离子体蚀刻工艺的等离子体蚀刻室。在第一室11中，等离子体源是变压器耦合等离子体(TCP)源，其生成从半导体晶圆5去耦的高密度、低压等离子体118。
[0020]在一些实施例中，第一室11包括侧板111、介电板(或变压器耦合等离子体(TCP)窗口)112和底板113。侧板111连接至底板113并且远离底板113延伸。TCP窗口 112定位在第一室11的顶部上并且连接至侧板111。第一室11的内部110由侧板111、底板113和TCP窗口限定。TCP窗口 112包括石英材料或其他合适的材料。
[0021]在一些实施例中，在TCP窗口 112的中心处形成穿孔115。热电偶探针14定位在穿孔115中以检测TCP窗口 112的温度或第一室11的温度。然而，应该理解，可以对本发明的实施例作出许多变化和更改。热电偶探针14可以定位在第一室11中的任何合适的位置中。在一些其他实施例中，省略热电偶探针14。
[0022]在一些实施例中，感应线圈定位在TCP窗口 112上方。感应线圈可以包括平面螺旋线圈。如图1所示，在一些实施例中，感应线圈通过TCP窗口 112与等离子体118分隔开。感应线圈连接至RF电源(未示出)。可选地，匹配网络(未示出)可以连接在感应线圈和RF电源之间以用于匹配阻抗和增大效率。
[0023]在一些实施例中，晶圆保持工作台12设置在第一室11中生成的等离子体118下方。当半导体晶圆5定位在晶圆保持工作台12上时，晶圆保持工作台12用于在等离子体蚀刻工艺期间保持半导体晶圆5。
[0024]在一些实施例中，晶圆保持工作台12包括用于固定半导体晶圆5的静电卡盘(ESC)。晶圆保持工作台12可以连接至射频(RF)电源(未示出)以用于偏置半导体晶圆5，这在处理期间帮助将带电等离子体基或离子导向晶圆。可选地，匹配网络(未示出)可以可选择地连接在晶圆保持工作台12和RF电源之间。
[0025]在一些实施例中，处理装置I也包括用于在第一室11中提供气体的气体供应(未示出)和用于在第一室11中保持操作压力的真空系统(未示出)。在一些实施例中，处理装置I还包括定位在侧板111处并且围绕内部110的多个多极磁体。
[0026]第二室15连接至第一室11并且配置为使来自第一室11的热量消散。在一些实施例中，第二室15包括多个侧壁，诸如侧壁151和152以及顶壁153。侧壁151和152将第一室11连接至顶壁153。在一些实施例中，第二室15构建为完全封闭第一室11的TCP窗口 112。
[0027]如图1所示，内部150由侧壁151和152、顶壁153以及TCP窗口 112限定。内部150通过TCP窗口 112与第一室11的内部110隔离。然而，应该理解，可以对本发明的实施例作出许多变化和更改。在一些实施例中，第一室11的侧壁111的至少部分由第二室15围绕。侧壁111协同限定第二室15的内部150。
[0028]在一些实施例中，第二室15还包括多个通风单元，诸如通风单元154和155。通风单元154和155中的每个均包括多个孔以允许气体或空气通过自然对流效应进入第二室15的内部150。在一些实施例中，通风单元154和155定位在顶壁153处。然而，应该理解，可以对本发明的实施例作出许多变化和更改。可以根据热交换设计改变通风单元的数量和通风单元的位置。在一些实施例中，第二室15仅包括一个通风单元154。
[0029]在一些实施例中，第二室15也包括排气端口 156。排气端口 156配置为从第二室15的内部150去除空气或气体。在一些实施例中，排气端口 156定位在侧壁152处并且流体连接至气体处理装置3。气体处理装置3产生真空压力，从而使得来自第二室15的内部150的气体或空气被驱向气体处理装置3。在一些实施例中，控制构件157安装在排出端口 156中。控制构件157可以包括节流阀。通过由诸如电机的适当的工具调整节流阀上的阀构件的角度，调节从第二室15的内部150流出的排气的量。
[0030]风扇组件16配置为产生热交换介质至第二室15的内部150的流体。在一些实施例中，风扇组件16定位在侧壁151处。风扇组件16可以包括叶轮161和电机(图中未示出)以致动叶轮161的旋转。
[0031]应该理解，虽然在图1中示出的实施例中，排气端口156和风扇组件16分别位于第二室15的两个相对的侧壁151和152处，但是本发明不限于此。在一些实施例中，排气端口156和风扇组件16分别位于第二室15的两个相邻的侧壁处。在一些实施例中，省略风扇组件16。
[0032]对应于通风单元154和155安装覆盖模块17。如图2所示，在一些实施例中，每个覆盖模块17包括覆盖构件171和诸如电机的驱动工具172以致动覆盖构件171。覆盖构件171可以由选自包括PTFE、玻璃和膜的组的材料制成。在一些实施例中，每个覆盖模块17还包括两个导轨173以引导覆盖构件171的移动。在一些实施例中，覆盖构件171能够完全封闭相应的通风单元154和155。当通风单元154和155由覆盖构件171完全覆盖时，不允许气体或空气或者允许最小量的气体或空气进入第二室15的内部150。
[0033]参照图1，工艺控制器18配置为控制诸如气体流量、压力、室温度、功率和射频的各种参数以生成等离子体。这些参数可以根据特定应用所需的蚀刻工艺的类型而改变。在一些实施例中，提供控制器18以用于从热电偶探针14读取温度以及控制覆盖模块17。
[0034]半导体晶圆5可以由硅或其他半导体材料制成。可选地或额外地，半导体晶圆5可以包括诸如锗(Ge)的其他元素半导体材料。在一些实施例中，半导体晶圆5由诸如碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)或磷化铟(InP)的化合物半导体制成。在一些实施例中，半导体晶圆5由诸如硅锗(SiGe)、碳化硅锗(SiGeC)、磷砷化镓(GaAsP)或磷化镓铟(GaInP)的合金半导体制成。在一些实施例中，半导体晶圆5包括外延层。例如，半导体晶圆5具有位于块状半导体上面的外延层。在一些其他实施例中，半导体晶圆5可以是绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上锗(GOI)衬底。
[0035]半导体晶圆5可以具有各种器件元件。在半导体晶圆5中形成的器件元件的实例包括晶体管(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极结晶体管(B J T )、高压晶体管、高频晶体管、P沟道和/或η沟道场效应晶体管(PFET/NFET)等)、二极管和/或其他适用的元件。实施各种工艺以形成器件元件，诸如沉积、蚀刻、注入、光刻、退火和/或其他合适的工艺。
[0036]图3是根据一些实施例的示出用于在可控处理温度下处理至少一个半导体晶圆5的方法20的流程图。为了说明，将与图1、图2和图4中示出的示意图一起描述该流程图。对于不同的实施例，可以替换或消除描述的一些阶段。可以将额外的部件添加到半导体器件结构。对于不同的实施例，可以替换或消除描述的一些部件。
[0037]在一些实施例中，在处理半导体晶圆5期间产生热量，并且热量使得处理装置I的温度升高。增大的温度可以不利地影响半导体晶圆5的处理的结果。根据实验结果，在对TEOS层进行的等离子体蚀刻工艺中，每1°C温度的增加导致约0.7Α的每分钟的蚀刻速率的增加。此外，在对多晶硅层进行的等离子体蚀刻工艺中，每I°C温度的增加导致约1.96A的每分钟的蚀刻速率的增加。结果，对等离子体蚀刻器中的处理温度的精确控制的缺乏导致严重的处理困难并且产生晶圆的低良率。
[0038]为了克服上述问题，提供了控制半导体制造中的处理温度的方法20。在一些实施例中，方法20开始于操作21，其中，在处理半导体晶圆5之前检测处理室(诸如处理装置I的第一室11)的温度。
[0039]通过热电偶探针14检测第一室11的温度。在一些实施例中，检测第一室11的TCP窗口 112的温度。由于TCP窗口 112处的温度反映第一室11中的有效温度，所以监测TCP窗口 112的温度帮助理解在工艺中如何处理半导体晶圆5。因此，可以节约许多半导体晶圆5以降低成本。然而，应该理解，可以对本发明的实施例作出许多变化和更改。在其他实施例中，检测侧壁111或底壁113的温度。在一些实施例中，热电偶探针14使用穿过介电窗口 112安装的红外感测照相机以用于检测晶圆保持工作台12的顶面的温度。
[0040]可以在任何时间监测第一室11的温度，包括在半导体晶圆5的处理期间、在半导体晶圆5的处理之前或在半导体晶圆5的处理之后。在一些实施例中，在将半导体晶圆5发送至第一室11之前检测第一室11的温度，并且当将半导体晶圆5发送至第一室11时温度检测停止。
[0041]方法20继续至操作22，其中，实施分析以确定在第一室11中检测的温度是否等于处理温度。在一些实施例中，将来自热电偶探针14的检测的信号传输至控制器18，并且控制器18比较检测的信号与预存储的值以确定在第一室11中检测的温度是否达到处理温度。
[0042]在一些实施例中，处理温度是特定温度值。可选地，处理温度在温度范围内。如果检测的温度在温度范围内，则控制器18确定检测的温度达到处理温度。如果检测的温度超出温度范围，则控制器18确定检测的温度未达到处理温度。在一些实施例中，在第一室11中检测的温度可以高于或低于预设温度值约2°C至约4°C。选择温度范围，从而使得可以在不显著影响处理结果的温度范围内处理半导体晶圆5。
[0043]方法20继续进行操作23，其中，控制第一室11中的温度增加的速率。在一些实施例中，通过调节第二室15中的热交换介质的流体来控制温度增加的速率，以使第一室11中产生的热量消散。
[0044]参照图4，为了控制第一室11的温度，在第二室15中生成热交换介质的流体。在一些实施例中，热交换介质的流体31的部分通过风扇组件16流动至内部150内。此外，热交换介质的流体32和33的另一部分通过通风单元154和155流动至内部150内。来自通风单元154和155的热交换介质的流体32和33可以通过由气体处理装置3产生的真空压力被动引导至内部150内。热交换介质可以是第二室15外部的空气或诸如氦冷却气体的冷却气体。当热交换介质通过第二室15时，热量被带离第一室11，并且将第一室11冷却至较低的温度。
[0045]下面描述了根据一些实施例的用于调节第二室15中的热交换介质的流体的细节。
[0046]在一些实施例中，通过使用覆盖模块17，通过改变通风单元154和155的覆盖面积来调节热交换介质的流体。
[0047]例如，当在第一室11中检测的温度低于处理温度时，期望第一室11中的较高的温度增加的速率。如图4所示，为了增大温度增加的速率，控制至少一个覆盖模块17以完全打开相应的通风单元154和155以允许尽量多的气体或空气流动至内部150。由于来自风扇组件16的流体31立即与来自通风单元154和155的流体32和33交汇并且通过排气端口 156去除，所以仅从TCP窗口 112带走最少量的热量。因此在等离子体蚀刻工艺之后，第一室11的温度增加。
[0048]相反地，当在第一室11中检测的温度高于处理温度时，期望第一室11中的较低的温度增加的速率。如图5所示，为了减小温度增加的速率，控制至少一个覆盖模块17以完全关闭相应的通风单元154和155以不允许气体或空气或者允许最小量的气体或空气流动至内部150。由于来自风扇组件16的流体31在内部150均匀地传播并且在被排气端口 156去除之前在内部150停留较长的时间，所以从TCP窗口 112带走更多的热量。因此第一室11的温度降低。
[0049]应该注意，可以独立地控制覆盖模块17，从而使得通风单元154和155的覆盖面积可以不同。例如，通风单元154的50%的面积由相应的覆盖模块17覆盖，并且通风单元155的25%的面积由另一相应的覆盖模块17覆盖。
[0050]图6是根据一些实施例的示出通风单元的覆盖面积相对于温度增加的速率的图。如可以看到的，随着通风单元154和155的覆盖面积的增大，第一室11的温度增加的速率逐渐下降。
[0051]在一些实施例中，随着通过处理装置I处理的半导体晶圆5的数量增加，第一室11的温度增加的速率逐渐升高。为了控制第一室11的温度，从而使得该温度不超过温度范围，根据检测的温度动态地改变通风单元154和155的覆盖面积。
[0052]例如，在先前的半导体晶圆5的处理期间的通风单元154和155中的每个的覆盖面积大于在当前的半导体晶圆5的处理期间的通风单元154和155中的覆盖面积。结果，限制了第一室11的温度增加的速率，并且第一室11的温度受到控制，从而使得第一室11的温度保持在温度范围内。
[0053]在一些实施例中，通过改变排气的量来调节热交换介质的流体。在一些实施例中，通过改变由气体处理装置3产生的真空压力调整排气流。在较高的真空压力下，构建了第一室11中的温度增加的较高速率，反之亦然。可选地，可以通过改变安装在排气端口 156中的控制构件157的定位角度来调整排气的量。在控制构件157的较大打开比率下，可以从内部150去除更多的气体或空气，并且因此增大第一室11的温度增加的速率，反之亦然。
[0054]在一些实施例中，通过调整风扇组件16的功率来调节热交换介质的流体。当以较高的功率致动风扇组件16时，驱动更多的流体以使来自内部150的热量消散，并且因此第一室11的温度增加的速率减小。
[0055]在一些实施例中，根据检测的温度，通过来自控制器18的实时信号控制操作23。在一些实施例中，控制器18从光学传感器热电偶探针14接收信号，并且比较该信号与预存储的值，以及然后将信号发送至覆盖模块17、控制构件157、气体处理装置3或风扇组件16以增加或减少热交换介质的流体。
[0056]应该理解，用于调节上述热交换介质的流体的方法可以一起使用以设置第一室11的TCP窗口 112的期望处理温度或第一室11的平均温度。
[0057]例如，如图7所示，线y5表示通过两种不同的方法冷却的TCP窗口112的温度。其中一种方法包括动态地调整通风单元154和155的覆盖面积。另一种方法包括动态地调整从内部150去除的排气，其中，用为原始排气的量的X倍的量调整排气。在通过第一室11处理多个半导体晶圆5之后，TCP窗口 112的温度保持在基本上一致的温度。结果，在没有额外的昂贵的设备来加热或冷却第一室11的情况下实现了恒温的第一室11。
[0058]方法20继续进行操作24，其中，当检测的温度已经达到处理温度时，将半导体晶圆5发送至第一室11内并且通过第一室11处理。在一些实施例中，将半导体晶圆5及时装载到第一室11内，并且在正确的处理温度下立即处理半导体晶圆5。因此，增大了半导体晶圆5的生产量。
[0059]在一些实施例中，在去除先前处理的半导体晶圆5之后，将半导体晶圆5不断地发送至第一室11内以用于处理。同时，第一室11的温度增加的速率保持一致。在该情况下，当可以在不同温度下蚀刻半导体晶圆5的相同狭槽时，处理结果在可接受的范围内。
[0060]在一些实施例中，第一室11中的温度增加的速率最大化(例如，完全关闭第一通风单元和最大化排气真空压力)。然而，第一室11的温度仍高于期望的温度。在该情况下，在从第一室11去除半导体晶圆5和装载下一个半导体晶圆5期间设置转移空闲时间。在转移空闲时间期间，半导体晶圆在第一室11外部停留等待，直到第一室中检测的温度已经达到期望的温度。
[0061]如图7所示，线y6表示同时通过三种不同的方法冷却的TCP窗口 112的温度。除了用于线y5中表示的半导体晶圆5的狭槽的两种方法之外，在将每个半导体晶圆5装载至第一室11内之前，对半导体晶圆5设置转移空闲时间。如可以看到的，在通过第一室11处理多个半导体晶圆5之后，TCP窗口 112的温度稍微降低。结果，可以防止由于高温引起的半导体晶圆5中的元件的故障。
[0062]在一些实施例中，在第一室11中对半导体晶圆5实施等离子体蚀刻工艺。在等离子体蚀刻工艺期间，将半导体晶圆5固定在晶圆保持工作台12上。半导体晶圆5通常包括准备好用于诸如高密度等离子体蚀刻工艺的等离子体工艺的图案化的光刻胶层。
[0063]在一些实施例中，通过RF电源使感应线圈带电，并且感应线圈生成电场(未示出)。电场使得气体电离成离子、自由基和电子。带电电子由电场加速并且撞击气体分子，这使得气体分子离子化(例如，自由电子)。该工艺继续并且最终等离子体在第一室11内变得自持。
[0064]在一些实施例中，通过连接至RF电源的晶圆保持工作台12使半导体晶圆5电压偏置。因此，等离子体中包含的离子以基本上直角导向半导体晶圆5，从而使得可以在半导体晶圆5的未保护部分上实现高度各向异性蚀刻。
[0065]应该理解，第一室11可以由实施其他工艺而不是等离子体蚀刻的其他处理室替换。利用热交换介质的流体来控制处理室的温度的任何装置在实施例的精神和范围内。
[0066]提供了用于控制半导体制造中的处理装置的处理温度的机制的实施例。允许热交换介质进入以用于冷却的通风单元的覆盖面积是可调整的。结果，可以动态地和主动地控制工艺室中的温度增加的速率。半导体晶圆被适当地处理，并且具有更好的均匀性。此外，通过控制装置中的热交换介质的流体，可以在没有配备具有恒温部件的处理装置的情况下实现恒温的处理室。因此降低了制造的成本。
[0067]根据一些实施例，本发明提供了用于控制半导体制造中的处理温度的方法。该方法包括检测配置为处理半导体晶圆的第一室中的温度。该方法还包括检测配置为处理半导体晶圆的第一室中的温度。该方法也包括根据第一室中的检测的温度来控制热交换介质的流体。通过改变第一通风单元的覆盖面积来控制该流体，第一通风单元允许热交换介质进入第二室。
[0068]在上述方法中，其中，控制所述热交换介质的流体包括:如果所述第一室中的检测的温度高于处理温度，则减小所述第一通风单元的覆盖面积。
[0069]在上述方法中，其中，控制所述热交换介质的流体包括:如果所述第一室中的检测的温度低于处理温度，则增大所述第一通风单元的覆盖面积。
[0070]在上述方法中，其中，在所述第二室中产生所述热交换介质的流体包括产生真空压力以驱动所述热交换介质的流体流出所述第二室，并且所述方法还包括:根据所述第一室中的检测的温度，通过改变所述真空压力来控制所述热交换介质的流体。
[0071]在上述方法中，其中，在所述第二室中产生所述热交换介质的流体包括使用风扇组件以将所述热交换介质导入所述第二室内。
[0072]在上述方法中，还包括:通过改变第二通风单元的覆盖面积控制流入所述第二室的所述热交换介质的流体，所述第二通风单元允许所述热交换介质进入所述第二室，其中，所述第一通风单元的覆盖面积不同于所述第二通风单元的覆盖面积。
[0073]在上述方法中，其中，改变所述第一通风单元的覆盖面积包括使用覆盖模块以覆盖所述第一通风单元的部分。
[0074]根据一些实施例，本发明提供了一种用于处理半导体晶圆的方法。该方法包括检测配置为处理半导体晶圆的处理装置的第一室中的温度。该方法还包括确定第一室中的检测的温度是否已经达到处理温度。如果第一室中的检测的温度未达到处理温度，则通过改变第一通风单元的覆盖面积控制第一室中的温度增加的速率。第一通风单元允许热交换介质的流体进入处理装置以用于冷却第一室。如果第一室中的检测的温度已经达到处理温度，则将半导体晶圆发送至第一室内以用于处理。
[0075]在上述方法中，其中，改变所述第一通风单元的覆盖面积包括:如果所述第一室中的检测的温度高于处理温度，则减小所述第一通风单元的覆盖面积。
[0076]在上述方法中，其中，改变所述第一通风单元的覆盖面积包括:如果所述第一室中的检测的温度低于处理温度，则增大所述第一通风单元的覆盖面积。
[0077]在上述方法中，其中，控制所述第一室中的温度增加的速率包括:产生真空压力以驱动所述热交换介质的流体流出所述处理装置，以及根据所述第一室中的检测的温度改变所述真空压力。
[0078]在上述方法中，其中，控制所述第一室中的温度增加的速率包括:改变第二通风单元的覆盖面积，所述第二通风单元允许所述热交换介质的流体进入所述处理装置以用于冷却所述第一室。
[0079]在上述方法中，其中，控制所述第一室中的温度增加的速率包括:改变第二通风单元的覆盖面积，所述第二通风单元允许所述热交换介质的流体进入所述处理装置以用于冷却所述第一室，所述第一通风单元的覆盖面积不同于所述第二通风单元的覆盖面积。
[0080]在上述方法中，其中，改变所述第一通风单元的覆盖面积包括使用覆盖模块以覆盖所述第一通风单元的部分。
[0081]在上述方法中，还包括:将所述半导体晶圆保持在所述第一室外部等待一段时间，直到所述第一室中的检测的温度已经达到处理温度。
[0082]在上述方法中，还包括:在去除处理的半导体晶圆之后，不断地将另一半导体晶圆发送至所述第一室内以用于处理。
[0083]在上述方法中，其中，所述第一室配置为对所述半导体晶圆实施等离子体蚀刻工
-H-
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[0084]根据一些实施例，本发明提供了用于处理至少一个半导体晶圆的处理装置。该处理装置包括第一室和第二室。第一室用于处理半导体晶圆。第二室连接至第一室。第二室包括用于允许热交换介质进入第二室的通风单元和用于从第二室去除热交换介质的排气端口。处理装置还包括:风扇组件，配置为将热交换介质的流体驱动至第二室内。处理装置也包括:覆盖模块，配置为改变通风单元的覆盖面积。
[0085]在上述处理装置中，还包括:多个覆盖模块，其中，所述第二室包括多个通风单元，并且每个所述通风单元的覆盖面积由相应的覆盖模块独立地控制。
[0086]在上述处理装置中，还包括:热电偶探针，配置为检测所述第一室中的温度，并且根据所述第一室中的检测的温度，通过所述覆盖模块改变覆盖面积。
[0087]虽然详细描述了实施例及它们的优势，但应该理解，在不背离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，对本发明可作出各种变化、替代和修改。此外，本申请的范围不旨在限制于说明书中所述的工艺、机器、制造、物质组成、工具、方法和步骤的特定实施例。作为本领域的普通技术人员将容易地从本发明中理解，根据本发明，可以利用现有的或今后将被开发的、执行与在本发明所述的对应实施例基本相同的功能或实现基本相同的结果的工艺、机器、制造、物质组成、工具、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些工艺、机器、制造、物质组成、工具、方法或步骤包括它们的范围内。另外，每一个权利要求构成一个单独的实施例，且不同权利要求和实施例的组合都在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种用于控制半导体制造中的处理温度的方法，包括: 检测配置为处理半导体晶圆的第一室中的温度； 在第二室中产生热交换介质的流体以冷却所述第一室，所述第二室连接至所述第一室；以及 根据所述第一室中的检测的温度，通过改变第一通风单元的覆盖面积来控制所述热交换介质的流体，所述第一通风单元允许所述热交换介质进入所述第二室。2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述热交换介质的流体包括:如果所述第一室中的检测的温度高于处理温度，则减小所述第一通风单元的覆盖面积。3.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述热交换介质的流体包括:如果所述第一室中的检测的温度低于处理温度，则增大所述第一通风单元的覆盖面积。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二室中产生所述热交换介质的流体包括产生真空压力以驱动所述热交换介质的流体流出所述第二室，并且所述方法还包括: 根据所述第一室中的检测的温度，通过改变所述真空压力来控制所述热交换介质的流体。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二室中产生所述热交换介质的流体包括使用风扇组件以将所述热交换介质导入所述第二室内。6.根据权利要求1所述的方法，还包括: 通过改变第二通风单元的覆盖面积控制流入所述第二室的所述热交换介质的流体，所述第二通风单元允许所述热交换介质进入所述第二室，其中，所述第一通风单元的覆盖面积不同于所述第二通风单元的覆盖面积。7.根据权利要求1所述的方法，其中，改变所述第一通风单元的覆盖面积包括使用覆盖模块以覆盖所述第一通风单元的部分。8.—种用于处理至少一个半导体晶圆的方法，包括: 检测配置为处理所述半导体晶圆的处理装置的第一室中的温度； 确定所述第一室中的检测的温度是否已经达到处理温度； 如果所述第一室中的检测的温度未达到处理温度，则通过改变第一通风单元的覆盖面积控制所述第一室中的温度增加的速率，所述第一通风单元允许热交换介质的流体进入所述处理装置以用于冷却所述第一室； 如果所述第一室中的检测的温度已经达到处理温度，则将所述半导体晶圆发送至所述第一室内以用于处理。9.根据权利要求8所述的方法，其中，改变所述第一通风单元的覆盖面积包括:如果所述第一室中的检测的温度高于处理温度，则减小所述第一通风单元的覆盖面积。10.—种用于处理至少一个半导体晶圆的处理装置，包括: 第一室，配置为处理半导体晶圆； 第二室，连接至所述第一室并且包括: 通风单元，配置为允许热交换介质进入所述第二室;和 排气端口，配置为从所述第二室去除所述热交换介质； 风扇组件，配置为将所述热交换介质的流体驱动至所述第二室内；以及 覆盖模块，配置为改变所述通风单元的覆盖面积。
【文档编号】H01L21/67GK106098588SQ201510793715
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年11月18日
【发明人】蔡弦谦, 李昌盛, 张辅元, 林泓胤, 张文哲, 徐健彬
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司