光刻胶涂覆装置及光刻胶涂覆方法

技术领域

本发明涉及半导体加工领域，具体涉及一种光刻胶涂覆装置及光刻胶涂覆方法。

背景技术

集成电路通常由光刻工艺制成，一般使用光源将掩模上的图案转印到晶圆表面的光刻胶上。在光刻制程中，需要将光刻胶旋涂在晶圆表面上。光刻胶的成分一般包括感光树脂、增感剂和溶剂。旋涂时，光刻胶由于旋转离心力从晶圆中心分散至晶圆边缘，光刻胶到达晶圆边缘时大部分的溶剂已经蒸发。并且，晶圆边缘相对气流较大，使溶剂蒸发的速度较晶圆中心更快。溶剂减少后光刻胶的粘性变大，则晶圆边缘处较晶圆中心的容易发生光刻胶堆积。堆积在晶圆边缘的光刻胶在后续制程中发生接触碰撞等原因产生颗粒，污染晶圆及设备。

因此，旋涂时会去除晶圆边缘处的光刻胶，一般通过装配一喷嘴，向晶圆边缘喷涂清洗剂将晶圆边缘处堆积的光刻胶去除。但是这种方式去除光刻胶的效果并不充分，还有可能将清洗剂溅射到晶圆非边缘处的光刻胶上。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种解决上述问题的光刻胶涂覆装置及光刻胶涂覆方法。

一种光刻胶涂覆装置，包括夹盘、光刻胶喷嘴及清洗剂喷嘴，所述夹盘定位晶圆并带动所述晶圆旋转，所述光刻胶喷嘴向定位于所述夹盘上的所述晶圆喷涂光刻胶，所述清洗剂喷嘴向所述晶圆的边缘的光刻胶喷涂清洗剂，所述光刻胶涂覆装置还包括边缘曝光光源、显影剂喷嘴及调整机构，所述边缘曝光光源对所述晶圆的边缘的所述光刻胶进行曝光，所述显影剂喷嘴向被曝光的所述晶圆的边缘的所述光刻胶喷涂显影剂，所述调整机构与所述清洗剂喷嘴、所述显影剂喷嘴分别连接，所述调整机构调整所述清洗剂喷嘴保持喷涂的清洗剂与所述晶圆的表面的角度小于30度，所述调整机构调整所述显影剂喷嘴保持喷涂的显影剂与所述晶圆的表面的角度小于30度。

一种光刻胶涂覆方法，包括以下步骤：

定位晶圆并带动所述晶圆旋转；

向所述晶圆喷涂光刻胶；

向所述晶圆的边缘的光刻胶喷涂清洗剂，保持喷涂的所述清洗剂与所述晶圆的表面的角度小于30度；

对所述晶圆的边缘的光刻胶进行曝光；

向所述晶圆的边缘的光刻胶喷涂显影剂，保持喷涂的所述显影剂与所述晶圆的表面的角度小于30度。

上述光刻胶涂覆装置增设边缘曝光光源及显影剂喷嘴，对晶圆的边缘的光刻胶进行曝光及显影，使晶圆的边缘的光刻胶被充分去除，并且保持清洗剂喷嘴及显影剂喷嘴的喷涂的清洗剂及显影剂与晶圆的表面的角度小于30度，能避免清洗剂及显影剂溅射至晶圆的非边缘的光刻胶，造成光刻胶涂覆不均，提高了制程良率。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的光刻胶涂覆装置的示意图。

图2是图1所示的光刻胶涂覆装置应用的晶圆的示意图。

图3是本发明另一实施例提供的光刻胶涂覆装置的示意图。

图4是本发明一实施例提供的光刻胶涂覆方法的流程图。

主要元件符号说明

光刻胶涂覆装置 100

夹盘 10

载盘 11

第一表面 111

第二表面 112

驱动件 12

定位件 13

光刻胶喷嘴 20

清洗剂喷嘴 30

边缘曝光光源 40

显影剂喷嘴 50

调整机构 60

挡板 70

图像传感器 80

溶剂喷嘴 90

晶圆 2

上表面 201

边缘 2011

中间区 2012

下表面 202

侧面 203

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件或组件被认为是“连接”另一个元件或组件，它可以是直接连接到另一个元件或组件或者可能同时存在居中设置的元件或组件。当一个元件或组件被认为是“设置在”另一个元件或组件，它可以是直接设置在另一个元件或组件上或者可能同时存在居中设置的元件或组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本发明的实施例提供一种光刻胶涂覆装置100。所述光刻胶涂覆装置100包括夹盘10、光刻胶喷嘴20、清洗剂喷嘴30、边缘曝光光源40、显影剂喷嘴50及调整机构60。所述夹盘10定位晶圆2并带动所述晶圆2旋转，以使所述晶圆2中心处的光刻胶在离心力的作用下分散至所述晶圆2的边缘处。所述光刻胶喷嘴20与所述夹盘10相对设置并向定位于所述夹盘10上的所述晶圆2喷涂光刻胶。所述清洗剂喷嘴30与所述夹盘10相对设置并向所述晶圆2的边缘的光刻胶喷涂清洗剂。所述边缘曝光光源40对所述晶圆2的边缘处的光刻胶进行曝光。所述调整机构60与所述清洗剂喷嘴30、所述显影剂喷嘴50分别连接。所述调整机构60调整所述清洗剂喷嘴30保持喷涂的清洗剂与所述晶圆2的表面的角度小于30度，所述调整机构60调整所述显影剂喷嘴50保持喷涂的显影剂与所述晶圆2的表面的角度小于30度。

所述夹盘10包括载盘11、驱动件12及定位件13。所述载盘11呈圆板状，包括两相对的第一表面111及第二表面112。所述第一表面111用于定位所述晶圆2。所述第二表面112与所述驱动件12连接。所述驱动件12驱动所述载盘11以所述载盘11的轴线为轴心旋转。所述定位件13将所述晶圆2定位于所述第一表面111上，优选为将所述晶圆2的中心对准所述第一表面111的中心。

在本实施例中，所述定位件13连接抽真空设备，通过负压将所述晶圆2固定于所述第一表面111上，但不限于此，可以理解，在其他实施例中，还可以通过静电等方式固定所述晶圆2。

在本实施例中，所述光刻胶喷嘴20喷涂光刻胶时朝向所述夹盘10的中心。

请参见图2，所述晶圆2呈圆板状，包括上表面201、下表面202及侧面203。所述上表面201与所述下表面202相对设置。所述上表面201可划分为边缘2011及中间区2012。所述边缘2011呈圆环状并包围圆形的所述中间区2012。

所述清洗剂喷嘴30的位置与角度受所述调整机构60的调整。在本实施例中，所述清洗剂喷嘴30向所述晶圆2的边缘2011喷涂清洗剂时保持喷涂的清洗剂与所述晶圆2的上表面201的角度小于30度，以避免清洗剂溅射至所述晶圆2的中间区2012的光刻胶，造成光刻胶涂覆不均。

进一步地，所述清洗剂喷嘴30还可以根据实际需要(例如，光刻胶被分散至所述晶圆2的侧面203及下表面202时)受所述调整机构60的调整向所述晶圆2的侧面203及下表面202喷涂清洗剂。

所述边缘曝光光源40对所述晶圆2的边缘2011处的光刻胶进行曝光。在一些实施例中，所述边缘曝光光源40还可以根据实际需要(例如，光刻胶被分散至所述晶圆2的侧面203及下表面202时)对所述晶圆2的侧面203及下表面202的光刻胶进行曝光。

所述显影剂喷嘴50的位置与角度受所述调整机构60的调整。在本实施例中，所述显影剂喷嘴50向所述晶圆2的边缘2011喷涂显影剂时保持喷涂的显影剂与所述晶圆2的上表面201的角度小于30度，以避免显影剂溅射至所述晶圆2的中间区2012的光刻胶，造成光刻胶涂覆不均。

进一步地，所述显影剂喷嘴50还可以根据实际需要(例如，光刻胶被分散至所述晶圆2的侧面203及下表面202时)受所述调整机构60的调整向所述晶圆2的侧面203及下表面202喷涂显影剂。

请参见图3，本发明另一实施例提供的光刻胶涂覆装置100还可以包括至少一个挡板70。所述挡板70设于所述清洗剂喷嘴或所述显影剂喷嘴的一侧，以阻挡所述清洗剂喷嘴喷涂的清洗剂或所述显影剂喷嘴喷涂的显影剂溅射到所述晶圆2的上表面的中间区2012(即非边缘)的光刻胶，避免光刻胶涂覆不均的问题。

在一些实施例中，所述光刻胶涂覆装置100还包括图像传感器80及控制机构(图未示)，获取所述晶圆2的光刻胶的涂覆情况。所述图像传感器80相对所述夹盘10设置。所述控制机构与所述调整机构60、所述图像传感器80电性连接或通信连接。所述控制机构控制所述调整机构60在所述图像传感器80获取的所述晶圆的边缘的光刻胶偏移预设范围时调整所述显影剂喷嘴50及所述清洗剂喷嘴30的角度或位置。

在一些实施例中，所述光刻胶涂覆装置100还包括溶剂喷嘴90，向所述晶圆2喷涂溶剂。所述溶剂为降低所述晶圆2的上表面201的表面张力的溶剂，以使光刻胶更易于在上表面201分散，从而在保证光刻胶涂覆均匀度的情况下能够减少使用量。

请参见图4，本发明的实施例还提供一种光刻胶涂覆方法。所述光刻胶涂覆方法可应用于上述光刻胶涂覆装置上。所述光刻胶涂覆方法包括以下步骤：

S1：定位晶圆2并带动所述晶圆2旋转。

在本实施例中，利用夹盘10定位并带动所述晶圆2旋转。

S2：向所述晶圆2喷涂溶剂。

在本实施例中，通过溶剂喷嘴90向所述晶圆2喷涂溶剂，所述溶剂为降低所述晶圆2的上表面201的表面张力的溶剂，以使光刻胶更易于在上表面201分散，从而在保证光刻胶涂覆均匀度的情况下能够减少使用量。

S3：向所述晶圆2喷涂光刻胶。

在本实施例中，通过光刻胶喷嘴20向所述晶圆2喷涂光刻胶，且所述光刻胶喷嘴20喷涂光刻胶时朝向所述夹盘10的中心。

S4：向所述晶圆2的边缘的光刻胶喷涂清洗剂，保持喷涂的所述清洗剂与所述晶圆2的表面的角度小于30度。

在本实施例中，通过清洗剂喷嘴30向所述晶圆2的边缘喷涂清洗剂，并通过调整机构60调整所述清洗剂喷嘴30的位置及角度使喷涂的所述清洗剂与所述晶圆2的表面的角度小于30度。

在本步骤中，还可以根据实际需要(例如，光刻胶被分散至所述晶圆2的侧面203及下表面202时)使所述清洗剂喷嘴30受所述调整机构60的调整向所述晶圆2的侧面203及下表面202喷涂清洗剂。

S5：对所述晶圆2的边缘的光刻胶进行曝光。

在本实施例中，通过边缘曝光光源40对所述晶圆2的边缘2011处的光刻胶进行曝光。在本步骤中，还可以根据实际需要(例如，光刻胶被分散至所述晶圆2的侧面203及下表面202时)使用所述边缘曝光光源40对所述晶圆2的侧面203及下表面202的光刻胶进行曝光。

S6：向所述晶圆2的边缘的光刻胶喷涂显影剂，保持喷涂的所述显影剂与所述晶圆2的表面的角度小于30度。

在本实施例中，通过显影剂喷嘴50向所述晶圆2的边缘2011喷涂显影剂，并通过所述调整机构60调整所述显影剂喷嘴50的位置及角度使喷涂的所述显影剂与所述晶圆2的表面的角度小于30度。

在本步骤中，还可以根据实际需要(例如，光刻胶被分散至所述晶圆2的侧面203及下表面202时)使所述显影剂喷嘴50受所述调整机构60的调整向所述晶圆2的侧面203及下表面202喷涂显影剂。

S7：获取所述晶圆2的光刻胶的涂覆情况。

在本实施例中，通过图像传感器80获取所述晶圆2的光刻胶的涂覆情况。

S8：获取到所述晶圆的边缘的光刻胶偏移预设范围时调整所述清洗剂与所述显影剂的喷涂角度或位置。

在本实施例中，通过分别与所述图像传感器80、所述调整机构60电性或通信连接的控制机构控制所述调整机构60在所述图像传感器80获取的所述晶圆的边缘的光刻胶偏移预设范围时调整所述显影剂喷嘴50及所述清洗剂喷嘴30的角度或位置。

本发明的实施例提供的光刻胶涂覆装置100增设边缘曝光光源及显影剂喷嘴，对晶圆的边缘的光刻胶进行曝光及显影，使晶圆的边缘的光刻胶被充分去除，并且保持清洗剂喷嘴及显影剂喷嘴的喷涂的清洗剂及显影剂与晶圆的表面的角度小于30度，能避免清洗剂及显影剂溅射至晶圆的非边缘的光刻胶，造成光刻胶涂覆不均，提高了制程良率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。