CN101055417B - 一种喷淋装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种便于在湿式显影和蚀刻过程中控制图形区内线宽误差的喷淋装置。所述喷淋装置采用由至少一个具有圆周分布的喷头组组合而成的组合喷头进行喷淋。所述喷头组内各喷头等距排列，且由同一流量控制器控制，每一喷头流量相同；所述沿不同圆周分布的喷头组可分别由不同的流量控制器控制。利用具有不同圆周分布的喷头组构成的组合喷头可分别为不同区域设定喷淋参数，协调待处理元件各部分与喷淋特定溶液间的反应程度，控制线宽误差的均匀性。

Description

一种喷淋装置
技术领域
本发明涉及一种便于控制湿式显影和蚀刻过程中图形区线宽误差的喷淋装置。
背景技术
显影和蚀刻都是半导体制造工艺中通过化学或物理方法将材料移除的技术。具体分为湿式显影、蚀刻技术和干式显影、蚀刻技术。湿式显影是利用特定化学溶液，去掉曝光部分覆盖的黏膜，露出需蚀刻图形的过程；干式显影是指通过氧化作用将曝光部分覆盖的黏膜去掉露出需蚀刻图形的过程；湿式蚀刻是指利用特定化学溶液去掉被蚀刻体经过显影工序露出的图形区域表层部分的工艺；干式蚀刻是以气体为主要媒体的蚀刻技术，被蚀刻元件不需经过液体化学品或冲洗。
当前的生产实践中，出于成本及产能的考虑，通常采用湿式显影、蚀刻技术，尤其是喷射显影、蚀刻技术，其特点是可大幅降低制程中产生的缺陷数量，但制程中线宽误差的均匀性较干式显影、蚀刻技术略差。
目前已知的相关技术中，如申请号为“ZL02107795.9”的中国专利申请中描述的，该喷淋装置由一组排列成特定几何形状的喷头组成。图1、图2是现有喷射显影、蚀刻技术应用的喷淋装置。如图1所示，喷淋装置由可旋转托台和组合喷头构成；组合喷头由等角距设置于同一高度处的3个固定喷头组成，喷头可由不同的流量控制器控制；可旋转托台置于组合喷头的下方，待处理元件可置于可旋转托台上。喷淋时，从喷头中以一定流量喷出喷淋特定溶液，同时可旋转托台可带动待处理元件旋转。由于冲力及离轴力的作用，喷淋特定溶液作用于待处理元件上，并与之发生物理、化学反应，达到显影、蚀刻目的。
如图2所示，喷淋装置由可旋转托台和组合喷头构成。组合喷头由可移动传输臂和喷头组成；可移动传输臂由动力端和连接端构成；喷头连接在可移动传输臂的连接端，由流量控制器控制。可旋转托台置于组合喷头的下方，待处理元件可置于可旋转托台上。喷淋时，喷淋特定溶液从喷头中喷出，同时可旋转托台可带动待处理元件旋转。由于冲力及离心力的作用，喷淋特定溶液作用于待处理元件上，并与之发生物理、化学反应，达到显影、蚀刻目的。
由于喷淋过程中待处理元件处于旋转状态，上述两种喷淋装置易造成待处理元件各部分与喷淋特定溶液反应不均匀，以至影响元件图形区内线宽误差的均匀性，使线宽误差呈中心小外围大或中心大外围小的类似同心圆状的不均匀分布。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于在湿式显影和蚀刻过程中控制图形区内线宽误差的喷淋装置。所述喷淋装置可利用具有圆周分布的喷头组的组合排列来补偿由于旋转所造成的待处理元件各部分与喷淋特定溶液反应不均匀对元件图形区内线宽误差的影响。
本发明的基本构思是：所述喷淋装置的组合喷头由至少一个具有圆周分布的喷头组组合而成。所述同一圆周上的喷头等距排列，且由同一流量控制器控制，每一喷头流量相同；所述不同圆周上的喷头可分别由不同的流量控制器控制。利用具有圆周分布的喷头组的组合排列可分别为不同区域设定喷淋参数，协调待处理元件各部分与喷淋特定溶液间的反应程度，控制线宽误差的均匀性。
作为实现本发明的技术方案，所述喷淋装置由可旋转托台和组合喷头构成。所述组合喷头由多个具有圆周分布的喷头组构成，同一圆周分布的喷头组由同一流量控制器控制，且各喷头流量相同；不同圆周分布的喷头组可分别由不同的流量控制器控制。所述可旋转托台置于所述组合喷头的下方，待处理元件可置于所述可旋转托台上。喷淋时，从所述各喷头组中以相应流量喷出喷淋特定溶液，同时可旋转托台可带动待处理元件旋转。由于冲力及离心力的作用，喷出的喷淋特定溶液作用于待处理元件上，可使待处理元件各部分与喷淋特定溶液接近同步、均匀反应。
采用本发明的喷头装置，可分别控制不同圆周分布的喷头组，有效地控制待处理元件各部分与喷淋特定溶液间的反应程度，进而控制线宽误差的均匀性。
附图说明
图1是现有技术中三喷头喷淋装置俯视图；
图2是现有技术中单喷头喷淋装置俯视图；
图3是本发明喷淋装置俯视图；
图4是本发明实施方式一的喷淋装置示意图；
图5是本发明实施方式二的喷淋装置示意图；
图6是本发明实施方式三的喷淋装置示意图；
图7是本发明实施方式四的喷淋装置示意图；
其中：
10：可旋转托台；   20：组合喷头；
30：喷头组；       40：喷头；
50：可移动传输臂； 60：待处理元件；
70：喷淋特定溶液。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
图4是本发明实施方式一的喷淋装置示意图。如图4所示，所述喷淋装置由可旋转托台10和组合喷头20组成。所述组合喷头20由至少一个具有圆周分布的喷头组30构成。不同圆周分布的喷头组30间同心排列。所述同一圆周分布的喷头组30内的各喷头40等距连接，各喷头40由同一流量控制器控制，且流量相同；不同圆周分布的喷头组30可分别由不同的流量控制器控制。所述可旋转托台10置于所述组合喷头20的下方，待处理元件60可置于所述可旋转托台10上。喷淋时，从所述各喷头组30中以相应流量喷出喷淋特定溶液70，同时可旋转托台10可带动待处理元件60旋转。由于冲力及离心力的作用，喷出的喷淋特定溶液70作用于待处理元件60上，可使待处理元件60各部分与喷淋特定溶液70接近同步、均匀反应。有效地控制了待处理元件60各部分与喷淋特定溶液间70的反应程度，进而控制线宽误差的均匀性。
图5是本发明实施方式二的喷淋装置示意图。如图5所示，所述喷淋装置由可旋转托台10和组合喷头20组成。所述组合喷头20由至少一个具有圆周分布的喷头组30构成。不同圆周分布的喷头组30间同轴排列。不同圆周分布的喷头组30可分处于不同平面内。所述同一圆周分布的喷头组30内的各喷头40等距连接，各喷头40由同一流量控制器控制，且流量相同；不同圆周分布的喷头组30可分别由不同的流量控制器控制。所述可旋转托台10置于所述组合喷头20的下方，待处理元件60可置于所述可旋转托台10上。喷淋时，从所述各喷头组30中以相应流量喷出喷淋特定溶液70，同时可旋转托台10可带动待处理元件60旋转。由于冲力及离心力的作用，喷出的喷淋特定溶液70作用于待处理元件60上，可使待处理元件60各部分与喷淋特定溶液70接近同步、均匀反应。有效地控制了待处理元件60各部分与喷淋特定溶液间70的反应程度，进而控制线宽误差的均匀性。
图6是本发明实施方式三的喷淋装置示意图。如图6所示，所述喷淋装置由可旋转托台10和组合喷头20组成。所述组合喷头20由至少一个具有圆周分布的喷头组30构成。所述具有不同圆周分布的喷头组30内的各喷头40呈辐射线状连接，且各辐射线处于同一平面内，相邻辐射线以相同夹角排列，并会聚于圆心点喷头40处。显然，距圆心点喷头40等距的各喷头40呈圆周分布。所述同一圆周分布的喷头组30内的各喷头40等距连接，各喷头40由同一流量控制器控制，且流量相同；不同圆周分布的喷头组30可分别由不同的流量控制器控制。所述可旋转托台10置于所述组合喷头20的下方，待处理元件60可置于所述可旋转托台10上。喷淋时，从所述各喷头组30中以相应流量喷出喷淋特定溶液70，同时可旋转托台10可带动待处理元件60旋转。由于冲力及离心力的作用，喷出的喷淋特定溶液70作用于待处理元件60上，可使待处理元件60各部分与喷淋特定溶液70接近同步、均匀反应。有效地控制了待处理元件60各部分与喷淋特定溶液间70的反应程度，进而控制线宽误差的均匀性。
图7是本发明实施方式四的喷淋装置示意图。如图7所示，所述喷淋装置由可旋转托台10和组合喷头20组成。所述组合喷头20由至少一个具有圆周分布的喷头组30构成。所述具有不同圆周分布的喷头组30内的各喷头40呈辐射线状连接，且各辐射线分处于不同平面内，相邻辐射线以相同空间夹角排列，并会聚于圆心点喷头40处。显然，距圆心点喷头40等距的各喷头40呈圆周分布。所述同一圆周分布的喷头组30内的各喷头40等距连接，各喷头40由同一流量控制器控制，且流量相同；不同圆周分布的喷头组30可分别由不同的流量控制器控制。所述可旋转托台10置于所述组合喷头20的下方，待处理元件60可置于所述可旋转托台10上。喷淋时，从所述各喷头组30中以相应流量喷出喷淋特定溶液70，同时可旋转托台10可带动待处理元件60旋转。由于冲力及离心力的作用，喷出的喷淋特定溶液70作用于待处理元件60上，可使待处理元件60各部分与喷淋特定溶液70接近同步、均匀反应。有效地控制了待处理元件60各部分与喷淋特定溶液间70的反应程度，进而控制线宽误差的均匀性。
当然，本发明的组合喷头在实际使用中不只局限于上述两种形式，本领域技术人员可做出各种模仿和变形而不脱离本发明的精神。若有其他形式的具有可以同轴环状连接的组合喷头，也落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种喷淋装置，所述喷淋装置由可旋转托台(10)和组合喷头(20)构成；所述可旋转托台(10)设置于所述组合喷头(20)的下方，待处理元件(60)置于所述可旋转托台(10)上方；其特征在于：所述组合喷头(20)由至少两个具有圆周分布的喷头组(30)组成；同一圆周分布的喷头组由同一流量控制器控制，且各喷头流量相同；当所述组合喷头(20)由至少两个具有圆周分布的喷头组(30)组成时，不同圆周分布的喷头组分别由不同的流量控制器控制；利用具有圆周分布的喷头组的组合排列分别为不同区域设定喷淋参数，协调待处理元件各部分与喷淋特定溶液间的反应程度，控制元件图形区内线宽误差的均匀性。
2.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于：所述具有圆周分布的喷头组(30)的各喷头(40)呈圆环状连接。
3.如权利要求2所述的喷淋装置，其特征在于：所述喷头组(30)间同轴排列。
4.如权利要求3所述的喷淋装置，其特征在于：所述具有同轴圆环状排列的喷头组(30)处于同一平面上。
5.如权利要求3所述的喷淋装置，其特征在于：所述圆环状连接的喷头组(30)内的各喷头(40)在同一圆环上等距，且由同一流量控制器控制，每一喷头(40)流量相同；所述喷头(40)在不同圆环上分别由不同的流量控制器控制。
6.如权利要求1所述的喷淋装置，其特征在于：所述具有圆周分布的喷头组(30)内的各喷头(40)呈辐射线状连接。
7.如权利要求6所述的喷淋装置，其特征在于：所述各辐射线处于同一平面内，以相同空间角排列，并会聚于圆心点处。
8.如权利要求7所述的喷淋装置，其特征在于：所述各辐射线上的喷头(40)间等距连接，与圆心点等距的各喷头(40)呈圆环状排列。
9.如权利要求7所述的喷淋装置，其特征在于：所述连接在同一圆环上的喷头(40)间等距，且由同一流量控制器控制，每一喷头(40)流量相同；所述连接在不同圆环上喷头(40)分别由不同的流量控制器控制。
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