专利名称：一种均匀喷涂光刻胶的方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造晶圆的加工技术，具体地说是一种在晶圆上获得均勻光 刻胶喷涂的方法。
背景技术：
现有喷涂光刻胶技术中，待喷涂加工的晶圆被放置在特定的工作位置保持不动， 通过专用喷嘴按照“之”字型路线往复平面移动喷洒光刻胶形成胶斑，取得晶圆表面的光刻 胶层。随着科技进步，喷涂晶圆表面的涂覆材料品种需要增加，光刻胶层厚度均勻性指 标需要进一步提高，使得喷涂光刻胶加工晶圆的工艺方法增加，配套的系统性工艺技术参 数更加细化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种均勻喷涂光刻胶的方法，解决现有技术中存在的光刻 胶层厚度均勻性指标需要进一步提高等问题。本发明技术方案是一种均勻喷涂光刻胶的方法，在晶圆转动的同时，喷嘴沿晶圆直径方向水平移动 喷洒光刻胶。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，待喷涂加工的晶圆进行离心式旋转、喷嘴沿晶圆 直径方向水平移动喷洒光刻胶，喷洒光刻胶在晶圆上形成呈链状胶斑，胶斑轨迹为“盘式蚊 香”状；之后，已喷涂加工的晶圆进行高转速风干，高转速为100-400转/分钟。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，晶圆离心式旋转的速度为5-400转/分钟，喷嘴沿 晶圆直径方向水平移动的速度为2-40毫米/秒。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，喷嘴距离晶圆的高度为5 50毫米，喷嘴的内径 为0. 1 10毫米，光刻胶的流速为0. 01 10毫升/秒，晶圆的直径为100 300毫米，胶 斑的直径为5 40毫米，喷涂光刻胶的时间为10 300秒。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，晶圆以一个恒定速度转动时，喷嘴水平移动线性 变速；喷嘴以较低速度Vl靠近晶圆的边缘，逐渐线性加速，到达晶圆中心时速度最大V2，再 逐渐线性减速，直到喷嘴以较低速度v3离开晶圆的边缘。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，喷嘴水平移动速度v2 > v3 > vl。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，喷嘴以一个恒定水平移动速度时，晶圆转动角速 度线性变速；喷嘴在晶圆一个边缘上方时，晶圆角速度wl为最大；之后，晶圆角速度从大线 性变小，喷嘴在晶圆中心上方时，晶圆角速度《2最小；之后，晶圆角速度从小线性变大，喷 嘴在晶圆另一个边缘上方时，晶圆角速度wl为最大。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，晶圆转动角速度wl > w2。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，当转台角速度线性变化时，喷嘴水平移动的速度是线性变化；喷嘴在晶圆一个边缘上方时，晶圆角速度wl为最大，喷嘴水平移动的速度vl 最小；之后，晶圆角速度从大线性变小，喷嘴水平移动速度从小线性加大；喷嘴在晶圆中心 上方时，晶圆角速度《2最小，喷嘴水平移动的速度v2最大；之后，晶圆角速度从小线性变 大，喷嘴水平移动从大线性变小；喷嘴在晶圆另一个边缘上方时，晶圆角速度最大，喷嘴 水平移动的速度Vl最小。所述的均勻喷涂光刻胶的方法，wl > w2, v2 > vl0本发明的优点及有益效果是1、本发明将待喷涂加工的晶圆进行离心式旋转、喷嘴沿晶圆直径方向水平移动喷 洒光刻胶，晶圆离心旋转速度、喷嘴水平移动速度是按照既定工艺配方来执行的，这种方法 可有效保证各胶斑圈的接缝处的光刻胶厚度与光刻胶斑中心区内一致，满足不断提升的光 刻胶层厚度均勻性指标要求，还可提高喷胶模块的产能。2、本发明将影响喷涂光刻胶均勻性的工艺技术参数之晶圆转动角速度、喷嘴水平 移动速度，进行编程后配套实施，不仅满足工艺生产的要求，还使得喷涂光刻胶均勻性指标 提升。3、本发明通过晶圆转动与喷嘴水平移动，实现了喷涂光刻胶的两个主要动作部件 的互动，对提高晶圆喷涂光刻胶产能大大有益。
图1是本发明的动作示意图，采用“盘式蚊香”状胶斑轨迹路线喷涂光刻胶，建立 胶层。图2是本发明实施例1的动作示意图，晶圆以一个恒定速度转动时，喷嘴水平移动 线性变速。图3是本发明实施例2的动作示意图，喷嘴以一个恒定水平移动速度时，晶圆转动 角速度线性变速。图中，1喷嘴；2晶圆；3胶斑。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做详细描述。实施概述如图1所示，待喷涂加工的晶圆2被放置在转台上，喷嘴1沿晶圆直径方向水平移 动喷洒光刻胶。待喷涂加工的晶圆2进行离心式旋转、喷嘴1沿晶圆2直径方向水平移动 喷洒光刻胶，喷洒光刻胶在晶圆上形成呈链状胶斑3，胶斑3轨迹为“盘式蚊香”状。之后， 已喷涂加工的晶圆2进行高转速风干，高转速为100-400转/分钟。本发明中，晶圆2离心式旋转的速度为5-400转/分钟(优选为10-100转/分 钟)，喷嘴1沿晶圆2直径方向水平移动的速度为2-40毫米/秒(优选为2-30毫米/秒)。本发明中，喷嘴距离晶圆的高度为5 50毫米，喷嘴的内径为0. 1 10毫米，光 刻胶的流速为0. 01 10毫升/秒，晶圆的直径为100 300毫米，胶斑的直径为5 40 毫米，喷涂光刻胶的时间为10 300秒。实施例1
如图2所示，待喷涂加工的晶圆2被放置在转台上，喷嘴1沿晶圆直径方向水平移 动喷洒光刻胶。晶圆2以一个恒定速度转动时，喷嘴1水平移动线性变速。当晶圆2以一 个恒定速度w转动时，喷嘴1水平移动的速度是变化的，喷嘴1以较低速度vl (v2> vl)靠 近晶圆的边缘，逐渐线性加速，到达晶圆中心时速度最大v2，再逐渐线性减速，直到喷嘴1 以较低速度v3离开晶圆的边缘(v2>v3)。已喷涂加工的晶圆2进行高转速风干，高转速 为300转/分钟。
本实施例中，晶圆2转动速度w为50转/分钟；本实施例中，喷嘴1水平移动到晶圆2的边缘时的Vl为起点速度，然后线性加速， 到达晶圆2中心时达到最大值v2，然后线性减速，到达晶圆2另一边缘时水平移动速度降为 v2。本实施例中，vl = 3毫米/秒，v2 = 25毫米/秒，v3 = 4毫米/秒。本实施例中，喷嘴1距离晶圆2的高度为10毫米，喷嘴1的内径为5毫米，光刻胶 的流速为3毫升/秒，晶圆2的直径为300毫米，胶斑3的直径为10毫米，喷涂光刻胶的时 间为25秒。实施例2 与实施例1不同之处在于如图3所示，待喷涂加工的晶圆2被放置在转台上，喷嘴1沿晶圆直径方向水平移 动喷洒光刻胶。喷嘴1以一个恒定水平移动速度时，晶圆2转动角速度线性变速。当喷嘴 1以一个恒定速度ν沿晶圆直径方向水平通过晶圆2，喷嘴1在晶圆2的一个边缘上方时， 晶圆2角速度wl为最大；之后，晶圆2角速度从大线性变小，喷嘴1在晶圆2中心上方时， 晶圆2角速度w2最小；之后，晶圆2角速度从小线性变大，喷嘴1在晶圆2另一个边缘上方 时，晶圆2角速度wl为最大(wl > w2)。已喷涂加工的晶圆2进行高转速风干，高转速为 300转/分钟。本实施例中，喷嘴1水平移动速度为10毫米/秒；本实施例中，当喷嘴1在晶圆2的一个边缘上方时，晶圆2转动角速度为wl，在喷 嘴1水平向晶圆2中心移动过程中，晶圆2转动角速度从大线性变小时，到达晶圆2的中心 时，晶圆2转动角速度为w2 ；当喷嘴1水平向晶圆2另一边缘移动时，晶圆2转动角速度从 小线性变大，到达另一边缘上方时，晶圆2转动角速度为wl。本实施例中，wl = 30转/分钟，w2 = 10转/分钟；本实施例中，喷嘴1距离晶圆2的高度为10毫米，喷嘴1的内径为6毫米，光刻胶 的流速为4毫升/秒，晶圆2的直径为300毫米，胶斑3的直径为15毫米，喷涂光刻胶的时 间为30秒。实施例3 另外，当转台角速度线性变化时，喷嘴水平移动的速度是线性变化；喷嘴在晶圆一 个边缘上方时，晶圆角速度wl为最大，喷嘴水平移动的速度vl最小；之后，晶圆角速度从大 线性变小，喷嘴水平移动速度从小线性加大；喷嘴在晶圆中心上方时，晶圆角速度《2最小， 喷嘴水平移动的速度V2最大(wl > w2，v2 > vl)；之后，晶圆角速度从小线性变大，喷嘴水 平移动从大线性变小；喷嘴在晶圆另一个边缘上方时，晶圆角速度最大，喷嘴水平移动 的速度vl最小。已喷涂加工的晶圆进行高转速风干，高转速为350转/分钟。
本实施例中，喷嘴水平移动速度vl = 3毫米/秒，v2 = 25毫米/秒；本实施例中，晶圆角速度wl = 30转/分钟，w2 = 10转/分钟；本实施例中，喷嘴1距离晶圆2的高度为10毫米，喷嘴1的内径为6毫米，光刻胶 的流速为4毫升/秒，晶圆2的直径为300毫米，胶斑3的直径为18毫米，喷涂光刻胶的时 间为25秒。结果表明，本发明将待喷涂加工的晶圆进行离心式旋转、喷嘴沿晶圆直径方向水 平移动喷洒光刻胶的方法，可有效保证各胶斑圈的接缝处的光刻胶厚度与光刻胶斑中心区 内一致，满足不断提升的光刻胶层厚度均勻性指标要求，还可提高喷胶模块的产能。
权利要求
1.一种均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于在晶圆转动的同时，喷嘴沿晶圆直径方 向水平移动喷洒光刻胶。
2.按照权利要求1所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于待喷涂加工的晶圆进 行离心式旋转、喷嘴沿晶圆直径方向水平移动喷洒光刻胶，喷洒光刻胶在晶圆上形成呈链 状胶斑，胶斑轨迹为“盘式蚊香”状；之后，已喷涂加工的晶圆进行高转速风干，高转速为 100-400转/分钟。
3.按照权利要求2所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于晶圆离心式旋转的速 度为5-400转/分钟，喷嘴沿晶圆直径方向水平移动的速度为2-40毫米/秒。
4.按照权利要求2所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于喷嘴距离晶圆的高度 为5 50毫米，喷嘴的内径为0. 1 10毫米，光刻胶的流速为0. 01 10毫升/秒，晶圆 的直径为100 300毫米，胶斑的直径为5 40毫米，喷涂光刻胶的时间为10 300秒。
5.按照权利要求1-4之一所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于晶圆以一个恒 定速度转动时，喷嘴水平移动线性变速；喷嘴以较低速度Vl靠近晶圆的边缘，逐渐线性加 速，到达晶圆中心时速度最大v2，再逐渐线性减速，直到喷嘴以较低速度v3离开晶圆的边 缘。
6.按照权利要求5所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于喷嘴水平移动速度v2 > v3 > vlo
7.按照权利要求1-4之一所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于喷嘴以一个恒 定水平移动速度时，晶圆转动角速度线性变速；喷嘴在晶圆一个边缘上方时，晶圆角速度 wl为最大；之后，晶圆角速度从大线性变小，喷嘴在晶圆中心上方时，晶圆角速度w2最小； 之后，晶圆角速度从小线性变大，喷嘴在晶圆另一个边缘上方时，晶圆角速度为最大。
8.按照权利要求7所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于晶圆转动角速度wl>w2。
9.按照权利要求1-4之一所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于当转台角速度 线性变化时，喷嘴水平移动的速度是线性变化；喷嘴在晶圆一个边缘上方时，晶圆角速度 wl为最大，喷嘴水平移动的速度vl最小；之后，晶圆角速度从大线性变小，喷嘴水平移动速 度从小线性加大；喷嘴在晶圆中心上方时，晶圆角速度w2最小，喷嘴水平移动的速度v2最 大；之后，晶圆角速度从小线性变大，喷嘴水平移动从大线性变小；喷嘴在晶圆另一个边缘 上方时，晶圆角速度最大，喷嘴水平移动的速度vl最小。
10.按照权利要求9所述的均勻喷涂光刻胶的方法，其特征在于wl> w2, v2 > vl。
全文摘要
本发明涉及集成电路制造晶圆的加工技术，具体地说是一种在晶圆上获得均匀光刻胶喷涂的方法，解决现有技术中存在的光刻胶层厚度均匀性指标需要进一步提高等问题。将待喷涂加工的晶圆进行离心式旋转、喷嘴沿晶圆直径方向水平移动喷洒光刻胶，喷洒光刻胶在晶圆上形成呈链状胶斑，胶斑轨迹为“盘式蚊香”状。晶圆离心旋转速度、喷嘴水平移动速度是按照既定工艺配方来执行的，这种方法可有效保证各胶斑圈的接缝处的光刻胶厚度与光刻胶斑中心区内一致，满足不断提升的光刻胶层厚度均匀性指标要求，还可提高喷胶模块的产能。
文档编号H01L21/027GK102043340SQ201010524828
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者王阳, 胡延兵, 郑春海 申请人:沈阳芯源微电子设备有限公司