改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置、方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置、方法及应用。所述光刻胶匀胶装置包括承载结构以及稳流结构，所述承载结构能够进行匀胶处理，所述稳流结构至少包括盖板；还包括扰流结构，所述扰流结构设置于所述盖板面向所述承载结构的一面，且与所述胶液膜层无接触；当所述基底旋转时，所述扰流结构产生湍流，所述湍流至少能够作用于所述胶液膜层的待改善区域。本发明专利技术所提供的光刻胶匀胶装置及方法在保证整体匀胶均匀性的基础上，能够可控地产生胶膜厚度的趋势性分布，使所形成的光刻胶膜层能够准确地匹配后续制程的反应速率差异，进而能够带来整体制程的优异加工精度和良率。良率。良率。

【技术实现步骤摘要】
改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置、方法及应用


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置、方法及应用。

技术介绍

[0002]光刻与刻蚀是半导体加工工艺中不可或缺的一部分，但由于刻蚀机台本身性能的限制，中心区域的刻蚀速率往往与边缘区域的刻蚀速率具有一定的差异，这对高精密器件和微纳结构的加工精度和产品良率的影响是致命的且难以改变。
[0003]并且，现有技术中，常规匀胶工艺的匀胶趋势一般较为混乱，如图1所示；为提高匀胶均匀性，一些现有技术提出了在匀胶的同时施加盖板的技术方案，然而，这种方法仅仅改善了匀胶的均匀性，并未带来可控的匀胶趋势，无法准确匹配后续刻蚀制程里的刻蚀速率差异。
[0004]因此，基于上述问题，现有技术所提供的技术方案的匀胶效果均不理想。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置、方法及应用。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置，包括承载结构以及稳流结构，所述承载结构能够使负载有胶液膜层的基底旋转，以对所述胶液膜层进行匀胶处理，所述稳流结构至少包括能够盖设于所述基底负载有胶液膜层的涂胶面的盖板，且盖设后，所述盖板与胶液膜层无接触；还包括扰流结构，所述扰流结构设置于所述盖板面向所述承载结构的一面，且与所述胶液膜层无接触；当所述基底旋转时，所述扰流结构产生湍流，所述湍流至少能够作用于所述胶液膜层的待改善区域。
[0008]第二方面，本专利技术还提供一种光刻胶匀胶方法，包括：
[0009]使基底表面涂覆形成胶液膜层，所述基底设置于承载结构上；
[0010]将盖板盖设于所述基底的涂胶面，且所述盖板面向所述基体的一面设置有扰流结构，所述盖板以及扰流结构与所述胶液膜层无接触；
[0011]通过所述承载结构使所述基底旋转，对所述胶液膜层进行匀胶处理。
[0012]第三方面，本专利技术还提供上述光刻胶匀胶方法于器件制备、大规模集成电路制备或微纳加工领域中的应用。
[0013]基于上述技术方案，本专利技术所提供的技术方案通过设置扰流结构，与稳流结构相互配合，在稳定胶液膜层整体的表面气流的同时，还在特定位置引入特定大小的湍流，从而在保持整体匀胶均匀性的基础上，可定制化的改善胶膜厚度的趋势性分布，该趋势性分布可以通过调节所述扰流结构的形状及尺寸进行特异性调整，从而能够实现对后续制程，尤其是刻蚀制程中不同区域的刻蚀速率差异的准确匹配，进而可以显著提升高精密器件或微
纳结构的加工精度以及良率。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
[0015]本专利技术所提供的光刻胶匀胶装置及方法在保证整体匀胶均匀性的基础上，能够可控地产生胶膜厚度的趋势性分布，使所形成的光刻胶膜层能够准确地匹配后续制程的反应速率差异，进而能够带来整体制程的优异加工精度和良率。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
[0017]图1是本专利技术
技术介绍
提供的现有技术中的光刻胶匀胶方法的匀胶厚度测试结果；
[0018]图2是本专利技术一典型实施案例提供的光刻胶匀胶方法的匀胶厚度测试结果；
[0019]图3是本专利技术一典型实施案例提供的光刻胶匀胶装置的结构示意图。
[0020]附图标记说明：1、承载结构；2、基底；3、胶液膜层；4、扰流结构；5、稳流结构；6、容置体。
具体实施方式
[0021]光刻工艺常用于微纳加工、光电子器件和IC制造等领域中。光刻工艺的首要工艺就是匀胶工艺，它将直接影响后续工艺的成功率。但是，本专利技术的专利技术人在长期实践中发现，如图1所示，现有技术中，一些传统的匀胶方法匀胶趋势非常混乱，没有一个显著的方向性集中趋势，同时，为了改善匀胶的均匀性，出现了一种通过盖板改善胶液膜层表面的气流稳定度的方法，最终实现了匀胶均匀性的改善。
[0022]然而，上述现有技术要么具有混乱的匀胶趋势，不可控，要么为了均匀性而丧失了匀胶趋势，无法匹配后续制程中的反应速率差异，进而无法达成优异的加工精度和良率。
[0023]在一些具体的实践案例中，本专利技术人发现，由于集成电路中的光刻胶常用于做刻蚀阻挡层，而根据刻蚀机的原理，中心区域的刻蚀速率是高于四周区域的(常规刻蚀机刻蚀速率差异普遍在2
‑
10％左右)，此现象会导致不同区域器件结构不一致，进而导致产品可靠性问题。因此，本专利技术所优选设置的凸起弧面型的扰流结构可以形成对应匹配的匀胶趋势，调节上述差值，很好的拟补此问题，实现晶圆内刻蚀效果的一致。
[0024]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。拟采用匀胶工艺来弥补后续工艺中不可改变的缺陷，进而提升后续工艺良率。
[0025]如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]本专利技术提出用匀胶胶厚趋势来弥补上述问题的技术方案，主要构思在于，经过刻蚀比例与光刻胶层厚度的换算，确定厚度的变化趋势，然后根据该变化趋势，通过人为地主动改变局部的匀胶环境，使光刻胶有趋势地均匀分布到整个晶圆上的同时，形成特定的匀
胶厚度的变化趋势，简称为匀胶趋势，如图2所示。
[0028]上述技术构思可以被广泛应用于各种半导体工艺和大规模集成电路的制作流程中。
[0029]基于上述构思，本专利技术示例性地提供了相应的技术方案，参见图3，本专利技术实施例提供一种改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置，包括承载结构1以及稳流结构5，所述承载结构1能够使负载有胶液膜层3的基底2旋转，以对所述胶液膜层3进行匀胶处理，所述稳流结构5至少包括能够盖设于所述基底2负载有胶液膜层3的涂胶面的盖板，且盖设后，所述盖板与胶液膜层3无接触；还包括扰流结构4，所述扰流结构4设置于所述盖板面向所述承载结构1的一面，且与所述胶液膜层3无接触；当所述基底2旋转时，所述扰流结构4产生湍流，所述湍流至少能够作用于所述胶液膜层3的待改善区域。
[0030]由此，本专利技术实施例所提供的光刻胶匀胶装置在现有技术的基础上，额外设置了扰流结构4，与稳流结构5相互配合，在稳定胶液膜层3整体的表面气流的同时，还在特定位置引入特定大小的湍流，从而在保持整体匀胶均匀性的基础上，人为地引入了胶膜厚度的趋势性分布，该趋势性分布可以通过调节所述扰流结构4的形状及尺寸进行特异性调整，从而通过人为干预气流的方式，形成了可控的匀胶趋势。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善匀胶趋势和均匀性的光刻胶匀胶装置，包括承载结构以及稳流结构，所述承载结构能够使负载有胶液膜层的基底旋转，以对所述胶液膜层进行匀胶处理，所述稳流结构至少包括能够盖设于所述基底的涂胶面的盖板，且盖设后，所述盖板与胶液膜层无接触；其特征在于，还包括扰流结构，所述扰流结构设置于所述盖板面向所述承载结构的一面，且与所述胶液膜层无接触；当所述基底旋转时，所述扰流结构产生湍流，所述湍流至少能够作用于所述胶液膜层的待改善区域。2.根据权利要求1所述的光刻胶匀胶装置，其特征在于，所述扰流结构在所述基底表面的正投影与所述待改善区域相匹配；优选的，所述扰流结构正对于所述基底的中心区域设置；和/或，所述扰流结构的高度与所述胶液膜层的待改善厚度差正相关。3.根据权利要求2所述的光刻胶匀胶装置，其特征在于，所述扰流结构在所述基底表面的正投影与所述胶液膜层的待改善区域重合；和/或，所述扰流结构的高度与所述胶液膜层的待改善厚度差的相关关系为：待改善厚度差＝(0.055
‑
0.065)
×
所述扰流结构的高度，其中，所述待改善厚度差的单位为μm，所述扰流结构的高度的单位为mm。4.根据权利要求1所述的光刻胶匀胶装置，其特征在于，所述盖板与基底平行设置，且所述盖板与基底之间的间距为35
‑
65mm；所述扰流结构的形状包括弧面型、凸台型、锥形中的任意一种，优选为朝向所述基底凹陷或凸起的弧面型。5.根据权利要求1所述的光刻胶匀胶装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘林韬，
申请(专利权)人：苏州苏纳光电有限公司，
类型：发明
国别省市：