CN215088122U - Hmds供应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种HMDS供应装置，包括：发泡罐，用于存储液态HMDS的发泡罐；HMDS供应管道，与发泡罐连接，用于向发泡罐输入液态HMDS；发泡气体输入管道，伸入所述液态HMDS内，用于通入发泡气体以将液态HMDS发泡形成气态HMDS，包括：由发泡罐外引入发泡罐内部的引入管，及与引入管连接并位于发泡罐的底部的螺旋管，且螺旋管上具有若干孔洞；以及，气态HMDS输出管道，与发泡罐的顶盖连接，用于将发泡罐中的气态HMDS输出至工艺腔内。本实用新型通过在发泡罐底部设置带有若干孔洞的螺旋管，发泡气体通过若干孔洞在发泡罐的底部同步吹气，提高了液态HMDS的雾化效果。

Description

HMDS供应装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种HMDS供应装置。

背景技术

光刻胶是半导体器件制造工业中进行光刻过程的关键功能材料。光刻胶经紫外光照射后，发生一系列化学反应，使得曝光前后光刻胶在显影液中的溶解速率产生变化，再经过显影、坚膜、蚀刻和去膜等过程就能够将特定的高精度图形转移到待加工半导体器件的基板表面。但是光刻胶绝大多数是疏水的，而基板多数是亲水的，如果在基板表面直接涂覆光刻胶的话，会造成光刻胶和基板之间的粘附力较差。为了解决该问题，在涂覆光刻胶之前，需将基板放入增黏剂HMDS(六甲基二硅氮烷)预处理设备中进行预处理，在基板表面形成HMDS膜层，其目的在于降低基板与光刻胶的接触角，进而降低匀胶时光刻胶在基板表面铺展开的难度，提高光刻胶与基板的黏附性。在基板表面形成HMDS膜层后，经烘箱加温可反应生成以硅氧烷为主体的化合物，它成功地将硅片表面由亲水变为疏水，其疏水基可很好地与光刻胶结合，起着偶联剂的作用。

相关技术中，基板进行HMDS预处理的方法为：将液态的HMDS雾化为气态，然后，将气态的HMDS与氮气混合，使得气态的HMDS在氮气的携带下进入真空腔室，进入真空腔室的气态HMDS能够与基板表面发生化学反应，继而在基板表面形成HMDS膜层。图1为一HMDS供应装置的结构示意图，参考图1所示，HMDS供应装置用于为HMDS预处理供应气态HMDS，液态HMDS通过HMDS供应管道11输入发泡罐10内，并通过液位传感器14监测液态HMDS的液面高度，发泡气体(氮气)通过发泡气体输入管道12输入所述发泡罐10内，发泡气体进入发泡罐10内后将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，并从气态HMDS输出管道13输出至基板HMDS预处理的工艺腔(图中未示出)内，在放置于加热盘表面的基板表面形成HMDS膜层。

液态HMDS发泡形成的气态HMDS的浓度对于HMDS膜层的形成起到关键的作用，而且液位的高低，也影响工艺的效果，对于特定浓度的HMDS，特定的液位下，采用如图1所示的雾化装置中发泡方式，气态HMDS浓度达不到需求，单位体积的氮气能够携带的气态HMDS的量很少，使得固定时间内涂覆在基板表面的HMDS的密度较小，导致基板表面的接触角较小，进而导致基板与光刻胶之间的粘附力较小，影响后续光刻效果，导致产品出现缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种HMDS供应装置，以提高液态HMDS的雾化效果，保证雾化形成的气态HMDS的浓度，提高后续在基板上形成的HMDS膜层的质量。

为达到上述目的，本实用新型提供一种HMDS供应装置，包括：

发泡罐，用于存储液态HMDS；

HMDS供应管道，与所述发泡罐连接，用于向所述发泡罐输入液态HMDS；

发泡气体输入管道，伸入所述发泡罐中的所述液态HMDS内，用于通入发泡气体以将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，包括：由所述发泡罐外引入所述发泡罐内部的引入管，及与所述引入管连接并位于所述发泡罐的底部的螺旋管，且所述螺旋管上具有若干孔洞；以及，

气态HMDS输出管道，与所述发泡罐的顶盖连接，用于将所述发泡罐中的气态HMDS输出至工艺腔内。

可选的，所述螺旋管位于所述液态HMDS内且若干所述孔洞均匀分布在所述螺旋管上。

可选的，还包括液位传感单元，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量达到预定液位时，发出预警信号。

可选的，所述液位传感单元包括液位下限检测传感器和液位上限检测传感器，所述下限检测传感器位于所述发泡罐的外侧接近所述发泡罐的底部的位置处，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量达到预定液位下限时，发出所述发泡罐已达液位下限的信号；所述液位上限检测传感器位于所述发泡罐的外侧接近所述发泡罐的顶部的位置处，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量达到预定液位上限时，发出所述发泡罐已达液位上限的信号。

可选的，所述液位传感器还包括液尽传感器和液满传感器，所述液尽传感器位于所述发泡罐的外侧、所述液位下限检测传感器的位置下方，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量处于耗尽状态时，将工艺机台停止工作；所述液满传感器，位于所述发泡罐的外侧、所述液位上限检测传感器的位置上方，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量处于充满状态时，将所述工艺机台停止工作。

可选的，所述液位下限检测传感器、所述液位上限检测传感器、所述液尽传感器及所述液满传感器均为光电液位传感器。

可选的，还包括加压单元，用于向所述发泡罐施加压力，以将所述气态HMDS通过气态HMDS供应管道输出至所述工艺腔内。

可选的，所述加压单元包括加压气体输入管道，所述加压气体输入管道与所述发泡罐的顶盖连接，用于向所述发泡罐中输入加压气体。

可选的，所述发泡气体和所述加压气体相同，所述发泡气体和所述加压气体均包括氮气。

可选的，所述加压气体输入管道上设置有加压阀，用于开启或者关闭所述加压气体的提供。

综上，本实用新型提供了一种HMDS供应装置，包括：发泡罐，用于存储液态HMDS的发泡罐；HMDS供应管道，与所述发泡罐连接，用于向所述发泡罐输入液态HMDS；发泡气体输入管道，伸入所述发泡罐中的所述液态HMDS内，用于通入发泡气体以将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，包括由发泡罐外引入所述发泡罐内部的引入管，及与所述引入管连接并位于发泡罐的底部的螺旋管，且所述螺旋管上具有若干孔洞；以及，气态HMDS输出管道，与所述发泡罐的顶盖连接，用于将所述发泡罐中的气态HMDS输出至工艺腔内。本实用新型通过在发泡罐底部设置带有若干孔洞的螺旋管，发泡气体通过若干孔洞在发泡罐的底部同步吹气，增加了发泡气体与液态HMDS的接触，提高了液态HMDS的雾化效果，进而提高雾化形成的气态HMDS的浓度，保证后续在基板上形成的HMDS膜层的质量，增加基板与光刻胶之间的粘附力，提高光刻效果，保证产品的品质。

进一步的，本实用新型通过设置液位传感单元，在发泡罐内的液态HMDS的量达到预定液位时发出预警信号，保证发泡罐中液态HMDS的液位可控，避免液位变化对雾化效果的影响，稳定雾化过程。

附图说明

图1为一HMDS供应装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的HMDS供应装置的结构示意图。

其中，附图标记

10-发泡罐；11-HMDS供应管道；12-发泡气体输入管道；13-气态HMDS输出管道；14-液位传感器；

100-发泡罐；110-HMDS供应管道；110a-HMDS供应阀；120-发泡气体输入管道；120a-发泡气体提供阀120a；121-引入管；122-螺旋管；122a-孔洞；130-气态HMDS输出管道；130a-流量阀；140-液位传感单元；141-液位下限检测传感器；142-液位上限检测传感器；143-液尽传感器；144-液满传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的HMDS供应装置作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本实用新型的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本实用新型技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

在说明书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本实用新型实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。

图2为本实用新型提供的HMDS供应装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供一种HMDS供应装置，为光刻胶涂覆之前，基板HMDS预处理工艺供应气态HMDS，所述HMDS供应装置包括：

发泡罐100，用于存储液态HMDS；HMDS供应管道110，与所述发泡罐100连接，用于向所述发泡罐100输入液态HMDS；

发泡气体输入管道120，伸入所述发泡罐100中的所述液态HMDS内，用于通入发泡气体以将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，包括：由所述发泡罐100外引入所述发泡罐100内部的引入管121，及与所述引入管121连接并位于所述发泡罐100的底部的螺旋管122，且所述螺旋管122上具有若干孔洞122a；以及，

气态HMDS输出管道130，与所述发泡罐100的顶盖相连接，用于将所述发泡罐100中的气态HMDS输出至工艺腔内。

具体的，所述螺旋管122位于所述液态HMDS内且若干所述孔洞122a均匀分布在所述螺旋管122上。液态HMDS通过HMDS供应管道110进入发泡罐100内，达到一定的液面高度后，通过所述发泡气体输入管道120向所述发泡罐100中的所述液态HMDS内输送发泡气体，发泡气体通过分布在发泡气体输入管道120中螺旋管121中的若干所述孔洞122a，在所述发泡罐100的整个底部同步的吹气，将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，实现液态HMDS的雾化。相比现有技术，由于在发泡罐100底部增加了带有若干孔洞122a的螺旋管122，增加了发泡气体进入液态HMDS的接触，提高了液态HMDS雾化的效果，提高雾化形成的气态HMDS的浓度，进而保证后续在基板上形成的HMDS膜层的质量，增加基板与光刻胶之间的粘附力，提高光刻效果，保证产品的品质。

本实施例中，所述HMDS供应管道上110设置有HMDS供应阀110a，用于开启或者关闭所述液态HMDS的供应；所述发泡气体输入管道120上设置发泡气体提供阀120a，用于开启或者关闭所述发泡气体的提供。在所述气态HMDS输出管道130上设置有流量阀130a，用于调节气态HMDS的流量。优选的，所述气态HMDS输出管道130上设置过滤器(图中未示出)，用于过滤掉超过规定尺寸的雾化粒子，提高进入工艺腔内的气态HMDS粒子的均匀性。

所述HMDS供应装置还包括：液位传感单元140，用于当所述发泡罐100内的所述液态HMDS的量达到预定液位时，发出预警信号。具体的，所述液位传感单元140包括液位下限检测传感器141和液位上限检测传感器142，所述下限检测传感器141位于所述发泡罐100的外侧接近所述发泡罐100的底部的位置处，用于当所述发泡罐100内的所述液态HMDS的量达到预定液位下限时，发出所述发泡罐100已达液位下限的信号；所述液位上限检测传感器142位于所述发泡罐100的外侧接近所述发泡罐100的顶部的位置处，用于当所述发泡罐100内的所述液态HMDS的量达到预定液位上限时，发出所述发泡罐100已达液位上限的信号。

在本实用新型其他实施例中，所述液位传感器140除包括所述液位下限检测传感器141和液位上限检测传感器142，还包括液尽传感器143和液满传感器145，所述液尽传感器位于所述发泡罐100的外侧、所述液位下限检测传感器141的位置下方，用于当所述发泡罐内100的所述液态HMDS的量处于耗尽状态时，将工艺机台停止工作；所述液满传感器144，位于所述发泡罐的外侧、所述液位上限检测传感器142的位置上方，用于当所述发泡罐100内的所述液态HMDS的量处于充满状态时，将所述工艺机台停止工作。

优选的，所述液位下限检测传感器141、所述液位上限检测传感器142、所述液尽传感器143及所述液满传感器145均为光电液位传感器，相比传统的浮子液位传感器，可以更好地调节液位，保证发泡罐100中液态HMDS的液位高度可控，避免液位变化对雾化效果的影响，稳定雾化过程。

本实施例提供的HMDS供应装置还包括供应控制单元，分别与所述液位传感单元140、所述HMDS供应阀110、发泡气体提供阀120a及流量阀130a电性连接，用于当所述液位传感器140检测到所述发泡罐110内的所述液态HMDS的量达到相应的预定液位时，控制开启和/或关闭所述HMDS供应阀110及发泡气体提供阀120a，控制发泡罐100内液态HMDS的液面高度，优化液态HMDS的雾化过程，保证气态HMDS的供应。

本实施例提供的HMDS供应装置还包括加压单元，用于向所述发泡罐施加压力，以将所述气态HMDS通过气态HMDS供应管道130输出到所述工艺腔内。示例性的，所述加压单元包括加压气体输入管道(图中未示出)，所述加压气体输入管道与所述发泡罐100的顶盖相连接，用于向所述发泡罐100中输入加压气体，以增强发泡罐100内的压力，使雾化形成的气态HMDS顺利通过气态HMDS供应管道130输出到所述工艺腔内。优选的，所述发泡气体和所述加压气体相同，所述发泡气体和所述加压气体均为惰性气体，例如所述发泡气体和所述加压气体均为氮气。优选的，所述加压气体输入管道上设置有加压阀，用于开启或者关闭所述加压气体的提供。

综上，本实用新型提供了一种HMDS供应装置，包括：发泡罐，存储液态HMDS的发泡罐，伸入所述发泡罐中的所述液态HMDS内的发泡气体输入管道，用于通入发泡气体以将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，及与所述发泡罐的顶盖相连接的气态HMDS输出管道，用于将所述发泡罐中的气态HMDS输出至工艺腔内，其中，发泡气体输入管道包括由发泡罐外引入所述发泡罐内部的引入管，及与所述引入管连接并位于发泡罐的底部的螺旋管，且所述螺旋管上具有若干孔洞。本实用新型通过在发泡罐底部设置带有若干孔洞的螺旋管，发泡气体通过若干孔洞在发泡罐的底部同步的吹气，增加了发泡气体进入液态HMDS的接触，提高了液态HMDS雾化的效果，提高雾化形成的气态HMDS的浓度，进而保证后续在基板上形成的HMDS膜层的质量，增加基板与光刻胶之间的粘附力，提高光刻效果，保证产品的品质。

进一步的，本实用新型提供的HMDS供应装置，通过设置液位传感单元，在发泡罐内的液态HMDS的量达到预定液位时发出预警信号，保证发泡罐中液态HMDS的液位可控，避免液位变化对雾化效果的影响，稳定雾化过程。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种HMDS供应装置，其特征在于，包括：

发泡罐，用于存储液态HMDS；

HMDS供应管道，与所述发泡罐连接，用于向所述发泡罐输入液态HMDS；

发泡气体输入管道，伸入所述发泡罐中的所述液态HMDS内，用于通入发泡气体以将所述液态HMDS发泡形成气态HMDS，包括：由所述发泡罐外引入所述发泡罐内部的引入管，及与所述引入管连接并位于所述发泡罐的底部的螺旋管，且所述螺旋管上具有若干孔洞；以及，

气态HMDS输出管道，与所述发泡罐的顶盖连接，用于将所述发泡罐中的气态HMDS输出至工艺腔内。

2.根据权利要求1所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述螺旋管位于所述液态HMDS内且若干所述孔洞均匀分布在所述螺旋管上。

3.根据权利要求1所述的HMDS供应装置，其特征在于，还包括液位传感单元，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量达到预定液位时，发出预警信号。

4.根据权利要求3所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述液位传感单元包括液位下限检测传感器和液位上限检测传感器，所述下限检测传感器位于所述发泡罐的外侧接近所述发泡罐的底部的位置处，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量达到预定液位下限时，发出所述发泡罐已达液位下限的信号；所述液位上限检测传感器位于所述发泡罐的外侧接近所述发泡罐的顶部的位置处，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量达到预定液位上限时，发出所述发泡罐已达液位上限的信号。

5.根据权利要求4所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述液位传感单元还包括液尽传感器和液满传感器，所述液尽传感器位于所述发泡罐的外侧、所述液位下限检测传感器的位置下方，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量处于耗尽状态时，将工艺机台停止工作；所述液满传感器，位于所述发泡罐的外侧、所述液位上限检测传感器的位置上方，用于当所述发泡罐内的所述液态HMDS的量处于充满状态时，将所述工艺机台停止工作。

6.根据权利要求5所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述液位下限检测传感器、所述液位上限检测传感器、所述液尽传感器及所述液满传感器均为光电液位传感器。

7.根据权利要求1所述的HMDS供应装置，其特征在于，还包括加压单元，用于向所述发泡罐施加压力，以将所述气态HMDS通过气态HMDS供应管道输出至所述工艺腔内。

8.根据权利要求7所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述加压单元包括加压气体输入管道，所述加压气体输入管道与所述发泡罐的顶盖连接，用于向所述发泡罐中输入加压气体。

9.根据权利要求8所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述发泡气体和所述加压气体相同，所述发泡气体和所述加压气体均包括氮气。

10.根据权利要求8所述的HMDS供应装置，其特征在于，所述加压气体输入管道上设置有加压阀，用于开启或者关闭所述加压气体的提供。

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