專利名稱：涂布機(jī)和涂布方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造過程的光刻工序中使用的有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的涂布機(jī)和涂布方法。特別涉及抑制有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的邊緣隆起和溶解殘留物的涂布機(jī)和涂布方法。
背景技術(shù)：
參照?qǐng)D1至圖6，對(duì)現(xiàn)有的旋涂型涂布機(jī)及涂布方法加以說明。
現(xiàn)有的旋涂型涂布機(jī)中，由于只能使用一種沖洗液，所以無法調(diào)節(jié)有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑各自的溶解速度。因此，與涂布機(jī)相連的多種有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑各自的邊緣隆起和溶解殘留物不能抑制(例如，參考特開平10-242045號(hào)公報(bào))。
如圖1所示，現(xiàn)有的涂布機(jī)由杯305(把因晶片的旋轉(zhuǎn)而甩掉的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑和沖洗液作為廢液收集)、晶片支架306、用于使晶片支架306旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)307、用于下滴有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑的涂布噴嘴301(圖中省略，但一般對(duì)于有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑的每一種類和粘度都要準(zhǔn)備多個(gè)涂布噴嘴)、用于下滴沖洗液的沖洗噴嘴303構(gòu)成。
如圖1所示，僅配備有一個(gè)沖洗噴嘴303，也沒有配備混合多種溶劑的裝置。
圖2～圖6示出通過該現(xiàn)有的涂布機(jī)進(jìn)行有機(jī)抗反射膜涂布的狀況。由于僅使用了一種沖洗液，故有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑各自的溶解速度不能調(diào)節(jié)。因此，不能抑制與涂布機(jī)連接的多種有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑各自的邊緣隆起(圖5的309e)和溶解殘留物(圖6的309g)。
以上的在邊緣沖洗時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的邊緣隆起309e和溶解殘留物309g引起腐蝕殘?jiān)屠漠a(chǎn)生，所以變成造成成品率下降和污染的嚴(yán)重問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題完成本發(fā)明，其目的在于提供一種在沖洗邊緣時(shí)不產(chǎn)生有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的邊緣隆起和溶解殘留物的涂布機(jī)和涂布方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種通過以沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗除去晶片上成膜的涂膜的在晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物(ふチだまり)的涂布機(jī)，其特征在于，具有混合對(duì)涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑后，進(jìn)行邊緣沖洗的裝置。
此時(shí)，所述涂膜的溶解速度因每一涂膜的種類而異，所述混合要進(jìn)行得使涂膜的邊緣隆起最小。
所述的進(jìn)行邊緣沖洗的裝置具有用于使所述每一涂膜的沖洗液中所含的多種溶劑的比率可以變化的流量調(diào)節(jié)裝置。
使用所述的流量調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)所述涂膜的溶解速度，調(diào)節(jié)沖洗液中溶劑的混合比率。
所述涂膜，例如為有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑。
例如，所述的多種溶劑為異丙醇和丙二醇單甲醚乙酸酯。
另外，本發(fā)明提供一種通過以沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗除去晶片上成膜的涂膜的在晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物的涂布機(jī)，其特征在于，具有從對(duì)所述涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑中任意選擇后，進(jìn)行邊緣沖洗的裝置。
此時(shí)，所述涂膜的溶解速度因每一涂膜的種類而異，所述選擇要進(jìn)行得使涂膜的邊緣隆起最小。
所述進(jìn)行邊緣沖洗的裝置具有用于分別供給對(duì)涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑的多個(gè)沖洗噴嘴。
所述涂膜例如為有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑。
例如，所述的多種溶劑為異丙醇和和丙二醇單甲醚乙酸酯。


圖1是用于說明現(xiàn)有涂布機(jī)及涂布方法的圖。
圖2是用于說明現(xiàn)有涂布機(jī)及涂布方法的圖。
圖3是用于說明現(xiàn)有涂布機(jī)及涂布方法的圖。
圖4是用于說明現(xiàn)有涂布機(jī)及涂布方法的圖。
圖5是用于說明現(xiàn)有涂布機(jī)及涂布方法的圖。
圖6是用于說明現(xiàn)有涂布機(jī)及涂布方法的圖。
圖7是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方案的概略圖。
圖8是表示沖洗液中IPA混合比與溶解速度的關(guān)系的圖。
圖9是表示沖洗液中IPA混合比與溶解速度的關(guān)系的圖。
圖10表示本發(fā)明的第一實(shí)施方案的旋涂型涂布機(jī)的具體結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖12是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖13是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖14是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案的旋涂型涂布機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖16是是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖17是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖18是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
圖19是用于說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方案)參照?qǐng)D7，概要說明本發(fā)明的第一實(shí)施方案。
有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑對(duì)于沖洗液的溶解速度存在使邊緣隆起最小的最佳值，但有機(jī)反射膜和光致抗蝕劑的溶解性也因每種而異。
因此，將對(duì)有機(jī)抗反射膜109d和光致抗蝕劑具有不同溶解速度的2種溶劑(例如，異丙醇(IPA)和丙二醇單甲醚乙酸酯(PEGMEA))混合，進(jìn)行邊緣沖洗。此時(shí)，對(duì)于進(jìn)行涂布的各有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑，進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到通過各溶劑的流量調(diào)節(jié)裝置102、103預(yù)先求得的混合比，使邊緣的隆起最小。
通過使用以上的涂布機(jī)及涂布方法，對(duì)于與涂布機(jī)連接的各種有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑，都可以供給具有將邊緣隆起被抑制到?jīng)]有問題的程度，不產(chǎn)生溶解殘留物的最佳溶解速度的沖洗液。
然后，參照?qǐng)D10，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方案的旋涂型涂布機(jī)的具體結(jié)構(gòu)。
涂布機(jī)由杯105(將因晶片的旋轉(zhuǎn)而甩掉的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑和沖洗液作為廢液收集)、晶片支架106、用于使晶片支架106旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)107、用于下滴有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的涂布噴嘴101(圖中省略，但一般對(duì)于有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑的每一種類和粘度都要準(zhǔn)備多個(gè)涂布噴嘴)、用于下滴沖洗液的沖洗噴嘴111構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的涂布機(jī)的特征在于，配備有流量調(diào)節(jié)裝置102、103，用于對(duì)進(jìn)行涂布的每一有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑變化在沖洗液中所含的多種溶劑的比率。通過使用流量調(diào)節(jié)裝置102、103，根據(jù)進(jìn)行涂布的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑的溶解性，調(diào)節(jié)沖洗液中溶劑的混合比率，可以將邊緣隆起抑制到?jīng)]有問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
參照?qǐng)D11至圖14，說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
從涂布噴嘴101把有機(jī)抗反射膜109a下滴到吸附在圖11的支架上的晶片104上，托住液體(液盛りする)。一般，為每一有機(jī)抗反射膜、光致抗蝕劑的種類和粘度設(shè)置多個(gè)涂布噴嘴101，但在圖11中為簡(jiǎn)化只表示出了實(shí)際使用的一個(gè)。
接下來，如圖12所示，通過使電動(dòng)機(jī)107旋轉(zhuǎn)使晶片104以任意的旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，使托住液體的有機(jī)抗反射膜109a變?yōu)榫哂衅谕穸鹊哪ぁ４藭r(shí)，晶片104的側(cè)面上形成了有機(jī)抗反射膜的邊緣殘留物109c。
該邊緣殘留物109c在接觸晶片承載體時(shí)剝落，成為垃圾產(chǎn)生的原因，所以如圖13所示，需要通過沖洗液110進(jìn)行邊緣沖洗將其除去。順便提一下，有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑對(duì)沖洗液的溶解速度存在使邊緣沖洗后的邊緣隆起最小，不產(chǎn)生溶解殘留物的最佳值，但有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的溶解性也因種類而異。
因此，將對(duì)有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑具有不同溶解速度的2種溶劑(例如，異丙醇(IPA)和丙二醇單甲醚乙酸酯(PEGMEA))混合，進(jìn)行邊緣沖洗。
此時(shí)，對(duì)進(jìn)行涂布的各有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑進(jìn)行調(diào)節(jié)使其變?yōu)橥ㄟ^各溶劑的流量調(diào)節(jié)裝置102、103預(yù)先求得的混合比，使邊緣隆起最小。
通過使用以上的涂布機(jī)及涂布方法，對(duì)于與涂布機(jī)連接的各種有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑，可以供給具有將邊緣隆起抑制到不產(chǎn)生問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物的最佳溶解速度的沖洗液。圖14示出了根據(jù)以上處理的旋涂結(jié)束的狀態(tài)，一并示出了有機(jī)抗反射膜109e。
此時(shí)，通過圖8說明最佳溶解速度。
圖8表示變化沖洗液中的IPA與PEGMEA的混合比率時(shí)的某一有機(jī)抗反射膜的溶解速度，隨著IPA的混合比率變大，溶解速度降低。
圖8中，在溶解速度低的a區(qū)域，邊緣沖洗進(jìn)行得不充分，產(chǎn)生溶解殘留物。另一方面，在溶解速度高的c區(qū)域不產(chǎn)生溶解殘留物，有機(jī)抗反射膜的樹脂發(fā)生膨脹，產(chǎn)生邊緣隆起。兩者中間的b區(qū)域(IPA的混合比率為20-40體積％)中，邊緣隆起被抑制到無問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
圖9是比現(xiàn)有的溶解性高的有機(jī)抗反射膜的例子，同樣地示出了變化IPA與PEGMEA的混合比率時(shí)有機(jī)抗反射膜的溶解速度。此時(shí)，既不產(chǎn)生邊緣隆起，也不產(chǎn)生溶解殘留物的IPA的混合比率為63-77體積％。如上所述，通過根據(jù)進(jìn)行涂布的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑的溶解性，來調(diào)節(jié)沖洗液中的溶劑混合比率，可以將邊緣隆起抑制到?jīng)]有問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
(第2實(shí)施方案)參照?qǐng)D15至圖19，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方案。
首先，用圖15說明根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方案的旋涂型涂布機(jī)的結(jié)構(gòu)。
涂布機(jī)由杯205(將因晶片的旋轉(zhuǎn)而甩掉的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑和沖洗液作為廢液收集)、晶片支架206、用于使晶片支架206旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)207、用于下滴有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的涂布噴嘴201(圖中省略，但一般對(duì)于有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑的每一種類和粘度都要準(zhǔn)備多個(gè)涂布噴嘴)、用于下滴沖洗液的沖洗噴嘴211構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方案的涂布機(jī)的特征在于，具有多個(gè)沖洗噴嘴202和203，用于分別供給不同的沖洗液。該多個(gè)沖洗噴嘴202、203各自供給對(duì)有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑具有不同溶解速度的溶劑作為沖洗液(例如，將異丙醇(IPA)與丙二醇單甲醚乙酸酯(PEGMEA)以各自不同的比率預(yù)先混合得到的溶劑)。
在使用以上多個(gè)沖洗噴嘴202、203的涂布機(jī)中，能夠根據(jù)進(jìn)行涂布的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑的溶解性，來選擇沖洗液的種類，可以將邊緣隆起抑制到?jīng)]有問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
接下來，參照?qǐng)D16至圖19，說明在晶片上旋涂有機(jī)抗反射膜的方法。
從涂布噴嘴201將有機(jī)抗反射膜209a下滴到吸附在圖16的支架上的晶片206上，托住液體。一般，根據(jù)每一有機(jī)抗反射膜、光致抗蝕劑的種類和粘度設(shè)置多個(gè)涂布噴嘴201，但在圖16中為簡(jiǎn)化只表示出了實(shí)際使用的一個(gè)。
接下來，如圖17所示，通過使電動(dòng)機(jī)207旋轉(zhuǎn)，使晶片204以任意的旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，使托住液體的有機(jī)抗反射膜變?yōu)榫哂衅谕穸鹊哪ぁ４藭r(shí)，晶片204的側(cè)面上形成了有機(jī)抗反射膜209a的邊緣殘留物209c。
該邊緣殘留物209c在接觸晶片承載體時(shí)剝落，成為垃圾產(chǎn)生的原因，所以如圖18所示，需要通過沖洗液210進(jìn)行邊緣沖洗將其除去。
此時(shí)，從與涂布機(jī)連接的多種溶劑中來選擇其溶解性符合進(jìn)行涂布的有機(jī)抗反射膜，選擇的溶劑作為沖洗液，所以邊緣隆起被抑制到?jīng)]有問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
圖19示出了根據(jù)以上處理的旋涂結(jié)束時(shí)的狀態(tài)，并一并示出了有機(jī)抗反射膜209e。
如上所述，通過根據(jù)進(jìn)行涂布的有機(jī)抗反射膜和抗蝕劑的溶解性，來選擇沖洗液種類，可以將邊緣隆起抑制到?jīng)]有問題的程度，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
在如上所示的實(shí)施方案中，作為對(duì)有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑具有不同溶解速度的溶劑的例子，雖選擇IPA和PEGMEA，但同樣可以應(yīng)用除此以外的乳酸乙酯、乙酸丁酯、乙氧基丙酸乙酯、甲乙酮、γ-丁內(nèi)酯、丙二醇單甲醚、二乙二醇、乙醚等。
根據(jù)本發(fā)明，可以抑制與涂布機(jī)連接的各種有機(jī)抗反射膜和光致抗蝕劑的邊緣隆起，也不產(chǎn)生溶解殘留物。
另外，由于邊緣隆起造成的腐蝕殘?jiān)腿芙鈿埩粑镌斐傻睦辉佼a(chǎn)生，具有成品率升高、污染的危險(xiǎn)性降低的效果。
權(quán)利要求
1.一種涂布機(jī)，通過用沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗，除去在晶片上形成的涂膜的在晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物，其特征在于，具有混合對(duì)涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑后，進(jìn)行邊緣沖洗的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述涂膜的溶解速度因各涂膜的種類而異，所述混合要進(jìn)行得使涂膜的邊緣隆起最小。
3.如權(quán)利要求1所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述的進(jìn)行邊緣沖洗的裝置具有用于使所述的各涂膜的沖洗液中所含的多種溶劑的比率可以變化的流量調(diào)節(jié)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的涂布機(jī)，其特征在于，使用所述的流量調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)所述涂膜的溶解速度，調(diào)節(jié)沖洗液中的溶劑的混合比率。
5.如權(quán)利要求1所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述的涂膜為有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑。
6.如權(quán)利要求5所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述的多種溶劑為異丙醇和丙二醇單甲醚乙酸酯。
7.一種涂布機(jī)，通過用沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗，除去在晶片上形成的涂膜的在晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物，其特征在于，具有從對(duì)于所述涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑中任意選擇后進(jìn)行邊緣沖洗的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述涂膜的溶解速度因各涂膜而異，所述的選擇要進(jìn)行得使涂膜的邊緣隆起最小。
9.如權(quán)利要求7所述的涂布機(jī)，其特征在于，進(jìn)行所述的邊緣沖洗的裝置具有用于分別供給對(duì)涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑的多個(gè)沖洗噴嘴。
10.如權(quán)利要求7所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述的涂膜為有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑。
11.如權(quán)利要求10所述的涂布機(jī)，其特征在于，所述的多種溶劑為異丙醇和丙二醇單甲醚乙酸酯。
12.一種涂布方法，在晶片上形成涂膜，通過用沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗除去在晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物，其特征在于，混合對(duì)所述的涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑后，進(jìn)行邊緣沖洗。
13.如權(quán)利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述的涂膜的溶解速度因各涂膜的種類而異，所述的混合要進(jìn)行得使涂膜的邊緣隆起最小。
14.如權(quán)利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述的涂膜為有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑。
15.如權(quán)利要求14所述的涂布方法，其中所述的多種溶劑為異丙醇和丙二醇單甲醚乙酸酯。
16.一種涂布方法，在晶片上形成涂膜，通過用沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗除去晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物，其特征在于，從對(duì)所述的涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑中任意選擇后，進(jìn)行邊緣沖洗。
17.如權(quán)利要求16所述的涂布方法，其特征在于，所述涂膜的溶解速度因各涂膜而異，所述的選擇要進(jìn)行得使涂膜的邊緣隆起最小。
18.如權(quán)利要求16所述的涂布方法，其特征在于，所述的涂膜為有機(jī)抗反射膜或光致抗蝕劑。
19.如權(quán)利要求18所述的涂布方法，其中所述的多種溶劑為異丙醇和丙二醇單甲醚乙酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂布機(jī)和涂布方法。通過用沖洗液進(jìn)行邊緣沖洗，除去在晶片上形成的涂膜的在晶片側(cè)面上形成的邊緣殘留物的涂布機(jī)，其具有混合對(duì)涂膜具有不同溶解速度的多種溶劑后進(jìn)行邊緣沖洗的裝置。
文檔編號(hào)B05D1/40GK1539560SQ20031010074
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月3日
發(fā)明者瀧澤正晴 申請(qǐng)人:爾必達(dá)存儲(chǔ)器株式會(huì)社