涂膠機及其工藝腔制造技術

本發明專利技術揭示了一種涂膠機的工藝腔，能防止光刻膠污染晶圓背面，該工藝腔包括腔體、晶圓支座、杯罩、背面清洗噴嘴和擋圈，腔體底部設有排風結構，擋圈位于晶圓下方，擋圈頂部的端面與晶圓存在狹窄間隙，擋圈頂部的端面與所述的杯罩的內壁之間形成傾斜向下的狹窄通道。涂膠過程中，排風機構運行，在晶圓周邊附近形成特定方向的氣流，該氣流可防止光刻膠污染晶圓的背面，晶圓與擋圈之間的間隙中的背面清洗液也可防止光刻膠及其他化學物質進入擋圈，污染晶圓的背面。本發明專利技術還揭示了包括上述工藝腔的涂膠機。膠機。

【技術實現步驟摘要】
涂膠機及其工藝腔


[0001]本專利技術涉及半導體設備領域，尤其涉及一種防止光刻膠污染晶圓背面的工藝腔及涂膠機。

技術介紹

[0002]涂膠工藝在光刻技術中占有重要地位。現有工藝存在以下問題：在旋轉涂膠過程中，有部分光刻膠會流至晶圓的背面，或者被工藝腔體的內壁反濺至晶圓的背面，對晶圓本身和后續工藝步驟中的設備造成玷污，因此需要在涂膠過程去除晶圓背面殘留的光刻膠和化學物質。
[0003]現有的涂膠機通常采用沖洗噴頭對晶圓背面進行沖洗，清洗液向上噴灑至旋轉中的晶圓的背面，然后受離心力作用而被甩出，以防止光刻膠在晶圓背面積累。然而在實際工藝過程中，由于清洗液到達晶圓背面邊緣后速度減小，對光刻膠等污染物的沖擊力減小，仍會存在清洗不干凈的現象。尤其是當晶圓轉速較低時，提供的離心力可能不足以使清洗液到達晶圓邊緣，導致晶圓背面的外圈有污染物殘留。此外，清洗液例如EBR、BSR具有揮發性，工藝腔內的清洗液與光刻膠的混合物揮發后依附在晶圓的背面，難以去除。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是針對上述技術問題提出一種工藝腔及涂膠機，防止晶圓背面污染。
[0005]為實現上述目的，本專利技術的一個實施例提出的工藝腔，包括：
[0006]腔體，所述腔體的頂部敞開，腔體的底部設有排風機構；
[0007]晶圓支座，設置在所述腔體中，晶圓支座被配置為支撐晶圓；
[0008]杯罩，罩設在所述腔體的頂部，所述杯罩的頂部敞開；
[0009]背面清洗噴嘴，設置在晶圓下方；以及/>[0010]擋圈，固定于晶圓下方，所述擋圈上半部分呈倒立的圓錐臺形，擋圈頂部的端面傾斜向下，端面的外直徑大于晶圓的直徑，端面與晶圓背面之間存在狹窄間隙，端面與杯罩的內壁之間形成傾斜向下的狹窄通道；
[0011]涂膠過程中，背面清洗噴嘴向晶圓背面噴灑清洗液并從狹窄間隙中飛出或流出，排風機構運行，氣流從杯罩頂部進入，經過狹窄通道后被排風機構排出。
[0012]作為可選方式，所述擋圈頂部的端面的內直徑小于或等于晶圓的直徑。
[0013]作為可選方式，所述排風機構包括設置在腔體底部的排風口，以及與排風口連接的排風通道和排風泵。
[0014]作為可選方式，所述排風機構設有兩個以上。
[0015]作為可選方式，所述擋圈采用特氟龍材料一體成型制成。
[0016]作為可選方式，所述擋圈頂部與晶圓背面之間的間隙的高度為0.5mm～10mm。
[0017]作為可選方式，所述晶圓支座底部連有旋轉執行器。
[0018]作為可選方式，所述腔體底部設有底座，所述晶圓支座位于底座上方，所述旋轉執行器通過一旋轉軸與晶圓支座連接，所述旋轉軸的下半部容納于底座中。
[0019]作為可選方式，所述擋圈的底部與所述底座的上表面連接。
[0020]本專利技術的另一個實施例提出的涂膠機，包括前一實施例所述的工藝腔，以及設置在晶圓支座上方的光刻膠噴涂組件。
[0021]本專利技術在晶圓下方設置擋圈，利用杯罩、擋圈和晶圓之間的形狀和位置關系，腔體底部的排風結構工作時，可在晶圓周邊附近形成特定方向的氣流，該氣流可防止光刻膠及其他化學物質污染晶圓的背面，晶圓與擋圈之間的間隙中的背面清洗液也可防止光刻膠及其他化學物質進入擋圈，污染晶圓的背面。
附圖說明
[0022]圖1示例了本實施例1的工藝腔的結構示意圖。
[0023]圖2示例了圖1的局部放大示意圖。
[0024]圖3示例了實施例1的杯罩的剖面示意圖。
[0025]圖4示例了實施例2的工藝腔的結構示意圖。
[0026]圖5示例了實施例3的涂膠機的結構示意圖。
具體實施方式
[0027]為詳細說明本專利技術的
技術實現思路
、構造特征、所達成目的及效果，下面將結合實施例并配合圖式予以詳細說明。
[0028]實施例1
[0029]如圖1至圖3所示，一種防止光刻膠污染晶圓背面的涂膠機的工藝腔，包括腔體101、晶圓支座102、杯罩103、背面清洗噴嘴104和擋圈105。
[0030]其中，腔體101頂部敞開，腔體101底部設有一個排風機構，排風機構包括排風口1011、與排風口1011連接的排風通道108以及與排風通道108連接的排風泵109。排風泵109還可以替換為功能相同的排風扇等結構。
[0031]晶圓支座102設置在腔體101中，用于支撐晶圓107，晶圓支座102可以是真空吸盤。晶圓支座102底部連有旋轉執行器106，旋轉執行器106用于使晶圓支座102在水平面上旋轉，旋轉執行器106可以是電機。旋轉執行器106通過一旋轉軸與腔體101連接。具體的，腔體101底部設有底座1012，晶圓支座102位于底座1012上方，旋轉軸頂部與晶圓支座102連接，下半部容納于底座1012中，底部與旋轉執行器106連接。
[0032]杯罩103設置在腔體101的頂部，用于將晶圓107表面飛出的光刻膠遮擋并順其內壁流下。杯罩103的頂部敞開。由于晶圓107與腔體101內壁之間有一段距離，且杯罩103須延伸至晶圓107的上方，覆蓋晶圓107的外圈，因此，杯罩103的下半部呈錐臺形，即杯罩壁的下半部傾斜向下。
[0033]背面清洗噴嘴104設置在晶圓107下方，用于向晶圓107背面噴灑清洗液或去離子水。
[0034]擋圈105采用抗腐蝕材料例如特氟龍一體成型制成，固定于晶圓107下方，具體的，可通過螺栓連接件輔助固定于腔體101中，也可采用粘連的方式固定。本實施例中，擋圈105
與底座1012固定連接。如圖3中所示，擋圈105上半部分呈倒立的圓錐臺形，擋圈105頂部的端面1051傾斜向下，端面1051與杯罩103的內壁之間形成傾斜向下的狹窄通道。端面1051的外直徑d2略大于晶圓107的直徑，擋圈105能夠從晶圓下方完全覆蓋住整個晶圓背面，更好地防止光刻膠被杯罩103的內壁反濺至晶圓背面；端面1051的內直徑d1與晶圓107的直徑基本上相等，也可以略小于晶圓107的直徑，這樣，即便晶圓正面有光刻膠或者清洗液掉落，也會滴落在端面1051上，然后順著傾斜的端面1051向擋圈105外滑落，不會直接滴落或滑落在擋圈105內。如圖2中所示，本實施中的端面1051的內直徑小于晶圓的直徑。如圖3中所示，虛線為擋圈105的中軸線，r2表示端面1051的外半徑，r1表示端面1051的內半徑。
[0035]端面1051與晶圓107背面存在狹窄間隙，該狹窄間隙不能太大，否則可能會有氣流橫穿晶圓107的背面，將揮發后的化學物質引入晶圓107的背面；該狹窄間隙也不能太小，需要滿足清洗液能及時排出。如圖2中所示，該狹窄間隙的高度h可為0.5mm～5mm，具體根據晶圓107的尺寸、清洗液的流量等設定，本實施例中，狹窄間隙的高度h為1mm。
[0036]擋圈105下半部分的形狀無要求，可以為圓柱形。當然，為了便于制造，也可以將整個擋圈105一體成型制成倒立的圓錐臺形。
[0037]在涂膠本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種涂膠機的工藝腔，其特征在于，包括：腔體，所述腔體的頂部敞開，腔體的底部設有排風機構；晶圓支座，設置在所述腔體中，晶圓支座被配置為支撐晶圓；杯罩，罩設在所述腔體的頂部，所述杯罩的頂部敞開；背面清洗噴嘴，設置在晶圓下方；以及擋圈，固定于晶圓下方，所述擋圈上半部分呈倒立的圓錐臺形，擋圈頂部的端面傾斜向下，端面的外直徑大于晶圓的直徑，端面與晶圓背面之間存在狹窄間隙，端面與杯罩的內壁之間形成傾斜向下的狹窄通道；涂膠過程中，背面清洗噴嘴向晶圓背面噴灑清洗液并從狹窄間隙中飛出或流出，排風機構運行，氣流從杯罩頂部進入，經過狹窄通道后被排風機構排出。2.根據權利要求1所述的工藝腔，其特征在于，所述擋圈頂部的端面的內直徑小于或等于晶圓的直徑。3.根據權利要求1所述的工藝腔，其特征在于，所述排風機構包括設置在腔體底部的排風口，以及與所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王暉，程成，吳均，
申請(專利權)人：盛美半導體設備上海股份有限公司，
類型：發明
國別省市：