TW200414366A - Thermal process station with heated lid - Google Patents

Description

200414366 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關特別地於微電子元件製造中使用的力口熱處 理站，其並與一加熱平台結合，一工作件係在該平台上接 文熱處理。更特定言之’本發明係有關於該等與一加勢平 台與一附加熱源結合的加熱處理站。 【先前技術】 衩數種產品製程需要精確地控制溫度過高以及溫度變 化。例如，微電子元件，諸如積體電路、平面顯示器、薄 膜讀寫頭（thin film heads)以及相似元件，其製程包括將一 些諸如光阻劑的材料層施加在一基板的表面上（諸如積體 兒路中的半導體晶圓）。特別地，於加工期間，光阻劑必需 經烘烤並接著加以冷卻用以將光阻劑之選定部分設定或變 硬。烘烤及冷卻㈣必需精確地㈣在精確無誤之溫度p 制範圍内，用以確保以良好精度正確地設定光阻劑之選; :分：包含精確無誤之溫度限制的其他產品與製程，包. 醫療產品及製程，該塑赶&人％ w β 枉忑1私包含樂物製備、儀器消毒、以2 生物工程學；加速壽命測該· 万法，射出成型作業；壓電； 件；照相軟片處理；材料沉積· & /、I私，諸如濺鍍及電鍍製程 械機械製造；噴墨列印；燦 λ、、、竹貧射，以及相似製程。 烘烤作業典型地包含將一工 * 作件加熱，上達一特定i 向、平衡溫度，並接著將工作 祛路队叩 維持在該特足平衡溫度 待、增一段限定時間。 典型地 加熱處理係藉由將一晶 圓安置在一加熱平台 200414366 上’π視為—烘烤平板，而完成。該 外殼的内却 ^ …、十板係包覆在一 σ ，因此加熱處理係在一與周圍隔離而& 、 的環境下進行。極為重要的是，涵”曰園二：到防護 到最終元件的品質。 不^备’並因而影響 加熱均勻性能夠以不同方式量化。一適合方法包 先’視情形而定，在涵蓋晶圓或平台之整個表面的數：代 表點處’測量晶圓’或是支撐晶圓的加熱平台的表面溫戶。 因而可計算最高與最低測量溫度之間的差異而得熱二 性。於-典型的規格對於此溫度變化的需纟’例如，不超 過些微的攝氏度數。當微電子元件變得越來越小時，對^ 持續微型化的強烈需求所帶動的趨勢，因而對於溫度均= 性規格進而變得更為嚴格。因此，對於熱均勻性持續地具 有進一步改良的需求。 ^ 〃 傳統地，複數之特性已與加熱處理站結合，為了增強加 熱均勻性。一方法包含改良加熱平台與其之相關元件之結 構及/或特性。另一方法包含改良用於監測及/或調整平台溫 度的溫度感應器與控制系統。尚有的另一方法包含增強加 熱處理站之外殼與其他元件的絕緣特性，有助於將加工室 與周圍環境熱隔離。 所有該等用於改良加熱均勻性的方法係為有益的，但仍 持續需求有更佳的加熱均勻性性能。 過去，加熱元件已層豐在一加熱處理站外殼之外部、頂 200414366 3表面上’例如外殼之蓋’為了加熱外殼並防止加工蒸氣 妖、°在加工至《内邵表面上。例如，FSI International，inc. 么司於平场銷售的含一加熱蓋的一加熱處理站，其係與其 、 ◦系列的集束型製程設備（tool clusters)結合。炊 而，加熱蓋所用之加熱元件係為一平坦、加熱薄片，其： 層登：蓋之—外部表面。此外，蓋結構包括-可交替系列 、由衣、。構所隔開之四相對平坦嵌板。如此界定的一蓋結 構，貫際上，具有三堆疊的充氣室在蓋之頂部處加熱器面 的整個表面區域盘苫下士 、 扣产、 農下万的加工罜之間構成至少三連續的 空氣，°目此’此特定的蓋結構提供小型，如有需求，直 接貝^通路用於將熱能由加熱器表面均勻一致地引導至 1加^咨下万的加工室。該僅有的用於將熱能由加熱器 引寸土加工—至又直接實體通路，係為配置最近於加熱元件 〈外周圍邊緣的外殼的外部側壁。再者，加熱元件係用以 防止加工室〈内邵蒸氣凝結，並非用以增強於加工室内部 待加工晶圓的加熱均勻性。 【發明内容】 本發明提供改1在—加熱平台上進行加工的—工作件之 溫度均勾性的方法及裝置。本發明係基於將加熱平台包覆 在铃附加熱源結合的外殼中，均句地輸出熱能進入配置 加熱平台的加工室中。於較佳的具體實施例中，此熱源係 配置在外殼之蓋中。此外’加熱蓋較佳地包括提供氣流路 k用以引入至加工室，及/或自加工室清除氣體的特性。就 光阻劑性能而言，II由使用該—位在外殼中，例如位在蓋 -10- 200414366 中^附加熱源提供改良的加熱均勾性，提供涵蓋於晶圓 之線寬控制及線均勻性。 日曰” 於本發明之一觀點中，一加埶處 …、恩理站包括一閉合加工室 以及一附加閉合室。一加熱平台 ~ J配置在孩閉合加工室内 並典型地具有一表面，於—加熱處理期間—工作件係 女置於其上。一附加熱源可配置在附加閉合室中，应加工 立熱傳導接觸。 於本發明之另一觀點中，一 …埏理站包括—外殼，其 係包括一加熱蓋總成以及一盥 ，、加-盍總成可閉合地嚙合的 μ外殼總成。加熱蓋總成包括—配置在—蓋室内部的教 源。熱源典型地具有一加熱器表面，並可配置在蓋室内部: 錢加熱器表面係與加工室熱接觸。位在外殼中的一加工 至典型地至少部分藉由加熱蓋總成與底部外殼總成加以界 足。一加熱平台可配置在加工一 1丨万；一加熱處理期間·， 一工作件係可被支撐在該加熱平台上。 於本發明之另一觀點中，-加熱處理站包括—加… 成、一泯邵外殼總成、一加工室、一 广 至 入口无軋系統以及一 排出无氣系統。加熱蓋總成能夠覆 <此刃復1底部外殼總成，而加 工罜典型地至少部分由底部外 由χ … 卜“成所界疋。加熱蓋總成 中入口及排出充氣系統的至少 . ^约包括一氣流路 偟與加工罜作流體連通。至 乂入口及排出充氣系統可且 有複數之徑向流動通道。於一且 八 具把貝她例中，該等徑向流 動通道在尺寸上係彼此不同， ^ ^煞此自加熱蓋總成傳遞 土加工室的一均勻性特性。 87303 200414366 —較佳地’當一熱源係配置在本發 蓋之-室中時’該室在熱源的— σ熱處理站的― 空間。 …面上方具有-頂部 於本發明之另—觀點中，提供於 工作件之加熱均勻性的 ”、、“里期間改良— 提供一且右^ 咸万法包括以下步妒.η 第：力::Γ弟一加熱表面的第1源，2)提二 乐-加滅表面的第二熱源，其中第—鱼〜、-具有- 此相對，以及3)於加熱處理之至小—Γ呆—加熱表面係彼 配置在第-與第二相對加熱表面^部分期間，將工作件 【實施方式】 以下所說明之本發明的具體實施 或是將本發明限制在以下詳細說 ：-為徹底的 上。當然該等具體實施例係經選定並戈明的精確形式 藝之人士可察知並瞭解本發明之=務因此熟知此技 本發明之原理可與廣泛的不同類型之加熱單元么士人 中在製造微電子元件的一或更 、。口，/、 理-或更多的微電子工作件。例需均勾地加熱處 地與在該等工作件上形成圖案:二=之原理可容易 禾圖衣化光阻劑之製稆由 所用的任一類型引動或烘烤站結合。 為了說Θ “明進一步地相關於圖1至5中所示一較佳 的加熱處理站10舉例說明。此加熱處理站1〇及其之加敎單 ==按尺寸製作’用以操作具寬廣的尺寸範圍的 =子/括該等在_厘米及3GG厘米半導體晶圓 基板上構成的元件。如圖所示加熱處理站⑺係支撐在包 87303 -12 - 200414366 括q件1 8的支撐板丨6上，有助於加熱處理站丨〇模組化地安 裝入，用於製造微電子元件的一集束型製程設備的模組箱 中，諸如 FSI International，Inc·，Chaska，MN公司以及 Allen， tx所販售的P0LARIS⑧25〇〇或p〇LARIS⑧3〇〇〇系列的集束 型製程設備。儘管在該等集束型製程設備中有利地使用作 為加為處理站，但加熱處理站1 0可配置作為一單獨系 統，其中加熱處理站10可任選擇地以及支撐板16與滑件Ιδ 係受支撐並包裝進一適合的外殼中（未顯示）。 除了加熱單兀丨2本身及滑件18之外，附加的專屬加熱處 =站兀件亦係支撐在支撐板16上。此元件包括，例如，一 揚昇馬達20以及相配合的齒輪箱22於處理#月間使㈤，用以 開啟及閉合加熱單元12用於負載、卸載、校正、保養或相 似作業。亦配置專屬的加熱處理站電子裝置％。該等電子 裝置26包括硬體與軟體元件。包括具有目前以舰細⑧ 两標作商業販“集束型製程設備的專屬加熱處理站元 件，係為該在加熱處理站10中所用之支撐元件類型的代表 性兀件。與加熱處理㈣結合的加熱處理站元件包括一歧 官總成28或相似元件’有助於控制供給及/或移除加敎處理 站10所用之真空、加工氣體以及加工蒸氣。 加熱單元12具有一外殼3〗，你，、，、、 匕又31係以一展邵外殼總成32以及 一加熱蓋總成46所構成。至少部分藉由底部外殼總成32盘 加熱盖總成46所界定的内部容積，係界定出—加工室Μ。 夕卜㈣具有-開啟形式（未顯示）以及—閉合形式（如圖⑴ 中取佳地顯示)。於閉合形式中，底部外殼總成32之輪緣36 87303 -13 - 200414366 工 加 嚙 充 與加熱蓋總成46之輪緣47嚙合’用以構成一密封件將加 室34與㈤圍環境隔_。為有助於增強此環境密封作用， 熱蓋總成46係向下偏壓，用以增強輪緣36及47之間的 合。於開啟形式中’底部外殼總成32及加熱蓋總成如係 分地隔開，用以提供進出加工室34的通道。 如為所需，可將任一適合的元件用在開啟及閉合外殼 3 1為了說明，藉由揚昇馬達20與齒輪箱22，其係藉由一 通合的傳動機構（未顯示），例如一傳動鏈、傳動皮帶或相似 元件與揚昇機構24結合，提供外殼總成32與加熱蓋總成46 之間的相對移動。為閉合外殼31，揚昇馬達2〇、齒輪箱“ 以及傳動機構係用以引動揚昇機構24，俾便升高底部外殼 總成32，因此輪緣36與輪緣47嚙合。為開啟外殼31，揚昇 馬達20、齒輪箱22以及傳動機構係用以引動揚昇機構24， 俾便降低底邵外殼總成32，因此輪緣36與輪緣47係充分地 为開，用以提供進入加工室3 4的所需排出口。 一加熱平台3 8係配置在加工室34内部。於加熱處理期 間’ 一晶圓3 3係被支撐在加熱平台3 8的上方，致使來自加 為平台3 8的熱能係有效地傳遞至晶圓3 3。加熱平台3 8包括 傳統式提升插銷通道42，當底部外殼總成32降低時，晶圓 提升插銷43突出穿過該通道（亦即，外殼3丨係為開啟）。提升 插銷43係在底部外殼總成32升高時，抽回進入提升插銷通 道42(亦即，外殼31係為閉合）。 隆凸44(亦為所熟知的近接插銷）係配置在加熱平台38之 頂邵表面39上，因此在晶圓33之底侧45與加熱平台38之頂 87303 -14- 200414366 部表面39之間具有—小間隙4丨。此間隙41係有助於減少假 若晶圓33與加熱平台38之間完全表面接觸，所發生的晶圓 33之底側45上的污染。然而，間隙41係夠小，因此晶圓33 係維持與加熱平台38熱接觸。於加工室34内部，介於晶圓 3 3與加熱盖總成46之間具有一頂隙4〇。來自加熱蓋總成46 的熱能’大體上係藉由加熱蓋總成46經由蓋總成結構傳導 進入此頂隙40，以下將詳加說明。 如圖1至5中所示，本發明之一加熱蓋總成46的一較佳具 體貫施例’係至少結合二功能平台。於代表性具體實施例 中’该等平台係圖示為一上平台48及一下平台5〇，然而二 平台之相對定位係可如所需地互換及/或部分或是完全地 結合。上平台48較佳地包覆一或更多適合的熱源，諸如一 加熱氣體及/或一加熱器元件，同時下平台5〇包覆進入與排 出通道方；加工處理期間，一或更多的加工氣體可共同 地或是獨自地經由該通道而傳輸進出加工室34。下平台％ 亦包括實體結構，有助於直接地將熱能由熱源傳導至加工 室34中的頂隙40。該等實體結構亦使用作為一附加功能， 有助於界定於加工作業期間，一戍#容 4更夕的加工氣體在下平 台50内可傳輸通過之室與通道。 更為詳加說明，加熱蓋總成46>鍫4装μ， 风46<盍構件52包括周圍側壁 54，自面板56向下延伸。附加的周图$ W H W盖結構57係自周圍侧 壁5 4向外延伸用以配合覆蓋區，你… k而付合加熱蓋總成46之 其他對應結構。蓋構件52包括扣 扣件孔55，蓋構件52係藉由 該孔而牢固至加熱蓋總成46之其他元件。 ' 87303 -15- 200414366 加蓋總成4 6之中間#•錯杜ς q m 士 60,… 中間-構件58具有-升高的周圍凸緣 在心具有—上表面64以及—下表面66的面板62上。 =圍凸緣60範圍内’上表面64係為凹入的。一平面的、 /m層疊加熱元件㈣式的熱源’係按尺寸配裝在 周圍凸緣60中的上表面64。加教 …7L 1干Μ爻面積係可如所需 ;可小或Τ大，但較佳地大體上與周圍凸緣6〇中凹入的上 表面64的面#貝在尺寸上共同擴展，用以提供更均勻的熱能 由加熱疋件68傳遞（較佳地主要經由熱傳導）進人加工室34。 加熱元件68較佳地可由一或更多獨立的加熱元件所構 成’但所提供之較佳形式係由大體上至少加熱元件Μ之整 個下表面72輸出可控制、均勾的熱能。於一些具體實施例 中，加熱元件68可與二或更多的獨立、可控制加熱區域結 合。於孩等具體實施例中，較佳的是，該每—區域之熱輸 出係為均勻的，並可由大體上至少該等區域之下表面的整 個表面積加以控制。一較佳加熱元件68可與夾合在聚醯= 胺絕緣層之間的一或更多蝕刻的、金屬羯結合。可經由線 路156而傳輸至加熱元件68及自元件輸出的電能，經由連接 器158而在調整片69處進入加熱元件68並自元件排出。加熱 兀件68可使用包括機械扣件、膠水、該等元件結合、以及 相似元件的任一適合方法，牢固至底蓋構件8〇。將加熱元 件68牢固至底蓋構件80，提供加熱元件68與底蓋構件肋之 間良好的熱傳導。為了說明，加熱元件68包括機械扣件％， 加熱元件68係藉由該扣件而可牢固至底蓋構件8〇。 介於加熱元件68之上表面70與蓋構件52之面板56之間， 87303 -16- 200414366 具有一頂隙7 8。此頂隙7 8係有助於絕緣地將加熱元件6 8與 面板56隔離，並因此與周圍環境隔離。導致更為均勻、前 後一致以及可控制之出自加熱元件6 8的熱輸出。此外，頂 隙78提供—室，氣體可通過凹入壁部分84而進入該室。該 等由加工室34通過凹入壁部分84而進入頂隙78的邊緣氣體 排放’可用以控制加熱元件68的溫度均勻性。 方；貝務上的效果，加熱元件6 8係包覆在其之自有室内， 將表面64作為室地板，面板56作為室天花板以及侧壁54提 供作為室壁。中間蓋構件58之周圍凸緣60包括複數之孔 口 ’中間蓋構件58係通過該孔口，而可利用適合的機械扣 件76牢固至加熱蓋總成46的其他元件。如圖所示，周圍凸 緣60係藉由該等扣件76而牢固至底蓋構件8〇，因此提供凸 緣60與底蓋構件86之間良好的熱接觸。 底蓋構件80包括一升高的周圍凸緣82，其具有配置在面 板90之上表面92上的頂邵表面85。面板90亦具有底部表 面94，構成加工室34之一邊界。周圍凸緣82之侧壁83，具 有界定突出壁部分86的凹入壁部分84。突出壁部分86具有 安裝表面88，當裝配加熱蓋總成46之元件時，將蓋構件52 之周圍侧壁54附裝至該安裝表面。因此，侧壁54係與凹入 壁邰分84間隔開。合成間隙有助於將侧壁54與面板％之對 應邙刀和上及下平台48及5〇之内部熱隔離，因而有助於將 上及下平台48及50(内邵與周圍環境熱隔離。導致加熱蓋 總成46之内部的更為均勻、一致並可控制的加熱。 除了周圍凸緣82外，附加的升高特徵亦配置在面板⑽之 87303 -17 - 200414366 上表面92上。該等包括一大體上為環狀壁％，位在面板卯 之-中心區域中。環狀壁96具有—間隙97,其係使用作為 -入口用於在環狀壁96内部傳輸氣體，以下將詳加說明。 環狀壁96具有一頂部表面98。徑向壁1〇〇係與間隙97間隔開 地向外延伸至周圍凸緣82。一孔口 112係配置在介於徑向壁 100炙外端邵間的面板90中。如以下所說明，於一較佳的作 業模式中，孔口 112係使用作為一入口，可將加工氣體由一 或更多的外部氣源經由該入口而汲取進入加熱蓋總成仏。 徑向壁101大體上徑向地自個別的内端部丨〇2，延伸至個 別的外端邵104。内端部102大體上與環狀壁96間隔開，同 時外端部104係與周圍凸緣82間隔開。 位向壁1 〇 3係與内端部1 〇 5間隔開徑向地向外延伸，並與 周圍凸緣82互連。一孔口 114係配置在介於徑向壁1〇3之外 端部間的面板90中。如以下所說明，於一較佳的作業模式 中，孔口 114係使用作為一出口，可將加工氣體經由該出口 而自加熱蓋總成46排出，並自加熱單元12排出用於收集、 回收、拋棄、進一步加工或是相似作業。 在環狀壁96内部的中心區域的面板9〇中，構成複數之孔 口 108。為了說明，孔口 1 〇8係相關於面板的中心，配置 為複數之同心圓陣列。當然，此特別配置係僅為較佳的配 置，而任一形式的該_或更多孔口可如所需地針對相同或 是相似目的使用。共同地，於一較佳的作業模式中，孔口 10 8係使用作為一蓮蓬頭狀元件’可將加工氣體由加熱蓋總 成46内部經由該元件傳輸進入位在加熱蓋總成46下方的加 87303 -18- 200414366 工室34中。同樣地，環繞著面板9〇之周圍構成複數之孔口 110,接近周·圍凸緣82。共同地，於一較佳的作業模式中， 孩等孔口 110提供通道，加工氣體係自加工室34經由該通道 退出進入加熱蓋總成46。 徑向壁100、1〇1及103具有個別的頂部表面1〇6。當中間 蓋構件58牢固至底蓋構件80時，該等頂部表面1〇6以及頂部 表面85及98係密封地安置靠著面板62之下表面66。因此， 位在該等升高特徵中的凹入區域，能夠使用作為一入口充 氣系統11 6以及一排出充氣系統1 3 〇的通道與室。一或更多 的加工氣體係藉由入口充氣系統116所提供的室及通道，而 由一或更多的外部氣源進入加熱蓋總成46，並接著被傳輸 至加工室34。加工氣體係經由排出充氣系統丨3〇所提供的室 及通道，由加工室34退出進入加熱蓋總成46。 更詳之’入口充氣系統包括孔口 11 2，一或更多的加工 氣體可由一或更多的外部氣源供給，經由該孔口進入加熱 蓋總成46，並接著傳輸進入加工室34中。適合的供給管、 管線或是其他適合的配管（於圖1 -5中並未顯示）可經由一元 件’諸如連接器120，與孔口 112連接。孔口 11 2係開啟進入 一周圍入口室122。供給氣體係自入口室122經由徑向入口 通道124向下傳輸至中心入口室126。氣體接著自中心入口 室126經由孔口 1 〇8而排放。供給氣體可任擇地在一適合壓 力下配置’以此方式用以促進氣體傳輸通過入口充氣系統 116。如圖5中清楚可見，氣體進入加工室34，大體上向下 朝向晶圓3 3之一中心區域流動。接著氣體大體上徑向及對 -19- 87303 200414366 稱地向外朝向加工室34之周圍流動。在最接近加工室34之 周圍處，氣體自加工室34排出而進入排出充氣系統13〇。可 任擇地，對排出充氣系統130施以—真空，用以促進氣流通 過系統1 3 0。 再次共同地參考圖丄至扣排出充氣系統13〇包括排出充氣 入口 110，一或更多的加工氣體可由加工室經該入口進入 加熱盍總成46。茲等入口 110係配置接近底蓋構件8〇之外周 圍，從而將排出氣體引導進入外排出充氣室132，其亦係配 置接近於底蓋構件80之外周圍。排出氣體係自外排出充氣 至1 32，沿著禝數 < 徑向排放通道丨刊傳輸進入内環狀排出 室142。每一徑向排放通道136具有—個別入口 138係接近於 外排出充氣室132，以及一個別出口 14〇係接近於一内環 狀排出室丨42。較佳地，每一入口 138的橫截面積係大於其 <相對應出口 140的橫截面積。亦即，每一通道136係由入 口推拔至出口。 徑向排出通道丨44將排出氣體，由内環狀排出室142傳輸 至一出口室146，排出氣體自該出口室經由孔口 114而自加 熱單元12廢棄不用。孔口 114可經由—適合元件，諸如連接 器1 50而與適合的管子、管線或是其他的配管結合。 可任擇地，可施以一適合的激發力，諸如一真空，為了 有助於將排出氣體輸送通過排出充氣系統丨3 〇。當針對此目 的而施以真空時，可觀察到最為接近徑向排出通道144的徑 向排出通道136(其本身係較接近下游的真空源），易遭受最 史勺真工因此，假若所有出口 140之橫截面積在該等環境 87303 -20- 200414366 下係為相同的’職接近通道144之通過該通道I% 氣體的體積流量，係有大於遠齒 、 $又万、逆離通迢144<通過該通道136 之排出氣體的體積流量的傾Α > 、"里的傾向。孩流動的不對稱會因為能 由加熱蓋總成146傳輸至力口 1h ^ 韧土加工至34，並因此傳輸至晶圓33， 而對均勻性造成影響。 因此，為有助於增強加熱均勾性，較佳的是，假若通道 1如橫截面積係隨需要而變化，則因此排出氣體通過通道 136的體積流量係如實務所需地均勻。—般而言，為達到通 過通運136的更為對稱流動，頃發現的是，該等距通道⑷ 較遠的出口丨40係有較大於該等較接近通道144的出口刚 的傾向。 可使用 < 更夕的溫度感應器，諸如熱阻器m，用以監 測加熱盍總成46之溫度。該等溫度感應器可與一適合的控 制系統結合，有助於在一所需設定點溫度或是相似狀況下 制力JV7L件68<幸命出。PID反镇及/或反饋控制頃發現係 適^此目的。狹縫154係方便地提供包覆熱阻器M2之通道 (未/、丁）的排出口。頃發現當嵌入、移除及/或維護熱阻器 152時，此狹缝154係為有用的。 處理站1〇之不同元件，特別地以及外殼31之元件係可由 王屬（至屬本身、金屬間合成物、合金以及相似材料）、 κ物材肖陶瓷、該等材料之結合以及相似材料的任一 適=的耐溫材料所構成。較佳地，加熱處理單元以本身之 外奴兀件係由金屬材料構成，諸如鋁、鋁合金、不銹鋼、 該等材料的結合以及相似材料。更佳的是，每一待互相焊 87303 21 200414366 接的元件，若有的話，係為相容材料’有助於該焊接作業。 如此造成在加熱及機械上堅固耐用的結構。當然，就其他 應用而言，適合使用其他材料以及可使用^他'的^接技 術。例如’針對在夠低的加工溫度下完成的製程而言，可 使用聚合材料以及利用黏著劑連接元件。亦可使用諸如螺 釘、螺栓、鉚釘以及相似元件的機械扣件。 加熱平台38與加熱蓋總成46之間溫度上的相對差異，會 對容易及精確控制晶圓33所遭受加工溫度造成影;/。'農骨^ 地：於一些實務方法中，觀察到的是，假若加熱蓋總成二 相對於加熱平台38係為太熱，則控制加工溫度係更為困 難。於貫務上的影響，咸信在加熱蓋總成46與加熱平台Μ 〈間發生”加熱争音（thermal cr〇ss-talk)，，。假若觀察到該加 熱争音係因，例如，較無法精確控制平台及/或蓋溫度所造 成，則大體上能夠藉由降低加熱蓋總成46相對於加熱平台 38之溫度的設定點溫度而減輕。為避免或減輕該串音，較 佳的疋，將加熱盍總成4 6的溫度維持在約為pc至約5 〇 °c， 更佳地約為5。(：至約2(TC，最佳地約較加熱平台38之溫度低 lot：。 一 針對本發明，加熱蓋總成46的溫度應視為，藉由一溫度 感應器與面板90直接實體接觸而測量到的面板9〇之溫度。 口此’相關於圖3，熱阻器1 52係與面板9〇直接實體接觸， 從而輸出一信號顯示加熱蓋總成46之溫度。 加熱蓋總成46之設計，特別是充氣系統116及丨30，達成 夕重的性能目標。首先，容許在加工室3 4中建立一或更多 87303 -22- 200414366 曰曰 曰曰 加工氣體的徑向流動。此係於圖5中概略地顯示。涵蓋於 圓33之表面的徑向氣體流動，有助於促進大體上涵蓋於 圓3 3其之整個頂部表面的均勻驅氣處理。 其次，於加熱蓋總成46内，進入與排出氣體之流動大體 上係分別為完全對稱的。此外，提供料由加熱元件別向 下朝向加丄室34熱料的實質、實體通道，在加熱蓋總成 46内大體上為對稱且均勻’亦涵蓋面板以的整個表面積。 氣體流動與熱傳導路徑之對稱性，有助於將熱能由加教元 件68傳輸進入加工室34的均勻性。驚人地，均勻加熱蓋引 人圧目地增強在加工罜34内加熱之晶圓的加熱處理。 例如，圖6所顯示之資料中，一加熱平台之加熱均句性係 :利用以及未利用烤板蓋之主動加熱的二狀況下加以測 I。使用如圖1至5中所示而建構的一裝置。於一眚聆中， 加熱平台的溫度範圍，係將加熱平台之電力關掉(亦即，贫 係僅藉由來自加熱平台38的熱能被動地加熱)，而測量為： 或平台之设足點溫度的函數#人 、 口要文於另一貫驗中，加熱平台 溫度範圍，係將加熱平台在一〆 ' +°在低於加熱平台之設定點溫度 m點溫度下作動(亦即，蓋係僅藉由來自位在加 熱盍總成46内的一加熱元件的鈦处 刀…、月匕王動地加熱），而測 平台設定點溫度的函數。_之資料顯示，在任—已知^ 平台設定點溫度下，當蓋佴士舌 、 田观·係王動加熱時，平台溫度的 性係約至少增加25% 。 ^ 熟知此技藝之人士在考量此說明書或由於此所 發明之實務，將對本發明之並 ^ <具他具體實施例顯而易知。 87303 -23 - 200414366 知此技藝之人士對於此所說明之原理及具體實施例所作之 不同的省略、修改以及改變，不致背離藉由以下申請專利 範圍所顯示的本發明之實際範疇與精神。 【圖式簡單說明】 本發明之上述與其他優點，以及達到該等優點的方法， :由參考以上結合伴隨圖式所作之本發明之具體實施例之 況明，而更為顯而易見並對本發明本身有較佳的瞭解，其 中： 、/、 圖1係為本發明之一加熱處理站的一透視圖，其中加熱單 元係為一閉合形式； Μ 一圖2係為圖丄之加熱處理站的一分解、透視圖，較佳地顯 示用於構成加熱蓋總成的元件； 圖3係為於旧之加熱處理站中所用的加熱蓋總成的—分 解、透視圖；

圖4係為於圖3之加熱蓋總成中所用的一中間構件的平 面、俯視圖； 立圖5係為於圖丨之加熱處理站中所用的加熱單元的—概略 棱截面視圖’較佳地顯示氣體流經加熱蓋總成及加· 以及 ， 圖6係為-圖表，顯示當加熱蓋總成係主動加熱時，本發 明之加熱處理站的改良加熱均勻性。 ^ 【圖式代表符號說明】 1 0 :加熱處理站 1 2 :加熱單元 42 ·提升插銷通道 4 3 :晶圓提升插銷 87303 -24- 200414366 1 6 :支撐板 18 :滑件 20 :揚昇馬達 22 :齒輪箱 24 :揚昇機構 26 :電子裝置 28 :歧管總成 31 :外殼 3 2 :底部外殼總成 33 :晶圓 34 :加工室 3 6 :輪緣 3 8 :加熱平台 3 9 :頂部表面 40 :頂隙 41 :間隙 6 8 :加熱元件 69 :調整片 70 :上表面 72 :下表面 7 4 :機械扣件 78 :頂隙 8 0 :底蓋構件 82 :周圍凸緣 44 :隆凸 45 :底侧 46 :加熱蓋總成 47 :輪緣 48 :上平台 50 :下平台 52 :蓋構件 54 .·周圍側壁 55 :扣件孔 56 : 面板 57 :周圍蓋結構 58 :中間蓋構件 60 :周圍凸緣 62 : 面板 64 :上表面 66 :下表面 102:内端部 103:徑向壁 104:外端部 105:内端部 1 0 6:頂部表面 1 0 8:孔口 110:排出充氣入口 112:孔口 87303 -25 - 200414366 83 : 側壁 114:孔口 84 : 壁部分 11 6:入口充氣系統 85 : 頂部表面 120:連接器 86 : 底蓋構件 122:周圍入口室 88 : 安裝表面 124:徑向入口通道 90 : 面板 126:中心入口室 92 : 上表面 1 3 0:排出充氣系統 94 : 底部表面 132:外排出充氣室 96 : 環狀壁 136:徑向排出通道 97 : 間隙 138:入口 98 : 頂邵表面 140:出口 100: 徑向壁 142:内環狀排出室 101: 徑向壁 144:徑向排出通道 146: 出口室 150: 連接器 152: 熱阻室 154:狹缝 156:線路 158:連接器 87303 -26-

Claims (1)

1. 200414366 拾、申請專利範圍： 1. 一種用於加熱處理一工作件的加熱處理站，其包括： 一閉合加工室，其中配置一力〇熱平纟，該力口熱平台具 有一表面，於一加熱處理期間該工作件係配於其上·，以 該附加熱源係 一附加閉合室，其中配置一附加熱源 與加工室熱傳導接觸。 2·如申請專利範圍第1項之加熱處理站，其進一步包括 蓋總成，該總成包含： 一弟一平台，包含附加閉合室；以及 第二平台，包含一入口充氣系統的至少一部分， 3. 4. 5. 氣體係通過該系統供給至加工室，以及一排出充氣系統 的至少一部分，一氣體係通過該系統而自加工室排出。 如申請專利範圍第2項之加熱處理站，其中該入口及排 出充氣系統之至少一系統包含複數之徑向流動通道。 如申請專利範圍第3項之加熱處理站，其中該入口充氣 系統包含複數之徑向流動通道。 如申請專利範圍第3項之加熱處理站，其中該第二平a 係配置在第一平台與閉合加工室之間，以及其中該徑向 流動通道在尺寸上係彼此不同，增強熱能自附加熱源傳 輸至閉合加工室的一均勻特性。 6·如申請專利範圍第1項之加熱處理站，其進一步包括一 盍總成，該總成包含附加閉合室，其中附加熱源配置在 包含一平面加熱元件的附加閉合室中，並且該附加閉合 87303 200414366 室進-步在平面加熱元件的一頂部表面上方包含一頂 隙。 7. 如申請專利範圍第6項之加熱處理站，其中該平面加熱 元件係鄰接於附加閉合室之底面。 8. 申請專利範圍第w之加熱處理站，其進一步包括— 盖總成，該總成包含： -上平台，其包含附加閉合室，其中該附加熱源係與 附加閉合室之一底面加熱地結合；以及 一下平台，包含一或更多壁’有助於將附加熱源與閉 合加工室加熱地結合。 9. 如申請專利範圍第㈣之加熱處理站，其進一步包括— 蓋總成’其中該蓋總成包含附加閉合室，其中配置有附 加熱源。 1 〇.如申請專利範圍第9項之加散處 、 …恩理站，其中該附加熱源 係與閉合加工室間隔開。 1 ·如申凊專利範圍第1 甘占、、 、 J鎚理站，其中該附加熱源 係藉由複數之徑向壁與閉合加工室加熱地結合。 2.如申請專利範圍第W之加熱處理站，其中該附加熱源 之加熱表面係與加熱平板表面相對。 種用万、加為處理一工作件的加熱處理站，其包括： -外殼，其係、包括—加熱蓋總成以及—與加熱蓋總成 可閉合地嚙合的底部外殼總成； ~位在外殼中的加工室’至少部分由加熱蓋總成與底 邓外殼總成所界定； δ73〇3 1 χτ^>Ό〇 一盍室，係位在加熱蓋總成的内部； —熱源，其具有一加熱器表面，該熱源係配置在蓋室 内#，致使加熱器表面係與加工室熱接觸；以及 加扁平台，其係配置在加工室内部，於一加熱處理 期間，工作件係可被支撐在該加熱平台上。 如申睛專利範圍第13項之加熱處理站，其巾該加熱蓋總 成進一步包含： 第一平台’包含蓋室；以及 _ ^第一平台，配置在該第一平台與加工室之間，第二 平〇包含一入口充氣系統的至少一部分，以及一排出充 氣系統的至少一部分。 如申請專利範圍第13項之加熱處理站，其巾該加熱蓋總 成進一步包含： 上平口，其包含盍室，其中該配置在蓋室中的熱源 係與盍皇之一底面加熱地結合；以及 —下平台，包含一或更多壁，有助於與加工室之上平籲 台加熱地結合。 16. 17. 18. 如申請專利範圍第i 3項之加熱處理站，其中該熱源係與· 加工室間隔開。 _ 如申清專利圍第16項之加熱處理站，纟中該熱源係藉 由複數之徑向壁與加工室加熱地結合。 一種用於加熱處理一工作件的加熱處理站，其包括·· 一加熱盍總成，其覆蓋一底部外殼總成； 一加工室，其至少部分由底部外殼總成所界定； 87303 加熱盍總成中一入口充氣系統的至少一部分，包括— 氣流路徑與加工室作流體連通；以及 加熱盍總成中一排出充氣系統的至少一部分，包括_ 氣流路徑與加工室作流體連通，其中該入口及排出充氣 系統的至少一系統包含複數之徑向流動通道。 如申叫專利範圍第1 8項之加熱處理站，其中該徑向流動 通运在尺寸上係彼此不同，增強熱能自加熱蓋總成傳輸 至加工室的一均勻特性。 2〇·如中請專利範目第⑻頁之加熱處理站，其中該加熱蓋總 成進一步包含： 盖至，具包括 熱源 頂隙 其配置在蓋室中；以及 其係位在熱源之一頂部表面上方。 21. —種改良加熱處理期間一工作件之加熱均勻性的方 法，該方法包括以下的步驟： 提供一第一熱源，其具有一第一加熱表面； 才疋t、第一熱源，其具有一第二加熱表面，其中第一 與第一加熱表面係彼此相對；以及 =加熱處理之至少一部分期間，將工作件配置在第一 與第二相對加熱表面之間。 22. ^申請專利範圍第㈣之方法，其中該至少部分之介於 第-及第二熱源間之空間界定_加工室，並在安置工作 件之步驟之前進-步地包含以下步驟：配置—人口充氣 系、.无’其包含—氣流路徑與加工室作流體連通，以及一 87303 -4- 200414366 排出充氣系統，其包含一氣流路徑與加工室作流體連 通。 23.如申請專利範圍第22項之方法，其中該入口及排出充氣 悉統的至少一系統包含複數之徑向流動通道。 87303