喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置

文档序号:566994 发布日期:2021-05-18 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置 (Nozzle purging device and wafer bearing device ) 是由 曾俊华 许维政 于 2019-11-18 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置,其包括:容纳槽,用于放置显影喷嘴装置;吹扫装置,包括气源、至少一出气口及连接所述气源与所述出气口的输气管路,所述出气口设置在所述容纳槽中,吹扫气体自所述气源沿所述输气管路传输,并自所述出气口吹出,所述吹扫气体能够作用于所述显影喷嘴装置的外表面,以将所述显影喷嘴装置外表面或喷嘴处的液滴去除。本发明的优点在于,喷嘴清扫装置能够去除显影喷嘴装置外表面及喷嘴尖端的残留液滴,避免该液滴显影喷嘴装置移动过程中滴落而影响晶圆的性能。(The invention provides a nozzle purging device and a wafer bearing device, comprising: a housing tank for housing the developing nozzle device; the blowing device comprises an air source, at least one air outlet and a gas pipeline connected with the air source and the air outlet, wherein the air outlet is arranged in the accommodating groove, blowing gas is arranged in the accommodating groove, the air source is arranged along the gas pipeline for transmission, and the air outlet blows out, and the blowing gas can act on the outer surface of the developing nozzle device to remove liquid drops on the outer surface of the developing nozzle device or at the position of the nozzle. The invention has the advantages that the nozzle cleaning device can remove residual liquid drops on the outer surface of the developing nozzle device and the tip of the nozzle, and the phenomenon that the liquid drop developing nozzle device drops in the moving process to influence the performance of a wafer is avoided.)

喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置

技术领域

本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置。

背景技术

在半导体制造工艺中,对于光刻工艺中的显影技术,需要利用显影喷嘴装置向晶圆表面的光致抗蚀剂表面喷洒显影液,通过喷洒的显影液在晶圆表面的光致抗蚀剂上形成三维图形。当显影喷嘴装置停止排液后,其会移动向其他晶圆,以对其他晶圆上进行操作。

发明人发现,在显影喷嘴装置排液过程中,可能会有显影液喷溅在显影喷嘴装置的外表面,该些液滴会积聚在显影喷嘴装置的外表面的拐角处,形成积存液滴,在显影喷嘴装置停止排液后,在显影液喷嘴的尖端容易存在残留液滴。如图1所示,在显影喷嘴装置10外表面的拐角处存在积存的液滴11,在显影喷嘴装置10的尖端存在残留的液滴12。在显影液喷嘴装置10向其他晶圆移动的过程中,该些液滴11及12会滴落在该晶圆或者其他晶圆上,影响晶圆表面图案的形成,造成良率的损失。

因此,如何避免显影喷嘴装置上积存或残留的液滴滴落在晶圆上,是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,提供一种喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置,其能够避免显影喷嘴装置上残留的液滴影响晶圆的性能。

为了解决上述问题,本发明提供了一种喷嘴吹扫装置,其包括:容纳槽,用于放置显影喷嘴装置;吹扫装置,包括气源、至少一出气口及连接所述气源与所述出气口的输气管路,所述出气口设置在所述容纳槽中,吹扫气体自所述气源沿所述输气管路传输,并自所述出气口吹出,所述吹扫气体能够作用于所述显影喷嘴装置的外表面,以将所述显影喷嘴装置外表面或喷嘴处的液滴去除。

进一步,所述出气口设置在所述容纳槽的侧面,所述吹扫气体沿水平方向或者沿与水平方向呈一锐角的方向吹出。

进一步,部分所述输气管路置于所述容纳槽的侧壁内。

进一步,所述吹扫装置包括多个出气口,在所述容纳槽底部至顶部的方向上,所述出气口至少呈一排设置,每一排至少包括一个出气口。

进一步,当所述出气口呈多排设置时,至少一排所述出气口对应所述显影喷嘴装置的拐角设置,至少一排所述出气口对应所述显影喷嘴装置的喷嘴尖端设置。

进一步,所述容纳槽具有一中心线,当所述出气口呈多排设置时,沿所述容纳槽底部至顶部的方向上,所述出气口与所述容纳槽中心线的距离逐渐减小。

进一步,所述出气口的分布设置为:自一个所述出气口吹出的吹扫气体覆盖区域对应所述显影喷嘴装置的一个或多个喷嘴区域。

进一步,所述喷嘴区域包括显影喷嘴装置的喷嘴尖端及拐角。

进一步,所述喷嘴吹扫装置还包括一排液管,所述排液管与所述容纳槽连通。

本发明还提供一种晶圆承载装置,其包括:载台,用于承载晶圆;外层壳体,具有容纳腔,所述容纳腔具有一开口,所述载台设置在所述容纳腔内,且所述外层壳体能够相对于所述载台升降;如上所述的喷嘴吹扫装置,所述喷嘴吹扫装置的容纳槽设置在所述外层壳体的外顶面或外侧面,所述外层壳体升降能够带动所述容纳槽升降。

本发明的优点在于,喷嘴清扫装置能够去除显影喷嘴装置外表面及喷嘴尖端的残留液滴,避免该液滴显影喷嘴装置移动过程中滴落而影响晶圆的性能。

附图说明

图1是现有技术中显影喷嘴装置外表面及喷嘴尖端存在液滴的示意图;

图2是本发明喷嘴吹扫装置的第一

具体实施方式

的立体结构示意图;

图3是本发明喷嘴吹扫装置的第一具体实施方式的剖面结构示意图;

图4是本发明喷嘴吹扫装置的第二具体实施方式的剖面结构示意图;

图5是本发明晶圆承载装置的一具体实施方式的结构示意图;

图6A~图6E是具有喷嘴吹扫装置的晶圆承载装置的工作过程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的喷嘴吹扫装置及晶圆承载装置的具体实施方式做详细说明。

图2是本发明喷嘴吹扫装置的第一具体实施方式的立体结构示意图,图3是本发明喷嘴吹扫装置的第一具体实施方式的剖面结构示意图,请参阅图2及图3,所述喷嘴吹扫装置2包括容纳槽20及吹扫装置30。

所述容纳槽20用于放置显影喷嘴装置10。在图3中示意性地绘示了显影喷嘴装置10。可以理解的是,本发明喷嘴吹扫装置2用于吹扫显影喷嘴装置10外表面或者喷嘴尖端处的残留液滴,所以,所述显影喷嘴装置10至少将具有残留液滴的区域置于所述容纳槽20内。

所述吹扫装置30包括气源31、至少一出气口32及输气管路33。所述气源31用于提供具有一定压力的吹扫气体,例如氮气。所述吹扫气体的压强可根据实际使用环境进行选择,例如,所述吹扫气体的压强为30~100kpa。所述出气口32设置在所述容纳槽20内,所述出气口32允许吹扫气体吹出。所述输气管路33连接所述气源31与所述出气口32,所述气源31内的吹扫气体经所述输气管路33输送至所述出气口32,并经所述出气口32吹出。所述吹扫气体吹至所述容纳槽20内,并作用于置于所述容纳槽20内的所述显影喷嘴10装置的外表面或者喷嘴尖端处。

本发明喷嘴吹扫装置2自所述出气口32吹出的吹扫气体具有一定压力,其能够吹扫所述显影喷嘴装置10的外表面或者喷嘴尖端处残留的液滴,该些液滴在吹扫气体的作用下滴落在容纳槽20内,进而去除所述显影喷嘴装置10外表面或喷嘴尖端处的液滴。由于显影喷嘴装置10外表面或喷嘴尖端处残留的液滴被去除,则在所述显影喷嘴装置10喷洒完显影液后的移动过程中,不会存在残留液滴低落在晶圆上的情况发生,进而避免影响晶圆表面图案的形成,提高晶圆图案化的良率。

进一步,所述气源31设置在所述容纳槽20之外。所述输气管路33部分位于所述容纳槽20的内壁内,在本具体实施方式中,所述输气管路33部分位于所述容纳槽20的侧壁内,部分位于所述容纳槽20之外。其中,位于所述容纳槽20的内壁内的部分与所述出气口32连通,位于所述容纳槽20之外的部分与所述气源31连通。

通常,残留液滴会聚集在所述显影喷嘴装置的外表面的侧面及喷嘴尖端处,因此,优选地,在本发明中,所述出气口32设置在所述容纳槽20的侧面,所述吹扫气体沿水平方向或者沿与水平方向呈一锐角的方向吹出,从侧面吹扫所述显影喷嘴装置。在本具体实施方式中,所述吹扫气体沿水平方向吹出,吹扫气体的流向在图3中采用箭头绘示,吹扫气体作用于所述显影喷嘴装置的外表面即喷嘴尖端处,从而去除显影喷嘴装置的外表面及喷嘴尖端处的液滴。

通常,所述显影喷嘴装置10为条形构型,沿其长度方法排布多个喷嘴,为了使吹扫气体能够充分作用于所述显影喷嘴装置10,在本发明中,所述吹扫装置包括多个出气口32,在所述容纳槽20底部至顶部的方向上,所述出气口32至少呈一排设置,每一排至少包括一个出气口32。具体地说,在本具体实施方式中,所述出气口32呈一排设置,所述出气口30沿所述喷嘴吹扫装置2的长度方向排布。

优选地,为了在吹扫气体能够充分作用于所述显影喷嘴装置10的同时还能够节约气体资源,则所述出气口32可采用如下设置:自一个所述出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域可对应所述显影喷嘴装置的一个或多个喷嘴区域,若所述出气口32吹出的吹扫气体压强过小,则可一个出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域对应一个喷嘴区域,若所述出气口32吹出的吹扫气体压强较大,则可一个出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域对应多个喷嘴区域,以在节约吹扫气体的同时,使所述显影喷嘴装置10被充分吹扫。其中,所述喷嘴区域可包括喷嘴尖端、显影喷嘴装置外表面的拐角区域。在本具体实施方式中,一个所述出气口32对应多个喷嘴区域,则可适当增加所述吹扫气体的压强,以使其充分作用于所述显影喷嘴装置,彻底去除所述显影喷嘴装置残留的液滴,避免所述液滴滴落影响晶圆的性能。

进一步,所述喷嘴吹扫装置2还包括一排液管40,所述排液管40与所述容纳槽20连通。所述排液管40用于将所述容纳槽20内积聚的残液排出。在本具体实施方式中,所述排液管40设置在所述容纳槽20侧壁底端,以能够最大限度地将所述容纳槽20积聚的残液排出。

本发明喷嘴吹扫装置2能够将显影喷嘴装置上残留的显影液等液滴去除,从而避免在后续工艺中,该些液滴影响工艺制程。

如上文所述,在显影喷嘴装置的拐角处及喷嘴尖端均可能会存在残留液滴,为了进一步能够将显影喷嘴装置的拐角处及喷嘴尖端均去除,本发明还提供了所述喷嘴吹扫装置的第二具体实施方式。所述第二具体实施方式与第一具体实施方式的区别在于,在所述容纳槽20底部至顶部的方向上,所述出气口32呈多排设置,每一排包括至少一个出气口32。

具体地说,图4是本发明喷嘴吹扫装置的第二具体实施方式的剖面结构示意图,请参阅图4,在所述容纳槽20底部至顶部的方向上,所述出气口32呈两排设置,每一排包括多个出气口32。如图4示,显影喷嘴装置具有两个拐角,即上部的拐角101及下部的拐角102,其中下部的拐角102与喷嘴尖端103临近,则在本具体实施方式中,一排所述出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域对应上部的拐角101区域,另一排所述出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域对应下部的拐角102区域及喷嘴尖端103区域,两排所述出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域能够覆盖所述显影喷嘴装置具有残留液滴的全部区域,从而可彻底去除所述显影喷嘴装置的残留液滴。在本发明其他具体实施方式中,也可根据所述出气口32吹出的吹扫气体覆盖区域及现有喷嘴装置的实际结构而将所述出气口32设置为三排、四排等。

进一步,在第二具体实施方式中,所述容纳槽20具有一中心线O,当所述出气口32呈多排设置时,沿所述容纳槽底部至顶部的方向上,所述出气口32与所述容纳槽中心线O的距离逐渐减小,其目的在于,减小所述出气口32吹出的吹扫气体与其作用位置的距离,从而能够使所述吹扫气体发挥最佳效果。具体地说,在本具体实施方式中,所述显影喷嘴装置的上部的拐角101相较于下部的拐角102更靠近容纳槽20一侧的侧面,则设置在所述容纳槽20的该侧的出气口的排布为,与所述上部的拐角101对应的出气口32与所述容纳槽中心线O的距离小,而与所述下部的拐角102对应的出气口32与所述容纳槽中心线O的距离大,从而使得吹扫气体发挥最佳效果。

本发明喷嘴吹扫装置可适用于需要对显影喷嘴装置进行吹扫的场景。本发明提供了一种采用上述喷嘴吹扫装置的晶圆承载装置。

图5是本发明晶圆承载装置的一具体实施方式的结构示意图。请参阅图5,所述晶圆承载装置包括载台50、外层壳体51及喷嘴吹扫装置20。

所述载台50用于承载晶圆80(请参阅图6A)。所述载台50能够转动,以带动所述晶圆80转动。

所述外层壳体51具有容纳腔510。所述容纳腔510具有一开口511,具体地说,所述容纳腔510的顶部具有所述开口511。

所述载台50设置在所述容纳腔510内,且所述外层壳体51能够相对于所述载台50升降,以使得所述晶圆能够放置在所述载台50上,或者从所述载台50上移走。在本具体实施方式中,所述载台50固定,所述外层壳体51相对于所述载台50上升或下降。在本发明其他具体实施方式中,所述外层壳体51固定,所述载台50相对于所述外层壳体51上升或者下降。

所述喷嘴吹扫装置2的容纳槽20设置在所述外层壳体51的外顶面或外侧面,所述喷嘴吹扫装置2的其他结构可设置在所述外层壳体51的外侧面,也可单独设置。在本具体实施方式中,所述喷嘴吹扫装置2的容纳槽20设置在所述外层壳体51的外顶面。所述外层壳体51升降能够带动所述容纳槽20升降。

下面结合附图描述具有喷嘴吹扫装置的晶圆承载装置的工作过程,在该工作过程中,两个晶圆承载装置共用一个显影喷嘴装置。具体地说,图6A~图6E是具有喷嘴吹扫装置的晶圆承载装置的工作过程的示意图,第一晶圆承载装置6与第二晶圆承载装置7并行放置,第一晶圆承载装置6与第二晶圆承载装置7均承载有晶圆80。所述第一晶圆承载装置6与所述第二晶圆承载装置7共用同一个显影喷嘴装置10。

请参阅图6A,显影喷嘴装置10在机械手臂的带动下离开显影喷嘴存放装置90,并移动至第一晶圆承载装置6承载的晶圆80上方,并进行喷洒显影液的工作。

请参阅图6B,显影喷嘴装置10结束动作,在机械手臂的带动下移动至第一晶圆承载装置6的喷嘴清扫装置2的上方。在所述显影喷嘴装置10移动的过程中,或者移动结束后,所述外层壳体61上升,并带动所述喷嘴清扫装置2上升。当所述喷嘴清扫装置2上升至预设位置,所述显影喷嘴装置10插入所述容纳槽20,吹扫气体吹扫所述显影喷嘴装置10残留的液滴。

请参阅图6C,显影喷嘴装置10上的残留液滴被去除后,所述显影喷嘴装置10移动至所述第二晶圆承载装置7上方,并进行喷洒显影液的工作,所述外层壳体61复位。由于显影喷嘴装置10上的残留液滴被去除,则在所述显影喷嘴装置10移动的过程中,不会有显影液残留液滴滴落在第一晶圆承载装置6及第二晶圆承载装置7承载的晶圆80。

请参阅图6D,显影喷嘴装置10结束动作,在机械手臂的带动下移动至第二晶圆承载装置7的喷嘴清扫装置2的上方。在所述显影喷嘴装置10移动的过程中,或者移动结束后,所述外层壳体71上升,并带动所述喷嘴清扫装置2上升。当所述喷嘴清扫装置2上升至预设位置,所述显影喷嘴装置10插入所述容纳槽20,吹扫气体吹扫所述显影喷嘴装置10残留的液滴。

请参阅图6E,显影喷嘴装置10上的残留液滴被去除后,所述显影喷嘴装置10移动至初始位置(例如显影喷嘴存放装置90内),或者移动至其他工位进行后续工作,所述外层壳体71复位。由于显影喷嘴装置10上的残留液滴被去除,则在所述显影喷嘴装置10移动的过程中,不会有显影液残留液滴滴落在第一晶圆承载装置6及第二晶圆承载装置7承载的晶圆80上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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