光刻方法与流程

本申请涉及半导体制造，具体涉及一种光刻方法。

背景技术：

1、集成电路制造主要包括光刻、刻蚀、淀积膜层以及cmp(化学机械研磨)等工艺，其中，光刻工艺是其中最重要的版图图形形成工序，版图图形形成主要包括：喷涂光刻材料、曝光和显影等，其中的每一步都很重要，缺一不可。

2、在光刻工艺中，通常可以采用rrc(resist reduction consumption)工艺喷涂光刻材料，其中，rrc工艺是指在涂覆光刻胶之前，用有机溶剂湿润衬底表面，以达到减少光刻胶用量和提高工艺质量的目的。

3、目前，常用的rrc工艺为超级(super)rrc工艺，即，在有机溶剂喷涂后还未铺满整个晶圆表面时，就开始喷涂光刻胶，利用有机溶剂的延展性使得光刻胶和有机溶剂一起从晶圆中心区域向晶圆边缘区域铺展。

4、目前涂胶工艺腔体一般包括6至8个子腔体，但为了机械臂传输效率和节省空间，一般是两两组合的，两个子腔体共用一套喷涂设备(一个机械臂)，每个子腔室各自设置一工作台，两个工作台共用一套喷涂设备，两个工作台在rrc工艺过程中无任何隔档。如果采用超级rrc工艺的话，通常先低速启动工作台，然后高速旋转工作台，由于高速旋转时，有机溶剂还在喷涂，所以当前工作台上的rrc有机溶剂就容易溅射(飞溅)到与其相邻的另一个工作台上的晶圆上；此外，有机溶剂还未喷涂结束就会开始喷涂光刻胶，在利用有机溶剂的延展性使得光刻胶和有机溶剂一起从晶圆中心区域向晶圆边缘区域铺展的过程中，由于当前工作台上的晶圆表面的部分光刻胶上的应力不同，再加上当前工作台处于高速旋转状态，容易导致当前工作台上的rrc有机溶剂甚至是光刻胶溅射(飞溅)到与其相邻的另一个工作台上的晶圆上，导致相邻工作台上的晶圆表面形成cluster defect(簇状/聚集状的溶剂残留缺陷)。

技术实现思路

1、本申请提供了一种光刻方法，可以解决一工作台进行超级rrc工艺过程中，与其相邻的另一工作台上的晶圆表面容易形成簇状溶剂残留缺陷的问题。

2、本申请实施例提供了一种光刻方法，用于所述光刻方法的喷涂设备包括：有机溶剂喷嘴、有机溶剂贮存设备、光刻胶喷嘴、光刻胶贮存设备和机械臂，所述有机溶剂喷嘴和所述光刻胶喷嘴间隔安装在所述机械手臂上，所述有机溶剂喷嘴与所述有机溶剂贮存设备相连，所述光刻胶喷嘴与所述光刻胶贮存设备相连；其中，

3、所述光刻方法包括：

4、将待光刻的晶圆放置在工作台上；

5、通过所述机械手臂，将所述有机溶剂喷嘴和所述光刻胶喷嘴移动至所述晶圆的上方并将所述有机溶剂喷嘴对准所述晶圆的中心；

6、以第一转速转动所述工作台，并利用所述有机溶剂喷嘴向所述晶圆喷射有机溶剂；

7、以第二转速转动所述工作台，并利用所述机械手臂带动所述有机溶剂喷嘴从所述晶圆的中心沿所述晶圆径向往所述晶圆的边缘区域移动，同时，利用所述有机溶剂喷嘴向所述晶圆喷射有机溶剂；

8、以第三转速转动所述工作台，同时，所述有机溶剂喷嘴处于不工作状态；此时，所述机械手臂带动所述光刻胶喷嘴移动至所述晶圆的中心，其中，所述第一转速小于所述第二转速，并且所述第二转速小于所述第三转速；

9、转动所述工作台，并利用所述光刻胶喷嘴向所述晶圆喷射光刻胶，以进行光刻胶涂覆操作。

10、可选的，在所述光刻方法中，所述第一转速小于100rpm/min；所述第二转速为100rpm/min～200rpm/min；所述第三转速大于或者等于500rpm/min。

11、可选的，在所述光刻方法中，所述第三转速为1000rpm/min～2000rpm/min。

12、可选的，在所述光刻方法中，所述晶圆的边缘区域的沿晶圆径向上的长度不超过所述晶圆的半径的1/3。

13、可选的，在所述光刻方法中，以第一转速转动所述工作台，并利用所述有机溶剂喷嘴向所述晶圆喷射有机溶剂的过程中，所述有机溶剂的流量为75ml/min～95ml/min。

14、可选的，在所述光刻方法中，以第二转速转动所述工作台，并利用所述机械手臂带动所述有机溶剂喷嘴从所述晶圆的中心沿所述晶圆径向往所述晶圆的边缘区域移动，同时，利用所述有机溶剂喷嘴向所述晶圆喷射有机溶剂的过程中，所述有机溶剂的流量为75ml/min～95ml/min。

15、可选的，在所述光刻方法中，所述工作台以第一转速转动的时间为1s～1.5s；所述工作台以第二转速转动的时间为1s～1.5s。

16、可选的，在所述光刻方法中，所述工作台以第三转速转动的时间为0.5s～1s。

17、可选的，在所述光刻方法中，所述有机溶剂喷嘴的倾斜角度不超过30°。

18、可选的，在所述光刻方法中，转动所述工作台，并利用所述光刻胶喷嘴向所述晶圆喷射光刻胶，以进行光刻胶涂覆操作的过程中，所述光刻胶喷嘴的喷射范围不超过以晶圆中心为圆心并且以晶圆半径的1/2为半径所占据的圆形区域。

19、本申请技术方案，至少包括如下优点：

20、本申请提供一种光刻方法，包括：将待光刻的晶圆放置在工作台上；移动有机溶剂喷嘴使其对准晶圆的中心；首先以第一转速转动工作台，进行晶圆中心的有机溶剂喷涂；然后以大于第一转速的第二转速转动工作台，将有机溶剂喷嘴从晶圆中心沿晶圆径向往晶圆边缘区域移动，进行晶圆过渡区域的有机溶剂喷涂；接着以大于第二转速的第三转速转动所述工作台，将有机溶剂延展至晶圆最外侧；最后利用光刻胶喷嘴向晶圆喷射光刻胶，进行光刻胶涂覆和铺展操作。本申请通过低-中-高的转速梯度(第一转速-第二转速-第三转速)并在中转速阶段配合有机溶剂喷嘴的径向移动来完成有机溶剂的喷涂，在有机溶剂铺展时起到了缓冲作用，使得有机溶剂在晶圆表面平缓不堆积，并且在有机溶剂喷涂结束之后才进行光刻胶的喷涂，避免了后喷涂的光刻胶在有机溶剂表面产生应力差异，从而避免了因光刻胶应力不同而造成有机溶剂飞溅到相邻工作台上的晶圆表面导致相邻工作台上的晶圆产生簇状溶剂残留缺陷的情况；进一步的，本申请提供的光刻方法不涉及机台硬件的改造，简单易操作。

技术特征：

1.一种光刻方法，其特征在于，用于所述光刻方法的喷涂设备包括：有机溶剂喷嘴、有机溶剂贮存设备、光刻胶喷嘴、光刻胶贮存设备和机械臂，所述有机溶剂喷嘴和所述光刻胶喷嘴间隔安装在所述机械手臂上，所述有机溶剂喷嘴与所述有机溶剂贮存设备相连，所述光刻胶喷嘴与所述光刻胶贮存设备相连；其中，

2.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述第一转速小于100rpm/min；所述第二转速为100rpm/min～200rpm/min；所述第三转速大于或者等于500rpm/min。

3.根据权利要求2所述的光刻方法，其特征在于，所述第三转速为1000rpm/min～2000rpm/min。

4.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述晶圆的边缘区域的沿晶圆径向上的长度不超过所述晶圆的半径的1/3。

5.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，以第一转速转动所述工作台，并利用所述有机溶剂喷嘴向所述晶圆喷射有机溶剂的过程中，所述有机溶剂的流量为75ml/min～95ml/min。

6.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，以第二转速转动所述工作台，并利用所述机械手臂带动所述有机溶剂喷嘴从所述晶圆的中心沿所述晶圆径向往所述晶圆的边缘区域移动，同时，利用所述有机溶剂喷嘴向所述晶圆喷射有机溶剂的过程中，所述有机溶剂的流量为75ml/min～95ml/min。

7.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述工作台以第一转速转动的时间为1s～1.5s；所述工作台以第二转速转动的时间为1s～1.5s。

8.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述工作台以第三转速转动的时间为0.5s～1s。

9.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述有机溶剂喷嘴的倾斜角度不超过30°。

10.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，转动所述工作台，并利用所述光刻胶喷嘴向所述晶圆喷射光刻胶，以进行光刻胶涂覆操作的过程中，所述光刻胶喷嘴的喷射范围不超过以晶圆中心为圆心并且以晶圆半径的1/2为半径所占据的圆形区域。

技术总结本申请提供一种光刻方法，包括：将待光刻的晶圆放置在工作台上；移动有机溶剂喷嘴使其对准晶圆的中心；以第一转速转动工作台，进行晶圆中心的有机溶剂喷涂；以大于第一转速的第二转速转动工作台，将有机溶剂喷嘴从晶圆中心沿晶圆径向往晶圆边缘区域移动，进行晶圆过渡区域的有机溶剂喷涂；以大于第二转速的第三转速转动工作台，将有机溶剂延展至晶圆最外侧；利用光刻胶喷嘴向晶圆喷射光刻胶，进行光刻胶涂覆和铺展操作。本申请通过低‑中‑高逐渐上升的转速梯度并配合有机溶剂喷嘴的径向移动来完成有机溶剂的喷涂，使得有机溶剂平缓不堆积，避免了因光刻胶应力不同而造成有机溶剂飞溅到相邻工作台上的晶圆表面导致簇状溶剂残留缺陷的情况。技术研发人员：刘希仕,王绪根,朱联合,姚振海受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5