TWI379998B - Photoresist solution dispensing volume monitoring method - Google Patents

Description

1379998 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為一種光阻液塗布容量之監控系統及方 法，尤指一種應用於半導體製程的光阻液塗布容量之 監控系統及方法。 【先前技術】 半導體製程（semiconduc.tor manufacturing)中， 每一批晶圓（lots of wafers)都需經過多步製程 (fabrication process)才能製造成半導體元件 (semiconductor device)，而每一步製程都會影響到半 導體元件的良率，因此每步製程都需嚴格地控管其製 程參數及機台運作狀況。尤其對於一些重要的製程， 例如光阻液塗布（photoresist solution dispensing)。 光阻液塗布通常藉由一光阻液塗布裝置完成，例 如美國專利號US6332924(申請日期：2000年2月18 日）提出的一種『光阻液塗布裝置』。 該光阻液塗布裝置具有一光阻瓶（photoresist bottle)、一果浦（pump)及一喷嘴（nozzie)，該泵浦可將 該光阻瓶内的光阻液吸取出，然後再輸送至喷嘴内， 最後再由該喷嘴將光阻液塗布至一高速旋轉的晶圓 表面。因為晶圓旋轉時離心力的作用，光阻液會由晶 圓中心處往外圍處移動，使得晶圓表面形成一層厚度 均勻的光陡層（photoresist layer)。 然而，上述習知的光阻液塗布裝置在實際使用 6

k /υ rr gg 艮半。 較嚴重的情況是， 圓的光阻液容量比預定容量 &層不甚良好（意指光阻層 良的光阻層容易降低半導 ，使用者無法及時知道該光阻液 然後仍繼續使用該異常的光阻液 塗布裝置發生異常， 塗布裝置，造而i告冰

的良率降低，影 緣是，本發明人有感上述缺失可以改善，因此提 出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。 【發明内容】 旦本發明之主要目的在於提供一種光阻液塗布容 1之監控系統及方法，其能監控光阻液塗布裝置所塗 布的光阻液貫際容量是否跟預定的一致。 為達上述目的，本發明提供一種光阻液塗布容量 之監控系統，包括：一光阻液塗布裝置，其具有一光 阻瓶，該光阻瓶内儲存有光阻液；以及一重量感測 器，其設置於該光阻瓶的外緣面，該重量感測器用以 量測該光阻瓶的光阻液的重量。 本發明另提出一種光阻液塗布容量之監控方 法，包括有下列步驟：提供一重量感測器，並將一光 阻液塗布裝置的光阻瓶放置在該重量感測器上；使用 該重量感測器量測該光阻瓶内的光阻液重量；啟動該 光阻液塗布裝置’將光阻瓶内的光阻液輸出一預定容 1379998 二ίί布:由Γ算該光阻瓶内的光阻液減少 ^少重量推導出光阻瓶内的光阻液實 際減少的容量；以及比魴兮土 該預定容量是否-致先阻液貫際減少的容量與 本發明具有以下有益效果： j發夠在光阻瓶内的光㈣實際減 布裝置預定塗布的容量不-致的情況 :’及時產生-警報訊號提醒使用者，讓使用者 ，：液J布裝置進行檢查或維修，進而避免更多晶圓 表面形成不良的光阻層。 —為使月匕更進一纟了解本發明之特徵及技術内 谷，請參閲以下有關本發明之詳細說明及圖式，铁而 式僅供參考與說明用，並非用來對本發明加以 限制者。 【實施方式】 〃請參閲第-圖所示為本發明之光阻液塗布容量 之監控系統’其包括：一光阻液塗布裝置10及一重 量感測器20。 該光阻液塗布裝置1G包含—光阻瓶 一暫存槽(buffer tank)! 2、-喷嘴(n〇zzle) i 3 及一果浦 (pump)15，該光阻液塗布裝置1〇主要用以塗布光阻 液（photoresist solution)30 於一晶圓（wafer)4〇 的表面 上。 3玄光阻瓶11為一桶狀結構，其内部儲存有光阻 8 液30。該光阻液3〇材料並不限定，可為正光阻 (P〇SltlVe Ph0t0resist)材料或是負光阻（negati^ photoresist)材料，而該光阻瓶u藉由一管路μ與誃 暫存槽12相連接。該暫存槽I2與光阻瓶11的^ 相似，其内部也為中空狀。該暫存槽12以另一;^路 14與一泵浦（pump)15相連接，該泵浦15的另一端再 以又一管路14與噴嘴13連接。 當該泵浦15運作時，泵浦15的一端會產生吸 力，該吸力能將光阻液3〇由光阻瓶n吸取至暫存槽 12内’並且該暫存槽12的光阻液3〇會再進一步被吸 入至該泵浦15内加壓，然後輸送至該噴嘴13内。 該噴嘴13下方放置有一晶圓放置台50，而該晶 圓Ϊ置台5〇上端可擺放該晶圓40，該晶圓放置台50 可帶動該晶圓4〇高速轉動。當該喷嘴13將光阻液30 塗布至該晶圓40的表面上時，該光阻液3〇會因為晶 圓40旋轉時離心力的作用，由晶圓40中心處往外圍 處移動，使得光阻液30能均勻地分佈在該晶圓4〇的 表面。 以上為光阻液塗布裝置10的大致運作原理及流 程，以下將介紹該重量感測器2〇的功用。 該重量感測器20設置於該光阻瓶u下端（意指該 f阻瓶11放置於該重量感測器20上端），該重量感測 器20可量測到一重量值’該重量值包含光阻瓶1丨本 身的重量及其内部儲存的光阻液30重量。 當該光阻液塗布裝置10開始運作，光阻液30由 光阻瓶11吸取出並塗布至噴嘴13下方的晶圓4〇時， 該重量感測器20可量測到該光阻瓶n的重量減少。 因為該光阻瓶η本身的重量可視為不會變動，因此 該重量感測器20量測的重量值之變化即為光阻液3〇 重量的變化。由光阻液30重量的減少可以推算出光 阻瓶11内的光阻液30實際被吸取出多少容量，推算 原理為：減少的重量除上光阻液3G的密度（densi^ 而該重量感測β 20與該光阻液塗布裝置丨〇電性 連接，該重量感測器20會將其量測到的重量資訊傳 送給該光阻液塗布裝置10。該光阻液塗布裝置'即 可利用此重量資訊來判斷光阻瓶η内的光阻液％實 際減少的容量是否跟預定塗布至晶圓4〇上的容量一 致，如不一致，則光阻液塗布裝置1〇會產生一警報 訊嬈。該警報訊號表示光阻液塗布裝置1〇的某些元 件異常，例如光阻瓶11内的光阻液3〇已用完、泵浦 15故障、管路14破裂或是噴嘴13堵塞等。 該警報訊號能以影像、聲音或燈光的方式呈現給 使用者，讓使用者能立即察覺光阻液塗布裝置〗〇發 生異常狀態，進而能馬上將光阻液塗布裝置1〇停止 運作，並進行檢查或維修。 ^另外，該光阻液塗布裝置10也可以在光阻液30 實際減少的容量與預定塗布的容量不一致時，先自動 铋止光阻液30塗布的動作，然後再產生一警報訊號 1379998 提醒使用者進行檢查或維修。 請參閱第二圖，並請同時參閱第一圖。藉由上述 本發明的光阻液塗布容量之監控系統可實現—光阻 液塗布容量之監控方法，該監控方法的步驟可歸納如 下： 步驟S100 :提供一重量感測器2〇，並且將一 阻液塗布裝置10的光阻U放置在該重量感測器20

步驟s102:將該重量感測器2〇開啟，該重 重量值’該重量值包含該光阻瓶 本身的重里及光阻瓶11内的光阻液3〇的重量。 步驟S104:啟動該光阻液塗布裝置1〇， =布f置10會將該光阻瓶u内的光阻液％吸取 出一預定容量並塗布至一晶圓4〇上。此時，該 感測器20量測到的重量值應會降低。

^驟讓：然後，計算該重量感測器如所量測 :重置值的變化，由該重量值推導出 光阻液30實際減少的容量。 關 步驟S108 :接著，比較該井 容量與該預定容量是否-致 ^貫際減少的 步驟sm··如果光阻液3〇實 預定容量不-致，表示該光阻液塗布d 異常問題產生。因此該光阻液塗17此 警報訊號提醒使用者，該逖報：置10會產生- &報訊唬能以聲音、燈光或 1379998

影像方式呈現。 步驟S112 :當使用者接收到該警報訊號後，可立 即對該光阻液塗布裝置1〇進行檢查或是維修。 上述步驟S108所敘述的『一致』並不是限制『實 際減少的容量』與『預定容量』需完全一樣，兩者之 ，可以有一容許範圍的差異值’例如『實際減少的容 夏』與『預定容量』.差異在5百分比（5%)内，都算是 一致。

請參閱第三圖，為本發明之光阻液塗布容量之監 控方法的第二個實施例，與第一實施例不同之處在於 步驟S108之後的執行步驟。 、 步驟S114:如果光阻液3〇實際減少的容量金該 預定容量不-致，則該光阻液塗布裝^ 1()會先Λ 停止運作，然後再發出警報訊號。 該第二實_的監控方式可以避免使用者

f即趕到絲液塗布裝f W旁，然後讓有問題;;光 裝置1〇繼續塗布光阻液於晶圓40上，使^ 更夕晶圓40的良率受影響。 =日㈣光阻液塗布容量之監控“ 然疋以光阻液實際減少的『容量』與預定『〜f 比較，但也能以光阻液實際減 相 量』相比較。 ^重里』與預定的『重 塗布容量之監控系統 知合上述，本發明的光阻液 及方法可達到以下效果： 12 1379998 本發明能夠在光阻瓶11内的光阻液3〇實際減少 的容量與預定塗布的容量不一致的情況下，及時 產生一警報訊號提醒使用者，讓使用者能對光阻 液塗布裝置1 〇進行檢查或維修，進而避免更多晶 圓40表面形成不良的光阻層。 曰 b 本發明的監控系統及方法容易實施，只需在光阻 液塗布裝置10的光阻瓶η外緣面設置一重量感 測器20，且該重量感測器2〇的成本便宜。 c、該重！感測H20也能用作監控光阻#Ηι11内光阻 液30的殘f ’其藉由該重量感測器2〇量測光阻 瓶11的重量來推測光阻瓶u内還有多少光阻液 30田重里感測器20量測的光阻瓶11重量低於 某一數值後，一提醒訊號也會 夠即時補充光阻液30。—减用者- 上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷 Φ 範圍’故舉凡運用本發明說明書 之：二為之等效變化，均同理皆包含於本發明 之權利保護範圍内，合予陳明。 【圖式簡單說明】 ^圖係本㈣之纽㈣布容量之監控系統之示 =圖係本發明之光阻液塗布容量之監控方法之流 第三圖係本發明之光阻液塗布容量之監控方法之第 1379998 二實施例之流程圖。 【主要元件符號說明】 10 光阻液塗布裝置 11 光阻瓶 12 暫存槽 13 喷嘴 14 管路

15 泵浦 20 重量感測器 30 光阻液 40 晶圓 50 晶圓放置台

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Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 驟：卜一種光阻液塗布容量之監控方法’包括有下列步 提供重里感測器，並將一光阻液 瓶放置在該f錢測器上； Μ布裝置的光阻 ^用該重量感測n量測該光阻瓶㈣光阻液 啟動該光阻液塗布裝置，將先 ’ 參

   一預定容量«布至—晶圓上將総瓶内的光阻液輸出 重量：ΐ =阻瓶内的光阻液減少的重量，並由減少的 推導出総瓶内料阻液實際減少的容量；以及 比較該光阻液實際減少的容量與該預定容量是否一 致。 2、如申請專利範圍第！項所述之光阻液塗布容量之 監控方法，其中更包括下列步驟： 如遠光阻液實際減少的容量與該預定容量不一致， 則該光崎塗布裝置停止運作，並產生-警報訊號。 —3、如申請專利範圍第】項所述之光阻液塗布容量之 監控方法，其中更包括下列步驟： 如该光阻液實際減少的容量與該預定容量不一致， 則該光阻液塗布裝置產生一警報訊號。 4、 如申請專利範圍第2項或第3項所述之光阻液塗 布容量之監控方法，其中該警報訊號以聲音、燈光或影 像方式呈現。 5、 如申請專利範圍第2項或第3項所述之光阻液塗 1379998

   布谷里之k控方法’其中更包括下列步 當使用者接收到該警報訊號後，進 液塗布裝置。 6、如申請專利範圍第I項所述之光阻 監控方法，盆中爷光P且液膏# 塗布容量之 ”甲忑九阻液貫際減少的容量 的差異值在—可交碎益内# 、。哀預疋谷里 飞合卉乾圍内，則兩者視為一

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