[發明專利]用于從襯底局部且可控地去除材料的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410095988.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104051240B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 黃暉閔;林志偉;陳正庭;鄭明達;劉重希
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

相關申請的交叉參考

本申請要求于2013年3月14日提交的標題為“Method and apparatus For Localized And Controlled Removal Of Material Form A Substrate”的美國臨時專利申請第61/781,710的優先權，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明一般地涉及半導體技術領域，更具體地，涉及材料去除方法和裝置。

背景技術

半導體集成電路（IC）工業經歷了快速發展。在IC發展的過程中，功能密度（即，單位芯片面積中的互連器件的數量）通常增加而幾何尺寸（即，可使用制造工藝制造的最小部件（或線））減小。這種比例縮小工藝通過增加生產效率和降低相關成本來提供優勢。然而，這也增加了處理和制造IC的復雜度，對于所期望實現的進展而言，需要IC制造過程中類似的發展。

通過制造一系列限定半導體器件部件的圖案化層來制造半導體器件。光刻技術對于提供這些部件是非常關鍵的，由此對于半導體制造來說也通常是非常關鍵的。在典型的光刻工藝中，光敏層（光刻膠）被涂覆在半導體襯底的表面上，并且通過將該層暴露給輻射圖案來在該層上設置限定半導體器件的各個部分的部件圖像。然后，從襯底剝離光敏層。目前所使用的工藝（諸如通過噴射/旋涂方法和/或批量方法來施加剝離）在一些方法中是不能勝任的。例如，隨著半導體工藝向更小關鍵尺寸的發展以及器件尺寸的減小和高縱橫比部件的復雜度增加，難以從這種高縱橫比部件剝離光敏材料的所有殘留物。作為另一實例，剝離溶液在通常的工藝過程中接觸襯底的每個部分，因此會對襯底上所設置的其他部件造成侵害或損害。因此，雖然現有的用于從襯底剝離諸如光敏材料的材料的方法在一些方面可以滿足要求，但還是期望進行改善。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種方法，包括：提供局部分配裝置；將襯底定向在所述局部分配裝置之上，所述襯底具有設置在所述襯底的頂面上的光敏材料；以及將來自所述局部分配裝置中的溶劑分配到定向的襯底的頂面上，其中，所述溶劑去除所述光敏材料。

在該方法中，所述局部分配裝置包括從容器延伸出來的導管，并且所述溶劑經由所述導管提供至所述頂面。

該方法還包括：加熱所述局部分配裝置中的溶劑。

在該方法中，分配所述溶劑還包括改變分配所述溶劑的角度。

在該方法中，分配所述溶劑包括從所述局部分配裝置的多個噴嘴分配所述溶劑。

在該方法中，分配所述溶劑還包括：將所述溶劑分配至所述襯底的第一區域；以及將所述溶劑分配至所述襯底的第二區域，并且所述溶劑不進入所述襯底的第三區域。

該方法還包括：識別具有所述光敏材料的所述襯底的多個區域；以及僅將所述溶劑分配至被識別的區域。

在該方法中，識別所述多個區域包括使用設計數據來確定具有所述材料的區域。

該方法還包括：在所述襯底上形成所述光敏材料；以及在對所述襯底定向之前，對所述材料執行光刻工藝以圖案化所述材料。

該方法還包括：在分配所述溶劑之后，將分配的溶劑收集在所述局部分配裝置的容器中；以及使收集的溶劑再循環。

根據本發明的另一方面，提供了一種方法，包括：接收描述在襯底上形成的材料的圖案的數據；限定使用可編程的局部分配裝置去除所述材料的圖案的路徑；以及根據被限定的路徑，使用所述局部分配裝置將溶劑分配到所述襯底上。

在該方法中，接收描述所述材料的圖案的數據包括接收識別具有光刻膠部件的所述襯底的區域的數據。

在該方法中，分配的溶劑從所述襯底去除所述材料的圖案。

在該方法中，限定所述路徑包括識別沿著所述襯底上的不同徑向點設置在所述襯底上的多個區域，且包括被限定的路徑中的被識別區域。

根據本發明的又一方面，提供了一種系統，包括：支撐卡盤，可用于保持半導體晶圓；局部分配裝置，設置在所述支撐卡盤下方，其中，所述局部分配裝置包括：容器，可用于保存溶劑；導管，從所述容器基本垂直地向上延伸出來；以及泵，用于從所述容器通過所述導管提供所述溶劑；其中，所述支撐卡盤將所述半導體晶圓保持為反轉位置，從而使得所述溶劑進入的所述半導體晶圓的表面朝下。

該系統還包括：噴嘴，位于所述導管的端部，其中，所述噴嘴限定分配的所述溶劑的尺寸、形狀和角度。

該系統還包括：控制器模塊，連接至所述局部分配裝置，且可用于可編程地控制所述局部分配裝置的分配位置。