CN104979238A - 一种track机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种匀胶单元的工艺腔体，具体地说是一种TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，包括上工艺腔体、中工艺腔体及下工艺腔体，所述上工艺腔体和中工艺腔体分别与下工艺腔体配合，形成一个整体，所述上工艺腔体的内侧表面设有防回溅槽和涂覆亲水层。所述防回溅槽包括沿上工艺腔体的内表面从上至下依次朝上凹的上部防回溅槽和下部防回溅槽，晶圆位于上部防回溅槽的最下缘和下部防回溅槽的最下缘之间。本发明有效地防止光刻胶与CUP碰撞时的回溅，通过改变CUP内壁的亲水与疏水特性减少光刻胶在CUP内壁的粘连，可有效地改善匀胶单元的性能。

Description

一种TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体

技术领域

本发明涉及一种匀胶单元的工艺腔体，具体地说是一种TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，应用于半导体设备TRACK机台内的匀胶单元。

背景技术

TRACK是半导体制造领域中光刻工艺的核心设备之一，内部的匀胶单元是其重要的功能单元。在匀胶单元内，工艺腔体(又称CUP)是核心部件，直接影响匀胶工艺的效果。TRACK在进行匀胶过程中，大部分被滴在晶圆表面的光刻胶会在晶圆高速旋转过程中会由于离心力的作用脱离晶圆，被甩到CUP中。光刻胶脱离晶圆后会与CUP内壁相互碰撞，碰撞后光刻胶液滴会发生破碎，散落成更为细小的液滴。如何控制碰撞后细小液滴的飞溅是一个需要解决好的问题。长期工作后会出现光刻胶粘附于CUP内壁的现象，必须对其进行及时清理，否则会造成颗粒超标等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体。该工艺腔体解决在匀胶过程中胶滴与工艺腔体(又称CUP)碰撞后的反溅问题，通过特殊的表面处理来解决光刻胶粘附于CUP内壁的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，包括上工艺腔体、中工艺腔体及下工艺腔体，所述上工艺腔体和中工艺腔体分别与下工艺腔体配合，形成一个整体，所述上工艺腔体的上工艺腔体内表面上设有防回溅槽。

所述防回溅槽包括沿上工艺腔体内表面从上至下依次朝上凹的上部防回溅槽和下部防回溅槽，晶圆位于上部防回溅槽下缘和下部防回溅槽下缘之间。所述上部防回溅槽的上部防回溅槽内侧面为向内倾斜的斜面。

所述上工艺腔体的上工艺腔体内表面、中工艺腔体的中工艺腔体外侧面、下工艺腔体的下工艺腔体内表面及上工艺腔体与下工艺腔体的配合面上均涂覆有亲水涂层。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明的回溅槽结构可有效地抑制光刻胶的回溅，改善匀胶效果，减少晶圆表面的匀胶缺陷，如针孔。

2.由于光刻胶多为具有殊水性，本发明在CUP内表面涂有亲水涂层后可有效避免光刻胶在CUP内壁的粘附，减少CUP内的颗粒数量，降低CUP清洗的频率；因此有利于降低晶圆表缺陷、提高TRACK设备的产能。

3.本发明从光刻胶滴与CUP的作用机理出发，通过新颖的结构设计有效地防止光刻胶与CUP碰撞时的回溅，通过改变CUP内壁的亲水与疏水特性减少光刻胶在CUP内壁的粘连。本发明可有效地改善匀胶单元的性能。

附图说明

图1本发明的立体示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图3中I处放大图；

图5为图3中II处放大图；

图6为本发明中光刻胶与CUP的内壁碰撞位置示意图。

其中：1为晶圆，2为上工艺腔体，3为中工艺腔体，4为下工艺腔体，5为防回溅槽，6为上部防回溅槽下缘，7为晶圆上表面，8为下部防回溅槽下缘，9为上部防回溅槽内侧面，10为上工艺腔体内表面，11为中工艺腔体外侧面，12为上工艺腔体与下工艺腔体的配合面，13为下工艺腔体内表面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1-3所示，本发明包括上工艺腔体2、中工艺腔体3及下工艺腔体4，所述上工艺腔体2和中工艺腔体3分别与下工艺腔体4配合，形成一个整体。所述上工艺腔体2的上工艺腔体内表面10上设有防回溅槽5和涂覆亲水层。

如图4所示，所述防回溅槽5包括上部防回溅槽和下部防回溅槽，所述上部防回溅槽和下部防回溅槽为沿上工艺腔体2的上工艺腔体内表面10从上至下依次朝上凹的凹槽，晶圆1位于上部防回溅槽下缘6和下部防回溅槽下缘8之间。所述上部防回溅槽的上部防回溅槽内侧面9为向内倾斜的斜面，目的是防止在上部防回溅槽背部产生较大的涡流。

如图5所示，所述上工艺腔体2的上工艺腔体内表面10、中工艺腔体3的中工艺腔体外侧面11、下工艺腔体4的下工艺腔体内表面13及上工艺腔体与下工艺腔体的配合面12上均涂覆有亲水涂层，所述亲水涂层是指对水具有亲水性的表层，并且对于疏水性的材料不易粘附其上，例如：水溶性丙烯酸树脂。

本发明的工作原理是：

晶圆在高速旋转过程中，晶圆不可避免地会发生微幅振动，特别是晶片边缘处。晶圆边缘的微幅振动会引起光刻胶液滴飞溅的不确定性，正常情况下，光刻胶与CUP的碰撞点分为两种情况，高于晶圆上表面7和低于晶圆上表面7，如图6所示。因此，在上工艺腔体2的内表面设置了两个防回溅槽，即上部防回溅槽和下部防回溅槽，晶圆1位于上部防回溅槽下缘6和下部防回溅槽下缘8之间。当碰撞点低于晶圆上表面7时，下部防回溅槽会阻挡回溅的液滴；当碰撞点高于晶圆上表面7时，上部防回溅槽会阻挡回溅的液滴。

在TRACK实际生产运行过程中，CUP需要经常清理；最主要的原因是光刻胶在CUP内表面淤积，特别是上工艺腔体内表面10以及上工艺腔体与下工艺腔体的配合面12处。严重时甚至引起上工艺腔体2与下工艺腔体4的粘连。由于光刻胶多数具有疏水性，因此将改变上工艺腔体2内表面的特性是解决该问题很好的办法。因此，本发明提出在上工艺腔体内表面10涂布亲水涂层，使得光刻胶不易于粘挂在上工艺腔体2的内壁上。减少清理频率和清理难度，减少由于光刻胶溶剂挥发后光刻胶固体颗粒的数量。

Claims (4)

1.一种TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，其特征在于：包括上工艺腔体(2)、中工艺腔体(3)及下工艺腔体(4)，所述上工艺腔体(2)和中工艺腔体(3)分别与下工艺腔体(4)配合，形成一个整体，所述上工艺腔体(2)的上工艺腔体内表面(10)上设有防回溅槽(5)。

2.按权利要求1所述的TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，其特征在于：所述防回溅槽(5)包括沿上工艺腔体内表面(10)从上至下依次朝上凹的上部防回溅槽和下部防回溅槽，晶圆(1)位于上部防回溅槽下缘(6)和下部防回溅槽下缘(8)之间。

3.按权利要求2所述的TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，其特征在于：所述上部防回溅槽的上部防回溅槽内侧面(9)为向内倾斜的斜面。

4.按权利要求1-3任一项所述的TRACK机台匀胶单元的防回溅与防粘附型工艺腔体，其特征在于：所述上工艺腔体(2)的上工艺腔体内表面(10)、中工艺腔体(3)的中工艺腔体外侧面(11)、下工艺腔体(4)的下工艺腔体内表面(13)及上工艺腔体与下工艺腔体的配合面(12)上均涂覆有亲水涂层。