光刻胶涂布方法技术

本申请属于半导体集成电路技术领域，具体涉及一种光刻胶涂布方法。该光刻胶涂布方法包括：在晶圆的第一表面喷涂用于提高光刻胶粘结力的粘结剂，在晶圆的第一表面滴第一预定量的第一液体，以第一加速度驱动晶圆旋转以使第一液体从滴落点向晶圆的边缘方向运动，以通过第一液体的运动使粘结剂均匀铺在晶圆的第一表面，向晶圆的中心滴第二预定量的光刻胶，在完成滴胶后的第一时间段内以第二加速度驱动晶圆旋转以使第二预定量的光刻胶在第一表面铺开，在第二时间段内以预定转速驱动晶圆旋转以在晶圆的第一表面形成厚度均匀的光刻胶涂层，其中，第一时间段小于第二时间段。采用本申请实施例的光刻胶涂布方法可以在晶圆表面旋涂超薄、高均匀性的光刻胶。高均匀性的光刻胶。高均匀性的光刻胶。

【技术实现步骤摘要】
光刻胶涂布方法


[0001]本申请涉及半导体集成电路和先进封装
，具体涉及一种光刻胶涂布方法。

技术介绍

[0002]涂光刻胶也叫匀胶、涂胶，就是在晶圆表面建立薄的、均匀的并且没有缺陷的光刻胶膜。在目标光刻胶厚度100nm内的超薄厚度范围内，不均匀性普遍在3％～5％。对晶圆进行光刻胶涂胶一般采用传统的二次涂胶方式，二次涂胶会造成涂胶后晶圆中间厚度高于边缘厚度，这是因为二次涂胶不同于一次涂胶成膜方法，二次涂胶是在之前的胶膜基础上进行第二次涂胶，第二次的涂胶胶膜会和第一次的涂胶胶膜发生二次融合物理作用，尤其是中心滴胶处，晶圆中心的胶液和之前的胶膜融合时间最长，造成涂胶时中间溶剂消耗较快，边缘溶剂消耗较慢，形成涂胶液的浓度梯度差，造成涂胶中间明显厚于边缘，固化后边缘光刻胶会出现褶皱现象。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种光刻胶涂布方法，可以解决超薄光刻胶旋涂效率低、工艺良率低的问题。
[0004]本申请实施例提供的光刻胶涂布方法，用于在晶圆表面涂布光刻胶，该方法包括：
[0005]在晶圆的第一表面喷涂用于提高光刻胶粘结力的粘结剂，
[0006]在晶圆的第一表面滴第一预定量的第一液体，以第一加速度驱动晶圆旋转以使第一液体从滴落点向晶圆的边缘方向运动，以通过第一液体的运动使粘结剂均匀铺在晶圆的第一表面，
[0007]向晶圆的中心滴第二预定量的光刻胶，在完成滴胶后的第一时间段内以第二加速度驱动晶圆旋转以使第二预定量的光刻胶在第一表面铺开，在第二时间段内以预定转速驱动晶圆旋转以在晶圆的第一表面形成厚度均匀的光刻胶涂层，
[0008]其中，第一时间段小于第二时间段。
[0009]根据本申请第一方面的实施方式，在晶圆的第一表面喷涂提高光刻胶粘结力的粘结剂，包括：
[0010]将晶圆送入粘结剂单元腔体内，将气相的粘结剂喷涂在晶圆的第一表面，
[0011]粘结剂单元腔体内的温度大于等于90℃。
[0012]根据本申请第一方面前述任一实施方式，在晶圆的第一表面喷涂提高光刻胶粘结力的粘结剂，之后包括
[0013]将晶圆送入冷却腔体，将冷却腔体的温度降到30℃以下。
[0014]根据本申请第一方面前述任一实施方式，第一加速度的值逐渐增大，第一加速度的最大值大于等于5000RPM/S，以第一加速度驱动晶圆旋转的时间小于等于30s。
[0015]根据本申请第一方面前述任一实施方式，在晶圆的第一表面喷涂粘结剂的时间小
于等于40秒。
[0016]根据本申请第一方面前述任一实施方式，第一时间段小于等于5秒，第二加速度在第一时间段内由初始值逐渐增加到最大值，第二加速度大于等于5000RPM/S，小于等于20000RPM/S。
[0017]根据本申请第一方面前述任一实施方式，在第二时间段内以预定转速驱动晶圆旋转以在晶圆的第一表面形成厚度均匀的光刻胶涂层，包括
[0018]在第一时间段后的第二时间段内，改变晶圆的加速度使晶圆以预定转速匀速转动，晶圆以预定转速匀速转动的时间小于等于40秒以在晶圆的第一表面形成厚度均匀的光刻胶涂层。
[0019]根据本申请第一方面前述任一实施方式，向晶圆的中心滴第二预定量的光刻胶时，用于向晶圆滴光刻胶的光刻胶滴管与晶圆保持相对静止的状态。
[0020]根据本申请第一方面前述任一实施方式，向晶圆的中心滴第二预定量的光刻胶时，用于向晶圆滴光刻胶的光刻胶滴管与晶圆具有相同的转速或者均静止。
[0021]根据本申请第一方面前述任一实施方式，预定转速的计算公式如下：
[0022][0023]其中，A表示晶圆达到目标光刻胶厚度需要的转速，
[0024]B代表晶圆的尺寸，
[0025]C代表当前测量的晶圆光刻胶膜厚平均值，
[0026]D代表晶圆的目标光刻胶厚度平均值，
[0027]E代表晶圆当前转速，
[0028]F代表修正因子，修正因子的取值与光刻胶粘度有关。
[0029]根据本申请第一方面前述任一实施方式，粘结剂为HMDS；
[0030]或
[0031]第一液体为水或者能够清洗掉光刻胶的稀释剂。
[0032]根据本申请第一方面前述任一实施方式，第一预定量的取值范围为0.1mL～0.5mL；
[0033]或
[0034]第二预定量的取值范围为1mL～5mL(针对20～100nm厚度的光刻胶膜)。
[0035]本申请实施例的光刻胶涂布方法在喷涂粘结剂后通过在晶圆表面展开第一液体的步骤，使得第一液体从滴落点向晶圆边缘移动过程中，对喷涂在晶圆第一表面的粘结剂产生推力，将雾化状堆积的粘结剂铺平，进而使粘结剂在晶圆的第一表面均匀铺开，均匀分布HMDS改变了晶圆界面结构，从而使晶圆的性质由亲水性表面转变为疏水性表面，可以增加光刻胶的粘结力，提高光刻胶的旋涂效率。且在后续光刻胶旋涂的过程中，分两个时间段进行，在第一时间段内，第二加速度的值快速增加，其目的在于使光刻胶滴落在晶圆的第一表面后能够瞬间被甩至晶圆的第一表面各处，在第一表面铺开，防止在光刻胶的滴落处形成山峰缺陷。在第二时间段内，晶圆匀速转动，使铺开的光刻胶能够目标厚度内保持高均匀性。整个光刻胶涂布方法可以在晶圆表面旋涂超薄(20～100nm)、高均匀性(不均性＜1％)的光刻胶。
附图说明
[0036]图1为本申请实施例的晶圆的结构示意图；
[0037]图2本申请实施例的光刻胶涂布方法的流程图；
[0038]图3是本申请实施例的光刻胶涂布方法使用的冷热腔体的结构示意图；
[0039]图4是本申请实施例的光刻胶涂布方法使用的涂胶单元腔体的工作示意图；
[0040]图5是采用本申请实施例的光刻胶涂布方法获得的6寸晶圆涂胶等高线图；
[0041]图6是采用本申请实施例的光刻胶涂布方法获得的8寸晶圆涂胶等高线图；
[0042]图7是采用本申请实施例的光刻胶涂布方法获得的12寸晶圆涂胶等高线图；
[0043]图8是传统涂胶工艺的缺陷示意图。
具体实施方式
[0044]下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
[0045]晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等，因为形状为圆形，故称为晶圆。直径越大，最终单个芯片的成本越低，但是加工难度越高。晶圆的形状如图1所示，为圆形薄片状，晶圆S04包括相对的第一表面1和第二表面(图中未示出)，光刻胶涂在第一表面1上。
[0046]请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶涂布方法，用于在晶圆表面涂布光刻胶，其特征在于，所述方法包括：在晶圆的第一表面喷涂用于提高光刻胶粘结力的粘结剂，在晶圆的第一表面滴第一预定量的第一液体，以第一加速度驱动晶圆旋转以使第一液体从滴落点向晶圆的边缘方向运动，以通过第一液体的运动使粘结剂均匀铺在晶圆的第一表面，向晶圆的中心滴第二预定量的光刻胶，在完成滴胶后的第一时间段内以第二加速度驱动晶圆旋转以使第二预定量的光刻胶在第一表面铺开，在第二时间段内以预定转速驱动晶圆旋转以在晶圆的第一表面形成厚度均匀的光刻胶涂层，其中，所述第一时间段小于所述第二时间段。2.根据权利要求1所述的光刻胶涂布方法，其特征在于，所述在晶圆的第一表面喷涂用于提高光刻胶粘结力的粘结剂，包括将晶圆送入粘结剂单元腔体内，将气相的粘结剂喷涂在晶圆的第一表面，粘结剂单元腔体内的温度大于等于90℃。3.根据权利要求2所述的光刻胶涂布方法，其特征在于，所述在晶圆的第一表面喷涂用于提高光刻胶粘结力的粘结剂，之后包括将晶圆送入冷却腔体，将冷却腔体的温度降到30℃以下。4.根据权利要求1所述的光刻胶涂布方法，其特征在于：所述第一加速度的值逐渐增大，所述第一加速度的最大值大于等于5000RPM/S，以第一加速度驱动晶圆旋转的时间小于等于30秒。5.根据权利要求4所述的光刻胶涂布方法，其特征在于：在晶圆的第一表面喷涂粘结剂的时间小于等于40秒。6.根据权利要求1所述的光刻胶涂布方法，其特征在于：所述第一时间段小于等于5秒，所述第二加速度在第一时...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先刚，王璞，邓坤，高平，乔帮威，向遥，
申请(专利权)人：天府兴隆湖实验室，
类型：发明
国别省市：