CN109343310A - 一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，包括稳定压差单元、控制单元、调压输送装置和换向阀，换向阀的第二出口管连接设置有光阻输送管。通过控制稳定压差单元，将调压输送装置内的光阻抽取至稳定压差单元内。在进行喷涂时，将光阻从稳定压差单元内挤压出去，通过设定喷涂的用量，以及调整换向阀的方向，使得光阻通过光阻输送管输送至喷涂工作台上，经过光阻输送管末端上的喷头将光阻均匀的喷涂在晶圆上，同时达到控制光阻喷头的回吸量。继而再由调压输送装置内抽取光阻，补充至稳定压差单元中。由于在输送光阻过程中压差不变，且通过过滤光阻内的气体，避免气泡的产生，提高了产品生产的效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及光阻涂布设备领域，尤其涉及一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置。
背景技术
半导体制程工艺中，晶圆的光阻涂布是不可或缺的一道工艺，而在这道工艺中容易在涂布过程中产生光阻气泡，尤其在高浓度光阻涂布过程中极易产生光阻气泡。而一旦在晶圆光阻涂布工艺中产生光阻气泡时，会产生以下的问题：一、在后续工序的蚀刻工艺中，气泡的存在会使该气泡在蚀刻后出现穿洞现象，造成蚀刻的芯片报废率较高，而且会影响后续工艺的进行，使得生产效率较低；二、在晶圆的切割道工艺中，气泡若与切割道相连会造成切割道蚀刻形状异常的问题；三、若图案中出现光阻气泡则可能造成晶圆被误蚀刻。因此光阻涂布出现的气泡越多时，越容易发生产品不合格的问题，导致产品生产效率较低的问题。
而气泡的产生的主要有两个因素：一是气体融入造成；一是压差造成的。
发明内容
为此，需要提供一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，用以解决现有光阻喷涂时气泡较多的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，包括稳定压差单元、控制单元、调压输送装置和换向阀；所述调压输送装置的输出口与换向阀的进口管连接，换向阀的第一出口与稳定压差单元管连接，换向阀的第二出口管连接设置有光阻输送管，控制单元与稳定压差单元电连接设置，调压输送装置用于输送光阻至稳定压单元中，控制单元用于调控稳定压差单元抽取或挤压光阻进行喷涂。
进一步地，所述稳定压差单元为薄膜泵，薄膜泵的电机与控制单元电连接。
进一步地，所述调压输送装置包括氮气输送管、增压罐和油罐，氮气输送管设置在增压罐的输入口上，增压管的输出口与油罐的输入口管连接设置，油罐的输出口与换向阀的进口管连接。
进一步地，所述油罐包括排泄管和手动阀，油罐设置有排泄口，排泄管的一端设置在排泄口上，手动阀设置在排泄管上。
进一步地，所述控制单元包括泵控制器、传感器、泄露传感器和用户面板，泵控制器的输出端与稳定压差单元电连接，传感器设置在增压罐与油罐之间的管路上，传感器与泵控制器的第一输入端电连接，泄露传感器与泵控制器的第二输入端电连接，用户面板与泵控制器的第三输入端电连接。
进一步地，所述控制单元还包括电源，电源与泵控制器电连接设置。
进一步地，所述传感器为流量传感器。
区别于现有技术，上述技术方案通过控制稳定压差单元，将调压输送装置内的光阻抽取至稳定压差单元内，暂时将光阻存储在稳定压差单元内。在进行喷涂时，将光阻从稳定压差单元内挤压出去，通过设定喷涂的用量，以及调整换向阀的方向，即通过精确调控抽气量使得稳定压差单元抽取适量的光阻，使得光阻通过光阻输送管输送至喷涂工作台上，经过光阻输送管末端上的喷头将光阻均匀的喷涂在晶圆上，同时达到控制光阻喷头的回吸量。继而再由调压输送装置内抽取光阻，补充至稳定压差单元中。由于在输送光阻过程中压差不变，且通过过滤光阻内的气体，避免气泡的产生，提高了产品生产的效率和质量。
附图说明
图1为具体实施方式所述的有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置的示意图。
附图标记说明：
10、稳定压差单元；
20、控制单元；201、泵控制器；202、传感器；203、泄露传感器；
204、用户面板；205、电源；
30、调压输送装置；301、氮气输送管；302、增压罐；303、油罐；
3031、排泄管；3032、手动阀；
40、换向阀；
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实施例提供一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，包括稳定压差单元10、控制单元20、调压输送装置30和换向阀40；所述调压输送装置的输出口与换向阀的进口管连接，换向阀的第一出口与稳定压差单元管连接，换向阀的第二出口管连接设置有光阻输送管401，控制单元与稳定压差单元电连接设置，调压输送装置用于输送光阻至稳定压单元中，控制单元用于调控稳定压差单元抽取或挤压光阻进行喷涂。
本实施例中通过控制稳定压差单元，将调压输送装置内的光阻抽取至稳定压差单元内，暂时将光阻存储在稳定压差单元内。在进行喷涂时，将光阻从稳定压差单元内挤压出去，通过设定喷涂的用量，以及调整换向阀的方向，即通过精确调控抽气量使得稳定压差单元抽取适量的光阻，使得光阻通过光阻输送管输送至喷涂工作台上，经过光阻输送管末端上的喷头将光阻均匀的喷涂在晶圆上，同时达到控制光阻喷头的回吸量。继而再由调压输送装置内抽取光阻，补充至稳定压差单元中。由于在输送光阻过程中压差不变，且通过过滤光阻内的气体，避免气泡的产生，提高了产品生产的效率和质量。
本实施例中所述稳定压差单元为薄膜泵，薄膜泵的电机与控制单元电连接。薄膜泵利用薄膜在对光阻进行挤压时，光阻受力均匀，不易产生压差，可以有效的改善高浓度光阻在涂层过程中产生气泡的问题。相比较现有使用波纹管泵，是通过发动机带动螺纹推杆挤压光阻的往复式运动，使得光阻在波纹管泵中容易产生压差，因此当光阻喷涂在晶圆表面时，容易产生气泡。使用薄膜泵可以有效的改善在对光阻挤压时产生压差的问题，进而提高涂布的质量。
本实施例中所述调压输送装置包括氮气输送管301、增压罐302和油罐303，氮气输送管设置在增压罐的输入口上，增压管的输出口与油罐的输入口管连接设置，油罐的输出口与换向阀的进口管连接。所述油罐包括排泄管3031和手动阀3032，油罐设置有排泄口，排泄管的一端设置在排泄口上，手动阀设置在排泄管上。
将光阻存储与增压罐内，使用氮气输送管朝增压罐内输送氮气，保持增压罐内的压力，使得光阻输送至光阻管路中，进而达到薄膜泵内。使用薄膜泵内腔的薄膜收缩或膨胀来挤压或抽取光阻进行喷涂，使光阻喷涂过程中不会出现压差，避免光阻气泡的产生。而在光阻输送至薄膜泵中之前，光阻会先经过油罐，通过油罐用来排除管路中的气体和气泡。确保在通过光阻输送管喷涂光阻的时，不会有气泡产生，提高产品的质量。而被油罐过滤分离的气体则可以通过排屑管排出，即通过开启手动阀将过滤的气体排出，在排泄完成后关闭手动阀，达到保持油罐的密封性的效果，避免外部气体进入油罐内。
本实施例中控制单元包括泵控制器201、传感器202、泄露传感器203和用户面板204，泵控制器的输出端与稳定压差单元电连接，传感器设置在增压罐与油罐之间的管路上，传感器与泵控制器的第一输入端电连接，泄露传感器与泵控制器的第二输入端电连接，用户面板与泵控制器的第三输入端电连接。所述控制单元还包括电源205，电源与泵控制器电连接设置。所述传感器为流量传感器。
泵控制器为单片机控制器或PLC控制器，单片机控制器可以为51系列的单片机或52系列的单片机，PLC控制器可以西门子PLC控制器，例如型号为西门子S7-200PLC，通过传感器检测增压罐内输送的光阻是否使用完全，便于人们及时更换光阻，例如更换增压罐，或者往增压罐内添加光阻。避免隔膜泵空运行，造成使用寿命降低的问题。而将泄露传感器放置于调压输送装置的外部环境上，通过气味检测的原理可以精准的检测到光阻是否泄露，进而反馈至泵控制器内，进而获得检测的信号，若发生泄露可以通过蜂鸣器或报警灯进行警示，提醒员工第一时间处理泄露事故。
通过用户面板来输入指令，控制泵控制器实现精准控制隔膜泵内腔薄膜收缩量、收缩速率来实现光阻喷量和喷速控制，和隔膜泵内腔薄膜膨胀量、膨胀速率来实现回吸的速度、回吸的量大小的控制，避免光阻涂布完后滴落，造成晶圆涂布缺陷，提高并保证了产品生产的质量。而电源可以通过变压器将市电转换为直流18伏的电压，进而提供给泵控制器。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：包括稳定压差单元、控制单元、调压输送装置和换向阀；
所述调压输送装置的输出口与换向阀的进口管连接，换向阀的第一出口与稳定压差单元管连接，换向阀的第二出口管连接设置有光阻输送管，控制单元与稳定压差单元电连接设置，调压输送装置用于输送光阻至稳定压单元中，控制单元用于调控稳定压差单元抽取或挤压光阻进行喷涂。
2.根据权利要求1所述的一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：所述稳定压差单元为薄膜泵，薄膜泵的电机与控制单元电连接。
3.根据权利要求1所述的一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：所述调压输送装置包括氮气输送管、增压罐和油罐，氮气输送管设置在增压罐的输入口上，增压管的输出口与油罐的输入口管连接设置，油罐的输出口与换向阀的进口管连接。
4.根据权利要求3所述的一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：所述油罐包括排泄管和手动阀，油罐设置有排泄口，排泄管的一端设置在排泄口上，手动阀设置在排泄管上。
5.根据权利要求3所述的一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：所述控制单元包括泵控制器、传感器、泄露传感器和用户面板，泵控制器的输出端与稳定压差单元电连接，传感器设置在增压罐与油罐之间的管路上，传感器与泵控制器的第一输入端电连接，泄露传感器与泵控制器的第二输入端电连接，用户面板与泵控制器的第三输入端电连接。
6.根据权利要求5所述的一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：所述控制单元还包括电源，电源与泵控制器电连接设置。
7.根据权利要求5所述的一种有效改善高粘度光阻涂布气泡的装置，其特征在于：所述传感器为流量传感器。
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