CN112596340A - 一种晶圆片的光刻胶涂布方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片制造技术领域，公开了一种晶圆片的光刻胶涂布方法，用于在以晶圆半径R为半径的圆形的晶圆片上涂布光刻胶层。方法包括：S1、通过胶管在晶圆片的圆心处滴落光刻胶，以第一旋转速度V1旋转晶圆片；S2、在距离晶圆片圆心的第一半径R1的位置处沿周向滴落光刻胶，以第二旋转速度V2旋转晶圆片，其中V1＞V2，R＞R1；S3、在距离晶圆片的圆心的第二半径R2的位置处沿周向滴落光刻胶，其中R＞R2＞R1，以第三旋转速度V3旋转晶圆片，其中V2＞V3，三次旋涂以形成覆盖在晶圆片上的第一光刻胶层。本发明提高了光刻胶层厚度的均一性，保证了光刻胶层的涂布质量，提高了晶圆产品的合格率。

Description

一种晶圆片的光刻胶涂布方法

技术领域

本发明涉及芯片制造技术领域，尤其涉及一种晶圆片的光刻胶涂布方法。

背景技术

目前大部分半导体行业中使用的均是8寸/12寸的圆形晶圆片，在生产制造芯片的过程中，需要在晶圆片上涂布光刻胶等涂层，再进行后续处理。常见的涂布方式为将涂层的液体材料单次旋涂在晶圆片表面上，涂层的液体材料通过液体管道滴落到晶圆片的圆心处，晶圆片放置在旋转台上且晶圆片的圆心在旋转台的旋转轴线上，通过晶圆片旋转，液体受到离心力的作用涂布覆盖至整个晶圆片表面。通常晶圆片的表面上会设有多个槽，单次旋涂时，由于离心力随着与圆心的距离增加而增加，使得在晶圆表面和槽内的光刻胶厚度随着与圆心的距离增加而减少，光刻胶厚度的均一性较差，使得靠近晶圆片边缘的槽内光刻胶层覆盖厚度较小，且在槽底面拐角处会产生光刻胶层较薄甚至覆盖不到的问题，在后续生产工序中导致保护不足或空缺等问题，降低了晶圆产品的合格率。

基于此，亟需一种晶圆片的光刻胶涂布方法用来解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆片的光刻胶涂布方法，提高了光刻胶层厚度的均一性，保证了光刻胶层的涂布质量，提高了晶圆产品的合格率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种晶圆片的光刻胶涂布方法，用于在以晶圆半径R为半径的圆形的晶圆片上涂布光刻胶层，所述方法包括：

S1、通过胶管在所述晶圆片的圆心处滴落光刻胶，以第一旋转速度V1旋转所述晶圆片，形成第一光刻胶层；

S2、在距离所述晶圆片圆心的第一半径R1的位置处沿周向滴落光刻胶，其中所述晶圆半径R＞所述第一半径R1，以第二旋转速度V2旋转所述晶圆片，其中所述第一旋转速度V1＞所述第二旋转速度V2，形成第二光刻胶层；

S3、在距离所述晶圆片的圆心的第二半径R2的位置处沿周向滴落光刻胶，其中所述晶圆半径R＞所述第二半径R2＞所述第一半径R1，以第三旋转速度V3旋转所述晶圆片，其中所述第二旋转速度V2＞所述第三旋转速度V3，形成第三光刻胶层。

优选地，步骤S1中在形成所述第一光刻胶层之后，还包括：

S11、将所述晶圆片放入真空设备内，并抽真空，以使所述第一光刻胶层覆盖的所述晶圆片上的槽内的残留气体排出。

优选地，在步骤S11之后，还包括：

S12、软烤所述晶圆片上的所述第一光刻胶层。

优选地，步骤S2中在形成所述第二光刻胶层之后，还包括：

S21、将所述晶圆片放入真空设备内，并抽真空，以使所述第二光刻胶层覆盖的所述晶圆片上的槽内的残留气体排出。

优选地，在步骤S21之后，还包括：

S22、软烤所述晶圆片上的所述第二光刻胶层。

优选地，步骤S3中在形成所述第三光刻胶层之后，还包括：

S31、将所述晶圆片放入真空设备内，并抽真空，以使所述第三光刻胶层覆盖的所述晶圆片上的槽内的残留气体排出。

优选地，在步骤S31之后，还包括：

S32、软烤所述晶圆片上的所述第三光刻胶层。

优选地，步骤S3之后，还包括：

S4、检查所述晶圆片上的光刻胶层的涂布厚度。

优选地，在步骤S4之后，还包括：

S5、在所述晶圆片上的圆心到所述晶圆半径R之间的整体圆形区域内，以第四旋转速度V4旋转所述晶圆片，形成附加光刻胶层。

优选地，在步骤S5之后，还包括：

S6、软烤所述晶圆片上的所述附加光刻胶层。

本发明的有益效果：本实施例提供的光刻胶涂布方法，在沿晶圆片的径向多次滴落光刻胶，使晶圆片旋转依次得到第一光刻胶层、第二光刻胶层和第三光刻胶层，且旋转速度依次减小，使得每次旋涂时的光刻胶受到的离心力的差异减小，从而降低了晶圆片径向上的光刻胶层的涂布厚度的差异，降低了靠近晶圆片边缘的光刻胶受到的离心力，提高了光刻胶层厚度的均一性，增大了靠近晶圆片边缘的光刻胶层的厚度，避免了光刻胶层厚度较小而导致保护不足的问题，保证了光刻胶层的涂布质量，提高了晶圆产品的合格率。采用多次旋涂的方式，也便于根据光刻胶层的厚度要求调整每次旋涂中的光刻胶的用量及晶圆片的旋转速度，进一步保证了涂布质量，提高了产品合格率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的晶圆片的光刻胶涂布方法的主要步骤流程图；

图2是本发明实施例提供的晶圆片的光刻胶涂布过程的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的晶圆片的光刻胶涂布方法的详细步骤流程图。

图中：

1、晶圆片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种晶圆片的光刻胶涂布方法，用于在以晶圆半径R为半径的圆形的晶圆片1上涂布光刻胶层。具体地，如图1-2所示，其中图1为该方法的主要步骤流程图，方法包括：

S1、通过胶管在晶圆片1的圆心处滴落光刻胶，以第一旋转速度V1旋转晶圆片1，形成第一光刻胶层；

S2、在距离晶圆片1圆心的第一半径R1的位置处沿周向滴落光刻胶，其中晶圆半径R＞第一半径R1，以第二旋转速度V2旋转晶圆片1，其中第一旋转速度V1＞第二旋转速度V2，形成第二光刻胶层；

S3、在距离晶圆片1的圆心的第二半径R2的位置处沿周向滴落光刻胶，其中晶圆半径R＞第二半径R2＞第一半径R1，以第三旋转速度V3旋转晶圆片1，其中第二旋转速度V2＞第三旋转速度V3，形成第三光刻胶层。

本实施例提供的光刻胶涂布方法，在沿晶圆片1的径向多次滴落光刻胶，使晶圆片1旋转依次得到第一光刻胶层、第二光刻胶层和第三光刻胶层，且旋转速度依次减小，使得每次旋涂时的光刻胶受到的离心力的差异减小，从而降低了晶圆片1径向上的光刻胶层的涂布厚度的差异，降低了靠近晶圆片1边缘的光刻胶受到的离心力，提高了光刻胶层厚度的均一性，增大了靠近晶圆片1边缘的光刻胶层的厚度，避免了光刻胶层厚度较小而导致保护不足的问题，保证了光刻胶层的涂布质量，提高了晶圆产品的合格率。采用多次旋涂的方式，也便于根据光刻胶层的厚度要求调整每次旋涂中的光刻胶的用量及晶圆片1的旋转速度，进一步保证了涂布质量，提高了产品合格率。

需要说明的是，在本实施例中，第一旋转速度V1、第二旋转速度V2、第三旋转速度V3均指的是旋转台在旋转时的角速度。

如图3所示，为晶圆片的光刻胶涂布方法的详细步骤流程图，下面根据图3介绍晶圆片的光刻胶涂布方法的详细步骤。

一种晶圆片的光刻胶涂布方法包括：

S1、通过胶管在晶圆片1的圆心处滴落光刻胶，以第一旋转速度V1旋转晶圆片1，形成第一光刻胶层。

可以理解的是，使用的光刻胶的量以及第一旋转速度V1可根据实际的第一光刻胶层的厚度需求适应性调整，在此不作限定。

优选地，步骤S1中在形成第一光刻胶层之后，还包括：

S11、将晶圆片1放入真空设备内，并抽真空，以使第一光刻胶层覆盖的晶圆片1上的槽内的残留气体排出。

避免了晶圆片1上第一光刻胶层覆盖的槽内积存空气，保证了第一光刻胶层与槽壁的贴合，提高了晶圆产品的合格率。

优选地，在步骤S11之后，还包括：

S12、软烤晶圆片1上的第一光刻胶层。

具体地，软烤的工序去除了光刻胶中的大部分溶剂，提高了第一光刻胶层与晶圆片1的粘附性，也保证了第一光刻胶层在后续工序中的曝光特性稳定。也就是说能够保证在旋涂第二光刻胶层时，第一光刻胶层的粘附性较高，从而保证了第一光刻胶层的涂布厚度及涂布质量，在本实施例中，软烤的温度与时间根据实际需求适应性调整。

S2、在距离晶圆片1圆心的第一半径R1的位置处沿周向滴落光刻胶，其中晶圆半径R＞第一半径R1，以第二旋转速度V2旋转晶圆片1，其中第一旋转速度V1＞第二旋转速度V2，形成第二光刻胶层。

可以理解的是，在距离晶圆片1圆心的R1+h的距离处，若晶圆片1以第一旋转速度V1的角速度旋转时，光刻胶受到的离心力为F1’，晶圆片1以第二旋转速度V2的角速度旋转时，光刻胶受到的离心力为F1，且可以毫无疑义的得到F1’＞F1。也就是说，由于第一旋转速度V1＞第二旋转速度V2，降低了此处光刻胶受到的离心力，采用第二旋转速度V2增大了此处光刻胶层的厚度。同理，降低了光刻胶在形成第二光刻胶层时受到的离心力，增大了第二光刻胶层的厚度。在本实施例中，第一半径R1为R/3。可以理解的是，使用的光刻胶的量、第一半径R1的大小以及第二旋转速度V2可根据实际的第二光刻胶层的厚度与位置需求适应性调整，在此不作限定。

优选地，步骤S2中在形成第二光刻胶层之后，还包括：

S21、将晶圆片1放入真空设备内，并抽真空，以使第二光刻胶层覆盖的晶圆片1上的槽内的残留气体排出。

避免了晶圆片1上第二光刻胶层覆盖的槽内积存空气，保证了第二光刻胶层与槽壁以及第一光刻胶层的贴合，提高了晶圆产品的合格率。

优选地，在步骤S21之后，还包括：

S22、软烤晶圆片1上的第二光刻胶层。

具体地，软烤的工序去除了光刻胶中的大部分溶剂，提高了第二光刻胶层与晶圆片1和第一光刻胶层的粘附性，也保证了第二光刻胶层在后续工序中的曝光特性稳定。也就是说能够保证在旋涂第三光刻胶层时，第二光刻胶层的粘附性较高，从而保证了第二光刻胶层的涂布厚度及涂布质量，在本实施例中，软烤的温度与时间根据实际需求适应性调整。

S3、在距离晶圆片1的圆心的第二半径R2的位置处沿周向滴落光刻胶，其中晶圆半径R＞第二半径R2＞第一半径R1，以第三旋转速度V3旋转晶圆片1，其中第二旋转速度V2＞第三旋转速度V3，形成第三光刻胶层。

可以理解的是，在距离晶圆片1圆心的R2+h的距离处，若晶圆片1以第二旋转速度V2的角速度旋转时，光刻胶受到的离心力为F2’，晶圆片1以第三旋转速度V3的角速度旋转时，光刻胶受到的离心力为F2，且可以毫无疑义的得到F2’＞F2。也就是说，由于第二旋转速度V2＞第三旋转速度V3，降低了此处光刻胶受到的离心力，采用第三旋转速度V3增大了此处光刻胶层的厚度。同理，降低了光刻胶在形成第三光刻胶层时受到的离心力，增大了第三光刻胶层的厚度。在本实施例中，第二半径R2为2R/3。可以理解的是，使用的光刻胶的量、第二半径R2的大小以及第三旋转速度V3可根据实际的第三光刻胶层的厚度与位置需求适应性调整，在此不作限定。

优选地，步骤S3中在形成第三光刻胶层之后，还包括：

S31、将晶圆片1放入真空设备内，并抽真空，以使第三光刻胶层覆盖的晶圆片1上的槽内的残留气体排出。

避免了晶圆片1上第三光刻胶层覆盖的槽内积存空气，保证了第三光刻胶层与槽壁以及第二光刻胶层的贴合，提高了晶圆产品的合格率。

优选地，在步骤S31之后，还包括：

S32、软烤晶圆片1上的第三光刻胶层。

具体地，软烤的工序去除了光刻胶中的大部分溶剂，提高了第三光刻胶层的粘附性，也保证了第三光刻胶层在后续工序中的曝光特性稳定。在本实施例中，软烤的温度与时间根据实际需求适应性调整。

在其他实施例中，还可以在三次旋涂全部完成后仅进行一次软烤，在此不作限定。

优选地，步骤S3之后，还包括：

在其他实施例中，在晶圆片1上的涂布次数不局限于三次，可为大于一的任意数值，根据晶圆片1的尺寸适应性调整。

S4、检查晶圆片1上的光刻胶层的涂布厚度。

具体通过显微镜或椭偏仪检查晶圆片1上不同位置的光刻胶层的厚度，判断是否达到光刻胶层的涂布质量的要求，若出现光刻胶层厚度较小并低于预设厚度范围，则判断不合格，若光刻胶层的厚度不小于预设厚度范围，则判断合格。

优选地，在步骤S4之后，还包括：

S5、在晶圆片1上的圆心到晶圆半径R之间的整体圆形区域内，以第四旋转速度V4旋涂光刻胶层，形成附加光刻胶层。

步骤S5中的附加光刻胶层，能够修补光刻胶层上的缺陷。具体地，若步骤S4中判断光刻胶层的涂布质量不合格，则需要涂布附加光刻胶层。此外，第四旋转速度V4以及光刻胶的量根据实际情况适应性调整，在此不作限定。

优选地，在步骤S5之后，还包括：

S6、软烤晶圆片1上的附加光刻胶层。

具体地，软烤的工序去除了光刻胶中的大部分溶剂，提高了附加光刻胶层与第一光刻胶层、第二光刻胶层以及第三光刻胶层的粘附性，也保证了附加光刻胶层在后续工序中的曝光特性稳定。在本实施例中，软烤的温度与时间根据实际需求适应性调整。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆片的光刻胶涂布方法，用于在以晶圆半径R为半径的圆形的晶圆片(1)上涂布光刻胶层，其特征在于，所述方法包括：

S1、通过胶管在所述晶圆片(1)的圆心处滴落光刻胶，以第一旋转速度V1旋转所述晶圆片(1)，形成第一光刻胶层；

S2、在距离所述晶圆片(1)圆心的第一半径R1的位置处沿周向滴落光刻胶，其中所述晶圆半径R＞所述第一半径R1，以第二旋转速度V2旋转所述晶圆片(1)，其中所述第一旋转速度V1＞所述第二旋转速度V2，形成第二光刻胶层；

S3、在距离所述晶圆片(1)的圆心的第二半径R2的位置处沿周向滴落光刻胶，其中所述晶圆半径R＞所述第二半径R2＞所述第一半径R1，以第三旋转速度V3旋转所述晶圆片(1)，其中所述第二旋转速度V2＞所述第三旋转速度V3，形成第三光刻胶层。

2.根据权利要求1所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，步骤S1中在形成所述第一光刻胶层之后，还包括：

S11、将所述晶圆片(1)放入真空设备内，并抽真空，以使所述第一光刻胶层覆盖的所述晶圆片(1)上的槽内的残留气体排出。

3.根据权利要求2所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，在步骤S11之后，还包括：

S12、软烤所述晶圆片(1)上的所述第一光刻胶层。

4.根据权利要求1所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，步骤S2中在形成所述第二光刻胶层之后，还包括：

S21、将所述晶圆片(1)放入真空设备内，并抽真空，以使所述第二光刻胶层覆盖的所述晶圆片(1)上的槽内的残留气体排出。

5.根据权利要求4所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，在步骤S21之后，还包括：

S22、软烤所述晶圆片(1)上的所述第二光刻胶层。

6.根据权利要求1所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，步骤S3中在形成所述第三光刻胶层之后，还包括：

S31、将所述晶圆片(1)放入真空设备内，并抽真空，以使所述第三光刻胶层覆盖的所述晶圆片(1)上的槽内的残留气体排出。

7.根据权利要求6所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，在步骤S31之后，还包括：

S32、软烤所述晶圆片(1)上的所述第三光刻胶层。

8.根据权利要求1所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，步骤S3之后，还包括：

S4、检查所述晶圆片(1)上的光刻胶层的涂布厚度。

9.根据权利要求8所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，在步骤S4之后，还包括：

S5、在所述晶圆片(1)上的圆心到所述晶圆半径R之间的整体圆形区域内，以第四旋转速度V4旋转所述晶圆片(1)，形成附加光刻胶层。

10.根据权利要求9所述的晶圆片的光刻胶涂布方法，其特征在于，在步骤S5之后，还包括：

S6、软烤所述晶圆片(1)上的所述附加光刻胶层。

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