[发明专利]半导体制造工艺及用于此半导体制造工艺的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺及用于此半导体制造工艺的设备，特别是涉及一种藉由微影轨道机(track)来改变曝光后的光阻层的性质的半导体制造工艺及用于此半导体制造工艺的设备。

背景技术

由于集成电路的快速发展，缩小元件的尺寸及增加元件的集积度已成为半导体业界的主流。一般而言，半导体元件是藉由进行包括沉积工艺、微影工艺、蚀刻工艺及离子植入工艺的一连串的制造工艺来制造，而其中决定关键尺寸(critical dimension；CD)的关键技术就是微影及蚀刻工艺。

典型的微影工艺是由包括微影轨道机及步进机(或扫描机)的微影机台来进行。微影工艺通常包括以下步骤。首先，藉由微影轨道机的涂覆机(coater)在欲进行图案化的材料层上涂覆光阻层。然后，由步进机将光阻层部分曝光。接着，藉由微影轨道机的曝光后烘烤(post-exposure baking；PEB)单元对曝光后的光阻层进行曝光后烘烤。之后，藉由微影轨道机的显影(developer)单元将曝光后的光阻层进行显影。然后，以显影后的光阻层为掩膜，对材料层进行蚀刻工艺，以将图案从显影后的光阻层转移至材料层。

由于不均匀的蚀刻气体分布，晶圆边缘及晶圆中心之间的蚀刻率并不相同，因此会导致不同的关键尺寸。一种已知的方法是对晶圆边缘的晶片使用不同的曝光能量来进行曝光，以事先补偿晶圆在边缘区及中心区之间不同的蚀刻后(post-etch)关键尺寸的差异。然而，藉由曝光设备的补偿无法消除一晶片(chiD)内的关键尺寸的差异，并且可能造成不希望的与曝光相关(shot-related)的问题。因此，会影响半导体元件的产率及效能。

由此可见，上述现有的半导体制造工艺及用于此半导体制造工艺的设备在方法、设备的结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法及产品又没有适切的方法及结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的半导体制造工艺及用于此半导体制造工艺的设备，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的半导体制造工艺存在的缺陷，而提供一种新的半导体制造工艺，所要解决的技术问题是使其可以补偿蚀刻步骤中晶圆在边缘区及中心区之间的关键尺寸的差异，非常适于实用。

本发明另一目的在于，提供一种新型结构的用于半导体制造工艺的设备，所要解决的技术问题是使其可以在不需要购买新制造机台的情况下，藉由将环状构件新增至现有的微影轨道机来制作此种设备，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本发明的半导体制造工艺，首先，提供一晶圆，其中晶圆上已形成曝光后的光阻层，且晶圆包括中心区及边缘区。然后，改变晶圆的边缘区的性质。

在本发明的一实施例中，藉由微影轨道机来改变上述晶圆的边缘区的性质。

在本发明的一实施例中，上述性质包括温度。

在本发明的一实施例中，上述中心区及边缘区之间的温度差异在约5到20℃内。

在本发明的一实施例中，在提供一晶圆的步骤之后，上述半导体制造工艺更包括在晶圆上喷洒显影液。

在本发明的一实施例中，上述性质包括显影液浓度。

在本发明的一实施例中，上述中心区及边缘区的显影液浓度的差异在约5到15％内。

在本发明的一实施例中，上述曝光后的光阻层先前是以相同的曝光能量在晶圆的中心区及边缘区进行曝光。

在本发明的一实施例中，上述曝光后的光阻层先前是以不同的曝光能量在晶圆的中心区及边缘区进行曝光。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的，依据本发明用于半导体制造工艺的设备，其对具有曝光后的光阻层形成于其上的晶圆进行半导体制造工艺，且设备包括整合至微影轨道机的单元的环状构件，以改变晶圆的边缘区的性质。

在本发明的一实施例中，上述单元包括曝光后烘烤(post-exposurebaking；PEB)单元。

在本发明的一实施例中，上述环状构件与曝光后烘烤单元对晶圆具有不同的加热温度。

在本发明的一实施例中，上述单元包括显影单元。

在本发明的一实施例中，上述环状构件与显影单元对晶圆提供不同的显影液浓度。