[發明專利]一種改善光刻膠與晶圓粘附性的方法

在審

• 申請號: 202110048723.9
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112698553A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 馬陽陽;張東宏;李寶軍
• 申請（專利權）人: 陜西彩虹新材料有限公司
• 主分類號: G03F7/38
• 分類號: G03F7/38;G03F7/40;G03F7/30;G03F7/20;G03F7/16;H01L21/027
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

本發明提供了一種改善光刻膠與晶圓粘附性的方法，其特征在于：包括對超純水清洗后晶圓進行預烘烤，對光刻膠樣品進行水浴放置以及在涂覆光刻膠前，設定程序預先手動噴霧光刻膠對應的溶劑溶液，然后吸取一定量光刻膠對烘烤后的晶圓進行涂覆；對涂覆有光刻膠的晶圓進行曝光處理；對曝光后的晶圓進行曝光后烘烤；對曝光后烘烤的晶圓進行室溫冷卻處理；最后對晶圓進行顯影。本發明提供的改善光刻膠與晶圓粘附性的方法中，首先對晶圓進行預烘烤，使得晶圓表面能由親水變為疏水，增加光刻膠與晶圓的粘附性。

技術領域：

本發明涉及光刻工藝技術領域，尤其是涉及一種改善光刻膠與晶圓粘附性的方法。

背景技術：

在半導體制造過程中，光刻技術是集成電路的關鍵技術之一，在整個產品制造中是重要的經濟影響因子，光刻成本占據了整個制造成本的35％。光刻也是決定了集成電路按照摩爾定律發展的一個重要原因，如果沒有光刻技術的進步，集成電路就不可能從微米進入深亞微米再進入納米時代。而涂膠技術的好壞對于光刻工藝來講也有著重要的影響。傳統的光刻工藝包含涂膠、曝光、顯影三個主要加工步驟。首先將光刻膠均勻地涂布在基底表面，再通過曝光機曝光掩膜圖形，最后通過顯影，實現將掩膜圖形從掩膜板到基底上的轉移。在光刻工藝中，有些晶圓表面是親水的，不利于光刻膠的涂覆，通常就需要先對晶圓表面做增粘處理，在增粘單元(adhesion unit)中進行(若先涂覆的是抗反射涂層，因為其與襯底的親和性較好，不需要做增粘處理)，通常使用六甲基二硅烷(HMDS)對晶圓表面進行增粘處理。這樣就必須對涂膠顯影機進行改造，增加增粘腔體單元。并且如果使用旋轉涂底的方法進行增粘處理時，特別容易易造成對晶圓表面的污染或涂覆的HDMS不均勻。因此，如何在不使用六甲基二硅烷增粘劑的情況下改善光刻膠與晶圓粘附性的方法是本領域技術人員需解決的技術問題之一。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種改善光刻膠與晶圓粘附性方法，無需對晶圓表面進行增粘處理，晶圓與光刻膠之間具有良好的粘附性，無需對涂膠顯影機部件進行改造。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種改善光刻膠與晶圓粘附性的方法，實施步驟具體為：

A.對超純水清洗后晶圓進行預烘烤，并對光刻膠樣品進行水浴放置；

B.設定程序預先手動噴霧光刻膠溶劑溶液；

C.吸取一定量光刻膠樣品對烘烤后的晶圓進行涂覆；

D.對涂覆有光刻膠的晶圓進行曝光處理；

E.對曝光后的晶圓進行曝光后烘烤；

F.對曝光后烘烤的晶圓進行室溫冷卻處理；

G.最后對晶圓進行顯影。

在一個實施例中，包括對超純水清洗后晶圓進行預烘烤，對光刻膠樣品進行水浴放置以及在涂覆光刻膠前，設定程序預先手動噴霧光刻膠對應的溶劑溶液，然后吸取一定量光刻膠對烘烤后的晶圓進行涂覆；

對涂覆有光刻膠的晶圓進行曝光處理；對曝光后的晶圓進行曝光后烘烤；對曝光后烘烤的晶圓進行室溫冷卻處理；最后對晶圓進行顯影。

在一個實施例中，水浴放置是將涂覆光刻膠樣品之前在23℃的水浴鍋放置。

在一個實施例中，噴霧所用的光刻膠對應的溶劑溶液為丙二醇甲醚醋酸酯溶液。

在一個實施例中，對晶圓進行預烘烤，設置預烘烤溫度為100－120℃，烘烤時間為10min－20min。

在一個實施例中，在對晶圓進行烘烤后，在對烘烤后的晶圓涂覆光刻膠之前，須將所述晶圓冷卻至23℃。

在一個實施例中，對涂覆光刻膠后的晶圓進行曝光處理前，須使用90－110℃的溫度對晶圓進行曝光前烘烤處理，烘烤時間為2mim－3min。