专利名称：光刻胶供应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光刻制造工艺中用于提供光刻胶的光刻胶供应装置。
技术背景光刻工艺是目前半导体制造工艺中最重要的技术之一，通过光刻就能够 实现掩膜图形向实际器件图形的转移，因此光刻的质量直接左右着最终形成 的器件的质量。目前的光刻工艺基本包括下列步骤涂胶、曝光显影和蚀刻。涂胶工艺 的目的是在晶片表面建立薄而均匀的光刻胶膜。目前常用的涂胶工艺是采用 动态喷涂的方法，先将晶圆置于承载台上，然后承载台以低速旋转，此时光 刻胶喷嘴将光刻胶喷涂于晶圓表面。低速旋转的作用是帮助光刻胶最初的扩 散。用这种方法可以用较少量的光刻胶达到均匀的光刻胶膜。光刻胶扩展开 之后，承载台加速至高速，甩开光刻胶使光刻胶扩展，来得到最终的光刻胶 膜。所述的光刻胶通常为光敏性物质，并会对特定波长范围的光感光。当将 光刻胶曝光于特定波长的光时，光刻胶将会感光而改变其结构性质，通常光 刻胶会感光可溶或感光不可溶。通过将不同的光刻胶和曝光光源结合，就能 够在光刻胶上定义出器件图形。通常为了保证光刻工艺的质量，都会有一套用于供应光刻胶的光刻胶供 应装置。所述光刻胶供应装置例如图1所示，通常包括用于存储光刻胶的存 储容器1,用于从存储容器1底部将光刻胶抽取至喷嘴2的泵3，所迷泵3和 存储容器1之间以及泵3和喷嘴2之间均通过传输管道(图1中未标识)相 连。其中泵3中还包括对泵3从存储容器1中抽取的光刻胶进行过滤以去除
杂质的过滤器4。在例如专利号为02158677.2的中国专利中还能够找到更多 关于光刻胶供应装置的信息。继续参照图1所示，在光刻胶初始供应时，光刻胶供应装置的传输管道 中可能会残留有空气，而空气残留于光刻胶中会影响光刻工艺，例如可能造 成光刻胶涂覆不均匀，而使得最终形成的器件图形扭曲。因而，现有的光刻 胶供应装置在存储容器1和泵3之间还依次设置了用于暂存光刻胶的第一暂 存容器5和第二暂存容器6,所述第一暂存容器5和第二暂存容器6的容量都 小于存储容器1的容量。所述第一暂存容器5和第二暂存容器6的顶部还分 别设有气体释出口 (图中未标识)，当光刻胶由于泵3的抽取而从存储容器1 经由第一暂存容器5和第二暂存容器6向喷嘴2传输时，所述传输管道内的 空气就可以通过气体释出口排出，从而减小对于光刻工艺的影响。并且，为了防止当存储容器1中的光刻胶被抽空时，泵3仍继续工作， 在第一暂存容器5的光刻胶入口和出口分别设置了感应器51和感应器52，在 第二暂存容器6的外壁处设置了感应器61,通过所述感应器分别对连接第一 暂存容器5的传输管道以及第二暂存容器6进行监控。当所述感应器发现传 输管道或所述的暂存容器被抽空时，就会报警而使光刻胶供应装置停止。然而，由于泵3在抽取光刻胶的时候并不是连续抽取的，因此当泵3停 止抽取时，光刻胶在传输管道中就可能产生断层，从而出现气泡，并会引发 误报警。这样的误报警不仅会严重影响光刻工艺的效率，并且还可能对光刻 工艺的质量产生影响。发明内容本发明提供一种光刻胶供应装置，来解决现有技术光刻胶供应装置误报 警影响光刻工艺的效率和质量的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种光刻胶供应装置，包括，用于存储光 刻胶的存储容器；连通所述存储容器,用于暂存存储容器输出的光刻胶的第一暂存容器；连通所述第一暂存容器，用于暂存第一暂存容器输出的光刻胶的第二暂存容器；以及用于探测第一暂存容器中光刻胶状态的第一感应器，其中，所述第一感应器的探测位置高于从所述第二暂存容器向所述第一暂存 容器回流的光刻胶所能到达的最高位置。可选的，所述第一感应器的探测位置位于第一暂存容器的光刻胶出口 。可选的，所述第一感应器的探测位置位于第一暂存容器的外壁上。可选的，所述存储容器的光刻胶出口的对应位置连接有气体管道。可选的，所述第一暂存容器的光刻胶出口的对应位置设有气体释出口 。可选的，所述第二暂存容器的光刻胶出口的对应位置设有气体释出口 。可选的，还包括用于探测第二暂存容器中光刻胶状态的第二感应器。可选的，可选的，所述第二感应器的探测位置位于第二暂存容器的光刻 胶出口 。可选的，所述第二感应器的探测位置位于第二暂存容器的外壁上。与现有技术相比，上述所公开的光刻胶供应装置具有以下优点上述所公开的光刻胶供应装置中用于探测第 一暂存容器中光刻胶状态的第 一感应器 的探测位置，高于从所述第二暂存容器向所述第一暂存容器回流的光刻胶所 能到达的最高位置，因此就避免了由于气泡随光刻胶回流至感应器所探测的 位置而引起感应器的误报警，从而避免了影响光刻工艺的效率和质量。
图l是现有光刻胶供应装置示意图；图2是本发明光刻胶供应装置的一种实施方式示意图。
具体实施方式
本发明光刻胶供应装置中用于探测第 一暂存容器中光刻胶状态的第 一感 应器的探测位置，高于从所述第二暂存容器向所述第一暂存容器回流的光刻 胶所能到达的最高位置，因此就避免了由于气泡随光刻胶回流至感应器所探 测的位置而引起感应器的误报警，从而避免了影响光刻工艺的效率和质量。参照图2所示，本发明光刻胶供应装置的一种实施方式包括 用于存储光刻胶的存储容器10;连通存储容器10,用于暂存存储容器10输出的光刻胶的第一暂存容器20;连通第一暂存容器20,用于暂存第一暂存容器20输出的光刻胶的第二暂 存容器30;连通第二暂存容器30，并将第二暂存容器30中的光刻胶抽取至喷嘴50 的泵40;连通泵40的喷嘴50，以及用于探测第一暂存容器20中光刻胶状态的第一感应器(图中未显示)，其中，所述感应器的探测位置高于从所述第二暂存容器向所述第一暂存 容器回流的光刻胶所能到达的最高位置。所述存储容器10的光刻胶出口的对应位置连接有气体管道11，例如，若 光刻胶从所述存储容器10的底部输出，则气体管道11连接于存储容器的顶 部；若光刻胶从所述存储容器10的顶部输出，则气体管道11连接于存储容 器的底部。所述气体管道11的作用详述如下其一，在光刻胶供应装置开始 供应光刻胶时，通过所述气体管道11,将氮气、惰性气体或其他不与光刻胶
发生反应的气体以一定的压力通入，可使得光刻胶供应装置的传输管道中充满光刻胶，以将传输管道中可能残留的空气排出；其二，在光刻胶供应装置 发现气泡后，通过所述气体管道11通入上述的压力气体还可以进行人工排泡。 所述通入气体的压力为60- 100kpa,例如60kpa、 65 kpa、 70 kpa、 75 kpa、 80kpa、 85kpa、 90 kpa、 95 kpa、 100kpa。所述存储容器10和第一暂存容器20之间通过传输管道(图2中未标识) 连通，所述传输管道可以通过例如焊接或铆接的方式，分别与所述存储容器 IO和第一暂存容器20连通。为了防止存储容器IO内的光刻胶被抽空后，泵40仍继续运行，本实施 方式的光刻胶供应装置中还设有存储感应器(图中未显示)对存储容器10中 的光刻胶状态进行探测。所述存储感应器的探测位置可以位于存储容器10和 第一暂存容器20的传输管道上，例如图2中第一暂存容器20的光刻胶入口 22处的传输管道上，也可以位于存储容器IO的外壁上。由于光线在光刻胶中 和在空气中的反射率是不同的，所述存储感应器根据向所述传输管道或所述 存储容器10的外壁所发出光线的反射率就能够判断是否被抽空。所述第一暂存容器20的光刻胶出口的对应位置设有气体释出口 21。所述 气体释出口 21的作用是为了保证最后由喷嘴50喷出的光刻胶中的空气含量 尽可能小。一般来说，为了方便从第一暂存容器20中抽取光刻胶，光刻胶的 入口和出口分别设置于第一暂存容器20的顶部和底部，因而，气体释出口21 设置于第一暂存容器20的顶部。当传输管道中残留空气时，会随着光刻胶被 泵40的抽取而一起进入第一暂存容器20中，而残留的空气由于比重较轻， 就可以通过气体释出口 21排出。所述第一暂存容器20和第二暂存容器30之间通过传输管道(图2中未 标示)连通，所述传输管道可以通过例如焊接或铆接的方式，分别与所述第 一暂存容器20和第二暂存容器30连通。所述用于探测第一暂存容器20中光刻胶状态的第一感应器，同样是用来 探测第一暂存容器20内光刻胶是否被抽空的。所述第一感应器的探测位置， 如前所述，要高于从第二暂存容器30回流的光刻胶所能达到的最高位置。所 述第一感应器的探测位置可以位于第一暂存容器20的光刻胶出口的传输管道 上，例如图2中第一暂存容器20的光刻胶出口 23处的传输管道，也可以位 于第一暂存容器20的外壁上。所述第一感应器根据向所述传输管道或所述第 一暂存容器20的外壁所发出光线的反射率就能够判断是否被抽空。所述第二暂存容器30的光刻胶出口的对应位置设有气体释出口 31, —般 来说，为了方便从第二暂存容器30中抽取光刻胶，光刻胶的入口和出口分别 设置于第二暂存容器30的顶部和底部，因而，气体释出口 31设置于第二暂 存容器30的顶部。当传输管道中残留空气时，会随着泵40的抽取和光刻胶 一起进入第二暂存容器30,而残留的空气由于比重较轻，就可以通过气体释 出口31排出。所述气体释出口 31的作用与气体释出口 21相同，也是为了保 证最后由喷嘴50喷出的光刻胶中的空气含量尽可能小。所述第二存储容器30和泵40之间通过传输管道(图2中未标识)连通， 所述传输管道可以通过例如焊接或铆接的方式，分别与所述第二存储容器30 和泵40连通。为了防止第二暂存容器30内的光刻胶被抽空后，泵40仍继续运行，本 实施方式的光刻胶供应装置同样设有第二感应器(图中未显示)对第二暂存 容器30内的光刻胶状态进行探测。所述第二感应器的探测位置可以位于第二 暂存容器30和泵40的传输管道上，例如图2中第二暂存容器30的光刻胶出 口32处的传输管道上，也可以位于第二暂存容器30的外壁上。由于光线在 光刻胶中和在空气中的反射率是不同的，所述第二感应器根据向所述传输管
道或所述第二暂存容器30的外壁所发出光线的反射率就能够判断是否被抽所述泵40出口处设有气体释出口 41,所述气体释出口 41的作用与上述 的气体释出口 21和气体释出口 31的作用相同，同样是为了保证最后由喷嘴 50喷出的光刻胶中的空气含量尽可能小，这里就不再赘述了 。所述泵40中还包括有过滤器42，所述过滤器42用于对泵40抽取的光刻 胶进行过滤，以去除光刻胶中的杂质。所述过滤器42位于泵40的底部，所 述过滤器42的过滤介质一般选用尼龙66或者高密度聚乙烯(HDPE, High Density Polythene ),所述过滤器根据所过滤光刻胶的粘稠度的不同而选用相适 应的过滤孔径。所述泵40和喷嘴50之间通过传输管道(图2中未标示)连通，所述传 输管道可以通过例如焊接或铆接的方式，分别与所述泵40和喷嘴50连通。所述泵40与喷嘴50间的传输管道上还可以设有阀门60,所述阀门60的 作用是对于光刻胶流量实行精细控制，因为对于尺寸越小的器件图形，光刻 胶的供应量要求就越严格，任何微小的光刻胶的供应量的不准确都会对于器 件图形的生长造成不利影响。下面以 一个供应光刻胶的过程为例来使得上述的光刻胶装置更清楚。如前所述，当开始对于晶圆进行光刻的时候，首先就需要在晶圓表面涂 覆光刻胶。对于一个光刻工艺来说，光刻胶的成分也是确定的，因此经过配 制的光刻胶会预先存放于存储容器10中以使用。当开始供应光刻胶时，泵40 启动开始从存储容器10的底部抽取光刻胶。如前所述，例如氮气、惰性气体或其他不与光刻胶发生反应的气体，会 首先通过气体管道11通入存储容器10中，将一部分光刻胶从存储容器10中 压出，使得光刻胶供应装置的传输管道中充满光刻胶。所述通入气体的压力 是60-IOO千帕(kpa),例如60kpa、 65kpa、 70kpa、 75kpa、 80kpa、 85kpa、 90kpa、 95kpa、 100kpa。而接下来，光刻胶会首先从存储容器10中被抽取至第一暂存容器20中。 由干所述第一暂存容器20顶部入口处设有气体释出口 21,如若在第一暂存容 器20和存储容器10间的传输管道内存在空气，那么在光刻胶进入存储容器 10时，所述空气就可以通过所述气体释出口 21排出。而如前所述，为了防止 光刻胶被抽空时，泵40仍继续运行，在第一暂存容器20的光刻胶入口位置 的传输管道上还有存储感应器的探测，所述存储感应器为光敏感应器。当泵 40启动开始从存储容器10中抽取光刻胶时，存储感应器也开启向传输管道中 发出探测光线，由于传输管道中有或无光刻胶时，光线的反射率不同，因而 存储感应器就能够根据接收到的反射光线的来判断传输管道内有或者无光刻 胶了。随后随着泵40的继续运行，光刻胶会从第一暂存容器20中被抽取至第 二暂存容器30中。但是，由于泵40并非持续运行，如若在此时，泵40停止 抽取，则传输管道内的光刻胶就有可能产生断层，从而出现气泡。而由于重 力原因，气泡就有可能随着一部分光刻胶从第二暂存容器30向第一暂存容器 20回流。由于传输管道的口径较小，当气泡充斥于传输管道中时，第一感应 器就有可能误认为气泡是光刻胶抽空而报警。但是，在本实施方式中，由于 对第一暂存容器20和第二暂存容器30间的传输管道进行探测的第一感应器 的探测位置高于从所述第二暂存容器30回流的光刻胶所能到达的最高位置， 例如图2中的第一暂存容器20的光刻胶出口 23处，即使发生光刻胶回流现 象，留存于光刻胶中的气泡由于重力的作用也不可能回到所述第一感应器的 探测位置。因此，也避免了第一感应器由于将气泡误认为是传输管道被抽空 的情况而发生误报警，避免了误报警影响光刻工艺的效率和质量。对上述的结构描述，下面给出一个举例以使得说明更加清楚，但并非用
于对上述描述进行限定。例如，对第一暂存容器20的光刻胶状态进行探测的第一感应器的探测位置相对参考平面的高度是50cm,而第一暂存容器20和 第二暂存容器30之间的传输管道的最高点相对参考平面的高度是30cm,那 么由于重力的原因，即使发生光刻胶从笫二暂存容器30向第一暂存容器20 的回流过程，从第二暂存容器30回流的光刻胶也不可能达到所述的探测位置， 从而避免了第一感应器的误报警。而当光刻胶被抽取至第二暂存容器30后，由于所述第二暂存容器30的 入口处同样设有气体释出口 31,如若第一暂存容器20和第二暂存容器30间 的传输管道中存在空气，所述空气就能够通过气体释出口 31排出。并且，同 样是为了防止光刻胶抽空时，泵40仍继续运行，在第二暂存容器30的出口 或者第二暂存容器30的外壁也有第二感应器的探测。继续随着泵40的运行，光刻胶会从第二暂存容器30中被抽取至泵40中。 所述泵40的入口处同样设有气体释出口 41,如若第二暂存容器30和泵40间 的传输管道中存在空气，所述空气就能够通过气体释出口 41排出。当光刻胶 被泵40抽取进来之后，泵40会通过其中的过滤器42对于光刻胶进行过滤以 去除杂质。过滤器42的位置位于泵40的底部，所述过滤器42的过滤介质一 般选用"尼龙66"或者高密度聚乙烯，所述过滤器根据所过滤光刻胶的粘稠 度的不同而选用相适应的过滤孔径。当光刻胶经过泵40中的过滤器42过滤之后，再由泵40输送至喷嘴50。 因而，所述光刻胶的供应量由泵40控制，例如当需要lul (微升)的光刻胶 时，泵40就会将lul的光刻胶输送至喷嘴50。更进一步，由于目前光刻尺寸 的越来越小，为了对于光刻胶的供应量实行更严格的控制，在所述泵40与喷 嘴50间的传输管道上还设有阀门60，所述阀门60由光刻胶供应装置的控制 系统(图中未显示)控制，控制系统根据光刻胶的供应量和泵40输出光刻胶 的流速来确定阀门60保持开启的时间，当供应的光刻胶足够时，控制系统就
会指示阀门关闭，从而对于光刻胶的供应实行严格的控制。例如，上述过程可通过下述方式实现，控制系统和阀门60之间连接有继电器。当泵40向喷 嘴50传输光刻胶时，控制系统就打开继电器，使得阀门60被接通而开启， 并且对传输的时间计时。当控制系统的计时时间达到所需的时间后，控制系 统会切断继电器，从而阀门60关闭，因而向喷嘴50传输光刻胶的过程也中 止。当喷嘴50接收到泵40传输的光刻胶时，所述光刻胶就能通过喷嘴50喷 出而涂覆在晶圆表面了。综上所述，上述所公开的光刻胶供应装置中用于探测第 一暂存容器中光 刻胶状态的第一感应器的探测位置，高于从所述第二暂存容器向所述第一暂 存容器回流的光刻胶所能到达的最高位置，因此就避免了由于气泡随光刻胶 回流至感应器所探测的位置而引起感应器的误报警，从而避免了影响光刻工 艺的效率和质量。虽然本发明已以较佳实施例^坡露如上，但本发明并非限定于此。任何本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改， 因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1. 一种光刻胶供应装置，包括用于存储光刻胶的存储容器；连通所述存储容器，用于暂存存储容器输出的光刻胶的第一暂存容器；连通所述第一暂存容器，用于暂存第一暂存容器输出的光刻胶的第二暂存容器；以及用于探测第一暂存容器中光刻胶状态的第一感应器，其特征在于，所述第一感应器的探测位置高于从所述第二暂存容器向所述第一暂存容器回流的光刻胶所能到达的最高位置。
2. 如权利要求1所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述第一感应器的探 测位置位于第一暂存容器的光刻胶出口 。
3. 如权利要求1所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述第一感应器的探 测位置位于第一暂存容器的外壁上。
4. 如权利要求1所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述存储容器的光刻 胶出口的对应位置连接有气体管道。
5. 如权利要求1所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述第一暂存容器的 光刻胶出口的对应位置设有气体释出口 。
6. 如权利要求l所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述第二暂存容器的 光刻胶出口的对应位置设有气体释出口 。
7. 如权利要求1所述的光刻胶供应装置，其特征在于，还包括用于探测第二 暂存容器中光刻胶状态的第二感应器。
8. 如权利要求7所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述第二感应器的探 测位置位于第二暂存容器的光刻胶出口 。
9. 如权利要求7所述的光刻胶供应装置，其特征在于，所述第二感应器的探 测位置位于第二暂存容器的外壁上。
全文摘要
一种光刻胶供应装置，包括，用于存储光刻胶的存储容器；连通所述存储容器，用于暂存存储容器输出的光刻胶的第一暂存容器；连通所述第一暂存容器，用于暂存第一暂存容器输出的光刻胶的第二暂存容器；以及用于探测第一暂存容器中光刻胶状态的第一感应器，其中，所述第一感应器的探测位置高于从所述第二暂存容器向所述第一暂存容器回流的光刻胶所能到达的最高位置。所述光刻胶供应装置可以避免由于气泡随光刻胶回流至第一暂存容器的感应器所监控的传输管道中而引起感应器的误报警，从而避免了影响光刻工艺的效率和质量。
文档编号G03F7/16GK101398626SQ20071004649
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者刘智波, 唐建峰, 俊 王, 亮 程 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司