[发明专利]喷头清洗结构及方法

说明书

本发明公开了一种喷头清洗结构，包含有：清洗槽，所述清洗槽为一容器，能容纳清洗剂；喷头，所述喷头位于清洗槽的上方，且能上下活动，活动范围为上止点与下止点之间；在喷头上止点与下止点之间的路径上两边，还具有高压气体喷嘴，能喷射高压气体。所述的喷头在运动到下止点时，喷头浸没于清洗槽内的清洗剂中进行清洗，然后再向上往上止点运动过程中，当运动到高压气体喷嘴的喷射范围时，所述高压气体喷嘴向喷头喷射高压气体。如此反复几次，在高压气体的吹扫下，喷头上的玷污比较容易被去除干净，从而改善玷污问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种在制造工艺中改善药液喷头清洗的结构，本发明还涉及所述喷头清洗的方法。

背景技术

光刻是集成电路制造过程中的一道关键工艺，硅片上所有的图形都是光刻通过曝光显影，把光罩上的图形转移到晶圆(wafer)上。基本原理与胶片照相技术一致，先在硅片表面涂上一层均匀的光刻胶(相当于胶片照相中的胶片制作)，然后把硅片送入曝光机中曝光，硅片表面的光刻胶被光照到的地方发生光化学反应(正胶)，未被照到的地方不发生反应(相对于照相中的拍照)。曝光完成后硅片进入显影单元进行显影，去掉光化学反应区域的生成物，未发生反应的光刻胶不能被显影液去除。

I线(波长365nm)光刻机通常被用于厚光刻胶(通常在1微米～5微米)并且对最小线宽尺寸(CD)要求不高的光刻层次，如深阱层次用来阻挡高能量大剂量的离子注入；钝化层次用于阻挡较深的刻蚀工艺。厚的光刻胶在显影时候需要用大量的显影液才能反应掉发生光化学反应的光刻胶，如果显影液较少，就会造成显影不充分，该去除的地方有残留光刻胶，严重情况下图形形成不完整，导致器件功能失效。如图1是I线显影过程示意图。

目前I线的显影液喷头通常使用长条形多孔喷头(LD nozzle)，如图2所示，喷头的长度超过晶圆直径，喷头上有一排密集的小孔可以喷出显影液。喷显影液时，喷头只需要一次经过晶圆上，就能把整片晶圆表面涂满显影液。使用这样的显影喷头，喷吐速度快，均匀性好。

LD nozzle在喷吐显影液到硅片表面的过程中，由于喷吐量大，如果喷头与硅片表面的距离过大，可能导致显影液落到硅片表面产生较大的冲击力，光阻图形有可能被冲击掉。所以LD nozzle在喷吐的时候，喷头是直接埋在喷到硅片表面的液体中的，离晶圆表面非常近，如图3。这样当硅片表面不干净(如钝化层)时，晶圆表面的玷污物可能就附着在喷头上，导致喷头玷污。在对后续的晶圆喷显影液时，喷头上的玷污物就影响到显影液的喷吐状态和缺陷状态，形成现状的残留物，如图4所示。

当前的LD nozzle清洗方法是将LD nozzle直接浸泡在纯水中冲洗，如图5所示，但是这种方法对粘附在喷头表面的玷污物去除效果不佳，必须要靠设备工程师去手动清理，擦拭Nozzle才能彻底去除干净。这样严重影响了机台的利用效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种喷头清洗结构，能高效及彻底地清洗喷头。

本发明还要解决的另一技术问题在于提供利用所述清洗结构进行清洗的方法。

为解决上述问题，本发明提供一种喷头清洗结构，包含：

清洗槽，所述清洗槽为一容器，能容纳清洗剂；

喷头，所述显影液喷头位于清洗槽的上方，且能上下活动，活动范围为上止点与下止点之间；

在喷头上止点与下止点之间的路径上两边，还具有高压气体喷嘴，所述高压气体喷嘴朝向喷头的运动路径，能喷射高压气体。

进一步的改进是，所述的清洗槽内盛有清洗剂，喷头在向下运动到下止点时，喷头浸没于清洗剂中。

进一步的改进是，所述的清洗剂为纯水。

进一步的改进是，所述的喷头在向上运动到上止点之前，到达高压气体喷嘴喷射范围时，高压气体喷嘴喷射高压气体。