專利名稱：用于控制光學(xué)涂布器裝置中的分散誤差的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及適用于在涂布器(spinner)裝置中使用的控制設(shè)備。更具體，本發(fā)明的實(shí)施例涉及適于減小在通過(guò)噴嘴分散(dispense)化學(xué)溶液中的誤差(例如，阻塞)的控制設(shè)備。
本申請(qǐng)基于35U.S.C.§119要求2005年7月19日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)10-2005-0065141的優(yōu)先權(quán)，將其全部主題在此引用作為參考。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體器件中使用的多數(shù)工序通?？梢苑诸悶樯婕爸圃臁⒔M裝和測(cè)試。在例如晶片的襯底的表面上順序執(zhí)行制造工序，例如雜質(zhì)擴(kuò)散、光刻膠形成、材料層蝕刻以及材料層形成，以制造電路。當(dāng)電路(通常包含在稱為電路片的部分晶片)在其“晶片上”狀態(tài)中完全可操作時(shí)，制造工序通常完成。
光刻工序是制造工序的通常類型。在典型的光刻工序中，形成氧化物層以保護(hù)拋光的硅晶片的表面。然后執(zhí)行光蝕刻工序，其中通過(guò)將溶液滴到氧化物層并且然后高速旋轉(zhuǎn)晶片以均勻地涂敷晶片，將液態(tài)化學(xué)溶液“旋涂”到晶片上。在干燥旋涂層之后，通過(guò)構(gòu)圖的掩模用光學(xué)能量(下文中稱為“光”)照射晶片。穿過(guò)掩模的部分光與化學(xué)溶液層反應(yīng)(例如，氧化)。然后，顯影晶片，使得晶片上的氧化的表面部分反應(yīng)以形成虛擬電路圖形圖像。隨后，可以通過(guò)使用氣體和/或其他化學(xué)溶液的各種蝕刻工序，選擇性地除去在晶片上先前形成的材料層(即，在化學(xué)溶液層之下)。以這樣的方式，可以在晶片上形成期望的電路圖形。如所期望，在所得電路圖形的最終質(zhì)量中，向晶片提供化學(xué)溶液是非常重要的因素。例如，覆蓋晶片的化學(xué)溶液層的厚度對(duì)于與電路圖形相關(guān)聯(lián)的特定臨界尺寸(CD)的精確確定是至關(guān)重要的。
在適于使用化學(xué)溶液(例如，光刻膠)涂敷晶片的傳統(tǒng)應(yīng)用器件中，通常在與存儲(chǔ)罐(tank)相關(guān)聯(lián)的交換閥的前端安裝傳感器，以防止在光刻膠溶液中生成不期望的空氣泡。該傳感器通常由在與存儲(chǔ)罐相關(guān)聯(lián)的交換閥和化學(xué)溶液供給管之間連接的輔助傳感器所備份。以這種方式，可以保持光刻膠溶液的良好控制的流。
例如，在U.S.專利No.6,332,924B1中公開了適于均勻地用光刻膠溶液涂敷晶片的設(shè)備，將其主題在此引入作為參考。該設(shè)備允許在通過(guò)噴嘴提供的均勻流出壓力之下，用化學(xué)溶液均勻地涂敷晶片。
圖1說(shuō)明傳統(tǒng)化學(xué)溶液分散設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)。
該化學(xué)溶液分散設(shè)備包括至少兩個(gè)容納化學(xué)溶液的瓶12a和12b；化學(xué)供給線14，形成瓶12a和12b之間的化學(xué)溶液的流路；連接到發(fā)動(dòng)機(jī)40的涂布(spin)卡盤42；以及凈化氣體供給管16，在壓力下從凈化氣體供給源11向瓶12a和12b供給凈化氣體。該化學(xué)溶液分散設(shè)備還包括汽水閥(trap)罐18，從每個(gè)瓶12a和12b延伸，適于將限定量的化學(xué)溶液提供給化學(xué)供應(yīng)線14，還包括第一和第二閥15和17，適于響應(yīng)于從控制器20接收的控制信號(hào)，控制通過(guò)汽水閥罐18的化學(xué)溶液流。該化學(xué)溶液分散設(shè)備還包括光傳感器24a/24b，其構(gòu)造為光發(fā)射器和光接收器，并且適于校驗(yàn)汽水閥罐18是否裝有化學(xué)溶液。由光傳感器24a/24b所感應(yīng)的從控制器20所接收的控制信號(hào)控制該處理。
此外，該化學(xué)溶液分散設(shè)備包括泵19，適于向流過(guò)化學(xué)供給線14的化學(xué)溶液提供流壓；化學(xué)過(guò)濾器30，適于過(guò)濾來(lái)自流過(guò)化學(xué)供給線14的化學(xué)溶液的異質(zhì)物質(zhì)和空氣泡；倒吸閥26，連接在化學(xué)過(guò)濾器30之后，并適于向化學(xué)供給線14提供吸力，使得一旦噴灑操作結(jié)束，噴灑的化學(xué)溶液的殘留滴不滴落在晶片(W)上；以及噴嘴28，連接到倒吸閥26，并適于噴灑化學(xué)溶液。該化學(xué)溶液分散設(shè)備還包括氣泡排氣線32和排氣閥34，連接到化學(xué)過(guò)濾器30，并適于從化學(xué)過(guò)濾器30的內(nèi)部除去空氣氣泡。
當(dāng)由控制器20開啟第一閥15或第二閥17以使用化學(xué)溶液涂敷晶片(W)時(shí)，化學(xué)溶液從瓶12a和/或12b流入泵19。泵19在控制器20的控制下加壓流入的化學(xué)溶液，并將其傳送到化學(xué)過(guò)濾器30?；瘜W(xué)過(guò)濾器30過(guò)濾加壓的化學(xué)溶液。然后在由泵19所提供的壓力之下，通過(guò)噴嘴28噴灑所過(guò)濾的化學(xué)溶液。噴嘴28典型地具有多個(gè)以均勻間距形成的噴灑孔29，以均勻地將化學(xué)溶液噴灑到晶片(W)上。
當(dāng)這種類型的傳統(tǒng)化學(xué)溶液分散設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間用于光刻膠涂布器設(shè)備，例如小的阻塞可在某些噴灑孔29中形成，由此阻礙將化學(xué)溶液均勻地噴灑到晶片W上。這種效應(yīng)導(dǎo)致在晶片(W)上最終形成的產(chǎn)品(例如，半導(dǎo)體器件)的質(zhì)量缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供減小在光學(xué)涂布器設(shè)備中與化學(xué)溶液的分散相關(guān)聯(lián)的誤差。在這些實(shí)施例中，抑制了噴嘴阻塞并避免了在所制造的產(chǎn)品中出現(xiàn)的退化。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種化學(xué)溶液分散設(shè)備，適用于光學(xué)涂布器設(shè)備使用，并包括噴嘴，適于將化學(xué)溶液噴灑到晶片上、壓力傳感器，與噴嘴相關(guān)聯(lián)，并且適于感應(yīng)噴灑壓力并生成對(duì)應(yīng)于所感應(yīng)的噴灑壓力的壓力值、以及控制器，適于接收壓力值，將所接收的壓力值與預(yù)設(shè)閾值壓力值做比較，并且當(dāng)所接收的壓力值超過(guò)預(yù)設(shè)閥值壓力值時(shí)生成互鎖信號(hào)。
在一個(gè)相關(guān)方面，噴嘴可包括多個(gè)適用于噴灑化學(xué)溶液的噴灑孔。在另一相關(guān)方面，預(yù)設(shè)閾值壓力值可以是大約0.1MPA。在另一相關(guān)方面，可在噴嘴的表面上安裝壓力傳感器。


圖1說(shuō)明傳統(tǒng)化學(xué)溶液分散設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)；以及圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的化學(xué)溶液分散設(shè)備的一個(gè)示例性結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
將參照?qǐng)D2更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以不同地實(shí)施本發(fā)明，而不僅限制于所說(shuō)明的實(shí)施例。而是，示出本實(shí)施例作為教導(dǎo)實(shí)例。
圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的化學(xué)溶液分散設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)。
如之前，化學(xué)溶液分散設(shè)備包括至少兩個(gè)容納化學(xué)溶液的瓶12a和12b；化學(xué)供給線14，形成瓶12a和12b之間的化學(xué)溶液的流路；連接到發(fā)動(dòng)機(jī)40的涂布卡盤42；以及凈化氣體供給管16，在壓力下從凈化氣體供給源11向瓶12a和12b供給凈化氣體。該化學(xué)溶液分散設(shè)備還包括汽水閥罐18，從每個(gè)瓶12a和12b伸出，適于將限定量的化學(xué)溶液提供給化學(xué)供應(yīng)線14，還包括第一和第二閥15和17，適于響應(yīng)于從控制器20接收的控制信號(hào)，控制通過(guò)汽水閥罐18的化學(xué)溶液流。該化學(xué)溶液分散設(shè)備還包括光傳感器24a/24b，其構(gòu)造為光發(fā)射器和光接收器，并且適于校驗(yàn)汽水閥罐18是否裝有化學(xué)溶液。由光傳感器24a/24b所感應(yīng)的從控制器20所接收的控制信號(hào)控制該處理。
此外，該化學(xué)溶液分散設(shè)備包括泵19，適于向流過(guò)化學(xué)供給線14的化學(xué)溶液提供流壓；化學(xué)過(guò)濾器30，適于過(guò)濾來(lái)自流過(guò)化學(xué)供給線14的化學(xué)溶液的異質(zhì)物質(zhì)和空氣泡；倒吸閥26，連接在化學(xué)過(guò)濾器30之后，并適于向化學(xué)供給線14提供吸力，使得一旦噴灑操作結(jié)束，噴灑的化學(xué)溶液的殘留滴不滴落在晶片(W)上；以及噴嘴28，連接到倒吸閥26，并適于噴灑化學(xué)溶液。該化學(xué)溶液分散設(shè)備還包括氣泡排氣線32和排氣閥34，連接到化學(xué)過(guò)濾器30，并適于從化學(xué)過(guò)濾器30的內(nèi)部除去空氣氣泡。
當(dāng)由控制器20開啟第一閥15或第二閥17以使用化學(xué)溶液涂敷晶片(W)時(shí)，化學(xué)溶液從瓶12a和/或12b流入泵19。泵19在控制器20的控制下加壓流入的化學(xué)溶液，并將其傳送到化學(xué)過(guò)濾器30?；瘜W(xué)過(guò)濾器30過(guò)濾加壓的化學(xué)溶液。然后在由泵19所提供的壓力之下，通過(guò)噴嘴28噴灑所過(guò)濾的化學(xué)溶液。噴嘴28典型地具有多個(gè)以均勻間距形成的噴灑孔29，以均勻地將化學(xué)溶液噴灑到晶片(W)上。
然而，噴嘴28還配置具有第一和第二壓力傳感器25和27，分別安裝在噴嘴28的相對(duì)端，并且適于感應(yīng)噴灑壓力?？刂破?0還適于接收從第一和第二壓力傳感器25和27獲得的壓力值。所接收的壓力值與和噴嘴28的未阻塞的操作相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)閾值壓力值做比較。這樣，控制器20可確定噴嘴28是否變得阻塞，并且當(dāng)作出這種確定時(shí)生成互鎖信號(hào)。
因此，由于化學(xué)溶液噴灑在安裝在涂布卡盤42的晶片(W)上，第一和第二壓力傳感器25和27持續(xù)地或周期地感應(yīng)由噴嘴28提供的壓力。將由第一和第二壓力傳感器25和27感應(yīng)的壓力值提供給控制器20，并且控制器20校驗(yàn)所接收的壓力值是否超過(guò)預(yù)設(shè)閾值壓力值(例如，0.1MPA值)。當(dāng)所感應(yīng)的壓力超過(guò)閾值壓力時(shí)，控制器生成互鎖信號(hào)以停止處理。
在所說(shuō)明的實(shí)施例中，只要噴嘴28的噴灑孔29保持未阻塞，所得噴灑壓力保持在閾值壓力(例如，大約0.1MPA)以下。然而，由于太多的噴灑孔29變得阻塞，噴灑壓力上升到閾值壓力以上，以觸發(fā)(trip)互鎖信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)將化學(xué)溶液分散到光學(xué)涂布設(shè)備中的晶片上時(shí)，校驗(yàn)噴嘴的噴灑壓力。當(dāng)太多的噴灑孔變得阻塞時(shí)，生成互鎖信號(hào)并停止處理。因此，不會(huì)發(fā)生在所制造的產(chǎn)品中的質(zhì)量惡化。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以對(duì)于上述做出改進(jìn)和變化，而不背離由下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種適用于光學(xué)涂布器裝置使用的化學(xué)溶液分散設(shè)備，包括噴嘴，適于將化學(xué)溶液噴灑到晶片上；壓力傳感器，與噴嘴相關(guān)聯(lián)，并且適于感應(yīng)噴灑壓力并生成對(duì)應(yīng)于所感應(yīng)的噴灑壓力的壓力值；以及控制器，適于接收壓力值，將所接收的壓力值與預(yù)設(shè)閾值壓力值做比較，并且當(dāng)所接收的壓力值超過(guò)預(yù)設(shè)閥值壓力值時(shí)生成互鎖信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中噴嘴包括多個(gè)適于噴灑化學(xué)溶液的噴灑孔。
3.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中預(yù)設(shè)閾值壓力值大約是0.1MPA。
4.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中在噴嘴的表面上安裝壓力傳感器。
5.一種適用于光學(xué)涂布器裝置使用的化學(xué)溶液分散設(shè)備，包括噴嘴，適于將化學(xué)溶液噴灑到晶片上；第一和第二壓力傳感器，與噴嘴相關(guān)聯(lián)，每個(gè)適于感應(yīng)噴灑壓力并生成對(duì)應(yīng)于所感應(yīng)的噴灑壓力的壓力值；以及控制器，適于接收來(lái)自第一和第二壓力傳感器的壓力值，將所接收的壓力值與預(yù)設(shè)閾值壓力值做比較，并且當(dāng)所接收的壓力值超過(guò)預(yù)設(shè)閥值壓力值時(shí)生成互鎖信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中噴嘴包括多個(gè)適于噴灑化學(xué)溶液的噴灑孔。
7.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中預(yù)設(shè)閾值壓力值大約是0.1MPA。
8.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中在噴嘴的表面上安裝第一和第二壓力傳感器。
全文摘要
適用于光學(xué)涂布器裝置使用的化學(xué)溶液分散設(shè)備。該設(shè)備包括噴嘴，適于將化學(xué)溶液噴灑到晶片上、壓力傳感器，與噴嘴相關(guān)聯(lián)，并且適于感應(yīng)噴灑壓力并生成對(duì)應(yīng)于所感應(yīng)的噴灑壓力的壓力值、以及控制器，適于接收壓力值，將所接收的壓力值與預(yù)設(shè)閾值壓力值做比較，并且當(dāng)所接收的壓力值超過(guò)預(yù)設(shè)閥值壓力值時(shí)生成互鎖信號(hào)。
文檔編號(hào)B05C11/10GK1899707SQ200610105579
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月19日
發(fā)明者李鐘華, 樸贊勛, 全基鉉 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社