[发明专利]一种改善聚酰亚胺材料涂覆效果的工艺

说明书

本发明公开了一种改善聚酰亚胺材料涂覆效果的工艺，属于半导体行业光刻技术领域。该方法步骤：(1)将晶圆送入涂胶单元，喷涂光阻稀释剂RRC，以增加光刻胶流动性；(2)使晶圆旋转，在晶圆表面形成一层RRC膜；(3)使光刻胶喷嘴喷涂光刻胶，喷涂光刻胶后，先使晶圆在转速V1时高速旋转T1时间，使晶圆上光刻胶铺展，该步骤决定了胶膜的厚度；然后降低晶圆转速至V2并旋转T2时间，使晶圆边缘光刻胶迅速回流；涂覆完后，晶圆边缘胶膜厚度均匀性良好；(4)晶圆传入热盘中进行烘烤，再经曝光、显影和冷盘冷却后，传回片盒。本发明在保证标准SPEC的前提下，提高了工艺质量，并减少了生产中的缺陷，在实际生产中实用效果显著。

技术领域

本发明涉及半导体光刻技术领域，具体涉及一种改善聚酰亚胺材料涂覆效果的工艺。

背景技术

聚酰亚胺(PI)材料被广泛应用于半导体领域，特别是半导体器件封装领域。聚酰亚胺材料相对A1₂O₃和SiO₂有诸多优异性能，它可以有效地控制芯片的软错误和信号延迟，同时还可以降低制造成本等。聚酰亚胺的典型应用主要包括芯片的表面一级钝化层膜或二级钝化层膜、塑封器件的应力缓冲层膜、多层互连金属电路的层间介电绝缘层等。可被应用于各种半导体器件，如存储器、微处理器、逻辑器件、功率器件、ASIC和传感器等。

在半导体领域中，聚酰亚胺材料是通过涂胶显影机涂覆于晶圆表面的，涂胶喷嘴在晶圆中心打胶，通过高速旋转以及其他外部环境条件使聚酰亚胺材料均匀的涂覆在晶圆表面，在以往的设备与工艺中，使用传统工艺配方涂覆的晶圆表面会存在均匀性问题，晶圆边缘均匀性差，且膜厚较厚，影响后续产品工艺与产品良率。

因此，需要对聚酰亚胺涂覆工艺进行有效改善，以期可有效改善聚酰亚胺材料涂覆的均匀性，提高产品良率。

发明内容

为了解决现有聚酰亚胺材料涂覆工艺均匀性差，后续工艺缺陷较多，工艺良品率较低的问题；本发明的目的在于提供一种改善聚酰亚胺PI材料涂覆效果的工艺方法，通过优化工艺配方结构与优化部分硬件结构相结合，在常规的工艺配方中加入合理的步骤并选择合适工艺参数，在main speed步骤后加一步slow speed使其边缘迅速回流，减低边缘厚度，再结合改善CUP排风与热板排风等因素，提高PI材料膜厚均匀性与工艺成本降低，提高工艺良品率。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种改善聚酰亚胺材料涂覆效果的工艺，该工艺是采用旋涂方法在晶圆表面形成均匀的光刻胶层，具体包括如下步骤：

(1)将晶圆送入涂胶单元，在晶圆静止状态下喷涂光阻稀释剂RRC，以增加光刻胶流动性；

(2)将光刻胶喷嘴移到晶圆中心正上方，并使晶圆旋转，在晶圆表面形成一层RRC膜；

(3)使光刻胶喷嘴喷涂光刻胶，喷涂光刻胶后，先使晶圆在转速V1时高速旋转T1时间，使晶圆上光刻胶铺展，该步骤决定了胶膜的厚度；然后降低晶圆转速至V2并旋转T2时间，使晶圆边缘光刻胶迅速回流；涂覆完后，晶圆边缘胶膜厚度均匀性良好；

(4)经步骤(3)涂覆后的晶圆传入热盘中进行烘烤，再经曝光、显影和冷盘冷却后，最终将晶圆传送回片盒。

上述步骤(1)中，所述涂胶单元包括承片台和CUP结构，晶圆放置于承片台上，所述CUP结构为三层CUP结构，与四层CUP结构相比，改变了其内部的风流，四层CUP中，从下至上第三层上沿距承片台2.5-3.0mm，其水平高度在承片台之上，而三层CUP结构中从下往上数第二层上沿，水平高度在承片台之下，距承片台2.0-2.5mm，从而加大了与顶层CUP之间的空隙，从而加大了风流。

上述步骤(1)-(3)中，所述CUP排风参数为2.0-6.0kpa。