[發(fā)明專利]涂布裝置及其涂布方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310062544.6
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103116248A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何偉明;朱治國;朱駿;張旭升
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種涂布裝置及其涂布方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體制造工藝中，通過一系列的光刻、刻蝕、摻雜、薄膜沉積、平坦化，以及清洗等工藝在半導(dǎo)體晶圓上形成具有各種功能的集成電路。其中，用于定義刻蝕或摻雜區(qū)域的光刻工藝起著非常重要的作用。

在光刻工藝中，首先在半導(dǎo)體晶圓上涂敷形成光刻膠層；然后將所述光刻膠層進行烘烤后置于曝光設(shè)備中，通過曝光工藝對所述光刻膠層進行曝光，并將掩模板上的圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠層中；最后對經(jīng)過曝光的光刻膠層進行曝光后烘烤，并通過顯影工藝進行顯影，在光刻膠層中形成光刻圖案。

在美國專利US6410194中揭露一種光刻膠層的形成方法，所述光刻膠層的形成方法是通過計算機確定待形成的光刻膠層的各種工藝參數(shù)，并根據(jù)所述的工藝參數(shù)，通過旋涂在所述半導(dǎo)體晶圓表面形成所述光刻膠層。一般地，旋涂方法形成所述光刻膠層的步驟包括，首先將半導(dǎo)體晶圓置于旋涂設(shè)備的支撐臺上，通過真空吸附該半導(dǎo)體晶圓；然后驅(qū)動所述支撐臺旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)體進而帶動所述半導(dǎo)體晶圓旋轉(zhuǎn)；最后在半導(dǎo)體晶圓表面的中央位置噴出光刻膠，并在所述半導(dǎo)體晶圓的旋轉(zhuǎn)離心力作用下，所述光刻膠沿著所述半導(dǎo)體晶圓表面外鋪，以形成所述光刻膠層。

但是，隨著集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，所述半導(dǎo)體晶圓的尺寸不斷增加，而所述半導(dǎo)體晶圓的轉(zhuǎn)速則需要不斷下降，否則所述半導(dǎo)體晶圓容易甩出或因應(yīng)力過大而破裂；若所述半導(dǎo)體晶圓的轉(zhuǎn)速過低，則將造成角速度較低，所述光刻膠層均勻性控制的余量越來越小，容易導(dǎo)致在所述半導(dǎo)體晶圓邊緣涂布異常。另一方面，對同一種黏度的光刻膠應(yīng)用的膜厚范圍也越來越小，這意味著為了適應(yīng)不同膜厚的工藝需求，需要采用不同的光刻膠，進而大大地增加了生產(chǎn)成本。顯然地，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)涂覆形成光刻膠層的方法已不能滿足實際生產(chǎn)工藝之需。

故針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種涂布裝置及其涂布方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的涂布裝置導(dǎo)致光刻膠層均勻性控制的余量越來越小，容易導(dǎo)致在所述半導(dǎo)體晶圓邊緣涂布異常等缺陷提供一種涂布裝置。

本發(fā)明的又一目的是針對傳統(tǒng)的涂布裝置的涂布方法導(dǎo)致光刻膠層均勻性控制的余量越來越小，容易導(dǎo)致在所述半導(dǎo)體晶圓邊緣涂布異常等缺陷，提供一種涂布方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種涂布裝置，所述涂布裝置包括：橫臂，所述橫臂用于所述涂布裝置的支撐；光刻膠噴吐裝置，所述光刻膠噴吐裝置具有活動設(shè)置在所述橫臂上的活動支架，以及設(shè)置在所述活動支架之鄰近所述待涂布半導(dǎo)體晶圓一側(cè)并用于所述光刻膠噴吐的第一噴嘴；以及氣體噴吹裝置，所述氣體噴吹裝置進一步包括設(shè)置在所述待涂布半導(dǎo)體晶圓一側(cè)的第二噴嘴，并活動設(shè)置在所述橫臂上。

可選地，所述氣體噴吹裝置的第二噴嘴與所述光刻膠噴吐裝置之間的距離根據(jù)所述光刻膠的不同黏度、半導(dǎo)體晶圓的表面覆蓋程度，以及膜厚均勻度進行設(shè)置。

可選地，所述氣體噴吹裝置的第二噴嘴呈扁平狀，且所述第二噴嘴的長邊與所述橫臂的移動方向垂直。

可選地，所述氣體噴吹裝置所用氣體為N₂、潔凈空氣、惰性氣體的至少其中之一。

為實現(xiàn)本發(fā)明之又一目的，本發(fā)明提供一種涂布裝置的涂布方法，所述涂布方法包括以下步驟：

執(zhí)行步驟S1：提供待涂布光刻膠的半導(dǎo)體晶圓，并固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺上；

執(zhí)行步驟S2：移動所述光刻膠噴吐裝置，并將所述光刻膠噴吐裝置設(shè)置在所述待涂布半導(dǎo)體晶圓的中央位置處；

執(zhí)行步驟S3：所述光刻膠噴吐裝置在所述待涂布半導(dǎo)體晶圓的中央位置處噴吐光刻膠；

執(zhí)行步驟S4：旋轉(zhuǎn)所述半導(dǎo)體晶圓，并通過所述氣體噴吹裝置噴吹氣流，在離心力和氣流推力的作用下，所述光刻膠沿著所述半導(dǎo)體晶圓的表面鋪展以形成所述光刻膠層。

可選地，所述流經(jīng)第二噴嘴的氣體壓力根據(jù)所述光刻膠的不同黏度、半導(dǎo)體晶圓的表面覆蓋程度，以及膜厚均勻度進行設(shè)置。

可選地，所述氣體噴吹裝置的第二噴嘴與所述待噴涂半導(dǎo)體晶圓之間的角度范圍為0～90°。

可選地，所述角度的調(diào)節(jié)根據(jù)所述光刻膠的不同黏度、半導(dǎo)體晶圓的表面覆蓋程度，以及膜厚均勻度進行設(shè)置。

可選地，所述涂布方法適于光刻工藝中所使用的G線（G-line）、I線（I-line）、KrF、ArF光刻膠、抗反材料，以及填充材料中的其中之一。