TW389933B - Wafer spin coating system having photoresist spraying check function - Google Patents

Description

經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A 7 __ B7 五、發明^^明（/ ) 〔發明之背景〕 本發明係關於一棰具有光阻嗔灑檢査功能之晶圓旋塗 系统*且尤指一種旋塗糸統，其中光阻抽運狀況始终被檢 査，且當異常抽運時，旋塗操作中止，κ使晶圓產品之不 良率可被降低。 〔前技之描述] 一般而言，一晶園反覆地經歷各種化學與楗械處理步 驟，即氧化、擴散、離子植入、照相平版印刷、金靥嗔鍍 及測試處理，以將其製成半導體裝置。 於上述步驟中，插入一光阻劑塗覆步嫌作為於該晶圓 上成形一光罩圈案之前之一製程。該光阻劑包括一感光樹 脂，其主要成分為聚乙烯矽·該光阻麵通常被用於半導》 装置製程。 於光阻劑通常以旋塗方式塗覆於晶圃上至一薄膜之後 ，該晶圓被曝光與顬影。随後，使用一透過上述製程成形 之光罩麵案來進行照相平販印刷或離子植入。薄膜之厚度 受光阻劑之黏度係數、聚合含纛、最終旋塗速度及其加速 度等所影*。 如前所述，光阻溶液一般Μ—旋塗的方式被塗覆於晶 圃上。當旋塗操作完成之際，光阻劑内所含溶劑之8 0% 一 9 0%被蒸發Μ使塗覆於晶圓上之薄膜紙為一乾嫌狀態 。於薄膜被完全乾煉之後·埋缅地進行後擴處理步驟。 如前所述，一種傳統式用於將光砠劑旋塗至晶圓之系 本紙張尺度適用t國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X297公t ) ---------<------ir------γ 1 y/ί. \ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 _B7 五、發明‘説明（2 ) 统說明於第一圈中。 該傳统旋塗系统一般可分為二部分，即一用於抽運光 阻劑之油運装置1 0及一用於將光阻劑旋塗至晶圓上之旋 塗装置1 2。 該抽運装置1 0設有一容器14。該容器14被連接 至複數個為外設並充滿了光阻爾之容器。光阻劑自外設容 器1 6、1 8透過閥門20、22被供給入抽運装置1 0 之容器1 4。光阻劑供給操作係透通容器14内之減壓來 進行，該減壓係透遇裝有一閥門24之管子放出容器内所 含之空氣而達成。 被導人抽運装置10之光阻劑透過一閥門26再次被 供給入旋塗裝置1 2。放出光阻劑所需之抽運動力係藉由 對Μ氣忖2施魘而產生。亦即，當氮氣於其它閥門20、 22、2 6處於Μ閉狀態之下，透過—打開之閲門2 8被 導入容器1 4時，光阻劑透過閥門2 6被放出至旋塗装置 12並被噴塗至晶圆上。 —控制器30控制閥門20、22、24、26、2 8之開闞操作Μ將光咀劑與氮氣供給至抽運裝置1 〇内之 容器1 4中。 同時，旋塗装置1 2進行其旋塗搡作，一其上安装有 晶画之旋轉驅動装置34 St —控制器3 2之控制之下被旋 轉，且自油運裝置1 0供姶之光阻劑被嗔塗至該旋轉晶圃 上0 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4坭格（210X 297公煃） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *-° 經濟部中央標準局負工消费合作社印轚 A7 ^__ 五、發明k明（3 ) 至此•當一旋塗操作命令施加於該旋塗装置1 2之控 制器32時，該控制器32控制旋轉驅動装置34，以使 固定於其上之成片的晶圆被旋轉。然後控制器3 2輸出一 抽運操作指令予抽蓮装置1 0之控制器3 0。 隨後，抽理装置1 0之控制器30靠近«門20、2 2、24，同時打開閥門26、2. 8。此時，如前所述* 氮氣被導入以對容器1 4内所含括之光阻劑施壓。所增壓 之光咀劑被供給至旋塗装置12並被犋塗至晶圆上。 然而•傅统之旋塗系统偽於旋塗裝置12內進行其晶 圓塗覆操作，同時僅输出抽運操作指令予抽運裝置1 0， 而並不檢査光阻劑是否被唄塗至晶圓上。甚至當光阻麵抽 運操作由於一系統出錯而異常進行且光阻劑並未被噴塗至 晶圓上時，晶圆塗覆操作仍纽鑛進行其自身操作，而不檢 査該狀況。因此，通過未有光阻劑唄塗於其上之晶圓塗覆 操作的晶圓會劣化。此外，當不良之晶圓逐步經過後續處 理步驟時，半専髖装置將發生劣化。再者，旋塗搡作相對 於埋讀輪入之其上未塗覆光阻劑之晶圓而逐步進行，因此 可能生產出大量不良晶圓。 如前所述，傳統晶圓旋塗系統無法消除光姐劑唄塗操 作内的出錯。因此，當系統被用於晶圚製程時，可產生有 瑕疵之晶圓。最後，晶圓之劣化降低了晶圓品霣與良率。 〔發明之概要] 因此，本發明係針對一種具光诅劑嗔塗檢査功能之晶 本紙張尺度適用中國阐家標準（CNS > Λ4規路（210Χ2()7公趫） ---------------ΐτ------^ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明·説明（4 ) 圆旋塗系統，其大致消除了由於相闞技藝之局限及缺失所 引起之一或多数問題。 本發明之目的係在於提供一種具光阻爾«塗檢査功能 之晶圓旋塗系統，其於用於將光阻爾噴塗至晶圓上之抽運 操作内，當系統滯礙於異常狀態時中斷操作，藉以防止晶 圓劣化。 本發明之另些特激及優點將於以下之描述中提出，且 部分將透過描述變得更為清楚，或者藉由本發明之實例而 獲知。本發明之目的與其它優點將藉由此處所窖之描述與 申請專利範画以及附騸内所特別指出之结構而S現並達成 〇 為了達成這些及其它優點並依據本發明之目的，如所 實施與所廣義描述者，依據本發明之晶圓旋塗糸统，其中 光阻繭係K一增壓方式被噴塗至晶圓上，該晶圚旋塗系統 包括一旋塗裝置，具一第一控制器K控制一旋轉装置之操 作且時將晶面固定於其上，並鑰出一光阻劑抽運操作指令 以進行一旋塗操作；一抽運装置，具一第二控制器出 一接收抽運操作指令之抽運操作起始信號，輸出一閥門打 開或翡閉信號Μ控制一氣歷送入操作，並將外部氣體送入 一預定容器Μ將懕力施加於其内所含括之該光阻劑，藉由 放出該光阻劑；及一感测装置，用於感测一異常狀態，並 藉由输出相對於該異常狀態之該控制信號输出至該第一控 制器而中止該旋塗操作，該異常狀態中於依據抽運操作起 本紙張尺度適用t國國家標华 ( CNS > MWJ5· ( 2丨()/2‘)7公碴） ---------^------tT------唆 Jf%. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明k明（女） 始信號及閥門打開或關閉信號之旋塗操作期間，該光阻麵 並未自該抽運裝置被送入該旋塗装置。 於該第一控制器接收到有Μ異常狀態之控制信號時， 該第一控制器有利地施加一用於中止抽運操作之中止信號 至該抽理装置。 該感測裝置更包括一第一開Μ装置，切換接收該抽運 操作起始信號；一第二開鼷装置•切換接收該打開或Μ閉 信號；及一第三開Μ装置，於該第一與第二開闞装置均位 於導通狀態時同步導通，藉出該控制信號。 該第一開闉裝置於接收該抽蓮装置之操作狀態内之該 抽運操作起始信號之際導通*同時該第二開明装置於接收 該控制信號之際導通ΜΜ閉該閥門。 該第一與第二開闥装置各包括一霣容器，一反向«流 防止二極體與一並瞄之繾霣器。該第三開Μ装置可由繼霣 器構成。 進一步地，該晶圓旋塗糸统更包括於接收來自感測装 置之相對於該異常狀態之感澜信號之際發出警報之装置。 可Μ理解，前文之總體描述與Κ下之詳细描述皆為示 範性與解釋性者，且意匾提供如申請專利範团所主張之本 發明之進一步解釋。 〔附圖之藺要說明] 所含括之附圖提供本發明之進一步理解並被合併入Κ 構成本說明書之一部分*該等附鼴說明了本發明之實施例 本紙浓尺度適用t国固家棉準（CNS ) Λ4現格（210Χ 2们公釐） ---------尤衣------1T------At ./1. ξ- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明·説明（么） 且一併地，描述供解釋本發明之原理。 附圈中： 第一圔係為一種傅統晶圓旋塗系統之方塊臞； 第二鼸係為依據本發明之一較佳實施例之具有光阻劑 噴塗檢査功能之晶圚旋塗系統；及 第三匾係為第二圈之感測装置之詳细霉路圔。 〔較佳實施例之詳细描逑] 對本發明之較佳實施例之參考現將被詳细作出，其實 例顯示於所附圖式内。 如第二圖所示，依據本發明之晶圓旋塗糸統包括一抽 運装置44，一旋塗裝置46及一感测装置68。 該油邇装置44其内設有一容器50。該容器50與 外設容器40、42K装有閥門52、54之管子相連接 。光阻_透過被供給入該容器5 0。容器5 0内所含之空 氣透過裝有一閥門5 6之管子被放出以提供供給光阻劑所 需之壓力。氮氣透過装有一閥門5 8之管子而被専入容器 5 0。専入抽運裝置44之光阻繭透過装有一閥門6 0之 管子再次被放出到旋塗装置4 6。 各閥門52至60依據一控制器62之操作而啟閉’ 因而操作抽運装置44。 同時•旋塗裝置4 6設有一其上固定有晶圓之旋轉驩 動裝置6 6 ，其依據一控剌器64之控制而旋由抽理 装置44而被供姶入旋塗装置4 6之光阻劑被噴塗至旋轉 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Λ4坭格（210 X 2«>7公釐） ---------.乂------1T------^ , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 A7 B7 五、發明·説明（Ί ) 之晶圓上。 旋塗装置4 6之控制器6 4胞加一指示抽運操作之指 令予抽運装置44之控制器62 *同時控制旋轉驅動装置 6 6之操作Μ進行旋塗移動。另一方面，抽運裝置44之 控制器6 2傳送一閥門打開或翮閉信號Β，其被施加Κ依 據該抽浬操作指令來打開或關閉閥門5 8，及一抽運操作 開始信號Α予感測装置6 8，其於抽運操作開始時發出。 該感測装置6 8理輯地缌計所接收之信號，然後傅送一控 剌信號C予控制器64，其係關於正確的抽運操作是否被 進行。 再者，如第三圈所示，感測装置68包括一接收抽運 操作起始信號A之第一遒罨器7 0，一接收閥門打開或Μ 閉信號Β之第二繼電器72及一與繼霄器70與72同步 切換藉Μ输出控制信號C之第三繼電器74。 平滑電容器C 1與C 2以及反向電滾防止二極體D 1 與D 2設置於分別施加有抽運操作起始信號Α與閥門打開 或關閉信號B之繼霣器7 0與7 2之_入側。當遒霉器7 與7 2導通時，用於驅動纽電器74之電壓VCC被加諸於 一電阻R 1。 當工人搡作控制器64以將一光阻劑旋塗於晶圓上時 •控制器64使旋縳驅動裝置6 6旋轉，同時將晶圓固定 於其上並將油埋操作指令加諸於抽浬裝置44之控制器6 2 〇 -10- 本紙張尺度適用t國闽家標準（CNS ) Λ4坭格（2Ι〇Χ2()7公缝） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線！ A7 B7

經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 五、發明說明（ 當抽運搡作指令加諸於抽運裝置44之控制器6 2之 際，控制器62輸出控制信號並打開閥門56與58。當 閥門5 8打開時，氮氣被導入容器5 0並膊壓力施加於其 内所含之光阻劑。光阻麵被供給入旋塗裝置4 6並藉由埔 壓產生之抽運動力，透過裝有閥門60之管子被噴塗至晶 圔上。 同時，控制器6 2施加《門打開或Η閉信號B及抽運 操作起始信號Α予感澜裝置6 8。該抽蓮操作信虢為一高 /低狀態之邏輯信號，其於接收到抽運搡作指令時由控制 器6 2同步輸出。 當高位信虢被傳耱至繼電器7 0與7 2之輪入端時， 繼霣器7 0與7 2導通，且當低位信號被傳輸至繼霣器7 4尿擗J端時，孅電器74導通。 當進行正常的抽理操作時，高位狀態之抽運操作起始 信號A輿閥門打開或Η閉信號B被加諸於想洒裝置6 8。 因此感測装置68之繼電器70、72専通，同時繼霜器 74保持其闉閉狀態。 然而，萬一於抽運操作指令巳加諸於控制器6 2之後 閥門5 8未被打開，則旋塗裝置46内之晶圆旋塗操作無 法正常進行，因此將產生不良晶圇。亦即，如果當抽運操 作起始信號Α係Κ高位準狀態從控制器6 2施加至繼電器 7 0K將之導通時，閥門打開或鼷閉信號B未以高位準狀 態施加至閥門5 8，則繼霣器7 2被闞醑且低位準狀慇之 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線

Claims (1)

1. 389933 Α8 Β8 C8 D8

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 * 一種晶圇旋塗系統，其具有膊光阻劑增壓啧塗於 —晶圓上之功能，該晶圓旋塗系統包括： —旋塗裝置，具一第一控制器以控制一旋轉裝置之操 作且時將晶圓固定於其上，並輸出一光阻劑抽運操作指令 以進行一旋塗操作； 一抽運装置，具一第二控制器以在接收抽運操作指令 之時即輸出抽運操作起始信號，輸出一閥門打開或關閉信 號Μ控制一氣體送入操作，並將外部氣體送入一預定容器 以將壓力施加於其内所含括之該光阻劑，藉由放出該光阻 劑，•及 —感測裝置，用於感測一異常吠態，並藉由輸出相對 於該異常狀態之該控制信號輸出至該第一控制器而 旋塗操作，於該異常狀態中*於依據抽運操作起始 閥門打開或關閉信號之旋塗操作期間，該光阻劑係 該抽運裝置被送入該旋塗裝置。 2 ·如申請專利範圍第1項所逑之晶画旋塗系統，其 中於相對於該異常狀態之控制信號被加諸於該第一控制器 之際，該第一控制器施加一中止信號至該抽運裝置以指導 抽運操作之中止。 3 *如申請專利範圍第1項所述之晶圓旋塗系統，其 中該感測裝置包括： 一第一開關裝置，切換接收該抽運操作起始信號； 一第二開闞裝置，切換接收該打開或關閉信號；及 .-1-

   (#.先閱讀背面之注^.項再填寫本頁) 訂 線 本紙張又度逋用中國國家搞準（CNS > Α4规格（210x297公羡） 389933 Α8 Β8 C8 D8

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 * 一種晶圇旋塗系統，其具有膊光阻劑增壓啧塗於 —晶圓上之功能，該晶圓旋塗系統包括： —旋塗裝置，具一第一控制器以控制一旋轉裝置之操 作且時將晶圓固定於其上，並輸出一光阻劑抽運操作指令 以進行一旋塗操作； 一抽運装置，具一第二控制器以在接收抽運操作指令 之時即輸出抽運操作起始信號，輸出一閥門打開或關閉信 號Μ控制一氣體送入操作，並將外部氣體送入一預定容器 以將壓力施加於其内所含括之該光阻劑，藉由放出該光阻 劑，•及 —感測裝置，用於感測一異常吠態，並藉由輸出相對 於該異常狀態之該控制信號輸出至該第一控制器而 旋塗操作，於該異常狀態中*於依據抽運操作起始 閥門打開或關閉信號之旋塗操作期間，該光阻劑係 該抽運裝置被送入該旋塗裝置。 2 ·如申請專利範圍第1項所逑之晶画旋塗系統，其 中於相對於該異常狀態之控制信號被加諸於該第一控制器 之際，該第一控制器施加一中止信號至該抽運裝置以指導 抽運操作之中止。 3 *如申請專利範圍第1項所述之晶圓旋塗系統，其 中該感測裝置包括： 一第一開關裝置，切換接收該抽運操作起始信號； 一第二開闞裝置，切換接收該打開或關閉信號；及 .-1-

   (#.先閱讀背面之注^.項再填寫本頁) 訂 線 本紙張又度逋用中國國家搞準（CNS > Α4规格（210x297公羡） 88 88 ABCD 389933 六、申請專利範圍 一第三開關裝置，於該第一與第二開關裝置均位於導 通狀態時同步導通，藉以輸出該控制信號。 4 ·如申請專利範圍第3項所述之晶圓旋塗系統，其 中該第一開關裝置於接收該抽運裝置之操作狀態内之該抽 運操作起始信號之際導通 > 同時該第二開翮裝置於接收該 控制信號之際導通以翮閉該閥門。 5 ·如申請專利範圔第3項所述之晶圓旋塗糸統，其 中該第一與第二開關裝置各包括一電容器，一反向霣流防 止二極SI與一纖電器，該等元件為並聯配置。 6 ♦如申請專利範圍第3項所述之晶圓旋塗系統，其 中該第三開關裝置為一雄電器。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之晶圆旋塗系统，更 包括於接收來自感測裝置之相對於該異常狀態之感測信號 之際發出警報之裝置。 (請先閏讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 線丨 經濟部暫慧財產局貝工消費合作杜印製 -2- 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐）