[发明专利]一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴

说明书

技术领域

本发明属于喷涂技术领域，具体涉及一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，其能解决传统显影喷嘴因喷嘴出口压力不均及喷嘴内部流道中液体紊流引起的喷嘴出流不均匀和不稳定问题，主要应用于芯片显影工艺以及类似工艺。

背景技术

IC制造领域，晶圆的尺寸及特征芯片的尺寸遵循着摩尔定律不断的向前发展。随着晶圆尺寸的不断扩大，芯片制作过程中各工艺的技术要求也越来越高。其中光刻工艺中显影喷嘴喷涂的均匀性对芯片的最终质量有着至关重要的影响。为实现芯片制作的较高良品率，这对光刻技术中的显影设备提出了很大的挑战。对于显影喷涂，在保证液体对喷涂表面低冲击或无冲击的同时也要求显影喷嘴出流的稳定性和均匀性。

传统的显影喷嘴一般由于显影喷嘴内部流道结构的设计欠合理以及液体流道内部压力不均等因素很难实现显影喷嘴出射流道出流的稳定性和均匀性。因此，对于设计符合显影技术要求的工艺喷嘴需求也就越来越迫切。

发明内容

鉴于芯片显影工艺中现有喷嘴存在因喷嘴出口压力不均及喷嘴内部流道中液体紊流引起喷嘴出流不均匀和不稳定的问题，本发明提供一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴。该显影喷嘴能够实现液体在显影喷嘴内部流道的均匀分配，均匀分配后的液体压力均衡，在流道内部无紊流，在均压流道内液体依靠静压压力作用经由出射流道均匀流出。

本发明所提供的具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，包括：

喷嘴主体 ，该喷嘴主体内部依次设有进液流道、均压流道以及出射流道，该出射流道由阵列排布的若干小孔组成，该若干小孔位于均压流道底部且贯穿喷嘴主体底面；

开有一狭缝的矩形导流板，该矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部，所述进液流道通过该矩形导流板的狭缝过渡到所述均压流道；

具有喷嘴入口的盖板，该盖板与所述喷嘴主体密封连接；以及

排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其排气管道与所述进液流道连通。

其中，所述喷嘴主体的均压流道的上口部一侧设有一导流斜面，该导流斜面的坡角（与水平面之间的夹角）在30°～60°之间。所述狭缝偏中开设在所述矩形导流板的长度上，宽度为1-3mm。所述矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部后，所述狭缝位于所述导流斜面的上方,所述进液流道通过该矩形导流板的狭缝与所述均压流道连通。

所述喷嘴主体内部的均压流道的横截面呈长圆状或矩形，深度在10～100mm之间。所述喷嘴主体内部的均压流道的底部斜面的坡角在30°～60°之间。

所述喷嘴主体的底面（所述出射流道的出口所在面）宽度在1～6mm之间，该底面侧面的斜面的坡角在30°～60°之间。

所述出射流道的小孔孔径在0.2～1.0mm之间,深径比在1～10之间。

所述排气装置内部设置排气管道，该排气管道与所述进液流道的排气孔连通。

在所述喷嘴主体内，位于所述均压流道的两侧进一步分别设置保温液循环流道；所述保温液循环流道的截面呈矩形或圆形等。

一种具有均压流道的均匀出流显影喷嘴，包括：

喷嘴主体，该喷嘴主体内部依次设有进液流道、均压流道以及出射流道，该出射流道由阵列排布的若干小孔，该若干小孔位于所述均压流道底部；所述均压流道的上口部一侧设有一导流斜面，位于所述均压流道的两侧分别设置保温液循环流道；

矩形导流板，在该矩形导流板的长度方向上偏中开设一狭缝；该矩形导流板安装于所述进液流道下端的法兰部，该狭缝位于所述导流斜面的上方，所述进液流道通过该狭缝过渡到所述均压流道；

具有喷嘴入口的盖板，该盖板与所述喷嘴主体密封连接；以及

排气装置，插接于所述喷嘴主体的一端，其内的排气管道与所述进液流道连通；

其中，所述均压流道的横截面呈长圆状或矩形，深度为10～100mm；所述导流斜面的坡角为30°～60°；所述狭缝31的宽度为1-3mm。

本发明工艺喷嘴内部设有进液流道、均压流道以及出射流道，带狭缝的矩形导流板设计实现了进液流道到均压流道的过渡，同时该导流板的狭缝与均压流道上部的导流斜面的配合实现液体的均匀分配，使液体经过进液流道后均匀稳定流入均压流道，同时液体在均压流道稳定到一定高度，依靠液体内部静压作用液体从喷嘴主体底部排布式小孔出射流道均匀流出，从而提高了显影喷涂的均匀性和稳定性。

本发明通过对显影喷嘴结构的改进设计，不仅提高了喷嘴出流的稳定性和均匀性，同时保温液循环流道的设计也实现了液体在流道内部保持恒温状态。