專利名稱：涂布抗蝕劑膜的方法和抗蝕劑涂布器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在晶片上涂布抗蝕劑膜的一種涂布方法及一種抗蝕劑涂布器。尤其涉及一種在具有8英寸或更大的大直徑晶片上通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布工藝涂布一種具有厚度為5500埃或更少的抗蝕劑膜的涂布方法及一種抗蝕劑涂布器。其中，在保護(hù)膜的涂布過(guò)程中，在報(bào)護(hù)膜的厚度和膜質(zhì)量方面，能保持膜平整均勻且有助于膜的平面光滑度。同時(shí)，在本說(shuō)明書中的抗蝕劑指的是包括光刻膜的廣義上的抗蝕劑。
在半導(dǎo)體裝置的制造工藝中，當(dāng)通過(guò)刻蝕進(jìn)行圖案構(gòu)成時(shí)，在需被刻蝕的涂層上形成所需要的圖案的抗蝕劑膜掩膜，且該層是用該掩膜進(jìn)行刻蝕的。
用于形成掩膜的抗蝕劑膜通常是通過(guò)使用抗蝕劑涂布器在晶片上形成一所需的圖案而形成的。
另外，由于半導(dǎo)體裝置的高集成化，在包擴(kuò)接線的半導(dǎo)體器件中的每個(gè)元件都制造的越來(lái)越精細(xì)。在產(chǎn)生0.35微米或更高的精細(xì)圖形標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由于在刻蝕工藝中的原因，涂布在晶片上的抗蝕劑膜的厚度制得越來(lái)越薄。尤其是，在抗蝕劑涂布過(guò)程中，為了確保膜厚度的均勻并防止如在引線孔中見(jiàn)到的反射中的不均勻的產(chǎn)生，需將防止反射膜的厚度設(shè)置為2000?；蚋?。
另一方面，為了提高在干刻蝕過(guò)程中抗蝕劑分辨圖案的精確度及相鄰抗蝕劑圖案相連接，這需要將防止反射膜和抗蝕劑膜的總厚度設(shè)置為7000?；蚋?。因此，則需要將抗蝕劑膜的厚度設(shè)置為5500?；蚋佟?br> 在解釋常用涂布方法之前，將首先參照

圖1介紹在晶片上涂布一種抗蝕劑的抗蝕劑涂布器。圖1顯示了旋轉(zhuǎn)涂布型的常規(guī)的抗蝕劑涂布器的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，抗蝕劑涂布器10具有一個(gè)晶片放置臺(tái)12，當(dāng)將晶片表面直接向上放置時(shí)，使晶片W圍繞著與晶片W垂直的軸旋轉(zhuǎn)?？刮g劑提供噴嘴14向放置在晶片放置臺(tái)12上的晶片W提供抗蝕劑。涂布器罩16圍繞著晶片放置臺(tái)12和抗蝕劑提供噴嘴14。
晶片放置臺(tái)12固定于旋轉(zhuǎn)軸18的的上端，該軸穿過(guò)涂布器罩16的下部開(kāi)口并與一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置一起旋轉(zhuǎn)(圖中未顯示)。晶片放置臺(tái)12裝在具有一個(gè)用以對(duì)晶片W進(jìn)行抽取真空的吸盤裝置的晶片放置平面上，且和旋轉(zhuǎn)軸18一起圍繞著與晶片放置平面垂直的軸旋轉(zhuǎn)。
涂布器罩16用于收集由于晶片W的旋轉(zhuǎn)由離心力從晶片W而濺射的抗蝕劑粒子，涂布器罩16具有一個(gè)外部罩20用于收集在側(cè)向和向上方向?yàn)R射的抗蝕劑粒子，及一個(gè)內(nèi)部罩22用以導(dǎo)引從晶片W向下方向?yàn)R射至外部罩20的底部的抗蝕劑粒子。
外部罩20具有一個(gè)上部的開(kāi)口24用以導(dǎo)入抗蝕劑提供噴嘴14等類似的東西，且用于放進(jìn)和取出晶片W。另外，內(nèi)部罩22裝在外部罩20的下部，且內(nèi)部罩22具有一個(gè)環(huán)狀開(kāi)口22a，及一個(gè)傘狀部分22b，其從它的上部開(kāi)口延伸至涂布器罩16的內(nèi)部。
抗蝕劑提供噴嘴14通過(guò)涂布器罩16的開(kāi)口24的上部下降，并放置在面對(duì)晶片W的抗蝕劑涂層表面的位置。另外，為了清洗晶片W的背面的邊緣，一個(gè)用于噴射清洗劑的第一清洗噴嘴26通過(guò)涂布器罩16的底部開(kāi)口安裝在直接面對(duì)晶片W的背面邊緣的位置。另外，為了清洗晶片W的表面的邊緣，一個(gè)用于噴射清洗劑第二清洗噴嘴28通過(guò)涂布器罩16的上部開(kāi)口24安裝在直接面對(duì)晶片W的邊緣的位置。
排出管30與一排出裝置(圖中未顯示)相連接用以排除涂布器罩16內(nèi)的東西，及一個(gè)用以排出收集于涂布器罩16內(nèi)的抗蝕劑的排出管32與涂布器罩16的底部相連接。
接著，將通過(guò)在8英寸晶片形成具有厚度為5500埃的抗蝕劑膜的例子來(lái)解釋使用上述抗蝕劑涂布器10涂布抗蝕劑膜的常規(guī)方法。圖2是顯示在常規(guī)方法中每一步中的晶片的旋轉(zhuǎn)速度的曲線圖。
當(dāng)在8英寸晶片形成具有厚度為5500?；蚋〉娜?000埃的抗蝕劑膜時(shí)，通常通過(guò)以下步驟完成涂布過(guò)程。
具有如7cp(厘泊)級(jí)的相對(duì)低的粘度的抗蝕劑用于抗蝕劑膜。晶片放置在晶片放置臺(tái)12上且當(dāng)晶片以1000轉(zhuǎn)/每分鐘(rpm)的低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，抗蝕劑首先通過(guò)抗蝕劑提供噴嘴14滴到抗蝕劑上，且抗蝕劑在整個(gè)晶片的抗蝕劑涂布表面擴(kuò)散，持續(xù)4秒鐘。
接著，停止滴抗蝕劑，且晶片以5000轉(zhuǎn)/每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)19秒，從而形成了具有所需厚度5000埃的抗蝕劑膜。
隨后，從第一清洗噴嘴26噴清洗劑20秒中，清洗晶片W的背面的邊緣。同樣，從第二清洗噴嘴28噴清洗劑，清洗晶片W的表面的邊緣。至此，涂布步驟終結(jié)。
接著，過(guò)程進(jìn)行到以下烘干步驟，在這個(gè)步驟中完全清除抗蝕劑中殘留的溶液。
然而，按照常規(guī)的涂布方法，在8英寸或更厚的晶片上涂布具有5500埃或更薄的抗蝕劑膜時(shí)，膜的厚度和膜的質(zhì)量在平面內(nèi)的不均勻性是不受歡迎的，因此膜的厚度和膜的質(zhì)量產(chǎn)生偏差。例如，當(dāng)在8英寸或更大的晶片上進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)涂布時(shí)，發(fā)生在晶片平面內(nèi)的抗蝕劑膜的厚度的誤差在90?；蚋蟮姆秶鷥?nèi)。
接著，問(wèn)題發(fā)生在涂布步驟之后的光刻步驟和刻蝕步驟。例如，在刻蝕步驟中出現(xiàn)了接線寬度的不均勻的難題，影響產(chǎn)品的產(chǎn)量。
尤其是，在8英寸或更大直徑的晶片上，在滴了抗蝕劑之后，當(dāng)晶片以5000轉(zhuǎn)/每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)20秒鐘或更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，涂層的不均勻發(fā)生在從晶片的外周邊向內(nèi)20毫米寬度處的周邊部分的固定環(huán)上。例如，按照上述方法的例子中，涂層的不均勻發(fā)生在晶片的圓周邊部分，由于涂層的不均勻，抗蝕劑膜厚度的誤差發(fā)生在晶片的中心部分和晶片的圓周邊部分之間。因此，如圖3所示，在晶片的平面內(nèi)產(chǎn)生的膜的厚度的誤差超過(guò)了100埃。
相對(duì)于6英寸的晶片，例如，當(dāng)在晶片上滴下抗蝕劑之后，晶片以6000轉(zhuǎn)/每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)了20秒或更長(zhǎng)時(shí)間之后，在晶片的圓周部分從不發(fā)生涂層的不均勻。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種涂布方法，其在晶片上涂布具有令人滿意的膜的厚度和膜的質(zhì)量的平面內(nèi)的均勻度，即使在晶片具有較大直徑時(shí)，也在晶片的圓周邊產(chǎn)生不均勻，并提供一種用以在晶片上涂布這種抗蝕劑膜的保護(hù)膜涂布器。
為了達(dá)到上述目的，給出了按照本發(fā)明的用于涂布抗蝕劑膜的方法，即通過(guò)允許晶片將繞與其表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)的在晶片上涂布保護(hù)膜的旋轉(zhuǎn)涂層工藝，在8英寸或更大直徑的晶片上形成具有厚度為5500?；蚋〉目刮g劑膜的方法。
該方法包含如下步驟。
首先，在一晶片以500轉(zhuǎn)/每分鐘至1200轉(zhuǎn)/每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在該晶片上滴下預(yù)定量的抗蝕劑。當(dāng)抗蝕劑擴(kuò)散在晶片的整個(gè)表面時(shí)，停止下滴抗蝕劑。這個(gè)步驟稱為第一步驟。
其次，晶片的旋轉(zhuǎn)速度由第一步驟的旋轉(zhuǎn)速度提高到晶片的一預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度，該預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)調(diào)節(jié)抗蝕劑膜厚度的晶片預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的一種關(guān)聯(lián)而確定的，并且使該晶片以該預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)1至5秒鐘。此步驟成為第二步驟。
第三，旋轉(zhuǎn)速度從第二步驟的旋轉(zhuǎn)速度下降，且使晶片以低于在第二步驟的所述的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度的一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)15秒鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。此步驟成為第三步驟。
在本發(fā)明中，在開(kāi)始階段，在第一步驟，采用和常規(guī)方法中相同的方法，即當(dāng)在晶片上滴下抗蝕劑時(shí)，通過(guò)使晶片以一低的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)而使抗蝕劑在晶片的整個(gè)表面擴(kuò)散。
在第二步驟中，通過(guò)使晶片以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)盡量短的時(shí)間，如1至5秒鐘，使抗蝕劑膜的厚度設(shè)置為預(yù)定厚度，以便消除在空氣流動(dòng)和空氣阻力的影響下，在抗蝕劑膜的涂布過(guò)程中晶片的周邊部分的不均勻性的產(chǎn)生。所說(shuō)的晶片的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度的不同取決于將被涂布的抗蝕劑膜的性能。首先，如圖4顯示的一種關(guān)系是作為在試驗(yàn)中確定的抗蝕劑膜的厚度和晶片的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系。從這種關(guān)系來(lái)看，所說(shuō)的晶片的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)抗蝕劑膜的預(yù)定的厚度而確定的。
在第三步驟中，晶片以在其周邊部分的抗蝕劑膜的涂層不會(huì)產(chǎn)生不均勻性的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間，也就是說(shuō)，以低于晶片的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，最好是，以接近晶片的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，致使在表面上抗蝕劑膜的膜厚度和膜的質(zhì)量的均勻性被提高。
另外，作為第二步驟的周期的被調(diào)節(jié)的1至5秒鐘時(shí)間內(nèi)包括從第一步驟轉(zhuǎn)換為第二步驟的時(shí)間。因此，可更確定的抑制在晶片周邊部分的抗蝕劑膜涂布中的不均勻性發(fā)生。
使用40cp或更低的，最好是使用具有10cp或更低的高流性及低粘性的有機(jī)抗蝕劑用作抗蝕劑，且在第二步驟的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度可以設(shè)置為4300轉(zhuǎn)/每分鐘至6000轉(zhuǎn)/每分鐘.另外，在第三步驟，晶片以從3800轉(zhuǎn)/每分鐘至4200轉(zhuǎn)/每分鐘范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。因此，可更好的確保抑制晶片的周邊部分的抗蝕劑膜的涂布中的不均勻性發(fā)生，可以提高抗蝕劑膜表面的膜厚度和膜質(zhì)量的均勻性。
用作本發(fā)明中的具有40cp或更低的粘性的抗蝕劑，如，可以使用由TokyoOhka Kogyo Co.，Ltd生產(chǎn)的商品名為PAG的抗蝕劑(溶劑的主要成份，硝基芐基甲苯磺酸酯)或商品名為PGMEA(溶劑的主要成份，MEA)的抗蝕劑。
另外，在實(shí)際應(yīng)用中，在第三步驟之后，設(shè)置一第四步驟，即當(dāng)晶片以低于第三步驟的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，清洗晶片表面和背面的邊緣。
尤其是，應(yīng)分別設(shè)置第一步驟的10秒鐘至15秒鐘的時(shí)間，和第四步驟10秒鐘至20秒鐘的時(shí)間。從第一步驟至第四步驟的順序是被編程的，且涂布工藝是按照該程序自動(dòng)執(zhí)行的。
因此，由于對(duì)大量的晶片可以使用同一涂布程序，所以可以避免每個(gè)晶片的膜厚度和膜質(zhì)量的不均勻性發(fā)生。
按照本發(fā)明的方法，在第二步驟中，晶片以一預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)1秒或1秒以上至5秒鐘或5秒以上，該預(yù)定速度是根據(jù)控制抗蝕劑膜的厚度的晶片預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的一種關(guān)聯(lián)而確定的，接著，在第三步驟中，通過(guò)使晶片以低于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)15秒鐘或更長(zhǎng)時(shí)間，在8英寸的晶片上涂布厚度為5000±50埃的抗蝕劑膜，從而避免了涂布抗蝕劑膜的膜厚和膜質(zhì)量的不均勻性并保持了表面的均勻性。
按照本發(fā)明的抗蝕劑涂布器，它是用于采用旋轉(zhuǎn)涂布工藝在晶片上涂布抗蝕劑膜的裝置?？刮g劑涂布器包擴(kuò)一個(gè)晶片放置臺(tái)，用于放置晶片，以及將晶片表面向上放置并使晶片圍繞著與晶片垂直的軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)抗蝕劑提供噴嘴，用于向放置在晶片放置臺(tái)上的晶片提供抗蝕劑；以及一個(gè)涂布器罩，其圍繞晶片放置臺(tái)和抗蝕劑提供噴嘴。涂層罩是緊密密封型并與用于減少涂布器罩內(nèi)的壓力的減壓裝置相連接。
按照本發(fā)明的抗蝕劑涂布器具有緊密密封型的涂布器罩，通過(guò)抽取涂布器罩的內(nèi)部，抽取出涂布器罩內(nèi)部的空氣和抗蝕劑溶劑，并用減少壓力的裝置減少涂布器罩的內(nèi)部的壓力，以使空氣密度變得稀薄并且降低了空氣流動(dòng)及空氣阻力的影響。
因此，大大地抑制了在晶片的圓周邊部分抗蝕劑的涂布中不均勻性的產(chǎn)生，并能夠保持在表面范圍內(nèi)的膜厚度和膜質(zhì)量的均勻性。
最好是在其安裝一個(gè)背面清洗噴嘴，用于清洗晶片背面的邊緣，以及一個(gè)表面清洗噴嘴，用于清洗晶片的表面的邊緣。
另外，涂層罩分為兩個(gè)部分，一個(gè)上罩及一個(gè)下罩。上罩和下罩彼此相連但是是可分開(kāi)的。
在涂布器罩分為兩個(gè)部分的情況下，最好是抗蝕劑提供噴嘴和表面清洗噴嘴經(jīng)過(guò)柔性管與上罩相連，并穿過(guò)上罩面面對(duì)晶片表面的適當(dāng)位置，而背面清洗噴嘴穿過(guò)下罩并面對(duì)晶片背面的適當(dāng)部分。
因此，當(dāng)要將晶片放在晶片放置臺(tái)上時(shí)，可容易地將上罩與下罩分離開(kāi)，當(dāng)放置好晶片后，隨后，將上罩與下罩再次連接。
上罩與下罩之間可以通過(guò)在它們之間提供環(huán)形密封墊的已知的夾緊連接機(jī)構(gòu)，螺栓-螺母連接機(jī)構(gòu)，快速偶合連接機(jī)構(gòu)或者螺釘連接機(jī)構(gòu)相連接。
按照本發(fā)明的抗蝕劑涂布器，涂布器罩是以緊密密封性形成的，并與用于減輕罩內(nèi)壓力的減壓裝置相連接，因此可以降低空氣流動(dòng)和空氣阻力的影響，從而實(shí)現(xiàn)能夠避免在晶片的周邊部分涂布抗蝕劑膜中產(chǎn)生不均勻性的涂布器，同時(shí)，該裝置可以保持在表面范圍內(nèi)的膜厚度和膜質(zhì)量的均勻性。
圖1顯示了用于涂布抗蝕劑膜的常規(guī)抗蝕劑涂布器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是顯示了在常規(guī)方法的每一步驟中晶片的旋轉(zhuǎn)速度的曲線圖。
圖3是顯示了以常規(guī)方法得到的在光刻膜的表面范圍內(nèi)的膜厚度的變化的曲線圖。
圖4是顯示了抗蝕劑膜的厚度和晶片的預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度之間關(guān)系的曲線圖。
圖5是按本發(fā)明的實(shí)施例中每一步驟中的晶片的旋轉(zhuǎn)速度的曲線圖。
圖6是顯示了在光刻膠膜的表面的膜的厚度的變化的一個(gè)例子的曲線圖。
圖7是顯示了按照一個(gè)實(shí)施例的抗蝕劑涂布器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖8示出了按照另一個(gè)實(shí)施例的連接上罩和下罩的方法的剖視圖。
下面，將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明最佳實(shí)施例。
本發(fā)明的發(fā)明者在嘗試在具有8英寸或更大直徑的晶片上涂布薄厚度的抗蝕劑膜中，發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)是引起在平面內(nèi)的膜的厚度和膜的質(zhì)量的不均勻性。
(1)當(dāng)晶片以比4300轉(zhuǎn)/每分鐘或更高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，在晶片上的抗蝕劑的流動(dòng)和擴(kuò)散是受涂布器罩內(nèi)的空氣流動(dòng)影響的，結(jié)果是阻止了抗蝕劑的平緩流動(dòng)和擴(kuò)散。換句話說(shuō)，晶片的周邊的線速度變得相當(dāng)高。因此，在涂布器罩內(nèi)的空氣在晶片的周邊部分和空氣之間變成具有摩擦力的氣流或渦流。由于這種氣流和空氣的摩擦阻力，阻止晶片上的抗蝕劑的平緩流動(dòng)和擴(kuò)散，結(jié)果是產(chǎn)生了較大的涂層不均勻性和膜的厚度的不均勻性。
(2)具有40cp或更低的低粘性的抗蝕劑的厚度主要取決于在滴下抗蝕劑后的瞬間的短時(shí)間內(nèi)的晶片的旋轉(zhuǎn)速度，也就是，在滴下抗蝕劑后的3秒鐘至5秒鐘內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度，且滴下抗蝕劑后的瞬間的晶片的旋轉(zhuǎn)速度控制抗蝕劑膜的厚度。因此，通過(guò)在滴下抗蝕劑后的瞬間的3秒鐘至5秒鐘短時(shí)間內(nèi)使晶片以控制抗蝕劑膜的預(yù)定的厚度的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，可以獲得預(yù)定的抗蝕劑膜的厚度。
相反，為了消除涂布的不均勻性和抗蝕劑膜的厚度的不均勻性，即使當(dāng)晶片以空氣氣流或空氣阻力對(duì)抗蝕劑的擴(kuò)散幾乎沒(méi)有影響的速度旋轉(zhuǎn)，如，以4000轉(zhuǎn)/每分鐘或更低的速度旋轉(zhuǎn)，也不可能獲得厚度為5500埃或更薄的薄抗蝕劑膜。
(3)在滴下抗蝕劑之后，通過(guò)使晶片以可以調(diào)節(jié)膜的厚度的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，隨后使晶片以一低于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)，可以獲得在平面內(nèi)的膜的厚度和膜的質(zhì)量的均勻性。
在以上發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的發(fā)明者在重復(fù)了多次試驗(yàn)之后，完成了本發(fā)明，下面將詳述本發(fā)明。
給出了一個(gè)按照本發(fā)明在晶片上涂布抗蝕劑膜的方法的例子作為實(shí)施例。
按照本實(shí)施例的在晶片上涂布抗蝕劑膜的方法，是通過(guò)使用前面提到的用于在晶片上涂布抗蝕劑膜的常規(guī)抗蝕劑涂布器10，采用旋轉(zhuǎn)涂布工藝在8英寸的晶片上涂布具有5000埃厚的抗蝕劑膜的方法，并使用具有粘性為40cp或更小的有機(jī)抗蝕劑膜。
首先，在第一步驟中，當(dāng)使晶片以500至1200轉(zhuǎn)/每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，在晶片上滴下預(yù)定量的抗蝕劑(在圖5中的第一步驟)，隨后當(dāng)抗蝕劑在晶片的整個(gè)表面擴(kuò)散時(shí)，停止滴下抗蝕劑。
接著，通過(guò)提高旋轉(zhuǎn)速度，過(guò)程從第一步進(jìn)行到第二步。然后，晶片以4300至6000轉(zhuǎn)/每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)1至5秒鐘(圖5中所示的第二步驟)。被調(diào)節(jié)作為第二步驟的1秒或多于1秒鐘至5秒或少于5秒鐘的時(shí)間，包括從第一步驟到第二步驟的轉(zhuǎn)換時(shí)間。
接著，通過(guò)降低旋轉(zhuǎn)速度，工藝過(guò)程從第二步驟進(jìn)行到第三步驟。然后，晶片以3800至4200轉(zhuǎn)/每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)15秒鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間，(圖5中所示的第三步驟)。
接著，在第4步中，當(dāng)晶片以1000轉(zhuǎn)/每分鐘或更大至1500轉(zhuǎn)/每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，晶片的表面的邊緣和晶片的背面的邊緣得以清洗。(圖5中所示的第四步驟)。
為了評(píng)估本發(fā)明的方法，在和上述提到的實(shí)施例的例子基本相同的條件下進(jìn)行了涂布抗蝕劑膜的試驗(yàn)。圖5是顯示在本試驗(yàn)中每一個(gè)步驟的時(shí)間過(guò)程的曲線圖。
在本試驗(yàn)中，使用上述用于在晶片上涂布抗蝕劑膜的涂布器10，并使用由Tokyo Ohka Kogyo有限公司生產(chǎn)的抗蝕劑膜(具有10cp的粘性)用于在8英寸的在晶片上涂布抗蝕劑膜的抗蝕劑。
首先，作為第一步，當(dāng)晶片放置在圖1所示的用于在晶片上涂布抗蝕劑膜的涂布器10的晶片放置臺(tái)12上的同時(shí)，如圖5中所示，在13秒鐘內(nèi)在晶片上滴抗蝕劑，并且晶片以1000轉(zhuǎn)/每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)使得抗蝕劑在晶片的整個(gè)表面擴(kuò)散。
接著，在開(kāi)始滴下抗蝕劑13秒鐘之后，停止滴抗蝕劑。作為第二步，在2秒鐘內(nèi)將晶片的旋轉(zhuǎn)速度提高到5670轉(zhuǎn)/每分鐘，并且將5670轉(zhuǎn)/每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度維持1秒鐘。
接著，工藝過(guò)程進(jìn)行到第三步，晶片的旋轉(zhuǎn)速度降低到4000轉(zhuǎn)/每分鐘，并且將4000轉(zhuǎn)/每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度維持18秒鐘。
在第四步中，晶片的旋轉(zhuǎn)速度在0.5秒鐘內(nèi)降低到1200轉(zhuǎn)/每分鐘，并且，將晶片的背面的邊緣和晶片的表面的邊緣清洗20秒鐘。
接著，烘烤涂布的光刻膜。并測(cè)量光刻膜的厚度。在圖6中顯示了測(cè)量的厚度。
如在圖6中所示，在晶片的中心和它的周邊之間的膜的厚度的不均勻性最多為40埃。
在本實(shí)施例中，解釋了在晶片上用于涂布抗蝕劑膜的常規(guī)抗蝕劑涂布器的一個(gè)例子，尤其是，本實(shí)施例中的抗蝕劑涂布器用于阻止在晶片的周邊部分涂布抗蝕劑膜時(shí)的不均勻性的發(fā)生，可以進(jìn)一步提高在表面范圍內(nèi)的膜厚度和膜質(zhì)量的均勻性。
本實(shí)施例是按照本發(fā)明的用以涂布抗蝕劑膜的一個(gè)例子。圖7是顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用以涂布抗蝕劑膜的裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的用以連接上罩與下罩的連接方法的剖視圖。
按照本發(fā)明的實(shí)施例的用于涂布抗蝕劑膜的抗蝕劑涂布器40裝有與壓力減少裝置相連接緊密密封型的涂布器罩42。
涂布器罩42分為兩個(gè)部分，一個(gè)上罩44，及一個(gè)下罩46。上罩和下罩在它們的連接部都相應(yīng)地具有一個(gè)凸緣，上罩44和下罩46是通過(guò)常用的快速型的螺栓和螺母機(jī)構(gòu)48的方式，用手工將其間插入有環(huán)性密封圈50的凸緣連接。通過(guò)分開(kāi)螺栓和螺母機(jī)構(gòu)48，可將上罩44和下罩46分開(kāi)。同樣，如圖8所示，具有已知結(jié)構(gòu)的夾子49的夾緊連接裝置也可用于代替螺栓和螺母連接裝置48。
抗蝕劑提供噴嘴14和第二清洗噴嘴28分別通過(guò)柔性管52和54與上罩44相連接，并穿過(guò)上罩44與晶片W的適當(dāng)部分面對(duì)。
另外，涂布器罩42經(jīng)過(guò)裝在下罩46的底部的吸收部分56與裝有一個(gè)真空泵的壓力減少裝置相連(圖中未顯示)。在晶片上涂布抗蝕劑膜的工藝過(guò)程中，涂布器罩42的內(nèi)部保持在壓力減少狀態(tài)。
本發(fā)明的實(shí)施例中的用于涂布抗蝕劑膜的抗蝕劑涂布器40除了上面所描述的結(jié)構(gòu)外，具有和上述常規(guī)涂布器相同的結(jié)構(gòu)。
在按照本發(fā)明的實(shí)施例中的用于涂布抗蝕劑膜的抗蝕劑涂布器40中，涂布器罩42是緊密密封型，且在涂布器罩中的空氣和抗蝕劑溶液被吸收，因此，氣體密度變得稀薄從而減少了空氣的流動(dòng)和氣體的阻力。
因此，在按照涂布抗蝕劑膜的常規(guī)方法在晶片上涂布抗蝕劑時(shí)，在晶片的周邊部分涂布抗蝕劑膜的不均勻性的發(fā)生可以大大地降低。
同時(shí)，可以很大程度上抑制在晶片的周邊部分涂布抗蝕劑膜的不均勻性的產(chǎn)生，且通過(guò)使用按照本發(fā)明的用以在晶片上涂布抗蝕劑膜的方法，使用按照本發(fā)明的實(shí)施例中的用以涂布抗蝕劑膜的抗蝕劑涂布器40，可以進(jìn)一步提高在表面范圍內(nèi)的膜厚度和膜質(zhì)量的均勻性。
權(quán)利要求
1.一種抗蝕劑膜的涂布方法，其中通過(guò)使晶片W圍繞著與其表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)，在具有8英寸或更大直徑的晶片上通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布工藝涂布一層厚度為5500?；蚋〉目刮g劑膜，該方法包含如下的步驟在晶片上滴下預(yù)定量的抗蝕劑的同時(shí)，使晶片以500轉(zhuǎn)/每分鐘至1200轉(zhuǎn)/每分鐘的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)抗蝕劑擴(kuò)散在晶片的整個(gè)表面上時(shí)，停止下滴抗蝕劑；晶片的旋轉(zhuǎn)速度由第一步驟的旋轉(zhuǎn)速度提高到晶片的一預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度，該預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度是根據(jù)調(diào)節(jié)抗蝕劑膜的厚度的晶片預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的一關(guān)聯(lián)而確定的，并使晶片以該預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)1秒鐘或多于1秒鐘至5秒鐘或少于5秒鐘；以及將旋轉(zhuǎn)速度由第二步驟的旋轉(zhuǎn)速度下降，并且使晶片以一低于所說(shuō)的在第二步驟的預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)15秒鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。
2.按照權(quán)利要求1所述的抗蝕劑膜的涂布方法，其特征在于，確定為第二步驟的周期的1至5秒鐘時(shí)間內(nèi)包括從第一步驟到第二步驟的轉(zhuǎn)換時(shí)間。
3.按照權(quán)利要求1所述的抗蝕劑膜的涂布方法，其特征在于，其中使用40cp或更低的有機(jī)抗蝕劑，并且在第二步驟的預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度可以設(shè)置為4300轉(zhuǎn)/每分鐘至6000轉(zhuǎn)/每分鐘。
4.按照權(quán)利要求3所述的抗蝕劑膜的涂布方法，其特征在于，在第三步驟晶片是以3800轉(zhuǎn)/每分鐘至4200轉(zhuǎn)/每分鐘之間的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于抗蝕劑膜的涂布方法，其特征在于，其中在第三步驟之后，設(shè)置一第四步驟，即當(dāng)晶片以低于第三步驟的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，清洗晶片表面和背面的邊緣。
6.按照權(quán)利要求5所述的抗蝕劑膜的涂布方法，其特征在于，應(yīng)分別設(shè)置10秒鐘和15秒鐘的時(shí)間以及10秒鐘至20秒鐘的時(shí)間作為第一步驟所需的時(shí)間和第四步驟所需的時(shí)間，從第一步驟至第四步驟的順序是被編程的，并且涂布工藝過(guò)程是根據(jù)該程序自動(dòng)進(jìn)行的。
7.一種抗蝕劑涂布器，用于通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布工藝在晶片上涂布抗蝕劑膜，其中包擴(kuò)一個(gè)晶片放置臺(tái)，用以在將晶片表面直接向上放置的同時(shí)，使晶片圍繞著與其表面垂直的軸旋轉(zhuǎn)；一個(gè)抗蝕劑提供噴嘴，用于向放置在晶片放置臺(tái)上的晶片提供抗蝕劑；一個(gè)涂布器罩，其圍繞晶片放置臺(tái)和抗蝕劑提供噴嘴，涂層罩是緊密密封型；一個(gè)用于減少涂布器罩內(nèi)的壓力的減壓裝置。
8.按照權(quán)利要求7所述的抗蝕劑涂布器，其特征在于它還包擴(kuò)一個(gè)背面清洗噴嘴用以清洗晶片背面的邊緣，一個(gè)表面清洗噴嘴用以清洗晶片表面的邊緣。
9.按照權(quán)利要求7所述的抗蝕劑涂布器，其特征在于，涂層罩分為上罩及下罩兩個(gè)部分，上罩和下罩可手工連接在一起但是它們是可分開(kāi)的。
10.按照權(quán)利要求9所述的抗蝕劑涂布器，其特征在于，抗蝕劑提供噴嘴和表面清洗噴嘴經(jīng)過(guò)柔性管與上罩相連并穿過(guò)上罩，同時(shí)背面清洗噴嘴穿過(guò)下罩并面對(duì)晶片背表面的適當(dāng)部位。
全文摘要
在具有8英寸或更大直徑晶片上通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布工藝涂布厚度為5500?；蚋〉目刮g劑膜。在晶片以500至1200轉(zhuǎn)/每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)時(shí),向晶片滴下預(yù)定量的抗蝕劑,當(dāng)抗蝕劑在晶片的整個(gè)表面擴(kuò)散時(shí),停止下滴抗蝕劑。晶片的旋轉(zhuǎn)速度提高到晶片的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度,該預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度是由控制抗蝕劑膜厚度的晶片預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)聯(lián)而確定的,并使晶片以該速度旋轉(zhuǎn)1至5秒鐘。然后使晶片以低于預(yù)定轉(zhuǎn)速的速度旋轉(zhuǎn)15秒鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1248058SQ99119540
公開(kāi)日2000年3月22日 申請(qǐng)日期1999年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月4日
發(fā)明者與那霸真哉 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社