CN111905989A - 高粘度光刻胶的涂胶方法 - Google Patents

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贺晓彬
张青竹
殷华湘
李俊峰
李亭亭
刘金彪
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    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005—Spin coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor

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Abstract

本发明涉及半导体制造工艺技术领域，具体涉及一种高粘度光刻胶的涂胶方法，包括以下步骤：真空吸盘带动所述晶圆旋转；滴胶装置移动至晶圆的边缘处进行滴胶，接着所述滴胶装置沿着所述晶圆的径向朝所述晶圆的中心移动；所述滴胶装置到达所述晶圆的中心进行再次滴胶。本申请通过先边缘后中心的滴胶方法，使得高粘度光刻胶的涂敷更加均匀；且可以节省光刻胶用量。

Description

高粘度光刻胶的涂胶方法
技术领域
本发明涉及半导体制造工艺技术领域，具体涉及一种高粘度光刻胶的涂胶方法。
背景技术
涂胶是光刻的基本工艺，涂胶的质量会直接影响到光刻效果。因此，最后形成的胶膜需要均匀。传统的涂胶方式主要是通过光刻胶喷嘴在晶圆的中心位置喷胶，然后让硅片旋转，通过离心力的作用使光刻胶涂覆在晶圆上。但是对于高粘度光刻胶来说，形成一个比较均匀的胶膜比较困难，而且边缘容易出现无法涂覆的问题，且喷涂量需要很大。
发明内容
为克服上述技术问题，本发明提出一种高粘度光刻胶的涂胶方法，使得晶圆的涂胶更加均匀。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高粘度光刻胶的涂胶方法，包括以下步骤：
真空吸盘带动所述晶圆旋转；
滴胶装置移动至晶圆的边缘处进行滴胶，接着所述滴胶装置沿着所述晶圆的径向朝所述晶圆的中心移动；
所述滴胶装置到达所述晶圆的中心进行再次滴胶。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例中未滴胶的晶圆和滴胶装置的位置图，A为滴胶装置滴胶前的位置；
图2为本发明实施例中滴胶装置在晶圆边缘处滴胶的示意图，A为滴胶装置滴胶前的位置；
图3为本发明实施例中滴胶装置在晶圆中心滴胶的示意图，A为滴胶装置滴胶前的位置；
图4为传统滴胶方法处理后晶圆图；
图5为本发明实施例中滴胶处理后晶圆图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
本发明的实施例涉及一种高粘度光刻胶的涂胶方法，光刻胶的粘度大于500cp，光刻胶涂布于直径为200mm的晶圆10面上，晶圆10离心机的真空吸盘上，晶圆10方设置有滴胶装置，包括以下步骤：
如图1-3所示，真空吸盘带动晶圆10旋转，滴胶装置移动至晶圆10边缘处进行滴胶，其中，边缘处与晶圆10边沿的水平距离为40-60mm，具体地，滴胶位置太靠近晶圆中心效果不明显，太靠近晶圆边缘则会影响涂胶效果。
此外，滴胶时的旋转转速为50rpm-150rpm，该转速如果太低，会导致边缘滴胶量太大，而如果太快会将滴下的光刻胶甩出，影响本方案效果；
在本实施例中，滴胶装置在晶圆边缘的一圈滴胶时间为1秒钟，当滴胶装置完成在晶圆边缘滴胶后，滴胶装置沿着晶圆10的径向朝晶圆10的中心移动，滴胶装置朝晶圆10的中心移动的过程中同时进行滴胶动作，移动速度为100-200m/s，该移动速度不宜过慢，否则在该过程中会导致光刻胶损失过多。
滴胶装置到达晶圆10的中心后，继续进行滴胶动作，持续3-5秒钟，保证有足够量的光刻胶滴在硅片中心位置，防止光刻胶量太少导致出现无法布满整片晶圆的状况；同时，晶圆在真空吸盘的带动下，以500rpm-2000rpm的转速转动，将光刻胶逐渐甩出，该转速会影响光刻胶涂覆的均匀性，可根据不同种类的光刻胶来调节，选择合适的转速。
完成滴胶动作后，滴胶装置抬起，并进行回吸处理。滴胶装置移动至初始位置；同时晶圆进行高速旋转，旋转转速在1500rpm-4000rpm之间。该转速会影响到最终的光刻胶膜层厚度，可根据最终需要的厚度来调节该转速。
高速旋转结束后，会对晶圆进行洗边和清洗晶圆背面的处理。因为在光刻胶的旋转涂覆过程中，多余的光刻胶会被离心力推到晶圆边缘，大部分被甩离晶圆，有一部分残留在晶圆边缘。在晶圆边缘，气流的相对速度很大，导致残留的胶很快固化，形成隆起的边缘。在表面张力的作用下，少量的胶甚至沿着边缘流到晶圆背面，对晶圆背面造成污染。本步骤就是为了去除晶圆边缘和背面多余的光刻胶。
值得一提的是，滴胶装置在晶圆上的滴胶步骤还可以是先在晶圆边缘的某一处完成滴胶后，接着呈螺旋状移动至晶圆的中心，在移动的过程中同时进行滴胶动作。需要说明的是，本申请通过先边缘后中心的滴胶方法，使得高粘度光刻胶的涂敷更加均匀，并且有助于控制光刻胶用量。
为了验证本实施例晶圆涂胶的均匀性，本申请对本实施例涂胶后的晶圆和传统方法涂胶后的晶圆进行了涂胶结果对比，具体如图4-5所示，选择晶圆上的25个点值，其中，传统工艺处理后的晶圆最大厚度值为
Figure BDA0002634420030000031
最小厚度值为
Figure BDA0002634420030000032
范围值
Figure BDA0002634420030000033
平均值
Figure BDA0002634420030000034
标准差的百分比1.94％，本实施例处理后的晶圆最大厚度值为
Figure BDA0002634420030000035
最小厚度值为
Figure BDA0002634420030000036
范围值
Figure BDA0002634420030000037
平均值
Figure BDA0002634420030000038
标准差的百分比0.92％，由此可见，经过上述处理的晶圆的涂胶均匀性明显优于传统方法涂胶的晶圆。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
真空吸盘带动所述晶圆旋转；
滴胶装置移动至晶圆的边缘处进行滴胶，接着所述滴胶装置沿着所述晶圆的径向朝所述晶圆的中心移动；
所述滴胶装置到达所述晶圆的中心进行再次滴胶。
2.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述边缘处与所述晶圆边沿的水平距离与所述晶圆的半径比为(2-3)：5。
3.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述滴胶装置沿所述晶圆的边缘滴一圈之后，再移动至所述晶圆的中心。
4.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述滴胶装置在所述晶圆边缘的某一处完成滴胶后，接着呈螺旋状移动至所述晶圆的中心。
5.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述滴胶装置朝所述晶圆的中心移动时滴胶。
6.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，
所述滴胶装置在边缘滴胶时转速为50-150rpm，在中心滴胶时转速为500-2000rpm。
7.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述滴胶装置的移动速度为100-200m/s。
8.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述滴胶装置在所述晶圆的边缘的滴胶时间小于所述滴胶装置在所述晶圆的中心的滴胶时间。
9.根据权利要求1所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述晶圆在边缘滴胶时的转速小于所述晶圆在中心滴胶时的转速。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高粘度光刻胶的涂胶方法，其特征在于，所述高粘度光刻胶的粘度大于500cp。
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