CN115877665A - 控温装置及控温方法 - Google Patents

控温装置及控温方法 Download PDF

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CN115877665A CN202111150162.XA CN202111150162A CN115877665A CN 115877665 A CN115877665 A CN 115877665A CN 202111150162 A CN202111150162 A CN 202111150162A CN 115877665 A CN115877665 A CN 115877665A
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Abstract

本申请实施例提供一种控温装置及控温方法，其中，所述控温装置位于涂胶显影机和光刻机的接口处；所述控温装置包括：温度检测模块、气流发生器和控制器；所述温度检测模块、所述气流发生器分别与所述控制器连接；所述温度检测模块用于实时检测所述接口处的实际温度；所述气流发生器至少用于产生环绕所述接口处的气流封刀；所述控制器用于在所述温度检测模块检测到的所述实际温度不等于目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以通过所述气流封刀控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。

Description

控温装置及控温方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种控温装置及控温方法。
背景技术
半导体技术中的光刻制程是由涂布机和光刻机连接而成的一体机，高速动作完成包括涂胶、曝光、显影的循环流水线作业。在涂胶并进行高温曝光前的烘烤工艺之后，晶圆首先会进入接口冷却板块(Interface block chill plate，iCPL)进行退火处理，使得晶圆的温度降温到室温，并释放晶圆因前段制程而产生的应力，恢复形变。然后晶圆经过涂布机和光刻机的接口处(Interface)进入光刻机的温度稳定装置(Temperature stable unit，TSU)控温，使得晶圆保持恒定温度进行对准和曝光动作，保证套刻误差和线宽稳定。
然而，接口处是一个没有控温的环节，晶圆在接口处会带着不同的温度进入TSU，如果TSU控温时间不够，晶圆应力未及时释放，晶圆的形变会影响光刻机对准时套刻误差的真实性和稳定性，甚至超过产品规格，需要返工而降低生产线产能；如果TSU控温时间较长会降低光刻机的产能。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种控温装置及控温方法。
第一方面，本申请实施例提供一种控温装置，所述控温装置位于涂胶显影机和光刻机的接口处；所述控温装置包括：所述控温装置包括：温度检测模块、气流发生器和控制器；
所述温度检测模块、所述气流发生器分别与所述控制器连接；
所述温度检测模块用于实时检测所述接口处的实际温度；
所述气流发生器至少用于产生环绕所述接口处的气流封刀；
所述控制器用于在所述温度检测模块检测到的所述实际温度不等于目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以通过所述气流封刀控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述气流封刀用于隔离所述接口处与外界环境，且所述气流封刀内部的气压大于所述外界环境的气压。
在一些实施例中，所述气流发生器位于所述接口处内部的顶部；所述气流发生器还用于向所述接口处内部喷射控温气流；
所述控制器还用于在所述温度检测模块检测到的所述实际温度不等于目标温度的情况下，控制所述气流发生器向所述接口处内部喷射所述控温气流，以通过所述控温气流控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述气流发生器包括风淋单元或者风机。
在一些实施例中，所述实际温度包括所述接口处的环境温度和位于所述接口处内部的晶圆的表面温度；
所述温度检测模块包括第一检测子模块和第二检测子模块；
其中，所述第一检测子模块用于检测所述环境温度；所述第二检测子模块用于检测位于所述表面温度。
在一些实施例中，所述控制器与所述第一检测子模块连接；
所述控制器还用于在所述第一检测子模块检测到的所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以使得所述环境温度达到所述目标温度；或者，
所述控制器还用于在所述第一检测子模块检测到的所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器向所述接口处内部喷射所述控温气流，以使得所述环境温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述控制器与所述第二检测子模块连接；
所述控制器还用于在所述第二检测子模块检测到的所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以使得所述表面温度达到所述目标温度，或者，
所述控制器还用于在所述第二检测子模块检测到的所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器向所述晶圆表面喷射所述控温气流，以使得所述表面温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述控温装置还包括：控温管路；所述控温管路中填充有控温液体或者控温气体；
所述控温管路至少与放置所述晶圆的承载台相接触，且所述控温管路与所述控制器连接；
所述控制器还用于在所述第二检测子模块检测到的所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述控温管路工作，以使得所述表面温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述控温管路还与所述光刻机内部的机械臂相接触；
所述机械臂用于将所述晶圆从所述涂胶显影机运送至所述光刻机内。
在一些实施例中，所述控温液体包括水；所述控温气体包括压缩气体。
第二方面，本申请实施例提供一种控温方法，所述方法应用于上述的控温装置；所述控温装置至少包括：温度检测模块和气流发生器；所述方法包括：
确定涂胶显影机和光刻机的接口处的目标温度；
通过所述温度检测模块，实时获取所述接口处的实际温度；
在所述实际温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器至少产生环绕所述接口处的气流封刀，以通过所述气流封刀控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述气流封刀用于隔离所述接口处与外界环境，且所述气流封刀内部的气压大于所述外界环境的气压。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述实际温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器向所述接口处内部喷射控温气流，以通过所述控温气流控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述确定涂胶显影机和光刻机的接口处的目标温度，包括：
获取所述涂胶显影机的第一预设温度和所述光刻机的第二预设温度；
根据所述第一预设温度和所述接口处不同的设定温度，确定所述光刻机内晶圆的温度达到所述第二预设温度时所对应的稳定时间集合；
将所述稳定时间集合中最小的稳定时间所对应的设定温度，确定为所述目标温度；其中，在所述目标温度下，所述晶圆的套刻误差满足要求。
在一些实施例中，所述实际温度包括所述接口处的环境温度和位于所述接口处内部的晶圆的表面温度；所述温度检测模块包括第一检测子模块和第二检测子模块；
所述通过所述温度检测模块，实时获取所述接口处的实际温度，包括：
通过所述第一检测子模块实时获取所述环境温度；
通过所述第二检测子模块实时获取所述表面温度。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器产生环绕所述接口处的气流封刀，以使得所述接口处的环境温度达到所述目标温度；或者，
在所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器向所述接口处内部喷射所述控温气流，以使得所述接口处的环境温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器产生环绕所述接口处的气流封刀，以使得所述表面温度达到所述目标温度；或者，
在所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器向所述晶圆表面喷射所述控温气流，以使得所述表面温度达到所述目标温度。
在一些实施例中，所述控温装置还包括：控温管路；所述方法还包括：
在所述实际温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述控温管路控制晶圆的表面温度达到所述目标温度。
本申请实施例提供的控温装置及控温方法，控温装置位于涂胶显影机和光刻机的接口处，控温装置包括：温度检测模块、气流发生器和控制器；温度检测模块、气流发生器分别与控制器连接；温度检测模块用于实时检测接口处的实际温度；气流发生器至少用于产生环绕接口处的气流封刀；控制器用于在温度检测模块检测到的实际温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器产生气流封刀，以通过气流封刀控制接口处的实际温度达到所述目标温度。由于本申请实施例提供的控温装置位于涂胶显影机和光刻机的接口处，如此，可以使得涂胶显影机和光刻机接口处的晶圆具有合适的温度，进而可以降低晶圆在TSU中的控温时间，提升光刻机的产能。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为相关技术中涂布光刻一体机中各模块的结构示意图；
图2～图7为本申请实施例提供的控温装置的一种结构示意图；
图8为本申请实施例提供的控温方法的一种流程示意图；
图9为本申请实施例提供的控温装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
图1为相关技术中涂布光刻一体机中各模块的结构示意图，下面结合图1对相关技术中的涂布光刻过程进行说明。如图1所示，相关技术中的涂布光刻一体机10主要包括四个模块，分别为涂布显影模块101、接口冷却模块102、接口处103和光刻机104。晶圆100首先在涂布显影模块101中进行涂胶和烘烤工序；接下来晶圆100进入接口冷却模块102中进行退火处理，使得晶圆的温度降温到室温，并释放晶圆因前段制程而产生的应力，恢复形变；然后，晶圆100经过涂布光刻一体机10的接口处103，进入光刻机104的温度稳定装置进行控温，进而进行曝光前的预对准步骤。相关技术中如果不能实现晶圆与光刻掩膜板之间的精确对准，那么，晶圆和光刻掩膜版之间的套刻误差(Overlay)的量测结构将呈现螺旋地图105样。
在实现本申请的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：相关技术中接口处103是一个没有控温的环节，晶圆100在接口处103容易受到烘烤单元①、工厂外界和接口处内部环境②的影响，导致晶圆100在接口处103会带着不同的温度进入TSU，如果TSU控温时间不够，晶圆100应力未及时释放，晶圆100的形变会影响光刻机对准时套刻误差的真实性和稳定性，甚至超过产品规格，需要返工而延长工序降低生产线产能；如果TSU控温时间较长会降低光刻机的产能。
基于相关技术中存在的问题，本申请实施例提供一种控温装置和控温方法，由于本申请实施例提供的控温装置位于涂胶显影机和光刻机的接口处，如此，可以使得涂胶显影机和光刻机接口处的晶圆具有合适的温度，进而可以降低晶圆在TSU中的控温时间，提升光刻机的产能。
图2至图7为本申请实施例提供的控温装置的一种结构示意图，如图2所示，控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处A，控温装置20包括：温度检测模块201、气流发生器202和控制器203。
其中，温度检测模块201、气流发生器202分别与控制器203连接，本申请实施例中，温度检测模块201与控制器203之间可以是有线连接，也可以是无线连接；气流发生器202与控制器203之间可以是有线连接，也可以是无线连接。
温度检测模块201用于实时检测涂胶显影机和光刻机的接口处A的实际温度；气流发生器202位于接口处内部的顶部，气流发生器202至少用于产生环绕接口处的气流封刀；本申请实施例中，气流发生器202可以是风淋单元或者风机。
控制器203用于在温度检测模块201检测到的实际温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀，以通过气流封刀控制接口处的实际温度达到目标温度。
本申请实施例中，气流发生器202产生的气流封刀，可以用于隔离涂胶显影机和光刻机的接口处A与外界环境，且气流封刀内部的气压大于外界环境的气压，如此，气流封刀可以阻止外界热气流(例如，涂胶显影机内烘烤热气流和工厂内部的热气流)进入涂胶显影机和光刻机的接口处A的内部，进而使得接口处A内部可以保持恒温。
在一些实施例中，气流发生器202还用于向接口处A内部喷射控温气流；控温气流可以是冷气流、常温气流或者热气流。对应地，控制器203还用于在温度检测模块201检测到的实际温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向接口处A内部喷射控温气流，以通过控温气流控制接口处A的实际温度达到目标温度。
在一些实施例中，实际温度包括接口处A的环境温度和位于接口处A内部的晶圆的表面温度；温度检测模块201包括第一检测子模块和第二检测子模块；其中，第一检测子模块用于检测环境温度；第二检测子模块用于检测位于接口处A内部的晶圆的表面温度。
这里，第一检测子模块和第二检测子模块可以为温度传感器或者温度测量仪。
在一些实施例中，如图3所示，控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处A，控温装置20包括第一检测子模块2011、气流发生器202和控制器203；控制器203与第一检测子模块2011和气流发生器202连接。控制器203用于在第一检测子模块2011检测到的环境温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀B，以使得环境温度达到目标温度；或者，控制器203用于在第一检测子模块2011检测到的环境温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向接口处A内部喷射控温气流C，以使得环境温度达到目标温度。
在一些实施例中，如图4所示，控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处A，控温装置20包括第二检测子模块2012、气流发生器202和控制器203；控制器203与第二检测子模块2012和气流发生器202连接。控制器203用于在第二检测子模2012块检测到的位于接口处A内部的晶圆(图4中未示出)的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀B，以使得表面温度达到目标温度，或者，控制器203用于在第二检测子模块2012检测到的位于接口处A内部的晶圆表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向晶圆表面喷射控温气流C，以使得表面温度达到目标温度。
在一些实施例中，如图5所示，控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处A，控温装置20包括第一检测子模块2011、第二检测子模块2012、气流发生器202和控制器203；第一检测子模块2011、第二检测子模块2012和气流发生器202分别与控制器203连接。控制器203用于在第一检测子模块2011检测到的环境温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀B，以使得环境温度达到目标温度；或者，控制器203用于在第一检测子模块2011检测到的环境温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向接口处A内部喷射控温气流C，以使得环境温度达到目标温度。控制器203还用于在第二检测子模2012块检测到的位于接口处A内部的晶圆(图5中未示出)的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀B，以使得表面温度达到目标温度，或者，控制器还用于在第二检测子模块2012检测到的位于接口处A内部的晶圆的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向晶圆表面喷射控温气流C，以使得表面温度达到目标温度。
在一些实施例中，如图6所示，控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处A，控温装置20包括：第二检测子模块2012、气流发生器202、控制器203和控温管路204。控制器203分别与第二检测子模块2012、气流发生器202和控温管路204连接。
本申请实施例中，控温管路204至少与放置晶圆的承载台D相接触，控温管路204中填充有控温液体或者控温气体。控制器203还用于在第二检测子模块2012检测到的表面温度不等于目标温度的情况下，控制控温管路204工作，以使得表面温度达到目标温度。
这里，控温液体可以是水，例如，冷水、热水或者液氮等液体。控温气体可以是压缩空气等气体。需要说明的是，本申请实施例中的控温装置可以是升温装置，也可以是降温装置。
在一些实施例中，控温管路204还与光刻机内部的机械臂相接触(图6中未示出)，机械臂用于将晶圆W从涂胶显影机运送至光刻机内。
在一些实施例中，控制器203用于在第二检测子模2012块检测到的晶圆W的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀(图6中未示出)，以使得表面温度达到目标温度，或者，控制器203用于在第二检测子模块2012检测到的位于晶圆W的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向晶圆W表面喷射控温气流C，以使得表面温度达到目标温度。
在一些实施例中，如图7所示，控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处A，控温装置20包括：第一检测子模块2011、第二检测子模块2012、风淋单元2021、控制器203和控温管路204。控制器203分别与第一检测子模块2011、第二检测子模块2012、风淋单元2021和控温管路204连接。控制器203用于在第一检测子模块2011检测到的环境温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀B，以使得环境温度达到目标温度；或者，控制器203用于在第一检测子模块2011检测到的环境温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向接口处A内部喷射控温气流C，以使得环境温度达到目标温度。控制器203还用于在第二检测子模2012块检测到的晶圆W的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202产生气流封刀B，以使得表面温度达到目标温度，或者，控制器还用于在第二检测子模块2012检测到的晶圆W的表面温度不等于目标温度的情况下，控制气流发生器202向晶圆W表面喷射控温气流C，以使得表面温度达到目标温度。控温管路204至少与放置晶圆的承载台D相接触，控温管路204中填充有控温液体或者控温气体。控制器203还用于在第二检测子模块2012检测到的表面温度不等于目标温度的情况下，控制控温管路204工作，以使得表面温度达到目标温度。
本申请实施例中，当涂布显影机和光刻机被机台外部的工厂环境和机台内部烘烤单元热气流影响升温的时候，通过本申请实施例提供的控温装置及时监控降温，降低晶圆在接口处温度的不稳定性，从而减少进入光刻机温度温定装置所需的控温时间。这样既保证了晶圆应力及时释放，又提升了晶圆对准时套刻误差的真实性和稳定性，进一步也通过减少温度温定装置控温时间从而减少每片晶圆的制程时间，提升了机台产能。
除此之外，本申请实施例还提供一种控温方法，图8为本申请实施例提供的控温方法的一种流程示意图，图9为本申请实施例提供的控温装置的另一种结构示意图，本申请实施例提供的控温方法应用于图9中的控温装置，如图9所示，控温装置20包括温度检测模块(图中未示出)、风淋单元2021和控制器(图中未示出)，且控温装置20位于涂胶显影机和光刻机的接口处。
在实施本申请实施例中的控温方法之前，首先进行不同iCPL温度和TSU温度下的试验设计(Design of Experiments，DOE)实验，下表1示出了DOE实验的试验结果，从实验结果来看，当iCPL和TSU有不同的温度需求时，接口处的设定温度控制在不同的条件下时，TSU的控温时间是有差异的。针对iCPL温度为22.1℃和TSU温度为22.2℃的条件，通过监控接口处的设定温度在22℃，在晶圆制程稳定安全的情况下，TSU时间可以降到11秒，如此，大大提升了光刻机的产能。
表1：不同接口处设定温度对应的控温时间
Figure BDA0003286721450000111
如图8所示，本申请实施例提供的控温方法包括以下步骤：
步骤S801、确定涂胶显影机和光刻机的接口处的目标温度。
本申请实施例中，目标温度为使得晶圆从涂胶显影机进入光刻机时，晶圆的应力影响最小、且控温时间最短时所对应的涂胶显影机和光刻机的接口处的控制温度。
在一些实施例中，步骤S801可以通过以下步骤形成：
步骤S8011、获取涂胶显影机的第一预设温度和光刻机的第二预设温度。
第一预设温度为当前工厂内涂胶显影机所需求的控制温度(即iCPL温度)；第二预设温度为当前工厂内光刻机所需求的控制温度(即TSU温度)。
步骤S8012、根据第一预设温度和接口处不同的设定温度，确定光刻机内晶圆的温度达到第二预设温度时所对应的稳定时间集合。
本申请实施例中，设定温度为预先设定的一系列控制接口处所达到的温度，设定温度可以为预设梯度的温度集合，根据第一预设温度和每一设定温度，可以确定出光刻机内晶圆的温度达到第二预设温度时对应的温度时间，进而可以得到与每一设定温度对应的稳定时间集合。
步骤S8013、将稳定时间集合中最小的稳定时间所对应的设定温度，确定为目标温度；其中，在目标温度下，晶圆的套刻误差满足要求。
步骤S802、通过温度检测模块，实时获取接口处的实际温度。
在一些实施例中，实际温度包括接口处的环境温度和位于接口处内部的晶圆的表面温度；温度检测模块包括第一检测子模块和第二检测子模块；这里，第一检测子模块和第二检测子模块可以是温度传感器或者温度测量仪。步骤S802可以通过以下步骤来实现：
步骤S8021、通过第一检测子模块实时获取环境温度。
步骤S8022、通过第二检测子模块实时获取表面温度。
本申请实施例中，获取环境温度和获取接口处内部晶圆表面温度的过程可以同时进行，也可以不同时进行，两者之间没有顺序关系。
步骤S803、判断实际温度是否等于目标温度。
在一些实施例中，判断实际温度是否等于目标温度包括以下两个判断过程：一是，判断环境温度是否等于目标温度；二是，判断表面温度是否等于目标温度。在一些实施例中，当环境温度和/或表面温度不等于目标温度时，执行步骤S804，当环境温度和表面温度均等于目标温度时，执行步骤S805。
步骤S804、通过气流发生器至少产生环绕接口处的气流封刀，以通过气流封刀控制接口处的实际温度达到目标温度。
本申请实施例中，气流封刀用于隔离接口处与外界环境，且气流封刀内部的气压大于外界环境的气压。例如，设置气流封刀内部的气压大于涂胶显影机或光刻机的气压0.1～0.2Pa。通过气流封刀阻隔来自涂胶显影机烘烤单和工厂的热气流，保持接口处内部环境温度。
在一些实施例中，在实际温度不等于目标温度的情况下，还可以通过气流发生器向接口处内部喷射控温气流，以通过控温气流控制接口处的实际温度达到目标温度。
步骤S805、将接口处的晶圆运送至光刻机内。
本申请实施例中，当在接口处检测的实际温度等于目标温度时，不需要再采用本申请实施例提供的控温装置对位于接口处晶圆的表面温度和接口处的环境温度进行控制，可以直接将晶圆运送至光刻机内部，进行后续的预对准步骤。
本申请实施例中，首先根据目前工厂内所需求的iCPL温度(对应上述的第一预设温度)和TSU温度(对应上述的第二预设温度)制定DOE实验，测试TSU时间(对应上述稳定时间集合中的每一稳定时间)与接口处温度(对应上述的设定温度)对应关系，得到最优的接口处温度(对应上述的目标温度)。其次，以涂胶显影机(Track)与光刻机(Scanner)的接口处目前存在的温度监控为基础，在接口处通道晶圆搬运装置(对应上述放置晶圆的承载台)或负载机器人(对应上述光刻机内部的机械臂)上增加降温装置，例如，在涂胶显影机和光刻机接口处的两端分别增设气流封刀，并保证气流封刀内部阳压(设置大于涂胶显影机或光刻机气压0.1～0.2Pa)，阻隔来自涂胶显影机热板和工厂内部的热气流，保持接口处内部环境温度。同时在接口处上方增设风淋单元，持续对接口处内部环境进行控温，保证接口处内部的温度(包括环境温度和晶圆的表面温度)达到设定温度条件(即目标温度)。
本申请实施例中，在阻隔和实时监控接口处被机台外部工厂环境和机台内部烘烤单元热气流影响温度下，降低晶圆在接口处的温度不稳定性，从而减少晶圆进入光刻机的温度稳定装置所需的控温时间。这样同时保证了晶圆应力及时释放，提升晶圆对准时套刻误差的真实性和稳定性并减少重工；也通过减少光刻机的温度稳定装置的控温时间从而减少每片晶圆的制程时间，提升了机台产能。
在一些实施例中，控温装置还包括：控温管路；方法还包括：
在实际温度不等于目标温度的情况下，通过控温管路控制晶圆的表面温度达到目标温度。
请继续参见图9，在涂胶显影机和光刻机接口处的承载晶圆W的卡盘下方的承载台D中心设置真空吸盘(图中未示出)，以固定晶圆，并在接口处上方设置风淋单元2021，通过风淋单元2021在接口处形成内部阳压的气流封刀B，阻隔来自涂胶显影机热板和工厂内部的热气流，保持接口处内部环境温度，并通过风淋单元2021产生控温气流(如图9所示中箭头所示的气流)，持续对接口处的环境进行控温，保证接口处达到设定温度条件(即目标温度)。
本申请实施例中的控温方法与上述实施例中的控温装置类似，对于本申请实施例未详尽披露的技术特征，请参考上述实施例进行理解，这里，不再赘述。
本申请实施例提供的控温方法，可以使得涂胶显影机和光刻机接口处的晶圆具有合适的温度，进而可以降低晶圆在TSU中的控温时间，提升光刻机的产能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过非目标的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述，仅为本申请实施例的一些实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种控温装置，其特征在于，所述控温装置位于涂胶显影机和光刻机的接口处；所述控温装置包括：温度检测模块、气流发生器和控制器；
所述温度检测模块、所述气流发生器分别与所述控制器连接；
所述温度检测模块用于实时检测所述接口处的实际温度；
所述气流发生器至少用于产生环绕所述接口处的气流封刀；
所述控制器用于在所述温度检测模块检测到的所述实际温度不等于目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以通过所述气流封刀控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
2.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于，所述气流封刀用于隔离所述接口处与外界环境，且所述气流封刀内部的气压大于所述外界环境的气压。
3.根据权利要求2所述的控温装置，其特征在于，所述气流发生器位于所述接口处内部的顶部；所述气流发生器还用于向所述接口处内部喷射控温气流；
所述控制器还用于在所述温度检测模块检测到的所述实际温度不等于目标温度的情况下，控制所述气流发生器向所述接口处内部喷射所述控温气流，以通过所述控温气流控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
4.根据权利要求3所述的控温装置，其特征在于，所述气流发生器包括风淋单元或者风机。
5.根据权利要求1至4任一项所述的控温装置，其特征在于，所述实际温度包括所述接口处的环境温度和位于所述接口处内部的晶圆的表面温度；
所述温度检测模块包括第一检测子模块和第二检测子模块；
其中，所述第一检测子模块用于检测所述环境温度；所述第二检测子模块用于检测位于所述表面温度。
6.根据权利要求5所述的控温装置，其特征在于，所述控制器与所述第一检测子模块连接；
所述控制器还用于在所述第一检测子模块检测到的所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以使得所述环境温度达到所述目标温度；或者，
所述控制器还用于在所述第一检测子模块检测到的所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器向所述接口处内部喷射所述控温气流，以使得所述环境温度达到所述目标温度。
7.根据权利要求5所述的控温装置，其特征在于，所述控制器与所述第二检测子模块连接；
所述控制器还用于在所述第二检测子模块检测到的所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器产生所述气流封刀，以使得所述表面温度达到所述目标温度，或者，
所述控制器还用于在所述第二检测子模块检测到的所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述气流发生器向所述晶圆表面喷射所述控温气流，以使得所述表面温度达到所述目标温度。
8.根据权利要求5所述的控温装置，其特征在于，所述控温装置还包括：控温管路；所述控温管路中填充有控温液体或者控温气体；
所述控温管路至少与放置所述晶圆的承载台相接触，且所述控温管路与所述控制器连接；
所述控制器还用于在所述第二检测子模块检测到的所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，控制所述控温管路工作，以使得所述表面温度达到所述目标温度。
9.根据权利要求8所述的控温装置，其特征在于，所述控温管路还与所述光刻机内部的机械臂相接触；
所述机械臂用于将所述晶圆从所述涂胶显影机运送至所述光刻机内。
10.根据权利要求9所述的控温装置，其特征在于，所述控温液体包括水；所述控温气体包括压缩气体。
11.一种控温方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1至10任一项所述的控温装置；所述控温装置至少包括：温度检测模块和气流发生器；所述方法包括：
确定涂胶显影机和光刻机的接口处的目标温度；
通过所述温度检测模块，实时获取所述接口处的实际温度；
在所述实际温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器至少产生环绕所述接口处的气流封刀，以通过所述气流封刀控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
12.根据权利要求11所述的控温方法，其特征在于，所述气流封刀用于隔离所述接口处与外界环境，且所述气流封刀内部的气压大于所述外界环境的气压。
13.根据权利要求12所述的控温方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述实际温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器向所述接口处内部喷射控温气流，以通过所述控温气流控制所述接口处的实际温度达到所述目标温度。
14.根据权利要求13所述的控温方法，其特征在于，所述确定涂胶显影机和光刻机的接口处的目标温度，包括：
获取所述涂胶显影机的第一预设温度和所述光刻机的第二预设温度；
根据所述第一预设温度和所述接口处不同的设定温度，确定所述光刻机内晶圆的温度达到所述第二预设温度时所对应的稳定时间集合；
将所述稳定时间集合中最小的稳定时间所对应的设定温度，确定为所述目标温度；其中，在所述目标温度下，所述晶圆的套刻误差满足要求。
15.根据权利要求14所述的控温方法，其特征在于，所述实际温度包括所述接口处的环境温度和位于所述接口处内部的晶圆的表面温度；所述温度检测模块包括第一检测子模块和第二检测子模块；
所述通过所述温度检测模块，实时获取所述接口处的实际温度，包括：
通过所述第一检测子模块实时获取所述环境温度；
通过所述第二检测子模块实时获取所述表面温度。
16.根据权利要求15所述的控温方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器产生环绕所述接口处的气流封刀，以使得所述接口处的环境温度达到所述目标温度；或者，
在所述环境温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器向所述接口处内部喷射所述控温气流，以使得所述接口处的环境温度达到所述目标温度。
17.根据权利要求15所述的控温方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器产生环绕所述接口处的气流封刀，以使得所述表面温度达到所述目标温度；或者，
在所述表面温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述气流发生器向所述晶圆表面喷射所述控温气流，以使得所述表面温度达到所述目标温度。
18.根据权利要求12至17任一项所述的控温方法，其特征在于，所述控温装置还包括：控温管路；所述方法还包括：
在所述实际温度不等于所述目标温度的情况下，通过所述控温管路控制晶圆的表面温度达到所述目标温度。
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