CN221016873U - 一种喷嘴清洁装置及涂胶显影机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，公开一种喷嘴清洁装置及涂胶显影机，该喷嘴清洁装置包括：超声发生组件和排液清洗管路；其中，排液清洗管路具有喷嘴容纳空间，并用于向喷嘴容纳空间内喷洒光阻溶剂；超声发生组件朝向排液清洗管路，并用于向排液清洗管路内正在清洁中的喷嘴发射超声波。在喷嘴清洁的维护期间，喷嘴进入相应的排液清洗管路中，喷洒的光阻溶剂对喷嘴上的光阻进行清洗的同时，利用超声发生组件产生的超声波提高喷嘴处的光阻流动性，加大清洁力度；在半导体量产阶段，超声发生组件使得光阻在喷嘴处保持一种自身震动式的赝流动状态，提高喷嘴处的光阻流动性，降低结晶趋势，以增加喷出光阻的间歇时间，有效降低光阻的消耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，特别涉及一种喷嘴清洁装置及涂胶显影机。
背景技术
在当前的半导体制造工艺中，光阻涂敷单元采用单喷嘴中心喷涂式技术。光阻存放在光阻柜中，经过压力泵抽取，在喷嘴处形成一定流速的光阻喷液。
晶圆进入一侧工艺区的载物台，光阻液在喷嘴处喷出，在晶圆中心喷涂，经过晶圆的旋转离心，最终使得喷在晶圆中心的光阻均匀覆盖在整片晶圆上，达到涂敷光阻的目的。
不同光阻安装在机台内不同的管路中，固定搭配每层工艺使用，因此，在工艺生产中，光阻经常间歇性使用。而光阻的黏度较高，流动性差，喷嘴处残留光阻因为和空气接触，物理性质会发生改变，造成一些残留，从而，光阻的自身流动性和光阻瓶中未使用的光阻不同，对喷涂产生一定的阻滞。甚至长时间不用会发生光阻液结晶趋向，造成物性骤变，最终影响曝光效果，造成显影后曝光图形缺陷。
因此，在涂胶显影机中，会设置清洗区域(即resist bath)，光阻喷嘴在闲置时进入相对应的排液清洗管路中，排液清洗管路内通过喷淋光阻溶剂，进行喷嘴的清洁。为了维护喷嘴处的光阻活性，光阻喷嘴在停用时，通过泵压，定时将喷嘴处的光阻挤压出，用新鲜的光阻替换，以防止喷嘴发生堵塞、污染等情况。从而，来保证光阻性能的稳定，以及在后续涂胶过程的涂层均匀，避免缺陷的产生。
由于光阻在半导体生产中属于消耗品，且用量巨大，造价高昂。为维持光阻活性，在长时间作业的机台中，需要进行的维护喷涂动作，定时喷出的光阻对产线造成很多非生产性的损耗，经济成本负担大。
此外，清洗喷嘴时，采用溶剂进行清洗，但受溶剂流速，压力等因素限制，清洗能力有限，一旦光阻凝结情况严重，去除残留能力有限，需进行人工清洁。
实用新型内容
本实用新型公开了一种喷嘴清洁装置及涂胶显影机，用于提高光阻流动性，降低结晶趋势，并降低喷嘴处光阻清洗难度。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
第一方面，提供一种喷嘴清洁装置，该喷嘴清洁装置包括：超声发生组件和排液清洗管路；其中，所述排液清洗管路具有喷嘴容纳空间，并用于向所述喷嘴容纳空间内喷洒光阻溶剂；所述超声发生组件朝向所述排液清洗管路，并用于向所述排液清洗管路发射超声波。
在喷嘴清洁的维护期间，喷嘴进入相应的排液清洗管路中，喷洒的光阻溶剂对喷嘴上的光阻进行清洗，将废液带入排液清洗管路的同时，利用超声发生组件产生的超声波提高喷嘴处的光阻流动性，加大清洁力度，有效清除喷嘴处的顽固污渍；在半导体量产阶段，超声发生组件使得光阻在喷嘴处保持一种自身震动式的赝流动状态，提高喷嘴处的光阻流动性，降低结晶趋势，从而，增加喷出光阻的间歇时间，有效降低光阻的消耗，降低成本。
可选地，所述超声发生组件的工作功率小于或等于50W，声波频率小于或等于40kHz，超声密度小于或等于0.5W/cm2。
可选地，所述喷嘴清洁装置还包括第一壳体，所述第一壳体内填充有超声介质，所述排液清洗管路部分浸入于所述超声介质内。
可选地，所述超声介质与所述光阻溶剂为同一种材质。
可选地，所述超声发生装置连接于所述第一壳体的外壁。
可选地，所述第一壳体为封闭容器。
可选地，所述喷嘴清洁装置还包括第二壳体，所述第一壳体位于所述第二壳体内，所述超声发生组件位于所述第一壳体和所述第二壳体之间。
可选地，所述超声发生组件的数量为多个，且多个所述超声发生组件围绕所述第一壳体均匀地间隔设置。
可选地，所述第二壳体为封闭壳体。
第二方面，提供一种涂胶显影机，涂胶显影机包括喷嘴和上述任一技术方案所述的喷嘴清洁装置，所述喷嘴用于插入对应的所述排液清洗管路内。
与现有技术相比，所述的涂胶显影机与所述喷嘴清洁装置具有相同的优势，在此不再赘述。
可选地，所述涂胶显影机还包括多个载物台，多个所述载物台之间共有所述喷嘴和/或所述喷嘴清洁装置。
附图说明
图1为本申请实施例提供的喷嘴清洁装置的结构示意图；
图2a为图1所示喷嘴清洁装置的喷嘴1处残留的光阻蜷缩分子链；
图2b为图2a分子链在获得超声振动的机械能量后舒展开的分子链；
图3表示本申请实施例提供的涂胶显影机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。其中，“A和/或B”的表述方式表示A、B，以及，A和B三种情况。
参考图1，本申请实施例提供的喷嘴清洁装置包括：超声发生组件4和排液清洗管路5，超声发生组件4可以产生振动的机械波，作为能量的发生器；其中，排液清洗管路5具有喷嘴容纳空间S，并用于向喷嘴容纳空间S内喷洒光阻溶剂，来对喷嘴1进行淋洗；超声发生组件4朝向排液清洗管路5，并用于向排液清洗管路5发射超声波。在喷嘴清洁的维护期间，喷嘴1进入相应的排液清洗管路5中，喷洒的光阻溶剂对喷嘴1上的光阻进行清洗，将废液带入排液清洗管路5的同时，利用超声发生组件4产生的超声波提高喷嘴1处的光阻流动性，加大清洁力度，有效清除喷嘴1处的顽固污渍；在半导体量产阶段，超声发生组件4使得光阻在喷嘴1处保持一种自身震动式的赝流动状态，提高喷嘴1处的光阻流动性，降低结晶趋势，从而，增加喷出光阻的间歇时间，有效降低光阻的消耗，降低成本。
以上，通过添加超声发生组件4，可以使得喷嘴1处的残留光阻在原本蜷缩的分子链(参考图2a)获得超声振动的机械能量，从而，使得其分子链舒展(参考图2b)，降低光阻流动性阻滞，维持流动活性时间加长，从而，能够有效减少非生产性的光阻。
在一个具体的实施例中，超声发生组件4的工作功率小于或等于50W，例如具体可以是50W、47W、45W、42W、40W、35W和30W等，声波频率小于或等于40kHz，例如可以是40kHz、38kHz、35kHz、32kHz和30kHz等，超声密度小于或等于0.5W/cm2，例如可以是0.5W/cm2、0.45W/cm2和0.4W/cm2等。以保证超声发生组件4的发生功率只针对液体的光阻发生分子级别振动，而不对周围的机械结构(如后文的第一壳体3和第二壳体2)产生振动影响。
在一个具体的实施例中，喷嘴清洁装置还包括第一壳体3，第一壳体3内填充有超声介质31，排液清洗管路5部分浸入于超声介质31内。第一壳体3作为超声盥洗槽存储超声介质31，超声发生组件4发生的超声机械波经过超声介质31传递至超声介质31浸入的多个排液清洗管路5，这些排液清洗管路5可以沿着单排依次间隔设置，也可以多排设置，使得每个排液清洗管路5均可以接受到超声介质31所传递的超声机械波，排液清洗管路5内的光阻溶剂将超声机械波的能量传递至喷嘴1处，从而，将超声机械波的能量传递至喷嘴1处的光阻管路内的光阻液内，实现维持光阻活性的效果。超声介质31相对于空气，具有更好的超声传播效果，超声机械波的振动能量损失较小。从而，维持喷嘴1处的光阻物理活性，节约成本。
在一个具体的实施例中，超声介质31与光阻溶剂为同一种材质，如均为光阻溶剂OK73。当超声介质31与光阻溶剂为不同溶剂时，溶剂挥发或者洒落后容易对另一溶剂的性质造成影响，例如，如果超声介质31为水，水分蒸发后进入排液清洗管路5，容易污染机台环境，影响光刻工艺，导致工艺缺陷问题。
在一个具体的实施例中，超声发生装置连接于第一壳体3的外壁，以便于直接将超声机械波经第一壳体3传递给其内部的超声介质，提高超声机械波的能量传递效率。
在一个具体的实施例中，第一壳体3为封闭容器，以形成独立封闭的环境，防止第一壳体3内的超声介质31洒落或者蒸发后，影响到外部电子元器件的性能，或者影响其他溶剂的性能。
在一个具体的实施例中，喷嘴清洁装置还包括第二壳体2，第一壳体3位于第二壳体2内，第二壳体2可以是整个喷嘴清洁装置的外部壳体，将其内部各零件统一封装，形成独立的整体结构，超声发生组件4位于第一壳体3和第二壳体2之间，可以利用第二壳体2对超声发生组件4进行物理防护，同时避免超声发生组件4发生的超声机械波经过第二壳体2产生损耗。保证在有限的涂胶单元空间内，将第一壳体3组装在喷嘴清洁装置内，以便于顺利完成硬件的组装。喷嘴清洁装置整体结构精细且微小。
在一个具体的实施例中，超声发生组件4的数量为多个，且多个超声发生组件4围绕第一壳体3均匀地间隔设置，以便于从各个方向上均匀地对各个喷嘴1的光阻进行相同程度的作用，达到同等效果的流动性。
在一个具体的实施例中，第二壳体2为封闭壳体，以避免第二壳体2内外的溶剂相互影响。
基于相同的构思，本申请实施例还提供一种涂胶显影机，涂胶显影机10包括喷嘴1和上述实施例提供的喷嘴清洁装置，喷嘴1用于插入对应的排液清洗管路内。其效果可以参考前文提供的喷嘴清洁装置。
在一个具体的实施例中，参考图3，涂胶显影机10还包括多个载物台11，多个载物台11之间共有上述喷嘴1和/或上述喷嘴清洁装置，从而，提高喷嘴1和/或上述喷嘴清洁装置的利用率，降低成本。具体可以参考图3，涂胶显影机10包括机台12，机台12上设有两个载物台11，喷嘴清洁装置(参考第二壳体2的位置)位于两个载物台11之间，两个载物台11的同一侧设有滑轨13，滑轨13沿着两个载物台11的排列方向延伸，移动臂14可沿着滑轨13在不同的工位之间滑动，喷嘴1安装于移动臂14远离滑轨13的一端，喷嘴1可以分别在两个载物台11对应的工位之间进行涂胶作业，并可在涂胶后移动到两个载物台11之间的喷嘴清洁装置进行清洁。喷嘴清洁装置(参考第二壳体2的位置)位于两个载物台11之间，可以缩短喷嘴1在喷嘴清洁装置和两个载物台11之间的移动路径，提高效率。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种喷嘴清洁装置，其特征在于，包括：超声发生组件和排液清洗管路；其中，
所述排液清洗管路具有喷嘴容纳空间，并用于向所述喷嘴容纳空间内喷洒光阻溶剂；
所述超声发生组件朝向所述排液清洗管路，并用于向所述排液清洗管路发射超声波。
2.根据权利要求1所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述超声发生组件的工作功率小于或等于50W，声波频率小于或等于40kHz，超声密度小于或等于0.5W/cm2。
3.根据权利要求1或2所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述喷嘴清洁装置还包括第一壳体，所述第一壳体内填充有超声介质，所述排液清洗管路部分浸入于所述超声介质内。
4.根据权利要求3所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述超声介质与所述光阻溶剂为同一种材质。
5.根据权利要求3所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述第一壳体为封闭容器。
6.根据权利要求3所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述喷嘴清洁装置还包括第二壳体，所述第一壳体位于所述第二壳体内，所述超声发生组件位于所述第一壳体和所述第二壳体之间。
7.根据权利要求6所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述超声发生组件的数量为多个，且多个所述超声发生组件围绕所述第一壳体均匀地间隔设置。
8.根据权利要求6所述的喷嘴清洁装置，其特征在于，所述第二壳体为封闭壳体。
9.一种涂胶显影机，其特征在于，包括喷嘴和权利要求1至8任一项所述的喷嘴清洁装置，所述喷嘴用于插入对应的所述排液清洗管路内。
10.根据权利要求9所述的涂胶显影机，其特征在于，所述涂胶显影机还包括多个载物台，多个所述载物台之间共有所述喷嘴和/或所述喷嘴清洁装置。
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