CN103984213B - 一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，包括：喷嘴主体，该喷嘴主体内部设有进液流道、均压流道以及出射流道；开有一狭缝的矩形导流板，该矩形导流板装于所述进液流道下端的法兰部，所述进液流道通过该矩形导流板的狭缝过渡到所述均压流道；带喷嘴入口的盖板，与所述喷嘴主体密封连接；及，排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其内的排气管道与所述进液流道连通。该导流板的狭缝与均压流道的导流斜面的配合实现了液体的均匀分配，使液体经过进液流道后均匀稳定流入均压流道，同时液体在均压流道稳定到一定高度，依靠液体内部静压作用液体从出射流道均匀流出，实现了显影喷涂的均匀性和稳定性。

Description

一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴

技术领域

本发明属于喷涂技术领域，具体涉及一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，其能解决传统显影喷嘴因喷嘴出口压力不均及喷嘴内部流道中液体紊流引起的喷嘴出流不均匀和不稳定问题，主要应用于芯片显影工艺以及类似工艺。

背景技术

IC制造领域，晶圆的尺寸及特征芯片的尺寸遵循着摩尔定律不断的向前发展。随着晶圆尺寸的不断扩大，芯片制作过程中各工艺的技术要求也越来越高。其中光刻工艺中显影喷嘴喷涂的均匀性对芯片的最终质量有着至关重要的影响。为实现芯片制作的较高良品率，这对光刻技术中的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或无冲击的同时也要求显影喷嘴出流的稳定性和均匀性。

传统的显影喷嘴一般由于显影喷嘴内部流道结构的设计欠合理以及液体流道内部压力不均等因素很难实现显影喷嘴出射流道出流的稳定性和均匀性。因此，对于设计符合显影技术要求的工艺喷嘴需求也就越来越迫切。

发明内容

鉴于芯片显影工艺中现有喷嘴存在因喷嘴出口压力不均及喷嘴内部流道中液体紊流引起喷嘴出流不均匀和不稳定的问题，本发明提供一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴。该显影喷嘴能够实现液体在显影喷嘴内部流道的均匀分配，均匀分配后的液体压力均衡，在流道内部无紊流，在均压流道内液体依靠静压压力作用经由出射流道均匀流出。

本发明所提供的具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，包括：

喷嘴主体 ，该喷嘴主体内部依次设有进液流道、均压流道以及出射流道，该出射流道由阵列排布的若干小孔组成，该若干小孔位于均压流道底部且贯穿喷嘴主体底面；

开有一狭缝的矩形导流板，该矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部，所述进液流道通过该矩形导流板的狭缝过渡到所述均压流道；

具有喷嘴入口的盖板，该盖板与所述喷嘴主体密封连接；以及

排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其排气管道与所述进液流道连通。

其中，所述喷嘴主体的均压流道的上口部一侧设有一导流斜面，该导流斜面的坡角（与水平面之间的夹角）在30°～60°之间。所述狭缝偏中开设在所述矩形导流板的长度上，宽度为1-3mm。所述矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部后，所述狭缝位于所述导流斜面的上方,所述进液流道通过该矩形导流板的狭缝与所述均压流道连通。

所述喷嘴主体内部的均压流道的横截面呈长圆状或矩形，深度在10～100mm之间。所述喷嘴主体内部的均压流道的底部斜面的坡角在30°～60°之间。

所述喷嘴主体的底面（所述出射流道的出口所在面）宽度在1～6mm之间，该底面侧面的斜面的坡角在30°～60°之间。

所述出射流道的小孔孔径在0.2～1.0mm之间,深径比在1～10之间。

所述排气装置内部设置排气管道，该排气管道与所述进液流道的排气孔连通。

在所述喷嘴主体内，位于所述均压流道的两侧进一步分别设置保温液循环流道；所述保温液循环流道的截面呈矩形或圆形等。

一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，包括：

喷嘴主体，该喷嘴主体内部依次设有进液流道、均压流道以及出射流道，该出射流道由阵列排布的若干小孔，该若干小孔位于所述均压流道底部；所述均压流道的上口部一侧设有一导流斜面，位于所述均压流道的两侧分别设置保温液循环流道；

矩形导流板，在该矩形导流板的长度方向上偏中开设一狭缝；该矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部，该狭缝位于所述导流斜面的上方，所述进液流道通过该狭缝过渡到所述均压流道；

具有喷嘴入口的盖板，该盖板与所述喷嘴主体密封连接；以及

排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其内的排气管道与所述进液流道连通；

其中，所述均压流道的横截面呈长圆状或矩形，深度为10～100mm；所述导流斜面的坡角为30°～60°；所述狭缝31的宽度为1-3mm。

本发明工艺喷嘴内部设有进液流道、均压流道以及出射流道，带狭缝的矩形导流板设计实现了进液流道到均压流道的过渡，同时该导流板的狭缝与均压流道上部的导流斜面的配合实现液体的均匀分配，使液体经过进液流道后均匀稳定流入均压流道，同时液体在均压流道稳定到一定高度，依靠液体内部静压作用液体从喷嘴主体底部排布式小孔出射流道均匀流出，从而提高了显影喷涂的均匀性和稳定性。

本发明通过对显影喷嘴结构的改进设计，不仅提高了喷嘴出流的稳定性和均匀性，同时保温液循环流道的设计也实现了液体在流道内部保持恒温状态。

同时本发明工艺喷嘴优化了喷嘴的结构，增强了喷嘴的结构工艺性，满足显影工艺发展的要求。

附图说明

图1为本发明工艺喷嘴实施例的机构示意图；

图2为图1实施例的喷嘴主体主视图；

图3为图1实施例的喷嘴主体剖面图；

图4为图1实施例的盖板的俯视图；

图5为图1实施例的矩形导流板的俯视图；

图6为图1实施例的排气装置的主视图。

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。

参照图1，所示工艺喷嘴实施例主要包括喷嘴主体1、盖板2、保温液循环流道、排气装置4及矩形导流板（在喷嘴主体1内，图1未示出）。

参照图2、图3，喷嘴主体1 内部依次设有进液流道17、均压流道15以及出射流道10，出射流道10由阵列排布的若干小孔，该若干小孔位于均压流道15底部且贯穿喷嘴主体1底面。该小孔孔径在0.2～1.0mm之间,深径比在1～10之间。喷嘴主体1的均压流道15的上口部一侧设有一导流斜面16，该导流斜面的坡角在30°～60°之间选择。喷嘴主体1内，位于均压流道15的两侧分别设置保温液循环流道。

喷嘴主体1上表面环绕进液流道17的上口部开密封凹槽18，该密封凹槽18中用于安装密封圈。图4所示盖板2上有喷嘴入口21，22为螺钉过孔。喷嘴主体1的密封凹槽18内安装密封圈，盖板2安装在喷嘴主体1上面，两者通过螺钉连接，通过该密封圈使喷嘴主体1与盖板2之间密封。

图5为图1实施例的矩形导流板。在矩形导流板3的长度方向上偏中开设狭缝31，狭缝31的宽度为1-3mm。

图6为图1实施例的排气装置的主视图。排气装置4内部竖直设置排气管道41。其作用是排出喷嘴流道内（进液流道17、均压流道15）的气体，避免气泡在液体内部运动所产生的扰动和压力的不均衡现象。

图5矩形导流板3安装于所述进液流道17下端的法兰部17’，并使导流板3上的狭缝31与喷嘴主体1内部均压流道17上口部的导流斜面16在均压流道15的同一侧，这样狭缝31位于所述均压流道15上口部的导流斜面16的上方，进液流道17通过矩形导流板3的狭缝31与所述均压流道15连通。图6排气装置4插接于喷嘴主体1的一端，其排气管道41与所述进液流道17的排气孔（横向设置）连通。

使用时，液体从盖板2上的喷嘴入口21流进喷嘴主体1的进液流道17，经过矩形导流板3上的狭缝13和导流斜面16均匀分配，进入均压流道15，液体在均压流道15内均压，压力均衡后的液体最终通过均压流道15下部的出射流道10均匀流出。

在喷嘴主体1内部，进液流道17的液体经过导流板3均匀分配后，消除了液体在进液流道17内部由于紊流带来的不稳定性问题，同时由于流道内外压力差的相互平衡作用，最终液体在均压流道15内稳定在一定高度位置，液体依靠内部静压作用经出射流道10流出。静压压力的作用实现了液体流出的均匀性和稳定性，从而实现液体喷涂的均匀性与稳定性。

喷嘴主体1内部均压流道15高度在10mm～100mm之间选择，以保证液体有足够的静压实现液体出流。

喷嘴主体1的底面（指所述出射流道10的出口所在面）宽度为1～6mm，该底面两侧的斜面11的坡角在30°～60°之间，该坡角的存在避免了液体在出射流道10表面流出时的凝聚现象。

图2、图3中保温液循环流道是如下设置的，喷嘴主体1两侧分别开有型腔14，该两个型腔的通过管道相连，在该两个型腔外侧的安装位13安装密封挡板19形成保温液循环流道，保温液循环流道的存在实现了喷嘴内部流道液体的恒温状态。型腔14的截面可以呈矩形或圆形等。

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)

1.一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，其特征在于，包括：

喷嘴主体 ，该喷嘴主体内部依次设有进液流道、均压流道以及出射流道，该出射流道由阵列排布的若干小孔，该若干小孔位于该均压流道底部；

开有狭缝的矩形导流板，该矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部，所述进液流道通过该导流板的狭缝与所述均压流道上部的导流斜面的配合过渡到所述均压流道；

具有喷嘴入口的盖板，该盖板与所述喷嘴主体密封连接；以及

排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其内的排气管道与所述进液流道连通。

2.根据权利要求1所述的显影喷嘴，其特征在于，所述喷嘴主体的均压流道的上口部一侧设有一导流斜面，所述矩形导流板的狭缝位于所述导流斜面的上方。

3.根据权利要求2所述的显影喷嘴，其特征在于，所述狭缝的宽度为1-3mm，所述导流斜面的坡角在30°～60°之间。

4.根据权利要求1所述的显影喷嘴，其特征在于，所述喷嘴主体与所述盖板通过螺纹连接，所述喷嘴主体上表面环绕所述进液流道设密封凹槽，该密封凹槽中安装有密封圈。

5.根据权利要求1或2所述的显影喷嘴，其特征在于，所述喷嘴主体内部的均压流道的横截面呈长圆状或矩形，深度在10～100mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的显影喷嘴，其特征在于，所述喷嘴主体内部的均压流道的底部斜面的坡角在30°～60°之间；所述出射流道的小孔孔径在0.2～1.0mm之间,深径比在1～10之间。

7.根据权利要求1或2所述的显影喷嘴，其特征在于，所述喷嘴主体的底面宽度为1～6mm，该底面侧面的斜面的坡角在30°～60°之间。

8.根据权利要求1所述的显影喷嘴，其特征在于，在所述喷嘴主体内，位于所述均压流道的两侧分别设置保温液循环流道。

9.根据权利要求1所述的显影喷嘴，其特征在于，所述排气装置内部设置排气管道，该排气管道与所述进液流道的排气孔连通。

10.具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，其特征在于，包括：

喷嘴主体，该喷嘴主体内部依次设有进液流道、均压流道以及出射流道，该出射流道由阵列排布的若干小孔，该若干小孔位于所述均压流道底部；所述均压流道的上口部一侧设有一导流斜面，位于所述均压流道的两侧分别设置保温液循环流道；

矩形导流板，在该矩形导流板的长度方向上偏中开设一狭缝；该矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部，该狭缝位于所述导流斜面的上方，所述进液流道通过该狭缝与所述导流斜面的配合过渡到所述均压流道；

具有喷嘴入口的盖板，该盖板与所述喷嘴主体密封连接；以及

排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其内的排气管道与所述进液流道连通；

其中，所述均压流道的横截面呈长圆状或矩形，深度为10～100mm；所述导流斜面的坡角为30°～60°；所述狭缝的宽度为1-3mm。