底部抗反射涂层的涂布方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种底部抗反射涂层的涂布方法。
【背景技术】
[0002]光刻通常包括8个步骤:1)气相成底膜，即对晶圆进行清洗、脱水和晶圆表面成底膜处理，以增强晶圆和光刻胶之间的粘附性；2)涂覆光刻胶，即在晶圆上涂覆光刻胶材料；3)软烘，即在光刻胶涂到晶圆表面后用于去除光刻胶中的溶剂；4)对准和曝光，用以将掩膜板图形转移到涂胶的晶圆上；5)曝光后烘焙(PEB)，即在100度到110度的热板上进行曝光后的烘焙；6)显影，即用化学显影剂将光刻胶的可溶解区域溶解，而将图形留在晶圆表面；7)坚膜烘焙，即显影后的热烘；8)显影检查。
[0003]抗反射涂层(Bottom Anti Reflective Coating, BARC)用于光刻工艺以改善光刻胶轮廓并降低散射和反射光造成的线宽变化，通常包括底部抗反射涂层和顶部抗反射涂层。其中，底部抗反射涂层采用旋涂式有机聚合物配方，专门用于特定的光刻波长工艺，包括1-线、248nm、193nm和193nm浸没，它们先于光刻胶涂敷在晶圆上，且必须与光刻胶在性能方面兼容；顶部抗反射涂层为水溶性聚合物，用在光刻胶上方作为复合层以在曝光期间降低光反射，从而实现更佳的线宽控制，也可用作降低抗光阻侵蚀/气体挥发/缺陷的保护层。
[0004]底部抗反射涂层的质量将会影响到光刻性能、刻蚀稳定性及良率，因此对其质量的控制非常重要。通常，底部抗反射涂层涂布腔体内的湿度为45%，但是由于器材的变化，有时候腔体内的湿度可达50%甚至更高。对于一些底部抗反射涂料来说，其溶剂具有很高的蒸汽压或相对较高的亲水性，在高湿度条件下，涂布底部抗反射涂层时，底部抗反射涂层表面很容易发生聚合物相分离，导致涂布均匀性很差。
[0005]图la、图1b及图1c分别显示为在腔体内湿度分别为40%、45%及50%的情况下涂布底部抗反射涂层并经后续成像曝光后所呈现的图案，图2a、图2b及图2c分别显示为图la、图1b及图1c所呈现图案中的细节部分的扫描电镜图，可看出，当湿度增加到50%，发生底部抗反射涂层聚合物分离的现象，最终在曝光后形成线状桥缺陷(line bridge defect)。
[0006]底部抗反射涂层聚合物的结构通常包括两部分:交联部分及疏水基团，而高亲水性的BARC溶剂会吸收水汽，在高湿度环境下会导致BARC表面出现聚合物分离现象，从而影响后续光刻胶曝光图形质量，进而影响刻蚀效果。
[0007]因此，提供一种高质量的底部抗反射涂层的涂布方法实属必要。
【发明内容】
[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种底部抗反射涂层的涂布方法，用于解决现有技术中由于涂布设备腔体内湿度高导致底部抗反射涂层发生相分离的问题。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种底部抗反射涂层的涂布方法，至少包括以下步骤:
[0010]S1:提供一基板，将所述基板放置于涂布设备腔体内的旋转台上；
[0011]S2:在所述腔体内通入异丙醇蒸汽；
[0012]S3:在所述基板上形成一底部抗反射涂层。
[0013]可选地,所述异丙醇蒸汽在所述腔体内气氛中的分子含量范围是2%?5%。
[0014]可选地，所述异丙醇蒸汽在所述腔体内的分子含量范围是2.1%?3%。
[0015]可选地，在形成所述底部抗反射涂层的过程中，所述腔体内为气体动态平衡状态。
[0016]可选地，于所述步骤S2中，通过喷雾的方式在所述腔体内通入异丙醇蒸汽。
[0017]可选地，于所述步骤S2中，将异丙醇液体汽化并将汽化得到的异丙醇蒸汽通过导管直接通入所述腔体内。
[0018]可选地，于所述步骤S2中，通过通入含有异丙醇蒸汽的惰性气体的方式在所述腔体内通入异丙醇蒸汽。
[0019]可选地，于所述步骤S3中，所述底部抗反射涂层中溶解有部分所述异丙醇蒸汽。
[0020]如上所述，本发明的底部抗反射涂层的涂布方法，具有以下有益效果:通过在涂布设备腔体内通入异丙醇蒸汽，有效防止形成的底部抗反射涂层表面发生相分离。由于水为极性分子，底部抗反射涂料为非极性分子，二者不相溶，当腔体内湿度过高(超过45%)时，腔体内的水汽会导致底部抗反射涂层表面发生相分离，使后续曝光效果不理想，而在腔体内存在异丙醇蒸汽的情况下，由于异丙醇含有极性分子，与水及底部抗反射涂料均相溶，在形成底部抗反射涂层的过程中，底部抗反射涂层与部分异丙醇蒸汽分子及水汽分子很好的相溶，从而避免了底部抗反射涂层表面相分离的发生，提高后续曝光效果。
【附图说明】
[0021]图1a显示为现有技术中腔体内湿度为40%的情况下涂布底部抗反射涂层并经后续成像曝光后所呈现的图案。
[0022]图1b显示为现有技术中腔体内湿度为45%的情况下涂布底部抗反射涂层并经后续成像曝光后所呈现的图案。
[0023]图1c显示为现有技术中腔体内湿度为50%的情况下涂布底部抗反射涂层并经后续成像曝光后所呈现的图案。
[0024]图2a显示为图1a所呈现图案中的细节部分的扫描电镜图。
[0025]图2b显示为图1b所呈现图案中的细节部分的扫描电镜图。
[0026]图2c显示为图1c所呈现图案中的细节部分的扫描电镜图。
[0027]图3显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法的工艺流程图。
[0028]图4显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法中将基板放置于旋转台上的示意图。
[0029]图5显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法中在腔体内通入异丙醇蒸汽的示意图。
[0030]图6显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法中在基板上形成底部抗反射涂层的不意图。
[0031]图7a显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法中在腔体内湿度为50%、异丙醇蒸汽分子含量为1%时涂布底部抗反射涂层并经后续曝光后所呈现的图案。
[0032]图7b显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法中在腔体内湿度为50%、异丙醇蒸汽分子含量为3%时涂布底部抗反射涂层并经后续曝光后所呈现的图案。
[0033]元件标号说明
[0034]SI ?S3 步骤
[0035]I基板
[0036]2旋转台
[0037]3异丙醇蒸汽
[0038]4导管
[0039]5底部抗反射涂层
[0040]6底部抗反射涂料
[0041]7注入口
【具体实施方式】
[0042]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0043]请参阅图3至图7b。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0044]本发明提供一种底部抗反射涂层的涂布方法，请参阅图3，显示为本发明的底部抗反射涂层的涂布方法的工艺流程图，包括以下步骤