[發明專利]一種單片硅晶圓氣相HMDS涂布裝置

有效

• 申請號: 201810068566.6
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108080220B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 傅立超;施科科
• 申請（專利權）人: 寧波潤華全芯微電子設備有限公司
• 主分類號: B05C9/14
• 分類號: B05C9/14;B05D3/04
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 張強;鄭黎明

一種單片硅晶圓氣相HMDS涂布裝置，涉及一種半導體制造技術，包括盤體組件和上蓋組件，所述的盤體組件和上蓋組件相互開合，所述的盤體組件與所述的上蓋組件閉合時兩者之間形成涂布腔且兩者密封，所述的上蓋組件與所述的盤體組件之間采用氣體密封結構，所述氣體密封結構內氣體壓力大于所述涂布腔內壓力，所述的上蓋組件內設置有與所述涂布腔連通的HMDS進氣道和HMDS出氣道。能夠在常壓情況下對晶圓進行涂布，涂布時HMDS流速低，每片晶圓HMDS涂布消耗量僅需1.125 L~1.67L，同時涂布的均勻性好。解決以往真空涂布時對設備結構和加工精度要求高，HMDS流速快消耗量多，同時涂布不均勻的問題。

技術領域

本發明涉及一種半導體制造技術，尤其是一種HMDS涂布技術。

背景技術

在半導體生產工藝中，光刻是最為重要的一個環節。光刻前涂膠工藝均勻性的好壞將直接影響光刻的質量。在涂膠工藝中，多數光刻膠是疏水性的，而硅片表面的羥基和殘留的水分子是親水的。因此需要在涂膠前涂覆增粘劑，增粘劑的作用是將硅片的親水性改為疏水性，從而增加光刻膠與硅晶圓表面的粘附力。HMDS(六甲基二硅胺)是常用的增粘劑。常溫下HMDS為無色透明液體，似胺味。HMDS有生殖毒性，而且極易揮發，使用時必須做好防護。

目前常見的HMDS涂布方式分別為整盒涂覆和單片涂覆。整盒涂覆主要采用HMDS烘箱進行整體涂抹，這種涂抹方法具有極大的局限性，不僅對硅片的形狀和大小有嚴格的要求，涂抹的均勻度也不佳。單片涂覆主要是以功能單元的形式集成在涂膠設備中，最常見的是制作一個密閉的腔室，腔室內抽真空，同時注入大量的HMDS蒸汽已達到涂布HMDS的目的。目前主流設備中均采用這種真空腔室的涂覆方法，但是這種方法存在以下幾種問題：1、HMDS用量大，約30～40L/片，腔室內要一直處于真空環境(-50kPa)，需要注入大量的HMDS蒸汽才能達到全部涂覆的效果；2、裝置的結構和加工精度要求高，腔體密封要求，運動機構的密封等對腔體的真空度影響大；3、涂抹的均勻性差，由于HMDS一直處于快速的流動狀態，無法保證硅晶圓全部面積上得到均勻的涂覆。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供了一種單片硅晶圓氣相HMDS涂布裝置，能夠在常壓情況下對晶圓進行涂布，涂布時HMDS流速低，每片晶圓HMDS涂布消耗量僅需1.125L～1.67L，同時涂布的均勻性好。解決以往真空涂布時對設備結構和加工精度要求高，HMDS流速快消耗量多，同時涂布不均勻的問題。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：一種單片硅晶圓氣相HMDS涂布裝置，包括盤體組件和上蓋組件，所述的盤體組件和上蓋組件相互開合，所述的盤體組件與所述的上蓋組件閉合時兩者之間形成涂布腔且兩者密封，所述的上蓋組件與所述的盤體組件之間采用氣體密封結構，所述氣體密封結構內氣體壓力大于所述涂布腔內壓力，所述的上蓋組件內設置有與所述涂布腔連通的HMDS進氣道和HMDS出氣道。

上述技術方案中，優選的，所述的上蓋組件包括上盤蓋，所述的盤體組件包括底托護罩，所述的底托護罩和所述的上盤蓋之間設置有內層密封件和外層密封件，所述的內層密封件和所述的外層密封件之間具有縫隙，所述的底托護罩上設置有與縫隙相連的密封氣體進氣口。

上述技術方案中，優選的，所述的內層密封件密封壓力大于外層密封件的密封壓力。

上述技術方案中，優選的，所述的底托護罩內設置有環形密封氣道，所述的環形密封氣道連接所述的縫隙，所述的密封氣體進氣口連通所述環形密封氣道底部。

上述技術方案中，優選的，所述的上蓋組件包括進氣蓋、進氣上蓋和進氣內蓋，所述的進氣蓋設置在所述的進氣上蓋上，所述的HMDS進氣道和所述的HMDS出氣道設置在所述的進氣蓋內，所述的進氣內蓋設置在所述的進氣蓋下方且所述的進氣內蓋上設置有與所述HMDS出氣道連通的出氣口，所述的進氣上蓋與所述的進氣內蓋之間設置有出氣通道，所述的出氣通道連通所述的HMDS出氣道。