[發明專利]圓筒形掩模板的涂布裝置和涂布方法

有效

• 申請號: 201310222164.4
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104216230B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 劉洋;伍強;胡華勇
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

一種圓筒形掩模板的涂布裝置和涂布方法，所述涂布裝置包括：基臺；精密位移控制平臺，位于基臺上，精密位移控制平臺在基臺上沿掃描方向直線來回移動；壓印模板，固定于精密位移控制平臺的上表面，所述壓印模板內具有凹槽；光刻膠噴頭，位于壓印模板上方，用于向凹槽內噴吐光刻膠；掩模板載物臺，用于裝載圓筒形掩模板，使圓筒形掩模板繞中心軸旋轉，并能使圓筒形掩模板的表面貼合壓印模板的上表面；其中，當在凹槽內噴吐滿光刻膠時，圓筒形掩模板的表面貼合壓印模板的上表面，精密位移控制平臺沿掃描方向移動，同時圓筒形掩模板繞中心軸旋轉，將凹槽內的光刻膠涂覆于圓筒形掩模板表面。該涂布裝置能在圓筒形掩模板表面形成厚度均勻的光刻膠層。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種圓筒形掩模板的涂布裝置和涂布方法。

背景技術

光刻作為半導體制造過程中的一道非常重要的工序，它是將掩模板上的圖形通過曝光轉移到晶圓上的工藝過程，被認為是大規模集成電路制造中的核心步驟。半導體制造中一系列復雜而耗時的光刻工藝主要是由相應的曝光機來完成。而光刻技術的發展或者說曝光機技術的進步主要是圍繞著線寬、套刻(overlay)精度和產量這三大指標展開的。

在半導體制作中，曝光過程主要包括三大步驟：更換載物臺(stage)上晶圓的步驟；對載物臺上的晶圓進行對準的步驟；將掩模板上的圖案轉移到晶圓上的步驟。上述三個步驟依次反復的在同一個載物臺上進行。

光刻作為半導體制作流程中一個關鍵的步驟，因此現實生產中如何提高曝光裝置的產量是一個很重要的課題。

近年來，為了進一步提高曝光裝置的產量，出現了各種具有雙載物臺的曝光裝置，即對一個載物臺上的晶圓進行曝光時，對另外一個載物臺上的晶圓進行對準，從而減少晶圓的等待時間，提高了曝光效率。

另外一種比較先進的曝光系統是圓筒形掩模板系統，包括：基臺；晶圓載物臺組，用于裝載晶圓，位于基臺上，所述晶圓載物臺組包括若干晶圓載物臺，若干晶圓載物臺依次在基臺上的第一位置和第二位置之間循環移動；對準檢測單元，位于基臺的第一位置上方，用于檢測位于第一位置的晶圓載物臺上的基準標記，以及該晶圓載物臺上的晶圓上的對準標記，進行晶圓的對準；掩膜板載物臺，位于基臺的第二位置上方，用于裝載圓筒形掩膜板，并使所述圓筒形掩膜板繞掩膜板載物臺的中心軸旋轉，所述圓筒形掩模板為中空的圓柱，所述圓筒形掩模板包括位于中間的圖像區域和位于圖像區域的兩邊的非圖像區域；曝光光源，位于圓筒形掩模板的中空區域，用于發射曝光光線照射圓筒形掩模板的圖像區域；光學投影單元，位于掩膜板載物臺和基臺之間，將透過圓筒形掩膜板的圖像區域的光投射到晶圓載物臺上晶圓的曝光區；其中，當晶圓載物臺從第一位置移動到第二位置，然后沿掃描方向的單方向掃描時，圓筒形掩膜板繞掩膜板載物臺的中心軸旋轉，透過圓筒形掩膜板的圖像區域光投射到晶圓載物臺上的晶圓上，對晶圓上的沿掃描方向排列的某一列曝光區進行曝光。

圓筒形掩模板的圖像區域包括不透光區域和透光區域，不透光區域和透光區域構成掩膜圖形，當曝光光源照射圓筒形掩模板的圖像區域時，透過透光區域的光照射在晶圓上的光刻膠層中，在光刻膠層中形成于掩膜圖形對應的光刻膠圖形。

圖像區域的不透光區域一般在圖像區域上形成不透光的材料層，然后對不透光的材料層進行刻蝕形成。而對不透光的材料層刻蝕時需要在不透光的材料層上形成光刻膠掩膜，但是如何在圓筒形掩模板上形成厚度均勻的光刻膠層，仍然面臨巨大的挑戰。

發明內容

本發明解決的問題是如何在圓筒形掩模板上形成厚度均勻的光刻膠層。