[发明专利]用于半导体器件制备的显影设备及其控制方法

说明书

本发明涉及一种用于半导体器件制备的显影设备及其控制方法，更具体地说，涉及一种用于半导体器件制备的显影设备及其控制方法，通过该设备显影后留在晶片上的副产物可被完全清除。

通常半导体器件是通过重复很多次工艺来制备的，比如光刻、化学腐蚀、薄膜淀积等。在这些工艺中，光刻是用通过照相制版或掩模在晶片上形成可见图形的工艺。

光刻包括两步：曝光使得诸如紫外线的光照在晶片上的光刻胶上；显影以处理被曝光的光刻胶，使其中隐藏的图形显现出来。

图1示意出上述光刻工艺中的传统显影过程。当晶片W放到旋转盘2上时，通过从旋转盘2底部产生的真空压力晶片紧紧吸附在旋转盘2的上表面上。然后晶片W覆盖上适量的显影液，旋转盘2低速旋转，每圈左右来回两三次，以使显影液在晶片W上均匀散开。为了形成预定图案，正性光刻胶的曝光区域和负性光刻胶的未曝光区域和显影液反应并被溶解。

一段时间以后，清洗液在图案上扩散开，以洗掉在光刻胶和显影液反应过程中产生的不需要的副产物。然后通过高速转动旋转盘2以用离心力完全除去晶片W上的水分，显影也就完成了。

如上所述，在现有技术中显影是在晶片W形成有图案的表面向上的情况下完成的，晶片W上的副产物通过高速旋转产生的离心力来清除。因此在有图案的晶片W上挖空区域的角落中留下的副产物不可能被完全除去。这样残留的副产物使晶片在化学腐蚀过程中变差。

因此，本发明的目的在于一种用于半导体器件制备的显影设备及其控制方法，该设备基本解决了由于现有技术的局限和缺点而产生的问题中的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种用于半导体器件制备的显影设备及其控制方法，通过该设备显影后留在晶片上的副产物可被完全清除。

本发明更多的特性和优点将在下面的详述中加以说明，部分可由详述说清楚，或者通过发明实施例来了解。本发明的目的和其他优点可通过在书面详述、权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了获得这些和其他优点，根据本发明的目的，概括地说，一种用于半导体器件制备的显影设备包括：工作台，装在工作台上并装有适量显影液的容器，装在容器上、固定已曝光晶片底面的旋转盘，使旋转盘转动的驱动电同，使旋转盘垂直传动以使晶片在容器中上下移动的垂直驱动器，使旋转盘和垂直驱动器转动一定角度以使晶片的图案形成面有选择地转向上或转向下的翻转驱动器，提供适量显影液到容器中的显影液供应器，以及喷洒清洗液到晶片的图案形成面上的清洗液供应器。该用于半导体器件制备的显影设备的控制方法包括步骤为：通过真空吸力把已曝光晶片固定在旋转盘上，使晶片的图案形成面向上；通过翻转驱动器使固定在旋转盘上的晶片转动180°，以使晶片的图案形成面转向下；通过垂直移动旋转盘使图案形成面浸入容器的显影液中进行显影，同时旋转盘低速旋转一定时间以部分溶解光刻胶；通过低速转动旋转盘一定时间并喷洒清洗液到晶片的图案形成面上以清除副产物；以及通过高速转动旋转盘来除去晶片上的水分。

应当理解的是，上面的概述和以下的详述都是示范性和说明性的，用来对如权利要求所述的本发明提供进一步的说明。

附图用来提供对本发明进一步的理解，并合并构成该详细说明的一部分，附图示意出了本发明的实施方案，和详述一起用来解释附图的原理。

在附图中：

图1是说明根据现有技术的显影的简图；

图2是根据本发明显影设备的垂直剖视图；

图3是根据本发明的显影设备的顶视图；

图4是沿图2A-A线截开的放大截面图；

图5是显示根据本发明显影设备的旋转盘的详细剖视图；

图6是根据本发明显影设备的晶片对准驱动器的详细顶视图；

图7是沿图6B-B线截开的放大截面图；

图8和图9是说明根据本发明显影设备中晶片翻转驱动器和晶片垂直驱动器的构造和操作的详细剖视图；

图10是沿图8C-C线截开的放大截面图；

图11是沿图8D-D线截开的放大截面图；以及

图12和图13是说明用根据本发明显影液供应器和清洗液供应器进行显影的详细放大剖视图。

现在将详细说明本发明的优选实施方案，其实例在附图中给出。

参照图2到图4对本发明的优选实施方案的详细说明如下。

根据本发明的显影设备包括晶片W稳固固定在其上的旋转盘10和晶片对准驱动器20，通过该晶片对准驱动器在晶片W固定在旋转盘10上之前使晶片W的旋转中心调节到旋转盘10的中心上。

旋转盘10通过驱动电机11低速或高速旋转。驱动电机11优选的是旋转速度容易控制的步进电机。