[发明专利]一种单排风口匀胶显影腔体

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域中的匀胶显影设备，具体地说是一种单排风口匀胶显影腔体，用于优化匀胶显影工艺腔体内的气流场特性。

背景技术

对于半导体制造领域中光刻胶涂布，是非常常见的一种工艺实现方法，其基本特征是：将晶圆吸附在圆形吸盘上，光刻胶喷在晶圆表面后，吸盘带动晶圆快速旋转将光刻胶在晶圆表面均匀摊开。整个过程是在一个工艺腔体内进行的，行业内常称之为cup，它有收集废液和排风的功能。

在cup排风过程中，其内部的气流场分布对工艺效果影响很大，不合理的气流场分布会引起某些匀胶缺陷，如螺旋纹、膜厚不均等等。对于传统cup结构，若采用单排风口结构会影响cup内的气流场分布，cup内的气流场是不对称、不均匀的，这是对工艺结果不利。同样对于显影过程，单排风口设计也会带来相关问题。由于只采用了一个排风口，如果采用传统的CUP结构，晶圆边缘处的气流是不均衡的，显然，靠近排风口处的风速要大，远离排风口处的风速要小，如图1-2所示。

因此，目前的cup设计多采用了多排风口结构，以使cup内气流均匀；但是多排风口设计还涉及各排风口均衡、空间布置等设计难题；因此，在某些方面单排风口设计也是有其优势的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种单排风口匀胶显影腔体。该腔体解决了匀胶显影腔体内部气流的均匀化问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种单排风口匀胶显影腔体，包括上匀胶腔体、中匀胶腔体、整流板及下匀胶腔体，其中下匀胶腔体的底部设有一个排风口，所述下匀胶腔体的顶部设有上匀胶腔体，所述上匀胶腔体和下匀胶腔体之间设有中匀胶腔体，所述整流板设置于排风口和晶圆之间。

所述整流板为圆环形、并其上沿周向布设有多个孔洞。所述整流板上各孔洞的面积与孔洞到排风口的圆周距离成正比。所述整流板上的各孔洞在圆周上沿靠近排风口方向排布逐渐稀疏。

所述下匀胶腔体的底部向内设有延伸部，所述中匀胶腔体设置于所述延伸部上，所述整流板通过定位结构安装在所述延伸部上、并位于中匀胶腔体的底部。

所述定位结构为整流板的外圆上设有的凸缘与下匀胶腔体的延伸部上设有的定位缺口相配合。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明减少排风口数量、缩小体积的同时，改善了晶圆附近的气流均匀性。

2.本发明为了平衡排风口的不对称性，在气流通过地路径上增加另一个不对称的结构，使匀胶显影腔体内部气流均匀化。

附图说明

图1为现有单排风口匀胶显影腔体的透视图；

图2为现有单排风口匀胶显影轻体的立体示意图；

图3为本发明的透视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图4中的A-A剖视图；

图6为本发明的立体剖视图；

图7为本发明中整流板的立体示意图；

图8为本发明中整流板的俯视图；

图9为本发明的主视图；

图10为图9中B-B剖视图；

图11为图10中I处放大图。

其中：1为排风口，2为排胶口，3为上匀胶腔体，4为中匀胶腔体，5为整流板，6为下匀胶腔体，7为整流板排风口位置，8为定位结构，M为风速最小位置，N为风速最大位置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图3-5所示，本发明包括上匀胶腔体3、中匀胶腔体4、整流板5及下匀胶腔体6，其中下匀胶腔体6的底部设有一个排风口1，所述下匀胶腔体6的顶部设有上匀胶腔体3，所述上匀胶腔体3和下匀胶腔体6之间设有中匀胶腔体4，所述整流板5设置于排风口1和晶圆之间。

所述下匀胶腔体6的底部向内设有延伸部，所述中匀胶腔体4设置于所述延伸部上，所述整流板5通过定位结构8安装在所述延伸部上、并位于中匀胶腔体4的底部。

如图6-8所示，所述整流板5为圆环形结构、并其上沿周向布设有多个孔洞，所述整流板5上的各孔洞在圆周上沿靠近排风口1的方向排布逐渐稀疏。所述整流板5上各孔洞的面积与孔洞到排风口1的圆周距离成正比，即孔洞距离排风口1的圆周距离越远，该孔洞的面积越大。这样就可以使得排风口1的不对称性与整流板5的不对称性相互均衡，使晶圆边缘处的气流均匀化。

如图9-11所示，所述定位结构8为整流板5的外圆上设有的凸缘与下匀胶腔体6的延伸部上设有的定位缺口相配合，这样就使整流板5和下匀胶腔体6准确定位。

本发明的工作原理是：

本发明通过在排风口与晶圆之间增添整流板结构，调整cup内部空气的压力与速度，进而实现晶圆表面速度与压力的均匀化，即在晶圆静止时晶圆中心静压最高、边缘最低，速度方向为半径方向向外，且二者关于晶圆中心轴对称。对于不同的规格的cup(即针对不同晶圆尺寸)，整流板的尺寸是不同的，但其所要遵循的结构特点是一致的，越靠近排风口，整流板上的孔洞面积越小，排布越稀疏。