TWI803598B - 調整光阻膜厚度的系統及方法 - Google Patents

調整光阻膜厚度的系統及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI803598B
TWI803598B TW108109300A TW108109300A TWI803598B TW I803598 B TWI803598 B TW I803598B TW 108109300 A TW108109300 A TW 108109300A TW 108109300 A TW108109300 A TW 108109300A TW I803598 B TWI803598 B TW I803598B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
photoresist
fluid
substrate
diluted
depositing
Prior art date
Application number
TW108109300A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201941307A (zh
Inventor
安東 德維利耶
傑佛瑞 史密斯
丹尼爾 富爾福德
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201941307A publication Critical patent/TW201941307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI803598B publication Critical patent/TWI803598B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

本技術包含調整配給的光阻或溶劑之膜厚的方法。本技術包含從配給模組藉由即時地操縱基板轉速、光阻黏度、光阻內的固體量、以及溶劑蒸發率以控制光阻膜的最終厚度。這包含在緊接在基板上沉積之前,將較高濃度的光阻與稀釋物流體在靠近配給噴嘴處混合。可計算要添加之稀釋流體的量而得光阻濃度或黏度,以得到有所需之厚度的薄膜。

Description

調整光阻膜厚度的系統及方法
相關申請案的交互參照:本申請案主張以下申請案的優先權:於2018年3月19日提交之美國臨時專利申請案第62/645,113號,發明名稱為:「System and Method for Tuning Thickness of Resist Films」其全部內容通過引用於此納入。
本發明與半導體生產相關,且更特別相關於將材料配給於一基板上。
半導體生產包含涉及將液體沉積於一基板上的若干處理步驟。這些處理步驟包含:將晶圓塗覆、將潛伏圖案(latent pattern)顯影、將晶圓上的材料蝕刻、以及將晶圓清洗/潤洗等等。
在常規製造製程中,諸如光阻之光敏材料的薄層塗佈於基板的工作表面或上部表面上。接著經由微影製程將此光阻層圖案化,以在該光阻中定義一潛伏圖案。此潛伏圖案形成用於轉移該圖案到下方層的蝕刻遮罩。該光敏材料的圖案化步驟通常涉及:以光敏材料的薄膜塗佈基板的工作表面;使用例如微米微影(micro-lithography)系統將該光敏材料的薄膜透過光罩(及相關光學元件)而暴露於輻射源;接著使用顯影溶劑進行顯影製程,在此期間發生了光敏材料之受照射區域(或是未受照射區域,取決於光阻的調性及所使用之顯影劑的調性)的移除。
在塗佈製程期間,放置基板於基板座上且以高速旋轉,意即每分鐘幾千或幾萬轉(rpm),同時光阻溶液配給到該基板的上部表面上。當光阻溶液配給到基板的中心,該光阻溶液因為由基板的旋轉所施加的離心力而徑向地分散遍及基板。濕蝕刻及清潔製程可以相似的方式執行。在顯影製程中,溶劑顯影劑沉積於高速旋轉的基板上。溶劑顯影劑將光阻的可溶部分溶解,接著由於離心力,顯影劑與溶解的光阻在整個基板上徑向地移除。濕蝕刻製程、清潔製程、以及潤洗製程皆以相似於顯影製程的方式執行,其中將液體沉積於旋轉的晶圓上並藉由離心力加以移除,以清除或清潔特定材料或殘餘。
在半導體基板上沉積光阻(塗佈)及配給顯影劑(顯影)係半導體製造中的常規製程,以產生完整的晶片。通常,使用在半導體工業中被稱為軌道工具的塗佈機─顯影機工具將光阻膜添加到晶圓或基板。塗佈機─顯影機工具在環境控管的封閉體內以及在各種模組間處理基板。某些模組可用於配給,其他用於烘烤、而其他用於顯影。配給模組可用以從噴嘴將光阻配給或噴灑到晶圓上並且旋轉該晶圓,使得配給的光阻塗佈於該晶圓上。沉積於晶圓上之給定光阻膜的最終膜厚可以是基板轉速、配給光阻的黏度、在配給光阻中的固體量、溶劑蒸發速率、以及初始膜高的函數。使用相似於配給的技術,在顯影的情況下,將顯影化學品經由噴嘴配給到旋轉的晶圓上。可溶的材料接著溶解或被帶入液體顯影劑中,然後當晶圓在封閉體或模組內旋轉時將其從晶圓拋出。
本技術包含調整配給光阻之膜厚的方法及系統。這包含藉由控制轉速、光阻黏度、固體專屬光阻的量、溶劑蒸發速率、以及初始膜高來控制任何光阻的結果膜厚。這些參數經由控制面板以即時控制。此處的系統可提供即時回饋到系統使用者以及提供自動化製程。回饋可用於即時調整配給操作參數以及/或者用於預測最終膜厚。此外,方法可包含接收所欲之膜厚的輸入值並且可將配給光阻與一稀釋流體混合,以得到所需之膜厚。方法可包含在軌道工具上緊接在配給操作之前調整光阻或顯影劑的稀釋物。
當然,為了清楚起見,已呈現了如此處所描述之不同步驟的討論順序。通常,這些步驟可以任何合適的順序執行。此外,儘管此處之各個不同的特徵、技術、設置等可在本揭露中不同地方加以討論,意圖是各概念可彼此獨立執行或是與彼此結合執行。因此,本發明可以許多不同方式實施及顯示。
應注意的是,此發明內容章節並不特指本揭露或所主張之發明的每個實施例以及/或者增加的新實施態樣。反之,此發明內容章節僅提供對習知技術而言的不同之實施例以及相對應之新穎點的初步描述。對於本發明及實施例的可能觀點及額外細節,讀者可參考如下方更進一步討論之本揭露的實施方式章節及相對應的圖式。
本技術包含調整配給光阻之膜厚的方法及系統。本技術包含藉由從配給模組以即時操縱基板轉速、光阻黏度、光阻中固體的量、以及溶劑蒸發速率,來控制光阻膜的最終厚度。這包含在恰在基板上沉積之前,將較高濃度的光阻與稀釋流體在靠近配給噴嘴處混合。
給定的光阻一般含有稀釋於溶劑中或是以溶劑稀釋的專屬光阻固體。許多光阻的變化可以各種稀釋度從給定之化學供應商處購買。藉由以每溶劑較高濃度的光阻固體開始,可使用本技術即時地將此光阻稀釋至任何光阻濃度。當更多溶劑或其他稀釋流體添加至光阻,黏度隨之降低,從而改變薄膜的最終厚度。由於光阻的獨特天性,只有特定溶劑可混進光阻中,以在不損壞其整體性的情況下將該光阻稀釋。可用於稀釋光阻的溶劑一般來說應該(但不限於)與儲存固態光阻者相同。溶劑的混合物亦可取代單一溶劑而被添加。可控制不同溶劑的量以改變光阻黏度及蒸發速率,從而改變最終厚度。最終厚度可藉由即時操縱稀釋於光阻中之多種溶劑而基於最終光阻混合物的黏度加以即時微調。
有許多溶劑可與本技術一起加以使用。溶劑的例子包含:GBL(γ-丁內酯)、PGME(丙二醇甲醚)、PGMEA(丙二醇甲基醚醋酸酯)、環己酮、丙酮、甲醇、2-丙醇(IPA)、乙酸正丁酯、MiBK(甲基異丁基酮)、以及NMP( N-甲基-2-吡咯烷酮)。
本技術可應用在以相似於光阻配給之方式應用於顯影劑的配給。顯影劑含有溶劑,且在某些狀況下含有專屬化學品。可將相同或不同的溶劑槽混合於作為此處之光阻溶劑槽或腔室的相同或分隔之腔室中。於顯影劑添加更強的溶劑將增加顯影力,正如同添加較弱的溶劑將降低顯影力。對顯影劑的即時調整允許在一時間用於一工具的顯影劑的多於一種稀釋物,從而為工具使用者提供即時校正能力。
相同光阻的多種稀釋度可使用於相同顯影機─塗佈機系統而沒有額外的光阻要求。這使得工具內有更多空間且可用於一工具內的光阻及稀釋物的數量更具彈性。除了將相同光阻的多種稀釋物裝載於一機器上以外,還可以有即時濃度調整的多種光阻。
一實施例包含一種將光阻沉積在基板上的方法。該方法可包含鑑定將要沉積在基板上的特定膜厚。這基本上可以是一給定基板疊層之所需膜厚的垂直高度。取得光阻流體的供應。該光阻流體在溶劑中具有光阻固體的初始濃度。此初始濃度可為高度濃縮的或是高於具有相對較大的厚度或較高的固體濃度之給定光阻膜的濃度上限。接著取得稀釋流體的供應。稀釋流體與光阻流體在混合腔室內靠近配給噴嘴處混合,以得到具有低於光阻固體初始濃度之光阻固體結果濃度的經稀釋光阻流體。該兩種流體基本上可在靠近配給噴嘴或配給腔室處混合,並且在恰在配給前混合。接著,在基板旋轉的同時將稀釋光阻流體經由配給噴嘴配給於基板的工作表面上。
本方法可包含計算稀釋流體的量以與光阻流體混合,以得到稀釋光阻流體配給而形成具有特定膜厚的光阻膜。換句話說,添加足夠的溶劑或足量的溶劑到濃縮光阻,以得到所需之膜厚。可調整基板的轉速以得到具有特定膜厚的沉積光阻膜。最終膜厚可以是光阻厚度及基板轉速兩者的函數,因此可控制此二者以得到所需之厚度。所添加之稀釋流體的量係基於來自先前薄膜的沉積與稀釋量的膜厚的量測。
所添加之稀釋流體的量可基於整個基板之光阻膜進展的即時回饋。舉例而言,光阻膜進展的即時回饋可藉由分析基板表面的頻閃圖像而得。
稀釋流體與光阻流體的混合步驟可在將稀釋光阻流體配給於基板上的時間發生。舉例而言,流體可緊接在配給前、在配給前的幾秒、或甚至在配給前的幾分鐘混合。方法可包含鑑定基板工作表面的物理性質,而添加至光阻流體的稀釋流體量係基於基板工作表面的物理性質。舉例而言,可使用來自給定之抗反射塗層或奈米結構圖案的基板粗糙度。
方法可包含計算稀釋流體的量以與光阻流體混合,以得到具有預定之光阻固體濃度的稀釋光阻。稀釋流體可與光阻流體在混合模組中混合,該混合模組具有光阻流體入口以及稀釋物流體入口。響應於對具有高於預定值之量測黏度的稀釋光阻流體之鑑定步驟,可將添加至光阻流體之稀釋流體的量增加。黏度可在噴嘴或在基板表面上量測。響應於對具有小於預定薄膜進展率之遍及基板工作表面的進展率的稀釋光阻流體之鑑定步驟,可將添加至光阻流體之稀釋流體的量增加。這可使用頻閃觀測器系統加以鑑定。特定膜厚的鑑定步驟可包含接收指示了將沉積於基板上之特定膜厚的使用者輸入值。
其他方法可包含在整個基板進展的期間監測來自稀釋光阻流體之溶劑的蒸發速率。響應於對超出預定閾值之蒸發速率的鑑定步驟,可調節添加至光阻流體之稀釋流體的量。在整個基板進展的期間可監測來自稀釋光阻流體之溶劑的蒸發速率。響應於對超出預定閾值之蒸發速率的鑑定步驟,可調節基板的轉速。
在另一實施例中,取得光阻流體的供應。該光阻流體具有初始黏度。取得或是以其他方式接收稀釋流體的供應。稀釋流體與光阻流體在混合腔室內靠近配給噴嘴處混合,得到具有比初始黏度更低黏性之結果黏度的稀釋光阻流體。在基板旋轉的同時,經由配給噴嘴將稀釋光阻配給於基板工作表面上。
另一實施例包含一種配給顯影劑於基板上的方法。提供或是以其他方式接收將要顯影的光阻膜。光阻膜已經或正要沉積在基板工作表面上。鑑定將要配給於基板上之顯影劑的特定濃度。取得顯影劑流體的供應。顯影劑流體具有初始顯影劑濃度。稀釋流體與顯影劑流體在混合腔室內靠近配給噴嘴處混合,以得到具有低於初始濃度之結果濃度的稀釋顯影劑流體。在基板旋轉的同時,經由配給噴嘴將稀釋顯影劑流體配給到光阻膜上。
此方法可包含基於光阻膜的膜厚而計算稀釋流體的量以與顯影劑流體混合。基板的轉速可基於添加至顯影劑流體之稀釋流體的量加以調節。在光阻膜顯影期間可監測溶劑自基板的蒸發速率。響應於對超出預定閾值之蒸發速率的鑑定步驟,可調節添加至光阻流體之稀釋流體的量。
正如可瞭解的,除了膜厚調整以外,本技術提供許多額外益處並且使其他方法及材料可使用。舉例而言,在配給處混合減輕了預混合或預稀釋光阻的儲放壽命的疑慮。益處可包含:射出尺寸降低、pH衝擊減輕、顯影劑缺陷改善、塗佈機缺陷改善、源遮罩光阻圖案化優化、以及最終光阻減量消耗劑(resist reduction consumption)。此處之攪拌可包含調整光酸產生劑(PAF)或光破壞鹼(PDB)的負載層級或是濃度。
此處之另一實施例係配給環氧材料於半導體晶圓上。環氧產物包含固化的環氧樹脂。環氧樹脂的習知應用為:黏著劑、塗覆層、以及複合樹脂。針對這樣的應用,環氧樹脂與硬化劑混合。在混合之後,在受限的時間量期間該混合物在變得固化之前保持液態。此時間限制取決於給定的環氧樹脂以及選定的硬化劑。固化反應可在5分鐘或長達90分鐘或更久的時間內發生。正如可瞭解的,這樣的混合物不可由製造商混合在一起並運輸及儲存以在之後使用。光阻混合物的長期儲存一般會導致缺陷增加,而混合的環氧樹脂的長期儲存一般意味著在30到120分鐘後完全無法使用的混合物。然而,利用本方法,因為環氧樹脂及固化劑可在沉積處混合,環氧樹脂可沉積於半導體晶圓上。
習知塗佈機─顯影機工具使用烘烤模組以加速固化,可每小時塗佈幾百片晶圓。這表示給定的環氧樹脂及固化劑可在靠近配給噴嘴處混合,且在硬化阻礙連續塗佈前塗佈於許多基板上。由於在沉積源頭處混合,塗佈步驟可持續而不停頓。當給定的環氧樹脂與給定的固化劑混合時配給此混合物,從而製造空間來混合更多環氧樹脂。換句話說,以新混合的樹脂將最近混合的樹脂推出配給系統。這可延長在基板上沉積環氧樹脂的使用。若是需要,取決於給定之環氧樹脂的性質,可在給定間隔將環氧混合物從相對應的配給系統清除,以避免在混合與配給導管內環氧樹脂的積聚。能夠將環氧塗層配給在基板上的能力提供更多製造的選項及材料。例如,環氧材料可提供機械性質、熱性質、或是化學性質,用以含括在給定整合或封裝流程中。給定環氧樹脂可具有不同於其他材料的抗蝕性,而使得更多蝕刻選項能夠實行。
一個示例實施例包含一種諸如藉由使用塗佈機─顯影機工具以將環氧材料沉積於基板上的方法。諸如藉由將晶圓放置於軌道工具之塗佈模組中的夾頭上,而接取將要處理的半導體晶圓。諸如藉由使用第一流體運送導管與泵組件,以取得環氧樹脂流體的供應。使用第二流體運送導管以取得環氧樹脂固化劑(硬化劑或交聯劑)的供應。這些個別運送導管在靠近配給噴嘴的混合腔室處匯流。預定量的環氧樹脂固化劑接著與環氧樹脂流體在混合腔室內混合,以得到混合環氧樹脂流體。此混合環氧樹脂流體接著經由配給噴嘴在基板旋轉的同時配給到半導體基板的工作表面上。在配給與旋轉塗佈以完全覆蓋之後,環氧樹脂膜完成固化步驟(在有或沒有烘烤的情況下),接著可繼續接續的製造步驟。
環氧樹脂及固化劑本身已為習知,且因此各種胺類、酸、酚、醇類、硫醇類以及可針對給定應用被選擇作為固化劑的其他試劑。同樣地,有各種可根據所需之性質以選用作環氧樹脂的聚合物。
現在參考圖1,描繪了一剖面示意圖,顯示用以執行此處所描述之方法的示例儀器。系統100係用於配給液體於一基板105上的系統。設置基板座122以持住基板105以及使基板105沿一軸旋轉。電動機123可用以將基板座122以可選的轉速加以旋轉。設置配給單元118-A及118-B,用以在基板105受基板座122所旋轉的同時將液體配給到基板105的工作表面上。配給單元118-A及118-B可放置在基板座的正上方,或是可放置在另一位置。若放在遠離基板座處,則導管112-A及112-B可用以運送流體到混合腔室114。混合流體可通過噴嘴111離開。圖1說明了將混合流體117(稀釋的流體)配給到基板105的工作表面上。蒐集系統127可接著用以在給定的配給操作期間接住或蒐集旋轉脫離基板105的過剩混合流體117。
配給元件可包含的噴嘴臂113以及支撐構件115,該噴嘴臂113以及支撐構件115可用以將噴嘴111的位置遍及基板105而移動,或是將其移動遠離基板座122到諸如用於在完成配給操作後靜置的靜置位置。配給單元118-A及118-B可具有一或多個與系統控制器160通訊的閥。圖像捕捉裝置130可包含單一相機或多個相機。頻閃觀測器140可用於使基板呈現慢動作或靜止,以更好地看出整個基板的液體進展。處理器150可蒐集用於分析的捕捉影像以及傳輸資料以及/或者指令到系統控制器160。
配給單元118-A及118-B可具有設置以控制在基板上可選的流體體積之配給的各種實施例。舉例來說,配給單元118-A可接取光阻之供應。這樣的光阻供應可以是給定光阻的濃縮形式。配給單元118-B可接取可用以稀釋給定之光阻的特定溶劑之供應。配給單元118-A可運送特定量的光阻到混合腔室114,而配給單元118-B運送特定量的相對應溶劑到混合腔室114。光阻與溶劑接者在混合腔室114中混合,以得到接著沉積到基板105上的經稀釋流體。當以特定速度旋轉時,經稀釋流體可具有造成所需之膜厚的特定黏度以及/或者濃度。因此,光阻膜厚可在配給時調整。
在前面的描述中,已闡述了特定細節,諸如處理系統的特定幾何形狀以及對此處所使用之各種元件及製程的描述。然而,應理解的是,本技術可以偏離這些特定細節的其他實施例加以實行,且這樣的細節以解釋而非限制為目的。此處所揭露之實施例已參考附圖加以描述。同樣地,以解釋為目的,已闡述特定之數量、材料、及設置以提供完整的了解。然而,實施例可在不具這樣的特定細節下實行。具有基本上相同功能構造的元件由相同的參照標記表示,且因此可省略任何多餘的描述。
各種技術已用多個分散的操作步驟加以描述,以輔助對各種實施例的了解。描述的順序不應詮釋為暗指這些操作步驟必須依賴順序。確實,這些操作步驟不必按照所演示的順序執行。所描述之操作步驟可以不同於所描述之實施例的順序執行。在額外的實施例中,可執行各種額外操作步驟以及/或者可忽略所描述之操作步驟。
如此處所使用之「基板」以及「目標基板」一般意指將根據本發明而處理的物件。該基板可包含一裝置,更特別是一半導體或其他電子裝置的任何材料部份或結構,並且,舉例而言,可以是一基本基板結構,例如一半導體晶圓、光罩、或在一基本基板結構上或上方諸如一薄膜的一層。因此,基板並不限於任何特定基本結構、下方的層或上方的層、已圖案化或未圖案化的,反而預期是包括任何這樣的層或基本結構、以及任何層以及/或者基本結構的組合。該描述可論及特定基板種類,但這只針對說明之目的。
精於本項技術者亦將理解的是,可以有許多上述技術操作步驟的變化仍可達成與本發明相同的目標。這樣的變化意欲由本揭露的範疇所涵蓋。因此,前面本發明實施例的描述不意欲為限制的。而本發明實施例的任何限制呈現於後續的請求項中。
100‧‧‧系統 105‧‧‧基板 111‧‧‧噴嘴 112-A‧‧‧導管 112-B‧‧‧導管 113‧‧‧噴嘴臂 114‧‧‧混合腔室 115‧‧‧支撐構件 117‧‧‧混合流體 118-A‧‧‧配給單元 118-B‧‧‧配給單元 122‧‧‧基板座 123‧‧‧電動機 127‧‧‧蒐集系統 130‧‧‧圖像捕捉裝置 140‧‧‧頻閃觀測器 150‧‧‧處理器 160‧‧‧系統控制器
參考後續詳細說明結合隨附圖式考慮,對本發明之各種實施例的更完整瞭解以及許多其伴隨的優點將變得相當顯而易見。該圖式不一定按比例繪製,而是將重點放在說明特徵、原理和概念上。
圖1為剖面示意圖顯示根據本實施例的一個示例配給系統。
100‧‧‧系統
105‧‧‧基板
111‧‧‧噴嘴
112-A‧‧‧導管
112-B‧‧‧導管
113‧‧‧噴嘴臂
114‧‧‧混合腔室
115‧‧‧支撐構件
117‧‧‧混合流體
118-A‧‧‧配給單元
118-B‧‧‧配給單元
122‧‧‧基板座
123‧‧‧電動機
127‧‧‧蒐集系統
130‧‧‧圖像捕捉裝置
140‧‧‧頻閃觀測器
150‧‧‧處理器
160‧‧‧系統控制器

Claims (14)

  1. 一種沉積光阻於一基板上的方法,該方法包含:鑑定將要沉積於一基板上之光阻的特定膜厚;取得光阻流體的供應,該光阻流體具有在一溶劑內的光阻固體的初始濃度;取得稀釋流體的供應;將一預定量的該稀釋流體與該光阻流體在靠近一配給噴嘴的混合腔室內混合,得到具有低於光阻固體的該初始濃度之光阻固體的結果濃度的經稀釋光阻流體;以及在該基板旋轉的同時,經由該配給噴嘴將該經稀釋光阻流體配給到該基板的一工作表面上,其中該預定量的稀釋流體係部分基於在整個該基板之光阻膜進展的即時回饋,其中該光阻膜進展的即時回饋係藉由分析該基板的表面的頻閃圖像而得。
  2. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括計算該預定量的稀釋流體以與該光阻流體混合,以得到該經稀釋光阻流體,其配給而形成具有該特定膜厚之光阻膜。
  3. 如申請專利範圍第2項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括調節該基板的轉速以得到該經稀釋光阻流體,其配給於該基板上而形成具有該特定膜厚之光阻膜。
  4. 如申請專利範圍第2項之沉積光阻於一基板上的方法,其中將預定量的該稀釋流體與該光阻流體混合的步驟發生在將該經稀釋光阻流體配給到該基板上的時候。
  5. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,其中將該預定量的稀釋流體與該光阻流體混合的步驟添加了足量的稀釋流體以得到具有該特定膜厚之沉積光阻膜。
  6. 如申請專利範圍第5項之沉積光阻於一基板上的方法,其中該預定量的稀釋流體係基於膜厚的量測,該量測來自先前薄膜的沉積與稀釋量。
  7. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括鑑定該基板的工作表面的物理性質,其中添加到該光阻流體之該預定量的稀釋流體係基於該基板的工作表面的該物理性質。
  8. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括計算該預定量的稀釋流體以得到具有預定光阻固體濃度的該經稀釋光阻流體。
  9. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,其中該預定量的稀釋流體與該光阻流體在具有一光阻流體入口以及一稀釋流體入口的一混合模組內混合。
  10. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括: 響應於鑑定到具有高於預定值之量測黏度的該經稀釋光阻流體,將添加至該光阻流體之稀釋流體的量增加。
  11. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,其中鑑定該特定膜厚的步驟包含:接收指示了將沉積於該基板上之該特定膜厚的使用者輸入值。
  12. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括:在整個該基板上進展的期間監測來自該經稀釋光阻流體的溶劑蒸發速率;以及響應於鑑定到超出預定閾值蒸發速率的蒸發速率,調節添加至該光阻流體之稀釋流體的量。
  13. 如申請專利範圍第1項之沉積光阻於一基板上的方法,更包括:在整個該基板上進展的期間監測來自該經稀釋光阻流體的溶劑蒸發速率;以及響應於鑑定到超出預定閾值蒸發速率的蒸發速率,調節該基板的轉速。
  14. 一種沉積光阻於一基板上的方法,該方法包含:取得光阻流體的供應,該光阻流體具有一初始黏度;取得稀釋流體的供應; 將一預定量的稀釋流體與該光阻流體在靠近一配給噴嘴的一混合腔室內混合,得到具有比該初始黏度更低黏性之結果黏度的一經稀釋光阻流體;在該基板旋轉的同時經由該配給噴嘴將該經稀釋光阻流體配給到該基板的一工作表面上,該預定量的稀釋流體係加以選擇以得到該經稀釋光阻流體,其配給而形成具有特定膜厚的光阻膜;及響應於鑑定到具有小於預定薄膜進展率之在整個該基板的工作表面的進展率的該經稀釋光阻流體,將添加至該光阻流體之稀釋流體的量增加。
TW108109300A 2018-03-19 2019-03-19 調整光阻膜厚度的系統及方法 TWI803598B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862645113P 2018-03-19 2018-03-19
US62/645,113 2018-03-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201941307A TW201941307A (zh) 2019-10-16
TWI803598B true TWI803598B (zh) 2023-06-01

Family

ID=67904144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108109300A TWI803598B (zh) 2018-03-19 2019-03-19 調整光阻膜厚度的系統及方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190287793A1 (zh)
JP (1) JP7292570B2 (zh)
KR (1) KR20200123249A (zh)
CN (1) CN111902909A (zh)
TW (1) TWI803598B (zh)
WO (1) WO2019183029A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7357844B2 (ja) * 2018-01-15 2023-10-10 東京エレクトロン株式会社 流体分配及びカバレージ制御のためのシステム及び方法
US11474028B2 (en) 2019-10-15 2022-10-18 Tokyo Electron Limited Systems and methods for monitoring one or more characteristics of a substrate
US11637031B2 (en) 2019-11-04 2023-04-25 Tokyo Electron Limited Systems and methods for spin process video analysis during substrate processing
US11276157B2 (en) 2019-11-14 2022-03-15 Tokyo Electron Limited Systems and methods for automated video analysis detection techniques for substrate process
US11624607B2 (en) * 2020-01-06 2023-04-11 Tokyo Electron Limited Hardware improvements and methods for the analysis of a spinning reflective substrates
JP7467279B2 (ja) * 2020-08-18 2024-04-15 キオクシア株式会社 薬液塗布装置および粘度調整ボトル
US11738363B2 (en) 2021-06-07 2023-08-29 Tokyo Electron Limited Bath systems and methods thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW480609B (en) * 1999-12-20 2002-03-21 Tokyo Electron Ltd Coating film forming apparatus and coating film forming method
US6376013B1 (en) * 1999-10-06 2002-04-23 Advanced Micro Devices, Inc. Multiple nozzles for dispensing resist
US20100247770A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Elpida Memory, Inc. Method for applying coating liquid, method for forming coated film, method for forming a pattern by using the same, and method for manufacturing semiconductor device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3420900B2 (ja) * 1996-10-21 2003-06-30 大日本スクリーン製造株式会社 塗布液塗布方法
JP3410342B2 (ja) * 1997-01-31 2003-05-26 東京エレクトロン株式会社 塗布装置
JP3559144B2 (ja) * 1997-05-23 2004-08-25 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JPH1116810A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 塗布液塗布方法及びその装置
JP4335470B2 (ja) * 2000-03-31 2009-09-30 東京エレクトロン株式会社 塗布装置及び混合装置
JP3869306B2 (ja) * 2001-08-28 2007-01-17 東京エレクトロン株式会社 現像処理方法および現像液塗布装置
JP3909574B2 (ja) * 2002-01-11 2007-04-25 東京エレクトロン株式会社 レジスト塗布装置
US6770424B2 (en) * 2002-12-16 2004-08-03 Asml Holding N.V. Wafer track apparatus and methods for dispensing fluids with rotatable dispense arms
JP4305750B2 (ja) * 2003-10-14 2009-07-29 Okiセミコンダクタ株式会社 スピンコート法
JP4369325B2 (ja) * 2003-12-26 2009-11-18 東京エレクトロン株式会社 現像装置及び現像処理方法
US20050175775A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-11 Shirley Paul D. Device and method for forming improved resist layer
JP4805758B2 (ja) * 2006-09-01 2011-11-02 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体及び塗布処理装置
JP2009145907A (ja) * 2009-03-23 2009-07-02 Sharp Corp レジスト塗布装置
JP2012206051A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Olympus Corp 薄膜成膜装置および薄膜成膜方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6376013B1 (en) * 1999-10-06 2002-04-23 Advanced Micro Devices, Inc. Multiple nozzles for dispensing resist
TW480609B (en) * 1999-12-20 2002-03-21 Tokyo Electron Ltd Coating film forming apparatus and coating film forming method
US20100247770A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Elpida Memory, Inc. Method for applying coating liquid, method for forming coated film, method for forming a pattern by using the same, and method for manufacturing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021518658A (ja) 2021-08-02
TW201941307A (zh) 2019-10-16
WO2019183029A1 (en) 2019-09-26
CN111902909A (zh) 2020-11-06
KR20200123249A (ko) 2020-10-28
JP7292570B2 (ja) 2023-06-19
US20190287793A1 (en) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI803598B (zh) 調整光阻膜厚度的系統及方法
JP7357844B2 (ja) 流体分配及びカバレージ制御のためのシステム及び方法
JP4005879B2 (ja) 現像方法、基板処理方法、及び基板処理装置
CN1714426A (zh) 包含压力传感器的旋涂方法以及用于旋涂的设备
JP2001110712A (ja) 塗布膜除去装置及び塗布膜除去方法
JP2007511897A (ja) マイクロリトグラフィ用のフォトレジストコーティングプロセス
JP4484880B2 (ja) 溶剤を飽和させたチャンバ内でポリマー溶液を基板に塗布する方法及び装置
US8262301B2 (en) Developer spraying device for reducing usage quantity of developer
US20120162618A1 (en) Substrate processing device and method
CN102053500A (zh) 防止光刻工艺中喷嘴内胶液结晶的方法
JP2003266006A (ja) 薬液塗布装置及びその薬液管理方法
Mach et al. Patterning high resolution features through the integration of an advanced lithography system with a novel nozzleless spray coating technology
Erickson et al. Producing vias in photosensitive polyimide passivation layers for fan out PLP through the integration of an advanced lithography system with a novel nozzle-less spray coating technology
TWI487013B (zh) 半導體清洗方法與裝置及其控制方法
US20040149322A1 (en) Automatically-adjusting substrate rinsing system
CN1441923A (zh) 涂覆方法和涂覆设备
JP2011023387A (ja) レジスト膜の形成方法
JPH11186123A (ja) ウエーハ上に形成された感光膜の現像方法
JP2006319350A (ja) 基板処理方法
TW202208069A (zh) 用於液體分配及覆蓋率控制的系統及方法
JP2004228107A (ja) 現像方法
TW202238286A (zh) 抗蝕劑分配的方法
KR20060026549A (ko) 속도 측정 장치가 구비된 스핀 코팅 장치
WO2009056908A1 (en) Apparatus and method for removing coating material from a semiconductor wafer
KR20060013807A (ko) 스핀 코터의 세정 장치