[发明专利]光刻胶气泡排除系统及排除方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及光刻胶气泡排除系统及排除方法。

背景技术

半导体制造工艺中，光刻工艺一直被认为是集成电路制造中关键的步骤，在整个工艺过程中需要被多次使用，其稳定性及可靠性对产品的质量、良率和成本有着重要的影响。光刻工艺是一个复杂的过程，其本质是把电路结构以图形的形式复制到以后要进行刻蚀和离子注入的晶圆上：首先利用光刻胶涂布系统在晶圆上形成一层感光材料——光刻胶薄层，再将平行光经过掩膜版照射在光刻胶薄层上使其曝光而变质，最后利用显影液进行显影完成图形转移。其中，若形成的光刻胶薄层厚度出现了偏差，会直接影响到后面相关工艺的进行，如光刻胶厚度超过预计厚度，可能造成曝光、显影不充分，得不到正常的光刻图形；而光刻胶厚度小于预计厚度，除曝光显影不正常导致的图形变形外，还可能会造成光刻胶对晶圆的保护失败，晶圆在经过刻蚀工艺后报废。故而在光刻胶的涂布工艺中，实现对光刻胶厚度的良好控制非常关键。

申请号为03153892.4的中国申请专利公开了一种光刻胶涂布侦测系统，该系统利用多个继电器与电磁阀相配合，检测涂胶系统的各组件开关状态，实现对光刻胶涂布过程的监控。但是，该方法中只是监控了各组件的开关状态，防止因机械故障而导致光刻胶涂布失败。然而，在实践中发现，导致光刻胶的涂布量发生偏离的除了各组件的机械开关状态外，还有其它几个原因：如气泡问题，虽然在光刻胶的涂布过程中会经过气泡排除系统，但由于气泡排除次数少，使最终喷出的光刻胶中仍可能会存在气泡，而当光刻胶薄层中含有气泡时，不仅会使得光刻胶喷涂不均匀，成品率下降，还会导致光刻胶的实际涂布量变少，形成的光刻胶薄层的厚度变薄。因此，在更换光刻胶过滤器或者上新光刻胶时，需要做气泡移除的动作，将留在过滤器、电机驱动泵以及光刻胶运送管路中的气泡排出，避免气泡通过光刻胶运送管路到达晶圆表面，形成缺陷。

图1为现有带有光刻胶气泡排除系统的光刻胶涂布系统示意图。如图1所示，光刻胶涂布系统包括：光刻胶存储系统102，用于存储光刻胶；光刻胶气泡排除系统104，用于排除光刻胶中的气泡；第一光刻胶运送管路100，用于连通光刻胶存储系统102与气泡排除系统104，将光刻胶从光刻胶存储系统102输出到气泡排除系统104；光刻胶回吸系统106，用以控制光刻胶正确的分布体积，使得光刻胶喷出平顺，防止气泡进入光刻胶内及防止光刻胶在晶圆上旋涂时，残留光刻胶材料滴入；第四光刻胶运送管路118，用于连通光刻胶气泡排除系统104与光刻胶回吸系统106，将光刻胶从光刻胶气泡排除系统104输出到光刻胶回吸系统106；光刻胶喷出系统108，将光刻胶喷出涂布在晶圆上；第五光刻胶运送管路120，用于连通光刻胶回吸系统106与光刻胶喷出系统108，将光刻胶从光刻胶回吸系统106输出到光刻胶喷出系统108。