TWI581066B - 光阻噴塗機及其環狀結構 - Google Patents

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Description

光阻噴塗機及其環狀結構
本發明是有關一種光阻噴塗機及一種光阻噴塗機的環狀結構。
習知的光阻噴塗機包含吸盤、複數個環狀體與噴嘴。環狀體環繞吸盤。當晶圓位於吸盤上時，噴嘴可對晶圓的正面噴塗光阻，而多餘的光阻可從晶圓流至環狀體，再從環狀體流至光阻噴塗機外。
當光阻從晶圓的正面流至晶圓的邊緣時，光阻會因吸盤的氣流而從晶圓的邊緣流動至晶圓的背面，稱之為真空效應。由於晶圓的直徑大於最內側環狀體的外徑約10mm，且最內側環狀體並未經特殊設計，因此在晶圓背面的邊緣光阻會殘留約15mm的寬度。如此一來，晶圓的邊緣的切割道便會殘留光阻。其中，切割道是在後續製程中可供刀具切割晶圓的位置。
在晶圓背面邊緣所殘留的光阻會造成後續蝕刻製程有光阻燒毀的現象(PR Burn)，使晶圓的良率下降。此外，吸盤上也會殘留光阻，造成抽真空異常。另一方面，最內側環 狀體的材質為鋁，強度不足容易變形，也會影響光阻噴塗機的可靠度。
本發明之一技術態樣為一種光阻噴塗機，用以對晶圓的正面噴塗光阻。
根據本發明一實施方式，一種光阻噴塗機包含吸盤、導流環與定位環。吸盤具有頂面與鄰接頂面的側面。晶圓位於頂面上，且至少部分晶圓凸出於吸盤的頂面。導流環套設於吸盤，且導流環具有溝槽。凸出於頂面的晶圓覆蓋導流環，且溝槽的開口朝向晶圓相對正面的背面。定位環套設於導流環，使得導流環位於定位環與吸盤的側面之間。
在本發明一實施方式中，晶圓之背面的邊緣具有切割道，且導流環的溝槽位於切割道與吸盤的側面之間。
在本發明一實施方式中，導流環的外徑小於晶圓的直徑。
在本發明一實施方式中，導流環的外徑約為197.8mm。
在本發明一實施方式中，導流環的內徑約為190.2mm。
在本發明一實施方式中，晶圓凸出於導流環之溝槽的距離介於約1mm至2mm。
在本發明一實施方式中，導流環的溝槽具有第一斜面與第二斜面，且第一斜面與第二斜面夾銳角。
在本發明一實施方式中，導流環的材質包含鈦。
在本發明一實施方式中，導流環之溝槽的開口方向垂直吸盤的徑向。
在本發明一實施方式中，光阻噴塗機更包含底座、外側環與金屬環。吸盤從底座凸出。外側環位於底座上，且外側環位於底座與定位環之間。金屬環位於底座上，且金屬環環繞外側環與定位環。
在本發明一實施方式中，光阻噴塗機更包含噴嘴。噴嘴可移動地位於吸盤的頂面上方。
本發明之一技術態樣為一種環狀結構，安裝於具有吸盤的光阻噴塗機。
根據本發明一實施方式，一種環狀結構包含導流環與定位環。導流環套設於吸盤，且導流環具有溝槽。凸出於吸盤的晶圓覆蓋導流環，且溝槽的開口朝向晶圓的背面。定位環套設於導流環，使得導流環位於定位環與吸盤的側面之間。
在本發明上述實施方式中，導流環具有溝槽，且溝槽的開口朝向晶圓的背面。當光阻因吸盤抽氣而從晶圓的邊緣流動至晶圓的背面時，過多的光阻可流入溝槽中，不會有大量的光阻附著在晶圓的背面。如此一來，在後續蝕刻製程中，可避免在晶圓背面的邊緣產生光阻燒毀的現象(PR Burn)，可提升晶圓的良率。此外，因導流環的溝槽可容納光阻，因此在吸盤頂面上的殘留光阻也會減少，可降低吸盤抽真空異常的機率。
100‧‧‧光阻噴塗機
110‧‧‧吸盤
112‧‧‧頂面
114‧‧‧側面
120‧‧‧環狀結構
121a‧‧‧第一斜面
121b‧‧‧第二斜面
122‧‧‧導流環
123‧‧‧溝槽
124‧‧‧定位環
130‧‧‧底座
140‧‧‧外側環
150‧‧‧金屬環
160‧‧‧噴嘴
210‧‧‧晶圓
212‧‧‧正面
214‧‧‧背面
215‧‧‧切割道
222‧‧‧光阻
D‧‧‧方向
D1‧‧‧方向
D2‧‧‧徑向
d1‧‧‧外徑
d2‧‧‧內徑
d3‧‧‧直徑
d4‧‧‧距離
θ‧‧‧銳角
第1圖繪示根據本發明一實施方式之光阻噴塗機的分解圖。
第2圖繪示第1圖之導流環與定位環組合成環狀結構後的俯視圖。
第3圖繪示第1圖之光阻噴塗機使用時的剖面示意圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示根據本發明一實施方式之光阻噴塗機100的分解圖。第2圖繪示第1圖之導流環122與定位環124組合成環狀結構120後的俯視圖。同時參閱第1圖與第2圖，光阻噴塗機100包含吸盤110與環狀結構120。環狀結構120包含導流環122與定位環124。吸盤110具有頂面112與鄰接頂面112的側面114。導流環122具有溝槽123，且定位環124套設於導流環122。此外，光阻噴塗機100還可包含底座130、外側環140與金屬環150。
在本實施方式中，吸盤110具有抽氣的功能，當吸盤110承載晶圓時，可藉由抽真空使晶圓定位於吸盤110的頂面112上。此外，光阻噴塗機100還可包含底座130、外側環140與金屬環150，但並不用以限制本發明。
第3圖繪示第1圖之光阻噴塗機100使用時的剖面示意圖。如圖所示，晶圓210(wafer)具有相對的正面212與背面214。晶圓210的材質可以包含矽，為半導體元件。在進行晶圓210的光阻噴塗(spray coating)製程時，光阻噴塗機100可對晶圓210的正面212噴塗光阻222。晶圓210位於吸盤110的頂面112上，可由吸盤110吸附。至少部分晶圓210凸出於吸盤110的頂面112。導流環122套設於吸盤110。凸出於吸盤110之頂面112的晶圓210覆蓋導流環122，且導流環122之溝槽123的開口朝向晶圓210的背面214。定位環124套設於導流環122，使得導流環122位於定位環124與吸盤110的側面114之間。
光阻噴塗機100還包含噴嘴160。噴嘴160可移動地位於吸盤110的頂面112上方。噴嘴160可噴出氣體(例如氮氣)與光阻222，使光阻222位噴塗在晶圓210的正面212。由於噴嘴160朝向晶圓210排出氣體且吸盤110抽氣，因此光阻222會因真空效應從晶圓210的正面212流至晶圓210的邊緣，進而從晶圓210的邊緣流動至晶圓210的背面214。也就是說，光阻222會沿方向D流動。
然而，因導流環122具有溝槽123，因此過多的光阻222可從晶圓210之背面214的邊緣流入溝槽123中，不會有 大量的光阻222附著在晶圓210的背面214。如此一來，在後續蝕刻製程中，可避免在晶圓210之背面214的邊緣產生光阻燒毀的現象(PR Burn)，使晶圓210的良率得以提升。此外，因導流環122的溝槽123可容納光阻222，因此在吸盤110頂面112上的殘留光阻222也會減少，可降低吸盤110抽真空異常的機率。
由於光阻噴塗機100的導流環122具有溝槽123容納光阻222，使光阻噴塗機100的清潔時間與次數能夠減少，進而提升光阻噴塗機100的產能。導流環122的材質可以包含鈦，強度高不易變形，對於光阻噴塗機100的可靠度有所助益。
在本實施方式中，導流環122的溝槽123具有第一斜面121a與第二斜面121b，且第一斜面121a與第二斜面121b夾銳角θ，使得溝槽123呈三角形，但並不以三角形為限。此外，導流環122之溝槽123的開口方向D1是垂直於吸盤110的徑向D2。
同時參閱第2圖與第3圖，在本實施方式中，導流環122的外徑d1約為197.8mm，而導流環122的內徑d2約為190.2mm。在本文中，「約」意指製造上的誤差，例如10%的誤差範圍。晶圓210的直徑d3約為200mm。由於導流環122的外徑d1小於晶圓210的直徑d3，因此晶圓210會凸出並覆蓋導流環122。晶圓210凸出於導流環122之溝槽的距離d4介於約1mm至2mm。其中，距離d4亦可視為光阻222回沾於晶圓210背面214的範圍。
在本實施方式中，晶圓210之背面214的邊緣還具有切割道215，且導流環122的溝槽123位於切割道215與吸盤110的側面114之間。切割道215是在後續製程中可供刀具切割晶圓210的位置。導流環122的溝槽123可容納流至晶圓210之背面214的光阻222，能防止大量的光阻222流入晶圓210的切割道215中。
此外，光阻噴塗機100還可包含底座130、外側環140與金屬環150，但並不用以限制本發明。吸盤110從底座130凸出。外側環140位於底座130上，且外側環140位於底座130與定位環124之間。金屬環150位於底座130上，且金屬環150環繞外側環140與定位環124。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光阻噴塗機
110‧‧‧吸盤
112‧‧‧頂面
114‧‧‧側面
120‧‧‧環狀結構
121a‧‧‧第一斜面
121b‧‧‧第二斜面
122‧‧‧導流環
123‧‧‧溝槽
124‧‧‧定位環
130‧‧‧底座
140‧‧‧外側環
150‧‧‧金屬環
160‧‧‧噴嘴
210‧‧‧晶圓
212‧‧‧正面
214‧‧‧背面
215‧‧‧切割道
222‧‧‧光阻
D‧‧‧方向
D1‧‧‧方向
D2‧‧‧徑向
d3‧‧‧直徑
d4‧‧‧距離
θ‧‧‧銳角

Claims (17)

  1. 一種光阻噴塗機，用以對一晶圓的一正面噴塗一光阻，該光阻噴塗機包含：一吸盤，具有一頂面與鄰接該頂面的一側面，該晶圓位於該頂面上，且至少部分該晶圓凸出於該吸盤的該頂面；一導流環，套設於該吸盤，且該導流環具有一溝槽，其中凸出於該頂面的該晶圓覆蓋該導流環，且該溝槽的開口朝向該晶圓相對該正面的一背面；以及一定位環，套設於該導流環，使得該導流環位於該定位環與該吸盤的該側面之間。
  2. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該晶圓之該背面的邊緣具有一切割道，且該導流環的該溝槽位於該切割道與該吸盤的該側面之間。
  3. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該導流環的外徑小於該晶圓的直徑。
  4. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該導流環的外徑約為197.8mm。
  5. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該導流環的內徑約為190.2mm。
  6. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該晶圓凸出於該導流環之該溝槽的距離介於約1mm至2mm。
  7. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該導流環的該溝槽具有一第一斜面與一第二斜面，且該第一斜面與該第二斜面夾一銳角。
  8. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該導流環的材質包含鈦。
  9. 如請求項1所述之光阻噴塗機，其中該導流環之該溝槽的開口方向垂直該吸盤的徑向。
  10. 如請求項1所述之光阻噴塗機，更包含：一底座，該吸盤從該底座凸出；一外側環，位於該底座上，且該外側環位於該底座與該定位環之間；以及一金屬環，位於該底座上，且該金屬環環繞該外側環與該定位環。
  11. 如請求項1所述之光阻噴塗機，更包含：一噴嘴，可移動地位於該吸盤的該頂面上方。
  12. 一種環狀結構，安裝於具有一吸盤的一光阻噴塗機，該環狀結構包含： 一導流環，套設於該吸盤，且該導流環具有一溝槽，其中凸出於該吸盤的一晶圓覆蓋該導流環，且該溝槽的開口朝向該晶圓的一背面；以及一定位環，套設於該導流環，使得該導流環位於該定位環與該吸盤的一側面之間。
  13. 如請求項12所述之環狀結構，其中該導流環的外徑約為197.8mm。
  14. 如請求項12所述之環狀結構，其中該導流環的內徑約為190.2mm。
  15. 如請求項12所述之環狀結構，其中該導流環的該溝槽具有一第一斜面與一第二斜面，且該第一斜面與該第二斜面夾一銳角。
  16. 如請求項12所述之環狀結構，其中該導流環的材質包含鈦。
  17. 如請求項12所述之環狀結構，其中該導流環之該溝槽的開口方向垂直該吸盤的徑向。
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