CN103698986A - 一种尖嘴狭缝式出流结构工艺喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种尖嘴狭缝式出流结构工艺喷嘴，包括喷嘴主体、喷嘴底板和挡板，喷嘴底板安装于喷嘴主体，喷嘴主体的法兰凸台与喷嘴底板的第一凹槽相配合；挡板安装于喷嘴底板，挡板的凸台与喷嘴底板的第二凹槽配合，喷嘴底板的挡流板与凸台之间形成狭缝流道，挡流板底端的锐角倒角结构与凸台下端的挡板倒角结构形成尖嘴喷涂结构。本发明工艺喷嘴能够用于集成电路芯片显影工艺中显影液的输出，通过对工艺喷嘴的整体设计形成具有尖嘴喷涂结构的出射狭缝流道，实现有效、均匀喷涂，解决了现有显影喷嘴喷涂不均匀以及液体出射压力过大对喷涂表面产生过大冲击的难题，满足显影工艺发展的要求。

Description

一种尖嘴狭缝式出流结构工艺喷嘴

技术领域

本发明涉及喷涂技术，具体是一种尖嘴狭缝式出流结构工艺喷嘴，它能够应用于芯片显影工艺等使用喷涂技术的工艺中。

背景技术

[0002] 在半导体行业，推动半导体产业链快速发展有两大“轮子”，其中一大轮子是芯片特征尺寸不断缩小，近些年已从1μm到0.5μm、0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.13μm、100nm、90nm、70nm、50nm，同时当前技术正从50nm到30nm、22nm、16nm、14nm进发；另外一大推动半导体产业链快速发展的轮子是晶圆尺寸的不断扩大，已从100mm扩展到125mm、150mm、200mm、300mm、350mm。而无论是芯片特征尺寸的缩小抑或是晶圆尺寸的不断扩大，这都对光刻技术中的现有显影设备提出了很大的挑战。对于显影喷涂，在保证液体对喷涂表面低冲击的同时也要求显影喷嘴出流面无液体聚集，以实现均匀有效喷涂。

传统的显影喷嘴一般由于液体出流表面结构的不合理设计以及液体本身的表面张力影响而在显影喷嘴中有较多液体聚集在显影出流面，影响显影喷涂的均匀性和有效性。因此，对于设计符合现有显影技术要求的工艺喷嘴需求也就越来越迫切。

发明内容

鉴于现有芯片显影工艺喷嘴存在喷涂不均匀以及液体出流面常有液滴聚集的问题，本发明提供了一种尖嘴狭缝式出流结构工艺喷嘴，通过对工艺喷嘴结构的合理设计，能够实现液体的均匀涂覆同时无多余液体在出流表面聚集，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种工艺喷嘴，包括：喷嘴主体，包括位于所述喷嘴主体一侧的输入口、设于所述喷嘴主体另一侧的法兰凸台和由所述法兰凸台顶面向内凹陷形成的主体流道，所述主体流道与所述输入口相连通；喷嘴底板，包括分别设于所述喷嘴底板两侧的第一凹槽、第二凹槽，以及排布于所述第一凹槽底部的若干小孔，所述第二凹槽底部形成挡流板，所述小孔贯穿所述第一凹槽底面至所述第二凹槽底面，所述挡流板自由端设有锐角倒角结构；挡板，包括一凸台，所述凸台下端设有锐角的挡板倒角结构；

所述喷嘴底板安装于所述喷嘴主体，所述法兰凸台与所述第一凹槽相配合；所述挡板安装于所述喷嘴底板，所述凸台与所述第二凹槽配合，所述挡流板与所述凸台之间形成狭缝流道，所述挡流板底端的锐角倒角结构与所述凸台下端的挡板倒角结构形成尖嘴喷涂结构。

进一步地，所述狭缝流道的宽度为0.3-1.2mm。

进一步地，所述挡流板和所述凸台伸出所述喷嘴主体下侧面的长度相等。

进一步地，所述挡流板和所述凸台伸出所述喷嘴主体下侧面的长度为1-5mm。

进一步地，所述小孔呈直线型排布，所述小孔距离所述喷嘴主体下侧面为2-10mm。

进一步地，所述挡流板的锐角倒角结构的倒角角度为10度-45度。

进一步地，所述凸台的挡板倒角结构的倒角角度不为10度-45度。

进一步地，所述法兰凸台的侧面与所述第一凹槽的槽侧面过盈配合。

进一步地，构成所述狭缝流道的所述挡流板的表面和所述凸台的顶面经过液体亲附性增强处理。

进一步地，所述液体亲附性增强处理方法为等离子轰击处理。

本发明工艺喷嘴能够用于集成电路芯片显影工艺中显影液的输出，通过对工艺喷嘴的整体设计，形成具有尖嘴喷涂结构的出射狭缝流道，液体出射距离减小，保证无液体在出射面聚集，从而实现有效、均匀喷涂，解决了现有显影喷嘴喷涂不均匀以及液体出射压力过大对喷涂表面产生过大冲击的难题。

同时本发明优化了显影工艺中工艺喷嘴的结构，满足显影工艺发展的要求。

附图说明

图1为本发明工艺喷嘴的实施例1的结构示意图；

图2为图1所示实施例中喷嘴主体的主视图；

图3为图2所示喷嘴主体的截面图；

图4为图1所示实施例中喷嘴底板的主视图；

图5为图4所示喷嘴底板的截面图；

图6为图1所示实施例中挡板的截面图。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明做详细描述。

参照图1-6，所示为本发明用于芯片显影工艺的工艺喷嘴实施例1，该工艺喷嘴包括喷嘴主体1、喷嘴底板2和挡板3。

喷嘴主体1呈条形板状，喷嘴主体1包括输入口11、法兰凸台12和主体流道13。

输入口11用于显影液等液体输入工艺喷嘴中，该输入口11位于喷嘴主体1一侧的中心处。法兰凸台12位于喷嘴主体1的另一侧，法兰凸台12的顶面向内凹陷形成主体流道13，该主体流道13呈长方体形，其截面形状与法兰凸台12截面形状相似。主体流道13与输入口11相连通，输入口11与主体流道13的中心处相对。为了便于输入口11连接液体输出端，该输入口11采用内螺纹结构。

喷嘴底板2呈条形板状，包括第一凹槽21、第二凹槽22、小孔23和挡流板24。第一凹槽21和第二凹槽22分别设于喷嘴底板2的两侧，且部分相对。小孔23有若干个，呈直线型的均匀排布于第一凹槽21的底部，小孔23贯穿第一凹槽21的底面至第二凹槽22的底面，即小孔23贯穿喷嘴底板2，小孔23的孔径范围为0.3-1mm，间距为0.8-2mm。第二凹槽22的底部形成挡流板24，挡流板24的自由端设置锐角倒角结构241，该锐角倒角结构241的角度（即其轮廓线在其平行面投影所形成的角度）在10-45°之间，可以选择10°、15°、30°、45°等等。

挡板3呈条形板状，在该挡板3上设置一凸台31，凸台31的下端设有锐角的挡板倒角结构311，该挡板倒角结构311的角度（即其轮廓线在其平行面投影所形成的角度）在10-45°之间，可以选择10°、15°、30°、45°等等。

喷嘴底板2安装于喷嘴主体1上，法兰凸台12与第一凹槽21相配合，为了保证喷嘴主体1与喷嘴底板2之间的密封性，法兰凸台12的环形侧面与第一凹槽21的槽侧面过盈配合。挡板3安装于喷嘴底板2上，凸台31与第二凹槽22相配合，挡流板24与凸台31之间具有一定间隙，形成狭缝流道4，挡流板24的锐角倒角结构241与凸台31下端的挡板倒角结构311形成尖嘴喷涂结构。其中，狭缝流道的宽度为0.3-1.2mm。

该工艺喷嘴装配后，形成输入口11-主体流道13-小孔23-狭缝流道4-尖嘴喷涂结构的液体出流途径。挡流板24和凸台31伸出喷嘴主体1下侧面14的长度能够是1-5mm，例如5mm、3mm、1mm等等，从而使出流液体经过尖嘴喷涂结构流出后，不会聚集在出流表面，实现均匀有效喷涂。小孔23与喷嘴主体1下侧面14的距离在2-10mm之间，例如2mm、4mm、6mm、7mm、10mm等等。液体由小孔23射在凸台31顶面流下距离较短，容易在挡板表面形成均匀的水幕而实现喷涂的均匀性，液体由小孔射在凸台31顶面后流下，减缓了流体的压力，最终液体喷涂到待喷涂表面的冲击力也大大降低。

为了取得更好的喷涂效果，形成狭缝流道的挡流板24的表面和凸台31的顶面进行液体亲复兴增强处理，例如等离子轰击处理等，能够实现液体与狭缝流道表面更好的亲附性，从而进一步提高出流液体的均匀性。

为了保证喷嘴主体1、喷嘴底板2和挡板3装配的密封性，在装配后采用粘性胶进行密封。

以上通过具体实施例对本发明做了详细的说明，这些具体的描述不能认为本发明仅仅限于这些实施例的内容。本领域技术人员根据本发明构思、这些描述并结合本领域公知常识做出的任何改进、等同替代方案，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种尖嘴狭缝式出流结构工艺喷嘴，其特征在于，包括：

喷嘴主体，包括位于所述喷嘴主体一侧的输入口、设于所述喷嘴主体另一侧的法兰凸台和由所述法兰凸台顶面向内凹陷形成的主体流道，所述主体流道与所述输入口相连通；

喷嘴底板，包括分别设于所述喷嘴底板两侧的第一凹槽、第二凹槽，以及排布于所述第一凹槽底部的若干小孔，所述第二凹槽底部形成挡流板，所述小孔贯穿所述第一凹槽底面至所述第二凹槽底面，所述挡流板自由端设有锐角倒角结构；

挡板，包括一凸台，所述凸台下端设有锐角的挡板倒角结构；

所述喷嘴底板安装于所述喷嘴主体，所述法兰凸台与所述第一凹槽相配合；所述挡板安装于所述喷嘴底板，所述凸台与所述第二凹槽配合，所述挡流板与所述凸台之间形成狭缝流道，所述挡流板底端的锐角倒角结构与所述凸台下端的挡板倒角结构形成尖嘴喷涂结构。

2.根据权利要求1所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述狭缝流道的宽度为0.3-1.2mm。

3.根据权利要求1所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述挡流板和所述凸台伸出所述喷嘴主体下侧面的长度相等。

4.根据权利要求3所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述挡流板和所述凸台伸出所述喷嘴主体下侧面的长度为1-5mm。

5.根据权利要求1或4所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述小孔呈直线型排布，所述小孔距离所述喷嘴主体下侧面为2-10mm。

6.根据权利要求1所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述挡流板的锐角倒角结构的倒角角度为10度-45度。

7.根据权利要求1或6所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述凸台的挡板倒角结构的倒角角度为10度-45度。

8.根据权利要求1所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述法兰凸台的侧面与所述第一凹槽的槽侧面过盈配合。

9.根据权利要求1所述的工艺喷嘴，其特征在于，构成所述狭缝流道的所述挡流板的表面和所述凸台的顶面经过液体亲附性增强处理。

10.根据权利要求9所述的工艺喷嘴，其特征在于，所述液体亲附性增强处理方法为等离子轰击处理。

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