CN103111400A

CN103111400A - 光刻化学品循环系统及其方法

Info

Publication number: CN103111400A
Application number: CN2013100622683A
Authority: CN
Inventors: 何伟明; 朱治国; 朱骏; 张旭升
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: CN103111400B

Abstract

一种光刻化学品循环系统，包括：化学品瓶；第一管路，与所述化学品瓶连通；第一排泡装置、第一压力泵、第一过滤器，以及喷吐装置，顺序设置在所述第一管路上；第二管路，所述第二管路的一端与所述喷吐装置连接，所述第二管路的另一端与介于所述化学品瓶和所述第一排泡装置之间的第一管路连通；喷头腔室、第二排泡装置、第二压力泵，以及第二过滤器，顺序设置在所述第二管路上。本发明光刻化学品循环系统中光刻化学品未长时间接触空气，不会产生结晶微粒，无需设置无效喷吐造成浪费；另一方面，所述第二排泡装置可用于排出第一管路及第二管路中的气泡，整个排泡过程中不会造成光刻化学品浪费，从而降低生产成本。

Description

光刻化学品循环系统及其方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种光刻化学品循环系统及其方法。

背景技术

在半导体制造产业中，传统的化学品使用系统所使用的光刻化学品不仅价格昂贵，并且制造过程中浪费量大。而所述浪费对于所述传统的光刻化学品使用系统而言又是合理存在。所述浪费主要包括：

第一类浪费由所述机台设置造成；光刻化学品包括光刻胶、抗反材料，以及填充材料等，在传统的使用过程中，所有的光刻化学品均经过喷头喷吐到所述晶圆上进行生产。当所述喷涂未喷涂光化学品时，则长时间裸露在空气中，并易于产生结晶微粒，再次喷吐到所述晶圆上势必影响产品的品质。为克服所述缺陷，本领域通常的解决方法是增加喷涂，具体包括，第一、在未生产产品时继续喷吐，一般设置为1次/1h，计量为1.5～6ml；第二、在每批产品生产前喷吐一次，计量为1.5～6ml，平均每个机台每小时生产5批以上产品。而上述喷吐的光刻化学品直接排入废液管路，不可再利用。

第二类是光刻化学品液体偶尔会因管路气压原因而在排泡装置后的管路中出现气泡，使用者会进行排泡处理，直至管路中无气泡为止，而在排泡过程中也将一定量的光刻化学品直接排入废液管路，不可再利用。

明显地，传统的光刻化学品使用系统已不能有效的满足工业生产之需，寻求一种减少光刻化学品浪费，降低生产成本的光刻化学品使用系统已成为本领域亟待解决的问题之一。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种光刻化学品循环系统及其方法。

发明内容

本发明是针对现有技术中，传统的光刻化学品使用系统已不能有效的满足工业生产之需，浪费性较大等缺陷提供一种光刻化学品循环系统。

本发明的又一目的是针对传统的光刻化学品使用系统已不能有效的满足工业生产之需，浪费性较大等缺陷提供一种光刻化学品循环系统的循环方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种光刻化学品循环系统，所述光刻化学品循环系统包括：化学品瓶，所述化学品瓶用于为所述光刻化学品循环系统提供所述光刻化学品；第一管路，所述第一管路的一端与所述化学品瓶连通，并用于所述光刻化学品进料传输；第一排泡装置，所述第一排泡装置紧邻所述化学品瓶，并设置在所述第一管路上；第一压力泵，所述第一压力泵设置在所述第一排泡装置之异于所述化学品瓶一侧的第一管路上；第一过滤器，所述第一过滤器设置在所述第一压力泵之异于所述第一排泡装置一侧的第一管路上；喷吐装置，所述喷吐装置设置在所述第一过滤器之异于所述第一压力泵一侧，并位于所述第一管路之异于所述化学品瓶的另一端；第二管路，所述第二管路用于所述光刻化学品循环系统中的光刻化学品循环，所述第二管路的一端与所述喷吐装置连接，所述第二管路的另一端与介于所述化学品瓶和所述第一排泡装置之间的第一管路连通；喷头腔室，所述喷头腔室设置在所述第二管路的一端，并与所述喷吐装置紧密相连；第二排泡装置，所述第二排泡装置紧邻所述喷头腔室，并设置在所述第二管路上；第二压力泵，所述第二压力泵设置在所述第二排泡装置之异于所述喷头腔室一侧的第二管路上；以及第二过滤器，所述第二过滤器设置在所述第二压力泵之异于所述第二排泡装置一侧的第二管路上，并介于所述化学品瓶和所述第一排泡装置之间的第一管路与所述第二压力泵之间。

可选地，所述第二过滤器的孔径根据所述光刻化学品的种类进行设置。

为实现本发明之又一目的，本发明提供一种光刻化学品循环系统的循环方法，所述方法包括：

执行步骤S1：在未生产时，所述喷吐装置设置在所述喷头腔室内，并形成密闭空间，且所述化学品循环系统处于循环状态；

执行步骤S2：在开始生产时，所述第一压力泵和所述第二压力泵均停止工作，所述喷吐装置脱离所述喷头腔室，并移动至所述半导体晶圆处；

执行步骤S3：所述第一压力泵开始工作，并促使所述喷吐装置向所述半导体晶圆上喷吐光刻化学品；

执行步骤S4：喷吐装置返回所述喷头腔室，所述第一压力泵和所述第二压力泵开始工作，维持所述光刻化学品循环。

可选地，所述光刻化学品的循环过程中，采用第一压力泵提供循环压力。

可选地，所述光刻化学品的循环过程中同时采用第二压力泵增加循环压力。

可选地，所述光刻化学品为光刻工艺中所使用的G线(G-line)、I线(I-line)、KrF、ArF光刻胶、抗反材料，以及填充材料中的其中之一。

可选地，所述光刻化学品循环系统适于5英寸、6英寸、8英寸、12英寸的硅片制造设备。

综上所述，本发明所述光刻化学品循环系统中光刻化学品未长时间接触外界空气，不会产生结晶微粒，无需设置无效喷吐造成浪费；另一方面，所述第二排泡装置可用于排出位于所述第一排泡装置和所述第二排泡装置之间的第一管路以及第二管路中的气泡，整个排泡过程中不会造成光刻化学品浪费，从而降低生产成本。

附图说明

图1所示为本发明光刻化学品循环系统未工作时的结构示意图；

图2所示为本发明光刻化学品循环系统工作时的结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1，图1所示为本发明光刻化学品循环系统未工作时的结构示意图。所述光刻化学品循环系统1包括化学品瓶11，所述化学品瓶11用于为所述光刻化学品循环系统1提供所述光刻化学品，所述光刻化学品包括但不限于光刻工艺中所使用的G线(G-line)、I线(I-line)、KrF、ArF光刻胶、抗反材料，以及填充材料中的其中之一；第一管路12，所述第一管路12的一端与所述化学品瓶11连通，并用于所述光刻化学品进料传输；第一排泡装置13，所述第一排泡装置13紧邻所述化学品瓶11，并设置在所述第一管路12上；第一压力泵14，所述第一压力泵14设置在所述第一排泡装置13之异于所述化学品瓶11一侧的第一管路12上；第一过滤器15，所述第一过滤器15设置在所述第一压力泵14之异于所述第一排泡装置13一侧的第一管路12上；喷吐装置16，所述喷吐装置16设置在所述第一过滤器15之异于所述第一压力泵14一侧，并位于所述第一管路12之异于所述化学品瓶11的另一端；第二管路12a，所述第二管路12a用于所述光刻化学品循环系统1中的光刻化学品循环，所述第二管路12a的一端与所述喷吐装置16连接，所述第二管路12a的另一端与介于所述化学品瓶11和所述第一排泡装置13之间的第一管路12连通；喷头腔室16a，所述喷头腔室16a设置在所述第二管路12a的一端，并与所述喷吐装置16紧密相连；第二排泡装置13a，所述第二排泡装置13a紧邻所述喷头腔室16a，并设置在所述第二管路12a上；第二压力泵14a，所述第二压力泵14a设置在所述第二排泡装置13a之异于所述喷头腔室16a一侧的第二管路12a上；以及第二过滤器15a，所述第二过滤器15a设置在所述第二压力泵14a之异于所述第二排泡装置13a一侧的第二管路12a上，并介于所述化学品瓶11和所述第一排泡装置13之间的第一管路12与所述第二压力泵14a之间。

请继续参阅图1，并结合参阅图2，详述本发明所述光刻化学品循环系统的工作原理和光刻化学品的循环方法。图2所示为本发明光刻化学品循环系统工作时的结构示意图。所述光刻化学品循环系统1的光刻化学品循环方法包括以下步骤：

执行步骤S1：在未生产时，所述喷吐装置16设置在所述喷头腔室16a内，并形成密闭空间，且所述化学品循环系统1处于循环状态；

其中，所述密闭空间用以避免所述光刻化学品与空气接触或者第一管路12与第二管路12a中的压力泄露。在本发明光刻化学品的循环过程中，可仅采用第一压力泵14提供循环压力。为了更好的实施本发明，优选地，可同时采用第二压力泵14a增加循环压力，以保证所述光刻化学品循环系统正常循环所需的压力。可理解地，本领域的技术人员可根据实际需要选择第一压力泵14和第二压力泵14a的工作状态。

执行步骤S2：在开始生产时，所述第一压力泵14和所述第二压力泵14a均停止工作，所述喷吐装置16脱离所述喷头腔室16a，并移动至所述半导体晶圆2处；

执行步骤S3：所述第一压力泵14开始工作，并促使所述喷吐装置16向所述半导体晶圆2上喷吐光刻化学品；

执行步骤S4：喷吐装置16返回所述喷头腔室16a，所述第一压力泵和所述第二压力泵14a开始工作，维持所述光刻化学品循环。

显然地，所述第二排泡装置13a可用于排出位于所述第一排泡装置13和所述第二排泡装置13a之间的第一管路12以及第二管路12a中的气泡。所述第一排泡装置13可用于排出位于所述第二排泡装置13a和所述第一排泡装置13之间的第二管路12a以及第一管路12中的气泡。在所述光刻化学品循环系统1的排泡过程中，增加循环次数可以使第一管路12和第二管路12a无气泡，无需设备手动排泡。同时，所述第二过滤器15a可以过滤喷头腔室16a内产生的微粒。所述第二过滤器15a的孔径可根据所述光刻化学品的种类进行设置。所述光刻化学品循环系统1适用于各种尺寸的光刻胶涂胶设备，包括但不限于5英寸、6英寸、8英寸、12英寸、以及更加大尺寸的硅片制造设备。

本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。

Claims

1.一种光刻化学品循环系统，其特征在于，所述光刻化学品循环系统包括：

化学品瓶，所述化学品瓶用于为所述光刻化学品循环系统提供所述光刻化学品；

第一管路，所述第一管路的一端与所述化学品瓶连通，并用于所述光刻化学品进料传输；

第一排泡装置，所述第一排泡装置紧邻所述化学品瓶，并设置在所述第一管路上；

第一压力泵，所述第一压力泵设置在所述第一排泡装置之异于所述化学品瓶一侧的第一管路上；

第一过滤器，所述第一过滤器设置在所述第一压力泵之异于所述第一排泡装置一侧的第一管路上；

喷吐装置，所述喷吐装置设置在所述第一过滤器之异于所述第一压力泵一侧，并位于所述第一管路之异于所述化学品瓶的另一端；

第二管路，所述第二管路用于所述光刻化学品循环系统中的光刻化学品循环，所述第二管路的一端与所述喷吐装置连接，所述第二管路的另一端与介于所述化学品瓶和所述第一排泡装置之间的第一管路连通；

喷头腔室，所述喷头腔室设置在所述第二管路的一端，并与所述喷吐装置紧密相连；

第二排泡装置，所述第二排泡装置紧邻所述喷头腔室，并设置在所述第二管路上；

第二压力泵，所述第二压力泵设置在所述第二排泡装置之异于所述喷头腔室一侧的第二管路上；以及，

第二过滤器，所述第二过滤器设置在所述第二压力泵之异于所述第二排泡装置一侧的第二管路上，并介于所述化学品瓶和所述第一排泡装置之间的第一管路与所述第二压力泵之间。

2.如权利要求1所述的光刻化学品循环系统，其特征在于，所述第二过滤器的孔径根据所述光刻化学品的种类进行设置。

3.如权利要求1所述的光刻化学品循环系统的循环方法，其特征在于，所述方法包括：

4.如权利要求3所述的光刻化学品循环系统的循环方法，其特征在于，所述光刻化学品的循环过程中，采用第一压力泵提供循环压力。

5.如权利要求3所述的光刻化学品循环系统的循环方法，其特征在于，所述光刻化学品的循环过程中同时采用第二压力泵增加循环压力。

6.如权利要求3所述的光刻化学品循环系统的循环方法，其特征在于，所述光刻化学品为光刻工艺中所使用的G线(G-line)、I线(I-line)、KrF、ArF光刻胶、抗反材料，以及填充材料中的其中之一。

7.如权利要求3所述的光刻化学品循环系统的循环方法，其特征在于，所述光刻化学品循环系统适于5英寸、6英寸、8英寸、12英寸的硅片制造设备。