[发明专利]涂覆及显影的方法及其系统

说明书

本发明涉及到对基片进行涂覆及显影处理的方法和系统。

在制造半导体产品的光刻工艺中，有如下一些处理过程，比如说在晶片表面涂覆上抗蚀层的抗蚀涂覆处理，在图案感光之后的显影处理，在涂覆处理之前的和曝光过程前后的以及显影之后的加热和冷却处理等等。这些处理和加工过程分别在各自的处理装置中进行，将这些处理装置作为一个涂覆显影处理系统集中起来，以便连续地执行前面所述相继处理步骤。图案的曝光处理通常是在靠近涂覆显影系统中的光刻机中进行。

当晶片在涂覆显影系统中进行处理时，将空气净化装置等净化过的空气作为下降气流引入涂覆显影系统中，用来防止杂质粘附在晶片上，而在此之前，系统内的空气早已被排净，所以，晶片是在一个洁净的环境中得到处理。

不过近年来，使用短波长(如，157纳米)光束的曝光技术正在得到研究和发展，以便用来制作微细而精确的电路图。在使用短波长光束时，有一点值得考虑，那就是分子级的杂质如氧，臭氧，水蒸汽对曝光处理会产生不良影响，使得精确的电路图无法形成，而那些杂质在现有波长技术中影响还是微不足道的。

因此，至少在将晶片送去进行曝光处理时要求不能有氧之类的杂质粘附在晶片表面。在现有技术中，由于空气中含有氧，即使引入的是洁净的空气，杂质的粘附也不能有效地克服，而且，也没有手段对粘附在表面的杂质进行清除。

基于此点，本发明的目标是提供一种防止分子级的微小杂质粘附在晶片之类的基片表面上的涂覆显影方法和涂覆显影系统。

为达到此目的，本发明的涂覆显影方法是对基片进行涂覆和显影的一种方法，这种方法包括如下步骤：使涂覆胶在基片上形成涂覆膜层；对形成涂覆层之后的基片进行加热处理；热处理之后进行冷却处理；对基片上的涂覆层进行曝光处理；曝光处理之后对基片进行显影处理；此方法还包括下面一个步骤：在形成涂覆层之后曝光处理之前，引入气体，在涂覆层表面形成工艺膜层。

引入气体在涂覆层表面形成工艺膜层这一步骤可放在加热处理后的基片冷却处理之后进行，也可在加热处理后的基片冷却处理过程当中进行，也可放在加热处理之后进行，还可在加热处理过程当中进行。

本发明的涂覆显影系统是对基片进行涂覆和显影处理的一种系统，该系统包括：用来对基片进行涂覆的涂覆处理单元；对基片进行显影的显影处理单元；对基片进行热处理的热处理单元；对基片上的涂覆层进行处理在基片膜层上形成工艺膜层的工艺气体供应单元。

值得注意的是本发明中的热处理单元包括一个加热处理单元，一个冷却处理单元以及一个加热冷却处理单元。

根据本发明，基片在形成涂覆层之后曝光之前引入气体进行处理，这样在涂覆层上又覆盖上一层工艺膜层，这层工艺膜层就防止了大气中氧，水蒸汽等杂质粘附在基片表面上。在基片曝光之前，如果有杂质粘附在上面，杂质在曝光过程中就有可能吸收一定的激光束能量，这样就使得曝光过程不能很好地完成。而上面所述的工艺膜层就能使得曝光很好地进行。而且，由工艺气体形成的工艺膜层具有很好的透光性，允许波长为157纳米的短波光束通过。相应地，这就防止了在基片涂覆层上的杂质粘附，设定的电路图就可以精确地曝光在涂覆层上。

图1是根据本发明实施例的涂覆显影系统的说明性平面图；

图2是图1中的涂覆显影系统的正视图；

图3是图1中的涂覆显影系统的后视图；

图4是图1中涂覆显影系统中气体供应单元的说明性垂直剖视图；

图5是显示保护气体供应到晶片上状态的俯视图；

图6是说明性的放大垂直剖视图，显示保护气体供应到晶片上的状态；

图7是图1涂覆显影系统中加热和冷却处理单元的示意性水平剖视图；

图8是表示从保护层涂覆到曝光处理过程的流程图；

图9是表示有气体喷嘴时的加热和冷却处理单元的示意性水平剖视图；

图10是表示在加热和冷却处理单元中有气体喷嘴时从保护层涂覆到曝光处理过程的流程图；

图11是表示在加热和冷却处理单元中有气体喷嘴时从保护层涂覆到曝光处理过程的一修正的流程图；

图12是表示在加热和冷却处理单元中有气体喷嘴时从保护层涂覆过程到曝光处理过程的又一修正的流程图；

图13是表示图1中涂覆显影系统每个区域的顶上都装有供气装置，每个区域的底部都装有排气管时的示意图。

下面对本发明的一种优选实施例加以说明。图1是根据本发明实施例的涂覆显影系统1的说明性平面图。图2是涂覆显影系统1的正视图。图3是涂覆显影系统1的后视图。