涂底的方法及光刻胶的涂布方法技术

一种涂底的方法，包括：将半导体晶片置于密闭的腔室中；降低所述腔室中的压力，使所述腔室中的压力小于该腔室外部的压力；对所述半导体晶片进行脱水烘烤；继续对所述半导体晶片执行烘烤工艺，向所述腔室中通入气态的涂底材料，在所述半导体晶片表面形成涂底膜层；向所述腔室中通入惰性气体或氮气，并将残余的涂底材料抽出。本发明专利技术还提供一种光刻胶的涂布方法。本发明专利技术的涂底方法可减少涂底的时间，提高涂底的速度，且能够防止涂底材料泄露，避免造成污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及光刻工艺中的涂底的(Priming)方法及光刻月交的涂布方法。
技术介绍
在半导体集成电路的制造工艺中，需要通过光刻工艺将掩模板的版案转移到半导体晶片的光刻胶上，定义出刻蚀或离子注入的区域。 因而，光刻工艺的好坏会直接影响后续的刻蚀或离子注入工艺。光刻工艺首先在半导体晶片上形成光刻胶层；将该光刻胶层进行烘 烤(Bake)后置于曝光设备中，通过曝光工艺对所述光刻胶层进行曝光，将 掩模板上的图案转移到光刻胶层中；接着对曝光后的光刻胶层进行曝光 后烘烤(Post Exposure Bake, PEB ),并通过显影工艺进行显影，在光刻 胶层中形成光刻图形。公开号为CN 1904739 A的中国专利申请文件公开了一种光刻图案的 制造方法，其公开的申请文件中的制造方法包括以下步骤在半导体晶 片上形成牺牲氧化物层；在该牺牲氧化物层上施加六甲基硅氮烷 (HMDS);在该HMDS上施加光致抗蚀剂(即光刻胶)；对该光致抗蚀 剂进行软烘烤；将光致抗蚀剂曝光；对光致抗蚀剂进行曝光后烘烤；对 所曝光的光致抗蚀剂进行显影以形成光致抗蚀剂图案；以及对光致抗蚀 剂图案进行硬烘烤。其中，HMDS用于改善半导体晶片表面的亲水疏水状态，提高光刻 胶层在半导体晶片表面的附着力。涂底即是在半导体晶片表面形成涂底 膜层，提高光刻胶与半导体晶片表面附着力的工艺。现有的 一种涂布HMDS的方法如下将半导体晶片置于密闭的HMDS涂布腔室中；对所述半导体晶片烘烤，去除表面的水分；向所述涂布腔室中通入气态的HMDS，HMDS与半导体晶片表面接触后附着在半导体晶片的表面；持续向所述腔室中通入HMDS,例如30至60s,在半导体晶片表面涂 布一HMDS层。然而，所述的涂布HMDS的工艺时间较长，浪费时间，降低了产量 (throughput)。
技术实现思路
本专利技术提供一种，本专利技术的涂底的 方法时间较短，可提高产量。本专利技术提供的一种涂底的方法，包括 将半导体晶片置于密闭的腔室中；降低所述腔室中的压力，使所述腔室中的压力小于该腔室外部的压力；对所述半导体晶片进行脱水烘烤；继续对所述半导体晶片执行烘烤工艺，向所述腔室中通入气态的涂 底材料，在所述半导体晶片表面形成涂底膜层；向所述腔室中通入惰性气体或氮气，并将残余的涂底材料抽出。 可选的，根据通入的气态涂底材料的流量的大小决定通入的时间。可选的，在向所述腔室中通入惰性气体或氮气之前，向所述腔室中 通入气态的涂底材料之后，继续对所述半导体晶片执行烘烤工艺。可选的，进一步包括在向所述腔室中通入惰性气体之前，向所述 腔室中通入气态的涂底材料之后，降低所述腔室中的压力，并再次向所述腔室中通入气态的涂底材料。可选的，进一步包括在向所述腔室中通入惰性气体之前，多次降低所述腔室中的压力，并向所述腔室中通入气态的涂底材料。可选的，所述惰性气体包括氩气或氦气。 可选的，所述涂底材料为HMDS。可选的，降低所述腔室中的压力到1 OOhPa至300hPa。可选的，所述脱水烘烤工艺中的烘烤温度为IO(TC至130°C,时间 为10至30s。本专利技术还提供一种光刻胶的涂布方法，包括提供半导体晶片；将所述半导体晶片置于密闭的腔室中；降低所述腔室中的压力，使所述腔室中的压力小于该腔室外部的压力；对所述半导体晶片进行脱水烘烤；继续对所述半导体晶片执行烘烤工艺，向所述腔室中通入气态的涂 底材料，在所述半导体晶片表面形成涂底膜层；向所述腔室中通入惰性气体或氮气，并将残余的涂底材料抽出； 打开所述腔室，将所述半导体晶片置于冷却装置中冷却； 将冷却的半导体晶片置于涂布装置中；在所述半导体晶片表面涂布 光刻胶层。可选的，在向所述腔室中通入惰性气体或氮气之前，向所述腔室中 通入气态的涂底材料之后，继续对所述半导体晶片执行烘烤工艺。可选的，进一步包括在向所述腔室中通入惰性气体之前，向所述 腔室中通入气态的涂底材料之后，降低所述腔室中的压力，并再次向所述腔室中通入气态的涂底材料。可选的，进一步包括向所述腔室中通入惰性气体之前，多次降低所述腔室中的压力，并向所述腔室中通入气态的涂底材料。可选的，所述惰性气体包括氩气或氦气。可选的，所述涂底材料为HMDS。可选的，所述脱水烘烤工艺中的烘烤温度为IO(TC至130°C，时间 为10至30s。可选的，在向所述半导体晶片中央喷出光刻胶之前，先向所述半导 体晶片表面喷出表面活性剂，并旋转所述半导体晶片。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点降低腔室中压力，可减少涂底的工艺的时间，由于所述腔室中的压 力降低，该腔室中没有其它气体的阻拦，可更快的向所述腔室中通入涂 底气体；此外，由于腔室中的空气已经被抽出，减少或消除了对通入所 述腔室中的涂底气体的稀释，可通入更多的涂底气体，从而提高涂底气 体在半导体晶片上形成涂底膜层的速度；由于降低了腔室中的压力，在所述腔室中形成负压，在执行涂底工 艺时，涂底材料不会外泄， 一方面不会造成浪费，另一方面也可减少对 环境的污染；此外，由于后续中需要对半导体晶片执行烘烤工艺，将所述腔室中 的空气抽出，同时也抽出悬浮于空气中的污染物微粒、以及一些对光刻 胶有害的气体，例如氨气、硫化物等，降低在执行烘烤工艺时在半导体 晶片表面形成污染的几率；此外，负压可使涂布材料较快的充满整个涂布腔室，有助于在半导 体晶片表面形成特性均匀的涂布膜层，从而有助于提高光刻胶在半导体 晶片表面各处粘附性的一致性，进而有助于提高形成的光刻胶图案的线 宽的一致性，减小光刻工艺偏差，提高工艺窗口。附图说明图1为本专利技术的涂底的方法的实施例的流程图； 图2为本专利技术的光刻胶的涂布方法的实施例的流程图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式^t详细的说明。在光刻工艺中，光刻胶是以液态形式存在的，并且需要通过旋涂的 方式将光刻胶涂布于待执行光刻工艺的半导体晶片上。半导体晶片表面 的亲水、疏水状态会影响光刻胶的附着性，半导体晶片表面的亲水、疏水状态一般通过接触角(Contact angle)来判断，若接触角较小，则半 导体晶片表面呈疏水性；接触角较大，半导体晶片表面呈亲水性；但如果接触角过大或过小，会不利于光刻胶和半导体晶片表面之间的粘附； 因而，为了改善光刻胶在半导体晶片表面的附着(Adhesion)力，需要 改变半导体晶片表面的亲水疏水状态，也即需要对所述半导体晶片表面 进行涂底，在半导体晶片表面形成涂底膜层。本专利技术提供一种涂底的方法，通过在处于负压的密闭腔室(即腔室 中的压力小于腔室外部的压力)中对半导体晶片进行涂底，可减少涂底 的时间，提高涂底的速度，且能够防止涂底材料泄露，避免造成污染。 图1为本专利技术的涂底的方法的实施例的流程图。 如图l所示，步骤S100，将半导体晶片置于密闭的腔室中。提供待执行光刻工艺的半导体晶片，所述半导体晶片可以是棵片 (Bare Wafer)或者已经具有半导体结构或器件的晶片，该半导体晶片需要 涂布光刻力交，以执行光刻工艺。将所述半导体晶片置于密闭的腔室(chamber)中。步骤SllO，降低所述腔室中的压力，使所述腔室中的压力小于该 腔室外部的压力；抽出密闭于所述腔室中的空气，使所述腔室中的压力降低，小于该 腔室外部的压力，即在所述腔室中形成负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂底的方法，其特征在于，包括：　将半导体晶片置于密闭的腔室中；　降低所述腔室中的压力，使所述腔室中的压力小于该腔室外部的压力；　对所述半导体晶片进行脱水烘烤；　继续对所述半导体晶片执行烘烤工艺，向所述腔室中通入气态的涂底材料，在所述半导体晶片表面形成涂底膜层；　向所述腔室中通入惰性气体或氮气，并将残余的涂底材料抽出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光宇，
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：31[中国|上海]