[发明专利]一种单片硅晶圆气相HMDS涂布装置

说明书

一种单片硅晶圆气相HMDS涂布装置，涉及一种半导体制造技术，包括盘体组件和上盖组件，所述的盘体组件和上盖组件相互开合，所述的盘体组件与所述的上盖组件闭合时两者之间形成涂布腔且两者密封，所述的上盖组件与所述的盘体组件之间采用气体密封结构，所述气体密封结构内气体压力大于所述涂布腔内压力，所述的上盖组件内设置有与所述涂布腔连通的HMDS进气道和HMDS出气道。能够在常压情况下对晶圆进行涂布，涂布时HMDS流速低，每片晶圆HMDS涂布消耗量仅需1.125 L~1.67L，同时涂布的均匀性好。解决以往真空涂布时对设备结构和加工精度要求高，HMDS流速快消耗量多，同时涂布不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造技术，尤其是一种HMDS涂布技术。

背景技术

在半导体生产工艺中，光刻是最为重要的一个环节。光刻前涂胶工艺均匀性的好坏将直接影响光刻的质量。在涂胶工艺中，多数光刻胶是疏水性的，而硅片表面的羟基和残留的水分子是亲水的。因此需要在涂胶前涂覆增粘剂，增粘剂的作用是将硅片的亲水性改为疏水性，从而增加光刻胶与硅晶圆表面的粘附力。HMDS(六甲基二硅胺)是常用的增粘剂。常温下HMDS为无色透明液体，似胺味。HMDS有生殖毒性，而且极易挥发，使用时必须做好防护。

目前常见的HMDS涂布方式分别为整盒涂覆和单片涂覆。整盒涂覆主要采用HMDS烘箱进行整体涂抹，这种涂抹方法具有极大的局限性，不仅对硅片的形状和大小有严格的要求，涂抹的均匀度也不佳。单片涂覆主要是以功能单元的形式集成在涂胶设备中，最常见的是制作一个密闭的腔室，腔室内抽真空，同时注入大量的HMDS蒸汽已达到涂布HMDS的目的。目前主流设备中均采用这种真空腔室的涂覆方法，但是这种方法存在以下几种问题：1、HMDS用量大，约30～40L/片，腔室内要一直处于真空环境(-50kPa)，需要注入大量的HMDS蒸汽才能达到全部涂覆的效果；2、装置的结构和加工精度要求高，腔体密封要求，运动机构的密封等对腔体的真空度影响大；3、涂抹的均匀性差，由于HMDS一直处于快速的流动状态，无法保证硅晶圆全部面积上得到均匀的涂覆。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种单片硅晶圆气相HMDS涂布装置，能够在常压情况下对晶圆进行涂布，涂布时HMDS流速低，每片晶圆HMDS涂布消耗量仅需1.125L～1.67L，同时涂布的均匀性好。解决以往真空涂布时对设备结构和加工精度要求高，HMDS流速快消耗量多，同时涂布不均匀的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种单片硅晶圆气相HMDS涂布装置，包括盘体组件和上盖组件，所述的盘体组件和上盖组件相互开合，所述的盘体组件与所述的上盖组件闭合时两者之间形成涂布腔且两者密封，所述的上盖组件与所述的盘体组件之间采用气体密封结构，所述气体密封结构内气体压力大于所述涂布腔内压力，所述的上盖组件内设置有与所述涂布腔连通的HMDS进气道和HMDS出气道。

上述技术方案中，优选的，所述的上盖组件包括上盘盖，所述的盘体组件包括底托护罩，所述的底托护罩和所述的上盘盖之间设置有内层密封件和外层密封件，所述的内层密封件和所述的外层密封件之间具有缝隙，所述的底托护罩上设置有与缝隙相连的密封气体进气口。

上述技术方案中，优选的，所述的内层密封件密封压力大于外层密封件的密封压力。

上述技术方案中，优选的，所述的底托护罩内设置有环形密封气道，所述的环形密封气道连接所述的缝隙，所述的密封气体进气口连通所述环形密封气道底部。

上述技术方案中，优选的，所述的上盖组件包括进气盖、进气上盖和进气内盖，所述的进气盖设置在所述的进气上盖上，所述的HMDS进气道和所述的HMDS出气道设置在所述的进气盖内，所述的进气内盖设置在所述的进气盖下方且所述的进气内盖上设置有与所述HMDS出气道连通的出气口，所述的进气上盖与所述的进气内盖之间设置有出气通道，所述的出气通道连通所述的HMDS出气道。