光刻机台供水设备、涂胶显影机和光刻机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光刻机台供水设备、涂胶显影机和光刻机，光刻机台供水设备包括供水管路，其被配置为向显影后的晶圆表面提供去离子水，所述供水设备还包括与所述供水管路连接的溶气装置以及向所述溶气装置中通入气体的供气管路，经过所述溶气装置的去离子水与由所述供气管路通入的气体发生接触。通过在供水管路中增设简单的溶气装置，使得机台中的供水管路在向显影后的晶圆表面提供去离子水时能够溶入一定量的气体。该供水设备可以通过合理选择气体的种类，一方面提高去离子水的电离程度，降低去离子水的电阻率，以将晶圆表面电荷导出；另一方面保证气体生成的电解质的腐蚀性或酸性无法腐蚀晶圆表面或参与光刻胶成像反应，影响其成像质量。

Water supply equipment, glue-coated developer and lithographic machine for lithographic machine

The utility model provides a water supply device for a photolithographic table, a glue-coated developer and a photolithographic machine. The water supply device for a photolithographic table includes a water supply pipeline, which is configured to provide deionized water to the surface of the developed wafer. The water supply device also includes a dissolved gas device connected with the water supply pipeline and a gas supply pipeline to the dissolved gas device, which passes through the dissolved gas device. The deionized water contacts with the gas flowing into the gas supply pipeline. By adding a simple dissolved gas device in the water supply pipeline, the water supply pipeline in the machine platform can dissolve a certain amount of gas when providing deionized water to the surface of the developed wafer. The water supply equipment can improve the ionization degree of deionized water and reduce the resistivity of deionized water to derive the surface charge of wafer by reasonably selecting the kinds of gas. On the other hand, it can ensure that the corrosiveness or acidity of electrolyte generated by gas can not corrode the wafer surface or participate in photoresist imaging reaction, thus affecting the image quality.

【技术实现步骤摘要】
光刻机台供水设备、涂胶显影机和光刻机
本技术涉及半导体工艺设备领域，更详细地说，本技术涉及一种用于向显影后的晶圆表面提供去离子水的光刻机台供水设备。
技术介绍
目前常见的光刻工艺中，在显影结束后，通常需要采用以下步骤对晶圆进行清洗(rinse)：首先，使晶圆高速旋转，而将显影液甩出；再用去离子水喷淋高速旋转的晶圆表面，以清除残留的显影液和光刻胶碎片；最终将去离子水甩干。在使用去离子水喷淋高速旋转的晶圆表面时，由于去离子水和晶圆均为绝缘体，接触、相对运动、摩擦系数这几个摩擦力产生的条件均具备，所以随着使用去离子水清洗显影剂的时间的延长，晶圆表面将逐渐由于摩擦而产生静电电荷积累。本领域技术人员知道，晶圆表面的静电积累将会带来微粒吸附、尖端放电现象或者损害离子注入的均一性，致使器件短路、漏电、失效，影响最终产品的良率，是需要尽可能避免的。目前主要通过以下方法减少或消除晶圆表面静电：(一)在显影后加入硬烘烤和冷却步骤；加热可以消除静电电荷，但硬烘烤和冷却每片晶圆需要4-5分钟，该方法将大大降低产能。(二)在晶圆传送的路径中加装去离子装置；去离子装置会释放出正电荷，正电荷会中和掉累积在晶圆表面的电子。然而，加装去离子装置成本过高，性价比低。(三)改进清洗工艺；通过调节清洗工艺中的喷吐时间、转速、旋转加速度。然而该方法对于静电电荷的消除效果有限，且影响产能。基于以上认识，本领域的技术人员需要提供一种光刻机相关组件的改进设计方案，通过简单的装置改动，以较低的成本即可减少或消除显影后清洗过程中晶圆表面的静电积累，且不影响产能。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述问题，本技术提供一种光刻机相关组件的改进设计方案，通过简单的装置改动，以较低成本即可减少或消除显影后清洗过程中晶圆表面的静电积累，且不影响产能。本技术首先提供了一种光刻机台供水设备，增设简单的溶气装置，在去离子水中溶入气体，通过选取合适的气体类型，能够在降低去离子水的电阻率、将晶圆表面电荷导出的同时，不腐蚀晶圆表面或影响显影质量。本技术提供的光刻机台供水设备包括供水管路，其被配置为向显影后的晶圆表面提供去离子水，所述供水设备还包括与所述供水管路连接的溶气装置以及向所述溶气装置中通入气体的供气管路，经过所述溶气装置的去离子水与由所述供气管路通入的气体直接接触。通过在供水管路中增设简单的溶气装置，使得机台中的供水管路在向显影后的晶圆表面提供去离子水时能够溶入一定量的气体。该供水设备可以通过合理选择气体的种类，一方面提高去离子水的电离程度，降低去离子水的电阻率，以将晶圆表面电荷导出；另一方面保证气体生成的电解质的腐蚀性或酸性无法腐蚀晶圆表面或参与光刻胶成像反应，不会影响其成像质量。可选的，由所述供气管路通入的气体能够与水形成弱电解质。进一步地，在本技术的较优技术方案中，由所述供气管路通入的气体为二氧化碳气体。二氧化碳与水形成的碳酸为二元弱酸，其电离反应均为平衡电离，电离程度有限，产生的H+浓度较低，再者，碳酸也不会和硅、氧化硅、氮化硅等半导体加工工艺中的常用材料反应，因而不会腐蚀晶圆表面。其次，大量溶有二氧化碳的去离子水能够将电阻率降至合适的范围，约2MΩ˙cm，有效地将晶圆表面由于摩擦产生的静电导出。此外，二氧化碳气体在水中形成的碳酸根离子或碳酸氢根离子不会与光刻胶反应，从而在光刻过程中不会影响图形区的断面形貌。进一步地，在本技术的较优技术方案中，经过所述溶气装置后流出的溶有二氧化碳的去离子水，其pH值为5～6。根据去离子水温度、溶有二氧化碳的量的不同，经过溶气装置后流出的去离子水的pH值会有浮动，当其值在5～6范围内时，一方面其酸性不足以腐蚀晶圆表面，一方面其电阻率又能够有效将静电导出。在本技术的较优技术方案中，所述溶气装置包括与所述供水管路连通的进水口和出水口、与所述供气管路连通的溶气腔体以及设置于所述溶气腔体内的多根膜管，所述膜管采用防水透气膜材料制得，其两端分别与所述进水口和所述出水口连通。本较优技术方案中，通过使用防水透气膜制得的膜管，膜管内通去离子水，膜管外形成气体环境，使得膜管内外的去离子水和气体发生接触，使气体溶于去离子水中，该设置方式一方面能够增大去离子水与气体发生接触的面积，提高气体的溶解效率，一方面可以通过增加膜管的数量扩大流路面积以适配具有更高流量的供水管路，而不会使去离子水在溶气装置内因流速过快而产生过高的液压。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述多根膜管为相互平行地设置的直管。多根直管膜管相互平行设置能够便于膜管的布置，同时确保溶气腔体内膜管间形成平滑的气体流路，减小气流流经各膜管时的相互干扰。进一步地，在本技术的较优技术方案中，所述供气管路具有阀门，所述溶气装置沿所述供水管路的下游设置有pH计，所述阀门根据所述pH计测得的去离子水pH值大小而调节所述供气管路的供气量。在本技术的较优技术方案中，还包括冷却装置，所述供水管路中的去离子水经过所述冷却装置冷却后进入所述溶气装置，所述冷却装置能够将所述去离子水冷却至0～20℃范围内。通过冷却装置将水保持在0～20℃的温度范围内，能够提高二氧化碳气体在水中的溶解度，较好地控制去离子水的电阻率和pH值范围。本技术还提供具有上述光刻机台供水设备的涂胶显影机和光刻机。在本技术的较优技术方案中，所述涂胶显影机或所述光刻机还包括所述供水管路对应的晶圆承载台，所述晶圆承载台用于晶圆显影后的显影液清洗，其被配置为能够以2500～4000r/min的转速旋转。本技术提供的光刻机台供水设备对处于高速旋转中的晶圆清洗具有更好的效果，能够将由于去离子水与高速旋转的晶圆摩擦产生的静电电荷有效导出，防止静电吸附导致微粒的粘附，避免电荷累积引起的器件短路、漏电、失效等问题，提高产品良率，降低生产成本。附图说明图1是本技术一个实施方式中光刻机台供水设备的管路结构示意图；图2是图1实施方式中光刻机台供水设备中溶气装置具体结构的示意图。具体实施方式下面参照附图来描述本技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。需要说明的是，在本技术的优选实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或组成部分必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组成部分内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本实施方式首先提供了一种光刻机台供水设备，图1左侧示出了该供水设备的部分管路系统，这部分管路主要用于向显影后的晶圆表面提供去离子水；图1右侧相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻机台供水设备，包括供水管路，其被配置为向显影后的晶圆表面提供去离子水，其特征在于，还包括与所述供水管路连接的溶气装置以及向所述溶气装置中通入气体的供气管路，经过所述溶气装置的去离子水与由所述供气管路通入的气体发生接触。

【技术特征摘要】
1.一种光刻机台供水设备，包括供水管路，其被配置为向显影后的晶圆表面提供去离子水，其特征在于，还包括与所述供水管路连接的溶气装置以及向所述溶气装置中通入气体的供气管路，经过所述溶气装置的去离子水与由所述供气管路通入的气体发生接触。2.如权利要求1所述的光刻机台供水设备，其特征在于，由所述供气管路通入的气体为二氧化碳气体。3.如权利要求2所述的光刻机台供水设备，其特征在于，经过所述溶气装置后流出的溶有二氧化碳的去离子水，其pH值为5～6。4.如权利要求1所述的光刻机台供水设备，其特征在于，所述溶气装置包括与所述供水管路连通的进水口和出水口、与所述供气管路连通的溶气腔体以及设置于所述溶气腔体内的多根膜管，所述膜管采用防水透气膜材料制得，其两端分别与所述进水口和所述出水口连通。5.如权利要求4所述的光刻机台供水设备，其特征在于，所述多根膜管为相互平行地...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，徐猛，古哲安，黄志凯，叶日铨，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32