專利名稱：噴嘴以及使用該噴嘴處理基材的設備和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種通過在光致抗蝕劑涂布工藝和曝光工藝之后在基材表面上供給顯影液以進行顯影工藝的噴嘴，以及使用所述噴嘴處理基材的設備和方法。
背景技術(shù)：
通常，在制作半導體器件時，通過以下步驟形成電路圖案在作為目標基材的半導體晶片上涂布光致抗蝕劑，進行曝光工藝將掩模圖案轉(zhuǎn)移到光致抗蝕劑，以及使光致抗蝕劑顯影。 當使光致抗蝕劑顯影時，通常使用所謂的坑洼(puddle)法，其中從噴嘴將顯影液連續(xù)供應到基材，并且顯影液僅在形成圖案的表面上聚集預定時間，從而使光致抗蝕劑層的圖案顯影。 坑洼法廣泛使用所謂的具有長度大于基材直徑的排放口的狹縫噴嘴。使用狹縫噴嘴的顯影方法分為旋轉(zhuǎn)法和掃描法，在旋轉(zhuǎn)法中，在從狹縫噴嘴排放顯影液的同時基材旋轉(zhuǎn)約180° ，在掃描法中，狹縫噴嘴沿平行于基材的預定方向運動，而沒有旋轉(zhuǎn)基材。
在旋轉(zhuǎn)法中，基材在噴嘴被固定的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)約180° 。在這種情況下，由于新鮮的顯影液總是供應到基材的中央部，因而中央部相對于邊緣部被過度顯影。
在掃描法中，顯影液通過長度大于基材直徑的排放口供應，在基材中形成坑洼。在這種情況下，由于顯影液被供應到基材外的區(qū)域，因而顯影液被浪費，并且處理時間增加。
此外，由于典型的噴嘴具有一個排放口，因而很難將顯影液集中到特定區(qū)域。
此外，當噴嘴具有很短的狹縫狀排放口時，顯影液在移動噴嘴的同時排放到基材上。因此，由于噴嘴移動造成的振動和驅(qū)動裝置的驅(qū)動誤差，處理均勻性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種改善顯影工藝的均勻性和線寬度均勻性的噴嘴，以及使用所述噴
嘴處理基材的設備和方法。 本發(fā)明還提供一種可減少顯影液浪費量的噴嘴，以及使用所述噴嘴處理基材的設備和方法。 本發(fā)明還提供一種可進行液體接觸掃描排放過程和特定范圍排放過程的噴嘴，以及使用所述噴嘴處理基材的設備和方法。 本發(fā)明的實施例提供基材處理設備，其包括基材支撐元件，包括在其上放置基材的旋轉(zhuǎn)頭；噴嘴，用于向置于所述旋轉(zhuǎn)頭上的基材排放處理液；和處理液供應源，用于向所述噴嘴供應處理液，其中所述噴嘴具有多個離散排放口 ，所述離散排放口具有狹縫狀截面并沿著預定方向連續(xù)排列。 在一些實施例中，每個離散排放口可以離散地排放所述處理液。 在其他實施例中，每個離散排放口可以在所述離散排放口長度方向的兩端處具有
圓的表面，在中間具有延伸部，并且所述延伸部的寬度大于所述狹縫狀截面的寬度。
在其他實施例中，所述噴嘴可以包括與所述處理液供應源連接的主通道；連接
所述主通道與所述離散排放口的多個分支通道；和設置在所述分支通道上的多個閥門。 在其他實施例中，所述噴嘴可以包括分配器，用于將處理液分配到每個離散排放
口 ；和控制部，用于控制所述分配器。所述分配器可以包括與所述處理液供應源連接的主
通道；連接所述主通道與每個離散排放口的多個分支通道；和根據(jù)所述控制部提供的信號
打開和關(guān)閉所述分支通道的多個閥門。 在其他實施例中，所述離散排放口可以具有彼此表面接觸的鄰近的側(cè)表面，和所述離散排放口的長度之和可以等于或大于所述基材的半徑并小于所述基材的直徑。
在本發(fā)明的其他實施例中，基材處理設備包括基材支撐元件，包括在其上放置基材的旋轉(zhuǎn)頭；噴嘴，用于向置于所述旋轉(zhuǎn)頭上的基材排放處理液；和處理液供應源，用于向所述噴嘴供應處理液，其中所述噴嘴包括具有多個離散排放口和整合排放口的噴嘴主體，所述離散排放口具有呈第一長度的狹縫狀截面并沿著預定方向連續(xù)排列，和所述整合排放口通過將各個離散排放口彼此連接成長度大于第一長度的一體狹縫狀而形成，并最終排放處理液。 在一些實施例中，所述基材處理設備還可以包括在其上可旋轉(zhuǎn)地安裝所述噴嘴的臂，用于調(diào)節(jié)從所述整合排放口排放的處理液的排放角度；和角度調(diào)節(jié)驅(qū)動部，用于調(diào)節(jié)安裝在所述臂上的噴嘴的排放角度。 在其他實施例中，所述噴嘴可以包括分配器，與所述噴嘴主體連接并用于將從所述處理液供應源供應的處理液分配到每個離散排放口 ；和控制部，用于控制所述分配器。
在其他實施例中，所述分配器可以包括與所述處理液供應源連接的主通道；連接所述主通道與每個離散排放口的多個分支通道；和根據(jù)所述噴嘴控制部提供的信號打開和關(guān)閉所述分支通道的多個閥門。 在其他實施例中，所述噴嘴控制部可以控制所述分配器以調(diào)節(jié)每個離散排放口的排放開始時間點和排放結(jié)束時間點。 在其他實施例中，設置在所述噴嘴主體兩端的離散排放口可以向所述基材的邊緣區(qū)和所述基材的中心區(qū)排放處理液。 在其他實施例中，所述整合排放口的長度可以等于或大于所述基材的半徑并小于所述基材的直徑。 在其他實施例中，所述噴嘴的排放位置可以沿著平行于連接所述基材邊緣與所述基材旋轉(zhuǎn)中心的中心線并與其間隔預定距離的偏心線延伸。 在其他實施例中，所述噴嘴主體可以具有相應于所述離散排放口長側(cè)的第一和第二內(nèi)表面以及相應于其短側(cè)的第三和第四圓的內(nèi)表面。 在其他實施例中，所述第一和第二內(nèi)表面可以具有寬度大于所述狹縫狀截面寬度的延伸部。
在本發(fā)明的其他實施例中，向基材排放處理液的噴嘴包括主通道；離散排放口，處理液通過所述離散排放口排放；連接所述主通道與每個離散排放口的多個分支通道；和
安裝在所述分支通道上的多個閥門，其中所述離散排放口沿著預定方向排列。 在一些實施例中，所述噴嘴可以具有整合排放口 ，所述整合排放口通過將各個離
散排放口彼此連接成一體狹縫狀而形成，并最終排放處理液。 在其他實施例中，每個離散排放口可以在所述離散排放口長度方向的兩端處具有
圓的表面，在中間具有延伸部，并且所述延伸部的寬度大于所述狹縫狀截面的寬度。
在本發(fā)明的其他實施例中，向基材排放處理液的方法包括準備所述基材；準備
具有整合排放口的噴嘴，通過將呈直線排列的短狹縫狀的多個離散排放口彼此連接成一體
的長狹縫狀形成所述整合排放口 ，通過所述整合排放口排放處理液；將所述噴嘴放在所述
基材上方，使得所述離散排放口覆蓋從所述基材邊緣區(qū)到所述基材中心區(qū)的區(qū)域；和在固
定所述噴嘴位置的狀態(tài)下向旋轉(zhuǎn)的基材排放處理液。 在一些實施例中，在排放處理液時，至少兩個離散排放口的排放量和排放時間之 一可以彼此不同。 在其他實施例中，各個離散排放口的排放開始時間點和排放結(jié)束時間點可以彼此 不同。 在其他實施例中，鄰近的離散排放口的排放時間可以部分地彼此重疊。 在其他實施例中，各個離散排放口的排放開始時間點可以相同并且排放結(jié)束時間
點可以不同。 在其他實施例中，當兩個離散排放口彼此靠近時，接近所述基材中心的離散排放 口的排放開始時間點可以設置在接近所述基材邊緣的離散排放口的排放開始時間點與其 排放結(jié)束時間點之間，和接近所述基材中心的離散排放口的排放結(jié)束時間點可以晚于接近 所述基材邊緣的離散排放口的排放結(jié)束時間點。 在其他實施例中，處理液可以通過所述離散排放口按照從接近所述基材邊緣的離 散排放口到接近所述基材中心的離散排放口的順序連續(xù)地排放。 在其他實施例中，處理液的排放可以包括通過接近所述基材中心的離散排放口重 復地排放處理液。 在其他實施例中，處理液的排放可以包括旋轉(zhuǎn)所述噴嘴以調(diào)節(jié)從所述離散排放口 排放的處理液的排放角度。 在其他實施例中，從所述離散排放口排放的處理液的排放角度可以在所述基材的 旋轉(zhuǎn)方向上傾斜。


附圖用于進一步理解本發(fā)明，且被并入說明書中構(gòu)成說明書的一部分。附圖顯示
本發(fā)明的示例性實施例，并且與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中
圖！是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的基材處理設備的示意圖； 圖2是顯示圖1所示的基材處理設備的處理部的立體圖； 圖3是顯示圖2所示的處理部的第一處理室的平面圖； 圖4是顯示圖2所示的處理部的第二處理室的平面圖； 圖5和圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的顯影單元構(gòu)成的平面圖和側(cè)視 圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的對于基材而言噴嘴的顯影液排放線的示意圖； 圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝在臂上的噴嘴的立體圖； 圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的噴嘴構(gòu)成的示意圖； 圖10和圖11是顯示圖8的噴嘴構(gòu)成的水平剖視圖和垂直剖視圖； 圖12是顯示圖8的噴嘴構(gòu)成的前剖視圖； 圖13是沿著圖12的線13-13的剖視圖； 圖14A是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的通過液體接觸基材并排放顯影液的噴嘴的示 意圖； 圖14B是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的與基材間隔開并排放顯影液的噴嘴的示意圖； 圖15A 圖15E是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的噴嘴的各種排放方法的示意圖； 圖16A是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的噴嘴主體的一部分的仰視圖； 圖16B是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的具有排放口的第一板和第二板的接合面的立 體圖； 圖17A是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的包括延伸部的排放口的仰視圖； 圖17B是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的包括具有延伸部的排放口的第一板和第二板
的接合面的立體圖；禾口 圖18A 圖18E是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的從各種形狀的離散排放口排放的顯影 液的排放截面的立體圖。
具體實施例方式
下面參照附圖更詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種 不同形式，并且不應當認為本發(fā)明受限于在此提出的實施例。相反，提供這些實施例是為了 使本發(fā)明的公開內(nèi)容清楚和完整，并向本領域技術(shù)人員全面地表達本發(fā)明的范圍。在所有 附圖中，相同附圖標記指的是相同元件。此外，沒有對公知的功能或結(jié)構(gòu)進行詳細說明，以 避免使本發(fā)明的主題不清楚。
[實施例] 將半導體基材作為可以使用根據(jù)本發(fā)明實施例的基材處理設備1進行處理的基 材。然而，本發(fā)明的精神和范圍并不限于此，因而，各種基材(包括玻璃基材)可以用作使 用基材處理設備1進行處理的基材。 圖1是顯示在基材上進行光刻過程的基材處理設備1的示意圖。
參照圖l，基材處理設備1包括沿著預定方向(下面，稱作第一方向62)順序排列 的分度部10、處理部20和交接部30。分度部10包括盒子支撐件12和自動裝置通道14。
容納諸如晶片等半導體基材的盒子12a放置在盒子支撐件12上。自動裝置14a 設置在自動裝置通道14中，用于在置于盒子支撐件12上的盒子12a和處理部20之間輸送 晶片。自動裝置14a可以在水平面上沿著垂直于第一方向62的方向(下面，稱作第二方向 64)移動，并且可以沿著上下方向移動。由于沿著水平方向和上下方向移動自動裝置14a的 結(jié)構(gòu)對于本領域技術(shù)人員來說是公知的，因此省略其詳細說明。 處理部20用來進行將諸如光致抗蝕劑等感光液涂布到晶片上的涂布工藝和在對 晶片進行曝光工藝之后從晶片上除去曝光區(qū)域或曝光區(qū)域之外區(qū)域的顯影工藝。處理部20包括涂布單元70、顯影單元80和烘烤單元50。 與曝光部40連接的交接部30設置在處理部20的一側(cè)。自動裝置32設置在交接 部30中，用于在曝光部40和處理部20之間輸送晶片。自動裝置32可以沿著第二方向64 和上下方向移動。 圖2是顯示圖1的處理部20的立體圖。 處理部20包括彼此疊置的第一處理室20a和第二處理室20b。第一處理室20a設 有用于進行涂布工藝的單元，第二處理室20b設有用于進行顯影工藝的單元。S卩，第一處理 室20a設有涂布單元70和烘烤單元50，第二處理室20b設有顯影單元80和烘烤單元50。 例如，第一處理室20a設置在第二處理室20b的上部?；蛘撸梢詫⒌谝惶幚硎?0a設置在 第二處理室20b的下部。 因此，晶片順序移動到分度部10、第一處理室20a、交接部30、第二處理室20b和分 度部10。 S卩，當進行光刻工藝時，晶片沿著上下方向以環(huán)形移動。
圖3是顯示第一處理室20a的平面圖。 參照圖3，第一通道60a在第一處理室20a的中間沿著第一方向62延伸。第一通 道60a的一端與分度部10連接，其另一端與交接部30連接。第一通道60a的一側(cè)設有沿著 第一通道60a直線排列的烘烤單元50。第一通道60a的另一側(cè)設有沿著第一通道60a直線 排列的涂布單元70。此外，烘烤單元50和涂布單元70沿著上下方向疊置。第一通道60a 設有第一 自動裝置62a，用于在交接部30、涂布單元70、烘烤單元50和分度部10之間輸送 晶片。第一通道60a設有導軌64a，用于沿著第一方向62直線移動第一 自動裝置62a。
例如，第一處理室20a的烘烤單元50可以進行在涂布光致抗蝕劑之前在預定溫度 下加熱基材以從基材表面上除去有機物質(zhì)或濕氣的預烘工藝、在基材上涂布光致抗蝕劑的 軟烘工藝和對基材的冷卻工藝。
圖4是顯示第二處理室20b的平面圖。 參照圖4，第二通道60b在第二處理室20b的中間沿著第一方向62延伸。第二通 道60b的一端與分度部IO連接，其另一端與交接部30連接。第二通道60b的一側(cè)設有沿著 第二通道60b直線排列的烘烤單元50。第二通道60b的另一側(cè)設有沿著第二通道60b直線 排列的顯影單元80。此外，烘烤單元50和顯影單元80沿著上下方向疊置。第二通道60b 設有第二自動裝置62b，用于在交接部30、顯影單元80、烘烤單元50和分度部10之間輸送
曰b!r 例如，第二處理室20b的烘烤單元50可以在用光照射使光致抗蝕劑顯影之后進行
硬烘工藝、在使光致抗蝕劑曝光之后進行曝光后工藝和對基材的冷卻工藝。 第二通道60b設有導軌64b，用于沿著第一方向62使第二自動裝置62b直線移動。
或者，第一通道可以設置在第一處理室的一側(cè)，涂布單元和烘烤單元可以設置在第一處理
室的另一側(cè)；第二通道可以設置在第二處理室的一側(cè)，顯影單元和烘烤單元可以設置在第
二處理室的另一側(cè)。 圖5和圖6是顯示顯影單元80構(gòu)成的平面圖和側(cè)視圖。盡管在本實施例中以顯 影單元80為例進行說明，但是也適用于涂布單元或者使用各種處理流體從基材表面上進 行除去異物和層的清潔和蝕刻的單元。在圖6中，為清楚起見未顯示清潔噴嘴。
參照圖5和圖6，顯影單元80包括腔室82、處理容器100、基材支撐元件200和噴嘴元件300。 腔室82提供封閉的內(nèi)部空間，風扇過濾單元89設置在腔室82的上部。風扇過濾 單元89在腔室82內(nèi)產(chǎn)生垂直氣流?；亩丝?84形成在腔室82靠近第二通道60b的表面 83中。維護用的敞開面85形成在與設有基材端口 84的表面83相對的表面中，并被蓋子 86蓋著。 風扇過濾單元89是在一個單元中包括過濾器和空氣供應風扇的模塊，用于過濾 空氣并將新鮮空氣供應到腔室82。新鮮空氣經(jīng)風扇過濾單元89供應到腔室82內(nèi)，從而產(chǎn) 生均勻供應到基材上部的垂直氣流。 參照圖6，腔室82被安裝有處理容器100和噴嘴元件300的基座900分成處理區(qū) PA和設施區(qū)UA。雖然在圖6中未完全顯示，但是與處理容器100連接的排放管線141和排 氣管線148、與噴嘴元件300連接的各個管子以及升降單元的驅(qū)動部都設置在設施區(qū)UA中。 可以使處理區(qū)PA與設施區(qū)UA隔離，從而實現(xiàn)高度新鮮狀態(tài)。 處理容器100設置在基座900上，呈上部敞開的圓柱形狀，并且提供處理基材W的 處理空間。處理容器100的敞開上表面用作晶片W的裝載/卸載通道。處理容器100包圍 基材支撐元件200。在對晶片W進行顯影、清潔和干燥工藝的過程中，處理容器100用于引 入各種流體(顯影液、清潔液和干燥氣體)并收集從旋轉(zhuǎn)的晶片W飛濺的流體。因此，處理 容器IOO可以防止外部設備或周圍環(huán)境被污染，可以收集顯影液，并且在基材上部提供均 勻氣流。 處理容器100包括外部空間'a'和內(nèi)部空間'b'。從晶片W飛濺的顯影液和氣體 被引到由外壁132、垂直壁134和底壁136限定的外部空間'a'中。用于排出顯影液的排放 管線150與底壁136連接。用于排出氣體的排氣管線152與處理容器100的內(nèi)部空間'b' 的下表面連接。 可升降的環(huán)形蓋子160設置在外壁132上。升降單元600上下移動蓋子160以在 旋轉(zhuǎn)頭210上裝載或卸載基材W，使得蓋子160可以設置在基材上方的位置或基材下方的位置。 升降單元600上下直線移動處理容器100，從而改變處理容器100相對于旋轉(zhuǎn)頭 210的高度。當從旋轉(zhuǎn)頭210裝載或卸載基材W時，向下移動蓋子160，使得旋轉(zhuǎn)頭210突 出于處理容器100的上部。 根據(jù)本實施例，基材處理設備1垂直移動處理容器100，以改變處理容器100和基 材支撐元件200之間的相對垂直位置?？蛇x擇地，基材處理設備1可以垂直移動基材支撐 元件200，以改變處理容器100和基材支撐元件200之間的相對垂直位置。
基材支撐元件200設置在處理容器100的內(nèi)部?；闹卧?00用于在處理過 程中支撐基材W，并且在處理過程中可由驅(qū)動器240(后面說明)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。基材支撐元件 200包括旋轉(zhuǎn)頭210，旋轉(zhuǎn)頭210具有平的上表面，以便在其上放置基材W。旋轉(zhuǎn)頭210中形 成有真空管線(圖未示)，使得旋轉(zhuǎn)頭210可以直接吸引基材，從而防止基材因離心力而脫 離旋轉(zhuǎn)頭210?？蛇x擇地，基材支撐元件200可以通過安裝在旋轉(zhuǎn)頭210上的夾持銷來機械 地固定靠近基材W側(cè)面的邊緣。心軸220被固定在旋轉(zhuǎn)頭210的下表面上，并由驅(qū)動器240 驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。盡管圖中未顯示，但是驅(qū)動器240包括用于提供轉(zhuǎn)矩的馬達、皮帶和皮帶輪。
噴嘴元件300用于將顯影液排放到基材，其包括噴嘴310、設置噴嘴310的臂370、移動臂370的臂驅(qū)動部340和控制臂驅(qū)動部340的控制部350。噴嘴310通過流體通道(供 應管線)362從處理液供應源360接收顯影液。 臂370可以通過沿x-軸方向延伸的臂驅(qū)動部340在基座900上水平移動，并可以 垂直移動以調(diào)節(jié)其高度。 控制部350控制噴嘴元件300的臂驅(qū)動部340的驅(qū)動操作和處理液供應源360的 顯影液供應。 噴嘴元件300包括噴嘴槽390，用于在噴嘴310處于等待位置時清潔噴嘴310。噴
嘴槽390使用氮氣和清潔液從噴嘴310端部除去諸如化學品液等污染物。 圖7是顯示對于基材W而言噴嘴310的顯影液排放線K的示意圖。 參照圖7，顯影液排放線K是連接基材W的邊緣和靠近其中心的部分的直線，S卩，連
接基材W的邊緣和與基材W的旋轉(zhuǎn)中心C間隔預定距離的偏心EC的直線，以防止顯影液直
接排放到基材W的旋轉(zhuǎn)中心C。偏心EC可以與基材W的旋轉(zhuǎn)中心C間隔約lmm 約30mm
的距離。 換句話說，噴嘴310在與通過基材W的旋轉(zhuǎn)中心C的中心線間隔約lmm 約30mm 距離的直線上排放顯影液， 圖8是顯示安裝在臂370上的噴嘴310的立體圖。圖9是顯示噴嘴310構(gòu)成的示 意圖。圖10和圖11是顯示圖8的噴嘴310構(gòu)成的水平剖視圖和垂直剖視圖。圖12是顯 示圖8的噴嘴310構(gòu)成的前剖視圖。圖13是沿著圖12的線13-13的剖視圖。
參照圖8 圖13，噴嘴310的顯影液排放長度可以大于基材W的半徑并小于基材 W的直徑。根據(jù)本實施例，噴嘴310的顯影液排放長度可以相應于基材W的半徑。
噴嘴310與臂370的鉸軸372聯(lián)接。鉸軸372平行于噴嘴310的長度方向。臂 370設有旋轉(zhuǎn)噴嘴310的角度調(diào)節(jié)驅(qū)動部374。角度調(diào)節(jié)驅(qū)動部374繞著鉸軸372旋轉(zhuǎn)噴 嘴310，以調(diào)節(jié)從噴嘴310排放的顯影液的排放角度。 從噴嘴310排放的顯影液的排放角度可以根據(jù)排放顯影液到基材W的方法變化。 例如，如圖14A所示，當與基材液體接觸的噴嘴310W排放顯影液時，顯影液的排放角度可以 垂直于基材W的表面。如圖14B所示，當與基材W間隔開的噴嘴310排放顯影液時，顯影液 的排放角度可以在基材W的旋轉(zhuǎn)方向上傾斜，以防止噴嘴310造成顯影液由于下降而飛濺。
換句話說，由于從噴嘴310排放的顯影液的排放角度在基材W的旋轉(zhuǎn)方向上傾斜， 因而基材W的離心力使排放到基材W的顯影液在基材W對著噴嘴310的那側(cè)上展開。艮卩， 由于基材W的旋轉(zhuǎn)方向與顯影液的排放方向相同，因而顯影液的其余部分快速地排放到基 材W的外部。可以防止噴嘴310被從基材W回彈的顯影液污染。 由于噴嘴310可以調(diào)節(jié)顯影液的排放角度，因此噴嘴310適于液體接觸型排放過
程(參照圖14A)和間隔型排放過程(參照圖14B)。 噴嘴310包括噴嘴主體320、分配器330和噴嘴控制部338。 噴嘴主體320包括彼此重疊形成一體的第一板322和第二板324。噴嘴主體320 在其上端包括鉸接部321，鉸接部321與臂370的鉸軸372聯(lián)接。在第一板322和第二板 324之間形成有間隙，用于提供以帶狀排放顯影液的排放口 S 。 排放口 S分為具有薄短狹縫狀的離散排放口 Sl和具有從離散排放口 Sl延伸的一 體長狹縫狀的最終排放顯影液的整合排放口 S2。離散排放口 Sl的鄰近內(nèi)表面彼此表面接觸。排放口 S的長度方向垂直于臂370的移動方向。 第一板322的第一表面322a與第二板324的第一表面324a緊密接觸。分配器 330與第一板322的第二表面322b聯(lián)接。第一板322具有設置在離散排放口 SI上端并與 分配器330的分支通道334連接的引入口 323。 噴嘴310具有兩級排放結(jié)構(gòu)，包括寬度向下增大的離散排放口S1和在離散排放口 SI下方的單一空間中一體化的整合排放口 S2，從而防止在離散排放口 SI之間的交界處沒 有排放顯影液。 分配器330包括從處理液供應源360的供應管線362接收顯影液的主通道332、連 接主通道332與離散排放口 Sl的分支通道334和根據(jù)從噴嘴控制部338提供的信號打開 和關(guān)閉分支通道334的閥門336。閥門336安裝在分支通道334上。 上述構(gòu)成的噴嘴310適用于液體接觸掃描、離散分段排放和連續(xù)排放，并根據(jù)分 段來控制排放開始時間點和排放結(jié)束時間點。 圖15A 圖15E是顯示噴嘴310的各種排放方法的示意圖。 參照圖15A，噴嘴310從接近基材W邊緣的離散排放口 Sl到設置在基材W中心的 離散排放口 Sl連續(xù)地排放顯影液。S卩，離散排放口 Sl中較晚排放口的排放開始時間點設 置在離散排放口 Sl中較早排放口的排放開始時間點與其排放結(jié)束時間點之間，并且較晚 離散排放口 Sl的排放結(jié)束時間點晚于較早離散排放口 Sl的排放結(jié)束時間點。排放量從接 近基材W邊緣的離散排放口 Sl到基材W的中心下降。 如上所述，噴嘴310可以從基材W邊緣到其中心以接力方式離散和連續(xù)地排放顯 影液。當完成從基材W邊緣到其中心的排放時，最接近基材W中心的離散排放口 Sl進行重 復排放過程，交替地重復供應和切斷顯影液。 因此，顯影液在噴嘴310固定和基材W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下排放在基材W上的連接排放
法在效果上與短狹縫噴嘴從基材邊緣移到其中心以排放顯影液的掃描法相同。 由于顯影液以掃描方式從基材W邊緣到其中心排放，而沒有移動噴嘴310，因而可
以降低由于噴嘴移動造成的振動或輸送誤差。 參照圖15B，噴嘴310可以在所需的特定范圍內(nèi)進行重復和交替的排放操作。參照 圖15C，噴嘴310可以在特定范圍內(nèi)進行連續(xù)排放操作和在另一個特定范圍內(nèi)進行離散排 放操作。 參照圖15D和圖15E，離散排放口 Sl的排放開始時間點相同，但是離散排放口 Sl 的排放結(jié)束時間點從接近基材W邊緣的離散排放口 Sl開始(或者從接近基材W中心的離 散排放口 Sl開始)連續(xù)變化，從而在基材W上均勻地排放顯影液。 圖16A是顯示噴嘴主體320的一部分的仰視圖。圖16B是顯示具有排放口的第一 板322和第二板324的接合面的立體圖。 參照圖16A和圖16B，第一板322和第二板324的每個接合面(第一表面322a和 324a)設有用于提供離散排放口 Sl的凹槽328。凹槽328的寬度從引入口 323到整合排放 口 S2逐漸增加。 第一板322和第二板324的每個凹槽328均具有相應于離散排放口 Sl長側(cè)的第一 和第二直的內(nèi)表面328a和328b以及相應于其短側(cè)的第三和第四圓的內(nèi)表面328c和328d。
由于噴嘴310可以通過離散排放口 Sl的各個分段排放顯影液，因此顯影液的排放截面根據(jù)離散排放口 SI的形狀變化。離散排放口 SI具有兩個圓端部(第三和第四內(nèi)表面 328c和328d)，從而防止在排放顯影液時顯影液在離散排放口 SI的兩個端部聚集，并可以 防止離散排放口 Sl兩個端部之外的中間部排放過細(參照圖18A和圖18B)。
第一板322和第二板324可被更換以改變凹槽328的形狀，從而調(diào)節(jié)顯影液的注 入量和顯影液的排放形狀。即，當凹槽328的深度增大時，排放口的寬度增大，從而顯影液 的排放量增大。相反，當凹槽328的深度減小時，排放口的寬度減小，從而顯影液的排放量 減小。分段的排放長度可以根據(jù)凹槽328的長度變化。凹槽328的長度可以減小以精確地 控制顯影液在基材上的排放分段。由于第一板322和第二板324與顯影液直接接觸，因此 第一板322和第二板324可以由具有高憎水性的樹脂(如聚氯三氟乙烯(PCTFE))和親水 性材料(如石英)制成。 圖17A是顯示包括延伸部329的排放口的仰視圖。圖17B是顯示包括具有延伸部 329的排放口的第一板322和第二板324的接合面的立體圖。 參照圖17A和圖17B，噴嘴主體320的各離散排放口 Sl的中央設有寬度大于離散 排放口 Sl的寬度的延伸部329。通過在相應于離散排放口 Sl長側(cè)的第一內(nèi)表面328a和第 二內(nèi)表面328b中形成三角形鋸齒來設置延伸部329。 圖18A 圖18E是顯示從各種形狀的離散排放口 Sl排放的顯影液的排放截面的 立體圖。 參照圖18A，下面說明當離散排放口 S 1具有直端部時的顯影液的排放截面。顯影 液由于表面張力的原因在離散排放口 Sl的兩個端部聚集，從而在端部處的排放截面的寬 度過度增大。此外，在端部之外的中間部的排放截面的寬度過度減小，從而使排放均勻性變差。 為防止排放截面的過度寬度變化，改進離散排放口 Sl的形狀。參照圖18B，當離散 排放口 Sl的端部328c和328d呈圓形時，顯影液仍然在端部328c和328d聚集，但是在端 部328c和328d的排放截面寬度減小，并且其長度增大，從而減少了排放截面中間的排放過細。 參照圖18C 圖18E，離散排放口 Sl具有圓的端部，并在其中間包括延伸部329。 延伸部329的寬度大于離散排放口 Sl的寬度。通過在相應于離散排放口 Sl長側(cè)的第一內(nèi) 表面328a和第二內(nèi)表面328b中形成鋸齒(三角形、橢圓形或四邊形鋸齒)來設置延伸部 329。因此，延伸部329設置在離散排放口 Sl的中間，可以防止離散排放口 Sl的長度方向 排放過細，從而提高了排放均勻性。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，顯影工藝的均勻性和線寬度均勻性得以改善。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，顯影液從基材邊緣到其中心連續(xù)排放，而沒有移動噴嘴，從
而獲得了與移動噴嘴以將顯影液排放到基材上相同的效果。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，處理時間減少，從而提高了基材的處理量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，處理液消耗量減少。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以選擇性地使用利用與基材液體接觸的噴嘴的排放過程 以及利用與基材間隔開的噴嘴的排放過程。 上述公開的主題應被認為是說明性的，而不是限制性的，并且所附權(quán)利要求書意 圖覆蓋落入本發(fā)明真正精神和范圍內(nèi)的所有修改、增加和其他實施例。因此，在法律允許的最大程度內(nèi)，本發(fā)明的范圍應根據(jù)所附權(quán)利要求和其等同物的最寬可允許解釋來確定，而 不應受到上述詳細說明的約束或限制。
權(quán)利要求
一種基材處理設備，包括基材支撐元件，包括在其上放置基材的旋轉(zhuǎn)頭；噴嘴，用于向置于所述旋轉(zhuǎn)頭上的基材排放處理液；和處理液供應源，用于向所述噴嘴供應處理液，其中所述噴嘴具有多個離散排放口，所述離散排放口具有狹縫狀截面并沿著預定方向連續(xù)排列。
2. 如權(quán)利要求1所述的基材處理設備，其中每個離散排放口離散地排放所述處理液。
3. 如權(quán)利要求2所述的基材處理設備，其中每個離散排放口在所述離散排放口長度方 向的兩端處具有圓的表面。
4. 如權(quán)利要求2所述的基材處理設備，其中每個離散排放口在中間具有延伸部，并且 所述延伸部的寬度大于所述狹縫狀截面的寬度。
5. 如權(quán)利要求2所述的基材處理設備，其中所述噴嘴包括 與所述處理液供應源連接的主通道； 連接所述主通道與所述離散排放口的多個分支通道；禾口 設置在所述分支通道上的多個閥門。
6. 如權(quán)利要求2所述的基材處理設備，其中所述噴嘴包括 分配器，用于將處理液分配到每個離散排放口 ；禾口 控制部，用于控制所述分配器。
7. 如權(quán)利要求6所述的基材處理設備，其中所述分配器包括 與所述處理液供應源連接的主通道； 連接所述主通道與每個離散排放口的多個分支通道；禾口 根據(jù)所述控制部提供的信號打開和關(guān)閉所述分支通道的多個閥門。
8. 如權(quán)利要求6所述的基材處理設備，其中所述離散排放口具有彼此表面接觸的鄰近 的側(cè)表面，禾口所述離散排放口的長度之和等于或大于所述基材的半徑并小于所述基材的直徑。
9. 一種基材處理設備，包括 基材支撐元件，包括在其上放置基材的旋轉(zhuǎn)頭； 噴嘴，用于向置于所述旋轉(zhuǎn)頭上的基材排放處理液；禾口 處理液供應源，用于向所述噴嘴供應處理液，其中所述噴嘴包括具有多個離散排放口和整合排放口的噴嘴主體， 所述離散排放口具有呈第一長度的狹縫狀截面并沿著預定方向連續(xù)排列，和 所述整合排放口通過將各個離散排放口彼此連接成長度大于第一長度的一體狹縫狀 而形成，并最終排放處理液。
10. 如權(quán)利要求9所述的基材處理設備，還包括在其上可旋轉(zhuǎn)地安裝所述噴嘴的臂，用于調(diào)節(jié)從所述整合排放口排放的處理液的排放 角度；和角度調(diào)節(jié)驅(qū)動部，用于調(diào)節(jié)安裝在所述臂上的噴嘴的排放角度。
11. 如權(quán)利要求9所述的基材處理設備，其中所述噴嘴包括分配器，與所述噴嘴主體連接并用于將從所述處理液供應源供應的處理液分配到每個離散排放口 ；禾口控制部，用于控制所述分配器。
12. 如權(quán)利要求11所述的基材處理設備，其中所述分配器包括 與所述處理液供應源連接的主通道； 連接所述主通道與每個離散排放口的多個分支通道；禾口 根據(jù)所述噴嘴控制部提供的信號打開和關(guān)閉所述分支通道的多個閥門。
13. 如權(quán)利要求11所述的基材處理設備，其中所述噴嘴控制部控制所述分配器以調(diào)節(jié) 每個離散排放口的排放開始時間點和排放結(jié)束時間點。
14. 如權(quán)利要求11所述的基材處理設備，其中設置在所述噴嘴主體兩端的離散排放口 向所述基材的邊緣區(qū)和所述基材的中心區(qū)排放處理液。
15. 如權(quán)利要求IO所述的基材處理設備，其中所述整合排放口的長度等于或大于所述基材的半徑并小于所述基材的直徑。
16. 如權(quán)利要求IO所述的基材處理設備，其中所述噴嘴的排放位置沿著平行于連接所 述基材邊緣與所述基材旋轉(zhuǎn)中心的中心線并與其間隔預定距離的偏心線延伸。
17. 如權(quán)利要求9所述的基材處理設備，其中所述噴嘴主體具有相應于所述離散排放 口長側(cè)的第一和第二內(nèi)表面以及相應于其短側(cè)的第三和第四圓的內(nèi)表面。
18. 如權(quán)利要求17所述的基材處理設備，其中所述第一和第二內(nèi)表面具有寬度大于所 述狹縫狀截面寬度的延伸部。
19. 一種向基材排放處理液的方法，所述方法包括 準備所述基材；準備具有整合排放口的噴嘴，通過將呈直線排列的短狹縫狀的多個離散排放口彼此連 接成一體的長狹縫狀形成所述整合排放口 ，通過所述整合排放口排放處理液；將所述噴嘴放在所述基材上方，使得所述離散排放口覆蓋從所述基材邊緣區(qū)到所述基 材中心區(qū)的區(qū)域；禾口在固定所述噴嘴位置的狀態(tài)下向旋轉(zhuǎn)的基材排放處理液，其中，在排放處理液時，至少兩個離散排放口的排放量和排放時間之一彼此不同。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中各個離散排放口的排放開始時間點和排放結(jié)束時 間點彼此不同。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中鄰近的離散排放口的排放時間部分地彼此重疊。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中各個離散排放口的排放開始時間點相同并且排放 結(jié)束時間點不同。
23. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，當兩個離散排放口彼此靠近時， 接近所述基材中心的離散排放口的排放開始時間點設置在接近所述基材邊緣的離散排放口的排放開始時間點與其排放結(jié)束時間點之間，和接近所述基材中心的離散排放口的排放結(jié)束時間點晚于接近所述基材邊緣的離散排 放口的排放結(jié)束時間點。
24. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中處理液通過所述離散排放口按照從接近所述基材 邊緣的離散排放口到接近所述基材中心的離散排放口的順序連續(xù)地排放。
25. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中處理液的排放包括通過接近所述基材中心的離散排放口重復地排放處理液。
26. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中處理液的排放包括旋轉(zhuǎn)所述噴嘴以調(diào)節(jié)從所述離 散排放口排放的處理液的排放角度。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中從所述離散排放口排放的處理液的排放角度在所 述基材的旋轉(zhuǎn)方向上傾斜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種噴嘴以及使用該噴嘴處理基材的設備和方法。該基材處理設備包括基材支撐元件，其包括在其上放置基材的旋轉(zhuǎn)頭；噴嘴，用于向置于該旋轉(zhuǎn)頭上的基材排放處理液；和處理液供應源，用于向該噴嘴供應處理液。該噴嘴包括具有多個離散排放口和整合排放口的噴嘴主體。該離散排放口具有呈第一長度的狹縫狀截面并沿著預定方向連續(xù)排列。該整合排放口通過將各個離散排放口彼此連接成長度大于第一長度的一體狹縫狀而形成，并最終排放處理液。
文檔編號G03F7/30GK101738875SQ20091022411
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者樸性云, 樸相旭, 高在升 申請人:細美事有限公司