显影液喷涂设备和显影液喷涂方法技术

本发明专利技术提供了一种显影液喷涂设备和显影液喷涂方法，所述显影液喷涂设备包括：承载台，用于承载晶圆；显影喷嘴，用于向所述晶圆喷涂显影液；显影液供给装置，所述显影液供给装置连接所述显影喷嘴，用于向所述显影喷嘴传输显影液；气压调节装置，用于在所述显影喷嘴内形成负压，回吸喷涂出的显影液，使显影液在所述晶圆与所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜；驱动装置，用于驱动所述显影喷嘴移动和驱动所述承载台旋转，本发明专利技术提供的显影液喷涂设备能够减少因显影液飞溅所造成的颗粒污染，同时能够节约显影液。时能够节约显影液。时能够节约显影液。

【技术实现步骤摘要】
显影液喷涂设备和显影液喷涂方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种显影液喷涂设备和显影液喷涂方法。

技术介绍

[0002]显影液是溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域的一种化学溶剂。半导体制造过程中，将显影液喷涂在曝光后的晶圆表面上，正胶的曝光区域和负胶的非曝光区域溶于显影液中，进一步将反应聚合物和显影液残留冲洗后，就可以形成三维的物理图形。
[0003]现有技术中的主流的显影方式是旋转浸润显影法(IMMESESEION)，通过显影喷嘴将显影液喷涂于晶圆表面的中心后，通过高速旋转晶圆，使显影液在离心力的作用下完全覆盖于晶圆表面。这种方式会造成显影液在离心力作用下飞溅出晶圆表面，引起污染，同时浪费显影液。
[0004]因此，有必要开发一种新型显影液喷涂设备和显影液喷涂方法以避免现有技术中存在的上述部分问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种显影液喷涂设备和显影液喷涂方法，用以减少因显影液飞溅所造成的颗粒污染，同时能够节约显影液。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的显影液喷涂设备，包括：承载台，用于承载晶圆；显影喷嘴，用于向所述晶圆喷涂显影液；显影液供给装置，所述显影液供给装置连接所述显影喷嘴，用于向所述显影喷嘴传输显影液；气压调节装置，用于在所述显影喷嘴内形成负压，回吸喷涂出的显影液，使显影液在所述晶圆与所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜；驱动装置，用于驱动所述显影喷嘴移动和驱动所述承载台旋转。
[0007]本专利技术提供的上述显影液喷涂设备的有益效果在于：所述显影喷嘴在所述驱动装置的作用下靠近晶圆表面，所述显影液供给装置给所述显影喷嘴提供显影液，所述显影喷嘴向所述晶圆喷涂显影液后，显影液流入所述显影喷嘴与所述晶圆之间的间隙，通过所述气压调节装置在所述显影喷嘴内部形成负压，使显影液部分回吸入所述显影喷嘴内，显影液在所述显影喷嘴内部负压、液体表面张力和显影液与壁面的粘附力的共同作用下，在所述显影喷嘴与所述晶圆之间形成稳定的显影液液膜，减少显影液从所述显影喷嘴与所述晶圆表面之间的缝隙飞溅出所述承载台从而引起污染，同时节约了显影液。
[0008]可选的，所述显影喷嘴包括外壳和设置于所述外壳内的内壳；所述内壳上设置有吸液口；所述内壳和所述外壳之间形成喷涂腔体，所述喷涂腔体具有出液口，所述出液口用于显影液流出；所述出液口围绕所述吸液口。其有益效果在于：所述出液口围绕所述吸液口设置，使从所述出液口流出的显影液也围绕所述吸液口，并填充所述显影喷嘴和所述晶圆之间的间隙，使所述所述内壳的内部形成密闭环境，便于所述吸液口回吸喷涂出的部分显影液，使显影液在所述晶圆和所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜。
[0009]可选的，所述内壳具有气压调节口，所述气压调节装置连接所述气压调节口，以调
节所述内壳内部气压。其有益效果在于：有利于所述气压调节装置调节所述内壳内部气压。
[0010]可选的，所述外壳包括第一筒状部，所述内壳包括第二筒状部，所述第一筒状部与所述第二筒状部靠近所述晶圆的一端之间形成所述出液口，所述第一筒状部靠近所述晶圆的一端形成所述吸液口。其有益效果在于：有利于形成所述出液口围绕所述吸液口的结构，便于所述吸液口回吸喷涂出的部分显影液，使显影液在所述晶圆和所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜。
[0011]可选的，所述第一筒状部和所述第二筒状部同轴设置。其有益效果在于：有利于所述出液口形成均匀的开口。
[0012]可选的，所述第一筒状部靠近所述晶圆的端面沿其轴线方向超出所述第二筒状部靠近所述晶圆的端面。其有益效果在于：有利于显影液向所述吸液口流动，使所述内壳的内部形成密闭环境，便于所述吸液口回吸喷涂出的部分显影液。
[0013]可选的，所述第一筒状部靠近所述晶圆一端的内壁上设置有向内侧延伸的凸出部。其有益效果在于：有利于显影液向所述吸液口流动，使所述内壳的内部形成密闭环境，便于所述吸液口回吸喷涂出的部分显影液。
[0014]可选的，所述第一筒状部的壁厚为大于等于3mm且小于等于15mm。其有益效果在于：所述第一筒状部的壁厚较小，有利于减小第一筒状部与所述显影液液膜的接触面积，进而减少所述显影喷嘴表面附着的颗粒与所述显影液液膜接触，以提高显影效果。
[0015]可选的，所述凸出部的截面形状为三角形。其有益效果在于：其有益效果在于。
[0016]可选的，所述第一筒状部和所述第二筒状部的横截面形状为环形。其有益效果在于：使所述出液口形成环形开口，有利于所述显影喷嘴、所述晶圆和显影液之间形成封闭环境，便于所述吸液口回吸喷涂出的部分显影液。
[0017]可选的，所述外壳上设置有至少两个进液口，所述显影液供给装置连接所述进液口。其有益效果在于：有利于提升所述喷涂腔体内充满显影液的速度，同时提升所述出液口各个位置处流出的显影液的流量均匀性。
[0018]可选的，两个所述进液口相对设置于所述外壳的两侧。其有益效果在于：在所述外壳的两侧对称注入显影液，有利于进一步提升所述出液口各个位置处流出的显影液的流量均匀性。
[0019]可选的，所述喷涂腔体内设置有匀流板，所述匀流板位于所述进液口与所述出液口之间，使所述出液口各个位置流出的显影液均匀。
[0020]可选的，所述匀流板为环形。
[0021]可选的，所述匀流板的表面上设置有圆周分布的匀流孔。其有益效果在于：有利于显影液先在所述匀流板上游的腔体内消除动压，后流入所述匀流孔下游的腔体内形成静压，增强所述出液口流出的显影液的稳定性。
[0022]本专利技术提供的显影液喷涂方法，包括如下步骤：在承载台上放置晶圆；通过驱动装置驱动显影喷嘴移动至所述晶圆的上方，使所述显影喷嘴所述晶圆之间的间隙宽度大于等于1毫米且小于等于5毫米；通过所述显影喷嘴喷涂显影液，使所述晶圆和所述显影喷嘴之间形成显影液液膜；通过气压控制装置在所述显影喷嘴内形成负压，回吸喷涂出的显影液，使显影液在所述晶圆与所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜；通过驱动装置驱动所述显影喷嘴从所述晶圆的中心位置上方平移至所述晶圆的边缘位置。
[0023]本专利技术提供的上述显影液喷涂方法的有益效果在于：通过驱动装置将所述显影喷嘴与所述晶圆之间的间隙宽度控制在大于等于1毫米且小于等于5毫米的范围内，并喷涂显影液，显影液填充在所述显影喷嘴和所述晶圆之间的间隙，使所述显影喷嘴内部形成密闭环境，再通过所述气压调节装置在所述显影喷嘴内形成负压，使所述显影喷嘴回吸喷涂出的部分显影液，从而使显影液在所述晶圆和所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜，减少显影液从所述显影喷嘴与所述晶圆表面之间的缝隙飞溅出所述承载台从而引起污染，节约了显影液；此外，由于喷嘴距离晶圆表面有很小的缝隙，显影液在所述显影喷嘴内部负压、液体表面张力和显影液与壁面的粘附力的共同作用下，在晶圆和所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜，随着所述显影喷嘴以一定的速率从晶圆中心向边缘做直线移动和晶圆做旋转运动，带动显影液在液膜内部剪切流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显影液喷涂设备，其特征在于，包括：承载台，用于承载晶圆；显影喷嘴，用于向所述晶圆喷涂显影液；显影液供给装置，所述显影液供给装置连接所述显影喷嘴，用于向所述显影喷嘴传输显影液；气压调节装置，用于在所述显影喷嘴内形成负压，回吸喷涂出的显影液，使显影液在所述晶圆与所述显影喷嘴之间形成稳定的显影液液膜；驱动装置，用于驱动所述显影喷嘴移动和驱动所述承载台旋转。2.根据权利要求1所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述显影喷嘴包括外壳和设置于所述外壳内的内壳；所述内壳上设置有吸液口；所述内壳和所述外壳之间形成喷涂腔体，所述喷涂腔体具有出液口，所述出液口用于显影液流出；所述出液口围绕所述吸液口。3.根据权利要求2所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述内壳具有气压调节口，所述气压调节装置连接所述气压调节口，以调节所述内壳内部气压。4.根据权利要求2所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述外壳包括第一筒状部，所述内壳包括第二筒状部，所述第一筒状部与所述第二筒状部靠近所述晶圆的一端之间形成所述出液口，所述第一筒状部靠近所述晶圆的一端形成所述吸液口。5.根据权利要求4所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述第一筒状部和所述第二筒状部同轴设置。6.根据权利要求4所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述第一筒状部靠近所述晶圆的端面沿其轴线方向超出所述第二筒状部靠近所述晶圆的端面。7.根据权利要求4所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述第一筒状部靠近所述晶圆一端的内壁上设置有向内侧延伸的凸出部。8.根据权利要求7所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述凸出部的截面形状为三角形。9.根据权利要求4所述的显影液喷涂设备，其特征在于，所述第一筒状部和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白雪琦，陈艳双，陈兴隆，程虎，王岳天，
申请(专利权)人：沈阳芯源微电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：