一种排气管路及半导体烘烤设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种排气管路及半导体烘烤设备。


背景技术：

2.目前，在半导体光刻工艺中，晶圆在经过涂布曝光工艺后，在曝光区与非曝光区的边界将会出现驻波效应，即在光阻的内部由于入射光和各膜层反射光之间互相产生干涉，而形成光学驻波。光线的驻波分布使得曝光区边缘光阻中光敏化合物浓度也呈驻波分布，在显影后会造成图形尺寸和分辨率出现异常。
3.因此，需在曝光后进行烘烤这一工艺步骤，目的是降低驻波效应的影响以及使化学反应更充分。晶圆在烘烤设备的加热过程中，上层中的光阻溶剂将会挥发形成光阻结晶物被半导体烘烤设备中排气管路的排气抽走，长时间工作后，排气管路中将充满光阻结晶物。具体地，一方面，当光阻结晶物达到一定程度后，光阻结晶物容易沿排气管路飘落到烘烤腔内，一旦落在晶圆表面上，即会在晶圆表面形成各类缺陷，使得晶圆良率显著降低；另一方面，如产生过多光阻结晶物可能造成排气管路堵塞，造成更大的损失。所以需要对其排气管路的光阻结晶物进行清洗维护，但频繁停机拆卸半导体烘烤设备的排气管路进行清洗不仅影响生产效率，而且由于光阻结晶物是在高温下附着在排气管路内壁所形成，一般清洗也费时费力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种排气管路及半导体烘烤设备，以解决上述半导体烘烤设备的排气管路中光阻结晶物不易清洗的问题。
5.为解决上述技术问题，基于本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种排气管路，包括：主气体管路、进液管路、出液管路以及过滤组件；所述进液管路及所述出液管路分别通过两个连接器与所述主气体管路连通，所述过滤组件设置于所述主气体管路上且位于两个所述连接器之间；所述主气体管路的进气端及出气端与对应的连接器之间均设置有第一开关阀门，所述进液管路及所述出液管路上均设置有第二开关阀门；以及，所述进液管路的进液端与一清洗溶剂供应设备连接。
6.可选的，所述第一开关阀门的开关状态均相同，所述第二开关阀门的开关状态均相同，且所述第一开关阀门与所述第二开关阀门的开关状态相反。
7.可选的，所述过滤组件包括：过滤壳体，设置于所述主气体管路上且与所述主气体管路连通；以及，过滤网，设置于所述过滤壳体内且所述过滤网的外边缘与所述过滤壳体的内壁连接固定。
8.可选的，所述过滤网的过滤精度为700～1180um。
9.可选的，所述过滤网可拆卸的设置于所述过滤壳体内。
10.可选的，所述进液管路通过对应的连接器连通于所述过滤组件与所述主气体管路
的出气端之间，所述出液管路通过对应的连接器连通于所述过滤组件与所述主气体管路的进气端之间。
11.可选的，所述进液管路通过对应的连接器连通于所述过滤组件与所述主气体管路的进气端之间，所述出液管路通过对应的连接器连通于所述过滤组件与所述主气体管路的出气端之间。
12.可选的，所述连接器均为三通接头。
13.可选的，所述清洗溶剂供应设备用于供应清洗溶剂，所述清洗溶剂为光阻稀释剂。
14.基于本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种半导体烘烤设备，包括烘烤腔、烘烤盖及如上述的排气管路，所述烘烤盖盖在所述烘烤腔上以将所述烘烤腔密闭，所述排气管路设置在所述烘烤盖上，并将所述烘烤腔与外界连通。
15.综上所述，本实用新型提供了一种排气管路及半导体烘烤设备，在正常排气时，通过过滤组件，对气体中的光阻结晶物进行过滤，并将光阻结晶物截留于过滤组件内；清洗时，清洗溶剂供应设备供应清洗溶剂，对过滤组件及主气体管路进行冲洗，将主气体管路及截留于过滤组件内的光阻结晶物溶解并冲洗排掉，以实现对排气管路高效且便捷的清洗，从而解决上述半导体烘烤设备的排气管路中光阻结晶物不易清洗的问题。
附图说明
16.本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：
17.图1是本实施例提供的排气管路的整体结构示意图。
18.附图中：
19.101-主气体管路本体；102-第一开关阀门；
20.20-过滤组件；201-过滤壳体；202-过滤网；
21.301-进液管路本体；302-第二开关阀门；
22.401-出液管路本体；
23.51-第一连接器；52-第二连接器。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
25.如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。
26.本实用新型的目的在于提供一种排气管路及半导体烘烤设备，以解决上述半导体
烘烤设备的排气管路中光阻结晶物不易清洗的问题。半导体烘烤设备包括烘烤腔、烘烤盖及排气管路，烘烤盖盖于烘烤腔上以将烘烤腔密闭，排气管路设置于烘烤盖上，并将烘烤腔与外界连通。
27.图1是本实施例提供的排气管路的整体结构示意图。
28.如图1所示，排气管路包括主气体管路、进液管路、出液管路以及过滤组件20。进液管路及出液管路通过两个连接器与主气体管路连通，过滤组件20设置于主气体管路上且位于两个连接器之间。主气体管路的进气端及出气端与对应的连接器之间均设置有第一开关阀门102，进液管路及出液管路上均设置有第二开关阀门302；进液管路的进液端与一清洗溶剂供应设备连接。
29.其中，主气体管路包括主气体管路本体101及设置于其上的两个第一开关阀门102。主气体管路本体101还包括进气端及出气端，其进气端与烘烤腔连通，将烘烤腔内的气体向外排出。烘烤腔内的气体包括晶圆表面的光阻挥发所形成的气体，在排放过程中，气体温度下降，形成光阻结晶物，长时间工作后，若不加以清理，光阻结晶物会累积变大并沿排气管路飘落到烘烤腔内形成缺陷点，甚至可能堵塞排气管路，这也是本实用新型所针对的问题。
30.进液管路包括进液管路本体301及第二开关阀门302；出液管路包括出液管路本体401及第二开关阀门302。进液管路的进液端与一清洗溶剂供应设备连接。
31.其中，清洗溶剂供应设备用于供应清洗溶剂。介于半导体工艺制程顺序，例如清洗、涂布、烘烤、冷却、光刻，半导体烘烤设备紧邻涂布设备设置，而涂布设备一般自带有清洗溶剂供应管路，其清洗溶剂为光阻稀释剂。光阻稀释剂，可用于调整光阻胶液的浓度，对光阻有极强的溶解能力，也具有极强的清洗能力。进液管路本体301的进液端和涂布设备的清洗溶剂供应管路连通，并通过第二开关阀门302控制清洗溶剂的进出，从而可以非常方便快捷的实现清洗溶剂供应设备的配置。当然，上述方式仅为优选方式，也可通过外接其他的清洗溶剂供应设备以实现清洗溶剂的供应，同时也并不限于光阻稀释剂，采用其它对光阻有清洗能力的清洗溶剂也是可以的。
32.两个连接器分别为第一连接器51和第一连接器52，均为三通接头。如图1 所示，进液管路通过第一连接器51连通于主气体管路的出气端与过滤组件20 之间，出液管路通过第一连接器52连通于主气体管路的进气端与过滤组件20 之间。
33.进一步的，为防止光阻结晶物飘落回烘烤腔及更方便清洗，采用在主气体管路本体101上设置过滤组件20以解决上述问题，过滤组件20位于第一连接器51和第二连接器52之间。
34.具体的，过滤组件20包括：过滤壳体201以及过滤网202。过滤壳体201 设置于主气体管路上且与主气体管路连通；过滤网202设置于过滤壳体201内且过滤网202的外边缘与过滤壳体201的内壁连接固定，用于过滤排气中的光阻结晶物。过滤网202的过滤精度为700～1180um。过滤壳体201和过滤网202 可为一体成型，优选方式为，过滤网202可拆卸的设置于过滤壳体201内，可便于检查过滤网202的过滤光阻结晶物累积情况及清洗溶剂的清洗效果。
35.不难理解的是，设置于过滤组件20中的过滤网202的过滤精度不能过高，否则反而加大排气管路堵塞的几率，同样过滤精度也不能过低，否则不易发挥实际效果。在考虑到刚
形成的结晶物尺寸在100-300um左右(据产线现场经验)，并结合现有过滤网的规格的实际情况，过滤网202的过滤精度在700-1180um之间，将过滤网202的目数计，即在14-24目之间。过滤精度，其实就是过滤器的过滤网的孔径，包含杂质的溶液通过过滤网时，允许通过的最大颗粒的尺寸。目数是指过滤网上每英寸的孔眼数量，它同时能用于表示能够通过过滤网的粒子的粒径，目数越高，粒径越小。目数和过滤精度可以互相转换。
36.更进一步的，第一开关阀门102的开关状态均相同，第二开关阀门302的开关状态均相同，且第一开关阀门102与第二开关阀门302的开关状态相反。
37.排气管路的工作过程及原理，例如：排气状态，2个第一开关阀门102均打开，且2个第二开关阀门302均关闭，半导体烘烤设备的烘烤腔中的气体从主气体管路的进气端进入，并经过滤组件20后，从主气体管路的出气端排出；清洗状态，2个第一开关阀门102均关闭，且2个第二开关阀门302均打开，清洗溶剂供应设备供应清洗溶剂，从进液管路的进液端进入，经过滤组件20，再从出液管路的出液端排出。过滤组件20在排气时，能将形成的大颗粒的光阻结晶物截留于过滤组件20内，同时也能防止光阻结晶物飘落回烘烤腔内；在清洗时，附着于主气体管路内壁及截留于过滤组件20内的光阻结晶物被清洗溶剂溶解并冲洗排出。
38.上述清洗过程只需关闭2个第一开关阀门102，并打开2个第二开关阀门 302，待清洗溶剂冲洗片刻即可完成排气管路的清洗，然后关闭2个第二开关阀门302，并打开所2个第一开关阀门102，即可恢复正常排气。其不仅清洁效果较好，且清洗加恢复正常排气所需时间较短，例如，不超过1分钟，可以在烘烤设备的待机的空挡时间操作完成，操作十分方便快捷。
39.在本实施例中，进液管路通过第一连接器51连通于过滤组件20与主气体管路的出气端之间，出液管路通过第二连接器52连通于过滤组件20与主气体管路的进气端之间。如此设置，是为了在清洗状态时，主气体管路中的清洗溶剂的流动方向与排气时主气体管路中的气体的流动方向相反，不仅可对所主气体管路本体101的内壁形成反向冲洗，更重要的是可对过滤网202形成反向冲洗，可到达非常良好清洗效果。
40.当然，若不采用上述反向冲洗方案，进液管路通过第一连接器52连通于过滤组件20与主气体管路的进气端之间，出液管路通过第二连接器51连通于过滤组件20与主气体管路的出气端之间，采用顺向直接冲洗也是可行的。因为清洗溶剂对光阻结晶物有极强的溶解能力，能直接溶解光阻结晶物。
41.本实施例还提供了一种半导体烘烤设备，包括烘烤腔、烘烤盖及如上述的排气管路，烘烤盖盖于烘烤腔上以将烘烤腔密闭，排气管路设置于烘烤盖上，并将烘烤腔与外界连通。
42.综上所述，本实用新型提供了一种排气管路及半导体烘烤设备，在正常排气时，通过过滤组件，对气体中的光阻结晶物进行过滤，并将光阻结晶物截留于过滤组件内；清洗时，清洗溶剂供应设备供应清洗溶剂，对过滤组件及主气体管路进行冲洗，将主气体管路及截留于过滤组件内的光阻结晶物溶解并冲洗排掉，以实现对排气管路高效且便捷的清洗，从而解决上述半导体烘烤设备的排气管路中光阻结晶物不易清洗的问题。
43.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。