光刻膠的涂膠工藝的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種光刻膠的涂膠工藝，光刻膠涂布于一晶圓的表面上，晶圓置于一離心機的一真空臺盤上，晶圓的上方具有一噴嘴組件，噴嘴組件包括一溶劑噴嘴和一光刻膠噴嘴，涂膠工藝包括步驟：A.溶劑噴嘴移動至晶圓的中心位置上方，吐出光刻膠的溶劑至晶圓上，用于增加后續光刻膠與晶圓之間的粘附性；B.真空臺盤帶動晶圓作第一次高速旋轉，使溶劑噴嘴吐出的溶劑均勻覆蓋在晶圓的整個表面上，并且光刻膠噴嘴移動至晶圓的中心位置上方；C.光刻膠噴嘴吐出光刻膠至晶圓上；D.真空臺盤帶動晶圓作第二次高速旋轉，使光刻膠噴嘴吐出的光刻膠均勻覆蓋在晶圓的整個表面上。本發明能夠降低光刻膠的使用量，改善光刻膠在晶圓上涂布的均勻性。
【專利說明】光刻膠的涂膠工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造工藝【技術領域】，具體來說，本發明涉及一種光刻膠的涂膠工藝。
【背景技術】
[0002]光刻膠主要是由樹脂(Resin)、感光劑(Sensitizer)以及溶劑(Solvent)等不同的材料混合而成的。其中，樹脂是粘合劑(Binder);感光劑是一種光活性(Photoactivity)極強的化合物，它在光刻膠內的含量與樹脂相當，兩者同時溶解在溶劑中，以液態形式保存，以便于使用。負光刻膠在遇光之后會產生鏈接(Cross Linking),使其結構加強而不溶于顯影劑。正光刻膠本身難溶于顯影劑，但遇光之后會離解成一種易溶于顯影液的結構。
[0003]傳統的光刻膠涂膠過程一般可分為兩個階段:第一階段，將稀釋好的膠液滴入基底上表面中心位置，啟動離心機，先慢速轉動，直至膠液均勻流動覆蓋住整個基底上表面；第二階段將離心機的轉速提高(3000至5000轉/分)，使膠液在高速轉動的強離心力作用下迅速流動成膜，待膠液中的稀釋劑迅速揮發后，一定厚度的膠層即已形成并固化，最后關閉離心機，涂膠結束。
[0004]在上述離心涂膠的第一階段，慣性力起主導作用，膠液的粘度不足以約束流體微團的混亂運動，流動處于紊流狀態；在第二階段，粘滯力起主導作用，流體微團受粘滯力的約束，處于層流狀態。涂膠的厚度是在第二階段形成的，高轉速帶來的離心力使膠液產生靜壓力，它克服了粘滯力，使膠液不斷沿徑向流動。同時流體微團具有的動能也不斷地消耗，當靜壓力與層流附面層阻力相等時，膠液便不再流動，此刻附著在晶圓表面的光刻膠的厚度即為最終的涂膠厚度。
[0005]上述現有技術的不足之處在于:光刻膠消耗量很大，成本太高，有的情況下7毫升都涂不滿晶圓表面。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種光刻膠的涂膠工藝，能夠降低光刻膠的使用量，改善光刻膠在晶圓上涂布的均勻性。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種光刻膠的涂膠工藝，所述光刻膠涂布于一晶圓的表面上，所述晶圓置于一離心機的一真空臺盤上，所述晶圓的上方具有一噴嘴組件，所述噴嘴組件包括一溶劑噴嘴和一光刻膠噴嘴，所述涂膠工藝包括步驟:
[0008]A.所述溶劑噴嘴移動至所述晶圓的中心位置上方，吐出所述光刻膠的溶劑至所述晶圓上，用于增加后續所述光刻膠與所述晶圓之間的粘附性；
[0009]B.所述真空臺盤帶動所述晶圓作第一次高速旋轉，使所述溶劑噴嘴吐出的所述溶劑均勻覆蓋在所述晶圓的整個表面上，并且所述光刻膠噴嘴移動至所述晶圓的中心位置上方；
[0010]C.所述光刻膠噴嘴吐出所述光刻膠至所述晶圓上；
[0011]D.所述真空臺盤帶動所述晶圓作第二次高速旋轉，使所述光刻膠噴嘴吐出的所述光刻膠均勻覆蓋在所述晶圓的整個表面上。
[0012]可選地，在步驟A中，所述溶劑的用量為1.95?2.05毫升。
[0013]可選地,在步驟B中，所述真空臺盤帶動所述晶圓作第一次高速旋轉的轉速為2500?3500轉/分鐘。
[0014]可選地,在步驟C中，所述光刻膠的最小用量為0.9暈升。
[0015]可選地,在步驟D中，所述真空臺盤帶動所述晶圓作第二次高速旋轉的轉速為3000?5000轉/分鐘。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0017]本發明通過在光刻膠的涂布之前，增加了一步預潤濕的步驟，即先用溶劑對晶圓表面進行潤濕，增加光刻膠與晶圓之間的粘附性(即預增粘)，從而減少了后續勻膠過程中光刻膠的消耗量。
[0018]相較于傳統的方法使用少量的光刻膠根本不能涂遍整個晶圓，本發明的方法能夠僅用少量的光刻膠就可在晶圓上完成涂布并且均勻性也很好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0020]圖1為本發明一個實施例的光刻膠的預增粘涂膠工藝的流程圖；
[0021]圖2至圖5為本發明一個實施例的光刻膠的預增粘涂膠工藝的設備操作示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護范圍。
[0023]圖1為本發明一個實施例的光刻膠的預增粘涂膠工藝的流程圖；圖2至圖5為本發明一個實施例的光刻膠的預增粘涂膠工藝的設備操作示意圖。需要注意的是，這些附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本發明實際要求的保護范圍構成限制。
[0024]請參考圖1并結合圖2至圖5 —起來理解，在本發明的涂膠工藝中，光刻膠被涂布于一晶圓101的表面上。該晶圓101置于一離心機(未圖不)的一真空臺盤102上。晶圓101的上方具有一噴嘴組件103，該噴嘴組件103包括一溶劑噴嘴104和一光刻膠噴嘴105。該涂膠工藝包括可以步驟:
[0025]首先，執行步驟S101，溶劑噴嘴104移動至晶圓101的中心位置上方，吐出光刻膠的溶劑至晶圓101上，用于增加后續光刻膠與晶圓101之間的粘附性。在本實施例中，該晶圓101的尺寸可以示例性地為6英寸。此時，在本步驟中，該溶劑的用量可以為1.95?
2.05暈升，優選2暈升。
[0026]接著，執行步驟S102，真空臺盤102帶動晶圓101作第一次高速旋轉，使溶劑噴嘴104吐出的溶劑均勻覆蓋在晶圓101的整個表面上，并且光刻膠噴嘴105移動至晶圓101的中心位置上方。在本步驟中，該真空臺盤102帶動晶圓101作第一次高速旋轉的轉速可以為2500?3500轉/分鐘，優選3000轉/分鐘。
[0027]然后，執行步驟S103，光刻膠噴嘴105吐出光刻膠至晶圓101上。在本步驟中，該光刻膠的用量比傳統的方法得以大大減少。例如對于現有技術中7毫升都涂不滿晶圓表面的一款產品，采用本發明的方法后，光刻膠的用量可以減為1.4毫升(正負誤差0.01毫升)。而對于普通產品，每次涂布的光刻膠的最小用量可以低至0.9毫升(正負誤差0.01暈升)。
[0028]最后，執行步驟S104，真空臺盤102帶動晶圓101作第二次高速旋轉，使光刻膠噴嘴105吐出的光刻膠均勻覆蓋在晶圓101的整個表面上，形成薄膜。在本步驟中，真空臺盤102帶動晶圓101作第二次高速旋轉的轉速可以為3000?5000轉/分鐘。
[0029]根據如上描述，本發明為降低生產的成本，在涂膠工藝上不斷改進，從原來傳統的涂膠工藝到預增粘的涂膠(PEAC, Pre-Enhance Adhere Coating)工藝。與現有技術相比，對于同一款產品，每片晶圓所需光刻膠的用量可以從傳統的例如7毫升遞減到PEAC工藝的
1.4毫升。由于光刻膠的價格昂貴，采用PEAC工藝后將大量節約成本。
[0030]本發明的PEAC工藝是建立在傳統的涂膠工藝基礎上，通過預增加粘附性(預增粘)來降低光刻膠使用量的新型涂膠工藝方法。通常甩膠之后在晶圓上的光刻膠只能保留1%以下，其余在甩膠時都飛離出了晶圓。采用PEAC工藝后在涂布前加了一步預潤濕(溶劑)，即先用溶劑對晶圓表面進行潤濕，從而增加光刻膠與晶圓之間的粘附性，進而減少了勻膠過程中光刻膠的消耗量。
[0031]本發明通過在光刻膠的涂布之前，增加了一步預潤濕的步驟，即先用溶劑對晶圓表面進行潤濕，增加光刻膠與晶圓之間的粘附性(即預增粘)，從而減少了后續勻膠過程中光刻膠的消耗量。
[0032]相較于傳統的方法使用少量的光刻膠根本不能涂遍整個晶圓，本發明的方法能夠僅用少量的光刻膠就可在晶圓上完成涂布并且均勻性也很好。
[0033]本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發明權利要求所界定的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種光刻膠的涂膠工藝，所述光刻膠涂布于一晶圓(101)的表面上，所述晶圓(101)置于一離心機的一真空臺盤(102)上，所述晶圓(101)的上方具有一噴嘴組件(103)，所述噴嘴組件(103)包括一溶劑噴嘴(104)和一光刻膠噴嘴(105)，所述涂膠工藝包括步驟: A.所述溶劑噴嘴(104)移動至所述晶圓(101)的中心位置上方，吐出所述光刻膠的溶劑至所述晶圓(101)上，用于增加后續所述光刻膠與所述晶圓(101)之間的粘附性； B.所述真空臺盤(102)帶動所述晶圓(101)作第一次高速旋轉，使所述溶劑噴嘴(104)吐出的所述溶劑均勻覆蓋在所述晶圓(101)的整個表面上，并且所述光刻膠噴嘴(105)移動至所述晶圓(101)的中心位置上方； C.所述光刻膠噴嘴(105)吐出所述光刻膠至所述晶圓(101)上； D.所述真空臺盤(102)帶動所述晶圓(101)作第二次高速旋轉，使所述光刻膠噴嘴(105)吐出的所述光刻膠均勻覆蓋在所述晶圓(101)的整個表面上。
2.根據權利要求1所述的光刻膠的涂膠工藝，其特征在于，在步驟A中，所述溶劑的用量為1.95?2.05暈升。
3.根據權利要求2所述的光刻膠的涂膠工藝，其特征在于，在步驟B中，所述真空臺盤(102)帶動所述晶圓(101)作第一次高速旋轉的轉速為2500?3500轉/分鐘。
4.根據權利要求3所述的光刻膠的涂膠工藝，其特征在于，在步驟C中，所述光刻膠的最小用量為0.9暈升。
5.根據權利要求4所述的光刻膠的涂膠工藝，其特征在于，在步驟D中，所述真空臺盤(102)帶動所述晶圓(101)作第二次高速旋轉的轉速為3000?5000轉/分鐘。
【文檔編號】G03F7/16GK104076609SQ201410328218
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】顧金輝, 萬建安 申請人:上海先進半導體制造股份有限公司