【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造，涉及一种优化晶圆中心光刻胶厚度的涂胶方法。
技术介绍
1、光刻工艺中，旋转涂胶是在曝光之前重要的步骤之一，其过程可简化为三个阶段：
2、1)滴胶：在晶圆静止或旋转非常慢时，将光刻胶滴在晶圆片表面的中心位置上。2)高速旋转：使晶圆快速旋转到一个较高的速度，光刻胶伸展到整个晶圆片表面。
3、3)甩掉多余的胶：甩去多余的光刻胶，在晶圆片上得到较均匀的光刻胶覆盖层。
4、由于晶圆旋转时越靠近中心点线速度比外圈慢的原因，光刻胶中心厚度容易大于外圈厚度，又因为晶圆边缘由于表面张力的作用，光刻胶会堆积于边缘。在光刻胶黏度较大时，可能使膜厚最终整体会呈现不均匀的形貌，即中心区域厚，向外逐渐变薄，边缘也厚，如图2所示。
5、因为工艺中后续有晶圆边缘处理步骤，所以边缘处较大的胶厚可以被有效处理。但是随着光刻胶的粘度上升，晶圆中间光刻胶比四周稍厚，会造成整体胶厚度不均匀，与目标膜厚不匹配等情况，导致后续曝光时与理想条件有偏差，使光刻后的胶上cd(关键尺寸)，lwr(线宽粗糙度)，以及其他形貌不好，影响光刻的质量。
6、针对上述问题，目前调整光刻胶膜厚与形态的方式主要有：控制涂胶时喷嘴滴出剂量、开关频率，晶圆旋转速度以及加速度，涂胶完烘烤的温度与时间，腔体湿度等。但是这些方式只能解决光刻胶整体厚度，无法有效解决随着光刻胶黏度增加导致的中间偏厚现象。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，提供一种优化晶圆中心光刻
2、一种优化晶圆中心光刻胶厚度的涂胶方法，包括：
3、步骤s1：晶圆预处理：
4、将需要进行涂胶工艺的晶圆置于旋转台上，采用任意转速进行预旋转；之后对晶圆进行表面清洁；
5、步骤s2：滴加光刻胶；
6、本专利技术滴加光刻胶后根据光刻胶粘性确定转速，以实现光刻胶快速展开；光刻胶快速展开后进行降速，使中心区域光刻胶趋于平坦。
7、步骤s3：旋转匀胶：
8、3-1初次旋转匀胶：
9、将步骤s2滴完光刻胶后的晶圆提高转速至n1，并匀速旋转匀胶，使当前晶圆上附着的光刻胶厚度达到t+δ；其中t表示光刻胶的目标厚度，δ表示冗余厚度；
10、3-2气压减薄：
11、移入气体喷嘴至晶圆上方中心处，喷嘴垂直位置离晶圆表面的距离为d，d＞0，并利用气体喷嘴向晶圆中心处的光刻胶表面喷不与光刻胶反应的气体；
12、本专利技术采用喷气操作，基于气压对液体薄膜表面的力学作用，通过气压来减薄晶圆表面光刻胶的厚度(尤其是减薄中心区域厚度)，在喷气同时减小晶圆转速，使下压区域膜厚变化相对均匀，并使形成凹陷向周围扩散，使整体膜厚均匀。
13、3-3二次旋转匀胶：
14、恢复晶圆转速至目标胶厚的目标转速n2进行二次匀胶，n2＞n1＞1000rpm，使当前晶圆上附着的光刻胶厚度减薄到t；二次匀胶时间小于初次旋转匀胶时间；
15、步骤s4：晶圆边缘与背面冲洗；
16、步骤s5：后处理。
17、作为优选，所述晶圆表面为先进尺寸的aa层或poly层。
18、作为优选，步骤s1中预旋转时长小于等于1s。
19、作为优选，步骤s1中表面清洁采用小于50rpm的转速，滴入清洁溶剂冲洗时长2s-3s；冲洗完成后至少提高转速至1000rpm并旋转，持续时长小于等于0.5s，甩去多余清洁溶剂。
20、作为优选，步骤s2具体是：在步骤s1预处理后的晶圆上表面中心滴加光刻胶，光刻胶加入过程保持转速1000rpm-2000rpm，滴加时间控制2s-3s内；然后降低转速至200rpm以下后并保持旋转小于等于1s。
21、作为优选，步骤s3中初次旋转匀胶时间为10s-20s，二次匀胶时间为5s-10s。
22、作为优选，步骤s3-2中喷嘴垂直位置离晶圆表面的距离为d满足0＜d≤50mm。
23、作为优选，步骤s3-2中控制喷嘴气体的流量≤500ml/s，喷气过程转速至少降低至500rpm，喷气时间≤1s。
24、作为优选，步骤3-1中
25、作为优选，步骤3-2中所述不与光刻胶反应的气体为氮气。
26、作为优选，步骤s4具体是：采用超净水冲洗步骤s3匀胶后晶圆的边缘和下表面，处理边缘光刻胶堆积，冲洗过程中保持转速800rpm-1200rpm转动，晶圆转动冲洗时间控制在5s-10s。
27、作为优选，步骤3-2中，气压减薄的膜厚h满足以下关系：
28、
29、其中p为气体喷出时与外界的压差，ρ为光刻胶密度，v为光刻胶黏度，d为喷嘴到光刻胶表面距离。
30、作为优选，步骤s5具体是：
31、对旋转台至少提高转速至2000rpm，并保持匀速旋转5s-10s，甩去多余超净水，实现晶圆的干燥。
32、本专利技术的有益效果是：
33、本专利技术在涂胶过程中加入喷气步骤，有利于优化晶圆中心厚度，控制光刻胶厚度均匀性，减小晶圆中间堆积光刻胶的概率。气体喷嘴距离晶圆表面的距离与气体喷嘴喷出气体的气压，决定了喷气步骤中晶圆中间区域膜厚的变化。合理的喷气速率与气压，防止形成胶上波纹效应，防止流失已经附着的光刻胶。
34、本专利技术提出两次匀胶步骤，显著提高光刻胶中间区域与四周区域的厚度趋近一致概率，提高后续光刻、刻蚀的可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种优化晶圆中心光刻胶厚度的涂胶方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S2具体是：在步骤S1预处理后的晶圆上表面中心滴加光刻胶，光刻胶加入过程保持转速1000rpm-2000rpm，滴加时间控制2s-3s内；然后降低转速至200rpm以下后并保持旋转小于等于1s。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S3中初次旋转匀胶时间为10s-20s，二次匀胶时间为5s-10s。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S3-2中喷嘴垂直位置离晶圆表面的距离为d满足0＜d≤50mm。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S3-2中控制喷嘴气体的流量≤500ml/s，喷气过程转速至少降低至500rpm，喷气时间≤1s。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤3-1中
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤3-2中所述不与光刻胶反应的气体为氮气。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S4具体是：采用超净水冲洗步骤S3匀胶后晶圆的边缘和下表面
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述晶圆表面为先进尺寸的AA层或POLY层。
10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤3-2中，气压减薄的膜厚h满足以下关系：
...【技术特征摘要】
1.一种优化晶圆中心光刻胶厚度的涂胶方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s2具体是：在步骤s1预处理后的晶圆上表面中心滴加光刻胶，光刻胶加入过程保持转速1000rpm-2000rpm，滴加时间控制2s-3s内；然后降低转速至200rpm以下后并保持旋转小于等于1s。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s3中初次旋转匀胶时间为10s-20s，二次匀胶时间为5s-10s。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s3-2中喷嘴垂直位置离晶圆表面的距离为d满足0＜d≤50mm。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s3-2中控制喷嘴气体的流量≤500...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄天昊，周国栋，刘攀，陈泽阳，高大为，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。