TWI453797B - 均勻噴塗光刻膠的方法 - Google Patents

Description

均勻噴塗光刻膠的方法

本發明涉及積體電路製造晶圓的加工技術，具體地說是一種在晶圓上獲得均勻光刻膠噴塗的方法。

現有噴塗光刻膠技術中，待噴塗加工的晶圓被放置在特定的工作位置保持不動，通過專用噴嘴按照“之”字型路線往復平面移動噴灑光刻膠形成膠斑，取得晶圓表面的光刻膠層。

隨著科技進步，噴塗晶圓表面的塗覆材料品種需要增加，光刻膠層厚度均勻性指標需要進一步提高，使得噴塗光刻膠加工晶圓的工藝方法增加，配套的系統性工藝技術參數更加細化。

本發明的主要目的，在於提供一種解決現有技術中存在的光刻膠層厚度均勻性指標需要進一步提高的均勻噴塗光刻膠的方法。

本發明的次要目的，在於提供一種可提高噴膠模組產能的均勻噴塗光刻膠的方法。

為達上述目的，本發明之均勻噴塗光刻膠的方法，主要係將待噴塗加工的晶圓進行離心式旋轉，噴嘴沿晶圓直徑方向水平移動噴灑光刻膠，令所噴灑的光刻膠在晶圓上形成呈鏈狀膠斑，膠斑軌跡為“盤式蚊香”狀；藉此，透過上述之方法可有效保證各膠斑圈的接縫處的光刻膠厚度與光刻膠斑中心區內一致，滿足不斷提升的光刻膠層厚度均勻性指標要求，同時並可提高噴膠模組的產能。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，該晶圓上形成有“盤式蚊香”狀之鏈狀膠斑後，該已噴塗加工的晶圓係進行高轉速風乾，高轉速為100-400轉/分鐘。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，晶圓離心式旋轉的速度為5-400轉/分鐘，噴嘴沿晶圓直徑方向水平移動的速度為2-40毫米/秒。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，噴嘴距離晶圓的高度為5~50毫米，噴嘴的內徑為0.1~10毫米，光刻膠的流速為0.01~10毫升/秒，晶圓的直徑為100~300毫米，膠斑的直徑為5~40毫米，噴塗光刻膠的時間為10~300秒。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，晶圓以一個恆定速度轉動時，噴嘴水平移動線性變速；噴嘴以較低速度v1靠近晶圓的邊緣，逐漸線性加速，到達晶圓中心時速度最大v2，再逐漸線性減速，直到噴嘴以較低速度v3離開晶圓的邊緣。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，噴嘴速度為v2>v3>v1。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，噴嘴以一個恆定水平移動速度時，晶圓轉動角速度線性變速；噴嘴在晶圓一側邊緣上方時，晶圓角速度w1為最大；之後，晶圓角速度從大線性變小，噴嘴在晶圓中心上方時，晶圓角速度w2最小；之後，晶圓角速度從小線性變大，噴嘴在晶圓另一側邊緣上方時，晶圓角速度w1為最大。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，晶圓角速度為w1>w2。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，當晶圓角速度線性變化時，噴嘴水平移動的速度是線性變化；噴嘴在晶圓一側邊緣上方時，晶圓角速度w1為最大，噴嘴水平移動的速度v1最小；之後，晶圓角速度從大線性變小，噴嘴水平移動速度從小線性加大；噴嘴在晶圓中心上方時，晶圓角速度w2最小，噴嘴水平移動的速度v2最大；之後，晶圓角速度從小線性變大，噴嘴水平移動從大線性變小；噴嘴在晶圓另一個邊緣上方時，晶圓角速度w1最大，噴嘴水平移動的速度v1最小。

如上所述的均勻噴塗光刻膠的方法，晶圓角速度為w1>w2，噴嘴水平移動速度為v2>v1。

本發明的優點及有益效果是：

1、本發明將待噴塗加工的晶圓進行離心式旋轉、噴嘴沿晶圓直徑方向水平移動噴灑光刻膠，晶圓離心旋轉速度、噴嘴水平移動速度是按照既定工藝配方來執行的，這種方法可有效保證各膠斑圈的接縫處的光刻膠厚度與光刻膠斑中心區內一致，滿足不斷提升的光刻膠層厚度均勻性指標要求，還可提高噴膠模組的產能。

2、本發明將影響噴塗光刻膠均勻性的工藝技術參數之晶圓轉動角速度、噴嘴水平移動速度，進行編程後配套實施，不僅滿足工藝生產的要求，還使得噴塗光刻膠均勻性指標提升。

3、本發明藉由晶圓轉動與噴嘴水平移動，實現了噴塗光刻膠的兩個主要動作部件的互動，對提高晶圓噴塗光刻膠產能大大有益。

如圖1所示，待噴塗加工的晶圓2被放置在轉臺上，噴嘴1沿晶圓直徑方向水平移動噴灑光刻膠。待噴塗加工的晶圓2進行離心式旋轉、噴嘴1沿晶圓2直徑方向水平移動噴灑光刻膠，噴灑光刻膠在晶圓上形成呈鏈狀膠斑3，膠斑3軌跡為“盤式蚊香”狀。之後，已噴塗加工的晶圓2進行高轉速風乾，高轉速為100-400轉/分鐘。

本發明中，晶圓2離心式旋轉的速度為5-400轉/分鐘(較佳為10-100轉/分鐘)，噴嘴1沿晶圓2直徑方向水平移動的速度為2-40毫米/秒(較佳為2-30毫米/秒)。

本發明中，噴嘴1距離晶圓2的高度為5~50毫米，噴嘴1的內徑為0.1~10毫米，光刻膠的流速為0.01~10毫升/秒，晶圓2的直徑為100~300毫米，膠斑3的直徑為5~40毫米，噴塗光刻膠的時間為10~300秒。

實施例1：

如圖2所示，待噴塗加工的晶圓2被放置在轉臺上，噴嘴1沿晶圓2直徑方向水平移動噴灑光刻膠。晶圓2以一個恆定速度轉動時，噴嘴1水平移動線性變速。當晶圓2以一個恆定速度w轉動時，噴嘴1水平移動的速度是變化的，噴嘴1以較低速度v1靠近晶圓2的邊緣，逐漸線性加速，到達晶圓2中心時速度最大v2(v2>v1)，再逐漸線性減速，直到噴嘴1以較低速度v3離開晶圓2的邊緣(v2>v3)。已噴塗加工的晶圓2進行高轉速風乾，高轉速為300轉/分鐘。

本實施例中，晶圓2轉動速度w為50轉/分鐘。

本實施例中，噴嘴1水平移動到晶圓2的邊緣時的v1為起點速度，然後線性加速，到達晶圓2中心時達到最大值v2，然後線性減速，到達晶圓2另一邊緣時水平移動速度降為v2。

本實施例中，v1=3毫米/秒，v2=25毫米/秒，v3=4毫米/秒。

本實施例中，噴嘴1距離晶圓2的高度為10毫米，噴嘴1的內徑為5毫米，光刻膠的流速為3毫升/秒，晶圓2的直徑為300毫米，膠斑3的直徑為10毫米，噴塗光刻膠的時間為25秒。

實施例2：

與實施例1不同之處在於：如圖3所示，待噴塗加工的晶圓2被放置在轉臺上，噴嘴1沿晶圓2直徑方向水平移動噴灑光刻膠。噴嘴1以一個恆定水平移動速度時，晶圓2轉動角速度線性變速。當噴嘴1以一個恆定速度v沿晶圓直徑方向水平通過晶圓2，噴嘴1在晶圓2的一側邊緣上方時，晶圓2角速度w1為最大；之後，晶圓2角速度從大線性變小，噴嘴1在晶圓2中心上方時，晶圓2角速度w2最小；之後，晶圓2角速度從小線性變大，噴嘴1在晶圓2另一側邊緣上方時，晶圓2角速度w1為最大(w1>w2)。已噴塗加工的晶圓2進行高轉速風乾，高轉速為300轉/分鐘。

本實施例中，噴嘴1水平移動速度為10毫米/秒。

本實施例中，當噴嘴1在晶圓2的一側邊緣上方時，晶圓2轉動角速度為w1，在噴嘴1水平向晶圓2中心移動過程中，晶圓2轉動角速度從大線性變小時，到達晶圓2的中心時，晶圓2轉動角速度為w2；當噴嘴1水平向晶圓2另一側邊緣移動時，晶圓2轉動角速度從小線性變大，到達另一側邊緣上方時，晶圓2轉動角速度為w1。

本實施例中，w1=30轉/分鐘，w2=10轉/分鐘。

本實施例中，噴嘴1距離晶圓2的高度為10毫米，噴嘴1的內徑為6毫米，光刻膠的流速為4毫升/秒，晶圓2的直徑為300毫米，膠斑3的直徑為15毫米，噴塗光刻膠的時間為30秒。

實施例3：

另外，當置放晶圓2的轉臺的角速度為線性變化時，噴嘴1水平移動的速度是線性變化；噴嘴1在晶圓2一側邊緣上方時，晶圓2角速度w1為最大，噴嘴1水平移動的速度v1最小；之後，晶圓2角速度從大線性變小，噴嘴1水平移動速度從小線性加大；噴嘴1在晶圓2中心上方時，晶圓2角速度w2最小，噴嘴1水平移動的速度v2最大；之後，晶圓2角速度從小線性變大，噴嘴1水平移動從大線性變小；噴嘴1在晶圓2另一側邊緣上方時，晶圓2角速度w1最大，噴嘴1水平移動的速度v1最小(即w1> w2，v2> v1)。已噴塗加工的晶圓2進行高轉速風乾，高轉速為350轉/分鐘。

本實施例中，噴嘴1水平移動速度：v1=3毫米/秒，v2=25毫米/秒；本實施例中，晶圓2角速度：w1=30轉/分鐘，w2=10轉/分鐘；本實施例中，噴嘴1距離晶圓2的高度為10毫米，噴嘴1的內徑為6毫米，光刻膠的流速為4毫升/秒，晶圓2的直徑為300毫米，膠斑3的直徑為18毫米，噴塗光刻膠的時間為25秒。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能用以限定本發明可實施之範圍，凡習於本業之人士所明顯可作的變化與修飾，皆應視為不悖離本發明之實質內容。

綜上所述，本發明確可達到創作之預期目的，提供一種有效保證各膠斑圈的接縫處的光刻膠厚度與光刻膠斑中心區內一致，滿足不斷提升的光刻膠層厚度均勻性指標要求，還可提高噴膠模組的產能均勻噴塗光刻膠的方法，具有實用價值無疑，爰依法提出發明專利申請。

1‧‧‧噴嘴

2‧‧‧晶圓

3‧‧‧膠斑

圖1為本發明之動作示意圖，顯示“盤式蚊香”狀膠斑軌跡路線噴塗光刻膠，建立膠層示意圖。

圖2為本發明實施例1之動作示意圖，顯示晶圓以一恆定速度轉動時，噴嘴水平移動呈線性變速。

圖3為本發明實施例2之動作示意圖，顯示噴嘴以一恆定水平移動速度時，晶圓轉動角速度呈線性變速。

1．．．噴嘴

2．．．晶圓

3．．．膠斑

Claims (9)

1. 一種均勻噴塗光刻膠的方法，其特徵在於：待噴塗加工的晶圓進行離心式旋轉，在該晶圓轉動的同時，噴嘴沿晶圓直徑方向水平移動噴灑光刻膠，所噴灑之光刻膠在晶圓上形成呈鏈狀膠斑，膠斑軌跡為“盤式蚊香”狀；之後，再將已噴塗加工的晶圓進行高轉速風乾，高轉速為100~400轉/分鐘。
2. 如申請專利範圍第1項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中該晶圓離心式旋轉的速度為5~400轉/分鐘，噴嘴沿晶圓直徑方向水平移動的速度為2~40毫米/秒。
3. 如申請專利範圍第1項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中該噴嘴距離晶圓的高度為5~50毫米，噴嘴的內徑為0.1~10毫米，光刻膠的流速為0.01~10毫升/秒，晶圓的直徑為100~300毫米，膠斑的直徑為5~40毫米，噴塗光刻膠的時間為10~300秒。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中該晶圓以一個恆定速度轉動時，噴嘴水平移動係呈線性變速；當噴嘴以較低速度v1靠近晶圓的邊緣後，逐漸線性加速，當到達晶圓中心時速度最大v2，再逐漸線性減速，直到噴嘴以較低速度v3離開晶圓的邊緣。
5. 如申請專利範圍第4項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中噴嘴的水平移動速度係為v2>v3>v1。
6. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中該噴嘴以一個恆定速度水平移動時，該晶圓轉動角速度則呈線性變速； 當噴嘴在晶圓一個邊緣上方時，晶圓角速度w1為最大；之後，晶圓角速度從大線性變小，噴嘴在晶圓中心上方時，晶圓角速度w2最小；之後，晶圓角速度從小線性變大，噴嘴在晶圓另一個邊緣上方時，晶圓角速度w1為最大。
7. 如申請專利範圍第6項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中晶圓轉動的角速度係為w1>w2。
8. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中當晶圓角速度為線性變化時，噴嘴水平移動的速度為線性變化；當噴嘴在晶圓一側邊緣上方時，晶圓角速度w1為最大，噴嘴水平移動的速度v1最小；之後，晶圓角速度從大線性變小，噴嘴水平移動速度從小線性加大；而當噴嘴在晶圓中心上方時，晶圓角速度w2最小，噴嘴水平移動的速度v2最大；之後，晶圓角速度從小線性變大，噴嘴水平移動從大線性變小；噴嘴在晶圓另一個邊緣上方時，晶圓角速度w1最大，噴嘴水平移動的速度v1最小。
9. 如申請專利範圍第8項所述的均勻噴塗光刻膠的方法，其中該晶圓角速度w1>w2，而噴嘴水平移動速度v2>v1。