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SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统及其工艺控制方法

文献发布时间:2023-06-19 19:07:35


SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统及其工艺控制方法

技术领域

本申请涉及半导体技术领域,尤其涉及一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统及其工艺控制方法。

背景技术

SiC(碳化硅)材料作为第三代宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大、热导率高、击穿电场强度大、饱和电子漂移速度大和能承受极端环境变化等一系列优点,被广泛应用于电子器件的制备中。刻蚀技术是SiC器件研制中的一项关键支撑技术,由于SiC材料硬度高、化学性质稳定,湿法刻蚀无法达到要求,因此目前对SiC的刻蚀常采用等离子体干法刻蚀工艺。在刻蚀前,通常会在SiC晶片表面涂上光刻胶薄层,经过光照、显影,在光刻胶上留下掩模版的图形,再利用光刻胶图形作为保护膜对选定区域进行刻蚀。

为了保护光刻胶的胶层形貌和保证SiC的刻蚀选择比,会对涂有光刻胶的SiC晶片进行UV(Ultraviolet,紫外线)固化和曝光处理,但现有技术中当加热温度超过特定温度阈值(通常为120摄氏度)时会产生塌胶问题,但若降低加热温度又会导致光刻胶无法完全固化,进而降低SiC的刻蚀选择比。基于此,如何对SiC晶片的光刻胶进行固化和曝光处理以在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比,成为目前业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统及其工艺控制方法,以对SiC晶片的光刻胶的固化和曝光过程进行精确控制,在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

本申请提供一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统,所述系统包括:通信连接的控制模块和工艺模块;

所述工艺模块包括反应腔和设置于所述反应腔上方的UV光源;所述反应腔中包括加热盘和加热电源,所述加热盘用于放置SiC晶片并在所述加热电源的驱动下对所述SiC晶片进行加热;所述UV光源包括自上而下依次设置的发光单元和控光单元,所述发光单元包括发光电源、磁控管和汞灯,所述磁控管用于在所述发光电源的激发下产生微波点亮所述汞灯,所述控光单元包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的多个可切换的滤光片,所述汞灯发射的紫外光经不同滤光片滤光后得到不同波长的紫外光并进入反应腔对所述SiC晶片进行照射;

所述控制模块用于基于预设工艺流程控制所述工艺模块中加热盘的加热温度、汞灯的光强以及进入所述反应腔的紫外光波长,以对所述SiC晶片的光刻胶进行固化和曝光。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统,所述控光单元还包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的滤光片容置机构以及,位于所述滤光片容置机构周围的多个滤光片载台;所述滤光片容置机构中包括多个滤光片容置腔,各滤光片载台上放置有一片滤光片,各滤光片载台均包括传输机构,各滤光片载台的传输机构用于将滤光片载台上放置的滤光片传入所述滤光片容置机构的目标滤光片容置腔或接收从所述滤光片容置机构的目标滤光片容置腔中替换下来的滤光片。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统,所述发光单元还包括导波管、反射罩和光强检测仪;

所述导波管用于传输所述磁控管产生的微波以用于点亮所述汞灯;

所述反射罩用于聚集所述汞灯发射的紫外光;

所述光强检测仪用于检测所述汞灯发射的紫外光的光强,并基于所述汞灯发射的紫外光的光强对所述发光电源的输出功率进行校正。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统,所述反应腔中还包括冷却单元,所述冷却单元用于在SiC晶片工艺结束后对所述加热盘进行冷却。

本申请还提供一种如前所述的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述方法包括:

基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长;

基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片;

基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片;

在判断所述目标SiC晶片工艺结束的情况下,关闭发光电源及加热盘电源,并控制冷却单元对所述加热盘进行冷却。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述工艺阶段按执行时序排列依次为预固化阶段、深层固化阶段和曝光阶段;

所述预固化阶段用于对所述目标SiC晶片的外层光刻胶进行固化以形成抵御塌胶的外壳;所述深层固化阶段用于在预固化阶段的基础上对所述目标SiC晶片的内层光刻胶进行固化;所述曝光阶段用于去除所述目标SiC晶片的光刻胶中的剩余水分以使所述光刻胶完全固化并对外层光刻胶进行曝光。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述预固化阶段对应于第一加热盘加热温度变化曲线、第一UV光源工作模式和第一目标紫外光波长;

所述深层固化阶段对应于第二加热盘加热温度变化曲线、第二UV光源工作模式和第一目标紫外光波长;

所述曝光阶段对应于第三加热盘加热温度变化曲线、第三UV光源工作模式和第二目标紫外光波长;

其中,所述第一加热盘加热温度变化曲线依次包括基于第一目标温度的恒温区段以及以所述第一目标温度和塌胶临界温度为端点的匀速升温区段;所述第二加热盘加热温度变化曲线为以所述塌胶临界温度和第二目标温度为端点的匀速升温区段;所述第三加热盘加热温度变化曲线为基于所述第二目标温度的恒温区段;所述第一目标温度、塌胶临界温度和第二目标温度依次增大,所述第一UV光源工作模式至第三UV光源工作模式对应的初始紫外光的光强依次增大。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述目标紫外光波长对应于至少一片目标滤光片,相应的,所述基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片,具体包括:

基于所述目标紫外光波长确定对应的目标滤光片,并判断当前时刻滤光片容置机构中的滤光片是否与所述目标滤光片匹配,若否,执行以下步骤:

确定待传入所述滤光片容置机构的第一目标滤光片和对应的第一滤光片载台,以及,所述滤光片容置机构中待替换的第二目标滤光片和对应的第二滤光片载台;

控制所述第一滤光片载台的传输机构将所述第一目标滤光片传入所述滤光片容置机构,并控制所述第二滤光片载台的传输机构接收从所述滤光片容置机构中替换下来的第二目标滤光片。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,具体包括:

基于所述加热盘加热温度变化曲线确定加热电源的输出功率变化曲线;

基于所述加热电源的输出功率变化曲线调节所述加热电源的输出功率以控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热。

根据本申请提供的一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,具体包括:

基于所述UV光源工作模式确定对应的初始紫外光的光强,并基于初始紫外光的光强与发光电源的输出功率的对应关系确定所述UV光源工作模式对应的发光电源的目标输出功率;

控制所述发光电源以所述目标输出功率工作以使汞灯发射对应光强的初始紫外光。

本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法的步骤。

本申请还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法的步骤。

本申请提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统及其工艺控制方法,所述系统包括:通信连接的控制模块和工艺模块;所述工艺模块包括反应腔和设置于所述反应腔上方的UV光源;所述反应腔中包括加热盘和加热电源,所述加热盘用于放置SiC晶片并在所述加热电源的驱动下对所述SiC晶片进行加热;所述UV光源包括自上而下依次设置的发光单元和控光单元,所述发光单元包括发光电源、磁控管和汞灯,所述磁控管用于在所述发光电源的激发下产生微波点亮所述汞灯,所述控光单元包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的多个可切换的滤光片,所述汞灯发射的紫外光经不同滤光片滤光后得到不同波长的紫外光并进入反应腔对所述SiC晶片进行照射;所述控制模块用于基于预设工艺流程控制所述工艺模块中加热盘的加热温度、汞灯的光强以及进入所述反应腔的紫外光波长,以对所述SiC晶片进行精细的固化和曝光过程控制,在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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。

图1是本申请提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的结构示意图;

图2是本申请提供的工艺模块的具体结构示意图;

图3是本申请提供的控光单元的具体结构示意图;

图4是本申请提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法的流程示意图;

图5是本申请提供的晶片加热的控制流程示意图;

图6是本申请提供的紫外光激发的控制流程示意图;

图7是本申请提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,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没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的结构示意图,如图1所示,所述系统包括:通信连接的控制模块和工艺模块;

所述工艺模块包括反应腔和设置于所述反应腔上方的UV光源;所述反应腔中包括加热盘和加热电源,所述加热盘用于放置SiC晶片并在所述加热电源的驱动下对所述SiC晶片进行加热;所述UV光源包括自上而下依次设置的发光单元和控光单元,所述发光单元包括发光电源、磁控管和汞灯,所述磁控管用于在所述发光电源的激发下产生微波点亮所述汞灯,所述控光单元包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的多个可切换的滤光片,所述汞灯发射的紫外光经不同滤光片滤光后得到不同波长的紫外光并进入反应腔对所述SiC晶片进行照射;

所述控制模块用于基于预设工艺流程控制所述工艺模块中加热盘的加热温度、汞灯的光强以及进入所述反应腔的紫外光波长,以对所述SiC晶片的光刻胶进行固化和曝光。

具体的,基于背景技术的内容可知,为了保护光刻胶的胶层形貌和保证SiC的刻蚀选择比,会对涂有光刻胶的SiC晶片进行UV固化和曝光处理,但现有技术中当加热温度超过特定温度阈值(通常为120摄氏度)时会产生塌胶问题,但若降低加热温度又会导致光刻胶无法完全固化,进而降低SiC的刻蚀选择比。造成上述问题的本质原因在于现有技术出于简化工艺流程的考虑,多基于固定的加热温度对晶片进行加热,同时基于光强和波长固定的紫外光进行晶片固化和曝光处理,因此并不能实现固化和曝光过程的精细控制,进而导致无法在避免塌胶问题的同时保证SiC的刻蚀选择比。

针对上述问题,本申请通过研究发现,除了加热温度之外,UV光源的紫外光光强(即光照强度)以及波长也是光刻胶固化和曝光效果的重要影响因素,要在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比,需要分阶段对加热温度、UV光源的紫外光光强以及波长进行精细化控制。基于此,本申请实施例提出了一种SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统。所述系统包括通信连接的控制模块和工艺模块。图2是本申请提供的工艺模块的具体结构示意图,如图2所示,所述工艺模块包括反应腔和设置于所述反应腔上方的UV光源,所述反应腔中包括加热盘和加热电源(图中未示出),所述加热盘用于放置SiC晶片并在所述加热电源的驱动下对所述SiC晶片进行加热,可以理解的是,所述加热电源的输出功率可以根据需要进行任意调节,基于此,可以分阶段对加热盘的加热温度进行精细化控制,保证光刻胶固化和曝光效果。所述UV光源包括自上而下依次设置的发光单元和控光单元,所述发光单元包括发光电源(图中未示出)、磁控管和汞灯,所述磁控管用于在所述发光电源的激发下产生微波点亮所述汞灯,可以理解的是,所述发光电源的输出功率也可以根据需要进行任意调节,基于此,可以分阶段对汞灯发射的紫外光的光强进行精细化控制,配合加热温度的精细化控制,能够进一步保证光刻胶的固化和曝光效果。还可以理解的是,由于所述发光电源采用交流供电(通常为380V),因此,所述发光电源中还设置有变压器,所述变压器用于将交流电转换为高压直流电(通常为1500V)以便对所述磁控管进行激发。同时,为了最大限度提高光刻胶固化和曝光效果,本申请实施例的发光单元还包括导波管、反射罩和光强检测仪,所述导波管用于传输所述磁控管产生的微波以用于点亮所述汞灯,基于此,可以确保所述汞灯被正常点亮,进而保证汞灯工作的稳定性。所述反射罩用于聚集所述汞灯发射的紫外光以避免紫外光的光强损失,确保紫外光的光强控制精度。所述光强检测仪用于检测所述汞灯发射的紫外光的光强,并基于所述汞灯发射的紫外光的光强对所述发光电源的输出功率进行校正,基于此,能够进一步保证紫外光的光强控制精度。此外,由于汞灯发射的紫外光的光强与发光光源的输出功率并非线性变化关系,因此,在确定好工艺各阶段所需的紫外光光强后,可以通过所述光强检测仪检测出UV光源目标光强对应的发光电源输出功率,进而确定汞灯发射的紫外光的光强与发光电源的输出功率的对应关系并存入控制程序中,基于此,可以进一步保证紫外光的光强控制精度和效率。可以理解的是,图2中磁控管、汞灯、导波管、反射罩和光强检测仪的设置位置仅为示例,在实际应用过程可基于需要对其位置进行调整,本申请实施例对此不作具体限定。

本申请实施例UV光源的波长范围(即汞灯的波长范围)在220-700nm之间,波长范围较广,现有技术采用的UV光源的波长范围也基本在220-700nm之间,若直接对光刻胶进行UV照射,无法准确控制固化和曝光效果。本申请通过研究发现,波长范围在280-330nm之间的紫外光对光刻胶具有固化作用,和工艺的固形效果有关。而波长范围在300-400nm之间的紫外光对光刻胶具有曝光作用,和工艺的刻蚀速率有关。因此,根据固化和曝光的需求不同,需要区分阶段进行UV照射工艺,进而需要分阶段选择不同的滤光片对汞灯发射的紫外光进行滤光。因此,本申请实施例在UV光源中设置了控光单元,所述控光单元包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的多个可切换的滤光片,所述汞灯发射的紫外光经不同滤光片滤光后得到不同波长的紫外光并进入反应腔对所述SiC晶片进行照射,基于此,可以分阶段对控光单元中的滤光片进行切换,进而实现紫外光波长的精细化控制,保证光刻胶固化和曝光效果。图3是本申请提供的控光单元的具体结构示意图,如图3所示,所述控光单元还包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的滤光片容置机构以及,位于所述滤光片容置机构周围的多个滤光片载台(图中未示出),所述滤光片容置机构中包括多个沿径向排列的滤光片容置腔(图中仅示出一个),各滤光片载台上放置有一片滤光片,各滤光片载台均包括传输机构(图中未示出),各滤光片载台的传输机构用于将滤光片载台上放置的滤光片传入所述滤光片容置机构的目标滤光片容置腔或接收从所述滤光片容置机构的目标滤光片容置腔中替换下来的滤光片。在滤光片容置机构的目标滤光片容置腔中已存在滤光片的情况下,对于滤光片的替换方式,可以通过传输机构固定待传入的滤光片,调整所述待传入的滤光片的位置以与目标滤光片容置腔对齐并直接向所述目标滤光片容置腔传输以顶出所述目标滤光片容置腔中已存在的滤光片,基于此,可以避免在所述滤光片容置机构中设置额外的传输机构用于取出滤光片容置腔中已存在滤光片,进而最大限度简化滤光片容置机构的结构。至于所述传输结构的滤光片固定子结构和滤光片位置调整子结构,可以采用现有的任意固定部件和位置调整部件,本申请实施例对此不作具体限定。可以理解的是,图3中示出的滤光片数量仅为示例,在实际应用过程可基于需要对其数量进行调整,本申请实施例对此不作具体限定。同时,所述滤光片的滤光波长也可以根据固化和曝光的工艺需求进行调整。

所述控制模块用于基于预设工艺流程控制所述工艺模块中加热盘的加热温度、汞灯的光强以及进入所述反应腔的紫外光波长,以对所述SiC晶片的光刻胶进行固化和曝光。可以理解的是,所述预设工艺流程中包括各工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长(即进入所述反应腔的紫外光波长),所述UV光源工作模式中包括汞灯的光强参数,基于此,所述控制模块能够根据后台软件记录的当前工艺进度向工艺模块发送准确的控制指令,以控制所述工艺模块中加热盘的加热温度、汞灯的光强以及进入所述反应腔的紫外光波长,进而确保光刻胶的固化和曝光效果,在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

值得注意的是,所述工艺阶段按执行时序排列依次为预固化阶段、深层固化阶段和曝光阶段;所述预固化阶段用于对所述目标SiC晶片的外层光刻胶进行固化以形成抵御塌胶的外壳;所述深层固化阶段用于在预固化阶段的基础上对所述目标SiC晶片的内层光刻胶进行固化;所述曝光阶段用于去除所述目标SiC晶片的光刻胶中的剩余水分以使所述光刻胶完全固化并对外层光刻胶进行曝光,光刻胶的曝光程度由该阶段的持续时长来控制,以用于最大限度提高SiC的刻蚀选择比。基于此,能够在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

本申请实施例提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统,所述系统包括:通信连接的控制模块和工艺模块;所述工艺模块包括反应腔和设置于所述反应腔上方的UV光源;所述反应腔中包括加热盘和加热电源,所述加热盘用于放置SiC晶片并在所述加热电源的驱动下对所述SiC晶片进行加热;所述UV光源包括自上而下依次设置的发光单元和控光单元,所述发光单元包括发光电源、磁控管和汞灯,所述磁控管用于在所述发光电源的激发下产生微波点亮所述汞灯,所述控光单元包括位于所述发光单元和所述反应腔之间的多个可切换的滤光片,所述汞灯发射的紫外光经不同滤光片滤光后得到不同波长的紫外光并进入反应腔对所述SiC晶片进行照射;所述控制模块用于基于预设工艺流程控制所述工艺模块中加热盘的加热温度、汞灯的光强以及进入所述反应腔的紫外光波长,以对所述SiC晶片进行精细的固化和曝光过程控制,在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

基于上述实施例,所述反应腔中还包括冷却单元,所述冷却单元用于在SiC晶片工艺结束后对所述加热盘进行冷却。同时,所述反应腔中还包括工艺环境配置单元,所述工艺环境配置单元中包括相应的充气和抽气子单元,用于在SiC晶片送入反应腔之后排出反应腔中的空气,并充入氮气,以便进行后续工艺过程。还可以理解的是,所述工艺模块还包括晶片传送机构,用于将待工艺的SiC晶片传入所述反应腔以及将工艺完毕的SiC晶片从所述反应腔中取出,所述晶片传送机构可以采用机械手等常规传送机构,本申请实施例对此不作具体限定。

下面对本申请提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法进行描述,下文描述的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法与上文描述的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统可相互对应参照。

基于上述任一实施例,图4是本申请提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法的流程示意图,如图4所示,该方法具体包括:

步骤101,基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长;

步骤102,基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片;

步骤103,基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片;

步骤104,在判断所述目标SiC晶片工艺结束的情况下,关闭发光电源及加热盘电源,并控制冷却单元对所述加热盘进行冷却。

具体的,基于前述实施例可知,所述预设工艺流程中包括各工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长,所述UV光源工作模式中包括汞灯的光强参数,同时,所述控制模块的后台软件会实时记录当前工艺进度,基于此,本申请实施例能够根据实时工艺进度准确确定当前工艺阶段,并基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长。进而基于所述目标紫外光波长将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片,值得注意的是,由于所述滤光片容置机构设置于所述发光单元和所述反应腔之间,因此,当滤光片容置机构中设置有滤光片时可以实现UV光源与反应腔的隔离,进而保证了反应腔工艺环境的配置效率。待工艺环境配置完毕之后,即可基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片。

同时,基于前述实施例可知,所述工艺阶段按执行时序排列依次为预固化阶段、深层固化阶段和曝光阶段;所述预固化阶段用于对所述目标SiC晶片的外层光刻胶进行固化以形成抵御塌胶的外壳;所述深层固化阶段用于在预固化阶段的基础上对所述目标SiC晶片的内层光刻胶进行固化;所述曝光阶段用于去除所述目标SiC晶片的光刻胶中的剩余水分以使所述光刻胶完全固化并对外层光刻胶进行曝光,光刻胶的曝光程度由该阶段的持续时长来控制,以用于最大限度提高SiC的刻蚀选择比。更具体的,所述预固化阶段对应于第一加热盘加热温度变化曲线、第一UV光源工作模式和第一目标紫外光波长;所述深层固化阶段对应于第二加热盘加热温度变化曲线、第二UV光源工作模式和第一目标紫外光波长;所述曝光阶段对应于第三加热盘加热温度变化曲线、第三UV光源工作模式和第二目标紫外光波长;其中,所述第一加热盘加热温度变化曲线依次包括基于第一目标温度的恒温区段以及以所述第一目标温度和塌胶临界温度(即前述特定温度阈值)为端点的匀速升温区段;所述第二加热盘加热温度变化曲线为以所述塌胶临界温度和第二目标温度为端点的匀速升温区段;所述第三加热盘加热温度变化曲线为基于所述第二目标温度的恒温区段;所述第一目标温度、塌胶临界温度和第二目标温度依次增大,所述第一UV光源工作模式至第三UV光源工作模式对应的初始紫外光的光强依次增大。基于此,在预固化阶段,通过基于第一目标温度的恒温区段对目标SiC晶片进行加热,配合第一UV光源工作模式和第一目标紫外光波长对应的紫外光对目标SiC晶片进行照射,能够产生链式化学反应,生成后续深层固化阶段所需的中间物质,同时,通过以所述第一目标温度和塌胶临界温度为端点的匀速升温区段对目标SiC晶片进行加热,配合第一UV光源工作模式和第一目标紫外光波长对应的紫外光对目标SiC晶片进行照射,能够对所述目标SiC晶片的外层光刻胶进行快速固化以形成抵御塌胶的外壳。进而在深层固化阶段,通过以所述塌胶临界温度和第二目标温度为端点的匀速升温区段对目标SiC晶片进行加热,配合第二UV光源工作模式和第一目标紫外光波长对应的紫外光对目标SiC晶片进行照射,能够突破塌胶临界温度的限制,实现目标SiC晶片的内层光刻胶的快速固化,保证后续刻蚀工艺的质量。进一步的,在曝光阶段,通过基于所述第二目标温度的恒温区段对目标SiC晶片进行加热,配合第三UV光源工作模式和第一目标紫外光波长对应的紫外光对目标SiC晶片进行照射,能够去除所述目标SiC晶片的光刻胶中的剩余水分以使所述光刻胶完全固化并对外层光刻胶进行曝光,进而最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

可以理解的是,所述第一目标紫外线波长为光刻胶固化对应的紫外线波长,所述第二目标紫外线波长为光刻胶曝光对应的紫外线波长。通过滤光片容置机构中的滤光片的切换,能够快速得到第一目标紫外线波长和第二目标紫外线波长的紫外光。

本申请实施例提供的方法,基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长;基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片;基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片;在判断所述目标SiC晶片工艺结束的情况下,关闭发光电源及加热盘电源,并控制冷却单元对所述加热盘进行冷却,能够对所述SiC晶片进行精细的固化和曝光过程控制,在避免塌胶问题的基础上最大限度提高SiC的刻蚀选择比。

基于上述任一实施例,所述目标紫外光波长对应于至少一片目标滤光片,相应的,所述基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片,具体包括:

基于所述目标紫外光波长确定对应的目标滤光片,并判断当前时刻滤光片容置机构中的滤光片是否与所述目标滤光片匹配,若否,执行以下步骤:

确定待传入所述滤光片容置机构的第一目标滤光片和对应的第一滤光片载台,以及,所述滤光片容置机构中待替换的第二目标滤光片和对应的第二滤光片载台;

控制所述第一滤光片载台的传输机构将所述第一目标滤光片传入所述滤光片容置机构,并控制所述第二滤光片载台的传输机构接收从所述滤光片容置机构中替换下来的第二目标滤光片。

基于此,可以实现滤光片的快速切换,同时,通过不同滤光片的组合,能够得到不同波长的紫外光,以最大限度满足目标SiC晶片固化和曝光工艺的需求。至于滤光片的具体切换原理在前述实施例已经进行了详细介绍,在此不再赘述。

基于上述任一实施例,图5是本申请提供的晶片加热的控制流程示意图,如图5所示,所述基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,具体包括:

步骤201,基于所述加热盘加热温度变化曲线确定加热电源的输出功率变化曲线;

步骤202,基于所述加热电源的输出功率变化曲线调节所述加热电源的输出功率以控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热。

具体的,由于所述加热盘的加热温度与加热电源的输出功率正相关,基于此,可以基于所述加热盘加热温度变化曲线快速准确确定加热电源的输出功率变化曲线,进而基于所述加热电源的输出功率变化曲线调节所述加热电源的输出功率以控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,进而保证SiC晶片光刻胶固化和曝光工艺的控制精度。可以理解的是,本申请实施例也可以基于相应的传感器获取加热盘的实时温度,并基于所述实时温度对加热电源的输出功率进行调节,以进一步保证加热盘加热温度的控制精度,进而SiC晶片光刻胶固化和曝光工艺的质量。

本申请实施例提供的方法,基于所述加热盘加热温度变化曲线确定加热电源的输出功率变化曲线;基于所述加热电源的输出功率变化曲线调节所述加热电源的输出功率以控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,能够保证SiC晶片光刻胶固化和曝光工艺的控制精度。

基于上述任一实施例,图6是本申请提供的紫外光激发的控制流程示意图,如图6所示,所述基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,具体包括:

步骤301,基于所述UV光源工作模式确定对应的初始紫外光的光强,并基于初始紫外光的光强与发光电源的输出功率的对应关系确定所述UV光源工作模式对应的发光电源的目标输出功率;

步骤302,控制所述发光电源以所述目标输出功率工作以使汞灯发射对应光强的初始紫外光。

具体的,基于前述实施例可知,所述UV光源工作模式与初始紫外光的光强对应,同时,初始紫外光的光强与发光电源的输出功率的对应关系可以预先通过光强检测仪确定,因此,基于所述UV光源工作模式可以快速准确确定对应的初始紫外光的光强,基于初始紫外光的光强与发光电源的输出功率的对应关系可以快速准确确定所述UV光源工作模式对应的发光电源的目标输出功率,进而控制所述发光电源以所述目标输出功率工作以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,能够进一步保证SiC晶片光刻胶固化和曝光工艺的控制精度。

本申请实施例提供的方法,基于所述UV光源工作模式确定对应的初始紫外光的光强,并基于初始紫外光的光强与发光电源的输出功率的对应关系确定所述UV光源工作模式对应的发光电源的目标输出功率;控制所述发光电源以所述目标输出功率工作以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,能够进一步保证SiC晶片光刻胶固化和曝光工艺的控制精度。

图7示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图7所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)401、通信接口(Communications Interface)402、存储器(memory)403和通信总线404,其中,处理器401,通信接口402,存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。处理器401可以调用存储器403中的逻辑指令,以执行上述各方法所提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述方法包括:基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长;基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片;基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片;在判断所述目标SiC晶片工艺结束的情况下,关闭发光电源及加热盘电源,并控制冷却单元对所述加热盘进行冷却。

此外,上述的存储器403中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面,本申请还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述方法包括:基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长;基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片;基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片;在判断所述目标SiC晶片工艺结束的情况下,关闭发光电源及加热盘电源,并控制冷却单元对所述加热盘进行冷却。

又一方面,本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的SiC晶片的光刻胶固化和曝光系统的工艺控制方法,所述方法包括:基于预设工艺流程确定当前工艺阶段对应的加热盘加热温度变化曲线、UV光源工作模式以及目标紫外光波长;基于所述目标紫外光波长,将滤光片容置机构中的滤光片切换为目标滤光片;基于所述加热盘加热温度变化曲线控制加热盘对反应腔中的目标SiC晶片进行加热,同时基于所述UV光源工作模式控制发光电源的输出功率以使汞灯发射对应光强的初始紫外光,所述初始紫外光通过所述目标滤光片后进入反应腔中照射所述目标SiC晶片;在判断所述目标SiC晶片工艺结束的情况下,关闭发光电源及加热盘电源,并控制冷却单元对所述加热盘进行冷却。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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06120115801571