[发明专利]高纯度分配单元

说明书

本发明提供了一种高纯度分配单元。本文的技术包括一种基于囊状部的分配系统，该分配系统使用了构造成选择性地扩张及收缩以帮助进行分配动作的长形囊状部。该分配系统对通常伴随着用于微型品制造的流体过滤而出现的过滤器滞后进行补偿。该分配系统还提供了一种高纯度和高精度的分配单元。模块化液压单元容置长形囊状部以及与囊状部的外表面接触的液压流体。当加压的过程流体位于长形囊状部中时，液压控制可以选择性地使囊状部上的压力减小以引起扩张并且随后选择性地使液压压力增大，以帮助进行分配动作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月11日提交的、名称为“High-Purity Dispense Unit(高纯度分配单元)”的美国临时专利申请No.62/373,724的权益，该项申请的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开涉及半导体制造，并且特别地涉及膜分配/涂布及显影过程和系统。

背景技术

使用涂布/显影工具的各种精密加工过程指定将不同化学品分配到基板(晶片)上以用于特定的设计。例如，可以将各种抗蚀剂(光刻胶)涂层分配到基板表面上。抗蚀剂涂层可以按对光化辐射的反应类型(正性/负性)变化，以及也可以按用于图案化(前道工序，金属化等)的不同阶段的组成来变化。另外，可以对各种显影剂和溶剂进行选择以将其分配到晶片上。然而，能够将各种化学品分配到晶片上会面临一个挑战，即，避免所分配的化学品中的缺陷。化学品中任何小的杂质或凝结均可能在晶片上形成缺陷。随着半导体结构的尺寸继续减小，避免和预防来自所分配的化学品的缺陷变得越来越重要。

发明内容

避免由分配到基板上的液体造成的缺陷的一个方案是购买用在涂布/显影工具中的预过滤化学品。然而，这样的预过滤化学品可能是非常昂贵的，并且尽管经过预过滤但仍可能在运输或使用期间在化学品中形成缺陷。避免缺陷的另一方案是在半导体制造工具(例如，涂布/显影“跟踪工具”)中、在化学品即将分配在基板上之前对化学品进行过滤。在即将分配之前进行过滤(使用时过滤)的一个并发问题是流动速率的减小。例如，为了对已被充分过滤以满足纯度要求的流体进行输送，需要相对精细的过滤器。使用这样的精细过滤器的挑战在于，在流体化学品被推动通过这些相对精细的过滤器时，这些过滤器减小了给定化学品的流体流动的速率。许多半导体制造过程要求以遵循指定参数的特定流动速率(或者，流动速率范围)来分配指定化学品。流动速率高于或低于这样的给定的指定流动速率可能引起基板上的缺陷、覆盖不足和/或过度覆盖。换句话说，难以将流体足够快地推动通过越来越精细的过滤器以满足分配流动要求。

本文公开的技术提供了一种流体输送系统，其补偿相对较慢的流体过滤速率并且同时用数字分配控制来提供特定的分配流动速率。换句话说，本文中的系统可以以比过滤速率快的分配速率而且以高的纯度来将经过滤的液体分配到基板上。

该系统可以包括用于流体输送的装置。液压流体壳体限定具有长形囊状部的室，该长形囊状部定位在室中。长形囊状部从室入口开口延伸至室出口开口。室提供了囊状部扩张约束部，该囊状部扩张约束部允许长形囊状部扩张至预定容积并且防止长形囊状部扩张超过该预定容积。长形囊状部在室入口开口与室出口开口之间限定呈线性的流体流动路径。长形囊状部构造成在室内横向地扩张及横向地收缩，使得当长形囊状部容纳过程流体时，长形囊状部内的过程流体的体积能够增大及减小。室构造成容纳与长形囊状部的外表面接触的液压流体。液压流体壳体包括与容纳长形囊状部的室流体连通的移位室。移位室包括移位构件，该移位构件能够插入移位室中以及能够从移位室缩回。该系统包括控制器，该控制器配置成启动容积控制系统，该容积控制系统选择性地通过使移位构件的一部分从移位室缩回而使长形囊状部上的液压流体压力减小，由此引起长形囊状部的扩张。控制器配置成启动容积控制系统，该容积控制系统选择性地通过将移位构件的一部分插入移位室中而使长形囊状部上的液压流体压力增大，由此引起长形囊状部的收缩。