光刻方法以及工艺腔室技术

本发明专利技术提供一种光刻方法以及工艺腔室，所述光刻方法包括：将晶圆放入涂布腔室中，将涂布腔室中的气压设置为第一气压，在所述晶圆表面进行第一旋涂，在所述晶圆表面覆盖光刻材料层；进行第一旋涂之后，进行第一降压步骤，使涂布腔室中的气压从第一气压下降为第二气压；在所述晶圆表面进行第二旋涂；对所述光刻材料层进行固化处理；对覆盖有光刻材料层的晶圆进行光刻。在所述晶圆表面上进行第一旋涂以后，进行第一降压步骤，能够使得光刻材料层中的气泡随气压下降而被挤出或破掉，这样经过第二旋涂、固化处理后的光刻材料层中不容易存在气泡，能够有效提高光刻的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种光刻方法以及工艺腔室。
技术介绍
随着集成电路上的晶体管密度不断提高，半导体制造的关键尺寸(CD)不断缩小，对光刻精度的要求也越来越高。为了提高光刻工艺的精度，在涂布光刻胶之前，需要在晶圆表面涂布一层平坦层，以减小晶圆表面的凹凸不平造成光刻精度下降的问题。平坦层的材料通常为粘滞性较强的有机溶液，现有技术采用与涂布光刻胶相同的旋涂设备涂布所述有机溶液，涂布于晶圆上的有机溶液经过后续烘培步骤后形成固状的平坦层。现有技术形成的平坦层中容易产生气泡(bubble)，而平坦层中的气泡会影响光刻精度，进而影响在晶圆上形成的半导体器件的性能。此外，在形成光刻胶的过程中，同样存在光刻胶中形成有气泡的问题，也会影响光刻精度。因此，如何减少诸如平坦层或光刻胶等的光刻材料层中的气泡，以提高光刻精度，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种光刻方法以及工艺腔室，减少光刻材料层中气泡的数量，以提高光刻精度。为解决上述问题，本专利技术提供一种光刻方法，包括:提供晶圆；将晶圆放入涂布腔室中，将涂布腔室中的气压设置为第一气压，在所述晶圆表面进行第一旋涂，在所述晶圆表面覆盖光刻材料层；进行第一旋涂之后，进行第一降压步骤，使涂布腔室中的气压从第一气压下降为第二气压；使涂布腔室中的气压恢复为第一气压，在所述晶圆表面进行第二旋涂，所述第二旋涂的步骤中晶圆的转速大于第一旋涂步骤中晶圆的转速；对所述光刻材料层进行固化处理；对覆盖有光刻材料层的晶圆进行光刻。可选的，所述涂布腔室与一排气腔室相连，所述涂布腔室与所述排气腔室之间设置有阀门，用于控制所述排气腔室与所述涂布腔室的连通或隔断；所述排气腔室设置有真空泵，用于在阀门打开时将所述涂布腔室中的气体抽入排气腔室并排出；在进行第一旋涂的步骤之前，关闭所述阀门；在进行第一降压的步骤中，打开所述阀门，使真空泵工作以排出排气腔室以及转涂布腔室中的气体；在进行第一降压的步骤之后，关闭所述阀门，使涂布腔室中的气压恢复为第一气压。可选的，在所述晶圆表面上进行第一旋涂的过程中，在所述晶圆表面分滴光刻材料层，使所述晶圆的转速在100到500转每分钟的范围内。可选的，在所述晶圆表面上进行第二旋涂的过程中，使所述晶圆的转速在1500到6000转每分钟的范围内。可选的，在所述晶圆表面进行第二旋涂以后，对所述光刻材料层进行固化处理之前，还包括:进行第二降压步骤，在所述第二降压步骤中，打开所述阀门，使真空泵工作以排出排气腔室以及涂布腔室中的气体。可选的，将晶圆放入涂布腔室之前，使真空泵工作以排出排气腔室中的气体，直到第一降压步骤结束。可选的，所述光刻材料层为平坦层，在对所述光刻材料层进行固化处理之后，还包括:在光刻材料层上形成图形化的掩模层，以所述图形化的掩模层为掩模，对所述晶圆进行刻蚀。可选的，在对所述光刻材料层进行固化处理之后，在所述光刻材料层上形成底部抗反射层，所述图形化的掩模层形成于所述底部抗反放射层上。可选的，所述光刻材料层为光刻胶，在对所述光刻材料层进行固化处理之后，以所述光刻胶为掩模，对所述晶圆进行刻蚀。本专利技术还提供一种工艺腔室，包括:涂布腔室，用于进行旋涂工艺；排气腔室，与所述涂布腔室相连，用于在与所述涂布腔室连通时降低所述涂布腔室中的气压；所述排气腔室与所述涂布腔室之间设置有阀门，用于控制所述排气腔室与所述涂布腔室的连通或隔断。可选的，所述排气腔室设置有真空泵，用于在所述阀门打开将所述涂布腔室中的气体抽入排气腔室并排出。可选的，所述排气腔室位于所述涂布腔室下方，所述涂布腔室内设置有晶圆托盘，所述阀门位于所述晶圆托盘下方。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术的光刻方法在所述晶圆表面进行第一旋涂，在所述晶圆表面覆盖光刻材料层后，进行第一降压步骤，使涂布腔室中的气压从第一气压下降为第二气压；光刻材料层中的气泡由于内部气压高而外部气压低因而被挤出或破掉，这样经过后续第二旋涂、固化处理后的光刻材料层中不容易存在气泡，能够有效提高光刻的精度。进一步，在本专利技术所述的工艺腔室中进行第一旋涂和第二旋涂，本专利技术工艺腔室包括:涂布腔室，用于进行旋涂工艺；还包括与所述涂布腔室相连排气腔室，用于在与涂布腔室连通时降低所述涂布腔室中的气压；所述排气腔室与所述涂布腔室的连通处设置有阀门，以控制所述排气腔室与所述涂布腔室的连通或隔断，可以在进行第一旋涂之后，将所述阀门打开，使所述涂布腔室与排气腔室连通，并使得所述涂布腔室中的气压下降，光刻材料层中的气泡由于内部气压高而外部气压低因而被挤出或破掉。通过控制阀门的打开实现气压下降，能够迅速地减少光刻材料层中的气泡，进而提高光刻精度。【附图说明】图1至图5为本专利技术光刻方法一实施例中各个步骤的侧视示意图；图6是本专利技术工艺腔室一实施例的示意图。【具体实施方式】在光刻工艺中的形成平坦层或光刻胶等光刻材料层的过程中，容易在平坦层或光刻胶中形成气泡，平坦层或光刻胶中的气泡会影响光刻精度。分析平坦层中气泡的成因如下:在旋涂设备中涂布有机溶液，有机溶液通过导管进入所述旋涂设备的喷嘴，由于压力、流速等原因在导管中的有机溶液中容易产生气泡，在有机溶液被涂布在晶圆表面以后，气泡仍然可能存在于有机溶液中；另外，由于半导体制造的关键尺寸不断缩小，在晶圆表面存在很多狭小的缝隙(如栅极条之间的缝隙)，当有机溶液被涂布在这些缝隙之间时，很容易产生气泡，进而影响在晶圆上形成的半导体器件的性能。光刻胶中气泡的成因与平坦层中气泡的成因类似。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种光刻方法以及工艺腔室，所述工艺腔室具有涂布腔室和排气腔室，所述排气腔室能够迅速降低涂布腔室的气压。在本专利技术提供的光刻方法中，在进行第一旋涂之后，进行第一降压步骤，光刻材料层中的气泡内部气压高而外部气压低而被挤出或破掉，进而使形成的光刻材料层不容易存在气泡，以有效提高光刻的精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。本专利技术提供一种光刻的方法，下面结合图1至图5，对本专利技术光刻的方法进行说明。参考图1，提供晶圆100。在本实施例中，晶圆100即衬底,所述衬底为??圭衬底,也可以是锗、锗硅、砷化镓或绝缘体上硅衬底，常见的半导体衬底均可作为本实施例中的半导体衬底。所述晶圆100表面还可以设有半导体结构，在本实施例中，所述半导体结构为多个栅极101，多个栅极101之间的间距较小。但是本专利技术对衬底表面上具有的半导体结构的类型不做限制，在其他实施例中，所述衬底表面上的半导体结构还可以为电极、鳍等。参考图2，在所述晶圆100表面上进行第一旋涂，以在所述晶圆100表面覆盖光刻材料层。...

【技术保护点】
一种光刻方法，其特征在于，包括：提供晶圆；将晶圆放入涂布腔室中，将涂布腔室中的气压设置为第一气压，在所述晶圆表面进行第一旋涂，在所述晶圆表面覆盖光刻材料层；进行第一旋涂之后，进行第一降压步骤，使涂布腔室中的气压从第一气压下降为第二气压；使涂布腔室中的气压恢复为第一气压，在所述晶圆表面进行第二旋涂，所述第二旋涂的步骤中晶圆的转速大于第一旋涂步骤中晶圆的转速；对所述光刻材料层进行固化处理；对覆盖有光刻材料层的晶圆进行光刻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李高荣，郑喆，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31