CN105446081B - 防止光刻胶结晶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防止光刻胶结晶的方法，在回吸光刻胶后，将光刻胶稀释溶剂吸入喷嘴中，可以将残留在喷嘴前端及内壁处的光刻胶溶解，避免在喷嘴生成光刻胶结晶，并尽可能减少喷嘴内壁处光刻胶结晶；进一步，在回吸光刻胶后，排出部分回吸时吸入的空气，可保证以空气隔离喷嘴内光刻胶与光刻胶稀释溶剂的同时，减少喷嘴内的空气，减少参与光刻胶结晶的空气，并增加光刻胶稀释溶剂覆盖的喷嘴内壁的范围，最大程度溶解喷嘴内壁残留光刻胶，在达到更好的防止光刻胶结晶的效果的同时，降低光刻胶空喷的损耗，进而节约工艺成本。

Description

防止光刻胶结晶的方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种防止光刻胶结晶的方法。

背景技术

光刻是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤，通常包括在晶圆表面涂胶、曝光和显影等主要工序。在进行涂胶工序时，如图1A所示，通过喷嘴1在晶圆2的中心喷洒光刻胶，并以一定的转速旋转晶圆，即可如图1B所示在晶圆表面建立薄、均匀并且没有缺陷的光刻胶涂层3。

为了保障光刻胶涂层成膜质量，在涂胶过程中光刻胶用量需要精确控制。由于光刻胶的粘度较低，在涂胶后，喷嘴内存留的光刻胶有时会发生漏滴，造成光刻胶用量不准或导致晶圆污染，因此，在完成涂胶后，如图1C所示，需要对喷嘴中存留的光刻胶3’进行回吸操作，在喷嘴内吸入空气4，从而避免光刻胶漏滴。

在实际操作过程中，在涂胶工序后，喷嘴内存留的光刻胶3’与空气接触并在一定时间后光刻胶会与空气发生反应，产生光刻胶结晶现象，如图1D所示，回吸后的光刻胶在喷洒光刻胶过程中以及回吸操作后，喷嘴前端及其内壁由于可能存在光刻胶残留，因此，在喷嘴前端及内壁均可能存在结晶的光刻胶，在下次使用时光刻胶结晶就会落到晶圆表面，使得涂胶形成的光刻胶涂层不均匀，影响刻蚀工艺的良品率，甚至最终影响到器件的性能。因此，现有技术中，为了减少光刻胶的结晶，需要周期性地进行光刻胶空喷(PR dummy)，将可能发生结晶的光刻胶喷出，并在下次使用之前还要进行一次光刻胶空喷，以避免可能的结晶落到晶圆表面。然而，采用周期性空喷光刻胶同样会带来大量的光刻胶浪费，从而增加了工艺成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种防止光刻胶结晶的方法，包括：

通过喷嘴向晶圆喷洒光刻胶并在晶圆表面形成光刻胶涂层；

对喷嘴中存留的光刻胶进行回吸，以在喷嘴中吸入空气；

将喷嘴置于光刻胶稀释溶剂中，并吸取光刻胶稀释溶剂。

进一步，在对喷嘴中存留的光刻胶进行回吸之后，且吸取光刻胶稀释溶剂之前，还包括排出部分回吸时吸入的空气的步骤。

进一步，排除部分回吸时吸入的空气后，喷嘴中剩余的空气隔离喷嘴中存留的光刻胶与吸取的光刻胶稀释溶剂。

进一步，通过喷嘴向晶圆喷洒光刻胶之前，还包括通过喷嘴进行空喷的步骤。

进一步，所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶。

进一步，所述光刻胶稀释溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯或者丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯混合得到的溶剂。

进一步，所述溶剂为丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯以7∶3的比例混合得到的混合溶剂。

采用本发明提供的防止光刻胶结晶的方法，在回吸光刻胶后，将光刻胶稀释溶剂吸入喷嘴中，可以将残留在喷嘴前端及内壁处的光刻胶溶解，避免在喷嘴生成光刻胶结晶，并尽可能减少喷嘴内壁处光刻胶结晶；进一步，在回吸光刻胶后，排出部分回吸时吸入的空气，可保证以空气隔离喷嘴内光刻胶与光刻胶稀释溶剂的同时，减少喷嘴内的空气，减少参与光刻胶结晶的空气，并增加光刻胶稀释溶剂覆盖的喷嘴内壁的范围，最大程度溶解喷嘴内壁残留光刻胶，以达到更好的防止光刻胶结晶的效果的同时，降低光刻胶空喷的损耗，进而节约工艺成本。

附图说明

图1A和图1B为现有光刻胶涂胶工艺示意图；

图1C为现有回吸光刻胶工艺示意图；

图1D为现有技术中喷嘴产生结晶的示意图；

图2为本申请一种防止光刻胶结晶的方法流程图；

图3A为本申请一种典型实施例的方法示意图；

图3B和图3C为本申请另一种典型实施例的方法示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明是基于以下发明原理实现的：

现有技术中喷嘴中光刻胶产生结晶是由于光刻胶长时间与空气接触发生反应，而光刻胶回吸后，由于喷嘴内的空气与喷嘴外空气导通并不是密闭空气，使得参与反应的空气源源不断，因此，光刻胶结晶不断产生；再者，由于喷嘴前端处可能会残留光刻胶，并且在光刻胶回吸后，喷嘴内壁也可能存在光刻胶残留，因此，光刻胶结晶不仅仅发生于喷嘴内光刻胶表面，还会存在于喷嘴前端处以及喷嘴内壁。根据上述光刻胶结晶原理，针对喷嘴内光刻胶结晶的问题，可采用断绝喷嘴内回吸时进入的空气与外界空气导通的方式，防止空气不断与喷嘴内光刻胶发生反应，而回吸光刻胶时进入喷嘴的空气量有限，其与光刻胶接触产生光刻胶结晶是极微量的；针对喷嘴前端及喷嘴内壁残留光刻胶的问题，通过将光刻胶稀释溶剂引入喷嘴，将喷嘴前端的残留光刻胶溶解，以及尽可能溶解喷嘴内壁残留的光刻胶，从根源上避免光刻胶产生结晶。

基于上述发明构思，本发明提供了一种防止光刻胶结晶的方法，如图2所示，包括：

通过喷嘴向晶圆喷洒光刻胶并在晶圆表面形成光刻胶涂层；

对喷嘴中存留的光刻胶进行回吸，以在喷嘴中吸入空气；

将喷嘴置于光刻胶稀释溶剂中，并吸取光刻胶稀释溶剂。

以下结合附图3A～图3C对本发明一种防止光刻胶结晶的方法进行详细说明：

实施例一、参照图1A和1B，首先执行现有技术中的涂胶工艺，通过喷嘴1向晶圆2喷洒光刻胶，并在晶圆表面形成光刻胶涂层3；本实施例中的光刻胶可以是正性光刻胶，也可以是负性光刻胶；

参照图1C，执行现有技术中的光刻胶回吸工艺，对喷嘴1中存留的光刻胶3’进行回吸，以在喷嘴中吸入空气4；

如图3A所示，将喷嘴1置于光刻胶稀释溶剂6中，通过喷嘴1吸取光刻胶稀释溶剂6，使部分光刻胶稀释溶剂6’a进入喷嘴1；由于喷嘴1内存在由回吸工艺时吸入的空气4，因此，空气4可以隔离喷嘴内的光刻胶以及光刻胶稀释溶剂6’a，保证喷嘴内的光刻胶3’不被喷嘴内的光刻胶稀释溶剂6’a接触而稀释。其中，光刻胶稀释溶剂6’a可以为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯或者丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯混合得到的溶剂，优选为丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯以7∶3的比例混合得到的混合溶剂。

在本实施例中，喷嘴1吸取的部分光刻胶稀释溶剂6’a可将喷嘴前端残留的光刻胶稀释溶解，并且，针对回吸过程中光刻胶可能残留在喷嘴内壁的问题，在喷嘴1吸取的部分光刻胶稀释溶剂6’a可将其接触到的喷嘴内壁上可能残留的光刻胶稀释溶解，由此可从根源上避免光刻胶产生结晶；再者，由于吸取的光刻胶稀释溶剂6’a阻隔了喷嘴1内回吸时的空气4与外界空气的导通，由于回吸时吸入的空气量有限，因此，由回吸的空气4导致的喷嘴内光刻胶3’的结晶也是极其微量的，可在进行下次光刻胶涂胶前，执行一次空喷，将存在微量结晶的光刻胶、喷嘴中的回吸空气4以及光刻胶稀释溶剂6’a喷出，避免结晶以及光刻胶稀释溶剂影响下次晶圆的涂胶工艺。

实施例二、如图3B和3C所示，在实施例一的基础上，在对喷嘴1中存留的光刻胶3’进行回吸之后，且吸取光刻胶稀释溶剂6之前，可增加一步排出部分回吸时吸入的空气4的步骤，以使最终存在于喷嘴内的空气4’减少。排出部分回吸时吸入的空气4的多少，以最终存在于喷嘴内的空气4’(即喷嘴中剩余的空气)仍可以隔离喷嘴1中存留的光刻胶3’与下一步吸取的光刻胶稀释溶剂6’b，使喷嘴1中存留的光刻胶3’不会与吸取的光刻胶稀释溶剂6’b接触，导致光刻胶3’溶解稀释为准；进一步的，在喷嘴置于光刻胶稀释溶剂中，并吸取光刻胶稀释溶剂后，吸取的光刻胶稀释溶剂6’b可阻隔喷嘴1内存留的空气4’与外界空气导通的同时，由于排出了部分回吸时吸入的空气4，使得最终存在于喷嘴内的空气4’的体积小于回吸时吸入的空气4的体积，因此，喷嘴1内可以与存留的光刻胶3’反应的空气4’更少，进一步减少了喷嘴内存留的光刻胶3’产生的结晶；并且，由于最终存在于喷嘴内的空气4’的体积变小，使得喷嘴内壁被吸取的光刻胶稀释溶剂6’b覆盖的范围变大，可稀释喷嘴内壁上更大范围内的光刻胶残留，进一步减少喷嘴内壁产生的光刻胶结晶。

需要说明的是，在本实施例中，本领域技术人员可通过设置光刻胶喷洒机台，在执行喷嘴回吸光刻胶后，再执行空喷操作，将喷嘴内回吸时吸入的空气挤出部分并保留剩余部分实现。

对于本发明第一及第二实施例中提出的光刻胶稀释溶剂，本领域技术人员可根据所选用的不同光刻胶针对性的选择对应的光刻胶稀释溶剂，在此不再赘述。

综上所述，采用本发明提供的防止光刻胶结晶的方法，在回吸光刻胶后，将光刻胶稀释溶剂吸入喷嘴中，可以将残留在喷嘴前端及内壁处的光刻胶溶解，避免在喷嘴生成光刻胶结晶，并尽可能减少喷嘴内壁处光刻胶结晶；进一步，在回吸光刻胶后，排出部分回吸时吸入的空气，可保证以空气隔离喷嘴内光刻胶与光刻胶稀释溶剂的同时，减少喷嘴内的空气，减少参与光刻胶结晶的空气，并增加光刻胶稀释溶剂覆盖的喷嘴内壁的范围，最大程度溶解喷嘴内壁残留光刻胶，以达到更好的防止光刻胶结晶的效果的同时，降低光刻胶空喷的损耗，进而节约工艺成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种防止光刻胶结晶的方法，其特征在于，包括：

通过喷嘴向晶圆喷洒光刻胶并在晶圆表面形成光刻胶涂层；

对喷嘴中存留的光刻胶进行回吸，以在喷嘴中吸入空气；

将喷嘴置于光刻胶稀释溶剂中，并吸取光刻胶稀释溶剂；

其中，在对喷嘴中存留的光刻胶进行回吸之后，且吸取光刻胶稀释溶剂之前，还包括排出部分回吸时吸入的空气的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，排除部分回吸时吸入的空气后，喷嘴中剩余的空气隔离喷嘴中存留的光刻胶与吸取的光刻胶稀释溶剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过喷嘴向晶圆喷洒光刻胶之前，还包括通过喷嘴进行空喷的步骤。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光刻胶稀释溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯或者丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯混合得到的溶剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯以7∶3的比例混合得到的混合溶剂。