[发明专利]图形化装置和形成抗刻蚀图形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种图形化装置和形成抗刻蚀图形的方法。

背景技术

在集成电路制造工艺的发展过程中，光学光刻一直是半导体图形制备的主流技术。通过光刻设备，将具有不同图形的掩膜在精确对准下依次成像在涂覆有光刻胶的晶圆上，进行曝光显影后形成所需图形。

但随着半导体技术向更小尺寸发展，光学曝光设备以及高精度掩膜版的成本成为了制约半导体技术发展的重要因素之一。目前，半导体制造过程中，与曝光工艺相关的成本占到了半导体制造总成本的35%～40%。随着晶圆尺寸向450mm迈进，曝光设备的成本将会占到半导体制造总成本的50%～60%。

现有技术中提出了多种替代的图形制备技术，例如，多电子束曝光技术和纳米压印技术等。但是多电子束曝光技术受限于电子枪产生电子束的产率和昂贵的设备价格；而纳米压印技术则受限于较高的缺陷密度，其缺陷密度通常是光学曝光方式的50～100倍。

因此，需要一种低成本的图形化装置。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术的图形化装置成本高。

为解决上述问题，本发明提供了一种图形化装置，所述图形化装置包括：一个或多个喷射单元，所述喷射单元适于沿扫描方向喷射抗刻蚀液体至晶圆表面；一个或多个光照单元，所述光照单元适于照射晶圆表面的抗刻蚀液体，使得晶圆表面的抗刻蚀液体固化，形成抗刻蚀图形；控制模块，所述控制模块适于控制所述一个或多个喷射单元的运动和喷射状态、以及控制所述一个或多个光照单元的运动和照射状态。

可选的，所述喷射单元包括：抗刻蚀液体槽、喷头、压缩单元、第一电极和第二电极，其中，所述抗刻蚀液体槽适于容纳抗刻蚀液体；所述喷头与所述抗刻蚀液体槽连通；所述压缩单元适于压缩所述抗刻蚀液体槽，使得抗刻蚀液体槽中的抗刻蚀液体通过所述喷头喷出；所述第一电极和第二电极位于所述压缩单元两侧，通过在第一电极和第二电极上施加电压，控制所述压缩单元的压缩状态。

可选的，所述第一电极与所述抗刻蚀液体槽相邻，且所述第一电极的厚度小于所述第二电极的厚度。

可选的，所述压缩单元为压电材料或电热材料。

可选的，所述第一电极和第二电极的材料为多晶硅。

可选的，所述喷头为圆柱形管子，所述圆柱形管子的内径为所述抗刻蚀图形的线宽的80%～120%。

可选的，所述光照单元采用红外光照射。

可选的，所述抗刻蚀液体包括底部抗反射材料或者光刻胶材料。

可选的，所述抗刻蚀液体包括无光敏成分的光刻胶材料。

可选的，还包括抗刻蚀液体池，所述抗刻蚀液体池与多个抗刻蚀液体槽连通。

可选的，还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述抗刻蚀液体池和所述多个喷射单元之间，用于隔离所述抗刻蚀液体池和所述多个喷射单元，且所述绝缘层上具有多个开口，用于连通所述抗刻蚀液体池和多个喷射单元中的抗刻蚀液体槽。

可选的，当所述喷射单元为多个时，所述多个喷射单元构成多个喷射组，所述多个喷射组构成喷射模块。

可选的，每个喷射组内的多个喷射单元按行列方式排布，所述列垂直于扫描方向，所述行与扫描方向具有夹角。

可选的，所述多个光照单元位于所述喷射单元的列之间。

可选的，不同喷射组中的对应喷射单元沿垂直于扫描方向的列距不同。

可选的，所述多个喷射单元沿平行于扫描方向的行距为50μm～100μm，沿垂直于扫描方向的列距为0.3μm～10μm。

对应的，本发明实施例还提供了一种形成抗刻蚀图形的方法，所述方法包括：一个或多个喷射单元沿扫描方向喷射抗刻蚀液体至晶圆表面；一个或多个光照单元沿扫描方向照射晶圆表面的抗刻蚀液体，使得晶圆表面的抗刻蚀液体固化，形成抗刻蚀图形；其中，所述一个或多个喷射单元的运动和喷射状态、以及所述一个或多个光照单元的运动和照射状态通过控制单元控制。

可选的，所述喷射单元包括：抗刻蚀液体槽、喷头、压缩单元、第一电极和第二电极，其中，所述抗刻蚀液体槽适于容纳抗刻蚀液体；所述喷头与所述抗刻蚀液体槽连通；所述压缩单元适于压缩所述抗刻蚀液体槽，使得抗刻蚀液体槽中的抗刻蚀液体通过所述喷头喷出；所述第一电极和第二电极位于所述压缩单元两侧，且所述第一电极与所述抗刻蚀液体槽相邻，所述第一电极的厚度小于所述第二电极的厚度。

可选的，所述控制单元控制在所述第一电极和所述第二电极上施加的电压，以控制所述压缩单元的压缩状态。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：