專利名稱：用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備及其控制方法，更具體地說，涉及一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備及其控制方法，通過該設(shè)備顯影后留在晶片上的副產(chǎn)物可被完全清除。
通常半導(dǎo)體器件是通過重復(fù)很多次工藝來制備的，比如光刻、化學腐蝕、薄膜淀積等。在這些工藝中，光刻是用通過照相制版或掩模在晶片上形成可見圖形的工藝。
光刻包括兩步曝光使得諸如紫外線的光照在晶片上的光刻膠上；顯影以處理被曝光的光刻膠，使其中隱藏的圖形顯現(xiàn)出來。


圖1示意出上述光刻工藝中的傳統(tǒng)顯影過程。當晶片W放到旋轉(zhuǎn)盤2上時，通過從旋轉(zhuǎn)盤2底部產(chǎn)生的真空壓力晶片緊緊吸附在旋轉(zhuǎn)盤2的上表面上。然后晶片W覆蓋上適量的顯影液，旋轉(zhuǎn)盤2低速旋轉(zhuǎn)，每圈左右來回兩三次，以使顯影液在晶片W上均勻散開。為了形成預(yù)定圖案，正性光刻膠的曝光區(qū)域和負性光刻膠的未曝光區(qū)域和顯影液反應(yīng)并被溶解。
一段時間以后，清洗液在圖案上擴散開，以洗掉在光刻膠和顯影液反應(yīng)過程中產(chǎn)生的不需要的副產(chǎn)物。然后通過高速轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤2以用離心力完全除去晶片W上的水分，顯影也就完成了。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中顯影是在晶片W形成有圖案的表面向上的情況下完成的，晶片W上的副產(chǎn)物通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來清除。因此在有圖案的晶片W上挖空區(qū)域的角落中留下的副產(chǎn)物不可能被完全除去，這樣殘留的副產(chǎn)物使晶片在化學腐蝕過程中變差。
因此，本發(fā)明的目的在于一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備及其控制方法，該設(shè)備基本解決了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點而產(chǎn)生的問題中的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備及其控制方法，通過該設(shè)備顯影后留在晶片上的副產(chǎn)物可被完全清除。
本發(fā)明更多的特性和優(yōu)點將在下面的詳述中加以說明，部分可由詳述說清楚，或者通過發(fā)明實施例來了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在書面詳述、權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為了獲得這些和其他優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，概括地說，一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備包括工作臺，裝在工作臺上并裝有適量顯影液的容器，裝在容器上、固定已曝光晶片底面的旋轉(zhuǎn)盤，使旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電同，使旋轉(zhuǎn)盤垂直傳動以使晶片在容器中上下移動的垂直驅(qū)動器，使旋轉(zhuǎn)盤和垂直驅(qū)動器轉(zhuǎn)動一定角度以使晶片的圖案形成面有選擇地轉(zhuǎn)向上或轉(zhuǎn)向下的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器，提供適量顯影液到容器中的顯影液供應(yīng)器，以及噴灑清洗液到晶片的圖案形成面上的清洗液供應(yīng)器.該用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備的控制方法包括步驟為通過真空吸力把已曝光晶片固定在旋轉(zhuǎn)盤上，使晶片的圖案形成面向上；通過翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器使固定在旋轉(zhuǎn)盤上的晶片轉(zhuǎn)動180°，以使晶片的圖案形成面轉(zhuǎn)向下；通過垂直移動旋轉(zhuǎn)盤使圖案形成面浸入容器的顯影液中進行顯影，同時旋轉(zhuǎn)盤低速旋轉(zhuǎn)一定時間以部分溶解光刻膠；通過低速轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤一定時間并噴灑清洗液到晶片的圖案形成面上以清除副產(chǎn)物；以及通過高速轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤來除去晶片上的水分。
應(yīng)當理解的是，上面的概述和以下的詳述都是示范性和說明性的，用來對如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進一步的說明。
附圖用來提供對本發(fā)明進一步的理解，并合并構(gòu)成該詳細說明的一部分，附圖示意出了本發(fā)明的實施方案，和詳述一起用來解釋附圖的原理。
在附圖中圖1是說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的顯影的簡圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明顯影設(shè)備的垂直剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的顯影設(shè)備的頂視圖；圖4是沿圖2A-A線截開的放大截面圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明顯影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)盤的詳細剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明顯影設(shè)備的晶片對準驅(qū)動器的詳細頂視圖；圖7是沿圖6B-B線截開的放大截面圖；圖8和圖9是說明根據(jù)本發(fā)明顯影設(shè)備中晶片翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器和晶片垂直驅(qū)動器的構(gòu)造和操作的詳細剖視圖；圖10是沿圖8C-C線截開的放大截面圖；圖11是沿圖8D-D線截開的放大截面圖；以及圖12和圖13是說明用根據(jù)本發(fā)明顯影液供應(yīng)器和清洗液供應(yīng)器進行顯影的詳細放大剖視圖。
現(xiàn)在將詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其實例在附圖中給出。
參照圖2到圖4對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的詳細說明如下。
根據(jù)本發(fā)明的顯影設(shè)備包括晶片W穩(wěn)固固定在其上的旋轉(zhuǎn)盤10和晶片對準驅(qū)動器20，通過該晶片對準驅(qū)動器在晶片W固定在旋轉(zhuǎn)盤10上之前使晶片W的旋轉(zhuǎn)中心調(diào)節(jié)到旋轉(zhuǎn)盤10的中心上。
旋轉(zhuǎn)盤10通過驅(qū)動電機11低速或高速旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動電機11優(yōu)選的是旋轉(zhuǎn)速度容易控制的步進電機。
參照詳細顯示旋轉(zhuǎn)盤10的圖5，旋轉(zhuǎn)盤10包括通過驅(qū)動電機11帶動的旋轉(zhuǎn)軸12和固定在旋轉(zhuǎn)軸12上的圓形吸盤。
連接到外部真空管(未畫出)的真空通道12a形成在旋轉(zhuǎn)軸12中，吸盤13具有許多連接到真空通道12a的吸孔13b。通過這些吸孔13b，晶片W被真空吸力緊緊固定在吸盤13a上。另外，軸套14裝在旋轉(zhuǎn)軸12的外面，以使旋轉(zhuǎn)盤10固定在后面將要說明的垂直驅(qū)動器60上。軸套14固定在包圍并保護吸盤13上部的軸承座15上。為了容易旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)盤10優(yōu)選地由軸套14、軸承座15和軸承14a與15a支撐。
旋轉(zhuǎn)盤10還有晶片防污系統(tǒng)，通過在固定在吸盤13的晶片底表面邊緣噴送惰性氣體，可防止晶片底面被顯影液沾污。
在晶片防污系統(tǒng)中，外罩16以指定間隔固定在軸承座15外圍，以在軸承座15和外罩16之間形成預(yù)定空間17，以及在空間17的底端形成開口18。另外，外罩16頂端的氣體輸入管19用來送入惰性氣體，比如N2。氣體輸入管19噴送惰性氣體經(jīng)過空間17到開口18外面。開口18沿吸盤13邊緣成環(huán)狀形成，以在晶片W的底面邊緣均勻噴送惰性氣體。
如圖2和圖6所示，晶片對準驅(qū)動器20包括垂直支架21；一對支臂22，可沿垂直支架21頂端的導(dǎo)桿23移動，以調(diào)整晶片W的旋轉(zhuǎn)中心，雙向桿式汽筒(rod cylinder)24，固定在垂直支架21上，可用空氣壓力操縱支臂22；以及晶片傳送器，可移動晶片W以使晶片W的旋轉(zhuǎn)中心正好調(diào)整到旋轉(zhuǎn)盤10的中心上。
每個支臂22有一個支撐面22a，晶片W放在上面，還有一個引導(dǎo)面22b，用來調(diào)整晶片W的旋轉(zhuǎn)中心。優(yōu)選的是傾斜地形成引導(dǎo)面22b，以把晶片W的邊緣引到支撐面22a。
支臂22可沿固定在垂直支架21頂端的導(dǎo)桿23移動。當晶片W在支撐面22a上而支臂22張開時，如圖6中虛線所示，雙向桿式汽筒24用空氣壓力驅(qū)使支臂22移動到如實線所示的位置，從而使晶片W的旋轉(zhuǎn)中心正好自動調(diào)整到旋轉(zhuǎn)盤的中心上。
晶片傳送器用來使垂直支架21水平移動，并把用支臂22固定的晶片W正好傳送到旋轉(zhuǎn)盤10的上方。晶片傳送器有一根滾珠螺桿26，其兩端都被可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定元件25a和25b上，還有一個滾珠軸承27，被固定在垂直支架21上并導(dǎo)向滾珠螺桿26。滾珠軸承27根據(jù)滾珠螺桿26的旋轉(zhuǎn)運動可沿滾珠螺桿26作直線移動。
另外，通過驅(qū)動電機30把驅(qū)動力傳送到一對皮帶輪28a和28b以及皮帶29上，滾珠螺桿26可在左右方向轉(zhuǎn)動。驅(qū)動電機30控制晶片W的移動距離，以使晶片W的旋轉(zhuǎn)中心正好調(diào)整到旋轉(zhuǎn)盤10的中心上。
如圖6和圖7所示，通過固定在工作臺40上相互平行的一對導(dǎo)軌31a和31b，垂直支架21可沿滾珠螺桿26直線移動。引導(dǎo)元件32a和32b固定在垂直支架的底面上。
另外，為了使垂直支架21在移動中不擺動和不從接合處脫離，導(dǎo)軌31a、31b和引導(dǎo)元件32a、32b的每個接合處在截面形成倒三角形。
參照圖2，本發(fā)明還包括翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器50，可轉(zhuǎn)動固定在旋轉(zhuǎn)盤10上的晶片W以使圖案形成面向上或向下，以及垂直驅(qū)動器60，可垂直移動固定晶片W的旋轉(zhuǎn)盤10。
翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器50包括裝在工作臺40上的固定架51，和裝在固定架51上、可使輸出軸52在左右方向上旋轉(zhuǎn)某一給定轉(zhuǎn)動角度的角度驅(qū)動器。角度驅(qū)動器優(yōu)選地采用通過空氣壓力工作的旋轉(zhuǎn)汽筒(rotarycylinder)53，輸出軸52的轉(zhuǎn)動角定為180°。
如圖8和圖9所示，套筒54固定在輸出軸52上，由軸承55可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定架51上。套筒54固定在垂直驅(qū)動器60上。
垂直驅(qū)動器60包括固定在翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器50的套筒54上的翻轉(zhuǎn)架61，可沿翻轉(zhuǎn)架61垂直移動的滑板62，使滑板62在垂直方向移動的傳動器?；?2用固定托架62a和62b由旋轉(zhuǎn)盤10的軸套14和驅(qū)動電機11牢固固定。
滑板62的傳動器縱向地裝在翻轉(zhuǎn)架61中，有一個兩端都由軸承支撐的滾珠螺桿63。固定在滑板62一邊的滾珠軸承64導(dǎo)向滾珠螺桿63，根據(jù)滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)運動可沿滾珠螺桿垂直移動。
另外，通過驅(qū)動電機67把驅(qū)動力傳送到一對皮帶輪65a和65b以及皮帶66上，滾珠螺桿63可在左右方向旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動電機67優(yōu)選采用旋轉(zhuǎn)速度容易控制的步進電機，它控制晶片W的移動距離以使晶片W的圖案形成面和后面將說明的容器70中的顯影液接觸。
這時，翻轉(zhuǎn)架61在垂直方向沿滾珠螺桿63引導(dǎo)滑板62。如圖11所示，翻轉(zhuǎn)架61的兩端都有和滾珠螺桿64平行的導(dǎo)軌槽68，導(dǎo)軌槽68和形成在滑板62兩邊邊緣的引導(dǎo)凸緣69相配合。
為了使滑板62在移動中不擺動和不從接合處脫離，導(dǎo)軌槽68和引導(dǎo)凸緣69的接合處在截面形成倒三角形。
本發(fā)明在工作臺上具有裝有適量顯影液的容器70，如圖2、圖12和圖13所示。在工作臺中安裝有顯影液供應(yīng)器80來向容器70中提供適量的顯影液，還有清洗液供應(yīng)器90，可提供清洗液噴灑到晶片W的圖案形成面上。
參照圖12和圖13，開口形成在容器70的上部，大到足以使晶片W進出。容器70的中心位于旋轉(zhuǎn)盤10的移動軸線上。另外，容器70在其底部還裝有許多顯影液進口71，出口72和噴嘴73。
如圖4所示，出口72連接到出口管74，通過出口管容器70中的顯影液和清洗液可被排出，每個出口72具有一個可選擇開或關(guān)的閥門75。
如圖2和圖12所示，進口71通過顯影液供應(yīng)器80的顯影液輸送管81連接到顯影液儲箱82中，顯影液儲箱82具有泵83用來提供適量的顯影液到容器70中。
噴嘴73裝在容器70的底部，用來噴灑清洗液到晶片W的圖案形成面上。每個噴嘴73的噴灑角度優(yōu)選地在90°到160°之間。
噴嘴73通過清洗液供應(yīng)器90的清洗液輸送管91連接到清洗液集流腔92，清洗液集流腔92連接到外部清洗液源(未畫出)。清洗液優(yōu)選的是去離子水。
工作臺40在其一邊有控制器41，用來控制上述各個驅(qū)動器。
以下是根據(jù)本發(fā)明顯影設(shè)備的操作和控制方法。
如圖2、圖6和圖7所示，為了調(diào)整已曝光晶片W，以使其旋轉(zhuǎn)中心位于旋轉(zhuǎn)盤10的中心上，晶片對準驅(qū)動器20的張開支臂22如虛線所示把晶片W放在支撐面22a上。為了使晶片W的旋轉(zhuǎn)中心位置和旋轉(zhuǎn)盤10的中心自動對準，雙向空氣桿式汽筒24利用空氣壓力工作，驅(qū)動支臂22沿導(dǎo)桿23移動，如實線所示。
接著，晶片對準驅(qū)動器20的驅(qū)動電機30通過一對皮帶輪28a和28b以及皮帶29帶動滾珠螺桿26，從而把滾珠螺桿26導(dǎo)向滾珠軸承27，并沿導(dǎo)軌31a和31b引導(dǎo)垂直支架21的引導(dǎo)元件32a和32b。這樣，垂直支架21如虛線所示水平移動，并位于旋轉(zhuǎn)盤10的上方。
驅(qū)動電機30有控制地移動晶片W預(yù)定的距離，以使晶片W旋轉(zhuǎn)中心的位置和旋轉(zhuǎn)盤10的旋轉(zhuǎn)中心重合對準。
當晶片W位于旋轉(zhuǎn)盤10的上方時，雙向桿式汽筒24使支臂22張開，同時旋轉(zhuǎn)盤10緊緊吸住晶片W的底面。
如圖6和圖7所示，垂直支架21通過固定在工作臺40上相互平行的一對導(dǎo)軌31a和31b沿滾珠螺桿26直線移動。引導(dǎo)元件32a和32b固定在垂直支架21的底面上。
另外，為了使垂直支架21在移動時不擺動和不從接合處脫離，導(dǎo)軌31a、31b和引導(dǎo)元件32a、32b的每個接合處在截面形成倒三角形。
在下一步中，驅(qū)動翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器50使固定晶片W的圖案形成面向下，這時翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器50的旋轉(zhuǎn)汽筒使輸出軸52旋轉(zhuǎn)180°，以使圖案形成面向下，如圖8所示。垂直驅(qū)動器60的翻轉(zhuǎn)架61和滑板62同時旋轉(zhuǎn)180°，固定在滑板62上的旋轉(zhuǎn)盤10和驅(qū)動電機11也旋轉(zhuǎn)180°，如圖9所示。這以后晶片W以其圖案形成面向下位于容器70的上方。
如圖2和圖12所示，在用顯影液在晶片W已曝光的光刻膠上形成圖案的步驟中，顯影液供應(yīng)器80的泵83抽取適量存在顯影液儲箱82中的顯影液，被抽取的顯影液通過顯影液輸送管81和連接到顯影液輸送管81的顯影液入口71送到容器70中。所抽取和輸送的顯影液量總是恒定為完成一片晶片顯影的量。
如圖9、圖10和圖11所示，垂直驅(qū)動器60的驅(qū)動電機67通過一對皮帶輪65a和65b以及皮帶66轉(zhuǎn)動滾珠螺桿63。然后滾珠軸承64被導(dǎo)向滾珠螺桿63，滑板62的引導(dǎo)凸緣69導(dǎo)向?qū)к?8。因此，晶片W的圖案形成面向下移動接觸到容器70中的顯影液，如圖12所示。
通過按程序控制驅(qū)動電機67，晶片W的移動距離控制得足以只使晶片W的圖案形成面浸入顯影液中。由于顯影液的表面張力，晶片W的底面必須和顯影液表面在同一水平面上。
晶片W的圖案形成面浸在顯影液中時，通過用驅(qū)動電機11以10到300rpm的低速轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤10，顯影進行約5到30秒。如圖5所示，在顯影過程中，惰性氣體送入旋轉(zhuǎn)盤10，并經(jīng)過旋轉(zhuǎn)盤10的軸承座15和外罩16的下部之間的開口18噴送到晶片W的底部邊緣。這樣顯影液在旋轉(zhuǎn)盤10轉(zhuǎn)動時可避免溢到晶片W的底面上。
通過這一顯影過程，光刻膠和顯影液反應(yīng)，所確定的圖案形成在光刻膠上。所用的顯影液從顯影液出口72排出。
如圖2和圖13所示，在用噴灑清洗液清除留在晶片W上的副產(chǎn)物的步驟中。從外部清洗液源提供到集流腔92的清洗液經(jīng)過清洗液輸送管91送到噴嘴73，噴嘴73噴灑清洗液到晶片W的圖案形成面上。這時通過以10到300rpm的低速轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)盤10，清洗進行約5到30秒。
在經(jīng)過清洗除去留在晶片W圖案形成面上的副產(chǎn)物以后，副產(chǎn)物和清洗液從出口72排出。特別地，副產(chǎn)物從向下的圖案形成面的挖空區(qū)域被沖走。
在除去晶片上水分的步驟中，暫時停止供應(yīng)清洗液，旋轉(zhuǎn)盤10以6000到7000rpm的高速旋轉(zhuǎn)約30到90秒。甩干通過旋轉(zhuǎn)盤10旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來完成。特別地，因為圖案形成面向下，除去晶片W圖案形成面的挖空區(qū)域角落的副產(chǎn)物就非常有效。
為了取下晶片，我們必須按相反順序進行上述顯影、清洗和甩干步驟。也就是說，為了使旋轉(zhuǎn)盤10和晶片W轉(zhuǎn)向上，垂直驅(qū)動器60的驅(qū)動電機67按反方向驅(qū)動，把晶片W從容器70中取出，如圖9所示。然后，通過驅(qū)動翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器50的旋轉(zhuǎn)汽筒53，翻轉(zhuǎn)架61轉(zhuǎn)動180°，以便把晶片W放在晶片對準驅(qū)動器20的支臂22上，同時使圖案形成面轉(zhuǎn)向上，如圖8所示。
這時，雙向桿式汽筒24驅(qū)動支臂22夾住晶片W，旋轉(zhuǎn)盤10上的真空吸力消除。當晶片傳送器的驅(qū)動電機30帶動垂直支架21移到初始位置、顯影就完成了。
在本發(fā)明中，各個驅(qū)動器的以上操作被編程，并通過裝在工作臺40中的控制器41控制而重復(fù)進行。
顯然對于那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可對本發(fā)明進行改進和變化而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明意圖包含這一發(fā)明的改進和變化，只要它們是在所附權(quán)利要求和與其等效的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備，包括工作臺；裝在工作臺上并裝有適量顯影液的容器；裝在容器上方、固定已曝光晶片底面的旋轉(zhuǎn)盤；使旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機；使旋轉(zhuǎn)盤垂直傳動以使晶片在容器中上下移動的垂直驅(qū)動器；使旋轉(zhuǎn)盤和垂直驅(qū)動器轉(zhuǎn)動一定角度以使晶片的圖案形成面有選擇地轉(zhuǎn)向上或轉(zhuǎn)向下的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器；提供適量顯影液到容器中的顯影液供應(yīng)器；以及噴灑清洗液到晶片圖案形成面上的清洗液供應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影設(shè)備，其特征在于，旋轉(zhuǎn)盤包括由驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動、內(nèi)有真空通道的旋轉(zhuǎn)軸；連接到旋轉(zhuǎn)軸真空通道、并具有許多吸孔以便用真空固定晶片在上面的吸盤；固定在垂直驅(qū)動器上、支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸套；以及固定在軸套上、包圍吸盤上部的軸承座。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的顯影設(shè)備，其特征在于，旋轉(zhuǎn)盤還包括防止晶片沾污的裝置，通過該裝置惰性氣體被噴送到用真空固定在吸盤上的晶片的邊緣上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的顯影設(shè)備，其特征在于防止晶片沾污的裝置包括以預(yù)定間隔裝在軸承座外的外罩；形成在軸承座和外罩之間的隔離物；形成在隔離物底端的第一開口；以及輸送惰性氣體經(jīng)過隔離物到第一開口外的氣體輸送管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的顯影設(shè)備，其特征在于，第一開口沿吸盤邊緣呈環(huán)狀形成，以便使惰性氣體均勻噴送到晶片底面的邊緣上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影設(shè)備，其特征在于垂直驅(qū)動器包括固定在翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器上的翻轉(zhuǎn)架；可沿翻轉(zhuǎn)架垂直移動、使旋轉(zhuǎn)盤和驅(qū)動電機裝在上面的滑板；以及垂直移動滑板的傳動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的顯影設(shè)備，其特征在于傳動裝置包括和翻轉(zhuǎn)架相垂直地固定、并在其兩端被可旋轉(zhuǎn)支撐的滾珠螺桿；固定在滑板一邊并導(dǎo)向滾珠螺桿的滾珠軸承；在左右方向轉(zhuǎn)動滾珠螺桿的驅(qū)動電機；以及把驅(qū)動電機的驅(qū)動力傳送到滾珠螺桿的一對皮帶輪和皮帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的顯影設(shè)備，其特征在于驅(qū)動電機是步進電機。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的顯影設(shè)備，其特征在于翻轉(zhuǎn)架在其兩端裝有一對和滾珠螺桿平行的導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌和形成在滑板兩端的引導(dǎo)凸緣相配合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的顯影設(shè)備，其特征在于導(dǎo)軌和引導(dǎo)凸緣的接合處在截面形成倒三角形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影設(shè)備，其特征在于翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器包括裝在工作臺上的固定架；裝在固定架上、用空氣壓力使輸出軸在左右方向轉(zhuǎn)動設(shè)定角度的驅(qū)動裝置；以及固定在驅(qū)動裝置的輸出軸上、被可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定架上、并使垂直驅(qū)動器固定在上面的套筒。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的顯影設(shè)備，其特征在于驅(qū)動裝置是用空氣壓力工作的旋轉(zhuǎn)汽筒。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的顯影設(shè)備，其特征在于，輸出軸由驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動的角度為180°。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影設(shè)備，其特征在于，容器包括在其上部的第二開口，大到足以允許晶片進出，容器的中心位于旋轉(zhuǎn)盤的移動軸上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的顯影設(shè)備，其特征在于，容器還包括連接到排放顯影液和清洗液的輸出管上的許多出口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的顯影設(shè)備，其特征在于容器還包括在其底部的許多顯影液進口，顯影液進口連接到顯影液供應(yīng)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15的顯影設(shè)備，其特征在于容器在其底部裝有許多連接到清洗液供應(yīng)器的噴嘴。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的顯影設(shè)備，其特征在于噴嘴以90°到160°之間的角度噴灑清洗液.
19.根據(jù)權(quán)利要求16的顯影設(shè)備，其特征在于顯影液供應(yīng)器包括連接到顯影液進口和顯影液輸送管的顯影液儲箱；以及把顯影液儲箱中的顯影液抽取適量到容器中的泵。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的顯影設(shè)備，其特征在于清洗液供應(yīng)器包括由外部清洗液源提供清洗液的集流腔；以及從集流腔分出、連接到清洗液輸送管的清洗液輸送管。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的顯影設(shè)備，其特征在于，清洗液是去離子水。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影設(shè)備，其特征在于，還包括用來使晶片旋轉(zhuǎn)中心的位置和旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心重合對準的晶片對準驅(qū)動器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的顯影設(shè)備，其特征在于晶片對準驅(qū)動器包括裝在工作臺上的垂直支架；裝在垂直支架頂端、可沿導(dǎo)桿移動并調(diào)整晶片旋轉(zhuǎn)中心的一對支臂；裝在垂直支架上、通過空氣壓力使支臂工作的雙向桿式汽筒；以及移動晶片以用支臂使晶片旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)盤中心重合對準的晶片傳送裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的顯影設(shè)備，其特征在于，支臂包括晶片放在上面的支撐面；以及用來調(diào)整晶片旋轉(zhuǎn)中心的引導(dǎo)面，該引導(dǎo)面是傾斜的以引導(dǎo)晶片邊緣到支撐面。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的顯影設(shè)備，其特征在于晶片傳送裝置包括由在工作臺兩端的固定元件可旋轉(zhuǎn)地支撐的滾珠螺桿；固定在垂直支架上、并導(dǎo)向滾珠螺桿以使垂直支架根據(jù)滾珠螺桿的轉(zhuǎn)動方向而移動的滾珠軸承；在左右方向轉(zhuǎn)動滾珠螺桿的驅(qū)動電機；以及用來使驅(qū)動電機的驅(qū)動力傳送到滾珠螺桿的一對皮帶輪和皮帶。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的顯影設(shè)備，其特征在于，還包括裝在工作臺上滾珠螺桿兩邊的相互平行的導(dǎo)軌；以及固定在垂直支架底面、和導(dǎo)軌相配合的引導(dǎo)元件。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的顯影設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)軌和引導(dǎo)元件的接合處在截面形成倒三角形。
28.一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備的控制方法，包括的步驟為通過真空吸力以晶片圖案形成面向上使已曝光晶片固定在旋轉(zhuǎn)盤上；通過翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器使固定在旋轉(zhuǎn)盤上的晶片轉(zhuǎn)動180°，以使晶片圖案形成面轉(zhuǎn)向下；通過垂直移動旋轉(zhuǎn)盤以使圖案形成面浸入容器的顯影液中進行顯影，旋轉(zhuǎn)盤低速旋轉(zhuǎn)一定時間以部分溶解光刻膠；通過低速旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)盤一定時間并噴灑清洗液到晶片圖案形成面上來清除副產(chǎn)物；以及通過高速旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)盤除去晶片上的水分。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于在進行顯影的步驟中，惰性氣體噴送到晶片底面的邊緣以使顯影液不溢到晶片的底面上。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于，在進行顯影的步驟中，旋轉(zhuǎn)盤以10rpm到300rpm的低速旋轉(zhuǎn)5到30秒。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于在清除副產(chǎn)物的步驟中，旋轉(zhuǎn)盤以10rpm到300rpm的低速旋轉(zhuǎn)5到30秒。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于在除去晶片上水分的步驟中，旋轉(zhuǎn)盤以6000rpm到7000rpm的高速旋轉(zhuǎn)30到90秒。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于，在把晶片固定到旋轉(zhuǎn)盤上的步驟之前，還包括傳送晶片的步驟，以使晶片的旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心對準。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于各步驟由控制器自動控制重復(fù)進行。
全文摘要
一種用于半導(dǎo)體器件制備的顯影設(shè)備,包括工作臺,裝在工作臺上并裝有適量顯影液的容器,裝在容器上方、固定已曝光晶片底面的旋轉(zhuǎn)盤,使旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機,使旋轉(zhuǎn)盤垂直傳動以使晶片在容器中上下移動的垂直驅(qū)動器,使旋轉(zhuǎn)盤和垂直驅(qū)動器轉(zhuǎn)動一定角度以使晶片的圖案形成面有選擇地轉(zhuǎn)向上或轉(zhuǎn)向下的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動器,提供適量顯影液到容器中的顯影液供應(yīng)器,以及噴灑清洗液到晶片的圖案形成面上的清洗液供應(yīng)器。
文檔編號G03F7/30GK1183580SQ97113629
公開日1998年6月3日 申請日期1997年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日
發(fā)明者金東浩, 安雄寬, 樸濟應(yīng), 李炳官 申請人:三星電子株式會社