显影剂喷涂装置及方法

显影剂喷涂装置及方法
【专利摘要】本公开提供一种显影剂喷涂装置及方法。显影剂喷涂装置用于向基板喷涂显影剂，该喷涂装置包括：反应腔，用于接收该基板；至少一个喷嘴，位于该反应腔内，用于向该基板喷涂显影剂；回收槽，位于该反应腔之外，用于接收剩余的显影剂；及活动式喷嘴连接装置，位于该喷嘴与回收槽之间，包括：至少一个罩体，其具有进液口；连接管，一端连接于罩体，另一端连接于回收槽；驱动部，用于带动罩体升降；其中，当罩体上升至其进液口与喷嘴对应时，从喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽。
【专利说明】显影剂喷涂装置及方法
【技术领域】
[0001]本公开总地涉及一种显影剂喷涂装置及方法，具体而言，涉及一种显影剂喷涂装置及方法，其可尽量避免显影液与空气接触，保持显影剂浓度的稳定性。
【背景技术】
[0002]在半导体器件和平板显示面板制造的光刻工艺中，电路图形需要在基板表面涂布光刻胶之后，通过曝光和显影得到。其中，在需要刻蚀的基板上涂覆光阻层，曝光，然而在光阻层上喷涂显影剂，通过显影剂与光阻层发生反应，将不需要的光阻层去除；之后再以光阻层为掩膜，刻蚀出需要的重要尺寸(Critical Dimension CD)。
[0003]其中，显影剂为主要成分为氢氧化四甲铵(TMAH)的碱性水溶液。TMAH会与空气中的C02反应，而产生C03。C03浓度增大意味着显影剂中TMAH浓度下降而导致到所需的显影能力不足。
[0004]图1示出了现有的显影剂喷涂装置，其中，显影剂经由反应腔2内的喷嘴1喷出至基板S上，多余的显影剂经接收管3进入回收槽4内回收后，再次进入喷嘴1内。
[0005]上述现有技术中，显影剂会与空气频繁接触。例如，在未喷涂时，喷嘴周边的部分显影液暴露于外界，会与空气接触。另外，为了避免喷嘴出的显影剂出现结晶，经常需要进行显影剂预喷，以使喷嘴通畅，在预喷时，显影剂直接喷入反应腔内，再流入回收槽，因此，会在反应腔内与空气接触。
[0006]可见，现有技术中显影剂与空气频繁接触，由此导致显影剂中TMAH浓度下降，从而此显影剂回收并直接使用将严重影响CD的稳定性、均匀性。为克服此问题，必须在回收槽中补充TMAH新液。并且，为了精确的控制CD，需要严格依照C03浓度上升比例进行TMAH浓度的提升补正。因此，补充新液的操作不仅提高显影剂成本而且十分复杂，不易控制。
[0007]因此，现有的显影剂喷涂装置存在以下缺陷:
[0008]显影剂喷涂装置内的显影剂频繁暴露于空气，与空气接触反应，由此导致TMAH浓度下降，浓度不足的显影剂将影响CD控制的稳定性。如为此补充新液，将使显影剂成本提升、使显影操作复杂化、且显影剂回收率降低。
[0009]在所述【背景技术】部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

【发明内容】

[0010]公开了一种显影剂喷涂装置及方法，可尽量避免显影液与空气接触，保持显影剂浓度的稳定性，和CD的稳定性、均匀性。
[0011]本公开的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本公开的实践而习得。
[0012]根据本公开的一个方面，提供一种显影剂喷涂装置，用于向基板喷涂显影剂，该喷涂装置包括:反应腔，用于接收该基板；至少一个喷嘴，位于该反应腔内，用于向该基板喷涂显影剂；回收槽，位于该反应腔之外，用于接收剩余的显影剂；及活动式喷嘴连接装置，位于该喷嘴与回收槽之间，包括:至少一个罩体，其具有进液口 ；连接管，一端连接于罩体，另一端连接于回收槽；驱动部，用于带动罩体升降；其中，当罩体上升至其进液口与喷嘴对应时，从喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽。
[0013]根据本公开的另一方面，提供一种显影剂喷涂方法，其利用显影剂喷涂装置向基板喷涂显影剂，该喷涂装置包括:反应腔，用于接收该基板；至少一个喷嘴，位于该反应腔内，用于向该基板喷涂显影剂；回收槽，位于该反应腔之外，用于接收剩余的显影剂；及活动式喷嘴连接装置，位于该喷嘴与回收槽之间，包括:至少一个罩体，其具有进液口 ；连接管，一端连接于罩体，另一端连接于回收槽；驱动部，用于带动罩体升降；其中，当罩体上升至其进液口与喷嘴对应时，从喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽；
[0014]其中，该显影剂喷涂方法包括以下步骤:
[0015]使该罩体上升至与其进液口与喷嘴对应，预喷显影剂，使该喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽；
[0016]使该罩体下降，传送基板，对喷嘴下方的基板喷涂显影剂；及
[0017]完成喷涂后，使该罩体上升至其进液口与喷嘴对应。
[0018]综上所述，通过使用本公开的显影剂喷涂装置及方法，可尽量避免显影液与空气接触，有效的抑制C03生成，保持显影剂浓度的稳定性，和CD的稳定性、均匀性，以及较高的显影剂回收率效益，从而减少TMAH的消耗。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0020]图1示出现有的显影剂喷涂装置的示意图。
[0021]图2示出本公开第一实施方式的显影剂喷涂装置的示意图，其中，显影剂喷涂装置处于喷涂状态。
[0022]图3示出本公开第一实施方式的显影剂喷涂装置的示意图，其中，显影剂喷涂装置处于未喷涂状态。
[0023]图4示出显影剂喷涂装置的喷嘴与罩体的局部放大示意图。
[0024]图5示出本公开第二实施方式的显影剂喷涂装置的示意图。
【具体实施方式】
[0025]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0026]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
[0027]实施方式1
[0028]本实施方式提供一种显影剂喷涂装置，用于向基板S喷涂显影剂，喷涂装置包括:反应腔2、至少一个喷嘴1、回收槽4及活动式喷嘴连接装置5。
[0029]反应腔2用于接收基板S ;喷嘴1位于反应腔2内，用于向基板S喷涂显影剂；回收槽4位于反应腔2之外，用于接收剩余的显影剂。
[0030]如图2、3、4所示，活动式喷嘴连接装置5位于喷嘴1与回收槽4之间，包括:至少一个罩体51，其具有进液口 511 ;连接管52，一端连接于罩体51，另一端连接于回收槽4，其中，罩体51可在第一位置以及第二位置间作往复式移动，S卩，根据操作需要在第一位置与第二位置之间移动。如图3、4所示，当罩体51移动至第二位置时，从喷嘴1喷出的显影剂经由连接管52进入回收槽4。当罩体51移动至第一位置时，罩体51离开喷嘴1。这样，在预喷显影剂的过程中，显影剂可通过罩体直接进入连接管，进而被回收槽接收，避免与空气接触、反应，影响显影剂的浓度。并且，在无基板传送的空闲过程中，为防止喷嘴结晶而定期喷射出的显影剂也可经由该活动式喷嘴连接装置直接进入回收槽内，使显影剂回收利用率闻。
[0031]本实施方式中，罩体51的数量与喷嘴1相对应，如图2所示，显影剂喷涂装置设有两个喷嘴1，相应的，罩体51的数量为两个。当然，罩体51的数量也可为一个,罩体51内具有多个与喷嘴1对应的进液口 511和接触部512。
[0032]优选的，罩体51位于喷嘴1的正下方，并具有与喷嘴1的表面形状一致的接触部512。如图4所示，当罩体51由其第一位置上升至其进液口 511与喷嘴1对应时，亦即第二位置時，接触部512接触并包覆喷嘴1，使得从喷嘴1喷射的液体全部进入罩体51内。另夕卜，在无基板传送的空闲过程中，由于接触部512遮住喷嘴1，从而可防止喷嘴周边的显影剂暴露，与空气接触。因此，在非工作状态，罩体起到避免显影剂与空气接触的作用。
[0033]其中，接触部512优选为由耐碱性的软垫制成，因此，与喷嘴1接触时，可防止碱性的显影剂腐蚀罩体。
[0034]本实施方式中，两罩体51通过连接杆513连接。显影剂喷涂装置还包括驱动部53，驱动部53可为气缸，气缸的活塞杆531与连接杆513连接，通过活塞杆531的伸缩带动两罩体51同步升降。
[0035]本实施方式中，该反应腔2具有开孔21，连接管52穿设于开孔21，连接管52能够随着罩体的升降而伸缩，并在伸缩的过程中，保持与开孔21周缘的密封衔接，防止液体泄露。
[0036]优选的，连接管52包括内管521和套设在内管521外的外管522，内管521的管口与进液口 511连通，且内管521能够随着罩体51的升降而伸缩，外管522与开孔21周缘密
封结合。
[0037]本实施方式中，显影剂喷涂装置还包括接收管3和回收管6。接收管3连接于反应腔2和回收槽4之间，当罩体51为遮住喷嘴1时，来自喷嘴1的显影剂经由接收管3进入回收槽4。回收管6连接于回收槽4和喷嘴1，用于将回收槽4内的显影剂供给喷嘴1。
[0038]实施方式2[0039]如图5所示，本实施方式与实施方式1大致相同，区别之处仅在于:本实施方式驱动部53位于反应腔2的外部，具体为，气缸形式的驱动部53，其活塞杆531部分伸入反应腔2内，与反应腔2密封衔接，并带动罩体1升降，而缸体532位于反应腔2外部。这样，无需使用实施方式1中具有防水性的驱动部，可应用一般的气缸等驱动装置。
[0040]显影剂喷涂装置的其他结构与实施方式1相同，故不在此赘述。
[0041]本公开还提供一种显影剂喷涂方法，其利用显影剂喷涂装置向基板喷涂显影剂。喷涂装置包括:反应腔2、至少一个喷嘴1、回收槽4及活动式喷嘴连接装置5。
[0042]反应腔2，用于接收基板S ;喷嘴1位于反应腔2内，用于向基板S喷涂显影剂；回收槽4位于反应腔2之外，用于接收剩余的显影剂。
[0043]活动式喷嘴连接装置5位于喷嘴1与回收槽4之间，包括:至少一个罩体51，其具有进液口 511 ;连接管52，一端连接于罩体51，另一端连接于回收槽4 ;驱动部53，用于带动罩体51升降。
[0044]其中，该显影剂喷涂方法包括以下步骤:
[0045]在进行正式喷射之前，进行预喷动作，使可能被显影剂结晶堵住的喷嘴被预喷的显影剂疏通，以进行顺畅的喷射，具体为:使罩体51上升至其进液口 511与喷嘴1对应，预喷显影剂，使喷嘴1喷出的显影剂经由连接管52进入回收槽4 ；
[0046]使罩体51下降，传送基板S，对喷嘴1下方的基板S喷涂显影剂；及
[0047]完成喷涂后，使罩体51再次上升至其进液口 511与喷嘴1对应，从而遮住喷嘴。
[0048]其中，基板S在喷嘴1下方的传送辊7上传送，罩体51下降至传送辊7的下方后停止移动，基板S在移动的过程中接收来自喷嘴的显影剂。
[0049]优选的，完成喷涂后，在无基板传送的空闲过程中，定期喷射显影剂，喷射出的显影剂经由活动式喷嘴连接装置进入回收槽内，从而不仅防止喷嘴处的显影剂结晶，还可进一步防止显影剂与空气接触。
[0050]优选的，还包括:将回收槽4内的显影剂供给喷嘴1。
[0051]优选的，还包括:检测回收槽4内显影剂的浓度，若该浓度低于所需浓度，则向回收槽4内补入显影剂(例如，补充25%TMAH新液)，直到达到所需浓度。
[0052]综上所述，通过使用本公开的显影剂喷涂装置及方法，可尽量避免显影液与空气接触，有效的抑制C03生成，保持显影剂浓度的稳定性，和CD的稳定性、均匀性，以及较高的显影剂回收率效益，从而减少TMAH的消耗。
[0053]以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应该理解，本公开不限于所公开的实施方式，相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。
【权利要求】
1.一种显影剂喷涂装置，用于向基板喷涂显影剂，该喷涂装置包括:反应腔，用于接收该基板；至少一个喷嘴，位于该反应腔内，用于向该基板喷涂显影剂；回收槽，位于该反应腔之外，用于接收剩余的显影剂 '及活动式喷嘴连接装置，位于该喷嘴与回收槽之间，包括:至少一个罩体，其具有进液口 ；连接管，一端连接于罩体，另一端连接于回收槽，其中，所述罩体能够于第一位置以及第二位置间作往复式移动；其中，当所述罩体移动至该第二位置時，从喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽，当罩体移动至该第一位置时，该罩体离开该喷嘴。
2.如权利要求1所述的显影剂喷涂装置，其中，该罩体和喷嘴的数量均为两个，该罩体位于该喷嘴的正下方，并具有与该喷嘴的表面形状一致的接触部。
3.如权利要求1所述的显影剂喷涂装置，其中，该至少一個罩体通过连接杆连接。
4.如权利要求2所述的显影剂喷涂装置，其中，还包括了一驱动部，该驱动部为气缸，该气缸的活塞杆与该连接杆连接，通过活塞杆的伸缩带动该两罩体同步升降。
5.如权利要求2所述的显影剂喷涂装置，其中，该接触部由耐碱性的软垫制成。
6.如权利要求1所述的显影剂喷涂装置，其中，还包括接收管，其连接于该反应腔和回收槽，部分剩余的显影剂经由该接收管进入该回收槽。
7.如权利要求1所述的显影剂喷涂装置，其中，还包括回收管，其连接于该回收槽和该喷嘴，用于将该回收槽内的显影剂供给该喷嘴。
8.—种显影剂喷涂方法，其利用显影剂喷涂装置向基板喷涂显影剂，该喷涂装置包括:反应腔，用于接收该基板；至少一个喷嘴，位于该反应腔内，用于向该基板喷涂显影剂；回收槽，位于该反应腔之外，用于接收剩余的显影剂 '及活动式喷嘴连接装置，位于该喷嘴与回收槽之间，包括:至少一个罩体，其具有进液口 ；连接管，一端连接于罩体，另一端连接于回收槽，其中，所述罩体能够于第一位置以及第二位置间作往复式移动；其中，当所述罩体移动至该第二位置时，从喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽，当罩体移动至该第一位置时，该罩体离开该喷嘴；其中，该显影剂喷涂方法包括以下步骤:使该罩体移动至该第二位置，预喷显影剂，使该喷嘴喷出的显影剂经由该连接管进入该回收槽；使该罩体移动至该第一位置，传送基板，对喷嘴下方的基板喷涂显影剂；及完成喷涂后，使该罩体至该第二位置。
9.如权利要求8所述的显影剂喷涂方法，其中，该基板在喷嘴下方的传送辊上传送，该罩体下降该传送辊的下方后停止移动，该基板在移动的过程中接收来自该喷嘴的显影剂。
10.如权利要求8所述的显影剂喷涂方法，还包括:检测该回收槽内显影剂的浓度，若该浓度低于所需浓度，则向该回 收槽内补入显影剂，直到达到所需浓度。
【文档编号】G03F7/30GK103639089SQ201310567462
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】刘刚, 张为腾, 徐勇 申请人:上海和辉光电有限公司