專(zhuān)利名稱(chēng)：光阻涂布機(jī)的回吸系統(tǒng)的狀態(tài)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制光阻涂布制造工藝中回吸系統(tǒng)節(jié)流閥壓力的方法。更仔細(xì)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明利用壓力表將回吸系統(tǒng)中的節(jié)流閥壓力數(shù)值化，以方便于調(diào)整出較佳光阻噴涂。
由于為了提高晶片的封裝密度(packing density)，半導(dǎo)體元件的尺寸傾向于縮小化以達(dá)到高集成度的集成電路，因此隨著半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)朝向高集成度的發(fā)展，制造工藝條件所需的準(zhǔn)確與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊笤絹?lái)越高。換言之，集成電路的制造對(duì)于薄膜的厚度、反應(yīng)溫度以及壓力等參數(shù)的控制越來(lái)越重要。在半導(dǎo)體制造工藝中元件、結(jié)構(gòu)的形狀或是內(nèi)連線的制造工藝等均需利用到所謂的光刻制造工藝(photolithography)。光刻制造工藝首先在晶片上覆蓋一感光的材料，來(lái)自光源的平行光經(jīng)過(guò)一光罩后照射于光阻上使其曝光，通過(guò)光罩上的圖案使部分光阻感光而定義出特定圖案，部分的光阻因?yàn)槠毓舛冇不蜃冘?依正光阻或負(fù)光阻而不同)，最后利用顯影液將其顯影完成光刻制造工藝。其中，光阻的均勻度對(duì)整體光刻制造工藝的質(zhì)量有很大的影響。好的光阻才能提供給整體光刻過(guò)程好的附著性、抗蝕刻性、及解析度。以上幾點(diǎn)都與光阻是否能完整的進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移有關(guān)。不良的附著性或是不佳的抗蝕刻性，都將使光阻下的薄膜在進(jìn)行選擇性蝕刻時(shí)，發(fā)生圖案轉(zhuǎn)移的誤差甚至失??；而不良的解析度將使制造工藝的精密度受限。所以光阻制造工藝的成功亦將主導(dǎo)整體制造工藝的良好率及精確度。如果要求較佳的解析度，會(huì)需要較薄的光阻；如果要求較好的抗蝕刻性，則需要較厚的光阻。
傳統(tǒng)的光刻制造工藝中，光阻涂布機(jī)用來(lái)供應(yīng)制造工藝所需要的光阻液，然后將光阻覆蓋于晶片的表面。請(qǐng)參考

圖1的表示，光阻涂布機(jī)至少包括下列數(shù)種裝置光阻儲(chǔ)存系統(tǒng)120、氣體供給系統(tǒng)110、氣泡消除系統(tǒng)140、光阻回吸系統(tǒng)200及光阻噴出系統(tǒng)300。而光阻則是通過(guò)氣體壓力將其壓出光阻儲(chǔ)存裝置120。光阻在光阻涂布機(jī)中由光阻儲(chǔ)存裝置120儲(chǔ)存，在經(jīng)過(guò)氣體供給裝置110施予一壓力后，進(jìn)入氣泡消除裝置140，再進(jìn)入回吸裝置200中，最后光阻經(jīng)由噴嘴300被噴出。一般的光阻涂布機(jī)都有附加回吸系統(tǒng)200，該回吸系統(tǒng)200主要的功能有控制正確的分布體積，使得光阻噴出平順；防止微氣泡進(jìn)入光阻內(nèi)；及防止晶片旋涂(spin coating)時(shí)，殘留光阻材料滴入。
但是依照目前的回吸系統(tǒng)，其效果未能以數(shù)量化控制、表示，目前僅依靠目視判斷作出回吸系統(tǒng)的調(diào)整。但因?yàn)槊總€(gè)人的判斷均有些微的差距，因此可能會(huì)有過(guò)于主觀的缺陷。故回吸閥調(diào)整的好壞并無(wú)數(shù)據(jù)可供參考。
請(qǐng)參考圖2，此圖所示為傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝的光阻涂布機(jī)概述，氮?dú)庥梢粴怏w供給裝置110經(jīng)由進(jìn)氣管進(jìn)入光阻儲(chǔ)存裝置120中，在輸出經(jīng)過(guò)一氣體加壓裝置130之后到達(dá)一氣泡消除裝置140。在氣泡消除裝置140之后，光阻會(huì)進(jìn)入一個(gè)控制光阻噴涂效果的回吸閥200中。光阻液進(jìn)入光阻回吸系統(tǒng)200中的回吸閥240、及三個(gè)節(jié)流閥253、252、251之后，最終達(dá)到光阻噴嘴300后噴出。
如前所述，由于傳統(tǒng)的光阻回吸系統(tǒng)未能適當(dāng)控制節(jié)流閥壓力，所以希望有一種方法能夠具體的控制光阻涂布機(jī)中回吸系統(tǒng)200的壓力大小，進(jìn)而控制光阻噴涂的狀況，使其光阻成形的表現(xiàn)達(dá)到最佳的狀態(tài)。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種可顯示回吸系統(tǒng)節(jié)流閥壓力的光阻涂布裝置。
本發(fā)明的另一目的在于利用此顯示回吸系統(tǒng)節(jié)流閥壓力的光阻涂布裝置，便于控制光阻涂布裝置內(nèi)的壓力，并不會(huì)增加系統(tǒng)定時(shí)保養(yǎng)的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明提供一種可控制壓力的光阻供給回吸裝置，該裝置加裝了一人機(jī)顯示界面及數(shù)個(gè)單元壓力表，該裝置至少包括一安裝于清潔干燥氣體(CDA)進(jìn)氣管(inlet pipe)的壓力表，用以顯示經(jīng)過(guò)總進(jìn)氣管的輸入氣體的壓力，且該輸入氣體的壓力系由CDA壓力節(jié)流閥控制；一安裝于回吸開(kāi)關(guān)閥(suckbackcutting valve)進(jìn)氣管的壓力表，用以顯示經(jīng)過(guò)回吸開(kāi)關(guān)閥氣體的壓力，且該回吸開(kāi)關(guān)閥的輸入氣體的壓力系由開(kāi)關(guān)壓力節(jié)流閥控制，壓力愈大則噴涂速度快、噴涂量亦大；一安裝于回吸止回閥(suckback activate valvc)進(jìn)氣管的壓力表，用以表現(xiàn)經(jīng)過(guò)回吸止回閥氣體的壓力，且該回吸止回閥的該輸入氣體的壓力系由止回壓力節(jié)流閥控制，關(guān)系著噴嘴內(nèi)殘留光阻的位置；及一人機(jī)顯示界面，以顯示出數(shù)個(gè)節(jié)流閥的壓力及其與時(shí)間的關(guān)系，以了解節(jié)流閥壓力相對(duì)于時(shí)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)。人機(jī)時(shí)間/壓力顯示界面，以顯示出數(shù)個(gè)節(jié)流閥的壓力及其與時(shí)間的關(guān)系，以了解節(jié)流閥壓力相對(duì)于時(shí)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)?？梢越宕肆私庾鳂I(yè)的參數(shù)狀態(tài)，并通過(guò)觀察時(shí)間、壓力與光阻噴涂的關(guān)系，使得到最佳化的效果。
由以下本發(fā)明中較佳具體實(shí)施例的細(xì)節(jié)描狀，可以對(duì)本發(fā)明的目的、觀點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)有更佳的了解。本發(fā)明的參考附圖如下圖1為表示一光阻涂布機(jī)的概念圖；圖2為表示一傳統(tǒng)技術(shù)中所使用的光阻回吸系統(tǒng)；圖3為表示利用本發(fā)明的一附加壓力表及時(shí)間/壓力顯示裝置的光阻回吸系統(tǒng)；圖4A為表示利用本發(fā)明的光阻噴涂終止時(shí)，光阻液體突出噴嘴的位置；圖4B為表示利用本發(fā)明的光阻噴涂終止時(shí)，光阻液體縮入過(guò)深噴嘴的位置；及圖5為表示利用本發(fā)明的光阻回吸入噴嘴后，光阻液體在噴嘴內(nèi)的位置。
一般的光阻涂布機(jī)中都包括有回吸系統(tǒng)(suck back system)200，其作用是通過(guò)將過(guò)量的光阻液體在沉積于晶片上之前，將其吸回于光阻涂布機(jī)之中，再將光阻切斷，用以控制正確的噴涂體積，使得光阻噴出平順，并使得噴出停止瞬間光阻材料切平，亦可以防止晶片旋涂(spin coating)時(shí)，殘留光阻材料的滴入。
如圖3的較佳實(shí)施例中，本發(fā)明通過(guò)于回吸系統(tǒng)200中安裝三個(gè)壓力表及一壓力/時(shí)間顯示裝置，以量化回吸系統(tǒng)中壓力的大小，可供進(jìn)一步控制回吸系統(tǒng)200中壓力以達(dá)到最佳的噴涂表現(xiàn)。
基本的光阻回吸系統(tǒng)200一般至少包括一光阻回吸閥240、清潔干燥氣體(CDA)節(jié)流閥251、開(kāi)關(guān)節(jié)流閥253、止回節(jié)流閥252及CDA供給裝置260。參考圖3，于本發(fā)明中，同時(shí)并裝設(shè)壓力表261于回吸系統(tǒng)的清潔干燥氣體(CDA)進(jìn)氣管251；裝設(shè)止回壓力表262于回吸系統(tǒng)的回吸止回節(jié)流閥(activate valve)252及裝設(shè)開(kāi)關(guān)壓力表263于回吸系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)節(jié)流閥(cuttingvalve)253。上述該回吸開(kāi)關(guān)節(jié)流閥253用以控制對(duì)該輸入光阻液體進(jìn)行通過(guò)噴涂的動(dòng)作；此回吸止回節(jié)流閥252用以控制對(duì)該輸入光阻液體進(jìn)行截止的動(dòng)作，通過(guò)控制該光阻儲(chǔ)存裝置的殘壓，調(diào)整閥大小以得到適當(dāng)?shù)那袛嗨俣?、回吸速度以及回吸量?br> 在每次的光阻噴涂循環(huán)中，CDA進(jìn)氣管250機(jī)構(gòu)會(huì)先開(kāi)始產(chǎn)生反應(yīng)。當(dāng)進(jìn)氣管的壓力達(dá)到一設(shè)定臨界壓力之后，回吸裝置240開(kāi)始作用，一直至噴涂完全為止，CDA進(jìn)氣管250的壓力才會(huì)再度降低。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，通過(guò)在進(jìn)氣管250安裝一CDA壓力表261，可以清楚了解該臨界壓力的數(shù)值。并依據(jù)觀察噴涂光阻的表現(xiàn)，檢視該臨界壓力的設(shè)定是否為最佳狀態(tài)。CDA壓力設(shè)定的控制可以經(jīng)過(guò)一CDA節(jié)流閥251，CDA節(jié)流閥251可以控制所有在回吸系統(tǒng)中壓力的大小，對(duì)噴涂表現(xiàn)有極大的影響。
在回吸作業(yè)中，其次會(huì)開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)的機(jī)構(gòu)是在回吸閥240中的開(kāi)關(guān)閥(cutting valve)23，用于控制光阻噴出的壓力，以決定其噴出量、噴出速度，目的是使光阻的噴出平順。在光阻噴涂開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)閥243的壓力升高，之后達(dá)到一固定值，此時(shí)固定的氣體壓力供給一定的能量使光阻液體以不變的速度噴出以形成均勻的光阻層。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，通過(guò)在氣體通過(guò)開(kāi)關(guān)閥243后的進(jìn)氣管安裝一壓力表263，可以清楚了解在開(kāi)關(guān)閥243的壓力數(shù)值。并觀察噴涂光阻的表現(xiàn)，以檢視該開(kāi)關(guān)節(jié)流閥壓力是否為最佳狀態(tài)。開(kāi)關(guān)壓力設(shè)定的控制可以經(jīng)過(guò)CDA節(jié)流閥251及開(kāi)關(guān)節(jié)流閥253，開(kāi)關(guān)節(jié)流閥253可調(diào)整在回吸系統(tǒng)中噴涂開(kāi)關(guān)壓力的大小，對(duì)噴涂的速度有極大的影響。因此由觀察此開(kāi)關(guān)壓力表262數(shù)值與光阻噴涂的表現(xiàn)，可以得出一個(gè)使回吸表現(xiàn)最佳的開(kāi)關(guān)壓力參考數(shù)值。
開(kāi)關(guān)閥243作業(yè)的開(kāi)始與結(jié)束在具體實(shí)施例中可以使用時(shí)間做為控制的基準(zhǔn)。
在此之后，回吸系統(tǒng)240中的止回閥242反應(yīng)。此時(shí)光阻的噴涂作業(yè)已經(jīng)結(jié)束，而噴嘴300中的光阻液體位置可能微微突出或者在噴嘴深入內(nèi)部，分別參考圖4A及圖4B。因此需要通過(guò)控制止回節(jié)流閥252的壓力大小，以決定其光阻噴涂中止之后，回吸光阻回到噴嘴300內(nèi)部的正確位置，參考圖5，以避免殘留光阻的滴出污染及下次光阻噴出的良好表現(xiàn)。參考圖3，回吸開(kāi)始時(shí)，止回壓力會(huì)上升，在壓力升高至觸動(dòng)一簧片245之后，光阻液體回吸進(jìn)入噴嘴300中，一直至壓力下降之后，簧片245才會(huì)回到原來(lái)位置。參考圖5，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，光阻液體進(jìn)入噴嘴2至3mm。在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)在氣體通過(guò)止回閥242后的進(jìn)氣管安裝一壓力表262，可以清楚了解在止回閥242的壓力數(shù)值。由觀察壓力數(shù)值之后，止回壓力設(shè)定的調(diào)整可以經(jīng)過(guò)CDA節(jié)流閥251及止回節(jié)流閥252。止回節(jié)流閥252可調(diào)整在回吸系統(tǒng)中噴涂回吸壓力的大小，對(duì)回吸的表現(xiàn)有很重要的影響。因此經(jīng)由觀察此止回壓力表262數(shù)值與回吸光阻在噴嘴300中位置的表現(xiàn)之后，可以得出一個(gè)使回吸表現(xiàn)最佳的止回壓力參考數(shù)值。
止回節(jié)流閥252作業(yè)的開(kāi)始與結(jié)束在具體實(shí)施例中可以使用時(shí)間做為控制的基準(zhǔn)。
本發(fā)明中在此強(qiáng)調(diào)的如圖3所示，262及263分別為開(kāi)關(guān)閥(cuttingvalve)及止回閥(active valve)，252及262分別為開(kāi)關(guān)節(jié)流閥(speed controllerof cutting valve)及止回節(jié)流閥(speed controller of active valve)。開(kāi)關(guān)節(jié)流閥252及止回節(jié)流閥262的壓力可控制進(jìn)氣量的大小，而不同的壓力會(huì)影響開(kāi)關(guān)閥252及止回閥253的開(kāi)關(guān)速度(壓力愈大，速度愈快)。本發(fā)明通過(guò)在回吸系統(tǒng)200的各部節(jié)流閥后分別加裝壓力顯示器，可顯示光阻涂布最佳結(jié)果時(shí)的相關(guān)壓力，并可依照此結(jié)果調(diào)整節(jié)流閥。
在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，可增加一人機(jī)顯示界面400，以顯示出數(shù)個(gè)節(jié)流閥的壓力及其與時(shí)間的關(guān)系，以了解節(jié)流閥壓力相對(duì)于時(shí)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)。操作者可以經(jīng)由該人機(jī)顯示界面400方便了解作業(yè)的參數(shù)狀態(tài)，并通過(guò)觀察時(shí)間、壓力與光阻噴涂的關(guān)系，使得到最佳化的效果。
本發(fā)明以較佳的具體實(shí)施例敘述如上，僅用于幫助了解本發(fā)明的實(shí)施，非用以限定本發(fā)明的精神，而本領(lǐng)域技術(shù)人員于領(lǐng)悟本發(fā)明的精神后，凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下，所完成的些許更動(dòng)潤(rùn)飾及等效的改變或修飾屬于本發(fā)明的范圍。其保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書(shū)及其等同領(lǐng)域而定。
權(quán)利要求
1.一種用于光阻涂布機(jī)的回吸系統(tǒng)中的狀態(tài)顯示裝置，該裝置包括第一壓力表，用以顯示經(jīng)過(guò)總進(jìn)氣管的輸入氣體的壓力，該輸入氣體的壓力由第一壓力節(jié)流閥控制，且該第一壓力表的位置在該輸入氣體的該總進(jìn)氣管上；第二壓力表，用以顯示經(jīng)過(guò)回吸開(kāi)關(guān)閥(suckback cutting valve)輸入氣體的壓力，該回吸開(kāi)關(guān)閥的該輸入氣體的壓力系由第二壓力節(jié)流閥(speedcontroller)控制，且該第二壓力表的位置在經(jīng)過(guò)該第二節(jié)流閥后的該進(jìn)氣管；及第三壓力表，用以表現(xiàn)經(jīng)過(guò)回吸止回閥(suckback activate valve)氣體的輸入壓力，該回吸止回閥的該輸入氣體的壓力由第三壓力節(jié)流閥控制，且該第三壓力表的位置在經(jīng)過(guò)該第三節(jié)流閥后的該進(jìn)氣管。一人機(jī)顯示界面，用以顯示上述的該第一壓力表的壓力值、該第二壓力表的壓力值、該第三壓力表的壓力值及壓力持續(xù)時(shí)間，并顯示該第一壓力表與該壓力持續(xù)時(shí)間的關(guān)系、該第二壓力表與該壓力持續(xù)時(shí)間的關(guān)系、及第三壓力表與該壓力持續(xù)時(shí)間的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述的輸入氣體為清潔干燥氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第一壓力節(jié)流閥的開(kāi)關(guān)由時(shí)間控制。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第一壓力節(jié)流閥的該壓力持續(xù)時(shí)間為6至8秒。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述的第一壓力節(jié)流閥為一氣體調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)該輸入氣體的壓力，以調(diào)整該光阻的噴涂速度。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第二壓力節(jié)流閥的該壓力持續(xù)時(shí)間為3至4秒。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述的第二壓力節(jié)流閥為一氣壓調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)該輸入氣體的壓力，以調(diào)整該光阻噴涂的表現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第三壓力節(jié)流閥的開(kāi)關(guān)由時(shí)間控制。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第三壓力節(jié)流閥的壓力持續(xù)時(shí)間為2至3秒。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述的第三壓力節(jié)流閥為一氣壓調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)該輸入氣體的壓力，以調(diào)整該回吸光阻的位置。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述第二壓力節(jié)流閥的開(kāi)關(guān)由時(shí)間控制。
全文摘要
將光阻涂布機(jī)中的光阻回吸系統(tǒng)加以改良,通過(guò)壓力表顯示于一回吸系統(tǒng)之中進(jìn)氣管、開(kāi)關(guān)閥及止回閥的壓力大小,并顯示該壓力大小與時(shí)間的關(guān)系?？梢粤私夤?jié)流閥壓力相對(duì)于時(shí)間的起點(diǎn)與終點(diǎn),且操作者可以經(jīng)此了解作業(yè)的參數(shù)狀態(tài),并觀察時(shí)間、壓力與光阻噴涂的關(guān)系,得到最佳化的回吸系統(tǒng),進(jìn)而降低因?yàn)楣庾柰坎疾痪斐傻墓庾璩尚蔚牟涣悸省?br> 文檔編號(hào)B05C11/02GK1346713SQ00130660
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2000年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月9日
發(fā)明者施智輝 申請(qǐng)人:茂德科技股份有限公司