光刻胶涂布方法和涂布装置与流程

[0001]
本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及光刻胶涂布方法和装置。


背景技术：

[0002]
集成电路制造领域，其中一个重要的工艺步骤是在晶圆上涂布光刻胶。参阅图1所示，现有技术中，光刻胶涂布的方法是：第一步，s01将光刻胶喷头01（nozzle）移动到晶圆02中心；第二步，s02将光刻胶03喷吐到晶圆02中心；第三步，s03然后再经旋转将光刻胶03均匀地以一定膜厚固化到晶圆02上。
[0003]
晶圆尺寸的增加意味着同样的工艺步骤能生产出更多的芯片,从而降低晶体管的成本。但是，晶圆尺寸的增大需要对设备提出更高的要求,比如在均一性(uniformity)方面。随着集成电路制造技术进步，光刻胶涂布也遇到很多困扰：随着制程进步需求光刻胶涂布均一性要求不断提高；随着晶圆尺寸的增加，需要更快的转速把光阻推到晶圆边缘，但当转速过大时，晶圆容易被甩出或应力变大而破裂。因此，晶圆尺寸变大后光刻胶在晶圆边缘涂布也会出现均一性不佳甚至无法完全覆盖（poor coating）。
[0004]
现有技术中存在的问题是由于晶圆尺寸变大，采用现有技术的旋转将光刻胶在离心力作用下（甩到）均匀地分布到晶圆上，会造成所需转速提高，晶圆承受更大的应力等情形，而且难以保证光刻胶的均匀性。


技术实现要素：

[0005]
本发明需要解决的技术问题是：光刻胶涂布中分布不均匀，由于旋转造成的晶圆应力过大，晶圆的边缘涂布不良。
[0006]
为了解决以上技术问题，本发明提供一种光刻胶涂布方法，其目的在于能够提高光刻胶在晶圆表面的膜厚均匀度，提高光刻胶的覆盖性，避免旋转造成的附加应力。并且，本发明还提供一种光刻胶涂布装置，其目的在于，能够实现本发明提供的光刻胶涂布方法，能够达到光刻胶分布均匀完整，且无附加应力。
[0007]
为了达到上述目的，本发明提供了一种光刻胶涂布方法，包含：在晶圆的上方至少二个点喷出光刻胶。
[0008]
优选地，所述的光刻胶涂布方法，在晶圆中心不同半径处设有喷出光刻胶的点。
[0009]
优选地，所述的光刻胶涂布方法，根据晶圆大小，来控制喷出光刻胶的点的位置和喷口喷出光刻胶的速度和喷涂时间，所述晶圆大小为5英寸、6英寸、8英寸、12英寸、或者大于12英寸。
[0010]
优选地，所述的光刻胶涂布方法，测量晶圆表面光刻胶的均匀性，根据测得数据调整喷出点的喷出光刻胶的速度和喷涂时间。
[0011]
为了达到上述目的，本发明还提供了一种光刻胶涂布装置，包含：喷盘，所述喷盘上设有至少二个喷口。
[0012]
优选地，所述喷盘呈圆形，以喷盘的中心为中心，在第一半径处周向均匀布置有喷
口，在第二半径处周向均匀布置有喷口。
[0013]
优选地，每个所述喷口分别连接喷涂量控制单元，所述喷涂量控制单元包含独立控制流量的马达或者独立控制开度的阀门。
[0014]
优选地，所述的光刻胶涂布装置，还包含：光刻胶膜厚测量单元，用以获得测量数据；所述喷涂量控制单元包含控制器；所述光刻膜厚测量单元电连接所述控制器，所述光刻膜厚测量单元包含高程测量器或者图像摄取处理器；所述控制器向马达或阀门发出控制信号。
[0015]
优选地，所述的光刻胶涂布装置，还包含：程式存储器，所述程式存储器中记录晶圆大小数据、控制信号数据、测量数据。
[0016]
优选地，所述光刻胶涂布装置适用于光刻工艺所用化学品，所述化学品包括g-line光刻胶、i-line光刻胶、krf光刻胶、arf光刻胶、抗反射材料、或者填充材料。
[0017]
与现有技术相比，本发明提供了一种光刻胶涂布方法，包含：在晶圆的上方至少二个点喷出光刻胶。本发明还提供了一种光刻胶涂布装置，包含：喷盘，所述喷盘上设有至少二个喷口。据此，本发明能够达到的技术效果在于，能够使得光刻胶在晶圆上的涂布均匀性提高，并且，适用于更大尺寸的晶圆，能够覆盖整个晶圆，降低光刻胶分布上晶圆边缘分布不到的不良，不需要旋转或者提高旋转速度，不会导致晶圆因离心作用产生的应力而甩出或破裂。
附图说明
[0018]
图1示出了现有技术中光刻胶涂布方法以及涂布装置的示意图。
[0019]
图2示出了本发明提供的光刻胶涂布装置中喷盘的结构示意图。
[0020]
图3示出了本发明提供的光刻胶涂布装置中喷盘上喷口分布示意图。
[0021]
图4示出了本发明提供的光刻胶涂布装置中喷盘一实施例的剖面图。
[0022]
附图标记说明。
[0023]
现有技术：01
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光刻胶喷头02
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晶圆03
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光刻胶喷；本发明：1
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喷盘2
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喷口3
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第一圆周4
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第二圆周5
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存储池6
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阀门7
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进胶处。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
[0025]
本发明提供的光刻胶涂布方法，包含：在晶圆的上方至少二个点喷出光刻胶。根据每个喷头喷出光刻胶量以及能够覆盖的面积，在晶圆上方布置设定数量的喷出光刻胶的点，就能够覆盖全部的晶圆的区域。而且，这些点均可控的布置，则能够提升光刻胶的膜厚的均匀度。
[0026]
进一步，本发明提供的光刻胶涂布方法，在晶圆中心不同半径处设有喷出光刻胶的点。据此，能够满足不同尺寸的晶圆半径的均匀的喷涂光刻胶的需求。
[0027]
进一步，本发明提供的光刻胶涂布方法，根据晶圆大小，来控制喷出光刻胶的点的位置和喷口喷出光刻胶的速度和喷涂时间，所述晶圆大小为5英寸、6英寸、8英寸、12英寸、或者大于12英寸。据此，在所适用的晶圆最大尺寸的情况下，布置最外圈的喷出光刻胶的点，而，向内为了保持均匀喷涂，设置的各个半径处的喷出光刻胶的点，均需要打开，以覆盖内部的所有区域的点。换言之，在某一半径圆周处，本发明的方法布置了适应于5英寸晶圆边缘的喷出光刻胶的点，而，该半径圆周的内部，为了保证能够覆盖区域，也布置了若干半径的喷出光刻胶的点，在5英寸晶圆需要涂布光刻胶的时候，该半径的圆周处以及内部的点都需要喷出光刻胶。而，在5英寸的基础上，适用于6英寸的晶圆在另外一个半径圆周处，布置了适应于6英寸的晶圆边缘的喷出光刻胶的点，而在5英寸对应半径圆周和6英寸对应半径圆周之间的圆环，根据能够覆盖所有区域的原则，来决定是否需要布置喷出点，布置几个半径的喷出点。以此类推，根据喷出点所喷出的光刻胶、最大适用尺寸等条件，来布置相应的喷出点。通常地，晶圆大小5英寸也指晶圆直径125mm；6英寸也指晶圆直径150mm；8英寸也指晶圆直径200mm；12英寸也指晶圆直径300mm；18英寸也指晶圆直径450mm。
[0028]
进一步，本发明提供的光刻胶涂布方法，测量晶圆表面光刻胶的均匀性，根据测得数据调整喷出点的喷出光刻胶的速度和喷涂时间。据此，当测量到晶圆表面某处光刻胶较少的时候，可以控制对应的喷出点再喷出光刻胶；直至表面各处的光刻胶都均匀的达到所需要的膜厚。
[0029]
参阅图2至4所示，本发明提供的光刻胶涂布装置其中一个实施例，包含：喷盘1，喷盘1上设有至少二个喷口2。图2中展示了有17个喷口。图3展示了有19个喷口。图4展示了剖面图上，被剖切到5个喷口。图4基本对应图3的分布的其中一个剖切结构示意图。
[0030]
参阅图2至4所示，由于晶圆是一个中心对称的形状，为了进一步提高晶圆上光刻胶分布的均一性，可以将喷口布置成中心对称性。喷盘1呈圆形，但不以此为限，其只是为了喷口分布中心点的确定。在进行光刻胶喷涂工作的时候，喷口分布中心点对准晶圆中心位置。以喷盘1的中心c为中心（其实，也是，喷口分布中心点），在第一半径处周向均匀布置有喷口，即各个喷口（共6个）的中心c1i位于第一圆周3上，且周向均匀分布；在第二半径处周向均匀布置有喷口，即各个喷口（共12个）的中心c2j位于第二圆周4上，且周向均匀分布。喷口呈中心对称形，图中所示实施例为圆形喷口。图3中所示实施例，第一半径处的其中一个喷口中心c1i与中心c的连线与其中一个喷口中心c2j与中心c的连线夹角为0，也定义为分布交错角度为0度，即图中示例点。第一半径和第二半径的相对比值、分布数量、分布交错的角度、喷口大小、喷口形状都根据光刻胶喷涂的覆盖性能进行设计。比如，图中所示实施例为第一半径处有6个喷口，第二半径处有12个喷口，那么，可以在第二半径处的相邻两个喷
line光刻胶、i-line光刻胶、krf光刻胶、arf光刻胶、抗反射材料、或者填充材料。
[0035]
同样地，前述本发明提供的光刻胶涂布方法也适用于光刻工艺所用化学品，所述化学品包括g-line光刻胶、i-line光刻胶、krf光刻胶、arf光刻胶、抗反射材料、或者填充材料。
[0036]
以上即为本发明所提供的具体的光刻胶涂布方法以及光刻胶涂布装置的具体结构组成和连接关系。据此，本发明能够达到的技术效果在于，能够使得光刻胶在晶圆上的涂布均匀性提高，并且，适用于更大尺寸的晶圆，能够覆盖整个晶圆，降低光刻胶分布上晶圆边缘分布不到的不良，不需要旋转或者提高旋转速度，不会导致晶圆因离心作用产生的应力而甩出或破裂。
[0037]
上述具体实施例和附图说明仅为例示性说明本发明的技术方案及其技术效果，而非用于限制本发明。任何熟于此项技术的本领域技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，在权利要求保护的范围内对上述实施例进行修改或变化，均属于本发明的权利保护范围。