在气体环境中执行曝光处理的基片处理系统技术方案

一种能够将曝光处理气体喷向设置在小室中的基片上的基片处理系统。小室用来在通过蒸发有机溶剂溶液获得的气体环境中执行在基片表面上形成有机薄膜的曝光处理，以便溶解和回流有机薄膜。基片处理系统包括：具有至少一个进气口和至少一个出气口的小室；将曝光处理气体由进气口导入小室的气体导入装置；和气体分配装置。气体分配装置将小室的内部空间分成曝光气体经过进气口进入的第一空间和设置基片的第二空间。气体分配装置具有多个开口，通过开口第一空间和第二空间相互连通；和气体分配装置将导入第一空间的曝光气体经过开口导入第二空间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及基片处理系统，其使用各种气体环境在用来形成半导体元件的基片上执行气体曝光过程或处理。具体地，本专利技术涉及基片处理系统，其中，在通过蒸发有机溶剂溶液获得的气体环境中对在基片表面上形成有机薄膜执行曝光处理，以便溶解和回流有机薄膜。
技术介绍
日本公开专利申请11-74261公开了一种常规半导体处理系统，其在用来形成半导体元件的基片上执行各种处理。此公开文本中公开的系统是一种通过使用有机材料制成的涂层薄膜来平坦在其上形成半导体元件的表面的装置。通过使用这种系统，就可以形成具有很高平整度和能很好抵抗因热处理引起的爆裂的平整薄膜。参考图15，现在对此公开文本中公开的处理系统进行说明。如图15所示，该处理系统包括密封室501，设置在密封室501底表面的加热板502。该处理系统还包括盖在密封室上部的盖板503，和加热器504，其围绕密封室501，以便于将密封室501中的温度保持在与加热板502一样的温度。在密封室501的上部，密封室501和盖板503之间设置一进气口505和出气口506。在日本公开专利申请11-74261描述的方法中，覆盖着聚硅氧烷涂层液体的晶片输送到密封室501中的加热板502上。在这种情况下，加热板502的温度设置为150℃。加热到150℃的二丙(撑)二醇一乙基醚作为溶剂气体从进气口505导入密封室501。在这种情况下，晶片在溶剂气体中暴露60秒。在此之后，停止导入溶剂气体。然后向室501中导入氮气，并在这种情况下保持120秒。然后晶片从室501中送出。在这个处理系统中，没有使用常规的简单加热过程，其利用加热板进行加热，并且迅速加热包含在聚硅氧烷涂覆液体覆盖膜中的溶剂，溶剂逐步蒸发。通过将与聚硅氧烷涂覆液体一样的溶剂导入密封室501来延迟覆盖膜中溶剂的蒸发，并且弄平覆盖膜的同时保持覆盖膜为液态，就可以做到这一点。因此，在这种方法中，得以延迟涂层薄膜中溶剂的蒸发，因此，覆盖膜的迅速收缩就不会产生爆裂，如同常规的简单加热过程一样，并且能够获得具有很高平整度的平整薄膜。在参考图15的上述系统中，能够在基片上形成简单的平整薄膜。但是，使用上面提及的系统来执行日本公开专利申请2000-175138描述的光刻胶图样回流处理是不可能的，公开文本是本申请的专利技术人在先提交的专利申请。这里，参考图16A-16C和图17A-17B对上面提及的光刻胶回流处理进行概略说明。图16A-16C是使用光刻胶回流处理来制造半导体元件，即，薄膜晶体管的部分处理步骤的剖面示意图。首先，如图16A所示，在透明绝缘基片511上形成栅电极512，并且栅极绝缘薄膜513覆盖在透明绝缘基片511和栅电极512上。另外，在栅极绝缘薄膜513上，沉积半导体薄膜514和铬层515。在此之后，由自旋涂覆进行覆盖膜的涂覆，曝光和显影处理。从而，如图16A所示，形成光刻胶图样516。接着，把光刻胶图样516当作掩模来使用，仅仅蚀刻铬层515，从而，如图16B所示，形成源极/漏极电极517。然后，对光刻胶图样516执行回流处理，以形成如图16C所示的光刻胶图样536。光刻胶图样536覆盖至少一个未蚀刻的区域，在这种情况下，与如图17ATFT背沟道区518相对应的区域稍后形成。将该光刻胶图样536用作掩模，就可以蚀刻半导体薄膜514，并且形成如图17A所示的半导体薄膜518，即背沟道区518。按照这种方式，当如上对光刻胶图样516进行回流处理时，半导体薄膜图样518的面积变得比正好在源极/漏极电极517下方的半导体薄膜图样518的部分宽，即在侧面宽出距离L，如图17A剖面图和图17B平面图所示。这里，该距离L称为光刻胶图样536的回流距离。按照这种方式放大的光刻胶图样536确定了光刻胶图样536下方、并通过将光刻胶图样536用作掩模来蚀刻的部分半导体薄膜514的尺寸和形状。因此，在整个基片区域中均匀地、精确地控制回流距离L是非常重要的。但是，在上面提及的日本公开专利申请11-74261中公开的方法中，使用了图15所示的结构，气体仅仅流过晶片502的表面，并且气体并非均匀地在晶片502地整个区域上流动。因此，不能够精确地把回流距离L控制到想要的数值。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种基片处理系统，在其中，当使用光刻胶图样的回流处理形成元件图样时，可以精确地控制光刻胶图样的回流距离。本专利技术的另一个目的是提供一种基片处理系统，在其中，当使用光刻胶图样的回流处理来形成元件图样时，可以精确地和可重复地控制光刻胶图样的回流距离L。本专利技术的又一个目的是提供一种基片处理系统，在其中，当使用涂层图样的回流处理来形成元件图样时，可以以很高的精度和重复性来执行涂层薄膜图样的回流处理，同时保证作为掩模的涂层薄膜的薄膜厚度。本专利技术的又一个目的是消除常规基片处理系统的不利之处。根据本专利技术的第一个方面，提供一种向设置在小室中的基片上喷射曝光处理气体的基片处理系统，基片处理系统包括具有至少一个进气口和至少一个出气口的小室；将曝光处理气体由进气口导入小室的气体导入装置；气体分配装置；其中气体分配装置将小室的内部空间分成曝光气体经过进气口进入的第一空间和设置基片的第二空间；气体分配装置具有多个开口，第一空间和第二空间通过开口相互连通；气体分配装置将导入第一空间的曝光气体经过开口导入第二空间。根据本专利技术的第二个方面，提供一种将曝光气体按照垂直方向喷射在每个平行放置在小室中的基片上的基片处理系统，基片处理系统包括具有至少一个进气口和至少一个出气口的小室；将曝光处理气体由进气口导入小室的气体导入装置；气体分配装置，每个气体分配装置对应一个基片；其中气体分配装置具有多个开口，并且通过开口将经过进气口导入的曝光处理气体喷射在基片上。最好是小室具有多个进气口，并且使用隔板将第一空间分成围绕预定数目的进气口的多个小空间。基片处理系统还包括用于每个进气口的气体流速控制机构。基片处理系统还包括一个或者多个气体扩散部件，其设置在第一空间中，并且将经过进气口导入的曝光气体扩散成小室中密度均匀的曝光处理气体。有利之处在于，气体分配装置包括弯曲的盘状部件，其向基片凸出或者凹进。有利之处在于，基片处理系统还包括设置的喷气范围确定装置，以致于喷气范围确定装置与气体分配装置重叠并且关闭气体分配装置多个开口中预定数目的开口，从而限定曝光处理气体的喷气范围。有利之处在于，气体分配装置可以围绕中心旋转。根据本专利技术的第三个方面，提供一种将曝光处理气体喷射在箱体中设置的基片上的基片处理系统，基片处理系统包括具有至少一个进气口和至少一个出气口的小室；将曝光处理气体由进气口导入小室的气体导入装置；将导入小室的曝光处理气体喷向基片的气体分配装置；其中气体分配装置可以在小室中沿着小室的上壁移动。最好是气体分配装置可以围绕中心轴转动。最好是基片处理系统还包括放置基片的台架，台架可以上下移动。最好是基片处理系统还包括放置基片的台架，台架可以围绕其中心轴旋转。有利之处在于，基片处理系统还包括控制基片温度的基片温度控制装置。有利之处在于，基片处理系统还包括控制曝光处理气体温度的气体温度控制装置。有利之处在于，基片处理系统还包括放置基片的台架，并且基片温度控制装置通过控制台架的温度来控制基片的温度。最好是小室中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基片处理系统中向基片上喷射曝光处理气体的方法，所述的基片处理系统包括：具有多个进气口和至少一个出气口的小室；经过进气口将曝光处理气体导入所述小室中的气体导入装置；和具有多个开口的气体分配装置；其中所述气 体分配装置将所述小室的内部空间分成经过进气口导入曝光处理气体的第一空间和设置基片的第二空间；所述气体分配装置具有多个开口，所述第一空间和第二空间通过所述的开口彼此连通；经过所述开口，所述气体分配装置将导入第一空间的曝光处理气 体导入所述第二空间；以及所述气体分配装置的开口的数目大于所述进气口的数目；所述方法包括将蒸发的化学溶液作为曝光处理溶液喷射到基片上的步骤。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：城户秀作，饭尾善秀，池田雅树，
申请(专利权)人：NEC液晶技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]