CN106325008B - 一种瀑布式显影喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明属于化学药液喷洒工艺技术领域，具体地说是一种瀑布式显影喷嘴。包括分液管道、缓冲槽及瀑布成型柱，其中缓冲槽的一端设有开口，所述瀑布成型柱设置于缓冲槽的开口处、并与缓冲槽抵接，所述瀑布成型柱的高度低于缓冲槽的高度，所述分液管道的一端插设于缓冲槽内，另一端与设置于缓冲槽外部的显影液压力供应装置连接，所述显影液压力供应装置将显影液通过分液管道输送至缓冲槽内，当缓冲槽内的显影液液面高度高于瀑布成型柱的高度时，显影液沿瀑布成型柱的外表面流出。本发明药液供应流量大而喷洒冲击力小，显影液布满晶片时间短，药液喷洒连续，喷嘴可以方便清洗，吹干。

Description

一种瀑布式显影喷嘴

技术领域

本发明属于化学药液喷洒工艺技术领域，具体地说是一种瀑布式显影喷嘴。

背景技术

现今半导体芯片制造工艺还以微影光刻工艺为主，即形成细小线路的方法还是通过匀胶、曝光、显影工序，形成微小图形后，进行刻蚀或电镀等工序，用以形成细小的金属电路。

显影是微电子芯片制造光刻工序必须的工艺步骤，随着集成电路线宽越来越小，芯片制造工艺的进步，线宽越来越小，光刻胶越来越薄，显影工艺窗口越来越小，即要求喷洒显影液并布满晶片表面的时间越短约好。因膜变薄和线宽变小，即喷洒显影液对光刻胶膜的冲击也要求尽量的小。由于要求布满时间短，就要求喷洒显影液流量要大，流量大喷嘴孔径就要大，过大回吸不好，会有余滴，流量大也会带来冲击力大的不良影响，这就需要流量大，冲击小，回吸好无余滴的显影喷嘴。显影过程中，由于显影液和光刻胶反应会产生污物，污物一般漂浮于显影液表面，近距离喷洒显影液时污物不可避免的会沾污喷嘴，造成二次污染晶片，产生显影不洁净的不良显影结果，故要求显影喷嘴可方便清洁，杜绝二次污染晶片。

显影工艺的步骤是先将显影液均匀喷洒到晶片表面，在等待合适的反应时间后，再用去离子水冲洗晶片表面，将反应物清除干净，高速甩干晶片后结束显影工艺步骤。

显影喷嘴是负责将显影液均匀覆盖到晶片表面的重要部件，显影液一般经过压力装置压出，通过开闭回吸阀门控制。显影液喷嘴有很多种，有单柱状喷嘴，多柱状喷嘴，扇形喷嘴，雾化喷嘴，排状细孔喷嘴等，其中能够一次覆盖晶圆直径的喷嘴仅也有排状细孔喷嘴一种。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种瀑布式显影喷嘴。该瀑布式显影喷嘴能快速在晶片表面布满显影液、并大大降低了显影液喷洒冲击力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种瀑布式显影喷嘴，包括分液管道、缓冲槽及瀑布成型柱，其中缓冲槽的一端设有开口，所述瀑布成型柱设置于缓冲槽的开口处、并与缓冲槽抵接，所述瀑布成型柱的高度低于缓冲槽的高度，所述分液管道的一端插设于缓冲槽内，另一端与设置于缓冲槽外部的显影液压力供应装置连接，所述显影液压力供应装置将显影液通过分液管道输送至缓冲槽内，当缓冲槽内的显影液液面高度高出瀑布成型柱的顶端后，显影液沿瀑布成型柱的外表面连续流出。

所述瀑布成型柱的位于外侧的表面为斜面，显影液由该斜面瀑布式的连续流出。

所述瀑布成型柱的纵剖面为三角形、并位于内侧下方的一角与缓冲槽压紧，以形成缓冲槽承载显影液的空间。所述分液管道上设有开闭回吸阀。

所述瀑布式显影喷嘴进一步包括设置于所述缓冲槽外侧的驱动机构，所述驱动机构与瀑布成型柱连接、并驱动瀑布成型柱贴合或远离缓冲槽。所述驱动机构为电动推杆或气动推杆。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明药液供应流量大而喷洒冲击力小，保证显影液最快速度铺满晶片，显影液布满晶片时间短，药液喷洒连续，喷嘴可以方便清洗，吹干。典型应用是在细线宽工艺的显影步骤，及薄胶膜的显影工艺步骤。

2.本发明由于显影液先流到缓冲槽中，靠压力供应的显影液冲击力完全被消除。由于有缓冲槽，保证各点显影液流量均等，以及因为喷嘴具有开闭动作，可以保证显影液喷洒后可以非常迅速的清洁干净，等待下次使用。

3.本发明具有结构简单，制作简单，成本低，自动清除气泡，避免余滴影响，容易清洁清洗等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中瀑布成型柱和缓冲槽分离的状态示意图。

其中：1、分液管道，2、缓冲槽，3、瀑布成型柱，4、驱动机构，5、清洗装置，6、吹干装置，7、显影液，8、开闭回吸阀，9、显影液压力供应装置，10、晶片。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明包括分液管道1、缓冲槽2及瀑布成型柱3，其中缓冲槽2的一端设有开口，所述瀑布成型柱3设置于缓冲槽2的开口处、并与缓冲槽2抵接，所述瀑布成型柱3的高度低于缓冲槽2的高度，所述分液管道1的一端插设于缓冲槽2内，另一端与设置于缓冲槽2外部的显影液压力供应装置9连接，所述分液管道1上设有开闭回吸阀8。所述显影液压力供应装置9将显影液7通过分液管道1输送至缓冲槽2内，当缓冲槽2内的显影液液面高度高出瀑布成型柱3的顶端后，显影液依靠重力沿瀑布成型柱3的外表面流出。

所述瀑布成型柱3的位于外侧的表面为斜面，显影液由该斜面瀑布式的连续流出。

所述瀑布成型柱3的纵剖面为三角形、并位于内侧下方的一角与缓冲槽2压紧，以形成缓冲槽2承载显影液的空间。所述缓冲槽2用于承载显影液，并减缓显影液从管道喷出后的冲击力，及让显影液中气泡浮起，气泡置于大气中会很快破裂，有效的减少气泡对显影工艺的影响。瀑布成型柱3是为了让显影液从缓冲槽2内溢出后以最小的冲击力流到晶片10的表面，并且瀑布成型柱3的形状可以保证显影液在瀑布成型柱3的侧面流动过程中是连续的。

所述瀑布式显影喷嘴进一步包括设置于缓冲槽2外侧的驱动机构4，所述驱动机构4与瀑布成型柱3连接、并驱动瀑布成型柱3贴合或远离缓冲槽2。所述驱动机构4为电动推杆或气动推杆，驱动机构4是为了控制瀑布成型柱3的移动，将缓冲槽2中显影液放掉，漏出单独的瀑布成型柱3，以利于清洁，如图2所示。

本发明的工作过程是：

当需要喷洒显影液时，瀑布式显影喷嘴会先移动到晶片10远端的边缘外侧，打开分液管道1上的开闭回吸阀8，显影液就会在显影液压力供应装置9的压力的作用下由供应管道供应到分液管道1内，分液管道1将显影液分流到缓冲槽2中，缓冲槽2中的显影液7逐渐增多，液面变高，液面逐渐高出瀑布成型柱3的最高点，显影液由于重力作用溢出缓冲槽2，沿着瀑布成型柱3的外表面流下，瀑布式显影喷嘴向晶片10方向移动，显影液7流到晶片10表面，随着瀑布式显影喷嘴的移动，持续供应的显影液就会很快的布满整个晶片10表面，当瀑布式显影喷嘴移动到晶片近端边缘一侧外后，关闭显影液的开闭回吸阀8，驱动装置4驱动瀑布成型柱3移动，放掉缓冲槽2中的显影液，完成显影液喷洒过程。瀑布式显影喷嘴继续移动到清洗装置5中，驱动机构驱动瀑布成型柱3和缓冲槽2分离，清洗装置5对瀑布成型柱3进行冲洗清洁，清洁结束后吹干装置6将瀑布成型柱3吹干，驱动机构4驱动瀑布成型柱3和缓冲槽2贴合，待下一次的显影工艺步骤。

Claims (5)

1.一种瀑布式显影喷嘴，其特征在于，包括分液管道(1)、缓冲槽(2)及瀑布成型柱(3)，其中缓冲槽(2)的一端设有开口，所述瀑布成型柱(3)设置于缓冲槽(2)的开口处、并与缓冲槽(2)抵接，所述瀑布成型柱(3)的高度低于缓冲槽(2)的高度，所述分液管道(1)的一端插设于缓冲槽(2)内，另一端与设置于缓冲槽(2)外部的显影液压力供应装置(9)连接，所述显影液压力供应装置(9)将显影液(7)通过分液管道(1)输送至缓冲槽(2)内，当缓冲槽(2)内的显影液液面高度高出瀑布成型柱(3)的顶端后，显影液沿瀑布成型柱(3)的外表面连续流出；

所述瀑布式显影喷嘴进一步包括设置于所述缓冲槽(2)外侧的驱动机构(4)，所述驱动机构(4)与瀑布成型柱(3)连接、并驱动瀑布成型柱(3)贴合或远离缓冲槽(2)。

2.按权利要求1所述的瀑布式显影喷嘴，其特征在于，所述瀑布成型柱(3)的位于外侧的表面为斜面，显影液由该斜面瀑布式的连续流出。

3.按权利要求2所述的瀑布式显影喷嘴，其特征在于，所述瀑布成型柱(3)的纵剖面为三角形、并位于内侧下方的一角与缓冲槽(2)压紧，以形成缓冲槽(2)承载显影液的空间。

4.按权利要求1所述的瀑布式显影喷嘴，其特征在于，所述分液管道(1)上设有开闭回吸阀(8)。

5.按权利要求1所述的瀑布式显影喷嘴，其特征在于，所述驱动机构(4)为电动推杆或气动推杆。