CN111570150A - 光刻胶涂布系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光刻胶涂布系统及方法,该光刻胶涂布系统包括:控制装置;第一泵,与所述控制装置电连接;喷头装置,包括公共臂和设置在所述公共臂上的多个喷嘴,所述公共臂与所述控制装置相连接,所述喷嘴与所述第一泵相连接;喷嘴清洗筒,用于清洗所述喷嘴;多个光刻胶盛筒,用于盛放光刻胶以供所述喷嘴吸取。本申请的光刻胶涂布系统,在需要更换光刻胶时,控制喷嘴插入喷嘴清洗筒内清洗后再吸取另一种光刻胶,实现了同一喷嘴可以快速更换不同光刻胶进行涂布的技术效果,操作简单,节省了工序,提高了工作效率。

Description

光刻胶涂布系统及方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,具体涉及一种光刻胶涂布系统及方法。
背景技术
半导体光刻涂布工艺上,不同产品的各层使用不同的光刻胶。现有技术中最多使用10个喷嘴(Nozzle),但由于结构上的问题,使得喷嘴数目的增加受到限制。另外,一次设置好的喷嘴,为了可以使用其他光刻胶,需要长时间设置的时间。如图1所示为现有技术的光刻胶涂布系统,包括通过管道依次连接的交换瓶18、气泡去除缓冲罐17、过滤器16、泵15和阀门14,以及通过管道与交换瓶18相连接的光刻胶空缓冲罐19,光刻胶空缓冲罐19通过管道与光刻胶储存罐20相连接,喷头装置与阀门14相连接,光刻胶储存罐20内的光刻胶依次流入光刻胶空缓冲罐19、交换瓶18、气泡去除缓冲罐17、过滤器16、泵15、阀门14和喷头装置,通过喷头装置的喷嘴喷洒到晶圆上。如果需要更换光刻胶,则需要更换光刻胶储存罐20,连同整个装置都需要清洗,然后才能更换光刻胶,操作较为复杂,耗时长。随着图形化尺寸缩小,图形缺陷容忍度降低,图形对缺陷变得越来越敏感,在光刻胶设置时间上需要花费较长的时间,稳定时间也变长。随着半导体产品的图形间隔越来越小,符合要求的颗粒尺寸(Particle size)也越来越小。现有技术为了增加光刻胶喷嘴的数量,不断改善设备结构,但是要增加喷嘴数量依然很困难。另外,在设置光刻胶时,因为管线接触,容易出现颗粒问题(Particle Issue)和胶体(Gel)性缺陷,稳定化时间较长,光刻胶的消耗也较多。
发明内容
本申请的目的是提供一种光刻胶涂布系统及方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。
根据本申请实施例的一个方面,提供一种光刻胶涂布系统,包括:
控制装置;
第一泵,与所述控制装置电连接;
喷头装置,包括公共臂和设置在所述公共臂上的多个喷嘴,所述公共臂与所述控制装置相连接,所述喷嘴与所述第一泵相连接;
喷嘴清洗筒,用于清洗所述喷嘴;
多个光刻胶盛筒,用于盛放光刻胶以供所述喷嘴吸取。
根据本申请实施例的一个方面,提供一种光刻胶涂布方法,包括:
控制喷头装置的喷嘴插入有已过滤光刻胶的光刻胶盛筒内,启动第一泵,使所述喷嘴吸取所述光刻胶盛筒内的光刻胶;
控制所述喷嘴移动到晶圆上需要涂布光刻胶的部位的上方,喷洒光刻胶;
当需要更换另一种光刻胶时,控制所述喷嘴插入喷嘴清洗筒内清洗。
本申请实施例的其中一个方面提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请实施例提供的光刻胶涂布系统,能够通过第一泵控制喷头装置的喷嘴吸取光刻胶盛筒内的光刻胶涂布在晶圆上,在需要更换光刻胶时,控制喷嘴插入喷嘴清洗筒内清洗后再吸取另一种光刻胶,实现了同一喷嘴可以快速更换不同光刻胶进行涂布的技术效果,操作简单,节省了工序,提高了工作效率。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者,部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有技术的光刻胶涂布系统的结构示意图;
图2示出了本申请的一个实施例的光刻胶涂布系统的结构示意图;
图3示出了本申请的一个实施例的喷头装置的结构示意图;
图4示出了本申请的一个实施例的第一泵控制喷嘴吸取光刻胶的过程示意图;
图5示出了本申请的一个实施例的光刻胶涂布方法流程图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中,当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时,该层/元件可以直接位于该另一层/元件上,或者它们之间可以存在居中层/元件。另外,如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”,那么当调转朝向时,该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
如图2所示,本申请的一个实施例提供了一种光刻胶涂布系统,包括:
控制装置21;
第一泵13,与所述控制装置21电连接,受所述控制装置21控制;
喷头装置,如图3所示,包括公共臂10(share arm)和设置在公共臂10上的多个喷嘴7;所述喷嘴7包括壳体11和设置于壳体11内的流体管12,所述流体管12一端连接到所述第一泵13上,另一端从所述壳体11末端露出;所述壳体11固定在公共臂10上;所述公共臂10与所述控制装置21通过传动装置22相连接,控制装置21控制传动装置22(例如机械臂等)带动公共臂10移动到需要的位置;
喷嘴清洗筒6,盛有清洗液,用于清洗喷嘴7,所述控制装置21控制传动装置22带动公共臂10移动,带动所述喷嘴7插入喷嘴清洗筒6中进行清洗;
多个光刻胶盛筒5,用于盛放光刻胶以供喷嘴7吸取。
光刻胶过滤系统1,包括通过管道依次连接的光刻胶罐2、第二泵3和过滤器4,过滤器4上连接有输出管23,光刻胶罐2用于储存光刻胶,输出管23用于将过滤后的光刻胶输入光刻胶盛筒5中,第二泵3与控制装置21电连接。光刻胶盛筒5有多个,每个光刻胶盛筒5里可以盛放不同种类的光刻胶。
控制装置21可以为计算机等。所述流体管12上可以设置有阀门,所述阀门与所述控制装置21相连接,控制装置21控制该阀门的开闭,在吸取光刻胶时打开该阀门,吸取完成后关闭该阀门,需要喷洒光刻胶时再次开启该阀门,使光刻胶喷洒出来。
公共臂10上可以设置2~10个喷嘴7,喷嘴可以为溶剂喷嘴或光刻胶喷嘴。
光刻胶种类根据产品的特性设置,可以设置10种以上。
如图2所示,喷嘴7从光刻胶盛筒5(tank)里吸取光刻胶后,移动到晶圆8上方的喷洒位置,喷洒光刻胶到晶圆8上,形成光刻胶层23,晶圆8固定在承载装置9上。
当先使用A类光刻胶,然后需要变更为使用B类光刻胶时,先在喷嘴清洗筒6(cleanbath)中清洗喷嘴7后,再将喷嘴7插入盛有B类光刻胶的光刻胶盛筒5里抽取B类光刻胶,然后在晶圆上进行光刻胶的涂布。
半导体材料的制造方法是在光刻工艺上,喷洒光刻胶时,通过喷嘴7吸收所需要的光刻胶,然后喷洒到晶圆上,使得1个喷嘴7可以使用多种不同的光刻胶。不需要另外设置光刻胶线条(line),只更换光刻胶盛筒5(tank),就可以同时使用多种光刻胶。
半导体光刻胶涂布工艺上一个光刻胶喷嘴7可以使用2种以上光刻胶。喷嘴7末端吸入光刻胶后,喷洒到晶圆上进行涂布。
如图4所示,第一泵13控制喷嘴7吸入光刻胶时,可以吸入1~10cc光刻胶,吸入的光刻胶暂时存放在流体管12内。
需要换另一种光刻胶时,在喷嘴清洗筒6中清洁喷嘴7后,再控制喷嘴7从光刻胶盛筒5中吸取另一种光刻胶。
光刻胶过滤系统1可以被安装在涂布显影设备上。
本申请实施例提供的光刻胶涂布系统,能够通过第一泵控制喷头装置的喷嘴吸取光刻胶盛筒内的光刻胶涂布在晶圆上,在需要更换光刻胶时,控制喷嘴插入喷嘴清洗筒内清洗后再吸取另一种光刻胶,实现了同一喷嘴可以快速更换不同光刻胶进行涂布的技术效果,操作简单,节省了工序,提高了工作效率。只需要清洗喷嘴(包括壳体和流体管)即可,其他位置不需要清洗,克服了现有技术在更换光刻胶时需要清洗整个涂布系统的缺陷。
本申请另一实施例提供的一种光刻胶涂布方法,包括:
控制喷头装置的喷嘴7插入有已过滤光刻胶的光刻胶盛筒5内,启动第一泵13,使所述喷嘴7吸取所述光刻胶盛筒5内的光刻胶;
控制所述喷嘴7移动到晶圆上需要涂布光刻胶的部位的上方,喷洒光刻胶;
当需要更换另一种光刻胶时,控制所述喷嘴7插入喷嘴清洗筒6内清洗,从而达到同一喷嘴可以快速更换不同光刻胶进行涂布的技术效果。
在某些实施方式中,所述方法还包括:控制启动第二泵3,将光刻胶罐2内的光刻胶吸出,使所述光刻胶依次经过所述第二泵3和所述过滤器4,所述光刻胶经所述过滤器4过滤后,通过所述输出管23输入所述光刻胶盛筒5中。
在某些实施方式中,所述使所述喷嘴7吸取所述光刻胶盛筒5内的光刻胶,包括:所述第一泵13控制所述喷嘴7吸入光刻胶的量为1~10cc。
如图5所示,本申请的另一个实施例提供了一种光刻胶涂布方法,通过上述光刻胶涂布系统实现,包括:
S1、所述光刻胶过滤系统1将过滤后的光刻胶输入所述光刻胶盛筒5中;
S2、控制装置21控制喷头装置的喷嘴7插入光刻胶盛筒5内,启动第一泵13,使喷嘴7吸取光刻胶;
S3、控制装置21控制喷头装置的喷嘴7移动到晶圆上需要涂布光刻胶的部位的上方,喷洒光刻胶;
S4、当需要更换另一种光刻胶时,控制装置21控制喷头装置的喷嘴7插入喷嘴清洗筒6内清洗喷嘴7,清洗后,转向步骤S2。
步骤S2、所述光刻胶过滤系统1将过滤后的光刻胶输入所述光刻胶盛筒5中,包括:控制装置21控制启动第二泵3,将光刻胶罐2内的光刻胶吸出,使所述光刻胶依次经过所述第二泵3和所述过滤器4,所述光刻胶经所述过滤器4过滤后,通过所述输出管23输入所述光刻胶盛筒5中。
本申请的光刻胶涂布系统的优点包括:同一个喷嘴7可以无限制地使用多种光刻胶;不需要另外的光刻胶设置,设置时间缩短和减少光刻胶消耗量;结构简单,能减少成本;不需要另外构成光刻胶线条;泵不接触光刻胶,用喷嘴7来吸收光刻胶后使用;喷嘴7吸取的光刻胶是通过过滤系统过滤好的光刻胶。
在以上的描述中,对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解,可以通过各种技术手段,来形成所需形状的层、区域等。另外,为了形成同一结构,本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外,尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种光刻胶涂布系统,其特征在于,包括:
控制装置;
第一泵,与所述控制装置电连接;
喷头装置,包括公共臂和设置在所述公共臂上的多个喷嘴,所述公共臂与所述控制装置相连接,所述喷嘴与所述第一泵相连接;
喷嘴清洗筒,用于清洗所述喷嘴;
多个光刻胶盛筒,用于盛放光刻胶以供所述喷嘴吸取。
2.根据权利要求1所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,所述光刻胶涂布系统还包括光刻胶过滤系统,所述光刻胶过滤系统包括通过管道依次连接的光刻胶罐、第二泵和过滤器,所述过滤器上连接有输出管,所述输出管用于将过滤后的光刻胶输入到所述光刻胶盛筒中,所述第二泵与所述控制装置电连接。
3.根据权利要求1所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,所述喷嘴包括壳体和设置于壳体内的流体管,所述流体管一端连接到所述第一泵上,另一端从所述壳体末端露出。
4.根据权利要求3所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,所述流体管上设置有阀门,所述阀门与所述控制装置相连接。
5.根据权利要求1所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,所述公共臂与所述控制装置通过传动装置相连接。
6.根据权利要求5所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,所述传动装置为机械臂。
7.根据权利要求1所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,设置在所述公共臂上的所述喷嘴的数量为2~10个。
8.一种光刻胶涂布方法,其特征在于,包括:
控制喷头装置的喷嘴插入有已过滤光刻胶的光刻胶盛筒内,启动第一泵,使所述喷嘴吸取所述光刻胶盛筒内的光刻胶;
控制所述喷嘴移动到晶圆上需要涂布光刻胶的部位的上方,喷洒光刻胶;
当需要更换另一种光刻胶时,控制所述喷嘴插入喷嘴清洗筒内清洗。
9.根据权利要求8所述的光刻胶涂布方法,其特征在于,所述方法还包括:控制启动第二泵,将光刻胶罐内的光刻胶吸出,使所述光刻胶依次经过所述第二泵和所述过滤器,所述光刻胶经所述过滤器过滤后,通过所述输出管输入所述光刻胶盛筒中。
10.根据权利要求8所述的光刻胶涂布系统,其特征在于,所述使所述喷嘴吸取所述光刻胶盛筒内的光刻胶,包括:所述第一泵控制所述喷嘴吸入光刻胶的量为1~10cc。
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