專利名稱：顯影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體光刻工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種顯影裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造過程中，光刻工藝占有很大的比重。在需要刻蝕的襯底上涂覆光膠層，曝光，再通過涂覆顯影液在光膠層之上，把不需要的光膠層反應(yīng)掉并去除；之后再以光膠層為掩膜，刻蝕出需要的重要尺寸(Critical Dimension⑶)。實(shí)際生產(chǎn)中，⑶的大小是否一致將直接影響晶圓的質(zhì)量，差異過大會降低晶圓的良率?，F(xiàn)有工藝中，晶圓涂覆完光刻膠層并曝光完畢之后，再進(jìn)行顯影液的涂覆。請參考 圖1，現(xiàn)有技術(shù)中，顯影裝置包括反應(yīng)腔室I、固定撐2、基座3、電子卡盤4、活動部件5、顯影噴嘴6及管路7。請參考圖I和2,由于顯影液10是通過管路7流入顯影噴嘴6并噴在在晶圓襯底8上已被曝光過的光刻膠層9的正中心；在晶圓襯底8由基座3和電子卡盤4帶動并具有一定速率沿徑向自轉(zhuǎn)，靠離心力把噴在晶圓襯底8正中心的顯影液10甩到晶圓邊緣光刻膠層9的表面。但是，顯影噴嘴6 —直朝晶圓中心噴顯影液，涂覆在晶圓襯底8上已被曝光的光刻膠層9表面的顯影液10的最終形狀如圖2所示，中間厚邊緣薄。當(dāng)顯影液10與被曝光后的光刻膠層9反應(yīng)時,在相同的反應(yīng)時間下，由于晶圓襯底8中心部位的顯影液10量多，與中心部位的光刻膠層9會反應(yīng)的更加充分。請參考圖3，反應(yīng)完畢后對光刻膠層9進(jìn)行沖洗，晶圓襯底8上剩余的光刻膠層9’中間的開口會比邊緣的開口大，從而在后續(xù)以光刻膠層作為掩膜進(jìn)行刻蝕的步驟中，刻蝕出襯底的CD大小均勻性差異大，進(jìn)而導(dǎo)致晶圓的良率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型其目的在于提出一種顯影裝置，使涂覆在晶圓中心表面的顯影液均勻的分布在晶圓整個表面上。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種顯影裝置，包括反應(yīng)腔室；基座，固定在所述反應(yīng)腔室內(nèi)底部；電子卡盤，下表面固定在所述基座的頂部；顯影噴嘴，懸空固定于所述電子卡盤的上空；顯影管路，由所述反應(yīng)腔室外伸入，并與所述顯影噴嘴相連接；氣吹噴嘴，懸空固定于所述電子卡盤的中心正上空；氣體管路，由所述反應(yīng)腔室外伸入，并與所述氣吹噴嘴相連接。進(jìn)一步地，還包括一位于所述基座底部并固定支撐所述基座的固定撐，所述固定撐通過一體成型的方式固定在所述反應(yīng)腔室內(nèi)底部。進(jìn)一步地，所述基座的底部通過螺絲與所述固定撐固定。[0017]進(jìn)一步地，所述基座具有帶動所述電子卡盤旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。進(jìn)一步地，所述電子卡盤通過卡槽和螺絲固定在所述基座的頂部。進(jìn)一步地，所述顯影噴嘴連接所述顯影管路的一端還與一第一活動部件的一端相連接。進(jìn)一步地，所述第一活動部件的另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在所述反應(yīng)腔室內(nèi)側(cè)壁上。進(jìn)一步地，所述顯影噴嘴通過螺絲與所述第一活動部件相連接。進(jìn)一步地，所述顯影管路通過一體成型方式與所述顯影噴嘴相連接。進(jìn)一步地，所述氣吹噴嘴通過螺紋與所述顯影噴嘴相固定。 進(jìn)一步地，所述氣吹噴嘴連接氣體管路的一端還與一第二活動部件的一端相連接。進(jìn)一步地，所述第二活動部件另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在所述反應(yīng)腔室的另一內(nèi)側(cè)壁上。進(jìn)一步地，所述氣吹噴嘴與所述第二活動部件通過螺紋連接在一起。進(jìn)一步地，所述氣吹噴嘴為一圓柱形管噴嘴。進(jìn)一步地，所述氣吹噴嘴的材質(zhì)為不銹鋼或聚四氟乙烯等。進(jìn)一步地,所述氣吹噴嘴的孔徑2mnT8mm。進(jìn)一步地，所述氣體管路通過一體成型的方式與所述氣吹噴嘴相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提出的顯影裝置其有益效果主要體現(xiàn)在添加一氣吹噴嘴，用氣體對涂覆在晶圓表面中心的顯影液進(jìn)行吹拂，使其均勻分散在晶圓表面，讓晶圓中心與邊緣顯影的效果一致，使沖洗出的晶圓中心和邊緣的光刻膠層的開口大小相同，從而降低刻蝕出晶圓襯底的CD大小均勻性的差異，進(jìn)而提高晶圓的良率。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中顯影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中顯影液涂覆后的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中沖洗光刻膠層后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一中顯影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一中顯影液涂覆后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一中沖洗光刻膠層后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例二中顯影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一 請參考圖4，在本實(shí)施例中，提出的顯影裝置包括反應(yīng)腔室I，固定撐2，基座3，電子卡盤4，第一活動部件5，顯影噴嘴6，顯影管路7，氣吹噴嘴11及氣體管路12。在本實(shí)施例中，基座3通過固定撐2固定在反應(yīng)腔室I內(nèi)的底部，優(yōu)選地，固定撐2采用一體成型的方式固定在反應(yīng)腔室I內(nèi)的底部；基座3底部通過螺絲固定在固定撐2的頂部；基座3內(nèi)還具有帶動電子卡盤4旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)(圖中未示出);電子卡盤4下表面通過卡槽和螺絲固定在基座3的頂部，用于承載晶圓；顯影噴嘴6為圓柱形噴嘴，懸空置于電子卡盤4的上方，顯影管路7由所述反應(yīng)腔室I外伸入，并連接反應(yīng)腔室I內(nèi)的顯影噴嘴6，為顯影噴嘴6提供噴放的顯影液；顯影噴嘴6與顯影管路7連接的一端還連接一第一活動部件5，第一活動部件5的另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在反應(yīng)腔室I的一內(nèi)側(cè)壁上，使得顯影噴嘴6能夠轉(zhuǎn)動方向，為電子卡盤4上的晶圓涂敷顯影液；氣吹噴嘴11為圓柱形噴嘴，懸空置于電子卡盤4的中心正上方，與顯影噴嘴6通過螺絲固定在一起，用于吹拂晶圓上涂敷的顯影液；氣體管路12由所述反應(yīng)腔室I外伸入，并連接反應(yīng)腔室I內(nèi)的氣吹噴嘴11，為氣體噴嘴11提供噴放的氣體。請參考圖4，在本實(shí)施例中，氣吹噴嘴11材質(zhì)為不銹鋼，孔徑為4mm。請參考圖5，在本實(shí)施例中，顯影裝置的使用方法如下在所述電子卡盤4上置放一晶圓襯底8,所述晶圓8表面涂覆一層已被曝光過的光 刻膠層9 ;在光刻膠層9上通過顯影液噴嘴6噴灑顯影液10，噴在晶圓襯底8的中心處，在噴覆顯影液10的同時使用氣吹噴嘴11對晶圓中心處的顯影液10進(jìn)行吹拂；通過馬達(dá)轉(zhuǎn)動帶動電子卡盤4，電子卡盤4帶動晶圓襯底8徑向自轉(zhuǎn)，甩動晶圓襯底8中心表面上顯影液10 ;通過氣吹和離心率從而使顯影液10均勻涂覆到晶圓襯底8邊緣上光刻膠層9的表面。在本實(shí)施例中，氣吹噴嘴11噴出的氣體為二氧化碳，吹拂晶圓襯底8的正中心，其目的在于釋放顯影液10中的氫離子，增加顯影液10的滲透能力；二氧化碳的流量范圍為20sccm 500sccm,例如是50sccm、300sccm及400sccm ;吹拂時間范圍為Is 70s,例如是10s、30s及50s ;溫度范圍為0° C 60° C，例如是10° C，30° C及50° C ;顯影噴嘴6和氣體噴嘴11同步工作。請參考圖4和5,由于顯影液10是通過管路7流入顯影嗔嘴6并嗔在晶圓襯底8上以被曝光過的光刻膠層9的正中心；在晶圓襯底8由基座3和電子卡盤4帶動并具有一定速率沿徑向自轉(zhuǎn)，靠離心力把噴在晶圓襯底8正中心的顯影液10甩到晶圓邊緣光刻膠層9的表面。同時，氣吹噴嘴11 一直朝晶圓襯底8的中心進(jìn)行二氧化碳吹拂，涂覆在晶圓襯底8上已被曝光的光刻膠層9表面的顯影液10被均勻吹向晶圓襯底8邊緣上光刻膠層9的表面，最終均勻顯影液10均勻涂覆在光刻膠層9的表面。請參考圖6，當(dāng)顯影液10與被曝光后的光刻膠層9反應(yīng)完畢后，對光刻膠層9進(jìn)行沖洗，晶圓襯底8上剩余的光刻膠層9’中間的開口與邊緣的開口就會比較一致，從而在后續(xù)以光刻膠層作為掩膜進(jìn)行刻蝕的步驟中，刻蝕出襯底的CD大小均勻性差異會變小，進(jìn)而提聞了晶圓的良率。實(shí)施例二實(shí)施例一中提出的是顯影噴嘴和氣吹噴嘴為同步運(yùn)行的裝置，本實(shí)施例中提出一顯影噴嘴和氣吹噴嘴不同步運(yùn)行的裝置。 請參考圖7，在本實(shí)施例中，提出的顯影裝置包括反應(yīng)腔室I，固定撐2，基座3，電子卡盤4，第一活動部件5，顯影噴嘴6，顯影管路7，氣吹噴嘴11、氣體管路12及第二活動部件13。 在本實(shí)施例中，基座3通過固定撐2固定在反應(yīng)腔室I內(nèi)的底部，優(yōu)選地，固定撐2采用一體成型的方式固定在反應(yīng)腔室I內(nèi)的底部；基座3底部通過螺絲固定在固定撐2的頂部；基座3內(nèi)還具有帶動電子卡盤4旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)(圖中未示出);電子卡盤4下表面通過卡槽和螺絲固定在基座3的頂部，用于承載晶圓；顯影噴嘴6為圓柱形噴嘴，懸空置于電子卡盤4的上方，顯影管路7由所述反應(yīng)腔室I外伸入，并連接反應(yīng)腔室I內(nèi)的顯影噴嘴6，為顯影噴嘴6提供噴放的顯影液；顯影噴嘴6與顯影管路7連接的一端還連接一第一活動部件5，第一活動 部件5的另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在反應(yīng)腔室I的一內(nèi)側(cè)壁上，使得顯影噴嘴6能夠轉(zhuǎn)動方向，為電子卡盤4上的晶圓涂敷顯影液；氣吹噴嘴11為圓柱形噴嘴，懸空置于電子卡盤4的中心正上方，與顯影噴嘴6保持一定距離，用于吹拂晶圓上涂敷的顯影液；氣體管路12由所述反應(yīng)腔室I外伸入，并連接反應(yīng)腔室I內(nèi)的氣吹噴嘴11，為氣體噴嘴11提供噴放的氣體。氣吹噴嘴11的一端還連接第二活動部件13的一端，并懸空置于電子卡盤4的中心正上方且與顯影噴嘴6保持一定的距離；第二活動部件13的另一端通過轉(zhuǎn)軸與反應(yīng)腔室I的一內(nèi)側(cè)壁連接在一起，使得氣吹噴嘴11能夠轉(zhuǎn)動方向，用于吹拂晶圓上涂覆的顯影液。請參考圖7，在本實(shí)施例中，氣吹噴嘴11的材質(zhì)為聚四氟乙烯，孔徑為6mm。在本實(shí)施例中，由于其他的使用方法都沒有變化，在此就不在贅述。需要說明的是，顯影噴嘴6先對已有的晶圓襯底上被曝光過的光刻膠層中心進(jìn)行涂覆顯影液，然后停止顯影噴嘴6，使用氣吹噴嘴13對已噴覆在光刻膠層中心的顯影液進(jìn)行吹拂，結(jié)合晶圓轉(zhuǎn)動的離心率，從而達(dá)到顯影液均勻的涂覆到晶圓襯底上光刻膠層的整個表面。在本實(shí)施例中，氣吹噴嘴11噴出的氣體為二氧化碳，吹拂晶圓襯底的正中心，其目的在于釋放顯影液10中的氫離子，增加顯影液10的滲透能力；二氧化碳的流量范圍為20sccm 500sccm,例如是100sccm、200sccm及350sccm ;吹拂時間范圍為Is 70s,例如是20s、40s及60s ;溫度范圍為0° C 60° C，例如是20° C，40° C及55° C ;顯影噴嘴6和氣體噴嘴11不同步工作。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，氣吹噴嘴外形也可以為其他形狀，噴出的氣體也可以為其他氣體，但是必須不能與顯影液參加反應(yīng)影響其功用的氣體，而且噴出的氣體應(yīng)該噴向晶圓的中心，達(dá)到使中心顯影液厚的被吹向邊緣顯影液薄的區(qū)域，從而才能達(dá)到均勻涂覆顯影的目的。本是實(shí)用新型提出的顯影裝置及其使用方法，添加一氣吹噴嘴，用氣體對涂覆在晶圓表面中心的顯影液進(jìn)行吹拂，使其均勻分散在晶圓表面，讓晶圓中心與邊緣顯影的時間和效果一致，使沖洗出的晶圓中心和邊緣的光刻膠層的開口大小一致，從而降低刻蝕出晶圓襯底的關(guān)鍵尺寸大小均勻性的差異，進(jìn)而提高晶圓的良率。綜上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對本實(shí)用新型起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種顯影裝置，其特征在于，包括 反應(yīng)腔室； 基座，固定在所述反應(yīng)腔室內(nèi)底部； 電子卡盤，下表面固定在所述基座的頂部； 顯影噴嘴，懸空固定于所述電子卡盤的上空； 顯影管路，由所述反應(yīng)腔室外伸入，并與所述顯影噴嘴相連接； 氣吹噴嘴，懸空固定于所述電子卡盤的中心正上空； 氣體管路，由所述反應(yīng)腔室外伸入，并與所述氣吹噴嘴相連接。
2.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，還包括一位于所述基座底部并固定支撐所述基座的固定撐，所述固定撐通過一體成型的方式固定在所述反應(yīng)腔室內(nèi)底部。
3.如權(quán)利要求2所述的顯影裝置，其特征在于，所述基座的底部通過螺絲與所述固定撐相固定。
4.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述基座具有帶動所述電子卡盤旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
5.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述電子卡盤通過卡槽和螺絲固定在所述基座的頂部。
6.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述顯影噴嘴連接所述顯影管路的一端還與一第一活動部件的一端相連接。
7.如權(quán)利要求I或6所述的顯影裝置，其特征在于，所述第一活動部件的另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在所述反應(yīng)腔室內(nèi)側(cè)壁上。
8.如權(quán)利要求6所述的顯影裝置，其特征在于，所述顯影噴嘴通過螺絲與所述第一活動部件相連接。
9.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述顯影管路通過一體成型方式與所述顯影噴嘴相連接。
10.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣吹噴嘴通過螺紋與所述顯影噴嘴相固定。
11.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣吹噴嘴連接氣體管路的一端還與一第二活動部件的一端相連接。
12.如權(quán)利要求I或11所述的顯影裝置，其特征在于，所述第二活動部件另一端通過轉(zhuǎn)軸連接在所述反應(yīng)腔室的內(nèi)側(cè)壁上。
13.如權(quán)利要求I或11所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣吹噴嘴與所述第二活動部件通過螺紋連接在一起。
14.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣吹噴嘴為一圓柱形管噴嘴。
15.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣吹噴嘴的材質(zhì)為不銹鋼或聚四氟乙烯等。
16.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣吹噴嘴的孔徑為2mnT8mm。
17.如權(quán)利要求I所述的顯影裝置，其特征在于，所述氣體管路通過一體成型的方式與所述氣吹噴嘴相連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種顯影裝置，通過添加一氣吹噴嘴，用氣體對涂覆在晶圓表面中心的顯影液進(jìn)行吹拂，使其均勻分散在晶圓表面，讓晶圓中心與邊緣顯影的效果一致，使沖洗出的晶圓中心和邊緣的光刻膠層的開口大小相同，從而降低刻蝕出晶圓襯底的關(guān)鍵尺寸大小均勻性的差異，進(jìn)而提高晶圓的良率。
文檔編號G03F7/30GK202794853SQ20122052055
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者劉暢, 郝靜安 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司