TW200534044A - Method of lacquering semiconductor substrates - Google Patents

Description

200534044 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於塗漆或塗覆基材，特別是施加一阻劑層 至具有二維拓樸於予以塗漆表面的半導體基材的方法。 【先前技術】 對於特別是在微影製程中之一半導體基材或晶圓的基 材塗漆以光阻，經常使用一旋轉塗覆法，即所謂的旋塗 法。於此傳統方法中，被溶解在溶劑中之光阻被施加至旋 轉中之基材上。藉由旋轉所造成之離心力，光阻係可或多 或少均勻地分佈在基材的整個表面上。 德國專利D E 4 2 2 8 3 4 4 A 1及歐洲專利EP0540447A1均 揭示以旋塗法而塗漆於基材上，其中予以施加之漆係被以 溶劑加以改質。 其他先前技術文件有美國專利U S 6，1 7 4 ; 6 5 1 B 1 ;歐洲專 利 EP1046959A2;美國公開 200I/0004467A1，美國專利 4,022,932號及由紐約之Plenum文摘1988年第329至333 頁由 MOREAU Wayne所公開之半導體微影，原理，實務 及材料。 若基材具有三維拓樸，於予以塗覆之表面上，則典型 旋塗法仍有其限制。於此例子中之特別缺點爲所施加漆層 的不良均勻度，特別是劇型不規則發生，即所謂旋塗屏 蔽，其可能例如藉由累積漆於基材表面上的突起部份。再 者，有關於塗覆尖銳邊緣的問題，例如，可能當凸出拓撲 一 4- (2) (2)200534044 時，阻層可以在邊緣撕裂，或者，可能新月型物可能形成 在凹陷表面部份上。 【發明內容】 因此，本發明的目的爲提供一種改良塗漆基材的方 法。本發明的方法允許一具有三維拓樸之基材的均勻塗漆 或塗覆。 該等目的係以申請專利範圍的特徵加以完成。 本發明係由予以塗漆的基材被以改質漆或阻劑加以噴 灑的基礎想法加以開始。被施加之層然後在含溶劑氣氛中 加以均質化或平坦化，以作後續微影步驟。 依據本發明方法，漆係被以例如丙酮或乙甲酮溶劑加 以改質’較佳地’基材係在噴灑時被加熱。這方法造成所 施加光阻被保持在想要定位，因爲由於阻劑改質，所改質 漆已經在飛行時乾燥或者藉由加熱基材-在接觸基材後立 即乾燥。因此，漆以小半乾燥微滴形式，沉積在基材上。 對於部份應用’所產生塗層之表面粗糙度太高。所施 加漆層被後續加以處理。爲此目的，漆表面被放置在被增 濃以可溶溶劑之氣體流中，使得漆層可以被均質化及平坦 化。較佳地’一 N2流通過一洗氣瓶被作用爲此目的，該 瓶被塡入以乙甲酮或丙酮。 塗覆程序較佳以烘焙如此平坦化漆層加以完成。 本發明之塗漆半導體基材的方法由於一噴灑方法，允 許均勻塗漆三維拓樸，其中確保均勻噴灑的漆在被噴灑在 -5- (3) (3)200534044 基材後，被保持在想要之定位上。另外，所得非均勻或非 密集層可以隨後被均質或平坦化。於此後續處理中，阻劑 被軟化及形成一平順層，其中一適當選擇之後續處理期及 /或溫度防止阻劑離開邊緣。 【實施方式】 本發明將基於實施例並參考附圖加以詳細說明如下。 第1圖顯示用以依據本發明方法以噴灑改質漆或光阻 至基材1的裝置。較佳爲半導體基材或晶圓的基材1係被 固定至可加熱及可溫度調整及可溫度控制及可旋轉支撐的 夾盤上，並被設定至一溫度。於噴灑程序中，基材的溫度 應被保持在4 0 °C與9 0 °C之間，較佳約7 0 °C。 一噴霧系統2係在基材1上離開預定及可調距離’爲 適當系統的軸2 2及2 3所移動於一預定路徑上’漆係被以 溶劑加以改質並將其噴灑於基材1上’使得基材1表面被 噴霧系統2所噴霧的漆混合物所完全覆蓋。爲此目的’噴 霧頭2係可選用地在基材1上移動好幾次，例如在後續階 段或流程中，沿著不同的迂迴路徑2 1移動，使得漆可以 儘可能均勻分佈。另外，在夾盤上之基材】的旋轉位置可 以在噴灑時加以變化或者在個別噴灑階段中變化°來自噴 霧系統2之漆混合物碰撞基材表面的噴射角可以藉由相對 於基材面傾斜噴霧系統2加以調整或改變。 因爲漆層的表面粗糙發生在噴灑程序中，所以漆層可 以在進一步製程步驟中，後續均勻化及平坦化。第2圖顯 -6- (4) (4)200534044 示一裝置，其係適用於此製程步驟者。藉由一洗氣瓶，一 較佳爲N2流之氣體流3被以適當溶劑4加以增濃並被朝 向漆面。適當溶劑4較佳爲乙甲酮或丙酮。爲了保證一基 材1的表面均勻處理，基材】可以爲一定位台所移動，以 相對於一噴嘴系統均勻移動，該噴嘴系統係爲以溶劑增濃 之氣體流被流出處。 用於本發明方法之適當光阻係例如Clariant AZ52ME， Clariant AZ520D, Clariant AZ 1 5 1 2? Clariant AZ 1 1 1 ?

MicroResist Technologies Mr-P 11， Shipley 1818 及 BCB。當使用這些光阻時，例如以下之漆改質是適當的。 1份漆：5至1 5份丙酮 I份漆：2至10份乙甲酮 1份漆：2至1 0份乙甲酮：5至]5份乙醇 1份漆：2至5份乙甲酮：0.5至2份甲基醚丙二醇乙酸 酯 1份漆：5至1 5份丙酮：0至2份甲基醚丙二醇乙酸酯 一至四層的相關改質阻劑藉由噴灑施加。對於基材的 一較佳塗覆，表面的整個表面或部份可以在施加個別層時 及/或在整個塗覆程序後，隨即被處理在溶劑氣份中1 0至 9 0秒，其中一流經洗氣瓶的N 2流係爲較佳地，該洗氣瓶 係被塡充以乙甲酮或丙酮。然後，漆層被在6 0 °C至9 0 °C 中之熱板上烘焙0.5至3分鐘。 【圖式簡單說明】 - 7- (5) (5)200534044 第]圖爲依據本發明之噴灑光阻用之裝置示意圖；及 第 2圖爲用以依據本發明以均質化已噴灑漆層之裝 置° 【主要元件符號說明】 1 基材 2 噴霧系統 3 氣體流 4 溶劑 2 1 迂迴路徑 22 軸 軸 23

Claims (1)

1. 200534044 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種塗漆基材的方法，包含步驟： (a )藉由一溶劑改質予以施加之漆； (b)將已改質漆噴灑在基材上。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含在溶劑 氣氛中，均質化漆層之步驟（c)。 3 .如申請專利範圍第1或2項所述之方法，更包含烘 培該漆層之步驟（d)。 4 ·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該步驟（a) 中，該漆係被以丙酮、乙甲酮及/或甲基醚丙二醇乙酸酯 加以改質。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該步驟（b) 中，該基材係在已改質漆被噴灑的同時被加熱。 6 ·如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該基材被 加熱至約4 〇 °C至9 0 °C間之一溫度。 7 .如申請專利範圍第〗項所述之方法，其中該步騾（b) 中，一用以噴灑已改質漆至基材的噴霧系統係以迂迴路徑 移動於基材上，使得可以形成一層。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該步驟（b) 中，可以在彼此上噴灑多數層。 9 .如申請專利範圍第]項所述之方法，其中該步驟（b) 中，當 ί也加多數層時，基材在個別層施加間被旋轉9 〇度。 1 0 .如申g靑專利範圍第2項所述之方法，其中被溶劑 200534044 (2) 加以增濃的氣體流係朝向漆層，用以均質化該漆層。 1 1.如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該步驟（d) 中，於烘焙該漆層的溫度係約6(TC至90°C。 1 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基材 具有三維結構。 ， 1 3 .如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該被迂 ， 迴路徑所涵蓋的區域大約相當於至少該基材的尺寸。 1 4 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該步驟（a) φ 中被改質的漆在25 °C具有0.5至5cp的黏度。 - 10 -