[發明專利]涂膠曝光顯影測量一體化裝置及涂膠曝光顯影測量方法

在審

• 申請號: 202010073058.4
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113156768A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王維斌;李龍祥;林正忠;陳明志;嚴成勉
• 申請（專利權）人: 盛合晶微半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16;G03F7/20;G03F7/26;G03F7/30
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種涂膠曝光顯影測量一體化裝置及基于該裝置的涂膠曝光顯影測量方法，所述涂膠曝光顯影測量一體化裝置包括：主腔體，包括涂膠室、曝光室、顯影室、測量室；所述涂膠室用于執行涂膠工序，所述曝光室用于執行曝光工序，所述顯影室用于執行顯影工序，所述測量室用于測量關鍵尺寸；晶圓卸載臺，用于放置加工完成的晶圓，位于所述主腔體的出口處；機械手臂，用于晶圓的夾取與傳送；控制單元，控制所述涂膠曝光顯影測量一體化裝置的運行。本實施例提供的涂膠曝光顯影測量一體化裝置及基于該裝置的涂膠曝光顯影測量方法，使曝光機能夠和涂膠機、顯影機兩種有污染氣體的設備，有效的結合在一起，提供高效的產出，節約凈化廠房空間布局，人力投入，使生產成本大幅降低。

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種涂膠曝光顯影測量一體化裝置及涂膠曝光顯影測量方法。

背景技術

目前，在半導體晶片的光刻工藝制程中，包括涂膠-曝光-顯影-CD測量等幾道工序。如CD測量不合格，則需要返回至涂膠工藝，重新進行光刻工藝。所以，在光刻制程中，一般需要多次進行涂膠、曝光、顯影的工藝操作，而每一次涂膠、曝光、顯影的工藝操作需要由涂膠機、曝光機、顯影機配合完成。

涂膠機和顯影機主要需要完成涂膠前增粘處理、涂膠、涂膠后軟烘、曝光后烘烤、顯影、顯影后硬烘等主要工藝處理過程；而曝光的制程包括對準和曝光兩個步驟，具體過程是：紫外光透過光罩板上的圖形照射到涂有光刻膠的晶片表面，受紫外光照射后光刻膠變性，光刻膠被顯影也腐蝕，經過清洗后，留下和光罩板上一致或互補的圖形，從而完成光刻的步驟。

CD(critical dimension，關鍵尺寸)測量是檢測光刻工藝是否合格的必要測試手段，目前，大都通過測量關鍵尺寸的掃描電子顯微鏡(CDSEM)對圖案的關鍵尺寸進行測量。

目前的涂膠、、曝光、顯影、測量制程，都是單片獨立機臺作業，每次操作一片晶片，生產效率低；并且單獨機臺作業占用廠房面積大；晶片轉移過程中，容易造成污染、破片等導致產品良率降低；另外，許多人操作，浪費人力。

因此，設計一臺能夠提高半導體芯片的生產效率和自動化程度的涂膠、曝光、顯影、測量為一體的多功能機臺很有必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種涂膠曝光顯影測量一體化裝置及基于該裝置的涂膠曝光顯影測量方法，用于解決現有技術中的單片式機臺作業占地面積大、良率低、效率低的不足問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種涂膠曝光顯影測量一體化裝置，至少包括：主腔體，包括涂膠室、曝光室、顯影室、測量室；所述涂膠室用于執行涂膠工序，所述曝光室用于執行曝光工序，所述顯影室用于執行顯影工序，所述測量室用于測量關鍵尺寸；

晶圓卸載臺，用于放置加工完成的晶圓，位于所述主腔體的出口處；

機械手臂，用于晶圓的夾取與傳送；

控制單元，控制所述涂膠曝光顯影測量一體化裝置的運行。

可選地，所述主腔體內的涂膠室、曝光室、顯影室以及測量室呈線性依次排布。

可選地，所述主腔體內還包括氣體緩沖室，位于所述主腔體內的各腔室之間。

可選地，所述主腔體內的涂膠室、曝光室、顯影室以及測量室呈環形按順時針或逆時針依次排布。

可選地，所述主腔體內包括氣體緩沖室，位于所述主腔體內各腔室之間。

可選地，所述氣體緩沖室包括位于所述涂膠室與所述曝光室之間的第一氣體緩沖室以及位于所述曝光室與所述顯影室之間的第二氣體緩沖室，分別用于吹掃涂膠后殘留于所述晶圓上的有害氣體與曝光后殘留于所述晶圓上的有害氣體。