[发明专利]光阻旋涂装置以及光阻旋涂方法

说明书

本发明提供了一种光阻旋涂方法和光阻旋涂装置。光阻旋涂装置包括：旋转驱动装置；位于旋转驱动装置之上的晶圆托盘；以及位于晶圆托盘之上的盖板，盖板和晶圆托盘由旋转装置驱动转动。通过在内腔体和晶圆托盘之上设置盖板，在执行光阻旋涂工艺期间，在旋涂光阻层成膜的主旋转阶段前后，分别关闭和开启盖板，能够有效降低主旋转期间气流流动对光阻层的湍流影响，提高光阻层厚度的均匀性，提高生产率和降低制造成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺以及制造装置，更具体地涉及一种光阻旋涂装置以及光阻旋涂方法。

背景技术

为了在晶圆上形成各种功能层，通常需要在晶圆上形成功能层之后旋涂光阻，并通过曝光、显影以及蚀刻的方式形成需要的功能层图案。

然而，随着大规模集成电路的高集成化和高速化的发展，随晶圆尺寸的增大，对于8英寸及其以上尺寸的晶圆的加工制造过程中，在使用光阻进行旋涂时，通常会导致旋涂的光阻层的表面出现凹凸不平的粗糙图案，如图1所示，例如现有技术中公开了一种图案化功能层的方法，包括在晶圆上旋涂光阻层，通过曝光显影在晶圆上形成图案化结构。涂覆液体表面溶液的蒸发是薄膜褶皱形成的主要因素之一。如图1所示，在溶液蒸发区域A，涂覆液体的表面张力会发生变化。例如表面张力较高的区域在成膜后会形成凸起，而表面张力较低的区域在成膜后会呈现凹陷，从整体上看就会呈现褶皱状，如图3所示。这种旋涂在晶圆上的光阻层表面张力不稳定，引起光阻表面出现褶皱现象，导致光阻表面呈现出凹凸不平的粗糙结构，这导致所形成的晶圆也呈现出凹凸不平的粗糙结构。

参见图2，对于不同尺寸的晶圆，示出了在其处于不同转速时，现有的光阻旋涂装置的湍流现象对旋涂在晶圆表面的光阻层的影响。随着晶圆尺寸变大以及晶圆转速的提高，湍流现象对光阻层的影响越来越大，就会形成图3所示的褶皱，即光阻层的表面均匀性越来越差。

上述粗糙结构不利于后续功能层的生长，降低了器件制造良率和生产率，由此提高了制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光阻旋涂方法和光阻旋涂装置，以解决现有技术中出现的光阻表面褶皱现象，提高光阻涂布的均匀性、制造良率从而降低半导体器件的制造成本。

根据第一方面，本发明提供了一种光阻旋涂装置，包括：

旋转驱动装置；

位于旋转驱动装置上方的晶圆托盘；以及

位于晶圆托盘之上的盖板，盖板和晶圆托盘转动由所述旋转驱动装置驱动。

可选地，光阻旋涂装置还包括位于晶圆托盘四周的内腔体，内腔体由驱动装置驱动转动，并且盖板通过内腔体连动转动。

可选地，光阻旋涂装置的盖板通过第二转动轴旋转。

可选地，内腔体设置有排液口

可选地，盖板与内腔体上表面之间的距离介于0～5mm。

可选地，光阻旋涂装置还包括位于所述内腔体四周的外腔体。

可选地，盖板的直径介于150mm～550mm。

可选地，盖板上设置有排气孔。

可选地，内腔体通过旋转驱动装置与晶圆托盘共轴转动。

光阻旋涂装置通过设置盖板，当盖板关闭时，内腔体转动时能够带动盖板连动转动，使得晶圆在密闭的空间内转动，能够极大地降低晶圆上部的气流流动对晶圆的影响，消除湍流影响。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种光阻旋涂装置的光阻旋涂方法，包括如下步骤：

将晶圆放置在晶圆托盘上；

将光阻旋涂在晶圆表面上；

对光阻进行回流；