專利名稱：在氣體環(huán)境中執(zhí)行曝光處理的基片處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及基片處理系統(tǒng)，其使用各種氣體環(huán)境在用來形成半導(dǎo)體元件的基片上執(zhí)行氣體曝光過程或處理。具體地，本發(fā)明涉及基片處理系統(tǒng)，其中，在通過蒸發(fā)有機溶劑溶液獲得的氣體環(huán)境中對在基片表面上形成有機薄膜執(zhí)行曝光處理，以便溶解和回流有機薄膜。
背景技術(shù)：
日本公開專利申請11-74261公開了一種常規(guī)半導(dǎo)體處理系統(tǒng)，其在用來形成半導(dǎo)體元件的基片上執(zhí)行各種處理。此公開文本中公開的系統(tǒng)是一種通過使用有機材料制成的涂層薄膜來平坦在其上形成半導(dǎo)體元件的表面的裝置。通過使用這種系統(tǒng)，就可以形成具有很高平整度和能很好抵抗因熱處理引起的爆裂的平整薄膜。
參考圖15，現(xiàn)在對此公開文本中公開的處理系統(tǒng)進行說明。
如圖15所示，該處理系統(tǒng)包括密封室501，設(shè)置在密封室501底表面的加熱板502。該處理系統(tǒng)還包括蓋在密封室上部的蓋板503，和加熱器504，其圍繞密封室501，以便于將密封室501中的溫度保持在與加熱板502一樣的溫度。
在密封室501的上部，密封室501和蓋板503之間設(shè)置一進氣口505和出氣口506。
在日本公開專利申請11-74261描述的方法中，覆蓋著聚硅氧烷涂層液體的晶片輸送到密封室501中的加熱板502上。在這種情況下，加熱板502的溫度設(shè)置為150℃。加熱到150℃的二丙(撐)二醇一乙基醚作為溶劑氣體從進氣口505導(dǎo)入密封室501。在這種情況下，晶片在溶劑氣體中暴露60秒。在此之后，停止導(dǎo)入溶劑氣體。然后向室501中導(dǎo)入氮氣，并在這種情況下保持120秒。然后晶片從室501中送出。
在這個處理系統(tǒng)中，沒有使用常規(guī)的簡單加熱過程，其利用加熱板進行加熱，并且迅速加熱包含在聚硅氧烷涂覆液體覆蓋膜中的溶劑，溶劑逐步蒸發(fā)。通過將與聚硅氧烷涂覆液體一樣的溶劑導(dǎo)入密封室501來延遲覆蓋膜中溶劑的蒸發(fā)，并且弄平覆蓋膜的同時保持覆蓋膜為液態(tài)，就可以做到這一點。因此，在這種方法中，得以延遲涂層薄膜中溶劑的蒸發(fā)，因此，覆蓋膜的迅速收縮就不會產(chǎn)生爆裂，如同常規(guī)的簡單加熱過程一樣，并且能夠獲得具有很高平整度的平整薄膜。
在參考圖15的上述系統(tǒng)中，能夠在基片上形成簡單的平整薄膜。
但是，使用上面提及的系統(tǒng)來執(zhí)行日本公開專利申請2000-175138描述的光刻膠圖樣回流處理是不可能的，公開文本是本申請的發(fā)明人在先提交的專利申請。
這里，參考圖16A-16C和圖17A-17B對上面提及的光刻膠回流處理進行概略說明。
圖16A-16C是使用光刻膠回流處理來制造半導(dǎo)體元件，即，薄膜晶體管的部分處理步驟的剖面示意圖。
首先，如圖16A所示，在透明絕緣基片511上形成柵電極512，并且柵極絕緣薄膜513覆蓋在透明絕緣基片511和柵電極512上。
另外，在柵極絕緣薄膜513上，沉積半導(dǎo)體薄膜514和鉻層515。在此之后，由自旋涂覆進行覆蓋膜的涂覆，曝光和顯影處理。從而，如圖16A所示，形成光刻膠圖樣516。
接著，把光刻膠圖樣516當作掩模來使用，僅僅蝕刻鉻層515，從而，如圖16B所示，形成源極/漏極電極517。
然后，對光刻膠圖樣516執(zhí)行回流處理，以形成如圖16C所示的光刻膠圖樣536。光刻膠圖樣536覆蓋至少一個未蝕刻的區(qū)域，在這種情況下，與如圖17ATFT背溝道區(qū)518相對應(yīng)的區(qū)域稍后形成。
將該光刻膠圖樣536用作掩模，就可以蝕刻半導(dǎo)體薄膜514，并且形成如圖17A所示的半導(dǎo)體薄膜518，即背溝道區(qū)518。
按照這種方式，當如上對光刻膠圖樣516進行回流處理時，半導(dǎo)體薄膜圖樣518的面積變得比正好在源極/漏極電極517下方的半導(dǎo)體薄膜圖樣518的部分寬，即在側(cè)面寬出距離L，如圖17A剖面圖和圖17B平面圖所示。這里，該距離L稱為光刻膠圖樣536的回流距離。
按照這種方式放大的光刻膠圖樣536確定了光刻膠圖樣536下方、并通過將光刻膠圖樣536用作掩模來蝕刻的部分半導(dǎo)體薄膜514的尺寸和形狀。因此，在整個基片區(qū)域中均勻地、精確地控制回流距離L是非常重要的。
但是，在上面提及的日本公開專利申請11-74261中公開的方法中，使用了圖15所示的結(jié)構(gòu)，氣體僅僅流過晶片502的表面，并且氣體并非均勻地在晶片502地整個區(qū)域上流動。因此，不能夠精確地把回流距離L控制到想要的數(shù)值。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種基片處理系統(tǒng)，在其中，當使用光刻膠圖樣的回流處理形成元件圖樣時，可以精確地控制光刻膠圖樣的回流距離。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種基片處理系統(tǒng)，在其中，當使用光刻膠圖樣的回流處理來形成元件圖樣時，可以精確地和可重復(fù)地控制光刻膠圖樣的回流距離L。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種基片處理系統(tǒng)，在其中，當使用涂層圖樣的回流處理來形成元件圖樣時，可以以很高的精度和重復(fù)性來執(zhí)行涂層薄膜圖樣的回流處理，同時保證作為掩模的涂層薄膜的薄膜厚度。
本發(fā)明的又一個目的是消除常規(guī)基片處理系統(tǒng)的不利之處。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種向設(shè)置在小室中的基片上噴射曝光處理氣體的基片處理系統(tǒng)，基片處理系統(tǒng)包括具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由進氣口導(dǎo)入小室的氣體導(dǎo)入裝置；氣體分配裝置；其中氣體分配裝置將小室的內(nèi)部空間分成曝光氣體經(jīng)過進氣口進入的第一空間和設(shè)置基片的第二空間；氣體分配裝置具有多個開口，第一空間和第二空間通過開口相互連通；氣體分配裝置將導(dǎo)入第一空間的曝光氣體經(jīng)過開口導(dǎo)入第二空間。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種將曝光氣體按照垂直方向噴射在每個平行放置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，基片處理系統(tǒng)包括具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由進氣口導(dǎo)入小室的氣體導(dǎo)入裝置；氣體分配裝置，每個氣體分配裝置對應(yīng)一個基片；其中氣體分配裝置具有多個開口，并且通過開口將經(jīng)過進氣口導(dǎo)入的曝光處理氣體噴射在基片上。
最好是小室具有多個進氣口，并且使用隔板將第一空間分成圍繞預(yù)定數(shù)目的進氣口的多個小空間。
基片處理系統(tǒng)還包括用于每個進氣口的氣體流速控制機構(gòu)。
基片處理系統(tǒng)還包括一個或者多個氣體擴散部件，其設(shè)置在第一空間中，并且將經(jīng)過進氣口導(dǎo)入的曝光氣體擴散成小室中密度均勻的曝光處理氣體。
有利之處在于，氣體分配裝置包括彎曲的盤狀部件，其向基片凸出或者凹進。
有利之處在于，基片處理系統(tǒng)還包括設(shè)置的噴氣范圍確定裝置，以致于噴氣范圍確定裝置與氣體分配裝置重疊并且關(guān)閉氣體分配裝置多個開口中預(yù)定數(shù)目的開口，從而限定曝光處理氣體的噴氣范圍。
有利之處在于，氣體分配裝置可以圍繞中心旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供一種將曝光處理氣體噴射在箱體中設(shè)置的基片上的基片處理系統(tǒng)，基片處理系統(tǒng)包括具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由進氣口導(dǎo)入小室的氣體導(dǎo)入裝置；將導(dǎo)入小室的曝光處理氣體噴向基片的氣體分配裝置；其中氣體分配裝置可以在小室中沿著小室的上壁移動。
最好是氣體分配裝置可以圍繞中心軸轉(zhuǎn)動。
最好是基片處理系統(tǒng)還包括放置基片的臺架，臺架可以上下移動。
最好是基片處理系統(tǒng)還包括放置基片的臺架，臺架可以圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。
有利之處在于，基片處理系統(tǒng)還包括控制基片溫度的基片溫度控制裝置。
有利之處在于，基片處理系統(tǒng)還包括控制曝光處理氣體溫度的氣體溫度控制裝置。
有利之處在于，基片處理系統(tǒng)還包括放置基片的臺架，并且基片溫度控制裝置通過控制臺架的溫度來控制基片的溫度。
最好是小室中的氣壓范圍是從-20KPa到+20KPa。
最好是基片處理系統(tǒng)還包括在小室中產(chǎn)生等離子體的等離子體產(chǎn)生裝置。
最好是等離子體產(chǎn)生裝置包括設(shè)置在基片上方的上部電極和設(shè)置在基片下方的下部電極，其中上部電極和下部電極中的其一接地，并且上部電極和下部電極中的另一個通過高頻電源接地。
有利之處在于，基片處理系統(tǒng)還包括減壓輸送室，其與小室連通，并用于在減壓狀態(tài)下將基片送入小室以及用于在減壓狀態(tài)下將基片從小室中運出；壓力控制輸送室，其與減壓輸送室連通，并用于在大氣壓狀態(tài)下將基片從外部導(dǎo)入，用于在減壓狀態(tài)下將基片從小室中運出以及用于在大氣壓狀態(tài)下將基片送出。
通過使用本發(fā)明第一方面的基片處理系統(tǒng)，氣體分配裝置將曝光處理氣體大致均勻地噴在整個基片上。因此，就能夠以很高的精確度在整個基片表面上控制回流距離。
通過使用本發(fā)明第二方面的基片處理系統(tǒng)，就能夠同時處理多個基片并因此大大提高基片的處理效率。
在本發(fā)明第三方面的基片處理系統(tǒng)中，氣體分配裝置沿著小室上壁部分按照基片縱向的方向移動。在氣體分配裝置沿著縱向方向移動的同時，氣體分配裝置將曝光處理氣體噴在基片上。按照這種方式，氣體分配裝置將曝光處理氣體噴向基片的同時，分配裝置沿著基片掃描。因此，就能夠?qū)⑵毓馓幚須怏w均勻地噴在基片上。
作為一個示例，曝光處理氣體的流速最好是2-10升/分。但是，曝光氣體的流速可以為1-100升/分。
曝光處理氣體的溫度最好為20-25攝氏度。但是，曝光處理氣體的溫度也可為18-40攝氏度。
基片和氣體分配裝置之間的距離最好是5-15mm。但是基片和氣體分配裝置之間的距離也可以為2-100mm。
臺架的溫度最好是24-26攝氏度。但是，臺架的溫度可以是18-40攝氏度。
小室中的氣壓最好是從-20到+2KPa。但是，小室中的氣壓可以是從-50到+50KPa。


參考附圖對本發(fā)明以下的說明將會使本發(fā)明的這些和其它特性、優(yōu)點更加清楚，在附圖中用相同的數(shù)字表示圖中相同或者相應(yīng)的部分。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)的示意剖面圖；圖2是圖1所示的基片處理系統(tǒng)中使用的氣體噴射盤和氣體噴射盤框架的透視圖；圖3是圖1所示的基片處理系統(tǒng)中使用的氣體擴散部件示例的示意圖；圖4是說明涂層薄膜側(cè)面的回流距離和回流時間之間關(guān)系的圖；圖5示出了在執(zhí)行涂層圖樣回流處理之后基片中回流距離均勻性和蒸汽流速時間的關(guān)系圖；圖6示出了在執(zhí)行涂層圖樣回流處理之后基片中回流距離的均勻性和提升臺與氣體噴射盤間的距離之間的關(guān)系圖；圖7示出了涂層薄膜圖樣的流速和提升臺的溫度之間的關(guān)系圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的基片處理系統(tǒng)示意結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖9是基片處理系統(tǒng)示例的剖面圖，其中設(shè)置了隔板，以致于隔板圍繞各氣體導(dǎo)管；圖10是基片處理系統(tǒng)示例的剖面圖，其中僅僅一個氣體導(dǎo)管設(shè)置在多個小空間中的其一中；圖11是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的基片處理系統(tǒng)的剖面示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的基片處理系統(tǒng)的剖面示意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的基片處理系統(tǒng)的剖面示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的基片處理系統(tǒng)的示意圖；圖15是用來弄平涂層薄膜的常規(guī)處理系統(tǒng)的剖面圖；圖16A-16C示出了使用能夠弄平涂層薄膜的常規(guī)處理系統(tǒng)制造薄膜晶體管的處理步驟中的一部分；圖17A示出了在進行如圖16A-16C所示的步驟之后制造薄膜晶體管步驟的一部分；和圖17B是如圖17A剖面圖所示的加工件的部分平面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
(第一實施例)圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)是能將曝光處理氣體均勻噴射設(shè)置在小室中基片表面的裝置。
如圖1所示，基片處理系統(tǒng)100通常包括曝光處理室101，將曝光處理氣體導(dǎo)入曝光處理室101的氣體導(dǎo)入機構(gòu)120，和將曝光處理氣體噴射在基片上的氣體噴射機構(gòu)110。
曝光處理室101具有下部的室10和上部的室20。上部的室10和下部的室20經(jīng)過附加在下部的室10上的O形環(huán)121連接在一起。
曝光處理室101具有多個進氣口101a和兩個出氣口101b。盡管沒有在圖中示出，每個出氣口101b具有開口程度控制機制，并且可以隨意控制每個出氣口101b的開口率。
在曝光處理室101中，設(shè)置一提升臺11，其按照垂直的方向上下移動。基片1按照水平姿態(tài)設(shè)置在提升臺11的上表面。提升臺11在1-50mm的范圍之中上下移動。
氣體噴射機構(gòu)110包括多個氣體導(dǎo)管24，各氣體導(dǎo)管24插入上部的室20中形成的相應(yīng)一個進氣口101a。氣體擴散部件23，各氣體擴散部件23附加在氣體導(dǎo)管24的末端，氣體噴射盤21，氣體噴射盤21的框架212，其固定氣體噴射盤21并限定氣體噴射區(qū)域。
圖2示出了氣體噴射盤21和氣體噴射盤21的框架212。
如圖2所示，氣體噴射盤21由平板形部件構(gòu)成，并且具有多個排列成矩陣狀的孔徑211。設(shè)置孔徑211，以便在覆蓋整個基片的區(qū)域中形成孔徑211，的基片設(shè)置在氣體噴射盤21下方的位置。
在這個實施例中，各孔徑211的直徑為0.5-3mm，并且相鄰孔徑211之間的距離最好是1-5mm。
如圖1所示，氣體噴射盤21水平設(shè)置在氣體擴散部件23和基片1之間。氣體噴射盤21將曝光處理室101分成曝光處理氣體經(jīng)過氣體導(dǎo)管導(dǎo)入的第一空間102a，和設(shè)置基片1的第二空間102b。第一空間102a和第二空間102b通過孔徑211彼此連通，并且導(dǎo)入第一空間102a的曝光處理氣體經(jīng)過孔徑211導(dǎo)入第二空間102b。
如圖2，氣體噴射盤21的框架212包括框形側(cè)壁部分212a，和框形延伸部分212b，其從側(cè)壁部分212a向內(nèi)側(cè)延伸。
氣體噴射盤21利用密封材料214粘在延伸部分212b上。從而，氣體噴射盤21和氣體噴射盤21的框架212緊密結(jié)合二者之間沒有任何空隙，并且曝光處理氣體不會從氣體噴射盤21的外圍泄漏。
可以大致設(shè)置延伸部分212b的延伸長度，以便關(guān)閉一些在氣體噴射盤21中形成的孔徑211，從而限定曝光處理氣體從氣體噴射盤噴出的區(qū)域。
在這個實施例中，側(cè)壁部分的高度是5mm，而延伸部分212b的長度，即側(cè)面寬度為10mm。氣體噴射盤21的框架212設(shè)置在基片1上方10mm高處。
每個氣體擴散部件23設(shè)置在例如由箱形部件制成的第一空間102a中，并且箱形部件在其外側(cè)壁上具有多個孔。
經(jīng)過氣體導(dǎo)管24噴射的曝光處理氣體撞擊在每個氣體擴散部件23的內(nèi)壁上，并且暫時存儲在氣體擴部分23中，以致于曝光氣體在氣體擴散部件23中均勻擴散。因此，在氣體擴散部件23中，曝光處理氣體的密度變得均勻，并且在此之后曝光處理氣體從氣體擴散部件23噴出。
要注意的是，氣體擴散部件的形狀和樣式并不局限于上面提及的，而是可以具有任何其它的形狀和樣式。圖3示出了另一種氣體擴散部件23的示例。
如圖3所示的氣體擴散部件23為空心球狀，并具有在氣體擴散部件23的外表面上形成的多個孔23a。氣體擴散部件23的內(nèi)部空間經(jīng)過多個孔23a與其外部的空間連通。
氣體導(dǎo)管24延伸到球形氣體擴散部件23的中心，從而曝光處理氣體從氣體擴散部件23的中心噴向氣體擴散部件23的內(nèi)部。因此，曝光處理氣體從氣體擴散部件23的中心經(jīng)過相同的距離到達任何一個孔23a。按照這種方式，當其到達孔23時，曝光處理氣體得以擴散，并且分布密度均勻。
如圖1所示，氣體導(dǎo)入機構(gòu)120包括蒸汽產(chǎn)生裝置31，和氣管32，其將蒸汽產(chǎn)生裝置31中產(chǎn)生的曝光處理氣體提供給每一個氣體導(dǎo)管24。
氣體產(chǎn)生裝置31中存儲有用來產(chǎn)生曝光處理氣體的液體。蒸汽產(chǎn)生裝置31將氮氣(N2)注入作為蒸汽原料的液體，以便于在液體中產(chǎn)生氣泡。從而，從液體中產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生包括蒸汽和N2的氣體，并且氣體作為曝光處理氣體33提供給曝光處理室101。
另外，氣體導(dǎo)入機構(gòu)120帶有圍繞蒸汽產(chǎn)生裝置31的容器或者儲存器301，在儲存器301中存儲溫度控制液體。通過與溫度控制液體的熱交換，就可以控制用來在蒸汽產(chǎn)生裝置31中產(chǎn)生曝光處理氣體的液體的溫度。從而控制了曝光處理氣體的溫度。
通過混合乙二醇二乙酸和純水就可以得到作為溫度控制液體。溫度控制液體可以是任何具有較高導(dǎo)熱性的液體，并且具有低于零度(0℃)的凝固點。例如，使用加熱器加熱液體，使用冰箱電子冷卻液體，使用用來在工廠中冷卻各種制造系統(tǒng)的工廠冷卻水，都可以對溫度控制液體進行控制。
可以將向曝光處理室101提供曝光處理氣體33的流速控制在1-50L/分的范圍中。
使用圖中未示出的真空泵，就可以經(jīng)過在下部室10外圍形成的出氣口101b排出吹向曝光處理室101中基片1的曝光處理氣體。具有多個孔的排氣孔盤131蓋在各出氣口101b上。通過這種排氣孔盤131，曝光處理氣體就可以在在處理之后均勻排出。
在這個實施例中，設(shè)置在排氣孔盤131上的各排氣孔直徑為2-10mm，并且相鄰孔之間的空間為2-50mm。
另外，為了在曝光處理室101中獲得純凈的氣體環(huán)境，并且為了將處理時間控制到秒，就需要在很短的時間中執(zhí)行曝光處理室101中氣體的交換。
從發(fā)明人的試驗結(jié)果來看，可以發(fā)現(xiàn)用來排出曝光處理室101中的氣體的真空泵應(yīng)該具有排出氣體的速度或者排氣速率為至少50L/分或者更高的能力，以及在從開始排氣算起經(jīng)過一分鐘曝光處理室101中的氣壓為-100KPa或者更低。
接著，對根據(jù)本發(fā)明實施例的基片處理系統(tǒng)100和使用基片處理系統(tǒng)100的基片1處理方法進行說明。
首先，將要處理的基片1放置在提升臺11上，并且下部的小室10和上部的小室20緊密相連。提升臺11可以升高或者降低，并且將氣體噴射盤21和基片1之間的距離調(diào)至10mm。
為了在曝光處理室101中實現(xiàn)純凈的氣體環(huán)境，在將曝光處理氣體導(dǎo)入小室之前對曝光處理室強制抽氣，以致于曝光處理室101中的氣壓大約變?yōu)?70KPa或者更低，可以認為其中大氣壓為0KPa。
然后，將注入蒸汽產(chǎn)生裝置31中氮氣的氣壓調(diào)至0.5Kg/cm。并且氮氣的流速調(diào)至5.0L/分。在這種情況下，將氮氣注入存儲在蒸汽產(chǎn)生裝置31中的處理液中，以便蒸發(fā)的氣體從處理液產(chǎn)生氣泡。
按照這種方式，就可以產(chǎn)生包括從處理液中蒸發(fā)的氣體和氮氣的曝光處理氣體33，并且以5.0L/分的氣流速度提供給氣管32。
輸送曝光處理氣體33并經(jīng)過氣管32和氣體導(dǎo)入管24存儲在氣體擴散部件23中，并且，在氣體擴散部件23中，曝光處理氣體33得以擴散，以致于曝光處理氣體變得大致均勻。在此之后，曝光處理氣體33從氣體擴散部件23中噴射到第一空間102a。
從各氣體擴散部件23噴入第一空間102a的曝光處理氣體33具有大致均勻的密度和速度。另外，曝光處理氣體33暫時存儲在第一空間102a，從而氣體密度進一步得到均勻。因此，曝光處理氣體33經(jīng)過氣體噴射盤21的孔徑211均勻地噴入第二空間102b，并且均勻地噴向或者吹向安置在提升臺11上的基片1上。
也可以省略氣體擴散部件23并且通過使用氣體噴射盤21使氣體密度均勻。
作為這個處理的結(jié)果，產(chǎn)生光刻膠圖樣的回流(見圖17A)。
曝光處理氣體經(jīng)過氣管32，氣體導(dǎo)入管24和氣體擴散部件23，連續(xù)供給曝光處理部件101，并且當曝光處理室101中的氣壓變?yōu)檎龤鈮?，即，氣壓值大于或者等?KPa時，出氣口101b打開。
作為處理方法的條件，將曝光處理室101中的氣壓控制到比如+0.2KPa。在這些情況下，控制出氣口101b的打開程度，以便曝光處理室101中的氣壓保持在+0.2KPa。
在這種情況下，能夠在從-50KPa到+50KPa的范圍中選擇一個值作為處理氣壓。較為可取的是，處理氣壓是從-20KPa到+20KPa的范圍中選出的值。但是處理氣壓是從-5KPa到+5KPa中選出的值更佳，并且處理氣壓值的誤差控制在小于等于+/-0.1KPa。
在經(jīng)過預(yù)定的處理時間之后，為了快速執(zhí)行氣體的交換，使用一種排出曝光處理氣體并且用N2來替換的方法。
在這種方法中，首先停止導(dǎo)入曝光處理氣體33，在此之后將曝光處理室101抽為大約-70KPa或者更低的真空。此外，如圖1中虛線表示的路徑中的閥門打開，并且作為室內(nèi)置換氣體，將諸如氮氣之類的惰性氣體以20L/分或者更高的速度導(dǎo)入曝光處理室101。盡管導(dǎo)入了惰性氣體，曝光處理室101至少有10秒或者更多還保持抽得的真空。在此時，曝光處理室101中的氣壓保持在大約-30KPa。
然后停止抽真空，并且將氮氣導(dǎo)入曝光處理室101，以便曝光處理室101中的氣壓變?yōu)檎龤鈮骸?br> 當曝光處理室101中的氣壓變?yōu)榇蠹s+2KPa時，停止替換氮氣的導(dǎo)入。
然后，上部的小室20和下部的小室10打開，取走處理的基片1。
下面對作為有機薄膜圖樣在本實施例中使用的光刻膠圖樣的示例進行說明。作為光刻膠材料，有溶解于有機溶劑的光刻膠和溶解于水的光刻膠。
作為溶解于有機溶劑的光刻膠的示例，有一種通過添加高分子和添加光敏乳劑而獲得的光刻膠。
有各種各樣的聚合物。作為乙烯聚合物系統(tǒng)的聚合物，有聚苯乙烯醚。作為橡膠系統(tǒng)的聚合物，有通過將環(huán)化聚異戊二烯，環(huán)化聚丁二烯等等與bisazide化合物混合而獲得。作為酚醛清漆樹脂系統(tǒng)的聚合物，有甲酚可溶可熔酚醛樹脂和萘醌重氮基-5-磺酸酯混合而獲得的聚合物。作為丙烯酸的共聚樹脂系統(tǒng)，有聚丙烯氨基化合物，聚酰胺酸等等。
作為溶于水的光刻膠示例，有通過添加光敏乳劑和添加聚合物而獲得的各種光刻膠。作為聚合物，有以下各種物質(zhì)之一或者兩種以及多種的組合而獲得聚丙烯酸，聚乙烯醇縮醛，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚乙烯亞胺，聚環(huán)氧乙烷，苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物，聚乙烯胺，聚烯丙胺，含水溶性樹脂唑啉，水溶性三聚氰胺樹脂，水溶性脲醛樹脂，醇酸樹脂，和磺胺。
接著是用作溶解光刻膠的溶劑的化學(xué)溶液的示例。
1.當光刻膠溶解在有機溶劑中時(a)有機溶劑作為實際的示例，下面通過將有機溶劑分為上位概念的有機溶劑和下位概念的有機溶劑來說明。這里，符號“R”表示烴基族或者取代基烴基族，符號“Ar”表示苯基族或者除苯基族之外的芳環(huán)。
*乙醇等等(R-OH)*烷氧基乙醇等*醚等等(R-O-R，Ar-O-R，Ar-O-Ar)*酯等等*酮等等*乙二醇等*亞烴基乙二醇等*乙二醇醚等作為上面提及的有機溶劑的實際示例，有*CH3OH，C2H5OH，CH3(CH2)XOH*異丙基乙醇(IPA)*乙氧基乙醇*含甲氧基乙醇*長鏈烷基醚*單利尿酸(MEA)*丙酮*乙?；?
*二氧雜環(huán)乙烷*乙酸乙酯*丁基乙酯*甲苯*甲乙酮(MEK)*二乙基甲酮*二甲基亞砜(DMSO)*甲基異丙酮(MIBK)*二甘醇二乙醚甲醛*n丁基醋酸鹽(nBA)*γ-丁內(nèi)酯*乙基纖維素醋酸鹽(ECA)*乳酸乙酯*乙基丙酮酸*2-庚酮(MAK)*3-乙酸甲氧基丁酯*乙二醇*丙二醇*丁二醇*乙二醇-乙醚乙酸酯*二甘醇-乙醚乙酸酯*乙二醇-乙醚乙酸酯醋酸鹽*乙二醇-乙醚甲酯*二甘醇-乙醚甲酯醋酸鹽*乙二醇-乙醚-n-丁酯酸*聚乙二醇*聚丙二醇*聚丁二醇*聚乙二醇-乙醚乙酸酯*聚二甘醇-乙醚乙酸酯
*聚乙二醇-乙醚乙酸酯醋酸鹽*聚乙二醇-乙醚甲酯*聚二甘醇-乙醚甲酯醋酸鹽*聚乙二醇-乙醚-n-丁酯酸*甲基-3-丙酸酯甲氧乙酯(MMP)*丙二醇-乙醚乙酸酯(PGME)*丙二醇-乙醚乙酸酯醋酸鹽(PGMEA)*丙二醇-丙酸醚(PGP)*丙二醇-乙醚乙酸酯(PGEE)*乙烷基-3-乙氧基丙酸酯(FEP)*二丙二醇-乙醚乙酸酯*三聚丙烯-乙醚乙酸酯*聚丙二醇-乙醚乙酸酯*丙烯乙醚乙酸酯丙酸酯*3-含甲氧基甲基丙酸酯*3-乙氧基乙烷基丙酸酯*N-甲基-2-連苯三酚2.當光刻膠溶于水時(a)水(b)主要成分為水的水溶液使用根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)和曝光處理氣體33，本申請的發(fā)明人實際上執(zhí)行了涂層薄膜的回流，涂層薄膜如下形成圖樣。
首先，由主要成分為酚醛型樹脂的光刻膠制成的涂層薄膜在基片上的厚度是2.0μm，而其上形成的圖樣寬度是10.0μm，長度是20.0μm。在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)100中，使用NMP作為曝光處理氣體來使涂層薄膜圖樣回流。于包含在曝光處理氣體33中的N2有關(guān)的條件與上面提及的第一實施例中的相同。
圖4是顯示涂層薄膜圖樣側(cè)向的回流距離和回流時間之間關(guān)系的圖。在這種情況下，除上面提及的情況之外的回流主要條件如下。
(1)曝光處理氣體和流速處理液體的蒸汽5L/分；N2氣5L/分
(2)曝光處理氣體的溫度22℃(3)提升臺11和氣體噴射盤21之間的距離10mm(4)提升臺11的溫度26℃(5)曝光處理室101中處理氣壓+0.2KPa如圖4所示，涂層薄膜圖樣的回流距離隨回流時間近似線性變化。因此，能夠通過控制回流時間來控制回流距離。
圖5示出了在執(zhí)行涂層圖樣回流處理之后基片中回流距離均勻性和蒸汽流速時間的關(guān)系圖。
在如圖4所示的回流條件中，回流時間，處理氣體的溫度，提升臺11和氣體噴射盤21之間的距離，提升臺11的溫度和曝光處理室101內(nèi)的處理氣壓都保持不變，而處理氣體的流速是變化的。除這些條件之外的條件都與說明圖4時的條件相同。
當獲得如圖5所示的關(guān)系時，涂層薄膜圖樣的回流時間是5分鐘，而在回流之后，測量涂層薄膜圖樣的回流距離。在基片上的10(十)個點測量回流距離，其中的十個點均勻分布在基片1的表面。設(shè)在十個點測量的回流距離中，最大值為Tmax，最小值為Tmin，而平均值為Tmean。在這種情況下，下式示出了在測量點的回流距離Tx的離差Txs。
Txs＝|(Tmean-Tx)/Tmean|如圖5所示，當曝光處理氣體33的流速在2L/分到10L/分之間時，基片1中回流距離的離差大約為5％，并獲得了較好的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明人的試驗，可以發(fā)現(xiàn)，在回流處理的控制因素中，向光刻膠圖樣提供的曝光處理氣體量非常重要。也可以通過設(shè)置氣體噴射盤21，按照基片的位置控制曝光氣體33的供應(yīng)來自由控制回流距離。
圖6示出了在執(zhí)行涂層圖樣回流處理之后基片中回流距離的均勻性和提升臺11與氣體噴射盤21間的距離之間的關(guān)系圖。
當獲得如圖6所示的關(guān)系時，在如圖4所示的回流條件中，回流時間，處理氣體的溫度，曝光處理氣體的流速，提升臺11的溫度和曝光處理室101內(nèi)的處理氣壓都保持不變，而提升臺11和氣體噴射盤21之間的距離是變化的。
如圖6所示，當提升臺11和氣體噴射盤21之間的距離調(diào)節(jié)到5到15mm之間的值時，就能夠使基片1區(qū)域中回流距離變化降低到大約10％或者更少。
圖7示出了涂層薄膜圖樣的流速和提升臺的溫度之間的關(guān)系圖。
在這種情況下，在如圖4所示的條件下，回流時間，處理氣體的溫度，曝光處理氣體的流速，提升臺11和氣體噴射盤21之間的距離和曝光處理室101內(nèi)的處理氣壓都保持不變，而提升臺11的溫度是變化的。
如圖7所示，通過將提升臺11的溫度控制到24-26℃，使涂層薄膜圖樣的流速變?yōu)榇蠹s10μm/分，并且是穩(wěn)定的。
根據(jù)上面提及的結(jié)果，在下面的條件下，在根據(jù)本發(fā)明的基片處理系統(tǒng)100中就能夠使基片1區(qū)域的回流距離的離差降低到10％或者更小，同時保持其作為掩模的功能。
(1)曝光處理氣體和流速處理液體的蒸汽2-10L/分；N2氣2-10L/分(2)曝光處理氣體的溫度20-26℃(3)提升臺11和氣體噴射盤21之間的距離5-15mm(4)提升臺11的溫度24-26℃(5)曝光處理室101中處理氣壓-1到+0.2KPa在上面，根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)100被作為能夠執(zhí)行光刻薄膜的回流的系統(tǒng)來說明。但是，基片處理系統(tǒng)100可以用于回流光刻膠薄膜以外的目的。例如，能夠使用基片處理系統(tǒng)100，以便用酸來清洗半導(dǎo)體基片的表面，從而提高光刻膠與基片表面的附著力。在這種情況下，使用下面的化學(xué)材料。
(A)主要成分是酸的溶液(用于表面清洗)*鹽酸*氫氟酸*其它酸性溶液(B)無機-有機混合溶液(用于有機薄膜的強化附著)*諸如環(huán)己乙硅烷之類的硅烷粘合劑(第二實施例)圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的基片處理系統(tǒng)示意結(jié)構(gòu)的剖面圖。與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100相似，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的基片處理系統(tǒng)200可以用于將曝光處理氣體均勻噴向設(shè)置在小室內(nèi)部基片上。
在圖8中，用相同的數(shù)字表示具有與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100一樣的結(jié)構(gòu)和功能的部分。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所做的試驗，可以發(fā)現(xiàn)為了穩(wěn)定而均勻地在基片1上處理，并且為了控制反應(yīng)速度或者速率，就需要控制基片處理系統(tǒng)各部分的溫度。因此，在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)200中，有如下的溫度控制機制。
在下部的小室10中，為了控制基片1的溫度，將提升臺的內(nèi)部做成空心。向提升臺11的內(nèi)部提供溫度控制液體112，以便于溫度控制液體112在提升臺11內(nèi)部循環(huán)。從而可以大致控制提升臺11的整個部分。
同樣，上部的小室20也做成空心，向上部的小室20的內(nèi)部提供溫度控制液體221，以便于溫度控制液體在上部的小室20中循環(huán)。從而，不但溫度控制液體221控制了上部小室20的溫度，而且通過熱傳導(dǎo)也可以控制氣體導(dǎo)入管24的溫度，氣體擴散部件23的溫度和與上部的小室20相連的氣體噴射盤的溫度。
在氣體導(dǎo)入機構(gòu)120中，為了控制供應(yīng)的曝光處理氣體33的溫度，儲存器301的內(nèi)部做成空心。向儲存器301內(nèi)部提供溫度控制液體，以便于溫度控制液體在儲存器301內(nèi)部循環(huán)。從而，大致控制曝光處理氣體33的溫度。
作為上述各部分溫度控制的范圍，需要將溫度控制在從10到80℃的范圍之中，具體為從20到50℃的范圍中。同樣可以發(fā)現(xiàn)需要將溫度控制的精度保持在+/-3℃，具體最好是+/-0.5℃。
現(xiàn)在對根據(jù)本發(fā)明第二實施例的基片處理系統(tǒng)200的工作情況進行說明，以及使用該基片處理系統(tǒng)200的基片1處理方法。
首先，將溫度控制液體112調(diào)解到24℃，并且將提升臺11的溫度和基片1的溫度都控制在等于24℃的溫度。
同樣，將提供給儲存器301的溫度控制液體的溫度調(diào)至26℃，并且將來自氣體噴射機構(gòu)120的曝光處理氣體33的溫度控制到相同的溫度。
溫度控制液體的溫度同樣也調(diào)節(jié)至26℃，并且將氣體噴射盤21，上部的小室20和氣體擴散部件23的溫度都控制至相同的溫度。
在此之后，執(zhí)行的步驟與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100執(zhí)行的步驟相似。
(第一和第二實施例的變化)上面提及的根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100和根據(jù)第二實施例的基片處理系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)并不局限于上述的情況，而是可以按照下面的各種形式進行變化。
首先，氣體噴射機構(gòu)110可以如下修改。
在根據(jù)第一和第二實施例的基片處理系統(tǒng)100和200中，建議將一個氣體流速控制機構(gòu)設(shè)置在氣體導(dǎo)入管24的上部，并且從曝光處理氣體33從氣體速度控制機構(gòu)散布到各氣體導(dǎo)入管24。但是，還可以將氣體流速控制機構(gòu)設(shè)置在各氣體導(dǎo)入管24，以調(diào)節(jié)其流速。氣體流速控制機構(gòu)可以是任何類型控制曝光處理氣體33流速的機構(gòu)。例如，可以通過執(zhí)行質(zhì)量流量控制，使用流量計，控制閥門的張開角等等來控制氣體流速，以便控制曝光處理氣體33的流動。
在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)中，在第一空間102a中設(shè)置多個氣體擴散部件23。但是，可以將第一空間102a分成多個圍繞著一個氣體導(dǎo)入管24或者帶有隔板的多個氣體導(dǎo)入管24的多個小空間，并在各小空間中設(shè)置一個或者多個氣體擴散部件23。
圖9示出了該基片處理系統(tǒng)示例的剖面圖，其中在第一空間102a中設(shè)置隔板，以便隔板103圍繞各氣體導(dǎo)入管24。
在這種結(jié)構(gòu)中，當曝光處理氣體33經(jīng)過氣體噴射盤21從各小空間噴入第二空間102b中時，完全可以控制每個氣體導(dǎo)入管24，即各小空間的氣體流動。因此可以控制第二空間102b中各位置的氣流。因此，能夠以均勻的密度將曝光處理氣體33噴在安置在第二空間102b中的基片1上。如果需要，還可以以想要的氣體密度分布將曝光處理氣體33噴在安置在第二空間102b的基片1上。
在這種情況下，并不經(jīng)常需要用隔板完全密封上面提及的小空間。也可能在各隔板103中設(shè)置一個或者多個孔或縫隙，以致于相鄰的小空間可以彼此部分連通，并且氣體可以在其間出入。
當使用隔板103將第一空間102a分成多個小空間時，并不需要各小空間都包括一個氣體導(dǎo)入管24。例如，如圖10所示，僅僅一個氣體導(dǎo)入管24可以設(shè)置在多個小空間的任何一個中。在這種情況下，每個隔板具有孔或者多個孔103a，并且從氣體導(dǎo)入管24噴入的曝光處理氣體33經(jīng)過孔103a散布入全部的小空間。
在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)100中，以扁平盤部件來形成氣體噴射盤21。但是，還可以根據(jù)具有朝向基片1凹進或者凸出的曲面盤部件來形成氣體噴射盤21。
同樣，在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)100中，氣體噴射盤21固定在上部的小室20上。但是，也可以使氣體噴射盤21圍繞作為旋轉(zhuǎn)中心的氣體噴射盤21的中心旋轉(zhuǎn)。例如，當曝光處理氣體33噴射在基片1上時，可以使用驅(qū)動源，例如電動機等等來旋轉(zhuǎn)氣體噴射盤21，以便將曝光處理氣體33更均勻地噴在基片1上。
此外，不但氣體噴射盤21，而且提升臺11都可以圍繞作為旋轉(zhuǎn)中心的中心軸旋轉(zhuǎn)。
例如，氣體噴射盤21可以和提升臺11反向旋轉(zhuǎn)，從而將曝光處理氣體33更均勻地噴在基片1上。
也可以在曝光處理室101中設(shè)置氣壓檢測單元，用來測量曝光處理室101的內(nèi)部氣壓，以及按照氣壓檢測單元測量的氣壓來操作真空排氣系統(tǒng)，用于從曝光處理室101中排出氣體。從而自動地控制曝光處理室101的內(nèi)部氣壓。
(第三實施例)圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的基片處理系統(tǒng)示意結(jié)構(gòu)的剖面圖。與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)100相似，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的基片處理系統(tǒng)300也可以將曝光處理氣體均勻地噴在設(shè)置于小室中的基片。
在圖11中，用相同的參考數(shù)字表示具有與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100一樣的結(jié)構(gòu)和功能的部分。
根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)300包括可移動的氣體導(dǎo)管34和附加在氣體導(dǎo)入管34下端部的氣體噴射部件36，代替根據(jù)第一實施例基片處理系統(tǒng)100中的多個氣體導(dǎo)管24，多個氣體擴散部件23和氣體噴射盤21。
在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)300的上部小室20中，設(shè)置有圖中未示出的縫隙，其沿著基片1的長度方向，即圖11中的側(cè)面延伸?？梢苿託怏w導(dǎo)管34在該縫隙中滑動。
可移動的氣體導(dǎo)管34由圖中未示出的電動機來驅(qū)動并可以沿著縫隙滑動，保持曝光處理室101內(nèi)部空間的氣密性。
可移動氣體導(dǎo)管34的上部末端與氣管32相連，并且經(jīng)過氣管32將曝光處理氣體33提供給小室。
在可移動的氣體導(dǎo)入34的下部末端，附加有氣體噴射部分36。氣體噴射部分36具有中空結(jié)構(gòu)，并且具有下端部開口部分，具有多個開口211a的氣體噴射盤21a附加于其上。
氣體噴射部分36具有同氣體擴散部件23一樣的功能。因此，經(jīng)過氣管32和可移動氣體導(dǎo)入管34導(dǎo)入的曝光處理氣體33在氣體噴射部分36中擴散。在曝光處理氣體33的密度在氣體噴射部分36中變得均勻之后，曝光處理氣體33經(jīng)過氣體噴射盤21a的開口211a噴到基片1上。
盡管未在圖中詳細示出，氣體噴射盤36可旋轉(zhuǎn)地附加在可移動地氣體導(dǎo)入管34上，以便氣體噴射部分36可以利用比如圖中未示出的電動機圍繞其中軸旋轉(zhuǎn)。
在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)300中，可移動氣體導(dǎo)管34沿著設(shè)置在上部小室20中的縫隙按照基片1縱向方向移動。在可移動氣體導(dǎo)管34按照縱向方向移動的同時，氣體噴射部分36將蒸汽產(chǎn)生裝置31提供的曝光處理氣體33噴在基片1上。
按照這種方式，氣體噴射部分36將曝光處理氣體33噴在基片1上，同時氣體噴射裝置沿著基片1掃描。因此，就可以將曝光處理氣體33均勻地噴在基片1上。
另外，當可移動地氣體導(dǎo)管34沿著上部的小室20的縫隙按照基片1的縱向方向移動時，氣體噴射部分36圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。因此，能夠?qū)⑵毓馓幚須怏w33均勻地噴在基片1上。
在上面提及的根據(jù)第三實施例的基片處理系統(tǒng)300中，也能夠使氣體噴射部分36上下移動。例如，可移動的氣體導(dǎo)管34可以具有包括內(nèi)管和外管的套管結(jié)構(gòu)，例如，在其中，內(nèi)管可以針對于外管隨意滑動。同樣，氣體噴射部分36附加在內(nèi)管上，從而氣體噴射部分36可以針對外管上下滑動。因此，可以隨意控制基片1和氣體噴射部分36之間的距離。
按照這種方式，當氣體噴射部分36上下移動時，提升臺11并不必要能夠上下移動。但是，也可以使氣體噴射部分36和提升臺11上下移動。
(第四實施例)圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例基片處理系統(tǒng)示意結(jié)構(gòu)的剖面圖。如上所述，根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100可以將曝光處理氣體均勻地噴在設(shè)置在小室中的基片上，同時，根據(jù)第四實施例的基片處理系統(tǒng)400可以曝光處理氣體均勻噴射在設(shè)置于小室中的基片上，并也可以在基片上進行干蝕刻處理或者拋光處理。
在這種情況下，能夠在曝光處理之后或者之前執(zhí)行干蝕刻處理或者拋光處理。同樣，能夠在執(zhí)行曝光處理的同時執(zhí)行干蝕刻處理或者拋光處理。
在圖12中，用相同的參考數(shù)字表示具有與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100一樣的結(jié)構(gòu)和功能的部分。
根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)400除了包括第一實施例基片處理系統(tǒng)的成分之外，還包括等離子體產(chǎn)生裝置。等離子體產(chǎn)生裝置包括設(shè)置在上部的小室20和氣體噴射盤21之間的上部電極410，和設(shè)置在提升臺11內(nèi)部的下部電極420，電容器42和RF高頻電源423。
上部電極經(jīng)過上部電極導(dǎo)線411接地。
同樣，下部電極420經(jīng)過下部電極導(dǎo)線421和電容器422與RF高頻電源423的一端耦合。RF高頻電源423的另一端接地。
在根據(jù)本實施例地基片處理系統(tǒng)400中，按照下面提及的方式在基片1上執(zhí)行曝光處理和干蝕刻或者拋光處理。
首先，在基片1上形成要蝕刻的薄膜圖樣。此外，在要蝕刻的薄膜圖樣上形成的光刻膠薄膜掩模圖樣(以下稱為“光刻膠掩模”)按照與第一實施例相似的方式變形。這就是說，基片1暴露于在曝光處理氣體33中，從而光刻膠得以溶解和回流，以便使其圖樣變形。
這里，在光刻膠掩模因分解和回流而變形時，可以在要蝕刻的薄膜上執(zhí)行蝕刻，通過在基片1上使用具有不同圖樣的光刻膠掩模來形成薄膜。
因此，能夠形成兩種同要蝕刻的圖樣一樣的蝕刻圖樣。
在這種情況下，使用O2等離子體在光刻膠掩模上執(zhí)行稱為拋光處理的過程。
在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)400中執(zhí)行如下的干蝕刻或者拋光處理。在這種情況下，在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)400中執(zhí)行的干蝕刻或者拋光處理與常規(guī)干蝕刻或者拋光處理相似。
首先，將基片1裝入曝光處理室101，并且曝光處理室101抽成真空，以便將小室內(nèi)的殘留氣體抽走。在這種情況下，曝光處理室101內(nèi)的氣壓大約為1Pa或者更低。
然后，在執(zhí)行干蝕刻處理中，比如Cl2/O2/He混合氣體的蝕刻氣體導(dǎo)入曝光處理室101(當蝕刻諸如Cr之類的金屬時)。在執(zhí)行拋光處理中，比如O2氣，O2/CF4混合氣體等等導(dǎo)入曝光處理室101。
曝光處理室101中的氣壓保持在從10Pa到120Pa范圍內(nèi)的不變氣壓。
接著，利用RF高頻電源623和電容器622在上部電極410和下部電極420之間執(zhí)行等離子體放電，從而在基片1上進行干蝕刻或者拋光。
在本實施例中，下部的電極420經(jīng)過電容器622和RF高頻電源623接地。但是，下部地電極420也可僅僅經(jīng)過RF高頻電源623接地。
同樣在本實施例中，上部電極410直接接地，而下部電極420經(jīng)過電容器622和RF高頻電源623接地。但是，相反，也可以使下部的電極420直接接地，并且上部電極410經(jīng)過電容器622和RF高頻電源或者僅僅經(jīng)過RF高頻電源623接地。
此外，曝光處理室101中產(chǎn)生等離子體的等離子體產(chǎn)生機構(gòu)并不局限于根據(jù)本實施例的等離子產(chǎn)生機構(gòu)，而是可以是其它任何能夠產(chǎn)生等離子體的機構(gòu)。
如上，根據(jù)上述實施例的基片處理系統(tǒng)400，就能夠用一個小室在基片1上既執(zhí)行曝光處理又執(zhí)行干蝕刻或者拋光處理。
用于曝光處理氣體的曝光處理氣體33和各種用于干蝕刻或者拋光處理的氣體經(jīng)過獨立的氣體導(dǎo)入機構(gòu)導(dǎo)入曝光處理室101，或者一般使用單一氣體導(dǎo)入機構(gòu)將其導(dǎo)入曝光處理室101。在這種情況下，當要同時或者近似同時執(zhí)行曝光處理和干蝕刻或者拋光處理時，需要設(shè)置獨立的氣體導(dǎo)入機構(gòu)。
同樣，與根據(jù)第二實施例的基片處理系統(tǒng)200相似，在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)400中，能夠設(shè)置將上部電極410和下部電極420的溫度保持在常數(shù)值的溫度控制機構(gòu)。
(第五實施例)圖13示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的基片處理系統(tǒng)示意結(jié)構(gòu)的剖面圖。根據(jù)第五實施例的基片處理系統(tǒng)500可以將曝光處理氣體33均勻地噴在設(shè)置在小室內(nèi)的基片上，或者可以用作既執(zhí)行曝光處理又執(zhí)行干式處理或者拋光處理的系統(tǒng)。
在圖13中，用相同的參考數(shù)字表示具有與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100一樣的結(jié)構(gòu)和功能的部分。
如圖13所示，基片處理系統(tǒng)500包括具有進氣口501a的小室501；七個階段基片處理單元502a，502b，502c，502d，502e，502f和502g；和氣體導(dǎo)入機構(gòu)520。氣體導(dǎo)入機構(gòu)520可以同第一實施例中的氣體導(dǎo)入機構(gòu)相同。
七個階段基片處理單元502a-502g垂直設(shè)置在小室501內(nèi)。七個階段基片處理單元502a-502g中的任何一個單元具有的結(jié)構(gòu)大致與從如圖1所示的第一實施例的基片處理系統(tǒng)中拆除曝光處理室101和氣體導(dǎo)入機構(gòu)所獲得的結(jié)構(gòu)相同。
氣體導(dǎo)入機構(gòu)520具有與第一實施例中氣體導(dǎo)入機構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，通常將曝光處理氣體提供給七個階段基片處理單元502a-502g中的各單元。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的基片處理系統(tǒng)100是分批基片處理系統(tǒng)，在其中，基片一個接一個的處理。另一方面，本實施例的基片處理系統(tǒng)500可以同時處理多個基片1。因此，在與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100進行比較時，根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)500可以以很高的處理效率來處理基片。
根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)和上面提及的基片處理系統(tǒng)既有七個階段基片處理單元502a-502g。但是，基片處理單元的數(shù)目并不局限于七個而是可以是大于1的任何合適的數(shù)字。
同樣在根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)500中，各基片處理系統(tǒng)502a-502g具有與根據(jù)第一實施例的基片處理系統(tǒng)100相應(yīng)部分相似的結(jié)構(gòu)。但是，也可以在根據(jù)本發(fā)明第二，第三或者第四實施例的基片處理系統(tǒng)200，300或者400的基礎(chǔ)上構(gòu)成各基片處理單元502a-502g。
(第六實施例)圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的基片處理系統(tǒng)示意結(jié)構(gòu)的剖面圖。根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)600可以執(zhí)行一系列的處理過程從輸送基片或者將要處理的基片從大氣環(huán)境中輸送到曝光處理室中，到處理完基片之后再一次將基片從曝光處理室輸送到大氣環(huán)境中的處理過程。
根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)600包括三個處理室601，減壓輸送室602，壓力控制輸送室603，輸送機構(gòu)，用于將基片送入基片處理系統(tǒng)600或者將之從其中取出。
減壓輸送室602與三個處理室601中的各處理室連通。減壓處理室602在減壓的條件下將要處理的基片送入處理室601，以及在減壓的條件下將處理的基片從處理室601中取出。
壓力控制輸送室與減壓輸送室602連通。壓力控制輸送室602在處理之前從外部大氣環(huán)境下接收基片，并在減壓條件下將基片送入減壓輸送室602。壓力控制處理室603也在減壓條件下將處理后的基片從減壓輸送室取出，以及在大氣環(huán)境下取出基片。
輸送機構(gòu)604將基片從外部輸送入壓力控制輸送室603，并將基片從壓力控制輸送室603送出。輸送機構(gòu)比如多裝載器機構(gòu)等等。
三個處理室601中各室具有的結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明第一到第五實施例的基片處理系統(tǒng)100，200，300，400和500中任何一個的結(jié)構(gòu)相似。
現(xiàn)對根據(jù)本實施例的基片處理系統(tǒng)600的工作情況進行說明。
首先，在大氣壓環(huán)境下，經(jīng)過輸送機構(gòu)604將要處理的基片送入壓力控制輸送室603。
在將基片送入壓力控制輸入室603之后，壓力控制輸送室603由輸送機構(gòu)604關(guān)閉。然后降低壓力控制輸送室603中的氣壓并變?yōu)檎婵窄h(huán)境。在這種情況下，將基片從壓力控制輸送室603輸送到減壓輸送室602。減壓輸送室602總保持為真空狀態(tài)。
接著，將基片從減壓輸送室602輸送到任何一個處理室601，在該處理室601中處理基片。例如，在基片上執(zhí)行曝光處理或者拋光處理。
在處理完成之后，將基片從處理室601輸送到減壓輸送室602。如果需要，基片再一次送入另一個處理室601執(zhí)行另一種處理。
然后將基片從減壓輸送室602送入真空狀態(tài)的壓力控制輸送室603。在將基片送入壓力控制輸送室603之后，壓力控制輸送室603中的氣壓升高，從真空狀態(tài)變?yōu)榇髿鈮籂顟B(tài)。
輸送機構(gòu)604釋放壓力控制輸送室603的蓋，并且將執(zhí)行處理之后的基片送入輸送機構(gòu)604。
然后輸送機構(gòu)604將基片送到基片處理系統(tǒng)600的外部。
按照這種方式，使用基片處理系統(tǒng)600就能夠連續(xù)處理基片。
如上所提及，使用根據(jù)本發(fā)明的基片處理系統(tǒng)就能夠?qū)⑵毓鈿怏w大致均勻地施加在各基片的表面。因此，能夠在基片的整個表面以很高的精度控制回流距離L。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在曝光處理之前和之后或者與曝光處理同時，能夠在基片上執(zhí)行干蝕刻或者拋光處理。
在前面的說明中，已經(jīng)參考特定實施例對本發(fā)明進行了說明。但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將應(yīng)該認識到在沒有脫離本發(fā)明范圍和精髓的情況下是能夠有各種變化和修改的。因此，說明書和附圖是說明意義上的而非限制意義上的，并且所有的修改要包括在本發(fā)明的范圍之中。因此，本發(fā)明意圖包括所有落入權(quán)利要求范圍的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種將曝光處理氣體噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在10～80攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和氣體分配裝置，其中氣體分配裝置將所述小室的內(nèi)部空間分成所述曝光處理氣體經(jīng)過所述進氣口進入的第一空間和設(shè)置所述基片的第二空間，在所述氣體分配裝置形成有使所述第一空間和所述第二空間連通的多個開口，所述氣體分配裝置將導(dǎo)入所述第一空間的所述曝光處理氣體經(jīng)過所述開口導(dǎo)入所述第二空間。
2.一種將曝光處理氣體噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在20～50攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和氣體分配裝置，其中氣體分配裝置將所述小室的內(nèi)部空間分成所述曝光處理氣體經(jīng)過所述進氣口進入的第一空間和設(shè)置所述基片的第二空間，在所述氣體分配裝置形成有使所述第一空間和所述第二空間連通的多個開口，所述氣體分配裝置將導(dǎo)入所述第一空間的所述曝光處理氣體經(jīng)過所述開口導(dǎo)入所述第二空間。
3.一種將曝光處理氣體噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在18～40攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和氣體分配裝置，其中氣體分配裝置將所述小室的內(nèi)部空間分成所述曝光處理氣體經(jīng)過所述進氣口進入的第一空間和設(shè)置所述基片的第二空間，在所述氣體分配裝置形成有使所述第一空間和所述第二空間連通的多個開口，所述氣體分配裝置將導(dǎo)入所述第一空間的所述曝光處理氣體經(jīng)過所述開口導(dǎo)入所述第二空間。
4.一種將曝光處理氣體噴向沿鉛垂方向設(shè)置在小室中的多個基片的每個基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在10～80攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和與所述多個基片中的每一個對應(yīng)設(shè)置的氣體分配裝置，其中在所述氣體分配裝置形成有多個開口，由所述氣體導(dǎo)入裝置導(dǎo)入的所述曝光處理氣體由所述開口被噴向所述基片。
5.一種將曝光處理氣體噴向沿鉛垂方向設(shè)置在小室中的多個基片的每個基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在20～50攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和與所述多個基片中的每一個對應(yīng)設(shè)置的氣體分配裝置，其中在所述氣體分配裝置形成有多個開口，由所述氣體導(dǎo)入裝置導(dǎo)入的所述曝光處理氣體由所述開口被噴向所述基片。
6.一種將曝光處理氣體噴向沿鉛垂方向設(shè)置在小室中的多個基片的每個基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在18～40攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和與所述多個基片中的每一個對應(yīng)設(shè)置的氣體分配裝置，其中在所述氣體分配裝置形成有多個開口，由所述氣體導(dǎo)入裝置導(dǎo)入的所述曝光處理氣體由所述開口被噴向所述基片。
7.一種將曝光處理氣體噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在10～80攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和將導(dǎo)入所述小室中的所述曝光處理氣體噴向所述基片的氣體分配裝置，其中所述氣體分配裝置被形成為，在所述小室的內(nèi)部可沿所述小室的上壁移動。
8.一種將曝光處理氣體噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在20～50攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和將導(dǎo)入所述小室中的所述曝光處理氣體噴向所述基片的氣體分配裝置，其中所述氣體分配裝置被形成為，在所述小室的內(nèi)部可沿所述小室的上壁移動。
9.一種將曝光處理氣體噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)，所述的基片處理系統(tǒng)包括將所述基片的溫度控制在18～40攝氏度范圍內(nèi)的溫度的基片溫度控制裝置；具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由所述進氣口導(dǎo)入所述小室中的氣體導(dǎo)入裝置；和將導(dǎo)入所述小室中的所述曝光處理氣體噴向所述基片的氣體分配裝置，其中所述氣體分配裝置被形成為，在所述小室的內(nèi)部可沿所述小室的上壁移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述基片溫度控制裝置將所述基片的溫度控制在±0.5攝氏度的誤差范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光處理氣體是使形成在所述基片上的有機膜溶解的氣體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝光處理氣體含有至少由有機溶劑構(gòu)成的成分。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述有機溶劑中，含有(1)醇類(R-OH)、(2)烷氧基醇類、(3)醚類(R-O-R，Ar-O-R，Ar-O-Ar)、(4)酯類、(5)酮類、(6)二醇類、(7)亞烷基二醇類、以及(8)乙二醇醚類等中的至少一種(其中，在(1)以及(2)中，R表示烴基或者取代烴基，Ar表示苯基或者除苯基之外的芳環(huán))。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述小室具有多個進氣口。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括擴散部件，其設(shè)置在所述第一空間的內(nèi)部，將經(jīng)過所述進氣口導(dǎo)入的所述曝光處理氣體擴散，使所述曝光處理氣體的濃度均勻。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述小室具有多個進氣口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多個進氣口與所述氣體分配裝置一對一地對應(yīng)，各進氣口被配置在與所對應(yīng)的氣體分配裝置對應(yīng)的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分配裝置被形成為能夠以其中心為中心進行旋轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分配裝置，以對配置在所述小室中的基片進行掃描的方式進行移動。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分配裝置可以在上下方向移動。
21.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分配裝置為中空形狀，并且具有多個開口，經(jīng)過該開口將曝光處理氣體噴向基片。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分配裝置能夠圍繞其中心軸進行旋轉(zhuǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，放置所述基片的臺架被形成為可以上下移動。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，放置所述基片的臺架可以圍繞其軸心進行旋轉(zhuǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片處理系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置在所述小室中的基片和所述氣體分配裝置之間的間隔被設(shè)定為5～15mm。
全文摘要
一種能夠?qū)⑵毓馓幚須怏w噴向設(shè)置在小室中的基片上的基片處理系統(tǒng)。小室用來在通過蒸發(fā)有機溶劑溶液獲得的氣體環(huán)境中執(zhí)行在基片表面上形成有機薄膜的曝光處理，以便溶解和回流有機薄膜?；幚硐到y(tǒng)包括具有至少一個進氣口和至少一個出氣口的小室；將曝光處理氣體由進氣口導(dǎo)入小室的氣體導(dǎo)入裝置；和氣體分配裝置。氣體分配裝置將小室的內(nèi)部空間分成曝光氣體經(jīng)過進氣口進入的第一空間和設(shè)置基片的第二空間。氣體分配裝置具有多個開口，通過開口第一空間和第二空間相互連通；和氣體分配裝置將導(dǎo)入第一空間的曝光氣體經(jīng)過開口導(dǎo)入第二空間。
文檔編號G03F7/00GK1881089SQ20061009583
公開日2006年12月20日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者城戶秀作, 飯尾善秀, 池田雅樹 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社