CN1221128A - 用于制造半导体器件的显影***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供制造半导体器件的显影***,包括:容器,用于装显影剂,上侧有一供晶片通过的开孔,下侧有一排放口;晶片传送器,可将晶片图形表面的背面朝下吸附,将晶片装入或取出容器;显影剂提供元件,在容器中提供显影剂,将晶片图形表面浸在显影剂中;一漂洗剂提供元件,向容器中提供漂洗剂,向晶片图形表面上喷射漂洗剂;清洗剂提供元件,向容器中提供清洗剂,除去保留在容器中的显影剂和漂洗剂;气体提供元件,向容器中提供气体,通过高压气体除去保留在容器中的清洗剂。
Description
本发明涉及用于制造半导体器件的一种显影***及其控制方法,更具体地说,涉及用于制造半导体器件的显影***及其控制方法,它可以很容易地除去显影过程中晶片上产生的反应副产品,并允许清洗容器。
一般地,半导体器件是通过反复执行各种工艺(如光刻、蚀刻、薄膜成形工艺等)来制造的,光刻是在晶片上形成各种图形的工艺。
光刻大致包括将晶片上均匀沉积的光刻胶曝光,和用光(如紫外线)来辐射晶片;以及显影以除去曝光区域中曝光部分或非曝光部分这些步骤。
图1示出了上述光刻中传统的显影工艺,换句话说,经过曝光的晶片固定在旋转夹头2上,晶片被旋转夹头2下侧提供的真空压力吸在和固定在旋转夹头上。
接着,一定量的显影剂沉积在晶片上,旋转夹头以低速转动2~3周,以使显影剂均匀扩散到晶片之上。使用正光刻胶时,光刻胶的曝光部分与显影剂反应,从而在晶片表面形成一种图形,当使用负光刻胶时,光刻胶的非曝光部分与显影剂反应,从而进行分解。
经过一时间以后,漂洗剂被喷射到晶片之上,上述分解过程所产生的副产品被除去。然后,通过高速转动旋转夹头2以完全除去保留在晶片表面的溶剂和水,从而完成显影。
然而,上述传统的方法有一问题是副产品(a)保留在图形的角落和晶片的一些部位上,因为显影是在晶片上进行的,其带有图形的前侧朝上,副产品(a)是通过高速旋晶片除去的。
所以,没有完全除去的副产品(a)在下面的蚀刻工艺中会产生次品和劣质晶片。
本发明提供用于制造半导体器件的显影***及其控制方法,它可以完全除去显影工艺中产生的副产品,以防止在后续工艺中出现次品,它基本上避免了由于相关技术的局限性和缺点所导致的一个或多个问题。
本发明的另一个目标是提供用于制造半导体器件的显影***及其控制方法,它可以完全除去保留在容器中可洗去的副产品。
为了实现这些和其它优点,本发明提供了用于制造半导体器件的显影***,包括:
一容器,用于盛装显影剂,其上侧带有一供晶片通过的开孔,其下侧有一排放口;
一晶片传送器,它通过开口将晶片图形表面的背侧朝下吸附,从而将晶片装入或取出容器;
一显影剂提供元件,用于在容器的下侧上提供一定量的显影剂,从而将晶片的图形表面浸在显影剂中;
一漂洗剂提供元,用于向容器中提供漂洗剂,从而向晶片图形表面上喷射漂洗剂;
一清洗剂提供元件,用于向容器中提供清洗剂,从而除去保留在容器中的显影剂和漂洗剂;
一气体提供元件,用于向容器中提供气体,从而通过高压气除去保留在容器中的清洗剂。
另外,最好容器上侧有一容器盖,它是由半透明材料制成的,中间有一开孔,其大小足以让晶片通过,容器的结构可以使固定晶片的旋转夹头的移动轴线置于容器的中心上,在容器中心底部形成一凹穴,从而将晶片的图形表面在显影剂中。
容器的凹穴有一排放口,与排放管线连接,从而有选择地排放显影剂和漂洗剂,一由液压驱动的阀安装在出口上,以打开/关闭出口;凹穴周围形成有一倾斜槽,其两面向下倾斜,在倾斜槽底部形成一排放口,从而使引入倾斜槽中的显影剂和漂洗剂通过排放口排到排放管线中。
另外,显影剂提供元件包括:一显影剂入口,它安装在容器的底部,以向容器底部提供一定量的显影剂,从而使晶片的图形表面浸在显影剂中;一显影剂储存罐,它与显影剂入口和显影剂提供管线连接;和一泵,用将显影剂储存罐中一定量的显影剂提供到容器中。
漂洗剂提供元件包括:多个喷射孔,用于向晶片的图形表面上喷射漂洗剂;一漂洗剂提供源,用于通过漂洗剂提供管线向喷射孔提供漂洗剂;一阀,它安装在漂洗剂提供管线上,以有选择地打开/封闭漂洗剂提供管线。
喷射孔形成于方形漂洗剂喷射臂的上侧,它由马达来驱动,从而有选择地接近晶片图形表面的下侧,以喷射漂洗剂,喷射臂垂直地与和马达转动连接的转动管连接,并连接到漂洗剂提供管线上,从而接受漂洗剂。
另外,最好清洗剂提供元件包括:多个喷嘴,安装在容器的上侧,从而向容器底部喷射清洗剂;一清洗剂提供源,通过清洗剂提供管线向喷嘴提供清洗剂;和一阀,安装在清洗剂提供管线上,从而,有选择地打开/关闭清洗剂提供管线。
另外,气体提供元件包括:多个排气孔,安装在容器上,从而通过压力除去保留在容器中的清洗剂;一气体提供源,用于通过排气管线向排气孔提供气体;和一阀,安装在排气管线上,从而有选择地打开/关闭排气管线。
另外,排气孔形成于由马达驱动的方形排气臂的上侧,从而有选择地接近容器的凹穴,并喷射气体,它根据容器的凹穴逐步驱动,并与和马达转动连接的转动管垂直连接,并与排气管线连接,以接受气体。
气体提供元件包括:一吸收管,安装在容器上,吸收由于低压而保留在容器中的副产品和潮气等;和一真空泵,安装在吸收管上,以形成低压。
显影剂提供元件、漂洗剂提供元件和气体提供元件都集中到一个管子上,并连接在一起,管子穿透容器,管子是轴承支承转动管,其一端有一滑轮,可以在由皮带从马达传递来的转动力的作用下面转动。
另一方面,本发明提供了一用于制造半导体器件的显影***的控制方法,包括:
一盛装显影剂的容器,它有一开口和一排放口;一晶片传送部分,用于向容器中装晶片或将晶片从容器中取出;一显影剂提供元件,用于向容器底提供一定量的显影剂;一漂洗剂提供元件,用于向容器中提供漂洗剂;一清洗剂提供元件,用于向容器中提供清洗剂,以除去保留在容器中的显影剂和漂洗剂;和一气体提供元件,用于向容器中提供气体,以除去清洗剂,该控制方法包括以下步骤:
a)使用显影剂提供元件而向容器中提供一显影剂;
b)通过使图形表面朝下的晶片下沉使晶片的图形表面浸在容器中的显影剂内,从而让晶片显影;
c)将晶片升起一定高度以后,使用漂洗剂提供管线向上朝晶片图形表面上喷射漂洗剂,从而漂洗晶片;
d)将晶片拿出容器以后,使用清洗剂提供元件向容器中喷射清洗剂,从而清洗容器;和
e)通过气体提供元件向容器中提供气体,以除去保留在容器中的清洗剂。
必须理解的是前面的一般描述和后面的详细说明都是示例性的,只是为了更好地解释权利要求所规定的本发明。附图中:
图1是一简单,示出了传统的显影工艺;
图2是一截面图,示出了本发明的显影***;
图3是一前视图,示出了本发明的显影***;
图4是沿图2中A-A线截得的显影***的局部放大截面图;
图5是本发明显影***的旋转夹头的局部放大截面图;
图6是局部放大前视图,示出了本发明显影***的晶片对准部分;
图7是沿图6中B-B线所得的局部放大剖视图;
图8和图9是显影***的反向驱动部分和垂直驱动部分的详细截面图,以示出本发明的结构和操作状态;
图10是沿图8中C-C线所得的局部放大截面图;
图11是沿图8中D-D线所得的局部放大截面图;
图12-14是局部放大截面图,示出了本发明显影***的显影剂提供部发和漂洗剂提供部分的显影工艺;
图15是一透视图,示出了图12所示的转动管。
下面将参考附图更全面地介绍本发明,附图中示出了本发明的实施例。然而,本发明可以用不同形式来实施,并不局限于这里所提出的实例。这里提出这些实施例是为了使本发明更加完整,并为那些熟悉该技术的人更全面地说明本发明的范畴。
参考图2-4,本发明显影***包括:一旋转夹头10,用于固定晶片;和一晶片对准部分20,用于对准晶片,从而在将晶片紧固到旋转夹头10之前让晶片的转动中心与旋转夹头的中心对齐。
旋转夹头10通过一驱动马达11以低或高速可转动地安装,驱动马达11最好使用步进马达,以便于转速的控制。
图5是一详图,示出了旋转夹头10的结构,旋转夹头10包括;一转动轴12,它由一驱动马达驱动;和一圆形吸收板13,它固定在转动轴12之上,和转动轴12一起转动。
转动轴12包括一真空通道120,它与外部真空管线(未显示)连接,吸收板13包括多个吸收孔13b,它将吸收表面13a连接到转动轴12的真空通道12a上,其中,一晶片被吸收孔13b进行真空吸收,并固定在吸收表面13a上。另外,在转动轴12的外面,有一夹持器14,用于将旋转夹头10固定到垂直驱动部分(下面将介绍)上。在夹持器14上,有一固定的外壳15,覆盖在吸收板13的上侧。
所以,旋转夹头10可以在夹持器14、壳15和轴承14a,15a的支持下自由转动。
另外,在旋转夹头10上有一晶片污染防护元件,它向真空吸收的晶片背侧喷射惰性气体,以防止在上述显影过程中,显影剂进入晶片背侧。
晶片污染防止元件是这样构成的,盖16与外壳15相隔一较小的距离,在它们之间形成一隔离部分17,仅在其下侧有一开孔18,在盖16上提供有气体提供管线19,以提供惰性气体,如氮气N2等。气体提供管线19经过隔离部分17,通过下侧的开孔18喷射惰性气体。开孔18形成于吸收板13的周向边缘,从而使惰性气体均匀地喷射在晶片背侧的边缘上。
如图2-6所示,晶片对准部分20沿着一垂直框架21和一导杆23可移动地安装在垂直框架21上,它包括:两个对准和保持晶片转动轴的指状物22;一双向杆式圆柱24,它安装在垂直框架21上,通过气压来驱动指状物;和一晶片传送元件,用于传送晶片,并使由指状物22对准的晶片转动轴与旋转夹头10的转动中心对齐。
指状物22包括:一支撑22a,晶片固定在其上;一导向表面22b,用于对准晶片的转动中心,其中,导向表面22b最好是倾斜的,以使在晶片固定过程中,晶片边缘朝向支撑22a。
指状物22沿固定在垂直框架21上的导杆23可移动地安装,如果晶片放在支撑22a上,让指状物22打开,如图6中的假想线所示,双向杆式圆柱24驱动指状物22,将它们移至实线位置,以让转动中心自动对准,并牢牢地固定,而不会振动。
晶片传送元件移动垂直框架21让指状物22处于水平状态,从而让固定在指状物22上的晶片在旋转夹头10上移动。晶片传送元件包括一球形螺钉26,它由固定部件25a、25b支撑。固定在垂直框架21上的球轴承27由球形螺钉26固定,球轴承27根据球形螺钉26的转动沿球形螺钉26的纵向直线移动。
另外,球形螺钉26按一个方向或反向由驱动马达30经过一对滑轮28a,28b和一个皮带29传递驱动力而驱动,驱动马达30是通过预先精确确定的移动长度来控制的,从而让由指状物22对准的晶片转动中心与旋转夹头10的转动中心对齐。
如图6和图7所示,垂直框架21通过导轨31a,31b沿球形螺钉26直线运动,导轨31a,31b固定在一工作台40上,和球形螺钉26的两侧对准,所以,导向元件32a,32b固定在垂直框架21的下面。
另外,导轨31a,31b和导向元件32a、32b是连接在一起的,连接器的截面形状是三角形,从而在运动过程中,防止垂直框架21偏离和振动。
另外,如图2、图8和图9所示本发明的显影***,包括:一反向驱动部分50,用于转动在晶片对准部分20上移动且固定在旋转夹头10上的晶片,从而使晶片有图形的一面朝上或朝下,和一垂直驱动部分60,用于沿垂直方向移动固定有晶片的旋转夹头10。
反向驱动部分50包括:一固定框架51,它安装在工作台40上;和一驱动元件,它安装在固定框架51上,按一个方向转动驱动轴52,或反向转过一定角度。
至于驱动元件,最好用一转动圆筒53,它用气压来驱动,通过转动圆筒53将驱动轴55的一个方向/反向转动角设定为180°。
另外,在驱动轴52上固定有一毂盘54,毂盘54由固定框架51的一轴承55可转动地支撑。垂直驱动部分60固定在毂盘54上。
垂直驱动部分60包括:一反向框架61,固定在反向驱动部分50的毂盘54上;一滑动板62,它沿反向框架61的长度方向可移动安装;和一传送元件,用于垂直移动滑板62。旋转夹头10的夹持器14和驱动马达11通过固定夹62a,62b固定在滑板62上。
滑板62的传送元件沿着反向框架61的长度方向安装,其两端提供有由轴承可转动支撑的球形螺钉63。固定在滑动板一端的球轴承64由球形螺钉来固定,球轴承64根据球形螺钉63的转动沿球形螺钉的长度方向直线运动。
另外,如图10所示球形螺钉63构造来通过驱动马达67按一个方向或反向转动,其中驱动力是通过两个滑轮65a,65b和一个皮带66来传递的。驱动马达最好用一步进马达,因为它可控制转速。此时,移动距离可以正确地预先控制,以与固定在旋转夹头10上的晶片的图形表面与容器70内的显影剂接触。
滑板62与反向框架61连接,从而可以根据球形螺钉63沿直线正确移动,如图11所示,反向框架61的两端侧,紧邻球形螺钉63形成有一导轨槽68,在导轨槽68上连接有一导向凸缘69,它形成于滑板62的两端侧表面上。
导轨槽68和导向凸缘69连接在一起,连接器形状最好是三角形,这样可以防止滑板62的偏离或振动。
另外,如图2、图12-15所示,在工作台40上提供有一装有一定量显影剂的容器70,在工作台40内有:一显影剂提供部分80,用于向容器70中提供一定量的显影剂;和一漂洗剂提供部分90,用于提供漂洗剂,从而向晶片图形表面喷射漂洗剂。
在容器70的上侧,有一半透明材料制成的容器盖95,它上面有一开孔,开孔的大小足以让晶片通过,容器的中心放在旋转夹头10的移动轴线上。
另外,容器70的下中心上形成有一锥形凹穴70a,以保持显影剂和将晶片浸到显影剂中,在凹穴70a的周围形成有一斜槽70b,从而使引入倾斜槽70b中的副产品通过排放口70c排到排放管线74中。
另外,容器70在凹穴70a的下侧包括一排放口72,它和排放管线74连接,从而有选择性地排放显影剂和漂洗剂,在排放口72上安装有一阀75,从而有选择性地打开/封闭排放口72,阀75由液压来驱动。
另外,容器70有一显影剂入口71,它安装在凹穴70a中,凹穴70a与显影剂提供部分80连接。
也就是,显影剂入口安装在转动管79上,当漂洗剂喷射臂73正在倾斜槽70b上等待时,显影剂入口71的开口置于凹穴70a之上。显影剂入口71与显影剂储存罐82通过显影剂提供部分80的显影剂提供管线81连接,如图2、图12-14所示,在显影剂储存罐82上,安装有一泵83,从而向容器70提供一定量的显影剂。
漂洗剂喷射臂73的上侧有喷射孔,用于向由马达77驱动的转动晶片喷射漂洗剂,这些喷射孔有选择地接近晶片图形表面的下侧,以喷射漂洗剂。漂洗剂喷射臂73与转动管79垂直连接。转动管79随马达77一起转动,从而逐步控制水平驱动角。另外,漂洗剂喷射臂73接受由漂洗剂提供部分90所提供的漂洗剂。
另外,漂洗剂喷射臂73通过漂洗剂提供部分90的漂洗剂提供管线91的与漂洗剂集流腔连接,漂洗剂集流腔92与外面漂洗剂提供源(未显示)连接,从而,从外面接受漂洗剂,去离子的水作为漂洗剂。
另外,在工作台40的一侧提供有一控制板41,以控制上述每个驱动部分。
同时,用于制造本发明半导体器件的显影***包括:一喷嘴93,它安装在容器70的上侧,向整个容器70内喷射清洗剂,清洗剂由清洗剂提供管线94提供;和一通气装置,用于高气压喷射保留在容器70中的清洗剂,从而将它排出。
通气装置包括:一排气口,它引导保留在凹穴70a中的清洗剂排至出口72和排放口72c中;一排气臂96,它与由马达驱动的转动管79垂直连接,喷射气体,同时沿凹穴70a的整个表面移动,并有选择地接近逐步控制的水平驱动角;和一吸收管70d,它安装在倾斜槽70b上,与气体吸收管线97连接,用低压吸收副产品和保持在容器70中的潮气。
在排气臂上可以形成多个不同形状的排气孔,如窄隙形,以形成气屏。
吸收管70d的开孔最好在孔70a和倾斜槽70b之间尽量高的位置,以使它不要受显影剂的影响。
排气臂96通过转动管79与排气管线76连接。
在图中没有示出气体泵,它通过排气管线76向排气臂输送气体。
转动管79向皮带78传送固定在容器70下侧的马达77的转动力,使皮带78由马达垂直驱动,在转动臂朝容器的一端有一漂洗剂喷射臂73,排气臂96和显影剂入口76。在转动管另外一端有一十字形连接管线,它不受转动管79的转动影响。排气管线76、漂洗剂提供管线91和显影剂提供管线81连接在一起。
步进马达、齿轮式马达或转动马达等都可以用作马达77。
另外,漂洗剂喷射臂的长度形成于晶片半径之上。排气臂的长度形成在孔的直径上,如图15所示,从而通过孔向整个凹穴喷射气体。显影剂的入口朝孔倾斜,从而让显影剂提供到孔上,同时转动管停在孔上。转动管由容器中的轴承支撑。
同时,喷嘴93和马达77通过控制部分41来控制。
下面介绍用于制造本发明半导体器件的显影***的操作和控制。
首先,在对准经过暴露区域的晶片转动中心和在旋转夹头10上提供晶片的步骤中,如图2、6和7所示,当晶片放在支撑22a上、让晶片对准部分20的指状物22打开到点划线位置,由气压驱动的双向空气杆式圆柱24驱动指状物22,指状物22沿导杆23在管线上移动,从而保持晶片并自动对准晶片转动中心。
然后,当球形螺钉在晶片对准部分20的驱动马达30的驱动下通过一对滑轮28a,28b和皮带29而转动时,球轴承27在球形螺钉26的导向作用下,垂直框架的导向元件32a,32b由两个导轨31a,31b导向,从而使垂直框架21按点划线水平直线运动,并在旋转夹头10上。
在晶片的移动距离中,晶片的转动中心与旋转夹头的转动中心对齐,因为驱动电机30的驱动是由预先设定的程序来精确控制的。
当晶片放在旋转夹头10上时,指状物22在双向杆式圆柱24的作用下再次打开,旋转夹头10吸收晶片的背侧,从而使晶片紧固在旋转夹头10上。
接着,在驱动反向驱动部分50使之向下指向固定在旋转夹头10上的晶片图形表面的步骤中,如图8所示,反向驱动部分50的转动圆筒53向上操作晶片的图形表面,以使驱动轴52转动180°。如果是这样,垂直驱动部分60的反向框架和滑板62都被转动180°,如图9所示,固定在滑板62上的旋转夹头10和驱动马达11也被转动180°。结果,晶片的图形表面朝下,并放在容器70的上侧上。
然后,部分溶解沉积在晶片上并形成图形以后的光刻胶的步骤,当晶片放在容器70上,如图2和12所示,显影剂提供部分80的泵83被驱动,储存在显影剂储存罐82中的显影剂被泵出。接着,泵出的显影剂通过显影剂提供管线81提供到容器70中的孔70a和与显影剂提供管线81连接的显影剂入口71中。此时,由泵83泵出和提供的显影剂量设置成使之能为一个晶片的显影操作提供一定量显影剂。
如图9-11所示,如果球形螺钉63在通过一对滑轮65a,65b和一个皮带66在垂直驱动部分60的驱动马达67的驱动下而转动,球轴承64由球形螺钉63和固定在两个导轨68上的滑板62的导向凸缘来导向。如图12所示,滑板62沿直线向下运动,晶片的图形表面接触容器70的孔70a内的显影剂。
此时,晶片的移动距离是这样控制的,使晶片不能完全被浸没,而是只让晶片的图形表面被浸没,驱动马达的驱动是由预先设定的程序来控制,显影剂不会溢到晶片的背侧,既使晶片的背侧与显影剂的上表面处在同一水平表面上。
晶片的图形表面浸在显影剂中,驱动马达11被驱动,从而以低速(约10~300rpm)转动旋转夹头10,执行显影操作约5~30秒。在显影过程中,如图5所示,因为惰性气体被提供到旋转夹头10中,惰性气体通过外壳15和盖16底侧之间的开孔18提供到晶片的下边缘,从而防止由于旋转夹头10的旋转而使显影剂溢到晶片背侧而污染晶片。
如图14所示,漂洗剂通过喷嘴93喷在容器70的整个表面上,所以,副产品完全被清除。当排气臂96在凹穴70a上移动时,它向凹穴70a上喷射气体,使凹穴70a上的漂洗剂导入和排到排出口72和排出孔72c中。
然后,在除去晶片上的潮气的步骤中,漂洗剂的喷射被停止,旋转夹头10以高速(约6000~7000rpm)旋转约30-90秒。通过上述移去操作,晶片上的潮气在高速旋转和离心力作用下被除去。特别是,因为晶片的图形表面是朝下的,保持在其角落处的副产品很容易向下流动,在处理精致图形时,副产品的除去方法非常有效。
另外,安装在容器70中的吸收管70d吸收气,从而完全除去容器70中的潮气。
当显影、漂洗和除去操作完成时,晶片被按上述反向送出去,也就是,如果垂直驱动部分60的驱动马达是被反向驱动,如图9所示,旋转夹头10和晶片向下移动,晶片被送出容器70。接着,通过反向驱动部分50的转动圆筒53,反向框架被转动180°,如图8所示,晶片被放在晶片对准部分20的指状物22上,此时,晶片的图形表面朝上。
此时,如果指状物22通过双向杆式圆柱24保持晶片,旋转夹头10上提供的真空被除去,晶片被释放。然后,垂直框架在驱动马达30的驱动上,移回原处,完成显影。
本发明的显影***通过操作台40上提供的控制部分41重复执行上述操作,通过预先设定每个驱动部分的操作状态,可以实现自动控制。
根据本发明,容易执行显影操作,保留在晶片图形表面角落的副产品通过让图形表面朝下来执行显影而完全除去,从而,可以防止由于副产品的存在而导致不正确操作,所以,增加了产品的产量,提高了生产率。
至此,已详细介绍了本发明,必须知道的是在不离开由所附权利要求书所规定的本发明范畴的前提出可以对本发明进行多种变化、替代和修改。
Claims (44)
1.一种用于制造半导体器件的显影***,包括:
一容器,用于盛装显影剂,其上侧带有一供晶片通过的开孔,其下侧有一排放口;
一晶片传送器,它通过开口将晶片图形表面的背侧朝下吸附,从而将晶片装入或取出容器;
一显影剂提供元件,用于在容器的下侧上提供一定量的显影剂,从而将晶片的图形表面浸在显影剂中;
一漂洗剂提供元件,用于向容器中提供漂洗剂,从而向晶片图形表面上喷射漂洗剂;
一清洗剂提供元件,用于向容器中提供清洗剂,从而除去保留在容器中的显影剂和漂洗剂;
一气体提供元件,用于向容器中提供气体,从而通过高压气除去保留在容器中的清洗剂。
2.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,容器上侧有一容器盖,它是由半透明材料制成,中间有一开口,其大小足以让晶片通过。
3.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,容器的结构使固定晶片的旋转夹头的运动轴线位于容器的中心上,在容器中心下部形成有一凹穴,从而将晶片图形表面浸在显影剂中。
4.如权利要求3所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,所述凹穴是中间低的漏斗形。
5.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,该容器的所述凹穴上有一排放口,它和排放管线连接,从而有选择地排出显影剂和漂洗剂,一由液压驱动的阀安装在排放口上,从而打开或封闭排放口。
6.如权利要求3所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,在凹穴周围形成有一倾斜的槽,其两个表面向下倾斜,排放口形成于倾斜槽的底部,从而将引入倾斜槽中的显影剂和漂洗剂通过排放口排入排放管线中。
7.如权利要求6所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,排放口是一开放的排放口,从而在重力作用下自然排放显影剂。
8.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,晶片传送器包括:
一旋转夹头,安装在容器上面,并固定经历曝光处理的晶片的背侧;
一驱动马达,用于驱动旋转夹头;
一垂直驱动部分,用于通过垂直移动旋转夹头,从而将晶片装入容器或从容器中取出;和
一反向驱动部分,用于有选择地反向驱动晶片,从而使晶片的图形表面通过将旋转夹头和垂直驱动部分转动一定角度而朝向或朝下。
9.如权利要求8所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,旋转夹头包括:
一转动轴,它由驱动马达来驱动,其中有一真空通道;
一吸收板,固定在转动轴上,和转动轴一起转动,它有多个吸收孔,它们与转动轴的真空通道连接,从而可真空吸附晶片;和
一夹持器,固定在垂直驱动部分上,可转动地支撑转动轴;和
一外壳,固定在夹持器上,覆盖吸收板的上侧。
10.如权利要求9所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,转旋夹头还包括一晶片污染防护元件,用于向真空固定在吸收板上的晶片周边喷射惰性气体。
11.如权利要求10所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,晶片污染防护元件包括:
隔离部分,它有一个盖,与外壳隔开一小距离,隔离部分的下侧是开放的;和
一气体提供管线,它安装在隔离部分的里面,用于提供惰性气体,从而使惰性气体通过隔离部分的下侧开孔喷射。
12.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,显影剂提供元件包括:
一显影剂入口,它安装在容器的底部,以向容器底部提供一定量的显影剂,从而使晶片的图形表面浸在显影剂中;
一显影剂储存罐,它与显影剂入口和显影剂提供管线连接;和
一泵,用将显影剂储存罐中一定量的显影剂提供到容器中。
13.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,漂洗剂提供元件包括:
多个喷射孔,用于向晶片的图形表面上喷射漂洗剂;
一漂洗剂提供源,用于通过漂洗剂提供管线向喷射孔提供漂洗剂;
一阀,它安装在漂洗剂提供管线上,以有选择地打开/封闭漂洗剂提供管线。
14.如权利要求13所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,漂洗剂提供元件还包括一集流腔,它安装在漂洗剂提供管线上,从漂洗剂提供源接受漂洗剂,并在每个喷射孔上提供相同的压力。
15.如权利要求13所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,喷射孔形成于方形漂洗剂喷射臂的上侧,所述漂洗剂喷射臂由马达来驱动,从而有选择地接近晶片图形表面的下侧,以喷射漂洗剂,该喷射管垂直地与和马达转动连接的转动管连接,并连接到漂洗剂提供管线上,从而接受漂洗剂。
16.如权利要求13或15所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,喷射孔是多个细通孔。
17.如权利要求15所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,漂洗剂喷射臂的长度比从晶片转动中心至其转动周边的长度长。
18.如权利要求15所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,马达和转动管是通过两个皮带和滑轮来连接的。
19.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,清洗剂提供元件包括:
多个喷嘴,安装在容器的上侧,从而向容器底部喷射清洗剂;
一清洗剂提供源,通过清洗剂提供管线向喷嘴提供清洗剂;和
一阀,安装在清洗剂提供管线上,从而,有选择地打开/关闭清洗剂提供管线。
20.如权利要求19所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,多个喷射嘴是安装在容器盖上,每个喷嘴有一宽喷射角,以使漂洗剂喷射到容器的整个底面上。
21.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,气体提供元件包括:
多个排气孔,安装在容器上,从而通过高压气除去保留在容器中的清洗剂;
一气体提供源,用于通过排气管线向排气孔提供气体;和
一阀,安装在排气管线上,从而有选择地打开/关闭排气管线。
22.如权利要求21所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,排气孔形成于由马达驱动的方形排气臂的上侧,从而有选择地接近容器的凹穴,并喷射气体,排气臂根据容器的凹穴逐步驱动,并与和马达转动连接的转动管垂直连接,并与排气管线连接,以接受气体。
23.如权利要求21或22所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,排气管是多个细通孔。
24.如权利要求22所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,排气臂的长度比容器凹穴的直径大。
25.如权利要求22所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,马达和转动管是通过一对皮带和滑轮来连接的。
26.如权利要求21所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,气体提供源是一气体泵,它压缩气体并使之保持高压状态。
27.如权利要求21所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,气体提供元件包括:
一吸收管,安装在容器上,吸收由于低压而保留在容器中的副产品和潮气等;和
一真空泵,安装在吸收管上,以形成低压。
28.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,漂洗剂和清洗剂是去离子水。
29.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,气体是惰性气体。
30.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,显影剂提供元件,漂洗剂提供元件,和气体提供元件都集装到一个管子上并固定在一起,管子穿透容器。
31.如权利要求30所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,所述管子是轴承支承转动管,在其一端有一滑轮,并由皮带从马达上传递的转动力来转动。
32.如权利要求31所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,马达是步进马达。
33.如权利要求1所述的用于制造半导体器件的显影***,其中,还包括,一晶片对准元件,用于对准晶片转动轴,以使晶片转动中心与旋转夹头转动中心对齐。
34.一种制造半导体/器件的显影***的控制方法,包括:
一盛装显影剂的容器,它有一开口和一排放口;一晶片传送部分,用于向容器中装晶片或将晶片从容器中取出;一显影剂提供元件,用于向容器底提供一定量的显影剂;一漂洗剂提供元件,用于向容器中提供漂洗剂;一清洗剂提供元件,用于向容器中提供清洗剂,以除去保留在容器中的显影剂和漂洗剂;和一气体提供元件,用于向容器中提供气体,以除去清洗剂,该控制方法包括以下步骤:
a)利用显影剂提供元件而向容器中提供一显影剂;
b)通过使图形表面朝下的晶片下沉使晶片的图形表面浸在容器中的显影剂内,从而让晶片显影;
c)将晶片升起一定高度以后,使用漂洗剂提供元件向上朝晶片图形表面上喷射漂洗剂,从而漂洗晶片;
d)将晶片拿出容器以后,使用清洗剂提供元件向容器中喷射清洗剂,从而清洗容器;和
e)通过气体提供元件向容器中提供气体,以除去保留在容器中的清洗剂。
35.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,b)步骤是通过低速转动浸在容器内的显影剂中的晶片,经过一预定时间,以使晶片与显影剂反应。
36.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,d)步骤通过向晶片上喷射漂洗剂,并通过离心力高速转动晶片以除去晶片上的漂洗剂。
37.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,d)步骤的特征是吸收容器内反应气体和潮气并将它排出容器。
38.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,e)步骤的特征是向保留在容器中的清洗剂喷射气体,从而将清洗剂排出容器。
39.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,还包括下列步骤:
a)在b)步骤晶片显影之前通过晶片传送部分吸附晶片,让晶片的图形表面朝上;和
b)将晶片倒过180°,以使固定在晶片传送器上的图形表面朝下。
40.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,b)步骤特征在于向晶片周边喷射惰性气体,以使显影剂不会流到晶片背面。
41.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,b)步骤是通过以10~300rpm的低速转动晶片5-30秒来实现的。
42.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,c)步骤是通过以10~300rpm的低速转动晶片5-30秒来实现的。
43.如权利要求36所述的显影***的控制方法,其中,晶片上的潮气通过以6000~7000rpm的高速转动晶片30-90秒而实现的。
44.如权利要求34所述的显影***的控制方法,其中,a)步骤是这样实现的,即容器中显影剂的量可以使晶片显影,显影剂是从显影剂提供部分定量提供的。
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