一种晶圆片光刻方法与流程

本发明属于半导体技术领域，具体的说是一种晶圆片光刻方法。

背景技术

光刻工艺总共包括晶片匀胶即涂覆胶层、前烘、曝光、显影、坚膜、腐蚀、去胶等步骤，其中，匀胶是为了使分布于晶片上的光刻胶分布均匀并能达到一定厚度，以便曝光时晶片表面的光刻胶都能得到适当的感光；其中在匀胶时通常都是采用电机带动吸附在真空吸盘上的晶片旋转，从而在离心力的作用下使胶均匀分布在晶圆片上，胶膜涂敷厚度可根据电机旋转轴的速度来进行控制。但是由于工作台在安装时可能不是处于水平状态，如此真空吸盘便不是水平状态，所以在电机旋转时，吸盘产生的离心力便不在水平面方向上，从而会使涂覆胶分布的不均匀，导致晶片上的胶层的厚度不一，从而大大影响后续的光刻工艺。

现有技术中也出现了一些匀胶装置的技术方案，如申请号为201721240564.8的一项中国专利公开了一种晶圆片光刻方法，包括工作台、固定连接在工作台上的电机，以及水平设于电机主轴上的真空吸盘，还包括一个l形的支撑板；所述工作台的正面设有一根水平尺；所述工作台的左侧面通过铰接轴转动连接在支撑板的竖直板部内侧面上；所述支撑板的竖直板部的内侧面上还设有两根水平设置的导轨和一根位于两根导轨之间，且水平设置的螺纹杆，其中所述螺纹杆的一端通过轴承转动连接在支撑板的竖直板部内侧面上。该技术方案虽然能够对吸盘进行调水平，但是该技术方案只能够对吸盘进行单角度调水平，且调节是通过手动和肉眼结合的方式来实现，从而造成吸盘水平度不高；使得该发明受到了限制。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种晶圆片光刻方法，本发明主要用于晶圆光刻工艺中，能够对吸盘的水平度进行自动调节；能够避免吸盘发生晃动；该方法采用的涂胶装置中，通过调节模块和液位控制器配合来使吸盘水平，提高了晶圆涂胶的均匀性；通过卡紧单元对调节模块中的气压杆进行锁死，用于使吸盘不发生晃动，来提高晶圆涂胶的均匀性；提高了晶圆的涂胶效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提出了一种晶圆片光刻方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：对晶圆进行清洗、脱水烘焙；

步骤二：将步骤一中的晶圆放入涂胶装置中，进行旋转涂胶；

步骤三：对步骤二中的晶圆进行软烘，去除光刻胶中的溶剂；

步骤四：对步骤三中晶圆边界的光刻胶进行去除；

步骤五：对步骤四中的晶圆进行曝光处理；

其中，该方法采用的涂胶装置包括吸盘，安装座、转动盘、一号电机，转动盘位于安装座中，一号电机用于带动转动盘转动；还包括储液槽、液位传感器、调节模块和控制器，所述储液槽为圆环形，且储液槽固定安装在吸盘的侧表面顶；所述液位传感器通过与储液槽配合用于检测吸盘的倾斜度；所述调节模块用于对吸盘进行水平调节，且调节模块通过固定杆固定安装在转动盘顶；液位传感器通过对储液槽中的液位进行检测，来判断吸盘是否处于水平位置；当吸盘处于倾斜时，控制器通过与调节模块和液位传感器配合来将吸盘调节至水平位置。

所述调节模块包括气压杆、供气盒、遮挡板和供气单元；所述供气盒通过气压杆与吸盘铰接，供气盒包括一号板、侧板和二号板，所述一号板通过侧板固定安装在二号板的顶表面；所述一号板中设有一号腔室，且一号板的顶表面设有贯穿一号板的一号孔；所述一号腔室中设有遮挡板，遮挡板与电机的转轴固定连接，遮挡板用于对一号孔进行堵塞；所述供气单元位于供气盒中，供气单元通过与一号孔配合用于控制气压杆的长度。遮挡板对一号孔进行遮挡时，气压杆被固定；当遮挡板与一号孔脱离时，供气单元通过与一号孔配合来对气压杆充气，从而调节吸盘的水平度。

优选的，所述供气单元包括旋转盘、球形挡块和球形供气块；所述旋转盘与电机的转轴固定连接，旋转盘的底表面设有电磁铁，旋转盘的顶表面设有三个一号槽，三个一号槽呈圆周阵列的方式均匀分布；所述球形挡块通过活动杆安装活动安装在一号槽中，所述活动杆的外层套有弹簧，且活动杆的底端设有磁铁，磁铁用于配合电磁铁使用；所述球形供气块和球形挡块的安装方式一致；所述球形挡块的数量为两个，球形供气块的数量为一个。电机通过带动旋转盘旋转，来使球形挡块和球形供气块位于对应一号孔的正下方，此时，旋转盘底表面的电磁铁断电，活动杆在弹簧的作用下来推动球形挡块对一号孔进行堵紧；此时球形供气块的运动形式与球形挡块的运动形式相同；抽吸泵通过球形供气块向一号孔中通入气体来使对应的气压杆拉伸，从而调节吸盘的水平度。

优选的，气压杆的数量为九个，所述一号孔、遮挡板与气压杆的数量一致；所述气压杆中设有卡紧单元，卡紧单元用于提高气压杆的刚度。每个气压杆的正上方均设有一个液位传感器，液位传感器将储液槽中相应的液位高度传递给控制器，控制器通过改变调节单元中气压杆的长度来对吸盘的水平度进行调节；其中，气压杆具有一定的气压减震效果，从而造成吸盘易发生晃动，对晶圆的涂胶造成了影响，因此需要将气压杆设置成刚性可调；此时，卡紧单元通过对气压杆进行锁死，来提高吸盘的水平度。

优选的，所述卡紧单元包括上卷盘、下卷盘、一号转动杆、二号转动杆、拉紧部件和减速电机；所述上卷盘通过一号转动杆转动安装在气压杆的气缸中，下卷盘通过二号转动杆与减速电机的转轴固定连接，减速电机固定安装在气缸的外壁上；所述拉紧部件通过与上卷盘、下卷盘配合来对气压杆进行卡紧；所述拉紧部件采用刚性材料，且拉紧部件自身具有柔韧性。当气压杆的进气孔与大气连通时，减速电机通过拉紧部件调节气压杆的长度；减速电机上安装有自锁装置，自锁装置用于对拉紧部件进行锁死，提高了气压杆的刚性，从而使吸盘不会发生晃动。

优选的，所述拉紧部件为钢带；所述钢带的一端固定在气压杆中活塞板的顶表面；钢带的另一端依次通过上卷盘、活塞板、下卷盘固定安装在活塞板的底表面；所述活塞板中设有开口、其用于使钢带相对于活塞板在竖直方向上运动；所述活塞板的开口中设有密封橡胶。所述上卷盘、下卷盘和钢带配合用于对活塞板进行固定，从而使活塞板被固定，实现了气压杆的刚度可调。

本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种晶圆片光刻方法，该方法采用的涂胶装置，包括储液槽、液位传感器、调节模块和控制器，所述储液槽通过与液位传感器配合来检测吸盘是否水平；液位传感器将数据传递给控制器，控制器通过调节模块来使吸盘处于水平位置，从而提高晶圆的涂胶均匀度。

2.本发明所述的一种晶圆片光刻方法，该方法采用的涂胶装置中，所述调节模块包括气压杆、供气盒、遮挡板和供气单元；所述供气单元通过与供气盒配合来对气压杆进行通气；所述遮挡板通过与供气盒配合来对气压杆实现密闭；所述供气单元包括旋转盘、球形挡块和球形供气块；所述球形挡块通过与球形供气块配合来使对应的三个气压杆伸缩，从而控制吸盘的水平度；同时气压杆的数量为九个，九个气压杆通过与旋转盘、球形挡块和球形供气块配合实现了对吸盘的多角度调节，提高了吸盘的调节效率和调节精度。

3.本发明所述的一种晶圆片光刻方法，该方法采用的涂胶装置中，所述气压杆中设有卡紧单元，所述卡紧单元包括上卷盘、下卷盘、一号转动杆、二号转动杆、拉紧部件和减速电机；所述上卷盘、下卷盘通过和拉紧部件配合来对活塞板进行限位，减速电机用于带动下卷盘转动，减速电机上设有自锁装置，用于对下卷盘进行锁死，从而提高气压杆的刚度，避免吸盘在气压杆上活动，从而提高了晶圆涂胶的均匀性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明中涂胶装置的主视图；

图3是图2中a-a剖视图图；

图4是图2中b-b剖视图；

图5是涂胶装置中气压杆的结构示意图；

图6是图5中c-c；

图7是图2中d的局部放大图；

图中：吸盘1，安装座11、转动盘12、储液槽13、液位传感器14、调节模块2、气压杆3、供气盒4、遮挡板5、供气单元6、一号板41、二号板42、一号腔室43、一号孔44、旋转盘61、球形挡块62、球形供气块63、电磁铁64、活动杆65、卡紧单元31、上卷盘32、下卷盘33、拉紧部件34、减速电机35、钢带36、活塞板37。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，本发明所述的一种晶圆片光刻方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：对晶圆进行清洗、脱水烘焙；

步骤二：将步骤一中的晶圆放入涂胶装置中，进行旋转涂胶；

步骤三：对步骤二中的晶圆进行软烘，去除光刻胶中的溶剂；

步骤四：对步骤三中晶圆边界的光刻胶进行去除；

步骤五：对步骤四中的晶圆进行曝光处理；

其中，该方法采用的涂胶装置包括吸盘1，安装座11、转动盘12、一号电机，转动盘12位于安装座11中，一号电机用于带动转动盘12转动；还包括储液槽13、液位传感器14、调节模块2和控制器，所述储液槽13为圆环形，且储液槽13固定安装在吸盘1的侧表面；所述液位传感器14通过与储液槽13配合用于检测吸盘1的倾斜度；所述调节模块2用于对吸盘1进行水平调节，且调节模块2通过固定杆固定安装在转动盘12顶表面；液位传感器14通过对储液槽13中的液位进行检测，来判断吸盘1是否处于水平位置；当吸盘1处于倾斜时，控制器通过与调节模块2和液位传感器14配合来将吸盘1调节至水平位置。

所述调节模块2包括气压杆3、供气盒4、遮挡板5和供气单元6；所述供气盒4通过气压杆3与吸盘1铰接，供气盒4包括一号板41、侧板和二号板42，所述一号板41通过侧板固定安装在二号板42的顶表面；所述一号板41中设有一号腔室43，且一号板41的顶表面设有贯穿一号板41的一号孔44；所述一号腔室43中设有遮挡板5，遮挡板5与电机的转轴固定连接，遮挡板5用于对一号孔44进行堵塞；所述供气单元6位于供气盒4中，供气单元6通过与一号孔44配合用于控制气压杆3的长度。遮挡板5对一号孔44进行遮挡时，气压杆3被固定；当遮挡板5与一号孔44脱离时，供气单元6通过与一号孔44配合来对气压杆3充气，从而调节吸盘1的水平度。

作为本发明的一种实施方式，所述供气单元6包括旋转盘61、球形挡块62和球形供气块63；所述旋转盘61与电机的转轴固定连接，旋转盘61的底表面设有电磁铁64，旋转盘61的顶表面设有三个一号槽，三个一号槽呈圆周阵列的方式均匀分布；所述球形挡块62通过活动杆65安装活动安装在一号槽中，所述活动杆65的外层套有弹簧，且活动杆65的底端设有磁铁，磁铁用于配合电磁铁64使用；所述球形供气块63和球形挡块62的安装方式一致；所述球形挡块62的数量为两个，球形供气块63的数量为一个。电机通过带动旋转盘61旋转，来使球形挡块62和球形供气块63位于对应一号孔44的正下方，此时，旋转盘61底表面的电磁铁64断电，活动杆65在弹簧的作用下来推动球形挡块62对一号孔44进行堵紧；此时球形供气块63的运动形式与球形挡块62的运动形式相同；抽吸泵通过球形供气块63向一号孔44中通入气体来使对应的气压杆3拉伸，从而调节吸盘1的水平度。

作为本发明的一种实施方式，气压杆3的数量为九个，所述一号孔44、遮挡板5与气压杆3的数量一致；所述气压杆3中设有卡紧单元31，卡紧单元31用于提高气压杆3的刚度。每个气压杆3的正上方均设有一个液位传感器14，液位传感器14将储液槽13中相应的液位高度传递给控制器，控制器通过改变调节单元中气压杆3的长度来对吸盘1的水平度进行调节；其中，气压杆3具有一定的气压减震效果，从而造成吸盘1易发生晃动，对晶圆的涂胶造成了影响，因此需要将气压杆3设置成刚性可调；此时，卡紧单元31通过对气压杆3进行锁死，来提高吸盘1的水平度。

作为本发明的一种实施方式，所述卡紧单元31包括上卷盘32、下卷盘33、一号转动杆、二号转动杆、拉紧部件34和减速电机35；所述上卷盘32通过一号转动杆转动安装在气压杆3的气缸中，下卷盘33通过二号转动杆与减速电机35的转轴固定连接，减速电机35固定安装在气缸的外壁上；所述拉紧部件34通过与上卷盘32、下卷盘33配合来对气压杆3进行卡紧；所述拉紧部件34采用刚性材料，且拉紧部件34自身具有柔韧性。当气压杆3的进气孔与大气连通时，减速电机35通过拉紧部件34调节气压杆3的长度；减速电机35上安装有自锁装置，自锁装置用于对拉紧部件34进行锁死，提高了气压杆3的刚性，从而使吸盘1不会发生晃动。

作为本发明的一种实施方式，所述拉紧部件34为钢带36；所述钢带36的一端固定在气压杆3中活塞板37的顶表面；钢带36的另一端依次通过上卷盘32、活塞板37、下卷盘33固定安装在活塞板37的底表面；所述活塞板37中设有开口、其用于使钢带36相对于活塞板37在竖直方向上运动；所述活塞板37的开口中设有密封橡胶。所述上卷盘32、下卷盘33和钢带36配合用于对活塞板37进行固定，从而使活塞板37被固定，实现了气压杆3的刚度可调。

使用时，当吸盘1发生倾斜时，吸盘1外侧的储液槽13中的各处的液位高度会发生变化，液位传感器14将数据传递给控制器，控制器通过电机来带动旋转盘61转动来使球形挡块62和球形供气块63位于对应一号孔44的正下方，旋转盘61底表面设置的电磁铁64断电，此时，球形挡块62将对应的一号孔44进行堵塞，球形供气块63向对应的一号孔44输送气体；控制器通过电机带动遮挡板5转动，此时一号孔44被打开；气体通过一号孔44流入到气压杆3中，此时，气压杆3的活塞板37向上运动来使吸盘1处于水平位置；然后减速电机35上设置的锁死装置通过与钢带36配合对气压杆3的活塞板37进行锁死；然后控制器通过电机带动遮挡板5转动，此时一号孔44被关闭；最后一号电机通过转动盘12带动吸盘1转动，便可对吸盘1上设置的晶圆进行涂胶。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。