CN100373529C - 具有可旋转分配臂的流体分配装置和方法 - Google Patents

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Abstract

在晶片跟踪模块中使用可旋转液体分配臂和喷嘴可控地分配流体的方法和装置。为显影涂有光致抗蚀剂的衬底，可以具体地选定流体分配装置。一系列的一个或多个可旋转臂可以靠近显影模块内安装的衬底安装，其中每个臂支撑着与流体源相连的分配喷嘴。分配喷嘴可以具有多个喷嘴头部，用于分配选择的显影剂和漂洗流体。每个可旋转臂可以设计成绕其纵轴旋转，从而选择性地在不同的分配位置和非分配位置之间定位分配喷嘴，以减小溶液滴落到衬底上的危险。本发明还提供了使用具有可绕其纵轴旋转的分配臂的显影剂和漂洗流体分配装置来显影涂有光致抗蚀剂的半导体晶片的方法。在分配位置，臂或喷嘴本身可以旋转，从而使喷嘴头部指向晶片表面，以便于流体分配到表面上。而在非分配位置，喷嘴头部可以指向远离晶片表面，从而减小任何不需要的液滴落在上面的可能性。

Description

具有可旋转分配臂的流体分配装置和方法
技术领域
本发明涉及半导体加工中使用的流体分配装置和方法。更具体地，本发明涉及将显影剂和漂洗溶液分配到涂有光敏物质的衬底上，减少缺陷出现。
背景技术
光刻工艺是一种用于在半导体晶片上形成选择的电路图案的重要技术。一般地，感光耐蚀薄膜可以在此工艺中沉积到衬底晶片上，此后将图案曝光到平版印刷设备上，用于转印选择的电路图案。随后由显影剂溶液形成光致抗蚀剂，得到与转印图案对应的抗蚀图。显影剂用于去除相当多的光致抗蚀剂可溶解区，留下剩余的形成图案的图像，作为蚀刻多个半导体晶片层的掩模。
为了在衬底上形成所需图案，在显影步骤用一种溶液处理光致抗蚀剂，溶液是以高度可控方式使用的。当半导体晶片以不同速度旋转并在预定时间间隔间歇停止进行处理的同时，进行光致抗蚀剂或抗蚀剂显影。例如，可以在晶片旋转的同时将显影溶液从显影剂喷嘴的排出口分配到晶片上。这样可以在晶片表面上形成厚度相对均匀的显影溶液薄膜。此后，晶片及晶片上面形成的显影剂薄膜保持静止一段预定时间间隔，从而使显影溶液保持与涂有抗蚀剂的晶片紧密接触，以便在上面显影曝光的潜像。在显影过程中结束此步骤时，可以将纯水或其它漂洗溶液从洗涤液体供应喷嘴供应到晶片表面上。通过以相当高的速度旋转晶片可以最终去除纯水或漂洗溶液，从而旋转干燥晶片表面，结束这个步骤的晶片加工。
显影由光致抗蚀剂图案形成的图像有几种通用的方法。例如，在公知的浸泡显影(immersion developing)过程中，可以将多个晶片成批浸泡在显影浴中并搅动。此显影方法具有某些优点，包括高的产出能力。但抗蚀剂在显影剂中的曝光时间相对较长，整个过程在对非常密集的半导体晶片进行处理时通常无法进行所需的理想水平的严格临界尺寸控制。作为选择，在喷雾显影(spray development)中，显影剂可以在晶片以相对较高速度旋转的同时喷射到抗蚀剂上。每个晶片用其自身剂量的显影溶液单独处理。虽然喷雾显影一般是溶解抗蚀剂的有效方法，但常常难以控制精度，甚至是难以通过喷射喷嘴将显影剂应用到晶片上。在应用显影剂时，一部分溶液可能喷射到晶片表面以外而浪费掉。不均匀地暴露在显影剂中也可以负面影响临界尺寸控制。
工业中目前使用的另一种显影方法公知的是浸渍显影(puddledevelopment)。在这种方法中，开始先将预定量的显影剂分配到抗蚀剂表面上，同时晶片以相对较低速度旋转。在晶片夹在旋转卡盘上旋转并通过真空吸引定位的同时提供显影剂。当显影剂应用到晶片上时，旋转运动造成显影剂从表面上沿相对向外的方向散出。应用显影剂常常是通过定位在晶片上方所需位置的喷嘴实现的，该位置可以包括晶片旋转轴线上方的区域。当晶片旋转时，喷嘴将显影剂分配到涂有抗蚀剂的晶片上。在应用显影剂时，可以观察到晶片中心部分是持续暴露于新分配的显影剂的主要区域。因此会造成相对不均匀的显影剂层，这将负面影响形成图案的抗蚀剂的临界尺寸(CD)控制。而且，显影剂溶液常常通过传统的喷嘴快速分配，从而显影剂不可避免地与晶片表面发生碰撞。虽然常常需要尽可能快速地在晶片的整个表面上涂覆显影剂，这需要使用相对高压的供应源，这种类型的高冲击力碰撞晶片常常导致不良结果，例如光致抗蚀剂图案的不均匀显影或者不均匀线宽图案。
与传统显影装置有关的主要问题是，它们不能防止显影剂无意滴落到加工过的晶片衬底上。在使用传统液体喷嘴分配显影剂和漂洗溶液之后，残余流体常常会“滴落”到下面的晶片上是公知的。众所周知，流体液滴是造成晶片缺陷的主要原因。显影溶液或水的液滴还可以包括增加停留在喷嘴体表面上的某些杂质，这将污染晶片。液滴的出现可以导致显影缺陷、线宽缺陷和形状缺陷，并伴随其它一些不利后果。并且，如果在基本结束显影过程之后，纯水或其它液体溶液的液滴无意接触到晶片，这种称为“pH冲击”的不利效应也将引起晶片缺陷，这是由pH值存在较大差异的液体彼此接触造成的。目前所用的可用设备和方法不能完全满足当前显影剂和液体分配应用的高性能需求。
因此需要进一步改进显影装置和方法，用于减少晶片缺陷以及不均匀显影的发生。
发明内容
本发明提供在半导体晶片加工过程中可控地分配流体的方法和装置。本发明的思想可以应用于晶片跟踪系统(wafer track system)内的显影模块，其中各种显影剂和漂洗溶液能够以高度控制方式分配到加工过的晶片上，以避免晶片缺陷或将晶片缺陷减小到最低程度。但是，本发明的所有方面也可以应用到其它类型的流体分配系统或晶片加工模块，以减少不利的液滴出现在晶片衬底和涂层上。本发明提供有效利用流体显影和加工中的物质的灵活方法和装置。应该理解的是，本发明所述实施方式的具体特征可以单独使用，或者与本发明其它变化和方面一起结合使用。
因此，本发明的一个目的是提供将流体可控分配到半导体晶片上的装置。晶片跟踪系统内的显影模块可以包括一个或多个可旋转液体分配臂和分配喷嘴。可以具体选择流体分配装置来显影涂有光致抗蚀剂的衬底。例如，显影模块可以包括传统旋转卡盘，用于支撑和旋转涂有光致抗蚀剂的衬底，同时使用分配到衬底表面上的各种显影剂流体进行曝光。一系列的一个或多个可旋转臂装在旋转卡盘附近，每个可旋转臂支撑着与显影剂源相连的分配喷嘴。分配喷嘴可以具有多个喷嘴头部，用于将显影剂溶液分配到涂有光致抗蚀剂的衬底表面。可旋转臂可以设计成绕其纵轴线旋转，以选择性地将分配喷嘴定位在不同分配位置之间，使喷嘴头部指向朝向衬底表面的方向。同时，臂或喷嘴本身可以旋转到不同的非分配位置，将喷嘴头部指向离开衬底表面的方向，用于减小显影剂溶液滴落到衬底上的危险。可旋转臂可以包括一系列一个或多个电机驱动致动器，以使臂绕其纵轴线旋转，并且使可旋转臂扫过衬底上方的选择区域。作为选择，可旋转臂可以设计成径向臂，它装在支撑柱上，允许绕选择的轴线做枢轴旋转运动，以使喷嘴沿预定的圆弧路线移动，或者设计成在支撑喷嘴的同时沿轨道组件(track assembly)运动的直线轨道臂(linear track arm)。
根据本发明另一个实施方式，晶片跟踪系统中的显影模块和其它流体分配部分还可以包括一个或多个可旋转漂洗臂。对于选定的应用，这些臂可以装在旋转卡盘附近，用于支撑着与漂洗源流体相通的漂洗喷嘴。如同上述显影喷嘴那样，漂洗喷嘴可以同样形成多个漂洗喷嘴头部，将漂洗流体分配到衬底表面上。漂洗臂可以设计成绕着沿其长度形成的纵轴线旋转，以便选择性地将其定位在预定范围的漂洗位置和非漂洗位置。
本发明的另外一个目的是提供一种在晶片跟踪系统中用于支撑流体分配器且能够减少滴落的装置，包括：具有至少一个喷嘴孔的流体分配喷嘴，该喷嘴孔连接到含有待分配到晶片衬底上的物质的流体源；以及将流体分配喷嘴夹持在晶片衬底的所选择部分上方的分配臂，并且其中该分配臂还绕沿其长度形成的纵轴可以旋转，从而在非分配状态与分配状态之间改变，其中在非分配状态喷嘴孔朝远离晶片衬底的方向旋转，在分配状态喷嘴孔朝指向晶片衬底的方向旋转，用于将物质分配到晶片衬底上。
本发明的另外一个目的是提供涂有光致抗蚀剂的半导体晶片的显影方法，该方法包括如下步骤：使旋转卡盘上的涂有光致抗蚀剂的晶片旋转；选择包括分配喷嘴的显影剂臂，所述分配喷嘴具有流体孔，其中所述显影剂臂可以绕显影剂臂的纵轴旋转，从而相对于晶片选择性地在分配位置与非分配位置之间旋转分配喷嘴，在分配位置分配喷嘴的流体孔指向朝向晶片表面的方向，在非分配位置分配喷嘴的流体孔指向偏离晶片表面的方向；将显影剂臂定位在晶片的所选择部分上方，此时分配喷嘴转到非分配位置；将显影剂臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在晶片的所选择部分上方的分配位置；通过分配喷嘴的流体孔将预定量的至少一种显影剂分配到晶片的所选择部分上方；将显影剂臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在非分配位置，从而减小显影剂滴落在晶片上的可能性；以及将显影剂臂定位在远离晶片和旋转卡盘的所选择位置。从中分配流体的喷嘴头部可以在所有方向范围内定向，包括：相对晶片表面的相对中间或向上指向的方向，用于将液滴滴落减少到最低程度；以及相对晶片表面的相对向下指向的方向，用于分配显影剂或其它流体。
本发明的另外一个目的是提供一种将流体分配到半导体晶片上且能够减少滴落的方法，该方法包括如下步骤：选择包括分配喷嘴的流体分配臂，所述分配喷嘴具有流体孔，其中所述分配臂可以绕其纵轴旋转，从而相对晶片选择性地在分配位置与非分配位置之间旋转分配喷嘴；将分配臂定位在晶片的所选择部分上方；将分配臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在分配位置；通过分配喷嘴的流体孔将预定量的流体分配到晶片的所选择部分上方；将分配臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在非分配位置，从而减小流体滴落在晶片上的危险，此时分配喷嘴的流体孔的指向偏离晶片表面；以及将分配臂定位在偏离晶片的所选择的位置。
当综合考虑以下描述以及附图时，本发明的其它目的和优点将变得易于领悟和理解。虽然以下的描述可以含有说明本发明特殊实施方式的具体细节，但这不构成对本发明范围的限制，而是作为优选实施方式的例证。对于本发明的每一个方面，可以做出很多变化，这对于本领域一般技术人员是公知的。在不偏离本发明精神的情况下，在本发明范围内可以做出很多变化和修改。
附图说明
本说明书中包括的附图描述本发明的优点和特征。应该理解的是，附图中相似或相同的参考数字和字母表示本发明的相同和相似特征。还需要注意的是，这里的附图不必要按比例画出。
图1是包括用于半导体晶片制造的各种加工模块的晶片跟踪系统的简化平面布置图；
图2是显影加工模块中传统直线轨道和径向臂流体分配系统的俯视图；
图3表示显影模块中的双分配径向臂组件；
图4是根据本发明一个方面提供的，具有流体分配臂和喷嘴的显影加工模块的侧面剖视图；
图5是表示装在可旋转臂上连接有流体输入管线的分配喷嘴的仰视透视图；
图6是用于以较小冲击力将流体分配到衬底上的按预定角度形成的流体分配喷嘴头部的局部放大的剖视图；
图7A-7C是表示处于不同旋转位置的，具有倾斜的喷嘴头部的多分配喷嘴的简化侧视图；
图8A-8C是表示处于不同旋转位置的可以相对于衬底表面形成有相对不倾斜或垂直喷嘴头部的另一个多分配喷嘴的简化侧视图；
图9A-9B是表示由不同驱动机构构成的可旋转径向分配臂的侧视图，为臂运动提供多个自由度；
图10A-10B是表示根据本发明提供的可以支撑在旋转的晶片衬底上方的一个或多个流体分配喷嘴的简化俯视图。
具体实施方式
本发明可以应用于传统半导体加工设备，例如图1中所示的晶片跟踪系统。晶片跟踪系统可以基本包括三个部分：盒端接口部分、扫描接口部分(scanner interface section)，以及加工部分。盒端接口部分包括将晶片从贮存它们的盒中转移到跟踪系统，以及反过来在处理后从跟踪系统返回到盒中的装置。扫描接口部分可以认为是另一个转换区，包括在跟踪系统与照相平版印刷装置之间转移晶片的设备。同时，晶片跟踪系统的加工部分基本包括很多晶片加工模块，例如抗蚀剂涂覆旋转模块、烘烤/冷却模块以及抗蚀剂显影旋转模块。如图1的系统布置图所示，晶片跟踪系统内的各个加工栈(stack)可以按有组织方式或最佳结构布置，从而实现某些有益效果和晶片处理效率。例如，很多加工站可以设置在加工部分中，加工部分具有用于涂覆抗蚀剂和显影加工的加工模块栈。还可以包括热模块栈，用于加热和冷却晶片，热模块栈具有诸如烘烤/冷却板的热交换装置。如图1所示的加工站可以包括一对光致抗蚀剂涂覆部分或加工模块栈，用于将初始抗蚀剂涂层应用到晶片上；以及一对显影部分，具有将形成图案的涂覆抗蚀剂的晶片显影的模块。使用一系列机械臂或其它晶片处理装置，根据预定处理顺序的所需程序或一组指令，可以将跟踪系统内的晶片在加工站之间传递或输送。
半导体晶片处理过程包括一套组织性很强的程序。开始可以将晶片从放置在盒端站处的一个或多个盒中输送到晶片跟踪系统中。如图1的平面布置图所示，一系列晶片盒可以排列成支撑在盒固定台上的一组四个分开的列。晶片装载机器人可以访问所需的盒，响应控制器(未图示)接收到的指令，将晶片从晶片跟踪系统内所选择的加工模块输送出去以及将晶片输送到所选择的加工模块内。在晶片衬底上形成光致抗蚀剂薄膜层之前，可以首先将晶片转移到初级模块(priming module)，在这里可以对晶片表面进行热或化学处理，去除存在的水分并保证疏水性表面。接着可以用诸如冷却板的热装置(thermal device)冷却晶片，然后输送到涂覆单元，在涂覆单元将光致抗蚀剂聚合物均匀涂布在晶片表面上。随后将涂有光致抗蚀剂的晶片转移到加热单元或烘烤板，以加热光致抗蚀剂聚合物并转变成稳定的薄膜。在结束加热步骤时，可以将经过处理的晶片冷却，并输送到盒中进行贮存，或者在很多情况下，通过步进器或扫描接口直接转移到邻接的步进装置。接着在步进装置内使用照相平版印刷技术将晶片上的光致抗蚀剂涂层或薄膜在电路图案下曝光。在稳定薄膜曝光之后，将晶片转移回到跟踪系统，并在烘烤模块中加热，以使电路图案固定在薄膜上。接着，在冷却模块中冷却晶片，并将晶片转移到显影模块。在显影模块中，将溶液应用到薄膜上，使一部分薄膜显影，接着将漂洗溶液应用到晶片上，以便从晶片表面去除显影剂溶液。此后，可以在烘烤模块中对晶片进行热处理，在冷却模块中对晶片进行冷却，接着返回到盒中贮存。根据本发明提供的液体分配装置和方法可以应用到很多目前在用的显影系统，包括这里描述的这些。
如图2-3所示，晶片跟踪系统中的显影剂模块可以包括多种流体分配臂。图2所示的结构表示可以沿着限定的X轴方向运动的直线轨道显影臂20。直线臂20可以沿一组导轨22滑动，并且由传统电动电机24或其它驱动机构驱动，以便沿模块25内的各个位置前后移动臂。臂20也可以制造成沿相对的垂直方向运动，以便控制晶片W与显影溶液和/或漂洗供应喷嘴26之间的距离。直线臂20可以包括两个单独的喷嘴26，用于分配流体，例如显影剂和/或漂洗溶液。直线臂20还可以具有喷嘴池27，当停在图示的静止位置时用于浸泡或冲洗喷嘴26。并且，直线臂20可以移动到晶片W上选择区域上方的分配位置，其中晶片W相对平地装在位于杯或容器29内的旋转卡盘28上。这样就可以通过喷嘴26向晶片上分配不同的一种或多种流体。另外，在显影模块25内可以装径向流体分配臂30，用于分配漂洗溶液或其它类型的显影处理溶液。还可以选择另外的池37，当径向臂30位于静止位置或等待位置时用于漂洗装在径向臂30上的喷嘴36。径向臂30可转动地装在显影模块25内，靠近旋转杯29，从而在诸如上述的显影过程中，按预选间隔沿限定的X-Y平面选择性地在晶片W上方水平扫过下面的晶片W。作为选择，如图3所示，显影模块35可以包括多个径向流体分配臂32，每个分配臂上装有喷嘴34，用于将分配的液体导向下面的衬底S，例如涂有光致抗蚀剂的晶片。每个径向臂32可以装在旋转杯39的相反侧，并可以具有位于静止位置或停止位置的专用喷嘴池33。在晶片加工过程中的预选时间间隔内，一个或两个臂32可以摆动到衬底S上方以对其分配选择的流体。流体分配臂32可以由可用的驱动装置38驱动和控制，如同这里所述的其它流体分配臂组件。
使用图2和3所示的传统装置，可以执行根据本发明的多种显影工艺。例如，在涂有抗蚀剂的晶片衬底的显影过程时，可以首先将晶片装到旋转卡盘或平台上。通常在紧靠晶片W区的外部保持在静止或等待位置的显影溶液供应喷嘴，可以扫过晶片上方，同时供应显影溶液。喷嘴可以将显影溶液向某个晶片位置上方分配预定的时间，或者释放所需数量的流体。此后，显影溶液供应喷嘴可以返回到等待位置或静止位置。在预定的显影时间过去后，并且显影过程进行到完全结束，可以向晶片W供应一定量的漂洗溶液或纯的去离子水以漂洗晶片。但是，使用目前使用的显影处理设备类型，供应喷嘴能够再次越过晶片上方，从而造成显影溶液滴落在已经加工完的晶片上的危险。由于大量的显影剂溶液常常在压力下在相当短时间内快速沉积到晶片W上，并且在紧密靠近分散喷嘴处具有相当高的冲击力，因此形成滴液的危险增大。当显影液滴到晶片上时，液滴可能具有与已经沉积到晶片上的显影剂层不同的浓度，可能形成pH冲击，并且液滴还可能具有从供应喷嘴外表面上带走的污染物。从而液滴可能导致晶片缺陷、线宽缺陷、晶片形状缺陷以及其它不希望的晶片特征。这里所述的本发明可以应用于这些晶片跟踪系统以及显影模块，以避免晶片加工和图案显影过程中的上述缺点或将其减小到最小程度。
图4表示结合到晶片跟踪处理模块40(DEV)中的本发明一个实施方式。显影处理模块40的侧面剖视图是沿限定的X-Z平面截取的。显影单元40可以包括形成在其侧壁部分42上的晶片输送口41。晶片输送口41可以由闸门打开或关闭，从而可以用晶片夹持器或输送器将晶片W输送到单元40中，以及从单元40中取出。另外，旋转杯43可以基本定位在图示显影单元40的中心区。旋转卡盘44也可以定位在杯43内，并可以包括能够在控制器46的指令下沿垂直的Z轴方向改变位置的电机或旋转驱动机构45。旋转卡盘电机45也可以连接到控制单元46并由控制单元46控制，以根据需要使旋转卡盘44旋转。晶片W可以通过传统的真空抽吸装置或其它公知设备固定在旋转卡盘44上。
如图4所示，根据本发明形成的流体分配臂和喷嘴组件可以相对晶片W定位在显影单元40中。流体分配臂50可以装在底座47上，使这里所述的直线轨道臂可以沿着装在单元40底部上的导轨滑动并在Y轴方向(未图示)延伸。作为选择，分配臂50的底座47可以定位在显影单元40内的相对固定位置上，从而分配臂可以绕着相应的Z轴作旋转运动，使径向分配臂沿着预定圆弧路径扫过杯43和杯43中晶片W的上方。径向臂50的预定路径可以越过下面衬底W上方的基本中心部分。利用直线或径向臂结构，分配臂50可以定位在垂直套筒柱48或可延伸件的顶部，垂直套筒柱48或可延伸件可以通过连接到控制器并由控制器控制的所选择的驱动机构沿Z轴在相对上下方向运动。并且，单独的漂洗喷嘴(未图示)可以装在显影单元内安装的另外单独的流体分配臂上，该分配臂通过控制器的控制指引其电致动的各个X轴、Y轴和Z轴驱动机构。这些驱动机构可以包括电机驱动致动器49，用于使漂洗臂绕其纵轴旋转和/或使可旋转臂扫过衬底W上方的选定区域。例如，可转动漂洗臂可以装在旋转卡盘附近，用于支撑与流体漂洗源相连的漂洗喷嘴。漂洗喷嘴可以具有多个漂洗喷嘴头部，用于将漂洗流体分配到衬底表面上。漂洗臂可以在漂洗位置和非漂洗位置之间转动，其中在漂洗位置漂洗喷嘴头部基本指向朝向衬底表面的方向；在非漂洗位置漂洗喷嘴头部基本指向远离衬底表面的方向，以减小漂洗流体滴落在衬底上的危险。根据本发明的这个方面，显影模块内的显影剂分配臂和漂洗分配臂可以设计成绕其各自的纵轴(箭头所示)旋转，以引导沿喷嘴底部表面形成的头部56远离下面的衬底。代替保持喷嘴头部56朝向衬底的相对朝下方向指向而存在滴落的风险，分配臂50或喷嘴54自身可以旋转，以使喷嘴头部指向相对朝上的方向。
这里图示的流体分配喷嘴可以连接到供应单元52，从而为晶片W提供显影剂溶液或诸如去离子水的其它流体源。流体分配喷嘴54可以大约0到100cc/s范围内的不同流速独立地分配一种或多种流体。并且，在流体分配喷嘴中可以形成一系列一个或多个隔舱或腔室，用于从同一喷嘴分配一种类型以上的流体而不必重新定位喷嘴。本发明可以结合不同的多重分配或多口喷嘴，例如2002年10月3日申请的，标题为“用于减轻接近表面的流体分散喷嘴间的交叉污染的方法和设备(Method and Apparatus for MitigatingCross-Contamination Between Liquid Dispensing Jets in Close Proximity to ASurface)”的，普通所有但未授权的美国专利申请序列号10/265203中所公开的，这里作为参考结合其全部内容。这些分配喷嘴可以连接到具有惰性气体的加压流体源，用于形成减小分配流体之间交叉污染的气帘。在所述的喷嘴中可以同样形成相似系列的歧管或小孔，但是连接到真空源，以便从喷嘴主体上吸回显影剂或其它不希望分配的流体，以避免不希望的液滴掉在加工的表面上。但是，这里所述的本发明的其它方面将可以基本消除不希望的滴落，而不需要吸回装置，这特别是对于多个互连喷嘴常常形成其自身的挑战。
本发明一个优选的实施方式提供了可旋转流体分配臂，该分配臂可以特别适合于用于显影涂有光致抗蚀剂的衬底的晶片跟踪显影模块。可以选择模块内的旋转卡盘支撑并旋转涂有光致抗蚀剂的衬底。并且可以将一个或多个显影剂源连接到分配喷嘴，以将显影剂溶液供应到衬底表面。分配喷嘴可以装在相对靠近旋转卡盘和杯定位的可旋转臂的相对远端部分。分配喷嘴通过与喷嘴中形成的一系列流体通道相通的管路网络与显影剂源流体相通。并且，分配喷嘴可以具有多个喷嘴头部，以将显影剂溶液分配到涂有光致抗蚀剂的衬底表面。根据这里所述的本发明的一个方面，可旋转臂可以通过控制器的指令绕沿其长度形成的纵轴旋转，以在不同位置之间选择性定位或转动分配喷嘴。分配喷嘴和/或臂能在各个分配位置与非分配位置之间旋转或改变，其中在分配位置使喷嘴头部指向基本朝向衬底表面的方向，在非分配位置使喷嘴头部基本离开衬底表面，以减小显影剂溶液滴落在衬底上的危险。特别是，喷嘴头部可以在相对衬底表面的大约0到90度的角度范围内离开衬底表面，或者在位于非分配位置时相对平行于衬底表面。沿分配喷嘴的底部表面形成的喷嘴头部可以按相对直线图案均匀地或非均匀地分隔开，从而得到预定长度大约等于衬底直径一半的一行喷嘴头部。因此，这行喷嘴头部可以将显影剂和其它流体引导到旋转晶片的整个表面上。
图5表示根据本发明的流体喷嘴55。分配喷嘴55本身可以可旋转地装在相对固定的分配臂的远端头部53，或者如上所述，可以选择电机驱动机构旋转整个分配臂。因此，这些一行或多行喷嘴头部66A和66B可以定向的方式是，使流体滴落在下面衬底上的可能性减小到最低程度。喷嘴头部66A和66B可以通过连接到喷嘴55的相对顶部53的一系列一个或多个流体入口管51A和51B接收被分配的流体。入口管51A和51B可以装在隔热套59内，或其它公知的导热装置中，将预定温度的一种或多种流体输送到喷嘴55。每个入口管51A和51B可以与通向它们各自的多个喷嘴头部66A和66B的一对分隔室57A和57B或歧管连接或流体相通。虽然图中表示出两个流体分配室57A和57B，但也可以选择或多或少的流体分配室，其中每个室都有其各自的入口和多个喷嘴头部。例如，根据本发明的这个方面，喷嘴可以设计有三个分隔的流体分配室或隔舱。虽然根据每个室的所需尺寸和室的总数可以改变喷嘴的总尺寸，但一种优选的喷嘴可以具有大约四分之三英寸的高度以及大约两英寸的宽度(或者也可以是每个流体分配室约为一英寸宽度)。喷嘴头部66A和66B可以相对于喷嘴主体55的底面61形成一定角度。喷嘴头部66A和66B也可以沿一系列行分隔开，这些行的选定长度大约等于衬底晶片直径的一半，例如目前制造集成电路通常使用的200mm和300mm半导体晶片。每行喷嘴头部66A和66B可以与喷嘴55中形成的相应流体室57A和57B流体相通。需要注意的是，倾斜的喷嘴头部66A和66B不需要在每行内均匀分隔，从而沿晶片的相对内、外部分的某些下面区域可以接收或多或少的分配流体。
图6是上述流体分配喷嘴头部66A和66B的局部剖视图。图示的喷嘴头部66A和66B可以相对平的衬底表面形成预定角度(A)，从而流体可以按一定角度分配到衬底表面S，减小对旋转晶片的流体冲击作用。显影剂和其它溶液可以通过按预定角度B形成的头部66A和66B沉积，所述预定角度B是相对于喷嘴主体55的底面61在0到90度范围内的角度，优选的是45度。这些喷嘴头部66A和66B可以设计成具有不同尺寸的外径(OD)和在大约0.5mm到4.0mm范围内的内径(ID)。喷嘴头部66A和66B的ID可以大约是1mm或足够小，从而流体的毛细管作用可以有助于将流体保留在头部或拉回头部。虽然喷嘴头部66A和66B通常表示为圆柱形结构，但应该理解的是，也可以选择其它的几何形状，将流体从喷嘴55的内部腔室57A和57B或内部区域引出。喷嘴头部66A和66B可以具有提供稳定流体分配的相对平滑的内部，并且也可以包括能够防止滴落的狭窄的或锥形的头部。此外，喷嘴头部66A和66B和主体部分可以整体形成为单件，或者由分开形成的喷嘴插件以及主体部分组合而成。喷嘴55可以由各种公知的疏水材料制成，例如聚四氟乙烯FEP。此外，如图6所示，喷嘴头部66A和66B或插件可以从喷嘴主体底部61延伸出预定高度(h)。形成具有伸出头部66A和66B的喷嘴55的优点是减小残余流体沿喷嘴主体55的外底面61的聚积，虽然进行了许多尝试，通过使用传统吸回装置使喷嘴内的工作流体压力反向并且有使空气气泡返回喷嘴的危险，以去除这些流体，而这也可以用于本发明，但不是必需的。这些喷嘴头部66A和66B可以降低或向衬底表面S靠近，从而以减小的或弱化的冲击力沉积流体。优选地，诸如这里描述的流体分配臂可以将喷嘴头部66A和66B降低并定位在由程序设定的分配位置，大致在衬底上方5到25mm处。与喷嘴55的整个底面61相比，诸如显影剂或去离子水等流体是以一定角度沿切向分配的，用于减小冲击力且相对靠近衬底表面S。因此，支撑喷嘴55的分配臂可以定位在衬底上方的相对较高的位置，为喷嘴主体的较大外表面积与沉积流体之间提供较长的距离或缓冲。当显影剂沉积到旋转晶片上时，与具有较小外表面积但靠近表面流体的喷嘴头部相比，不可能飞溅回到喷嘴的外部主体上。通过以喷嘴主体的主要表面积减小沉积流体的暴露，从而可以去除或减少不需要的液滴的主要来源。
如图7A-7C所示，本发明还提供了多分配喷嘴，它们可转动地装在或固定在这里所述的旋转流体分配臂上，形成可调节的喷嘴位置。这些喷嘴75可以特别适合于在减少滴落的情况下将诸如显影剂和漂洗溶液等的流体分配到半导体晶片W。例如，分配喷嘴可以形成有流体孔或出口72，一股或多股流体通过流体孔或出口72从单独的内部腔室或独立隔舱77分配出去。支撑喷嘴的分配臂或喷嘴本身可以绕其纵轴旋转，从而相对晶片在(i)分配位置和(ii)非分配位置之间选择性旋转分配喷嘴。为了准备流体分配，臂的定位顺序可以编成程序并选择性地通过控制器执行，以将分配臂从静止位置升高，选择性地将臂旋转到非分配位置，接着在安装的晶片上方且越过晶片将臂和分配喷嘴移动到由控制器指定的选定位置或坐标处。如图7A所示，根据控制器的指令，分配臂可以绕其纵轴旋转，以将喷嘴75定位在分配位置或由程序设定的水平分配位置。为了在通过喷嘴口72将预定量的流体分配到晶片的选定部分上之前，将分配喷嘴75定位在晶片W上方的所需高度，优选的是晶片上方5mm，可以在此之前或之后将臂降低。臂的旋转可以与将臂和喷嘴75降低到程序设定的分配位置或所需高度同时进行或顺序进行。因此，喷嘴主体的比较平的底部71基本平行于晶片W表面。在其由程序设定的水平分配位置，喷嘴75和分配臂也可以在流体分配过程中扫过晶片W的所需范围。在结束流体分配步骤时，在移动回到其静止位置之前或与此同时，在控制器指令下，臂定位顺序可以使分配臂绕其纵轴再次旋转大约90度或大于90度，以将分配喷嘴76定位在非分配位置，从而减小流体滴落到晶片W上的危险。分配臂可以根据需要在晶片W表面上方升降，从而在旋转喷嘴75时不会碰撞晶片表面，或者当移动回到其停止位置或从停止位置移走时跳过夹持杯的突出边缘。当处于图7B所示的非分配位置时，喷嘴主体的平底部71可以相对垂直于晶片W表面。当喷嘴头部76形成预定角度时，它们可以指向远离晶片W表面基本向上的方向，从而进一步减小吸附在喷嘴头部的残余液滴掉落到加工表面上的可能性。在此位置，重力的实际作用是使残余流体回到其喷嘴主体内的各个流体分配室77中，从而防止滴落，这与喷嘴75停留在分配位置时重力通常有助于滴落的作用相反。对于某些应用，优选的是，在使显影出现的所需时间间隔内，将流体分配臂保持在晶片W表面上方相同的相对位置，或者可以使分配臂扫过晶片W或离开晶片W。应该理解的是，如图7C所示分配臂在分配位置或非分配位置时也可以在选择位置与起始停止位置或等待位置之间扫过晶片W。喷嘴75可以浸泡在池溶液73中，或者保持在具有诸如去离子水的所选择的流体的贮存容器中，用于清洗喷嘴或将喷嘴保持在具有足够湿度的环境内。这将减小头部76内或沿喷嘴75外部的诸如显影剂的流体结晶，或将此减小到最低程度。
并且，如图7A-7C所示，喷嘴75可以具有装在喷嘴主体侧部的滴液罩74。滴液罩74可以包括从喷嘴底面71伸出的延伸边缘F。当喷嘴75转回到其非分配位置时，喷嘴头部76或主体的残余液滴可以被滴液罩74捕获，而不会落到加工晶片W上形成晶片缺陷。并且，一系列歧管或孔78可以形成在喷嘴主体中，如上所述，可以连接到真空源，以将滴液罩74捕获的显影剂或其它不需要分配的流体吸回。应该理解的是，此实施方式是本发明的一个可选择的变例，可以提供更大的保护，防止来自分配喷嘴的不需要的液滴或污染物。
图8A-8C表示本发明的另一个实施方式，其中提供了多分配喷嘴85，该多分配喷嘴85形成有相对于喷嘴平底面81相对不倾斜或垂直的喷嘴头部86。与上述多分配喷嘴的旋转顺序相似，支撑喷嘴85的分配臂可以绕其纵轴相对晶片W表面在分配位置与非分配位置之间旋转。如图8A所示，分配臂可以绕其纵轴旋转，以将喷嘴85定位在晶片W的选择部分上方的分配位置。分配臂也可以降低到晶片W上方的所需高度，并且也可以在分配流体的同时水平扫过晶片。当不分配流体时，分配臂可以旋转到预分配或后分配位置，从而减小流体滴落到晶片W上的危险。喷嘴主体的平底部81可以定位在不同角度，并且可以相对垂直于晶片W表面，如图8B所示。当喷嘴头部86相对于喷嘴85平底面81形成相对直角时，它们可以相对于下面加工的晶片W指向相对平行的方向。但是，应该理解的是，分配臂或喷嘴85本身可以进一步旋转离开晶片W，以向上的角度越过水平位置，以便进一步减小附着在喷嘴头部86上的残余液滴滴落在加工表面上造成不希望的晶片缺陷的可能性。如图8C所示，分配臂也可以将喷嘴85返回到等待位置，并保持在含有诸如去离子水的流体的相对潮湿环境83中，以防止喷嘴干燥或流体在喷嘴上结晶。
这里的喷嘴可以进一步包括抽吸网84，如图8A-8C所示。如同前面所述的滴液罩，网84可以装在喷嘴85上，以便捕获从喷嘴主体或头部86流下的残余液滴或小滴。但是，抽吸网84也允许附着在网本身外表面的残余流体从中流过。例如，当喷嘴85旋转到非分配位置时，很细小的网84可以直接定位在晶片W表面上的沉积流体上方，以将从喷嘴表面或喷嘴头部86滴落的流体捕获。在如此靠近沉积流体时，可以进一步观察到薄雾或凝结的蒸汽形成在喷嘴主体的外表面上，特别是在朝向流体的网部分84上。公知的是，薄雾将导致图案缺陷，并且可以在显影步骤和/或漂洗步骤中产生。因此，如上所述的形成在喷嘴主体中的一系列排气口88和真空通道，能通过网中形成的小孔或孔89吸取除喷嘴85邻近区域中的蒸汽或凝结液体之外的由网84捕获的任何液滴。当喷嘴85旋转到分配位置时，周围的薄雾能同样地从网84和喷嘴主体周围区域中去除。从旋转晶片W飞出的、包括蒸汽或薄雾的这些物质可以从喷嘴85去除和引开，否则这些物质将积聚或滴落回到加工表面上，从而导致不希望的缺陷。
这里描述的可旋转径向分配臂可以具有不同的驱动机构，从而提供了多个自由度，如图9A-9B所示。可移动支撑90可以从诸如直线轨道臂或径向臂的多种支撑装置中选择，可移动支撑90能在所示晶片跟踪系统中绕转动点或柱92运动。流体分配喷嘴95可以与含有分配到晶片衬底上的物质(诸如显影剂)的来源流体相通。径向臂90可以悬挂流体分配喷嘴95，并且利用第一驱动机构96水平扫过晶片衬底上方的所选择的部分。第二驱动机构98也可以选择沿限定的Z轴升高和降低臂90。径向臂90也可以包括第三驱动机构97或臂旋转装置，使臂95和所装的喷嘴绕其纵轴旋转，以在非分配位置(图9A)与分配位置(图9B)之间改变，从而在没有滴落或减小滴落的情况下分配流体。虽然驱动机构可以基本旋转整个分配臂，但应该理解的是，这些装置可以直接连接到喷嘴部分本身，用于选择性地使其旋转，如同本发明的其它实施方式。如图9A所示，流体分配喷嘴95可以包括一个或多个流体管93或其它连接管，从含有诸如显影剂、水和气体的流体的来源连接到喷嘴。管93可以通到沿喷嘴主体的一侧或末端部分91形成的一系列入口94。这些流体入口也可以沿目前工业中使用的喷嘴的相对顶部形成。如图9B所示，径向臂90(如同这里所述的直线轨道臂)也可以形成有可伸长的或套筒式部分99，用于沿限定的X轴移动喷嘴95，到达晶片衬底的各个部分。喷嘴插件或头部96可以如上所述相对于喷嘴95的底面形成在预定角度上。当分配臂90在分配流体之前或之后旋转到非分配位置时，喷嘴头部96可以指向基本远离处理表面的方向。这些喷嘴头部96可以旋转指向基本平行表面的方向，或者如上所述指向越过水平线相对向上的方向，以便减少残余流体无意地滴落到加工涂层晶片上的发生或可能性。应该理解的是，本发明的其它实施方式，例如喷嘴主体的真空孔和滴液罩也可以结合在所示的分配臂上。
本发明的另一个方面提供了在没有显影剂或漂洗溶液滴落的情况下显影涂有光致抗蚀剂的半导体晶片的不同方法。如图10A-10B所示，在旋转晶片衬底W上可以支撑一个或多个流体分配喷嘴105，用于分配显影剂流体和/或诸如去离子水等漂洗溶液。利用公知的晶片处理装置可以将涂有光致抗蚀剂的晶片W从晶片跟踪系统内的抗蚀剂涂覆模块输送到显影模块的旋转卡盘上。这里所述的显影臂可以包括如图10A所示的单分配喷嘴结构，或者从图10B中看到的双喷嘴结构。显影臂和/或喷嘴可以选择性旋转到图示的涂层晶片上的选择区域上方的分配位置。通过晶片W的选定部分上的分配喷嘴105的流体头部孔106可以分配预定量的一种或多种显影剂溶液。在分配显影剂或其它流体之后，如上所述，喷嘴105可以旋转到非分配位置或后分配位置，以减少滴落到抗蚀剂涂层晶片W上的现象。如上所述，喷嘴105A和105B也可以具有抽吸网或滴液罩，用于捕获来自喷嘴主体或喷嘴头部106外表面的残余流体。如同这里描述的本发明的其它实施方式，喷嘴头部106也可以沿喷嘴主体的底面均匀间隔，或者更优选地，沿悬挂在旋转晶片W相对外部区域上方的部分紧密间隔。图中还看到，在相对的外晶片边缘(OWE)上方的分配头部的较高密度或聚集，从而可以在晶片表面更加均匀地喷洒显影剂；而在晶片中心部分(CP)上方的低密度头部不会供应或集中过多的“新鲜的”显影剂流体到晶片W的此部分上。因此靠近外晶片区OWE的更多的喷嘴头部106能够供应更多的显影剂流体以覆盖相对更大的表面积，而覆盖晶片内部区域的较少表面积需要较少量显影剂流体。并且，当使用具有倾斜喷嘴头部106的喷嘴实例将显影剂或其它流体分配到晶片W上时，优选地基本沿箭头所示的晶片W旋转方向从喷嘴105分配流体。因此，根据本发明一个方面，按一定角度将流体释放到晶片W上产生的切向冲击力减小。在分配显影剂溶液之后，分配喷嘴105A和105B可以旋转到非分配位置，如上所述，用于减小显影剂滴落到晶片W上的可能性。
如图10A-10B所示，喷嘴105A和105B可以定位在晶片衬底上方的预定位置。成行的喷嘴头部106可以基本沿其选定的半径定位，从而在衬底转过至少一圈后形成基本覆盖整个衬底表面的薄膜。优选地，允许晶片转过2-4圈以完全涂覆晶片，可以按各种速度旋转晶片，包括优选的约每分钟60转的速度。并且，分配臂也可以将流体分配喷嘴105A和105B定位在下面衬底的上方相对偏离的位置，其中最里边的喷嘴头部106不是悬挂在晶片W旋转中心或轴线的上方。喷嘴105可以偏离，例如，大约3-5mm。因此在晶片W旋转的过程中，晶片中心部分不是连续供应新鲜显影剂，这使新鲜显影剂更加均匀地分布在整个晶片表面，以对CD变化进行更好的控制。而且，如果需要，偏离的喷嘴位置可以使分配喷嘴105A和105B同时定位在晶片W上方。每个喷嘴105A和105B可以由单独的独立操作的分配臂支撑，分配臂位于容纳被显影或被加工的晶片W的夹持杯的任一侧。如图10B所示，一系列喷嘴105A和105B可以按互补方式定位或定位在晶片W上方，或者按顺序，或者同时将一种或多种流体分配到晶片上。此设计可以最终减小臂运动的次数，因为例如分配显影剂的流体分配臂将不需要返回到停止或等待位置，同时将流体漂洗分配臂定位于晶片上方以释放去离子水。组合的分配流体将容易在晶片上重叠，或者同时由两个单独的喷嘴分配。从而同时使用两个分配臂，溶液可以快速或约两倍快速地覆盖晶片，产生高度均匀的显影图案。一组组合的分配臂可以包括“右手”分配臂和“左手”分配臂。当应用本发明的其它思想时，由右手臂支撑的喷嘴可以连接到多种流体源，与其中的一个或两个流体分配喷嘴室相连；而由左手臂支撑的其它喷嘴可以连接到相同的或其它流体源，与其中的两个或三个喷嘴室相连。右手分配臂可以独立控制和致动，用于分配显影剂溶液；而左手分配臂可以单独用于分配去离子水或其它溶液。从而通过专用的多个分配臂可以进一步减小分配溶液之间的交叉污染，以将特殊物质分配到晶片上。
虽然参考上述说明书描述了本发明，但这里给出的优选实施方式的说明和图解并不意味着构成对本发明的限制。应该理解的是，本发明的所有方面并不限于这里根据各种条件和变量给出的具体描述、结构或相关部分。本领域的一般技术人员在参考本说明书后将能理解本发明实施方式的形式上和细节上的不同修改，以及本发明的其它变化。因此，可以预见，权利要求也将覆盖任何这些修改、变化或等价条款。

Claims (30)

1.一种用于显影涂有光致抗蚀剂的衬底的装置，该装置包括：
用于支撑和旋转涂有光致抗蚀剂的衬底的旋转卡盘；
用于供应将要分配到衬底表面上的至少一种显影剂溶液的显影剂源；以及
装在旋转卡盘附近用于支撑分配喷嘴的可旋转臂，分配喷嘴通过至少一个流体通道与显影剂源流体相通，其中分配喷嘴具有多个喷嘴头部，用于将显影剂溶液分配到涂有光致抗蚀剂的衬底表面上；并且其中，可旋转臂设计成绕着沿其长度形成的纵轴旋转，以选择性地在分配位置和非分配位置之间定位分配喷嘴，其中在分配位置喷嘴头部的指向朝向衬底表面的方向，在非分配位置喷嘴头部的指向偏离衬底表面，以减小显影剂溶液滴落到衬底上的危险。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述可旋转臂包括第一电机驱动致动器，用于使臂绕其纵轴旋转；以及第二电机驱动致动器，用于使可旋转臂扫过衬底上方所选择的区域。
3.如权利要求1所述的装置，其中当所述喷嘴头部定位于非分配位置时，喷嘴头部的指向在与衬底表面成0到90度的角度范围内偏离衬底表面。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述喷嘴头部的指向偏离衬底表面且平行于衬底表面。
5.如权利要求1所述的装置，其中至少一些喷嘴头部形成直线图案，以形成具有等于衬底直径的一半的预定长度的一行喷嘴头部。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述可旋转臂设计成装在支撑柱上的径向臂，允许绕轴线作旋转运动，用于使分配喷嘴在衬底上方沿预定的圆弧路径运动。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述预定的圆弧路径包括在衬底中心部分上方的位置。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述可旋转臂是直线轨道臂，用于在衬底上方沿X轴方向移动分配喷嘴。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述臂还包括可伸长部分，用于在整个衬底的预选部分的正上方沿Y轴方向延伸分配喷嘴。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述可旋转臂设计成套筒式臂。
11.如权利要求1所述的装置，其中所述可旋转臂还包括可垂直延伸件，用于沿Z轴方向上下移动分配喷嘴。
12.如权利要求1所述的装置，还包括：
装在旋转卡盘附近的可旋转漂洗臂，用于支撑漂洗喷嘴，漂洗喷嘴通过至少一个漂洗流体通道与漂洗流体源相通，其中漂洗喷嘴具有多个漂洗喷嘴头部，用于将漂洗流体分配到衬底表面上；并且
其中漂洗臂设计成绕着沿其长度形成的纵轴旋转，以便选择性地在漂洗位置与非漂洗位置之间定位漂洗喷嘴，其中在漂洗位置漂洗喷嘴头部的指向朝向衬底表面的方向，在非漂洗位置漂洗喷嘴头部的指向偏离衬底表面，从而减小漂洗流体滴落在衬底上的危险。
13.一种在晶片跟踪系统中用于支撑流体分配器且能够减少滴落的装置，包括：
具有至少一个喷嘴孔的流体分配喷嘴，该喷嘴孔连接到含有待分配到晶片衬底上的物质的流体源；以及
将流体分配喷嘴夹持在晶片衬底的所选择部分上方的分配臂，并且其中该分配臂还绕沿其长度形成的纵轴可以旋转，从而在非分配状态与分配状态之间改变，其中在非分配状态喷嘴孔朝远离晶片衬底的方向旋转，在分配状态喷嘴孔朝指向晶片衬底的方向旋转，用于将物质分配到晶片衬底上。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述可移动支撑件是具有套筒部分的直线轨道臂。
15.如权利要求13所述的装置，其中所述可移动支撑件是可以绕转动点移动的径向臂。
16.如权利要求13所述的装置，其中所述流体源含有显影剂溶液。
17.如权利要求13所述的装置，其中所述流体源含有去离子水。
18.如权利要求13所述的装置，其中所述流体分配喷嘴包括侧部分，并且其中沿喷嘴的侧部分形成有入口，以在喷嘴与流体源之间形成流体相通。
19.如权利要求13所述的装置，其中所述流体分配喷嘴包括顶部，并且其中沿喷嘴的顶部形成有入口，以在喷嘴与流体源之间形成流体相通。
20.如权利要求13所述的装置，还包括装在流体分配喷嘴上的滴液罩，当流体分配喷嘴未处于分配状态时用于捕获残余液滴。
21.如权利要求20所述的装置，其中所述喷嘴孔形成在喷嘴头部的末端，并且其中所述滴液罩包括用于捕获从喷嘴头部滴落的残余液滴的延伸边缘。
22.如权利要求20所述的装置，其中所述流体分配喷嘴具有连接到抽气源的至少一个抽气孔，用于将滴液罩捕获的物质去除。
23.如权利要求13所述的装置，还包括装在流体分配喷嘴上的抽吸网，用于捕获残余液滴。
24.如权利要求23所述的装置，其中所述流体分配喷嘴具有连接到真空源的一系列抽气孔，用于通过抽吸网将网周围区域的物质吸走。
25.一种用于显影涂有光致抗蚀剂的半导体晶片的方法，该方法包括如下步骤：
使旋转卡盘上的涂有光致抗蚀剂的晶片旋转；
选择包括分配喷嘴的显影剂臂，所述分配喷嘴具有流体孔，其中所述显影剂臂可以绕显影剂臂的纵轴旋转，从而相对于晶片选择性地在分配位置与非分配位置之间旋转分配喷嘴，在分配位置分配喷嘴的流体孔指向朝向晶片表面的方向，在非分配位置分配喷嘴的流体孔指向偏离晶片表面的方向；
将显影剂臂定位在晶片的所选择部分上方，此时分配喷嘴转到非分配位置；
将显影剂臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在晶片的所选择部分上方的分配位置；
通过分配喷嘴的流体孔将预定量的至少一种显影剂分配到晶片的所选择部分上方；
将显影剂臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在非分配位置，从而减小显影剂滴落在晶片上的可能性；以及
将显影剂臂定位在远离晶片和旋转卡盘的所选择位置。
26.一种将流体分配到半导体晶片上且能够减少滴落的方法，该方法包括如下步骤：
选择包括分配喷嘴的流体分配臂，所述分配喷嘴具有流体孔，其中所述分配臂可以绕其纵轴旋转，从而相对晶片选择性地在分配位置与非分配位置之间旋转分配喷嘴；
将分配臂定位在晶片的所选择部分上方；
将分配臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在分配位置；
通过分配喷嘴的流体孔将预定量的流体分配到晶片的所选择部分上方；
将分配臂绕其纵轴旋转，以使分配喷嘴定位在非分配位置，从而减小流体滴落在晶片上的危险，此时分配喷嘴的流体孔的指向偏离晶片表面；以及
将分配臂定位在偏离晶片的所选择的位置。
27.如权利要求26所述的方法，还包括如下步骤：在将分配臂定位在晶片的所选择部分上方之前，将分配臂转到非分配位置。
28.如权利要求26所述的方法，还包括如下步骤：
选择沿Y轴方向可伸长的用于支撑喷嘴的水平臂，以及用于在水平面内沿X轴方向线性移动分配臂的驱动机构。
29.如权利要求26所述的方法，其中，将喷嘴定位在晶片上方，以使一行喷嘴头部沿晶片的选择半径定位，从而形成覆盖整个晶片表面的薄膜。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述喷嘴头部定位在晶片上方5到25mm处。
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