[发明专利]高通量光刻胶配胶曝光一体化设备及光刻工艺

说明书

本发明提供一种高通量光刻胶配胶曝光一体化设备及光刻工艺。设备包括配胶系统、涂胶腔室、传送腔室及曝光腔室；配胶系统包括2套以上配胶装置，各配胶装置均包括配胶釜、压滤机和精滤釜，光刻胶原料在配胶釜中完成混合调配后被输送至压滤机过滤，之后转入精滤釜进行超净过滤以得到光刻胶；涂胶腔室包括涂胶腔体、载台及喷嘴，载台及喷嘴均位于涂胶腔体内，喷嘴一端经双极泵与各配胶装置的精滤釜相连接，另一端延伸到载台上方；传送腔室连接于涂胶腔室和曝光腔室之间，传送腔室包括传送腔体及位于传送腔体内的传送装置。本发明可实现光刻胶的自动加料和自动配置，且配方高通量，曝光高通量，可降低光刻成本和提高光刻良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种半导体设备，特别是涉及一种高通量光刻胶配胶曝光一体化设备，以及依该设备进行的光刻工艺。

背景技术

光刻是将光刻胶涂布于晶圆表面，然后经曝光显影刻蚀等工序形成所需的图形，是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺。光刻质量决定了器件生产的良率，光刻工序是芯片制造过程中的瓶颈工序，同时光刻工艺也是唯一可以返工(rework)的工艺，因而提高光刻良率及生产效率是半导体厂增产增效的关键。

目前在半导体行业内，光刻胶配胶、涂胶和曝光的设备是分开的，而没有一个专门针对光刻胶研发的高通量自动配胶和高通量曝光一体化的设备。光刻胶在生产厂家处完成生产和灌装，然后被安装(根据需要可能还要进行二次分装)至半导体厂的涂胶设备上。完成涂胶工艺的晶圆被传送至曝光设备进行曝光。这样的方式存在不少问题。比如，由于光刻胶生产厂家(目前高端光刻胶厂家基本都在日本等境外国家)和半导体芯片制造厂的物理距离比较远，使得光刻胶需经长途运输，而光刻胶本身是对光和温度等外界条件非常敏感的物质，经长途运输后性状可能发生改变，影响光刻品质；而光刻胶对运输条件的苛刻要求导致运输成本增大，也进一步增加了半导体厂的制造成本。且光刻胶通常是小瓶装，使用完后需停机更换，导致设备产出率的下降和人工更换导致的人力成本增加。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高通量光刻胶配胶曝光一体化设备及光刻工艺，用于解决现有技术中没有专门针对光刻胶研发的高通量自动配胶和高通量曝光一体化的设备，使得光刻胶的配胶和涂布曝光工艺在不同的设备上进行，导致半导体制造厂的生产成本上升和设备产出率下降等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高通量光刻胶配胶曝光一体化设备，所述高通量光刻胶配胶曝光一体化设备包括配胶系统、涂胶腔室、传送腔室及曝光腔室；所述配胶系统包括2套以上配胶装置，各配胶装置均包括配胶釜、压滤机和精滤釜，光刻胶原料在配胶釜中完成混合调配后被输送至压滤机过滤，之后转入精滤釜进行超净过滤以得到光刻胶；所述涂胶腔室包括涂胶腔体、载台及喷嘴，载台及喷嘴均位于涂胶腔体内，喷嘴一端经双极泵与各配胶装置的精滤釜相连接，另一端延伸到载台上方；所述传送腔室连接于涂胶腔室和曝光腔室之间，所述传送腔室包括传送腔体及位于传送腔体内的传送装置，用于将在所述涂胶腔室内完成涂胶的晶圆传送至所述曝光腔室内进行曝光。

可选地，所述涂胶腔室还包括旋转装置，与所述载台相连接，用于驱动所述载台旋转。

可选地，所述涂胶腔室还包括加热装置，位于所述载台的底部和/或所述载台的外围，用于对位于载台上的晶圆进行加热。

可选地，所述涂胶腔室还包括膜厚测量装置，位于所述涂胶腔体内，且位于载台上方，用于计量涂布的光刻胶厚度。

可选地，所述涂胶腔室的喷嘴为多个，各喷嘴连接至不同的精滤釜。

可选地，所述涂胶腔室的喷嘴为4个，所述配胶装置为4个。

可选地，所述传送腔室还包括烘干装置，用于对位于所述传送腔室内的晶圆进行冷却烘干。

可选地，所述烘干装置包括惰性气体输送管路，所述惰性气体输送管路与所述传送腔室相连通，以向所述传送腔室内输送惰性气体，从而对晶圆进行冷却烘干。