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施配液体材料的设备以及制造 半导体装置的方法

阅读：853发布：2020-10-29

专利汇可以提供施配液体材料的设备以及制造半导体装置的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本揭露涉及施配液体材料的设备以及制造半导体装置的方法。本揭露提供一种施配液体材料的设备，其包含：施配臂；晶片固持器，其抵靠所述施配臂；第一喷嘴，其在所述施配臂上，第一距离横向隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的中心且第一高度竖直隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的表面；及第二喷嘴，其在所述施配臂上，第二距离横向隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述中心且第二高度竖直隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述表面，其中所述第二距离大于所述第一距离，且所述第一高度大于所述第二高度。，下面是施配液体材料的设备以及制造半导体装置的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种施配液体材料的设备，其包括：
施配臂；
晶片固持器，其抵靠所述施配臂；
第一喷嘴，其在所述施配臂上，第一距离横向隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的中心且第一高度竖直隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的表面；及第二喷嘴，其在所述施配臂上，第二距离横向隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述中心且第二高度竖直隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述表面，其中所述第二距离大于所述第一距离，且所述第一高度大于所述第二高度。

说明书全文

施配液体材料的设备以及制造半导体装置的方法

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及施配液体材料的设备以及制造半导体装置的方法。

背景技术

[0002] 在半导体工业中，存在装置密度更高的趋势。为了实现此更高密度，需要更小构件。这些要求通常涉及按比例缩小装置几何形状以实现更低制造成本、更高装置整合密度、更高速度及更好性能。伴随几何大小减小的优点，半导体装置得以改进。

[0003] 按比例缩小工艺需要高分辨率光刻工艺。光刻工艺可包含与在晶片上涂布光阻剂层及将晶片曝光于曝光源有关的技术。在涂布及曝光操作之后，将显影剂材料施覆于光阻剂层上且旋转晶片以将显影剂材料分散在晶片上方。因此，光阻剂层的至少一部分(其可为照射部分或非照射部分)被显影剂材料溶解且由此经移除以便形成预定图案。

发明内容

[0004] 本发明的一实施例涉及一种用于施配液体材料的设备，其包括：施配臂；晶片固持器，其抵靠所述施配臂；第一喷嘴，其在所述施配臂上，第一距离横向隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的中心且第一高度竖直隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的表面；及第二喷嘴，其在所述施配臂上，第二距离横向隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述中心且第二高度竖直隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述表面，其中所述第二距离大于所述第一距离，且所述第一高度大于所述第二高度。

[0005] 本发明的一实施例涉及一种用于施配显影溶液的设备，其包括：施配臂，其具有面向晶片固持器的表面，所述表面包括：第一切线，其通过所述表面的端；及第二切线，其通过所述表面的相对端，所述第一切线与所述第二切线之间的夹角大于零；及第一喷嘴，其放置于所述表面处。

[0006] 本发明的一实施例涉及一种用于制造半导体结构的方法，其包括：在衬底上方形成光阻剂层；照射所述光阻剂层；及由所述设备在所述光阻剂层上施配显影溶液以形成光阻图案，其中所述设备包括：施配臂；晶片固持器，其抵靠所述施配臂；第一喷嘴，其在所述施配臂上，第一距离横向隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的中心且第一高度竖直隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的表面；及第二喷嘴，其在所述施配臂上，第二距离横向隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述中心且第二高度竖直隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述表面，其中所述第二距离大于所述第一距离，且所述第一高度大于所述第二高度。附图说明

[0007] 当结合附图阅读时，从下文详细描述最佳地理解本揭露的方面。应注意，根据标准行业实践，各种构件不一定按比例绘制。事实上，为清楚论述起见，可任意增大或减小各种构件的尺寸。

[0008] 图1展示根据本揭露的一些实施例的形成于晶片上的光阻剂层的厚度轮廓。

[0009] 图2A展示根据本揭露的一些实施例的用于制造半导体结构的方法的制作操作。

[0010] 图2B展示根据本揭露的一些实施例的用于制造半导体结构的方法的制作操作。

[0011] 图3是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的示意图。

[0012] 图4是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。

[0013] 图5A是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。

[0014] 图5B至图5C是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。

[0015] 图5D至图5E是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。

[0016] 图6A至图6C是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。

[0017] 图7A至图7D是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。

具体实施方式

[0018] 下文揭露内容提供实施本揭露的不同特征的不同实施例或实例。下文描述组件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，这些仅仅是实例且并非意欲于限制性。例如，在下文描述中第一构件形成于第二构件上方或上可包含其中第一构件及第二构件经形成为直接接触的实施例，且还可包含其中额外构件可经形成于第一构件与第二构件之间使得第一构件及第二构件可不直接接触的实施例。另外，本揭露可在各项实例中重复元件符号及/或字母。此重复出于简化及清楚的目的且本身不规定所论述的各项实施例及/或配置之间的关系。

[0019] 此外，为便于描述，空间相对术语(例如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”及类似者)可在本文中用来描述一个元件或构件与另一(其它)元件或构件的关系，如图中所绘示。空间相对术语意欲于涵盖除图中所描绘的定向以外的使用或操作中装置的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或按其它定向)且据此可同样解释本文中所使用的空间相对描述词。

[0020] 虽然陈述本揭露的广泛范围的数值范围及参数是近似值，但尽可能精确地报告在具体实例中阐述的数值。然而，任何数值本质上含有必然由各自测试测量中发现的标准偏差所引起的某些误差。此外，如本文中使用，术语“大致上”、“约”或“大约”通常意指在一般技术人员可预期的值或范围内。替代地，术语“大致上”、“约”或“大约”意指在由一般技术人员考量时在平均值的可接受标准误差内。一般技术人员可了解，可接受标准误差可根据不同技术而变动。除了在操作/工作实例中之外，或除非另有明确指定，否则全部数值范围、量、值及百分比(例如针对材料数量、持续时间、温度、操作条件、量的比率及本文中揭示的其类似者的数值范围、量、值及百分比)应理解为在全部例子中由术语“大致上”、“约”或“大约”修饰。因此，除非相反地指示，否则本揭露及随附权利要求书中阐述的数值参数是可视需要变动的近似值。至少，各数值参数应至少依据所报告有效数字的数目且通过应用普通舍入技术而理解。可在本文中将范围表达为从一个端点至另一端点或在两个端点之间。除非另有指定，否则本文中揭示的全部范围皆包含端点。

[0021] 在制造半导体装置的操作中使用旋涂，其利用向心加速度来将液体材料从晶片的中心径向向外分散至晶片的边缘。然而，一些制造操作可能需要具有较高粘度的液体材料，例如具有大于100毫帕-秒的粘度的光阻剂材料，例如聚酰亚胺。归因于高粘度，液体或光阻剂难以均匀地散开，因此经分散液体的厚度轮廓可能是非均匀的。参考图1，图1展示根据本揭露的一些实施例的形成于晶片2(图4中所展示)上的光阻剂层3(图4中所展示)的厚度轮廓。水平轴表示晶片2上的位置且竖直轴表示光阻剂层3的厚度轮廓。围绕晶片的中心的光阻剂层3的厚度可大于光阻剂层3接近晶片的边缘的厚度。如果由多个共面喷嘴将显影溶液均匀地施覆至具有非均匀厚度轮廓的前述光阻剂层3的顶表面，那么光阻剂层3的较厚部分(它们的曝光图案应被完全移除)可保留光阻剂层3的较厚部分周围的一些光阻剂残留物。

[0022] 归因于半导体装置的小构件，需要更精确地控制光刻操作。光阻剂层3的此非均匀厚度轮廓可能使后续操作(例如光刻操作、蚀刻操作、沉积操作或类似者)的性能劣化，且因此使所制造装置的合格率降级。因此，需要一种适于非均匀光阻剂层显影的设备及方法。

[0023] 参考图2A，图2A展示根据本揭露的一些实施例的制造半导体结构的方法的制作操作。制造半导体结构的方法1000包含：在衬底上方形成光阻剂层(操作1002)；照射光阻剂层(操作1005)；及由本揭露提供的设备在光阻剂层上施配显影溶液(操作1008)，所述操作随后将在图3至图7B中论述。如先前在图1中所论述，在操作1002中施覆于晶片的顶表面上的光阻剂材料可为正性或负性光阻剂。在一些实施例中，光阻剂材料可具有大于100毫帕-秒(mPa*s)的粘度。例如，聚酰亚胺(PI)具有从约1400至1600(mPa*s)的范围内的粘度。在操作1005中，用来照射光阻剂层3(图4中所展示)的曝光源可为光学光、x射线、外部射线、电子束、高斯光束、可变形状的光束、紫外线光束、极紫外线(EUV)光束、准分子激光、激光或类似者。在操作1008中，显影溶液可包含正性显影剂(PTD)或负性显影剂(NTD)，例如四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液、二甲基苯(C8H10)溶液、氢氧化钾(KOH)溶液、氢氧化钠(NaOH)溶液、无金属离子(MIF)显影剂、有机显影剂、无机显影剂或类似者。

[0024] 参考图2A及图2B，图2B展示根据本揭露的一些实施例的用于制造半导体结构的方法的制作操作。用于制造半导体结构的工艺流程1000'包含图2A中所提及的操作且可进一步包含在以下操作之前在晶片的表面上执行一或多个操作，例如表面处理(操作1001)：操作1002、操作1002与操作1005之间的软烘烤(操作1003)及冷却操作(操作1004)、操作1005与操作1008之间的曝光后烘烤(操作1006)及冷却操作(操作1007)、及/或在操作1008之后移除光阻剂层3的预定部分(可为显影部分或未显影部分)的冲洗操作(操作1009)。

[0025] 参考图2A、图3及图4，图3是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的示意图，且图4是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。用于施配液体材料的设备包含施配臂1及晶片固持器4(其具有面对施配臂1的底表面S的顶表面S')，因为可在操作1008中使用所述设备以施配显影溶液。晶片2经放置于晶片固持器4的顶表面S'上，其中晶片2的顶表面S”面向施配臂1的底表面S。晶片固持器4可包含旋转组件(例如驱动电机)，使得至少在操作1008中晶片固持器4可使晶片2在施配臂1下方旋转。晶片2的中心可位于经过晶片固持器4的顶表面S'的中心C的旋转轴上。

[0026] 出于示范施配臂1的配置的目的，在图3中绘示第一假想平面P及第二假想平面Q。第一假想平面P及第二假想平面Q垂直于晶片固持器4的顶表面S'且在晶片固持器4的中心C处彼此交叉。第一假想平面P正交于第二假想平面Q。因此，可由第二假想平面Q界定施配臂1的第一侧QA及第二侧QB，即，第一侧QA与第二侧QB相对，而第一侧QA及第二侧QB由第二假想平面Q分离。在一些实施例中，第一假想平面Q可称为施配臂1的中心参考平面。

[0027] 至少一个喷嘴66经放置于施配臂1的底表面S上，且各喷嘴66具有用于施配显影溶液的孔隙66'。在一些实施例中，孔隙66'允许喷嘴66的各者以大致上相同的施配角(α)施配液体材料。施配臂1的底表面S可为弯曲表面、倾斜表面、远离晶片固持器4的凹入表面或多个组合表面。随后在图5A至图5E中所论述的施配臂1a及随后在图6A至图6C中所论述的施配臂1b是绘示施配臂1的一些变动的实施例。

[0028] 参考图5A，图5A是绘示根据本揭露的一些实施例的施配液体材料的设备的示意图式。至少第一喷嘴66A放置在第一侧QA上施配臂1a的底表面S处，且任选地，第二喷嘴66B放置在第二侧QB上施配臂1a的底表面S处。然而，喷嘴的数目不限于本文中所绘示的图。施配臂1a上的喷嘴的任何合适数目是在本揭露的预期范围内。在一些实施例中，第一喷嘴66A及第二喷嘴66B经放置于第一假想平面P上。第一距离DA使第一喷嘴66A与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第一高度HA1使第一喷嘴66A与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。第二距离DB使第二喷嘴66B与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第二高度HB1使第二喷嘴66B与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在一些实施例中，第一距离DA可不同于第二距离DB，且第一高度HA1可不同于第二高度HB1。例如，喷嘴与晶片2的顶表面S”之间竖直隔开的高度和喷嘴与晶片固持器4的中心C之间横向隔开的距离负相关，即，如果第一距离DA大于第二距离DB，那么第二高度HB1可大于第一高度HA1。在一些其它实施例中，为了以关于第二假想平面Q的对称方式施配液体材料，第一喷嘴66A及第二喷嘴66B可以关于第二假想平面Q的对称方式放置。换句话说，第一距离DA可相同于第二距离DB，而第一高度HA1可相同于第二高度HB1。

[0029] 参考图5B及图5C，图5B及图5C是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。第一喷嘴66A1及任选地第二喷嘴66A2放置在第一侧QA上施配臂1a的底表面S处。然而，喷嘴的数目不限于本文中所绘示的图。施配臂1a上的喷嘴的任何合适数目是在本揭露的预期范围内。在一些实施例中，第一喷嘴66A1及第二喷嘴66A2经放置于第一假想平面P上。第一距离DA1使第一喷嘴66A1与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第一高度HA1使第一喷嘴66A1与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。第二距离DA2使第二喷嘴66A2与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第二高度HA2使第二喷嘴66A2与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第二距离DA2大于第一距离DA1，且第一高度HA1大于第二高度HA2。第二区ZA2是第二喷嘴66A2投影于晶片2的顶表面S"上的区域，且第一区ZA1是第一喷嘴66A1投影于晶片2的顶表面S"上的区域。在本文中，第二区ZA2比第一区ZA1更靠近晶片2的边缘2e。

[0030] 第一喷嘴66A1及第二喷嘴66A2可以大致上相同的施配角(α)施配液体材料。因为第一喷嘴66A1比第二喷嘴66A2更远离晶片2的顶表面S"，所以第一喷嘴66A1可将液体材料直接施覆于顶表面S"的第一区域RA1上，第一区域RA1大于由从第二喷嘴66A2施配的液体材料直接施覆的第二区域RA2。由此，第一区域RA1内的显影溶液的覆盖窗大于第二区域RA2内的显影溶液的覆盖窗，因此第一区域RA1内的显影效应大于第二区域RA2内的显影效应。在本文中，远离第二假想平面P的第二区域RA2的边缘比远离第二假想平面P的第一区域RA1的边缘更远离晶片2的中心，例如在使具有约150mm的直径的晶片显影的操作中，远离第二假想平面P的第二区域RA2的边缘具有约150mm的直径，而远离第二假想平面P的第一区域RA1的边缘具有约100mm的直径。在一些实施例中，第一区ZA1是在第一区域RA1内且第二区ZA2是在第二区域RA2内。以此方式，光阻剂层3(图1及图4中所绘示)的非均匀厚度轮廓可由第一喷嘴66A1及第二喷嘴66A2的前述配置来补偿。

[0031] 参考图5D及图5E，图5D及图5E是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。在一些实施例中，至少两个喷嘴可放置于施配臂1a的底表面S处以便在改进准确度控制的情况下增强显影效率且补偿(图1及图4中所绘示)光阻剂层3的非均匀厚度轮廓。出于简明目的，图5D及图5E绘示施配臂1a的实施例，施配臂1a具有放置于其底表面S处的六个喷嘴，各喷嘴被表示为第一喷嘴66A1、第二喷嘴66A2、第三喷嘴66A3、第四喷嘴66B1、第五喷嘴66B2及第六喷嘴66B3，但应注意，喷嘴的数目在本揭露中不受限。所属领域的技术人员可能够将类似配置应用于具有至少两个喷嘴的施配臂。

[0032] 在一些实施例中，前述喷嘴的至少一者经放置于施配臂1a的第一侧QA上，且所述喷嘴的至少一者经放置于施配臂1a的第二侧QB上。例如，第一喷嘴66A1、第二喷嘴66A2及第三喷嘴66A3经放置于第一侧QA上，而第四喷嘴66B1、第五喷嘴66B2及第六喷嘴66B3经放置于第二侧QB上。

[0033] 第一距离DA1使第一喷嘴66A1与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第一高度HA1使第一喷嘴66A1与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。第二距离DA2使第二喷嘴66A2与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第二高度HA2使第二喷嘴66A2与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第二距离DA2大于第一距离DA1且第一高度HA1大于第二高度HA2。第三距离DA3使第三喷嘴66A3与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第三高度HA3使第三喷嘴66A3与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第三距离DA3大于第二距离DA2；而第二高度HA2大于第三高度HA3。

[0034] 第四距离DB1使第四喷嘴66B1与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第四高度HB1使第四喷嘴66B1与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。第五距离DB2使第五喷嘴66B2与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第五高度HB2使第五喷嘴66B2与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第五距离DB2大于第四距离DB1且第四高度HB1大于第五高度HB2。第六距离DB3使第六喷嘴66B3与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第六高度HB3使第六喷嘴66B3与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第六距离DB3大于第五距离DB2且第五高度HB2大于第六高度HB3。

[0035] 在一些实施例中，为了以关于第二假想平面Q的对称方式施配液体材料以更准确地控制显影速率，第一喷嘴66A1、第二喷嘴66A2、第三喷嘴66A3、第四喷嘴66B1、第五喷嘴66B2及第六喷嘴66B3还可以关于第二假想平面Q的对称方式沿第一假想平面P放置。换句话说，第一距离DA1可相同于第四距离DB1，第二距离DA2可相同于第五距离DB2，且第三距离DA3可相同于第六距离DB3。第一高度HA1可相同于第四高度HB1，第二高度HA2可相同于第五高度HB2，且第三高度HA3可相同于第六高度HB3。

[0036] 第一喷嘴66A1至第六喷嘴66B3可以大致上相同的施配角(α)施配液体材料。由经施配液体材料施覆的区域的面积和喷嘴与晶片2的顶表面S"之间的高度正相关，而喷嘴与晶片2的顶表面S"之间竖直隔开的高度和喷嘴与晶片2的中心C之间横向隔开的距离负相关。因此，第一喷嘴66A1可将液体材料直接施覆于顶表面S"的第一区域RA1上，所述第一区域RA1大于由从第二喷嘴66A2施配的液体材料直接施覆的第二区域RA2，且第二区域RA2大于由从第三喷嘴66A3施配的液体材料直接施覆的第三区域RA3。第四喷嘴66B1、第五喷嘴66B2与第六喷嘴66B3之间的关系与其类似。第四喷嘴66B1可将液体材料直接施覆于顶表面S"的第四区域RB1上，所述第四区域RB1大于由从第五喷嘴66B2施配的液体材料直接施覆的第五区域RB2，且第五区域RB2大于由从第六喷嘴66B3施配的液体材料直接施覆的第六区域RB3。在本文中，远离第二假想平面P的第三区域RA3的边缘比远离第二假想平面P的第二区域RA2的边缘更远离晶片2的中心，且远离第二假想平面P的第二区域RA2的边缘比远离第二假想平面P的第一区域RA1的边缘更远离晶片2的中心。例如，在使具有约150mm的直径的晶片显影的操作中，远离第二假想平面P的第三区域RA3的边缘具有约150mm的直径，远离第二假想平面P的第二区域RA2的边缘具有约100mm的直径，而远离第二假想平面P的第一区域RA1的边缘具有约50mm的直径。

[0037] 远离第二假想平面P的第六区域RB3的边缘比远离第二假想平面P的第五区域RB2的边缘更远离晶片2的中心，且远离第二假想平面P的第五区域RB2的边缘比远离第二假想平面P的第四区域RB1的边缘更远离晶片2的中心。在一些实施例中，第四区域RB1、第五区域RB2及第六区域RB3可分别与第一区域RA1、第二区域RA2及第三区域RA3对称。

[0038] 第一区ZA1是第一喷嘴66A1投影于晶片2的顶表面S"上的区域，第二区ZA2是第二喷嘴66A1投影于晶片2的顶表面S"上的区域，且第三区ZA3是第三喷嘴66A3投影于晶片2的顶表面S"上的区域。类似地，第四区ZB1是第四喷嘴66B1投影于晶片的顶表面S"上的区域，第五区ZB2是第五喷嘴66B1投影于晶片2的顶表面S"上的区域，且第六区ZB3是第六喷嘴66B3投影于晶片2的顶表面S"上的区域。在一些实施例中，第一区ZA1、第二区ZA2、第三区ZA3、第四区ZB1、第五区ZB2、第六区ZB3分别是在第一区域RA1、第二区域RA2、第三区域RA3、第四区域RB1、第五区域RB2及第六区域RB3内。

[0039] 由此，使接近晶片2的中心的顶表面S"显影的覆盖窗大于使接近晶片2的边缘2e的顶表面S"显影的覆盖窗，因此接近晶片2的中心的显影效应大于接近晶片2的边缘2e的显影效应。以此方式，(图1及图4中所绘示)光阻剂层3的非均匀厚度轮廓可由图5D及图5E中所绘示的前述配置来补偿。

[0040] 参考图6A，图6A是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。至少第一喷嘴66位于施配臂1b的底表面S上，本文中的底表面S包含远离晶片固持器4凹入的弯曲表面9，且弯曲表面9具有第一端E1及与第一端E1相对的第二端E2。第一切线TL1通过第一端E1且第二切线TL2通过第二端E2，其中第一切线TL1与第二切线TL2之间的锐夹角θ大于0。在一些实施例中，底表面S可进一步包含周边区域中的平坦延伸部分，但平坦延伸部分不可被视为弯曲表面9的一部分，因此此平坦延伸部分的外端不可被视为第一端E1及第二端E2。喷嘴66可以施配角(α)施配液体材料。

[0041] 参考图6B及图6C，图6B及图6C是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。在一些实施例中，多个喷嘴66可放置于施配臂1a的底表面S处以便在改进准确度控制的情况下增强显影效率且补偿(图1及图4中所绘示)光阻剂层3的非均匀厚度轮廓。出于简明目的，图6B及图6C绘示施配臂1b的实施例，施配臂1b具有放置于弯曲表面9处的四个喷嘴66。各喷嘴被表示为第一喷嘴66A1'、第二喷嘴66A2'、第三喷嘴66B1'及第四喷嘴66B2'，但应注意，喷嘴66的数目在本揭露中不受限。所属领域的技术人员可能够将类似配置应用于具有至少两个喷嘴的施配臂。

[0042] 在一些实施例中，前述喷嘴的至少一者经放置于施配臂1b的底表面S处。例如，第一喷嘴66A1'及第二喷嘴66A2'经放置于第一侧QA上，而第三喷嘴66B1'及第四喷嘴66B2'经放置于第二侧QB上。

[0043] 第一距离DA1'使第一喷嘴66A1'与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第一高度HA1'使第一喷嘴66A1'与晶片固持器的顶表面S'之间竖直隔开。第二距离DA2'使第二喷嘴66A2'与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第二高度HA2'使第二喷嘴66A2'与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第二距离DA2'大于第一距离DA1'且第一高度HA1'大于第二高度HA2'。

[0044] 第三距离DB1'使第三喷嘴66B1'与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第三高度HB1'使第三喷嘴66B1'与晶片固持器的顶表面S'之间竖直隔开。第四距离DB2'使第四喷嘴66B2'与晶片固持器4的中心C之间横向隔开，且第四高度HB2'使第四喷嘴66B2'与晶片固持器4的顶表面S'之间竖直隔开。在本文中，第四距离DB2'大于第三距离DB1'且第三高度HB1'大于第四高度HB2'。

[0045] 在一些实施例中，为了以关于第二假想平面Q的对称方式施配液体材料以更准确地控制显影速率，第一喷嘴66A1'、第二喷嘴66A2'、第三喷嘴66B1'及第四喷嘴66B2'可以关于第二假想平面Q的对称方式放置于第一假想平面P上。换句话说，第一距离DA1'可相同于第三距离DB1'，且第二距离DA2'可相同于第四距离DB2'。第一高度HA1'可相同于第三高度HB1'，且第二高度HA2'可相同于第四高度HB2'。

[0046] 第一喷嘴66A1'、第二喷嘴66A2'、第三喷嘴66B1'及第四喷嘴66B2'可以大致上相同的施配角(α)施配液体材料。由经施配液体材料施覆的区域的面积和喷嘴与晶片2的顶表面S"之间的高度正相关，而喷嘴与晶片2的顶表面S"之间竖直隔开的高度和喷嘴与晶片固持器4的中心C之间横向隔开的距离负相关。因此，第一喷嘴66A1'可将液体材料直接施覆于顶表面S"的第一区域RA1'上，所述第一区域RA1'大于由从第二喷嘴66A2'施配的液体材料直接施覆的第二区域RA2'。第三喷嘴66B1'可将液体材料直接施覆于顶表面S"的第三区域RB1'上，第三区域RB1'大于由从第五喷嘴66B2施配的液体材料施覆的第四区域RB2'。在本文中，远离第二假想平面P的第二区域RA2'的边缘比远离第二假想平面P的第一区域RA1'的边缘更远离晶片2的中心。远离第二假想平面P的第四区域RB2'的边缘比远离第二假想平面P的第三区域RB1'的边缘更远离晶片2的中心。例如，在使具有约150mm的直径的晶片显影的操作中，远离第二假想平面P的第二区域RA2'的边缘具有约150mm的直径，远离第二假想平面P的第一区域RA1'的边缘具有约100mm的直径。在一些实施例中，第三区域RB1'及第四区域RB2'可分别与第一区域RA1'及第二区域RA2'对称。

[0047] 第一区ZA1'是第一喷嘴66A1'投射于晶片2的顶表面S"上的区域，第二区ZA2'是第二喷嘴66A2'投影于晶片2的顶表面S"上的区域，第三区ZB1'是第三喷嘴66B1'投影于晶片2的顶表面S"上的区域，且第四区ZB2是第四喷嘴66B2'投影于晶片2的顶表面S"上的区域。在一些实施例中，第一区ZA1'、第二区ZA2'、第三区ZB1'及第四区ZB2'分别是在第一区域RA1'、第二区域RA2'、第三区域RB1'及第四区域RB2'内。

[0048] 由此，使接近晶片2的中心的顶表面S"显影的覆盖窗大于使接近晶片2的边缘2e的顶表面S"显影的覆盖窗，因此接近晶片2的中心的显影效应大于接近晶片2的边缘2e的显影效应。以此方式，(图1及图4中所绘示)光阻剂层3的非均匀厚度轮廓可由图6B及图6C中所绘示的前述配置来补偿。

[0049] 参考图2及图7B至图7C，图7B及图7C是展示根据本揭露的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。由经施配液体材料施覆的区域的面积和喷嘴与晶片2的顶表面S"之间的高度正相关。因此，在一些实施例中，所述设备可进一步包含可调谐机构77以调整喷嘴与晶片2的顶表面S"之间竖直隔开的高度，使得还可调整经施配面积。可调谐机构77可应用于施配臂1，包含先前在图5A至图6C中所论述的施配臂1a或施配臂1b。可调谐机构77可包含驱动螺钉、定位螺钉、连杆、枢轴、紧固件或类似者，因为可调谐机构77的调整可自动或手动执行。在一些实施例中，可调谐机构77可为多个小配件，它们经定位以个别地调整施配臂1a/1b的表面S上的喷嘴66的各者。一般技术人员应明白，只要先前所提出的喷嘴的高度轮廓(包含HA1、HA2、HA3、HB1、HB2、HB3等)可通过自动或手动调谐来实现，施配臂1a/1b的表面S可不必是弯曲、凹入或倾斜。在一些实施例中，施配臂1a/1b的表面S是平坦的，具有个别可调整的喷嘴，其中细节可参考图7D。

[0050] 为了改进施配轮廓的准确度，基于形成在晶片2上的光阻剂层3(图4中所展示)的厚度轮廓来调整施配臂1。因此，在调整施配臂1之前测量光阻剂层3的厚度轮廓，使得可根据光阻剂层3的厚度轮廓执行调整。在本文中，可在衬底上方形成光阻剂层(操作1002)之后或在照射光阻剂层(操作1005)之后执行测量。在一些实施例中，为了获得光阻剂层3的更精确厚度轮廓，在紧接于软烘烤(操作1003)之后的冷却操作(操作1004)或紧接于曝光后烘烤(操作1006)之后的冷却操作(操作1007)之后测量厚度轮廓，因为光阻剂层3的厚度轮廓可归因于高温而变化，而可在低于烘烤中所需的温度的温度下执行在光阻剂层上施配显影溶液(操作1008)。

[0051] 参考图7A，本文将在图5A至图5E中所论述的施配臂1a用作示范性示范。可调谐机构77经连接至施配臂1a，使得调整喷嘴66的各者与晶片2的顶表面S"之间竖直隔开的高度以及其高度和喷嘴66与晶片固持器4的中心C之间横向隔开的距离之间的相关性。

[0052] 参考图7B，本文将在图6A至图6C中所论述的施配臂1b用作示范性示范。可调谐机构77经连接至施配臂1b，使得可调谐弯曲表面9的曲率或第一切线TL1与第二切线TL2之间的夹角θ。由此，调整喷嘴66的各者与晶片2的顶表面S"之间竖直隔开的高度以及其高度和喷嘴66与晶片固持器4的中心C之间横向隔开的距离之间的相关性。

[0053] 参考图7C，可调谐机构77经连接至喷嘴66，使得调整喷嘴66的各者与晶片2的顶表面S"之间竖直隔开的高度。由此，调整其高度和调整喷嘴66与晶片固持器4的中心C横向隔开的距离之间的相关性。参考图7D，图7D是展示根据本发明的一些实施例的用于施配液体材料的设备的剖面图。施配臂1a/1b的表面S是平坦的，其中由可调谐机构77单独地调整个别可调谐喷嘴。由此，调整其高度和喷嘴66与晶片固持器4的中心C之间横向隔开的距离之间的相关性。

[0054] 本揭露的一些实施例提供一种用于施配液体材料的设备及一种制造半导体装置的方法。由于形成在晶片2上的光阻剂层3的厚度轮廓可能是非均匀的(因为高粘度光阻剂材料可在旋涂下非均匀地分散于晶片2上方)，由此在中心部分周围具有更大厚度。为了补偿光阻剂层3的此非均匀厚度轮廓，显影溶液经施配使得横向更靠近晶片固持器4的中心C的喷嘴施配显影溶液而覆盖比横向更远离晶片固持器4的中心C的喷嘴更大的区域，由此使接近晶片2的中心的顶表面S"显影的覆盖窗大于使接近晶片2的边缘2e的顶表面S"显影的覆盖窗，接近晶片2的中心的显影效应大于接近晶片2的边缘2e的显影效应。

[0055] 本揭露的一些实施例可进一步提供可调谐机构77以调谐施配臂1。可测量形成于晶片2上的光阻剂层3的厚度轮廓，使得可根据其厚度轮廓调整施配臂1。以此方式，可改进使非均匀光阻剂层3显影的准确度。

[0056] 本揭露的一些实施例提供一种用于施配液体材料的设备，其包含：施配臂；晶片固持器，其抵靠所述施配臂；第一喷嘴，其在所述施配臂上，第一距离横向隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的中心且第一高度在所述第一喷嘴与所述晶片固持器的表面之间竖直隔开；及第二喷嘴，其在所述施配臂上，第二距离横向隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述中心且第二高度在所述第二喷嘴与所述晶片固持器的所述表面之间竖直隔开，其中所述第二距离大于所述第一距离，且所述第一高度大于所述第二高度。

[0057] 本揭露的一些实施例提供一种用于施配显影溶液的设备，其包含：施配臂，其具有面向晶片固持器的表面，所述表面包括通过所述表面的端的第一切线及通过所述表面的相对端的第二切线，所述第一切线与所述第二切线之间的夹角大于零；及第一喷嘴，其放置于所述表面处。

[0058] 本揭露的一些实施例提供一种用于制造半导体结构的方法，其包含：在衬底上方形成光阻剂层；照射所述光阻剂层；及由所述设备在所述光阻剂层上施配显影溶液以形成光阻图案，其中所述设备包括：施配臂；晶片固持器，其抵靠所述施配臂；第一喷嘴，其在所述施配臂上，第一距离横向隔开所述第一喷嘴及所述晶片固持器的中心且第一高度在所述第一喷嘴与所述晶片固持器的表面之间竖直隔开；及第二喷嘴，其在所述施配臂上，第二距离横向隔开所述第二喷嘴及所述晶片固持器的所述中心且第二高度在所述第二喷嘴与所述晶片固持器的所述表面之间竖直隔开，其中所述第二距离大于所述第一距离，且所述第一高度大于所述第二高度。

[0059] 前述内容概述若干实施例的特征，使得所属领域的技术人员可更好地理解本揭露的方面。所属领域的技术人员应明白，他们可容易使用本揭露作为设计或修改实行本文中所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优点的其它工艺及结构的基础。所属领域的技术人员还应认知，这些等效构造不背离本揭露的精神及范围，且他们可在不背离本揭露的精神及范围的情况下在本文中作出各种改变、置换及更改。

[0060] 此外，本申请案的范围并非意欲限于说明书中所描述的工艺、机器、制作、物质组合物、构件、方法及步骤的特定实施例。一般技术人员从本揭露的揭露内容将容易明白，可根据本揭露利用与本文中所描述的对应实施例执行大致上相同功能或实现相同结果的目前存在或以后开发的工艺、机器、制作、物质组合物、构件、方法或步骤。据此，随附权利要求书意欲在它们的范围内包含这些工艺、机器、制作、物质组合物、构件、方法或步骤。

[0061] 符号说明

[0062] 1 施配臂

[0063] 1a 施配臂

[0064] 1b 施配臂

[0065] 2 晶片

[0066] 2e 边缘

[0067] 3 光阻剂层

[0068] 4 晶片固持器

[0069] 9 弯曲表面

[0070] 66 喷嘴

[0071] 66' 孔隙

[0072] 66A 第一喷嘴

[0073] 66A1 第一喷嘴

[0074] 66A1' 第一喷嘴

[0075] 66A2 第二喷嘴

[0076] 66A2' 第二喷嘴

[0077] 66A3 第三喷嘴

[0078] 66B 第二喷嘴

[0079] 66B1 第四喷嘴

[0080] 66B1' 第三喷嘴

[0081] 66B2 第五喷嘴

[0082] 66B2' 第四喷嘴

[0083] 66B3 第六喷嘴

[0084] 77 可调谐机构

[0085] 1000 方法

[0086] 1000' 工艺流程

[0087] 1001 操作

[0088] 1002 操作

[0089] 1003 操作

[0090] 1004 操作

[0091] 1005 操作

[0092] 1006 操作

[0093] 1007 操作

[0094] 1008 操作

[0095] 1009 操作

[0096] C 中心

[0097] DA 第一距离

[0098] DA1' 第一距离

[0099] DA1 第一距离

[0100] DA2 第二距离

[0101] DA2' 第二距离

[0102] DA3 第三距离

[0103] DB 第二距离

[0104] DB1 第四距离

[0105] DB1' 第三距离

[0106] DB2 第五距离

[0107] DB2' 第四距离

[0108] DB3 第六距离

[0109] E1 第一端

[0110] E2 第二端

[0111] HA1 第一高度

[0112] HA1' 第一高度

[0113] HA2 第二高度

[0114] HA2' 第二高度

[0115] HA3 第三高度

[0116] HB1 第二高度/第四高度

[0117] HB1' 第三高度

[0118] HB2 第五高度

[0119] HB2' 第四高度

[0120] HB3 第六高度

[0121] P 第一假想平面

[0122] Q 第二假想平面

[0123] QA 第一侧

[0124] QB 第二侧

[0125] RA1 第一区域

[0126] RA1' 第一区域

[0127] RA2 第二区域

[0128] RA2' 第二区域

[0129] RA3 第三区域

[0130] RB1 第四区域

[0131] RB1' 第三区域

[0132] RB2 第五区域

[0133] RB2' 第四区域

[0134] RB3 第六区域

[0135] S 底表面

[0136] S' 顶表面

[0137] S” 顶表面

[0138] TL1 第一切线

[0139] TL2 第二切线

[0140] ZA1 第一区

[0141] ZA1' 第一区

[0142] ZA2 第二区

[0143] ZA2' 第二区

[0144] ZA3 第三区

[0145] ZB1 第四区

[0146] ZB1' 第三区

[0147] ZB2 第五区

[0148] ZB2' 第四区

[0149] ZB3 第六区

[0150] α 施配角

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具有低热阻的电绝缘热连接器	2020-05-11	173
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元件安装线的安装精度测定系统及安装精度测定方法	2020-05-11	494
蜂窝双重连接的建立	2020-05-11	786
基于多波束轮询的传输方法及通讯设备	2020-05-11	35
电路基板	2020-05-11	952
蜂窝通信的移动性增强	2020-05-13	172
解调参考信号的附加数据以及控制区域中的数据复用的有效信令的改进	2020-05-12	586

施配液体材料的设备以及制造半导体装置的方法

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