CN105842992B - 一种新型的光刻涂布软烘系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光刻涂布软烘系统，包括反应腔体和排气装置，所述排气装置还包括：软烘进气管路，用于将外部气体引入所述反应腔体内；软烘气体加热装置，与所述软烘进气管路连接，用于将引入反应腔体内的气体加热；软烘排气管路，用于将所述高温有机物气体引出所述反应腔体。本发明的光刻涂布软烘系统可以有效减少软烘过程中晶圆缺陷的产生，从而提高产品的品质和良率。

Description

一种新型的光刻涂布软烘系统
技术领域
本发明涉及集成电路工艺制造系统，尤其涉及一种光刻涂布软烘(Litho TrackSoftbake)系统。
背景技术
随着集成电路技术不断向物理极限靠近，对于集成电路工艺制造中的技术控制系统也日益精细。其中，在光刻工艺过程中，对光刻胶的涂布和对光刻胶进行软烘定型两个工艺步骤尤为关键，因为一方面对光刻胶的涂布效果是否精准与集成电路的成败密切相关，同时在光刻胶涂布阶段产生的缺陷会直接影响到集成电路图形的形成和产品的良率；另一方面，软烘是通过高温烘烤对光刻胶进行定型，这个过程会使得光刻胶或者抗反射层表面挥发出高温有机物，如不能顺利将该高温有机物排出，其落在产品表面也会对产品的品质和良率产生影响。
在现有技术中，光刻涂布软烘系统主要是通过一个排气管路将上述高温有机物排出，如图1所示。其过程为，晶圆被送入一个与大气环境联通的软烘反应腔内后，通常会被加温至90℃～200℃，在这个高温烘烤的过程中，晶圆表面的光刻胶或者抗反射层表面挥发出高温有机物，其遇到反应腔体内的常温气体就容易在反应腔顶部和排气管路内凝结形成结晶，而当该结晶掉落在晶圆表面就会形成缺陷，影响产品的品质和良率。
因此，如何提供一种新的光刻涂布软烘系统，可以减少在光刻涂布软烘过程中产生的缺陷，就已成为本领域技术人员需要解决的技术。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种光刻涂布软烘系统，通过为反应腔体内进行软烘的晶圆提供高于常温的排气环境，使得在软烘时产生的高温有机物气体更易于排出反应腔体，而不易凝结在反应腔体内或者排气管路内，以解决现有技术中在光刻涂布软烘阶段产生的缺陷，从而提高产品的品质和良率，同时也减少了软烘装置的清理维护的频率。
为实现上述目的，本发明提供了一种光刻涂布软烘系统，包括反应腔体和排气装置，其中，在反应腔体内对晶圆表面涂布的光刻胶或抗反射层进行高温软烘，并通过排气装置将产生的高温有机物气体从反应腔体内排出，所述排气装置还包括：
软烘进气管路，位于所述反应腔体底部，并通过进气口与所述反应腔体底部相连，用于将外部气体引入所述反应腔体内；
软烘气体加热装置，与所述软烘进气管路连接，外部气体通过该软烘气体加热装置被加热后，经由软烘排气管路进入反应腔体内；
软烘排气管路，位于所述反应腔体顶部，并通过排气口与所述反应腔体顶部的软烘盖板相连，用于将所述高温有机物气体引出所述反应腔体。
在一些优选的实施例中，所述软烘盖板与所述反应腔体之间密封连接，在另一些优选的实施例中，所述软烘盖板与所述反应腔体之间不是密封连接，而是与大气环境联通。
在一些优选的实施例中，所述进气口位于反应腔体底部中央的位置，以便于提高气体流速，更有效地将有机物气体排出。
在一些优选的实施例中，所述软烘气体加热装置内设有空气过滤器，可以对输入的常温气体中的微尘颗粒进行过滤清除，例如可以在加热前对常温气体进行过滤，避免由于微尘颗粒造成的晶圆损伤。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的新型的光刻涂布软烘系统的有益效果在于：
第一，通过软烘气体加热装置，对经由软烘进气管路进入反应腔体内的气体进行加热，为反应腔体提供一个高于常温的环境，避免软烘产生的高温有机物气体遇冷凝结降落。
第二，软烘进气管路和软烘气体加热装置可以使高温气体在反应腔体内自下而上形成气流，更便于将软烘产生的高温有机物气体通过排气口和排气管路及时引出反应腔体。
第三，当软烘产生的高温有机物随高温气体排出时，避免了在反应腔体顶部和排气管路内遇冷而凝结降落，有效减少了缺陷的产生。
附图说明
图1所示为现有技术中软烘系统的排气装置
图2所示为根据本发明的一个优选的实施例的示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步详细阐述本发明。以下实施例并不是对本发明的限制。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中。
图2示出的是根据本发明提供的一种光刻涂布软烘系统的示意图，该系统用于更有效将软烘过程中由光刻胶或抗反射层产生的高温有机物气体及时排出避免对晶圆造成缺陷。如图2所示，晶圆被置于位于反应腔体101内的加热板上，在涂布光刻胶后，对晶圆进行高温软烘从而定型光刻胶。软烘进气管路102位于所述反应腔体101的底部，与进气口103相连，用于将外部气体引入反应腔体101内。同时，连接于所述进气管路102上的软烘气体加热装置104在外部常温气体进入反应腔体101前对其进行加热，例如可以采用电加热丝加热的方式，使加热后的气体经由软烘进气管路102进入反应腔体101内后，为在反应腔体101内进行软烘的晶圆提供了高于常温的排气环境。优选的，在所述软烘气体加热装置104内可以设有空气过滤器，用于在加热前对输入的常温气体中的微尘颗粒进行过滤清除，避免由于微尘颗粒造成晶圆的损伤。在一些优选的实施例中，所述进气口103位于所述反应腔体101底部中央的位置。反应腔体顶部为软烘盖板105，在一些优选的实施例中，反应腔体101和软烘盖板105之间可以是密封连接，也可以不密封连接而与大气环境联通。当所述反应腔体101与软烘盖板105之间不密封连接时，由于反应腔体内部被送入加热后的高温气体，由于高温气体的压强保证外部的常温气体很难进入反应腔体101内部。
在反应腔体101顶部，软烘排气管路106通过排气孔107与软烘盖板105相连接。因此，当在软烘过程中，由光刻胶或抗反射层产生的高温有机物气体挥发时，遇到反应腔体101内自下而上的高温气流(如图2中箭头方向所示)，不会凝结，而是随着高温气流向上经由排气孔107进入软烘排气管路106。在这个过程中，由于不断流动的高温气体使得反应腔体101的顶部和排气管道内的温度高于常温，因此当高温有机物气体上升至反应腔体101顶部和进入软烘排气管路106时，不会因为温差而凝结降落，同时还加速了有机物气体排出的速度和效率。
以上的仅为本发明的优选实施例，实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光刻涂布软烘系统，包括反应腔体和排气装置，其中，在所述反应腔体内对晶圆表面涂布的光刻胶或抗反射层进行高温软烘，并通过所述排气装置将产生的高温有机物气体从所述反应腔体内排出，其特征在于，所述排气装置还包括：
软烘进气管路，位于所述反应腔体底部，通过进气口与所述反应腔体底部相连，用于将气体引入所述反应腔体内；
软烘气体加热装置，与所述软烘进气管路连接，常温气体通过该软烘气体加热装置被加热后，经由所述软烘进气管路进入所述反应腔体内；
软烘排气管路，位于所述反应腔体顶部，并通过排气口与位于所述反应腔体顶部的软烘盖板相连，用于将所述高温有机物气体引出所述反应腔体；
其中，所述进气口位于反应腔体底部的中央位置，以便于提高气体流速，使加热后的高温气体在反应腔体内自下而上形成气流，将软烘产生的高温有机物气体通过排气口和排气管路加速引出反应腔体。
2.根据权利要求1所述的光刻涂布软烘系统，其特征在于，所述反应腔体与所述软烘盖板之间密封连接。
3.根据权利要求1所述的光刻涂布软烘系统，其特征在于，所述反应腔体内部与外部常温环境联通。
4.根据权利要求1所述的光刻涂布软烘系统，其特征在于，所述软烘气体加热装置通过电加热丝加热所述常温气体。
5.根据权利要求1所述的光刻涂布软烘系统，其特征在于，所述软烘气体加热装置内设有空气过滤器，用于对输入的常温气体内的微尘颗粒进行过滤清除。
6.根据权利要求5所述的光刻涂布软烘系统，其特征在于，所述空气过滤器在常温气体被加热前对其进行过滤。
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