CN109671641B

CN109671641B - 半导体工艺设备、涂覆设备及其排出装置

Info

Publication number: CN109671641B
Application number: CN201710964140.4A
Authority: CN
Inventors: 林津民; 王国华; 李志洋; 陈冠纶
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: CN109671641A

Abstract

一种半导体工艺设备，包括材料供应源、加工腔室、载台、喷嘴、排出泵以及排出装置。载台位在加工腔室内，用以承载待加工物。喷嘴位在加工腔室内并且设置于待加工物的上方。此外，喷嘴连接材料供应源，用以提供材料到待加工物上。排出泵位在加工腔室外。排出装置设置于载台下方，幷且包括排出管、弯管以及盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。涂覆设备及其排出装置亦被提出。

Description

半导体工艺设备、涂覆设备及其排出装置

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体工艺设备、涂覆设备及其排出装置。

背景技术

常见的半导体器件工艺包括通过蚀刻技术来形成图案化的膜层。例如，先将光刻胶剂供应到半导体芯片(wafer)上，再对芯片上的光刻胶剂进行曝光以及显影处理，以在芯片上形成图案化光刻胶层。之后，以图案化光刻胶层作为罩幕来对芯片进行蚀刻处理，而在芯片上形成图案化的膜层。

在已知蚀刻技术的工艺中，通常采用旋涂法，藉由涂覆设备(COT)来将光刻胶均匀涂覆在芯片表面。此外，也可能藉由涂覆设备或是类似的设备在芯片上涂覆可能的材料层。已知的涂覆设备藉由真空吸附将芯片固定在例如载台(mounting table)上，使芯片与载台一起旋转，并且藉由芯片上方的喷嘴将溶液滴落到芯片的中心部位，使芯片表面的溶液沿芯片的径向方向向外漫延，以在芯片的整个表面上形成膜层。

此外，载台下方还设有排出(exhaust)装置。一般而言，排出装置需要定期清洁，避免沉淀物累积。然而，由于排出装置位在涂覆设备深处，不易拆卸，因此拆卸动作需耗费大量工时，增加制造成本。另外，若排出装置清洁不彻底，将容易导致工艺缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体工艺设备，包括材料供应源、加工腔室(processingchamber)、载台、喷嘴、排出泵以及排出装置。载台位在加工腔室内，用以承载待加工物。喷嘴位在加工腔室内并且设置于待加工物的上方。此外，喷嘴连接材料供应源，用以提供材料到待加工物上。排出泵位在加工腔室外。排出装置设置于载台下方，并且包括排出管、弯管(trap)以及盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。

本发明实施例提供一种涂覆设备，包括加工腔室、旋转载台、喷嘴以及排出装置。旋转载台位在加工腔室内，用以承载并带动待加工物旋转。喷嘴位在加工腔室内并且设置于待加工物的上方。此外，喷嘴连接材料供应源，用以提供材料到待加工物上。排出装置设置于载台下方，并且包括排出管、弯管以及盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与外部的排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。

本发明实施例提供一种排出装置，配置于半导体工艺设备的加工腔室下方。排出装置包括排出管、弯管以及盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与一排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明的实施例的半导体工艺设备的示意图。

图2绘示半导体工艺设备的整体结构的外观。

图3为半导体工艺设备的局部结构的分解图。

图4为半导体工艺设备的另一局部结构的分解图。

图5为依照本发明的实施例的排出装置的弯管的放大图。

具体实施方式

以下揭露内容提供用于实施所提供的目标之不同特征的许多不同实施例或实例。以下所描述的构件及配置的具体实例是为了以简化的方式传达本揭露为目的。当然，这些仅仅为实例而非用以限制。举例来说，于以下描述中，在第二特征上方或在第二特征上形成第一特征可包括第一特征与第二特征形成为直接接触的实施例，且亦可包括第一特征与第二特征之间可形成额外特征使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。此外，本揭露在各种实例中可使用相同的组件符号及/或字母来指代相同或类似的部件。组件符号的重复使用是为了简单及清楚起见，且并不表示所欲讨论的各个实施例及/或位本身之间的关系。

另外，为了易于描述附图中所绘示的一个构件或特征与另一组件或特征的关系，本文中可使用例如”在...下”、”在...下方”、”下部”、”在…上”、”在…上方”、”上部”及类似术语的空间相对术语。除了附图中所绘示的定向之外，所述空间相对术语意欲涵盖组件在使用或操作时的不同定向。设备可被另外定向(旋转90度或在其他定向)，而本文所用的空间相对术语相应地作出解释。

图1为依照本发明的一实施例的半导体工艺设备的示意图。本实施例所示的半导体工艺设备100例如是涂覆设备，具体而言，包括加工腔室110、载台120、喷嘴130、排出装置140、材料供应源150、排出泵160等装置。本实施例的加工腔室110例如是由具有传送开口112a的壳体112所构成，其中芯片传送装置(未绘示)可通过传送开口112a将待加工物170送入加工腔室110。

载台120位在加工腔室110内，用以承载待加工物170。本实施例的载台120例如是旋转载台，用以带动待加工物170旋转。例如，载台120可藉由真空吸附来固定待加工物170用以带动待加工物170水平旋转。载台120连接下方的驱动马达122，可通过驱动马达122来控制载台120的旋转速度。

喷嘴130位在加工腔室110内，并且设置于待加工物170的上方。喷嘴130连接材料供应源150，用以提供涂覆材料到待加工物170上。本实施例的喷嘴130通过夹持臂132连接到驱动装置134。驱动装置134可驱动喷嘴130在三维方向上移动。

半导体工艺设备100还可包括环绕载台120的杯体180，用以避免加工过程中涂覆材料的飞溅。排出装置140设置于载台120下方，用以将加工期间飞散的材料排出到外部。

图2～4进一步绘示本实施例的半导体工艺设备的具体结构。为清楚表达本发明的技术方案，图2绘示半导体工艺设备的整体结构的外观；图3为局部结构的分解图，省略了图1的壳体112、材料供应源150以及排出泵160等部分，并将排出装置140的弯管144(trap)移出；图4为另一局部结构的分解图，用以表达排出装置140的排出管142与弯管144的连接关系。

请同时参照图1～4，本实施例的排出装置140包括排出管142、弯管144以及盖板146。排出管142连接加工腔室110底部并且延伸至加工腔室110外。在此，排出管142的数量可为一或多个，且排出管142例如连接杯体180底部，以获取杯体180收集的加工材料。弯管144位在加工腔室110外，并且连接于排出管142与加工腔室110外的排出泵160之间。具体而言，弯管144顶部具有对应于排出管142的接口144a。排出管142插入接口144a并且密封接口144a。此外，弯管144的一端具有接口144b，用以连接排出泵160。接口144b在连接到排出泵160时被密封。

本实施例的弯管144可具有弯折部144c，以有效避免加工材料回流到加工腔室110内。另一方面，考虑到弯管144内部可能有加工材料的沉淀或累积，必须定期清洁弯管144。然而，如图2所示，弯管144可能位在涂覆设备深处。例如，加工腔室110下方还有底座119或其他组件，导致弯管144不易被拆卸。因此，本实施例进一步在弯管144的侧壁上设置一或多个清洁开口192，用以暴露弯管144内部。如此，不需拆卸弯管144，便可直接由弯管144的前侧(如图3与4所示的S方向)通过清洁开口192来清洁弯管144内部。

在本实施例中，清洁开口192的数量或位置可视需求而定。例如，可将清洁开口192设置于容易累积加工材料的位置。或者，可以设置多个清洁开口192，以便于清洁。此外，盖板146可拆卸地设置于清洁开口192处。本实施例的盖板146例如是以螺锁的方式固定于清洁开口192处。具体而言，如图5的弯管144的放大图所示，藉由将螺帽196锁附于弯管144的清洁开口192处的螺柱198上，以固定盖板146。当然，本技术领域中具有通常知识者在参照本发明的实施例之后，当可选择或变更盖板146的固定方式，以符合实际需求。虽然前述实施例以涂覆设备为例来进行说明，但本技术领域中具有通常知识者当可在参照本发明的实施例之后将本发明的弯管设计应用到其他类似或有相同需求的半导体工艺设备中。

如本文中所述，公开了半导体工艺设备、涂覆设备及其排出装置的各种实施例。本技术领域中具有通常知识者当能理解本文中所阐述的各种示例性实施例所能提供的各种特征及优点。举例来说，藉由在排出装置的弯管上形成清洁开口，使得不需要拆卸弯管便可清洁弯管内部。如此，可大幅简化半导体工艺设备的清洁步骤，缩短清洁工时，并且简省制造成本。此外，确保弯管内部的洁净，可有效避免工艺缺陷的产生，提高生产良率。

本发明的一实施例提出一种半导体工艺设备，包括材料供应源、加工腔室(processing chamber)、载台、喷嘴、排出泵以及排出装置。载台位在加工腔室内，用以承载待加工物。喷嘴位在加工腔室内并且设置于待加工物的上方。此外，喷嘴连接材料供应源，用以提供材料到待加工物上。排出泵位在加工腔室外。排出装置设置于载台下方，并且包括排出管、弯管(trap)以及一盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。

本发明的一实施例提出一种涂覆设备，包括加工腔室、旋转载台、喷嘴以及排出装置。旋转载台位在加工腔室内，用以承载并带动待加工物旋转。喷嘴位在加工腔室内并且设置于待加工物的上方。此外，喷嘴连接材料供应源，用以提供材料到待加工物上。排出装置设置于载台下方，并且包括排出管、弯管以及盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与外部的一排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。

本发明的一实施例提出一种排出装置，配置于半导体工艺设备的加工腔室下方。排出装置包括排出管、弯管以及盖板。排出管连接加工腔室底部并且延伸至加工腔室外。弯管位在加工腔室外，并且连接于排出管与排出泵之间，其中弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露弯管内部。盖板可拆卸地设置于清洁开口。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括：

材料供应源；

加工腔室；

载台，位在所述加工腔室内，用以承载待加工物；

喷嘴，位在所述加工腔室内并且设置在所述待加工物的上方，所述喷嘴连接所述材料供应源，用以提供材料到所述待加工物上；

排出泵，位在所述加工腔室外；以及

排出装置，设置在所述载台下方，所述排出装置包括：

排出管，连接所述加工腔室底部并且延伸至所述加工腔室外；

弯管，位在所述加工腔室外，并且连接在所述排出管与所述排出泵之间，其中所述弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露所述弯管内部；以及

盖板，可拆卸地设置在所述清洁开口。

2.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其中所述载台为旋转载台，用以带动所述待加工物旋转。

3.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，还包括杯体，位在所述加工腔室内，并且环绕所述载台，所述排出管连接所述杯体底部。

4.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其中所述弯管具有弯折部，且所述清洁开口位在所述弯折部的所述侧壁上。

5.一种涂覆设备，其特征在于，包括：

加工腔室；

旋转载台，位在所述加工腔室内，用以承载并带动待加工物旋转；

喷嘴，位在所述加工腔室内并且设置在所述待加工物的上方，所述喷嘴连接材料供应源，用以提供材料到所述待加工物上；以及

排出装置，设置在所述载台下方，所述排出装置包括：

弯管，位在所述加工腔室外，并且连接在所述排出管与外部的排出泵之间，其中所述弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露所述弯管内部；以及

盖板，可拆卸地设置在所述清洁开口。

6.根据权利要求5所述的涂覆设备，还包括一杯体，位在所述加工腔室内，并且环绕所述载台，所述排出管连接所述杯体底部。

7.根据权利要求5所述的涂覆设备，其中所述弯管具有弯折部，且所述清洁开口位在所述弯折部的所述侧壁上。

8.一种排出装置，配置于半导体工艺设备的加工腔室下方，其特征在于，所述排出装置包括：

弯管，位在所述加工腔室外，并且连接在所述排出管与排出泵之间，其中所述弯管的侧壁上具有清洁开口，用以暴露所述弯管内部；以及

盖板，可拆卸地设置在所述清洁开口。

9.根据权利要求8所述的排出装置，其中所述弯管具有弯折部，且所述清洁开口位在所述弯折部的所述侧壁上。

10.根据权利要求8所述的排出装置，其中所述盖板以螺锁的方式固定在所述清洁开口处。