旋涂工艺的增厚阶段制造技术

本发明专利技术提供了用于执行与晶圆相关的旋涂工艺和在旋涂工艺期间控制光刻胶厚度的旋涂工艺的增厚阶段的一种或多种技术和系统。具体地，为了增加光刻胶的厚度，在旋涂工艺期间执行增厚阶段。例如，在增厚阶段期间，增加朝着晶圆提供的向下流动的气体的气体温度、向下流动的气体的流速和热量的热量温度。增加的向下流动的气体和热量增加了光刻胶的蒸发因素，这使得光刻胶的粘度和厚度增加。以这种方式，可以以相对较低的速度旋转晶圆，同时仍可获得期望的厚度。降低晶圆的转速允许稳定地旋转相对较大的晶圆。

【技术实现步骤摘要】
旋涂工艺的增厚阶段
本专利技术总的来说涉及半导体制造的旋涂工艺，更具体地，涉及旋涂工艺的增厚阶段（thickeningphase）。
技术介绍
光刻通常涉及在不同介质之间转印一个或多个图案的工艺。在光刻中，光敏光刻胶涂层形成在图案将被转印到其上的一层或多层的上方。然后，通过将其曝光于（选择性地）穿过包含图案的中介掩模的一种或多种类型的辐射或者光来图案化光刻胶涂层。取决于所使用的光刻胶的类型（正性或负性），光使得光刻胶的曝光部分或未曝光部分变为几乎可溶。然后，使用显影剂来移除可溶部分而留下图案化的光刻胶。然后，图案化的光刻胶可用作下面的层或可被选择性蚀刻（掺杂或其他处理）的层的模板。一旦处理了下面的层，就移除（诸如化学剥离）图案化的光刻胶，从而留下具有形成在其中的图案的被处理层。
技术实现思路
提供本专利技术来以简化的形式介绍在以下详细描述中进一步描述的许多概念。本专利技术并不是所要求的主题的关键因素或必要特征，也不用于限制所要求的主题的范围。本文提供了用于执行与晶圆相关的旋涂工艺或者在诸如旋涂工艺的晶圆处理过程中用于控制光刻胶厚度的一种或多种系统和技术。在光刻图案化期间，旋涂工艺用于在晶圆上涂覆光刻胶。例如，将光刻胶分配到晶圆上，并且旋转晶圆以使根据目标厚度将光刻胶分布在晶圆的表面上。调节旋转晶圆的速度以控制光刻胶的厚度。因为晶圆的晶圆边缘处的切向速度而使得相对较大的晶圆不能在相对较快的速度下稳定旋转，所以使用能够影响光刻胶厚度的具有不同粘度的多种类型的光刻胶，以覆盖在制造过程中所使用的一个或多个掩模指定的光刻胶厚度的不同范围。因此，使用热量和向下流动的气体（downflowair）来控制光刻胶的厚度，使得光刻胶可用于大范围的目标厚度而与晶圆尺寸无关，因为与仅根据晶圆的转速相反，可以通过温度或者向下流动的气体来控制厚度。具体地，温度的增加能够增加光刻胶的蒸发因素，从而使得光刻胶的粘度增加。增加粘度能够增加光刻胶的厚度。以这种方式，在旋涂工艺的增厚阶段或其他阶段中，使用增加的热量或向下流动的气体来控制光刻胶的厚度。在一些实施例中，旋涂工艺包括一个或多个阶段，诸如第一溶剂的光刻胶减少涂覆（resistreductioncoating）阶段、晶圆上的光刻胶的分配阶段、使用热量或气体增加光刻胶的蒸发因素以增加光刻胶的粘度或厚度的增厚阶段、根据均匀的厚度度量旋转晶圆的主晶圆旋转阶段或沿着晶圆的晶圆边缘洗掉至少一部分光刻胶的第二溶剂的边缘珠状物清洗（edgebeadrinse）。根据各个阶段的气体设置，气流设备被配置为在一个或多个阶段期间基本朝着晶圆的顶部提供向下流动的气体。例如，在基于分配阶段气体设置的分配阶段中，气流设备根据基线温度或基线流速提供向下流动的气体。在增厚阶段的加热部分期间，基于第一增厚阶段气体设置，气流设备根据增加的温度或增加的流速提供向下流动的气体。以这种方式，根据旋涂工艺的各个阶段的气体设置，以特定温度或者流速提供向下流动的气体。根据各个阶段的热量设置，在一个或多个阶段期间，热量设备被配置为基本朝着晶圆的底部提供热量。例如，在基于分配阶段热量设置的分配阶段中，热量设备提供诸如处于基线热量温度的热量。在增厚阶段的加热部分期间，基于第一增厚阶段热量设置，热量设备根据增加的热量温度来提供热量。在一个实例中，在增厚阶段的冷却部分期间，基于第二增厚阶段气体设置，气流设备可以改变或维持向下流动的气体。在另一个实例中，在增厚阶段的冷却部分期间，基于第二增厚阶段热量设置，热量设备可以改变或维持热量。以这种方式，在旋涂工艺的一个或多个阶段中，气流设备和热量设备可以控制光刻胶的厚度，使得具有特定初始粘度的光刻胶可用于相对较大的厚度范围。以这种方式，可以使用具有不同粘度的相对较少的光刻胶来产生用于光刻的一种或多种掩模。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于执行与晶圆相关的旋涂工艺的系统，包括：分配站，被配置为在材料分配阶段期间将材料分配到晶圆的表面上；旋转设备，被配置为在材料分配阶段期间旋转晶圆；增厚站。增厚站包括：热量设备，被配置为：根据第一增厚阶段热量设置来增加热量，在增厚阶段的加热部分期间基本朝着晶圆的底部提供热量；以及EBR站，被配置为：将溶剂分配到晶圆上以从晶圆移除部分材料。优选地，增厚站还包括：气流设备，被配置为：根据第一增厚阶段气体设置增加向下流动的气体的气体温度和流速中的至少一个，在增厚阶段的加热部分期间基本朝着晶圆的顶部提供向下流动的气体。优选地，该系统包括：气流设备，被配置为：在一个或多个旋涂工艺阶段期间以与晶圆的晶圆温度不同的受控温度提供气体。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在晶圆处理过程中控制光刻胶的厚度的系统，包括：气流设备，被配置为在将光刻胶分配到晶圆上的分配阶段期间，根据分配阶段气体设置基本朝着晶圆的顶部提供向下流动的气体，以及在分配阶段之后和主晶圆旋转阶段之前的增厚阶段的加热部分期间，根据指定增加气体温度和增加流速中的至少一个的第一增厚阶段气体设置，基本朝着晶圆的顶部提供向下流动的气体；以及热量设备，被配置为在分配阶段期间，根据分配阶段热量设置基本朝着晶圆的底部提供热量，以及在分配阶段之后和主晶圆旋转阶段之前的增厚阶段的加热部分期间，根据指定增加热量温度的第一增厚阶段热量设置，基本朝着晶圆的底部提供热量。优选地，热量设备被配置为：在增厚阶段的冷却部分期间，根据指定基线热量温度的第二增厚阶段热量设置，基本朝着晶圆的底部提供热量。优选地，气流设备被配置为：在增厚阶段的冷却部分期间，根据指定增加气体温度和增加流速中的至少一个的第二增厚阶段气体设置，基本朝着晶圆的顶部提供向下流动的气体。优选地，气流设备被配置为：在增厚阶段的冷却部分期间，根据指定基线气体温度和基线流速中的至少一个的第二增厚阶段气体设置，基本朝着晶圆的顶部提供向下流动的气体。优选地，该系统包括：光刻胶减少涂覆设备，被配置为：在分配阶段之前的RRC阶段期间，将溶剂分配到晶圆的表面上。优选地，气流设备被配置为在RRC阶段期间根据RRC阶段气体设置提供向下流动的气体，并且热量设备被配置为在RRC阶段期间根据RRC阶段热量设置提供热量。优选地，该系统包括：光刻胶分配设备，被配置为在分配阶段期间将光刻胶分配到晶圆上。优选地，该系统包括：晶圆旋转设备，被配置为：在增厚阶段之后的主晶圆旋转阶段期间，根据光刻胶的均匀厚度度量来旋转晶圆。优选地，气流设备被配置为在主晶圆旋转阶段期间根据主晶圆旋转阶段气体设置提供向下流动的气体，并且热量设置被配置为在主晶圆旋转阶段期间根据主晶圆旋转阶段热量设置来提供热量。优选地，该系统包括：边缘珠状物清洗器，被配置为在主晶圆旋转阶段之后的EBR阶段期间将溶剂分配到晶圆上以沿着晶圆的晶圆边缘洗掉至少一部分光刻胶，并且气流设备被配置为在EBR阶段期间根据EBR阶段气体设置提供向下流动的气体，以及热量设备被配置为在EBR阶段期间根据EBR阶段热量设置来提供热量。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于执行与晶圆相关的旋涂工艺的方法，包括：执行材料分配阶段以将材料分配到晶圆的表面上，执行材料分配阶段包括旋转晶圆；在第一溶剂的RRC阶段、将光刻胶分配到晶圆上的分配阶段、根据均匀厚度度量旋转晶圆的主晶圆旋转阶段和沿着晶圆的晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行与晶圆相关的旋涂工艺的系统，包括：分配站，被配置为：在材料分配阶段期间将材料分配到所述晶圆的表面上；旋转设备，被配置为：在所述材料分配阶段期间旋转所述晶圆；增厚站，包括：热量设备，被配置为：根据第一增厚阶段热量设置来增加热量，在增厚阶段的加热部分期间基本朝着所述晶圆的底部提供所述热量；以及EBR站，被配置为：将溶剂分配到所述晶圆上以从所述晶圆移除部分所述材料。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/828,6941.一种用于在晶圆处理过程中控制光刻胶的厚度的系统，包括：气流设备，被配置为：在将所述光刻胶分配到晶圆上的分配阶段期间，根据分配阶段气体设置朝着所述晶圆的顶部提供向下流动的气体；和在所述分配阶段之后和主晶圆旋转阶段之前的增厚阶段的加热部分期间，根据指定增加气体温度和增加流速中的至少一个的第一增厚阶段气体设置，朝着所述晶圆的顶部提供所述向下流动的气体；以及热量设备，被配置为：在所述分配阶段期间，根据分配阶段热量设置朝着所述晶圆的底部提供热量；和在所述分配阶段之后和所述主晶圆旋转阶段之前的所述增厚阶段的加热部分期间，根据指定增加热量温度的第一增厚阶段热量设置，朝着所述晶圆的底部提供所述热量。2.根据权利要求1所述的系统，所述热量设备被配置为：在所述增厚阶段的冷却部分期间，根据指定基线热量温度的第二增厚阶段热量设置，朝着所述晶圆的底部提供所述热量。3.根据权利要求1所述的系统，所述气流设备被配置为：在所述增厚阶段的冷却部分期间，根据指定增加气体温度和增加流速中的至少一个的第二增厚阶段气体设置，朝着所述晶圆的顶部提供所述向下流动的气体。4.根据权利要求1所述的系统，所述气流设备被配置为：在所述增厚阶段的冷却部分期间，根据指定基线气体温度和基线流速中的至少一个的第二增厚阶段气体设置，朝着所述晶圆的顶部提供所述向下流动的气体。5.根据权利要求1所述的系统，包括：光刻胶减少涂覆设备，被配置为：在所述分配阶段之前的光刻胶减少涂覆(RRC)阶段期间，将溶剂分配到所述晶圆的表面上。6.根据权利要求5所述的系统，所述气流设备被配置为在所述光刻胶减少涂覆(RRC)阶段期间根据光刻胶减少涂覆(RRC)阶段气体设置提供所述向下流动的气体，并且所述热量设备被配置为在所述光刻胶减少涂覆(RRC)阶段期间根据光刻胶减少涂覆(RRC)阶段热量设置提供所述热量。7.根据权利要求1所述的系统，包括：光刻胶分配设备，被配置为：在所述分配阶段期间将所述光刻胶分配到所述晶圆上。8.根据权利要求1所述的系统，包括：晶圆旋转设备，被配置为：在所述增厚阶段之后的所述主晶圆旋转阶段期间，根据所述光刻胶的均匀厚度度量来旋转所述晶圆。9.根据权利要求5所述的系统，所述气流设备被配置为在所述主晶圆旋转阶段期间根据主晶圆旋转阶段气体设置提供所述向下流动的气体，并且所述热量设备被配置为在所述主晶圆旋转阶段期间根据主晶圆旋转阶段热量设置来提供所述热量。10.根据权利要求1所述的系统，包括：边缘珠状物清洗器，被配置为在所述主晶圆旋转阶段之后的边缘珠状物清洗(EBR)阶段期间将溶剂分配到所述晶圆上以沿着...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浚威，林佳洁，王志谦，莫忘本，谢弘璋，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71