本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置。在集成電路的生產(chǎn)中采用這種用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置。
背景技術(shù):集成電路的典型的生產(chǎn)流程采用一個(gè)或多個(gè)光刻步驟來(lái)限定基板、特別是硅晶片的表面上的圖案。所述圖案被用于后續(xù)步驟中以提供多個(gè)元件,這些元件一起形成集成電路的有效組成部件和結(jié)合線路?;逋ǔ楸P(pán)狀。在基板上通過(guò)線來(lái)形成正方形或長(zhǎng)方形芯片的棋盤(pán)狀圖案,在基板上所執(zhí)行的處理步驟一結(jié)束就能夠沿著前述線將芯片分開(kāi)。傳統(tǒng)光刻法包括一些為人熟知的步驟。在此方面,利用卡盤(pán)將基板置于涂覆設(shè)備中。然后,用液體溶劑清洗將要形成電路特征的頂部基板表面。溶劑可以包括適當(dāng)?shù)慕雍蟿┮源龠M(jìn)隨后將要被涂布至基板表面的光聚合物層的粘合。下一個(gè)步驟為,操作卡盤(pán)以轉(zhuǎn)動(dòng)基板。該轉(zhuǎn)動(dòng)甩掉多余的溶劑直到基板表面干燥。然后關(guān)掉卡盤(pán)的電源。在基板停止運(yùn)動(dòng)之后,預(yù)定量的光聚合物溶液被涂布到基板表面。接下來(lái),操作卡盤(pán)以使液體光聚合物溶液在基板上散布。只要光聚合物溶液已經(jīng)干燥,就可以通過(guò)使用掩模或通過(guò)使用直寫(xiě)技術(shù)選擇性地使光聚合物溶液暴露于光,以便根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)的整體布局的層的期望構(gòu)造來(lái)構(gòu)造各個(gè)芯片。利用這些執(zhí)行例如蝕刻、摻雜、氧化或不同的沉積步驟等的后續(xù)步驟,并隨后形成并圖案化光聚合物層。在光刻技術(shù)用于已知的集成電路的生產(chǎn)流程中時(shí),很多不同的因素都能夠?qū)饪碳夹g(shù)的品質(zhì)、一致性和可靠性產(chǎn)生不利影響。這些因素包括用于涂布液體材料、特別是光聚合物溶液的材料、技術(shù)和條件。理想地,所形成的光聚合物層具有如下品質(zhì):使對(duì)掩模的所有微觀細(xì)節(jié)的精確的照相復(fù)制盡可能首先在也被稱為光致抗蝕劑層的光聚合物層中進(jìn)行,然后在將要利用所述光聚合物層形成的物理電路元件中進(jìn)行。必須小心控制所有物理的、化學(xué)的以及環(huán)境的因素以免任何與基板或單個(gè)芯片的部分相關(guān)的結(jié)構(gòu)化步驟失敗。有時(shí),單獨(dú)的個(gè)體因素并不足以引起問(wèn)題,但這些因素結(jié)合起來(lái)則會(huì)對(duì)特別是光聚合物層的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響,然后對(duì)最終的電路元件的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。歐洲專利EP04030086B1公開(kāi)了用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置。已知的涂覆裝置具有如下問(wèn)題:所涂布的不同液體材料、特別是光聚合物溶液的量如此之大,以至于存在相當(dāng)可觀的過(guò)剩量,而這些過(guò)剩的材料鑒于品質(zhì)不能再被使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:因此,本發(fā)明的目的是提供用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置,通過(guò)該裝置減小了必要液體材料的量,從而使得光刻法生產(chǎn)流程的品質(zhì)明顯提高。所述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的、用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置的有利的改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的主題。所發(fā)明的用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化基板的裝置具有用于將層系統(tǒng)涂布至基板的設(shè)備,該設(shè)備具有密閉室,在密閉室中涂布用于形成層系統(tǒng)的液體材料。液體材料、特別是光聚合物溶液在這里特別重要,該液體材料(被用在)光刻處理的范圍內(nèi)以用于清洗,或是用于形成也被稱為光致抗蝕劑層的光聚合物層。圓形基板被置于通常稱為卡盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)保持架,液體材料、特別是光聚合物溶液在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下通過(guò)進(jìn)給器被涂布至基板。多余的液體材料、特別是光聚合物溶液被從轉(zhuǎn)動(dòng)的基板上甩掉并且從涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備的密閉室移除。為此,根據(jù)本發(fā)明,在保持架的周圍配置環(huán)繞所述保持架的收集設(shè)備,使得被甩掉的液體材料的至少大部分能夠被所述收集設(shè)備收集并且能夠通過(guò)多個(gè)移除部件選擇性地從所述收集設(shè)備中移除。在此方面,根據(jù)本發(fā)明,收集設(shè)備和移除部件按時(shí)間或空間操作,使得所涂布的各種液體材料能夠以盡可能純的部分的形式被移除或者以只有很少的不同液體材料的分批形式被移除。這優(yōu)選地通過(guò)對(duì)移除進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅r(shí)間控制、特別是時(shí)序控制,和/或通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)、配置或?qū)κ占O(shè)備的定位而發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明,被選擇性地移除了的液體材料直接地或者在稍做準(zhǔn)備之后被重新引入用于制備結(jié)構(gòu)化基板的流程中,從而顯著減小了對(duì)環(huán)境的污染并具有顯著的節(jié)約潛力。根據(jù)本發(fā)明,涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備被實(shí)現(xiàn)為具有殼,這使得能夠用非活性氣體填充用于涂布液體材料的密閉室(即容積),在該密閉室中配置有轉(zhuǎn)動(dòng)基板以及進(jìn)給和移除部件,通過(guò)非活性氣體能夠保護(hù)液體材料、特別是光聚合物溶液不與周圍空氣中的干擾物質(zhì)、特別是氧或空氣中的水分等接觸。這樣,能夠避免根據(jù)本發(fā)明所確認(rèn)的、氧的已知干擾作用,在光聚合物溶液中的所述氧引起高極性氫鍵的氧化并轉(zhuǎn)化醌型體系中的羥基。此外,能夠防止由于空氣中的水分而引起的光聚合物溶液的干擾皂化反應(yīng),藉此在光刻處理過(guò)程的隨后的曝光步驟中使光引發(fā)劑失去其對(duì)光子的反應(yīng)性。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的涂覆設(shè)備的、具有填充有非活性氣體的涂覆室的該配置,使得在涂布前、涂布中以及涂布后所采用的液體材料、特別是光聚合物溶液的品質(zhì)得到提升;這在材料開(kāi)支和成本降低的情況下使得整個(gè)流程在所生產(chǎn)的芯片的品質(zhì)方面得到提高。在此方面,用于涂布液體材料的室不必包括涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備的殼的整個(gè)內(nèi)部。在此方面,涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備的殼優(yōu)選地為氣密性的并因此閉合,從而形成為使得能夠在殼的整個(gè)內(nèi)部提供保護(hù)性氣體氛圍,即提供非活性氣體,其中的殼特別地由V4A鋼或玻璃制成。因此優(yōu)選地通過(guò)鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)基板的供給。已被涂覆的基板從涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備被依次地收集和移除,特別是通過(guò)另一個(gè)鎖。鎖的使用使得能夠?qū)⒎腔钚苑諊3值贸志貌⑶曳€(wěn)定。杜蘭玻璃(Duran-Glas)對(duì)于在設(shè)備中使用的液體和氣態(tài)物質(zhì)具有特別的抗蝕性并且具有特別的氣密性,其已經(jīng)被證實(shí)是特別適合用于本發(fā)明的設(shè)備的玻璃。已經(jīng)證實(shí),在使用在涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備中之前,對(duì)優(yōu)選地為分子態(tài)氮的非活性氣體或稀有氣體或這些氣體的組合進(jìn)行除濕是非常有利的,其中的稀有氣體特別地為氦、氖或氬。這優(yōu)選地借助于分子篩實(shí)現(xiàn),分子篩借助于沸石去除非活性氣體中的殘留水氣。已證實(shí)通過(guò)使用適當(dāng)?shù)姆肿雍Y得到的純度為99.99999%的分子態(tài)氮特別有利。這樣,在分子態(tài)氮中的干擾性大分子和剩下的殘留水氣兩者均被分子篩中的沸石所保留。通過(guò)對(duì)非活性氣體的專門(mén)使用特別地確保了以下方面:一方面防止大氣中的氧和空氣中的水氣的干擾效果,另一方面能夠防止空氣和水氣對(duì)所采用的液體材料的有害反應(yīng)。作為本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方式,利用布置在用于涂布液體材料的室中的環(huán)形收集設(shè)備來(lái)環(huán)繞位于涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備的殼中的保持架,已經(jīng)被證實(shí)為是有效的。在此方面,環(huán)形收集設(shè)備特別地具有壁,從轉(zhuǎn)動(dòng)基板上甩掉的液體材料擊中該壁并接著從壁上流下。收集設(shè)備具有彼此分離的多個(gè)收集區(qū)域,從而分離元件將不透液的收集區(qū)域分開(kāi)。這里的各收集區(qū)域均分配有移除部件,通過(guò)該移除部件能夠?qū)iT(mén)地并且選擇性地移除已經(jīng)從收集區(qū)域中的壁上流下并且已經(jīng)被收集的液體材料。通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施方式,能夠非常有效并且選擇性地收集被甩掉的液體材料,而不會(huì)以不期望的方式混合所述材料并從而使它們自身受損。通過(guò)收集設(shè)備的所述設(shè)計(jì)和所述設(shè)備的配置與填充的非活性氣體共同作用,能夠使甩掉的液體材料、特別是光聚合物被有效地收集,而不使所述材料由于周圍大氣(特別是大氣氧或空氣中的水氣)的有害反應(yīng)而在效力上受損。從而能夠供給被選擇性地收集在收集設(shè)備中的液體材料、特別是被收集的光聚合物溶液,而無(wú)需為了在本發(fā)明的涂布層系統(tǒng)用的設(shè)備中的再利用而進(jìn)行昂貴的凈化或處理步驟。設(shè)計(jì)相對(duì)于保持架可動(dòng)的收集設(shè)備,以使得不同的收集區(qū)域根據(jù)移動(dòng)來(lái)收集被甩掉的液體材料變得可行,這一點(diǎn)已經(jīng)被證明是非常有利的。通過(guò)創(chuàng)造性的收集設(shè)備的移動(dòng)使得不同的收集區(qū)域在不同的處理階段變得可以操作,從而使與該處理步驟相關(guān)的液體材料被選擇性地收集并且通過(guò)選擇性移除部件進(jìn)行專門(mén)移除。在此,收集設(shè)備相對(duì)于保持架的位置被選擇的過(guò)程控制,使得收集在收集區(qū)域中的液體材料不會(huì)相互干擾或者僅有微不足道的干擾,從而能夠在結(jié)構(gòu)化基板的生產(chǎn)中進(jìn)行簡(jiǎn)單的再處理和再使用。在此方面,優(yōu)選地,將不同的收集區(qū)域構(gòu)造為與保持架的平面平行的環(huán)形通路。特別地,在每種情況中,所述環(huán)形通路均通過(guò)環(huán)形壁實(shí)現(xiàn),所述環(huán)形通路被特別地配置于單個(gè)的共用壁,所述環(huán)...