[发明专利]整合式光刻机台及光刻工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种整合式光刻机台，尤指一种在晶片等待时可维持晶片于固定温度的光刻机台。

背景技术

在半导体工艺中，光刻工艺是将集成电路布局图转移至半导体晶片上的重要步骤，其主要通过曝光显影技术将光掩模(photomask)上的图案以一定的比例转移(transfer)到半导体晶片表面的光致抗蚀剂层上。以目前的光刻工艺为例，晶片在光刻机台的涂布区进行光致抗蚀剂涂布后通常会先进行预烘烤工艺，利用90℃至120℃的温度使光致抗蚀剂由原本的液态转换为固态的薄膜，并由此提升光致抗蚀剂层对芯片表面的附着力。烘烤后的晶片在进行曝光工艺前则会先放置于等待区并冷却至约略室温的温度。由于冷却晶片需一定的时间，因此晶片在进入曝光区进行曝光前需于光刻机台中等待一段时间。

发明内容

因此本发明的主要目的是提供一种整合式光刻机台，以改良目前机台容易因散热而影响到晶片叠对精准度的问题。

本发明优选实施例披露一种整合式光刻机台，包含晶片输入/输出区、涂布与显影区、曝光区以及设于该涂布与显影区及该曝光区之间的等待与传送区。其中等待与传送区维持传送到该涂布与显影区及该曝光区之间的晶片于固定温度或使该晶片与其他元件维持热绝缘。

本发明另一实施例披露一种光刻工艺，包含有下列步骤：提供晶片；在第一工艺区对该晶片进行第一工艺以取得处理过的晶片；以及将该处理过的晶片由等待与传送区运送至第二工艺区以对该晶片进行第二工艺，其中该晶片在等待及运送过程中维持固定温度或与其他元件形成热隔绝。

附图说明

图1为本发明第一实施例的整合式光刻机台的方块示意图。

图2为本发明整合式光刻机台的实际俯视图。

图3为本发明整合式光刻机台内部的电子机匣及隔热系统示意图。

图4为本发明设置冷却与加热系统于电子机匣或晶片盒的方块示意图。

图5为本发明设置冷却与加热系统于电子机匣或晶片盒的方块示意图。

图6为本发明另一实施例的整合式光刻机台的方块示意图。

图7为本发明另一实施例的整合式光刻机台的方块示意图。

附图标记说明

12：整合式光刻机台            14：晶片输入/输出区

16：涂布与显影区              18：等待与传送区

20：曝光区                    22：轨道

24：轨道等待区                26：曝光等待区

28：晶片承座                  30：载入口

32：载出口                    34：曝光口

36：电子机匣                  38：隔离系统

40：隔热掩模                  42：热

44：冷却与加热系统            46：晶片

48：晶片盒                    64：晶片输入/输出区

66：涂布与显影区              68：等待与传送区

70：曝光区                    74：轨道等待区

76：曝光等待区                78：缓冲区

80：距离

具体实施方式

现今的光刻机台内部装设有多种电子元件，包括用来控制机台的电路板与管线等。由于晶片在等待时放置于光刻机台上，即上述装设于光刻机台内的电子元件相对上方，因此电路板、功能模块与管线在运作时所产生的热(thermal stress)容易影响到涂布完的晶片。举例来说，热仍可直接蒸发光致抗蚀剂材料中的溶剂或使晶片本身膨胀并造成弯曲，进而导致对准误差(mis-alignment)并严重影响图案化过程中的叠对精准度(overlay accuracy)。叠对精准度为控制光刻技术的关键准则之一。由于每一层电路图案皆是利用光刻技术将光掩模图案转移至光致抗蚀剂上，再利用蚀刻工艺将光致抗蚀剂上的图案转移至半导体晶片表面的膜层上，因此在进行各层电路图案的光刻工艺时，光掩模图案都必须具有非常准确的相对位置，否则电路图案将可能无法与前层图案连贯，进而造成其所对应的电路失效。本发明人在进行光刻叠对的量测时，发现叠对误差值在整片晶片上有类似向量场分布(vector field distribution)的图样“及”光刻叠对的准确度会对高压元件的栅极长度、接触电阻等有很大的影响，因此，如何控制光刻叠对的精准度为当下的一大课题。