專利名稱：用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置和清洗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造工藝，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置和清洗方法。
背景技術：
在半導體制造工藝中，采用光刻工藝在晶圓上形成所需的各種圖案。光刻工藝大致包括以下8個步驟清洗、脫水和晶圓表面成底膜處理；旋轉涂膠；烘烤處理；對準和曝光處理；曝光后烘焙；顯影處理；堅膜烘焙和顯影后檢查。顯影處理是利用化學顯影液對由曝光造成的光刻膠的可溶解區(qū)域進行溶解，其主要目的是把掩膜版圖形準確復制到光刻膠中。實施顯影處理的裝置包括用于支撐待顯影處理的晶圓的旋轉卡盤；將顯影液噴涂到晶圓上的噴頭；以及對噴頭進行清洗的清洗槽。 清洗槽中盛有清洗液，其中清洗液典型地為去離子水。在完成一次噴涂后，顯影液附著在晶圓表面，有可能和晶圓發(fā)生反應生成某些雜質。從拉曼光譜分析中可以得知上述雜質大部分成分為顯影液、或被顯影液所包覆。而在某些工藝中，需要對同一片晶圓進行二次噴涂， 此時由于噴頭與晶圓表面的距離非常接近(通常小于1.2mm)，這就有可能使這些雜質粘附到噴頭上。當噴涂完顯影液的噴頭放入清洗槽中進行清洗時，由于去離子水不能有效地清除粘附于噴頭的雜質，因此，未完全清洗干凈的噴頭可能會堵塞，或者使下一批晶圓遭受污染，影響所形成的圖形的精度。

發(fā)明內容
在發(fā)明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。為了解決去離子水不能有效地清除粘附于噴頭的雜質的問題，本發(fā)明提出了一種用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置，所述清洗裝置包括分別位于所述顯影裝置兩側的第一清洗部和第二清洗部，其中，所述第一清洗部用于容納酸性液體，所述第二清洗部用于容納去離子水。進一步地，所述第一清洗部包括第一清洗槽和與所述第一清洗槽連通的第一清洗液供給部。進一步地，所述第一清洗槽中容納有所述酸性液體。進一步地，所述酸性液體為二氧化碳氣體與去離子水混合而形成的水溶液。進一步地，所述水溶液是二氧化碳氣體的飽和水溶液。進一步地，所述第一清洗槽具有進氣口和進水口。進一步地，所述第一清洗液供給部包括混合裝置，所述混合裝置用于將二氧化碳氣體與去離子水混合；混合管，所述混合管將所述混合裝置與所述第一清洗槽連通；
進氣管，所述進氣管的入口與二氧化碳氣體源相連，所述進氣管的出口與所述混合裝置連通；進液管，所述進液管的入口與去離子水源相連，所述進液管的出口與所述混合裝置連通；第一開關閥，所述第一開關閥設置在所述進氣管上，用于控制所述二氧化碳氣體的通入；第二開關閥，所述第二開關閥設置在所述進液管上，用于控制所述去離子水的通入；第三開關閥，所述第三開關閥設置在所述混合管上，用于控制所述酸性液體向所述第一清洗槽的通入；和控制裝置，所述控制裝置的控制端分別與所述第一開關閥、所述第二開關閥和所述第三開關閥相連，用于控制所述第一開關閥、所述第二開關閥和所述第三開關閥的開啟和關閉。進一步地，所述控制裝置定期控制所述第一開關閥的開啟和關閉。進一步地，所述第一清洗液供給部還包括檢測裝置，所述檢測裝置用于對所述酸性液體的PH值進行檢測，并將檢測結果反饋給所述控制裝置。進一步地，所述控制裝置還用于將所述檢測結果與預定值進行比較以控制所述第一開關閥的開啟和關閉。進一步地，所述第一清洗液供給部還包括攪拌裝置。進一步地，所述第二清洗部包括第二清洗槽和與所述第二清洗槽連通的第二清洗液供給部。進一步地，所述第二清洗槽中容納所述去離子水。一種使用如上所述的清洗裝置來清洗所述顯影液噴頭的方法，包括以下步驟
a)判斷所述顯影液噴頭的噴涂是否為二次噴涂；b)如果是二次噴涂，將所述顯影液噴頭置于所述第一清洗部中進行清洗；否則， 將所述顯影液噴頭置于所述第二清洗部中進行清洗。因此，利用本發(fā)明的清洗裝置和清洗方法，能使粘附在顯影液噴頭上的雜質充分溶解在清洗液中，達到有效清洗顯影液噴頭的目的，進而提高晶圓的成品率；再次，由于通過甩干即可將溶解在去離子水中的二氧化碳全部蒸發(fā)出來，因此，利用本發(fā)明的清洗方法不會因添加二氧化碳而在被清洗的噴頭表面產生新的污染物從而避免污染顯影液噴頭，保證了整套工藝的安全性，并保證了晶圓的成品率；另外，本發(fā)明的清洗裝置結構簡單，易于實現(xiàn)，且費用低，適合用于半導體制造工藝。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置的示意圖；圖2示出了利用圖1所示的清洗裝置對顯影液噴頭進行清洗的方法流程5
圖3示出了制備二氧化碳氣體和去離子水混合后的酸性液體的方法流程圖。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的方法和裝置，以便說明本發(fā)明是如何提出用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置和清洗方法的。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導體領域的技術人員所熟習的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置的示意圖；圖2示出了利用圖1所示的清洗裝置對顯影液噴頭進行清洗的方法流程圖。首先參見圖1，清洗裝置包括第一清洗部110和第二清洗部120，其中，第一清洗部 110用于容納酸性液體，第二清洗部120用于容納去離子水。進一步地，所述第一清洗部110 和第二清洗部120可以位于顯影裝置130的同側，但在優(yōu)選的情況下，所述第一清洗部110 和第二清洗部120分別位于顯影裝置130的兩側。當然，在本發(fā)明的清洗裝置中，第一清洗部110本身可以容納有酸性液體，而且第二清洗部120可以容納有去離子水。第一清洗部 110和第二清洗部120分別具有第一清洗槽1101和第二清洗槽1201。在優(yōu)選的情況下，第一清洗槽1101和第二清洗槽1201分別具有容納清洗液的內部空間和敞開的上部。顯影液噴頭可以通過第一清洗槽1101或第二清洗槽1201敞開的上部容納在第一清洗槽1101或第二清洗槽1201中。清洗液用于去除附著在顯影液噴頭上的雜質。第一清洗部110的所有部件優(yōu)選為由耐酸抗腐蝕材料制成，例如，耐腐蝕的工程塑料，或不銹鋼等。第一清洗部110包括第一清洗槽1101和與第一清洗槽1101連通的第一清洗液供給部。作為示例，第一清洗槽1101中容納有酸性液體。從便于制備的角度來說，優(yōu)選所述酸性液體是二氧化碳氣體與去離子水混合而形成的水溶液，更優(yōu)選地是，該水溶液是二氧化碳氣體的飽和水溶液，但所述酸性液體也可以是其他具有酸性的液體，例如稀鹽酸等。 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，酸性液體可有效地去除噴頭上粘附的物質，因此，優(yōu)選使用容納有酸性液體的第一清洗部1101對經(jīng)過二次噴涂的顯影液噴頭進行清洗，或者對經(jīng)過去離子水清洗之后仍然附著有固體附著物的顯影液噴頭進行清洗。另一方面，從清洗的便利性來說，優(yōu)選該酸性液體是二氧化碳水溶液，因為該水溶液在清洗噴頭后不會殘留雜質，所以無需再使用去離子水來除去噴頭上附著的酸性液體。另外，第一清洗槽1101還可以具有進氣口和進水口。二氧化碳氣體和去離子水可以分別通過進氣口和進水口直接通入第一清洗槽1101中。作為示例，第一清洗液供給部包括進氣管1102、進液管1103、第一開關閥1104、第二開關閥1105、攪拌裝置1106、檢測裝置1107、混合裝置1108、控制裝置1109、混合管1110 和第三開關閥1111。優(yōu)選地，進氣管1102的入口與二氧化碳氣體源相連，進氣管1102的出口與混合裝置1108連通。
優(yōu)選地，進液管1103的入口與去離子水源相連，進液管1103的出口與混合裝置 1108連通。優(yōu)選地，第一開關閥1104設置在進氣管1102上，用于控制二氧化碳氣體的通入。優(yōu)選地，第二開關閥1105設置在進液管1103上，用于控制去離子水的通入。優(yōu)選地，攪拌裝置1106位于混合裝置1108中，用于使二氧化碳氣體更好地溶于去離子水中。優(yōu)選地，檢測裝置1107設置在混合裝置1108中，用于對酸性液體的pH值進行檢測，并將檢測結果反饋給控制裝置1109。優(yōu)選地，混合裝置1108用于將二氧化碳氣體與去離子水混合。優(yōu)選地，控制裝置1109的信號輸入端與檢測裝置1107連接，控制裝置1109的控制端分別與第一開關閥1104、第二開關閥1105和第三開關閥1111相連，用于控制第一開關閥1104、第二開關閥1105和第三開關閥1111的開啟和關閉。進一步地，為了能夠達到較好的清洗效果，通常需要保證酸性液體具有一定酸度， 最好是達到飽和或近似飽和的二氧化碳水溶液的酸度。因此，為所述酸性液體設定PH預定值，例如設定該PH預定值為3. 7 5. 0以內的任意值，例如，3. 9,4. 1等。如果檢測裝置 1107檢測到的酸性液體的實際pH值大于所述pH預定值，那么，收到該反饋結果的控制裝置 1109將打開第一開關閥1104以通入二氧化碳氣體使酸性液體的pH值達到pH預定值或者低于PH預定值；在優(yōu)選的情況下，控制裝置1109控制打開第一開關閥1104使所述酸性液體達到飽和而得到二氧化碳氣體的飽和水溶液。否則，如果檢測裝置1107檢測到的酸性液體已達到飽和或近似飽和的狀態(tài)，即檢測到的PH值小于或等于預定值，則控制裝置1109可以關閉第一開關閥1104以停止通入二氧化碳氣體。也就是說，控制裝置1109能夠用于將檢測結果與預定值進行比較以控制第一開關閥1104的開啟和關閉。又進一步地，所述控制裝置1109還可以根據(jù)實際情況定期控制第一開關閥1104 的開啟和關閉，即以固定的時間間隔向所述酸性液體中通入一定量的二氧化碳，以使所述酸性液體始終保持一定的酸度。優(yōu)選地，混合管1110用于將混合裝置1108與第一清洗槽1101連通。優(yōu)選地，第三開關閥1111設置在混合管1110上，用于控制酸性液體向第一清洗槽 1101的通入。第二清洗部120包括第二清洗槽1201和與第二清洗槽1201連通的第二清洗液供給部(未示出)。第二清洗槽1201中容納的清洗液優(yōu)選地為去離子水。第二清洗液供給部用于向第二清洗槽1201供應去離子水。參見圖2，利用圖1所示的清洗裝置對顯影液噴頭進行清洗的方法包括以下步驟首先，在步驟S201中，判斷顯影液噴頭的噴涂是否為二次噴涂；然后，在步驟S202中，如果是二次噴涂，將顯影液噴頭置于第一清洗部中進行清洗，否則，將顯影液噴頭置于第二清洗部中清洗；其中，第一清洗部中容納有二氧化碳氣體與去離子水混合而形成的水溶液，第二清洗部中容納有去離子水。以下參考圖3，更詳細地示出了制備二氧化碳氣體和去離子水混合后的酸性液體的方法流程圖。首先，顯影液噴頭在靠近第二清洗槽1201側的初始位置處待用。第一開關閥1104、第二開關閥1105和第三開關閥1111均處于關閉狀態(tài)。第二清洗槽1201中容納有去離子水。在步驟S301中，控制裝置1109控制打開第一開關閥1104以通入二氧化碳氣體， 同時控制打開第二開關閥1105以通入去離子水；在步驟S302中，二氧化碳氣體和去離子水分別沿進氣管1102和進液管1103通入混合裝置1108后進行混合形成酸性液體；優(yōu)選地，為了更好地使二氧化碳氣體溶解在去離子水中，還可以使用攪拌裝置1106 ；在步驟S303中，檢測裝置1107對混合裝置1108內的酸性液體的pH值進行檢測， 并將結果反饋給控制裝置1109 ；在步驟S304中，控制裝置1109根據(jù)檢測裝置1107傳送的pH值信息，控制第一開關閥1104的開啟與關閉以控制二氧化碳氣體的通入，從而保證酸性液體具有一定酸度，在優(yōu)選的情況下，控制裝置1109控制打開第一開關閥1104使酸性液體達到飽和而得到二氧化碳氣體的飽和水溶液；在步驟S305中，當酸性液體達到一定酸度后，制備完所述酸性液體。綜上所述，利用本發(fā)明的清洗裝置和清洗方法，能使粘附在顯影液噴頭上的雜質充分溶解在清洗液中，達到有效清洗顯影液噴頭的目的，進而提高晶圓的成品率；再次，由于通過甩干即可將溶解在去離子水中的二氧化碳全部蒸發(fā)出來，因此，利用本發(fā)明的清洗方法不會因添加二氧化碳而在被清洗的噴頭表面產生新的污染物從而避免污染顯影液噴頭，保證了整套工藝的安全性，并保證了晶圓的成品率；另外，本發(fā)明的清洗裝置結構簡單， 易于實現(xiàn)，且費用低，適合用于半導體制造工藝。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求
1.一種用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置，其特征在于，所述清洗裝置包括分別位于所述顯影裝置兩側的第一清洗部和第二清洗部，其中，所述第一清洗部用于容納酸性液體，所述第二清洗部用于容納去離子水。
2.根據(jù)權利要求1所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一清洗部包括第一清洗槽和與所述第一清洗槽連通的第一清洗液供給部。
3.根據(jù)權利要求2所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一清洗槽中容納有所述酸性液體。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的清洗裝置，其特征在于，所述酸性液體為二氧化碳氣體與去離子水混合而形成的水溶液。
5.根據(jù)權利要求4所述的清洗裝置，其特征在于，所述水溶液是二氧化碳氣體的飽和水溶液。
6.根據(jù)權利要求4所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一清洗槽具有進氣口和進水
7.根據(jù)權利要求4所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一清洗液供給部包括 混合裝置，所述混合裝置用于將二氧化碳氣體與去離子水混合；混合管，所述混合管將所述混合裝置與所述第一清洗槽連通；進氣管，所述進氣管的入口與二氧化碳氣體源相連，所述進氣管的出口與所述混合裝置連通；進液管，所述進液管的入口與去離子水源相連，所述進液管的出口與所述混合裝置連通；第一開關閥，所述第一開關閥設置在所述進氣管上，用于控制所述二氧化碳氣體的通入；第二開關閥，所述第二開關閥設置在所述進液管上，用于控制所述去離子水的通入； 第三開關閥，所述第三開關閥設置在所述混合管上，用于控制所述酸性液體向所述第一清洗槽的通入；和控制裝置，所述控制裝置的控制端分別與所述第一開關閥、所述第二開關閥和所述第三開關閥相連，用于控制所述第一開關閥、所述第二開關閥和所述第三開關閥的開啟和關閉。
8.根據(jù)權利要求7所述的清洗裝置，其特征在于，所述控制裝置定期控制所述第一開關閥的開啟和關閉。
9.根據(jù)權利要求7所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一清洗液供給部還包括檢測裝置，所述檢測裝置用于對所述酸性液體的PH值進行檢測，并將檢測結果反饋給所述控制裝置。
10.根據(jù)權利要求9所述的清洗裝置，其特征在于，所述控制裝置還用于將所述檢測結果與預定值進行比較以控制所述第一開關閥的開啟和關閉。
11.根據(jù)權利要求7所述的清洗裝置，其特征在于，所述第一清洗液供給部還包括攪拌裝置。
12.根據(jù)權利要求1或3所述的清洗裝置，其特征在于，所述第二清洗部包括第二清洗槽和與所述第二清洗槽連通的第二清洗液供給部。
13.根據(jù)權利要求12所述的清洗裝置，其特征在于，所述第二清洗槽中容納所述去離子水。
14.一種使用如權利要求1-13中任一項所述的清洗裝置來清洗所述顯影液噴頭的方法，包括以下步驟a)判斷所述顯影液噴頭的噴涂是否為二次噴涂；b)如果是二次噴涂，將所述顯影液噴頭置于所述第一清洗部中進行清洗；否則，將所述顯影液噴頭置于所述第二清洗部中進行清洗。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于顯影裝置的顯影液噴頭的清洗裝置和清洗方法。所述清洗裝置包括分別位于所述顯影裝置兩側的第一清洗部和第二清洗部，其中，第一清洗部用于容納酸性液體，第二清洗部用于容納去離子水。所述清洗方法包括判斷顯影液噴頭的噴涂是否為二次噴涂；如果是二次噴涂，將顯影液噴頭置于所述第一清洗部中進行清洗，否則，將顯影液噴頭置于第二清洗部中進行清洗。利用本發(fā)明的清洗裝置和清洗方法，能使粘附在顯影液噴頭上的雜質充分溶解在清洗液中，達到有效清洗顯影液噴頭的目的，進而提高晶圓的成品率；再次，利用本發(fā)明的清洗方法不會因添加二氧化碳而在被清洗的噴頭表面產生新的污染物，從而保證了整套工藝的安全性。
文檔編號C23G3/00GK102345138SQ201010245489
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權日2010年7月30日
發(fā)明者安輝, 高俊濤 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司