用于在衬底之上涂覆光致抗蚀剂的方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及用于在衬底之上涂覆光致抗蚀剂的方法和装置。在一种在晶圆之上涂覆光致抗蚀剂的方法中，在旋转晶圆时开始从喷嘴在晶圆之上分配光致抗蚀剂，并在旋转晶圆时停止分配光致抗蚀剂。在开始分配光致抗蚀剂之后并且停止分配光致抗蚀剂之前，改变晶圆旋转速度至少4次。在分配期间，保持喷嘴的臂可水平移动。喷嘴的尖端可位于距晶圆的2.5mm至3.5mm的高度处。

【技术实现步骤摘要】
用于在衬底之上涂覆光致抗蚀剂的方法和装置
本公开总体涉及用于在衬底之上涂覆光致抗蚀剂的方法和装置。
技术介绍
光刻操作是半导体制造工艺中的关键操作之一。光刻技术包括紫外光刻、深紫外光刻和极紫外光刻(EUVL)。光刻操作通常是高成本工艺，并且降低成本是要解决的问题之一。具体地，在EUV光刻中，光致抗蚀剂的成本比深UV光致抗蚀剂的成本高得多。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种在晶圆之上涂覆光致抗蚀剂的方法，包括：在旋转所述晶圆时开始从喷嘴在所述晶圆之上分配所述光致抗蚀剂；在旋转所述晶圆时停止分配所述光致抗蚀剂；以及在开始分配所述光致抗蚀剂之后并且停止分配所述光致抗蚀剂之前，改变晶圆旋转速度至少4次。根据本公开的第二方面，提供了一种在晶圆之上涂覆光致抗蚀剂的方法，包括：在以第一速度旋转所述晶圆时开始从喷嘴分配所述光致抗蚀剂；在以与所述第一速度不同的第二速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂达第二持续时间T2；在以与所述第二速度不同的第三速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂达第三持续时间T3；在以与所述第三速度不同的第四速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂达第四持续时间T4；在以第五速度旋转所述晶圆并将所述喷嘴从所述晶圆的中心向所述晶圆的边缘水平移动时持续分配所述光致抗蚀剂；以及在停止所述喷嘴的移动之后，在以与所述第五速度不同的第六速度旋转所述晶圆时停止分配所述光致抗蚀剂。根据本公开的第三方面，提供了一种光致抗蚀剂涂覆装置，包括：晶圆保持器，被配置为支撑晶圆并旋转所述晶圆；喷嘴，被配置为分配光致抗蚀剂；臂，耦合至所述喷嘴并被配置为水平地和垂直地移动所述喷嘴；以及控制系统，包括处理器以及存储程序和涂覆配方的存储器，并被配置为根据所述涂覆配方来控制所述晶圆保持器、所述喷嘴和所述臂，其中：所述程序在由所述处理器执行时使所述控制系统执行以下操作：在以第一速度旋转所述晶圆时开始从所述喷嘴分配所述光致抗蚀剂；在以与所述第一速度不同的第二速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；在以与所述第二速度不同的第三速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；在以与所述第三速度不同的第四速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；在以第五速度旋转所述晶圆并将所述喷嘴从所述晶圆的中心向所述晶圆的边缘水平移动时持续分配所述光致抗蚀剂；以及在停止所述喷嘴的移动之后，在以与所述第五速度不同的第六速度旋转所述晶圆时停止分配所述光致抗蚀剂。附图说明图1A和图1B是根据本公开实施例的光致抗蚀剂涂覆装置的示意图。图2A、图2B、图2C、图2D、图2E和图2F示出了根据本公开实施例的用于在晶圆/衬底上涂覆光致抗蚀剂的序列工艺的各个阶段。图2G示出了根据本公开实施例的抗蚀剂涂覆序列(配方)。图3示出了根据本公开实施例的喷嘴高度效应。图4A、图4B和图4C示出了根据本公开实施例的各种喷嘴配置。图5A、图5B和图5C示出了根据本公开实施例的各种喷嘴配置。图6A和图6B示出根据本公开实施例的喷嘴高度和喷嘴尺寸的效应。图7A和图7B示出了根据本公开实施例的抗蚀剂分配量的减少效应。具体实施方式应理解，下面的公开内容提供了用于实现本专利技术的不同特征的许多不同的实施例或示例。下文描述了组件和布置的具体实施例和示例以简化本公开。当然，这些仅是示例而不意图是限制性的。例如，元件的尺寸不限于所公开的范围或值，而是可以取决于器件的工艺条件和/或期望特性。此外，在下面的说明中，在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括以直接接触的方式形成第一特征和第二特征的实施例，并且还可以包括可以在第一特征和第二特征之间形成附加特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。为了简单和清楚起见，可以以不同比例任意绘制各种特征。在附图中，为了简化，可以省略一些层/特征。此外，为了易于描述，在本文中可以使用空间相关术语(例如“下方”、“之下”、“低于”、“以上”、“上部”等)以描述图中所示的一个元件或特征相对于另外(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。这些空间相关术语意在涵盖器件在使用或操作中除了图中所示朝向之外的不同朝向。器件可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他朝向)，并且本文中所用的空间相关描述符同样可被相应地解释。此外，术语“由...制成”可以表示“包括”或“由...组成”。此外，在后续制造工艺中，在所描述的操作之中/之间可存在一个或多个附加操作，并且操作顺序可以改变。在本公开中，短语“A、B和C之一”是指“A、B和/或C”(A；B；C；A和B；A和C；B和C；或A、B和C)，并且不表示来自A的一个元素、来自B的一个元素和来自C的一个元素，除非另有说明。如上所述，降低光致抗蚀剂的成本是光刻操作中的关键问题之一。降低光致抗蚀剂成本的方法之一是减少光致抗蚀剂对每个晶圆或衬底的使用(分配)量。然而，简单地减少光致抗蚀剂的分配量将导致光致抗蚀剂在晶圆上的不均匀涂覆，这将增加光致抗蚀剂在曝光之后的显影后的缺陷图案。在本公开中，提供了一种用于在晶圆或衬底之上涂覆光致抗蚀剂的方法和装置，其可以减少光致抗蚀剂浆料的使用而不会降低所涂覆的光致抗蚀剂的厚度的均匀性。例如，根据一个或多个实施例，抗蚀剂分配量可以减小到每300mm晶圆为0.35-0.65cc(cm3)，并且对于约30-50nm的平均抗蚀剂厚度，厚度变化(范围)小于2nm(大于零)。在其他实施例中，对于约30-50nm的平均抗蚀剂厚度，厚度变化大于0.5nm至小于约1.0nm。在一些实施例中，在平均抗蚀剂厚度为约T0(nm)时，厚度变化为T0的约1％至约2％。在一些实施例中，目标抗蚀剂厚度在约10nm至约120nm的范围内。图1A和图1B是根据本公开实施例的光致抗蚀剂涂覆装置的示意图。本领域普通技术人员将理解，图1A和图1B所示的装置利用一个或多个附加特征。光致抗蚀剂涂覆装置1000包括壳体或外壳1001，衬底保持器(holder)1003布置在其中，如图1A所示。衬底保持器被配置为通过真空(真空吸盘)保持晶圆或衬底1010，并包括用于以各种速度旋转晶圆的电机。衬底保持器1003还被配置为上下移动晶圆。装置1000包括若干流体喷嘴，其包括光致抗蚀剂分配喷嘴1021和边缘切割溶液喷嘴1023，该光致抗蚀剂分配喷嘴1021被配置为分配光致抗蚀剂，并且该边缘切割溶液喷嘴1023被配置为分配溶剂以从晶圆的边缘部分去除所涂覆的光致抗蚀剂。在一些实施例中，提供用于不同光致抗蚀剂的多个喷嘴。喷嘴分别耦合到可动臂，并且在一些实施例中可在横向(水平)方向和垂直方向上运动。可移动臂包括电机、齿轮、动力传输带、或其他已知组件中的一者或多者，以使喷嘴水平和/或垂直移动。流体喷嘴1021流体地连接至存储光致抗蚀剂的光致抗蚀剂源(例如瓶或罐)1015，并且流体喷嘴1023流体地连接至存储溶剂的溶剂源1050。具有一个或多个过滤器和一个或多个阀的一个或多个泵1040被设置在从光致抗蚀剂源1015到喷嘴1021的流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在晶圆之上涂覆光致抗蚀剂的方法，包括：/n在旋转所述晶圆时开始从喷嘴在所述晶圆之上分配所述光致抗蚀剂；/n在旋转所述晶圆时停止分配所述光致抗蚀剂；以及/n在开始分配所述光致抗蚀剂之后并且停止分配所述光致抗蚀剂之前，改变晶圆旋转速度至少4次。/n

【技术特征摘要】
20200429 US 63/017,490;20200930 US 17/037,7851.一种在晶圆之上涂覆光致抗蚀剂的方法，包括：
在旋转所述晶圆时开始从喷嘴在所述晶圆之上分配所述光致抗蚀剂；
在旋转所述晶圆时停止分配所述光致抗蚀剂；以及
在开始分配所述光致抗蚀剂之后并且停止分配所述光致抗蚀剂之前，改变晶圆旋转速度至少4次。


2.根据权利要求1所述的方法，包括：
在以第一速度旋转所述晶圆时分配所述光致抗蚀剂；
在以与所述第一速度不同的第二速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；
在以与所述第二速度不同的第三速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；
在以与所述第三速度不同的第四速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；
在以第五速度旋转所述晶圆时持续分配所述光致抗蚀剂；并且
在以与所述第五速度不同的第六速度旋转所述晶圆时停止分配所述光致抗蚀剂。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一速度低于所述第二速度至所述第六速度。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二速度高于所述第一速度以及所述第三速度至所述第六速度。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第四速度和所述第五速度高于所述第三速度。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第六速度低于所述第五速度。


7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第四速度等于所述第五速度。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光致抗蚀剂的总分配量在0.35cc至0.65cc的范围内。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯东鸿，李蕙君，江胜文，王士哲，
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