本技术公开了一种实时散热卡盘装置及散热控制方法。卡盘装置包括依次层叠布置的盖板、流道部件和热管部件;流道部件的中央放置硅片,环形流道环绕硅片布置,环形流道上方覆盖有盖板;流道部件下方布置有热管部件,热管部件包括热管阵列,热管阵列沿行方向延伸到环形流道下方,热管阵列的有效传热区域覆盖硅片上表面的曝光区域。本发明有助于提高硅片在曝光工况下全局温度的稳定性与均匀性,有利于减小硅片热变形从而提高套刻精度。
背景技术
半导体产业是现代信息产业迅猛发展的核心推动力。半导体工艺集成电路制造流程涉及硅片制备、芯片制造、硅片测试与拣选、装配与封装、终测五个阶段。其中光刻是集成电路制造过程中的一道关键工艺,其利用光化学反应原理,通过曝光方式,将掩模版上已有的图形复制到涂胶的硅片表面。但是在曝光过程中曝光能量将沉积在硅片上引起温升,这不仅会影响光刻胶的性能,也会使得硅片发生热变形进而带来套刻误差;而对于浸没式光刻机,硅片上所沉积的部分热量将通过对流换热的方式传递至浸没液体,这将使得浸没液体产生垂向温度梯度从而引起光刻离焦,最终产生曝光缺陷。
关于上述问题,业界往往针对承载硅片的卡盘装置采取相关冷却措施对硅片进行散热处理。然而在进行曝光工序时,由于硅片上各曝光单元按照一定的顺序逐一被曝光,硅片上热量分布区域将随空间发生变化。这就对卡盘散热装置提出了相关要求,一方面需要对局部曝光域进行实时散热,另一方面非曝光域不能引入附加热干扰。以往采取的冷却措施诸如设置冷却流道进行水冷或安装半导体制冷片进行制冷等方法在实现局部实时散热功能时,往往需要设计复杂的流道、电路以及控制系统。更严重的是,这些散热措施应用的同时往往也会在硅片非曝光域引入额外冷量,从而加剧硅片温度分布的不均匀性与不稳定性,无法达到预期散热效果。
实现思路