[發(fā)明專利]光阻旋涂裝置以及光阻旋涂方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811110378.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110941143A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/16
• 分類號(hào): G03F7/16
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供了一種光阻旋涂方法和光阻旋涂裝置。光阻旋涂裝置包括：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；位于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置之上的晶圓托盤(pán)；以及位于晶圓托盤(pán)之上的蓋板，蓋板和晶圓托盤(pán)由旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)在內(nèi)腔體和晶圓托盤(pán)之上設(shè)置蓋板，在執(zhí)行光阻旋涂工藝期間，在旋涂光阻層成膜的主旋轉(zhuǎn)階段前后，分別關(guān)閉和開(kāi)啟蓋板，能夠有效降低主旋轉(zhuǎn)期間氣流流動(dòng)對(duì)光阻層的湍流影響，提高光阻層厚度的均勻性，提高生產(chǎn)率和降低制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝以及制造裝置，更具體地涉及一種光阻旋涂裝置以及光阻旋涂方法。

背景技術(shù)

為了在晶圓上形成各種功能層，通常需要在晶圓上形成功能層之后旋涂光阻，并通過(guò)曝光、顯影以及蝕刻的方式形成需要的功能層圖案。

然而，隨著大規(guī)模集成電路的高集成化和高速化的發(fā)展，隨晶圓尺寸的增大，對(duì)于8英寸及其以上尺寸的晶圓的加工制造過(guò)程中，在使用光阻進(jìn)行旋涂時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致旋涂的光阻層的表面出現(xiàn)凹凸不平的粗糙圖案，如圖1所示，例如現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了一種圖案化功能層的方法，包括在晶圓上旋涂光阻層，通過(guò)曝光顯影在晶圓上形成圖案化結(jié)構(gòu)。涂覆液體表面溶液的蒸發(fā)是薄膜褶皺形成的主要因素之一。如圖1所示，在溶液蒸發(fā)區(qū)域A，涂覆液體的表面張力會(huì)發(fā)生變化。例如表面張力較高的區(qū)域在成膜后會(huì)形成凸起，而表面張力較低的區(qū)域在成膜后會(huì)呈現(xiàn)凹陷，從整體上看就會(huì)呈現(xiàn)褶皺狀，如圖3所示。這種旋涂在晶圓上的光阻層表面張力不穩(wěn)定，引起光阻表面出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象，導(dǎo)致光阻表面呈現(xiàn)出凹凸不平的粗糙結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致所形成的晶圓也呈現(xiàn)出凹凸不平的粗糙結(jié)構(gòu)。

參見(jiàn)圖2，對(duì)于不同尺寸的晶圓，示出了在其處于不同轉(zhuǎn)速時(shí)，現(xiàn)有的光阻旋涂裝置的湍流現(xiàn)象對(duì)旋涂在晶圓表面的光阻層的影響。隨著晶圓尺寸變大以及晶圓轉(zhuǎn)速的提高，湍流現(xiàn)象對(duì)光阻層的影響越來(lái)越大，就會(huì)形成圖3所示的褶皺，即光阻層的表面均勻性越來(lái)越差。

上述粗糙結(jié)構(gòu)不利于后續(xù)功能層的生長(zhǎng)，降低了器件制造良率和生產(chǎn)率，由此提高了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光阻旋涂方法和光阻旋涂裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的光阻表面褶皺現(xiàn)象，提高光阻涂布的均勻性、制造良率從而降低半導(dǎo)體器件的制造成本。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種光阻旋涂裝置，包括：

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；

位于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置上方的晶圓托盤(pán)；以及

位于晶圓托盤(pán)之上的蓋板，蓋板和晶圓托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。

可選地，光阻旋涂裝置還包括位于晶圓托盤(pán)四周的內(nèi)腔體，內(nèi)腔體由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且蓋板通過(guò)內(nèi)腔體連動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選地，光阻旋涂裝置的蓋板通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。

可選地，內(nèi)腔體設(shè)置有排液口

可選地，蓋板與內(nèi)腔體上表面之間的距離介于0～5mm。

可選地，光阻旋涂裝置還包括位于所述內(nèi)腔體四周的外腔體。

可選地，蓋板的直徑介于150mm～550mm。

可選地，蓋板上設(shè)置有排氣孔。

可選地，內(nèi)腔體通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與晶圓托盤(pán)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

光阻旋涂裝置通過(guò)設(shè)置蓋板，當(dāng)蓋板關(guān)閉時(shí)，內(nèi)腔體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)蓋板連動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得晶圓在密閉的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠極大地降低晶圓上部的氣流流動(dòng)對(duì)晶圓的影響，消除湍流影響。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種光阻旋涂裝置的光阻旋涂方法，包括如下步驟：

將晶圓放置在晶圓托盤(pán)上；

將光阻旋涂在晶圓表面上；

對(duì)光阻進(jìn)行回流；