CN104779178A - 底部防反射层形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种底部防反射层(BARC)形成方法，向晶圆中心滴BARC后仅旋转晶圆3～8秒，此过程时间较短BARC还未固化，随后向晶圆边缘滴洗边液，并旋转晶圆13～18秒，使BARC厚度均匀，同时由于洗边时BARC还未固化，可有效的去除晶圆边缘的BARC，以在晶圆表面形成厚度均匀的BARC。

Description

底部防反射层形成方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种底部防反射层(BARC)形成方法。
背景技术
通常，在半导体器件的制造过程中，会在半导体器件的导电层或者介质层上形成一种光刻胶图案，然后利用光刻胶作为掩模，没有覆盖光刻胶图案的部分导电层或者介质层没有被保护，会在蚀刻工艺中被去处，或者在离子注入工艺中被注入等。随着半导体器件的集成度提高，半导体器件的线宽要求越来越小，关健尺寸的控制也越来越重要，当然对刻蚀工艺的要求也越来越高。为了满足光刻的要求，除了在光刻机设备方面的不断升级换代以外，还使用其它技术来提高光刻的质量和精度，比如使用防反射层(ARC)。防反射层的作用是：防止光线通过光刻胶后在晶圆界面发生反射，因为返回光刻胶的反射光线会与入射光发生干涉，导致光刻胶不能均匀曝光。ARC的发展经过了顶部防反射层(TARC)和底部防反射层(BARC)两个阶段。
目前主要使用的是有机的底部防反射层，其具有成本低、折射率重复性好、平面性好的优点，同时由于是有机物质，可以返工。有机底部防反射层的折射率要与光刻胶匹配，这样可以消除入射光在光刻胶-有机底部防反射层界面的反射；此外，有机底部防反射层还可以吸收光线，所以光线在通过有机底部防反射层时就已经被吸收了，而不会到达下一个界面发生反射。
涂覆BARC之后，通常需要利用EBR(Edge Bead Removal，去除边圈)方法去除晶圆边缘特定宽度BARC，这是因为在旋涂BARC后，BARC在离心力的作用下流到晶圆的边缘或者背面，干燥后，这些BARC容易剥落并产生颗粒，从而在后续的工艺过程中成为缺陷或故障的来源，EBR方法是在光刻胶旋转涂胶器上装配一个洗边液喷嘴，从所述洗边液喷嘴内喷出少量可以去除BARC的溶剂到晶圆的边缘及背面，利用所喷的溶剂和BARC相似相容的特性将BARC去除。然而，在实际生产中发现，EBR后晶圆10边缘的BARC总是比其它位置的BARC20厚度大，如图1中虚线圈所示，导致后续刻蚀时留下残留物（residue），进而产生皱起缺陷（peeling defect）。
发明内容
本发明的目的在于提供一种底部防反射层形成方法，以解决晶圆边缘的BARC比其它位置的BARC厚度大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种底部防反射层形成方法，包括：
S1：向晶圆中心滴底部防反射层（BARC）；
S2：旋转所述晶圆3～8秒；以及
S3：向所述晶圆边缘滴洗边液，同时旋转晶圆13～18秒。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S1中，所述晶圆静止。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S1中，所述晶圆旋转速度为100～500转/分钟。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S1中，滴液量是2～4ml。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S1中，向所述晶圆中心滴底部防反射层。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S2中，所述晶圆旋转速度为1000～3000转/分钟。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S3中，所述晶圆旋转速度为1000～2000转/分钟。
进一步的，在所述底部防反射层形成方法的步骤S3中，洗边液流量为30～70ml/min。
与现有技术相比，本发明向晶圆中心滴BARC后仅旋转晶圆3～8秒，此过程时间较短BARC还未固化，随后向晶圆边缘滴洗边液，并旋转晶圆13～18秒，使BARC厚度均匀，同时由于洗边时BARC还未固化，可有效的去除晶圆边缘的BARC，以在晶圆表面形成厚度均匀的BARC。
附图说明
图1是现有技术形成的BARC的示意图；
图2是本发明一实施例的底部防反射层形成方法的流程示意图；
图3A～图3D是本发明一实施例的底部防反射层形成方法过程中的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
在背景技术中已经提及，现有技术中涂覆BARC并进行EBR工艺之后晶圆边缘的BARC往往比其它位置的BARC厚度大，导致后续刻蚀时留下残留物。经发明人研究发现，这是由于现有技术中向晶圆中心滴BARC后，会旋转晶圆较长时间如25秒以使BARC铺满整个晶圆表面，此过程中BARC基本固化，随后向晶圆边缘1mm左右位置滴洗边液，再旋转晶圆10秒以去除晶圆侧壁的BARC。然而由于洗边液强大的冲击力将已经基本固化的BARC冲击到晶圆边缘位置，导致晶圆边缘的BARC比其它位置的BARC厚度大，即便是滴洗边液也不能取得良好的效果。为此，本发明提供一种底部防反射层形成方法，向晶圆中心滴BARC后仅旋转晶圆3～8秒，此过程时间较短BARC还未固化，随后向晶圆边缘滴洗边液，并旋转晶圆13～18秒，使BARC厚度均匀，同时由于洗边时BARC还未固化，可有效的去除晶圆边缘的BARC，以在晶圆表面形成厚度均匀的BARC。
以下结合图2和图3A～3D和具体实施例对本发明的底部防反射层形成方法作进一步详细说明。
如图3A所示，首先执行步骤S1，BARC喷嘴1移动至晶圆100中心位置向晶圆100中心滴BARC。此步骤中，晶圆100可以静止，也可以低速旋转例如100～500转/分钟，总的滴液量例如是2～4ml，优选为3ml。所述晶圆100可以是各种尺寸的晶圆，如6英寸、8英寸或12英寸。所述晶圆100上可以形成有各种膜层或者有源或者无源器件，本申请中，为了简化附图，仅示出空白面板。
如图3B所示，接着执行步骤S2，旋转晶圆3～8秒，优选是5秒，以使BARC200铺满整个晶圆表面。此步骤中，晶圆100的旋转速度例如1000～3000转/分钟，优选是2000～2500转/分钟。
如图3C和图3D所示，接着执行步骤S3，即执行去除边圈（Edge BeadRemoval，EBR)工艺，在光刻胶旋转涂胶器上装配一个洗边液喷嘴2，向晶圆100边缘滴洗边液，利用离心力使洗边液流到晶圆100的边缘及背面，利用所喷的洗边液和BARC相似相容的特性将BARC去除，并依靠旋转使BARC厚度均匀。此步骤中，旋转晶圆13～18秒，优选是15秒。晶圆100的旋转速度例如1000～2000转/分钟，优选是1500转/分钟。所述洗边液的型号例如是OK73，滴液流量例如是30～70ml/min，优选是50～60ml/min。本实施例中，洗边液喷嘴2移动至距所述晶圆100边缘1～1.5mm的位置滴洗边液。
随后，即可进行常规的工艺，如旋涂光刻胶（PR）、对光刻胶进行EBR及烘焙、对光刻胶进行曝光及显影等工艺。
与现有技术相比，本发明缩短了步骤S2的时间，在晶圆上的BARC还未完全固化时就开始洗边，即使由于洗边液的冲击力使晶圆边缘的BARC厚度较大，但是洗边液还未完全固化较易去除，同时增加步骤S3的时间一方面可有效洗边，并可保证晶圆上的BARC能够均匀涂覆在晶圆表面。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种底部防反射层形成方法，其特征在于，包括：
S1：向晶圆表面滴底部防反射层；
S2：旋转所述晶圆3～8秒；
S3：向所述晶圆边缘滴洗边液，同时旋转所述晶圆13～18秒。
2.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S1中，所述晶圆静止。
3.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S1中，所述晶圆旋转速度为100～500转/分钟。
4.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S1中，滴液量是2～4ml。
5.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S1中，向所述晶圆的中心滴底部防反射层。
6.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S2中，所述晶圆旋转速度为1000～3000转/分钟。
7.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S3中，所述晶圆旋转速度为1000～2000转/分钟。
8.如权利要求1所述的底部防反射层形成方法，其特征在于，步骤S3中，洗边液流量为30～70ml/min。
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