[发明专利]图案的形成方法

说明书

本公开的一些实施例提供一种应用于微电子技术领域的图案的形成方法，包括：通过能量束对设置在晶圆上的光刻胶层进行曝光，使用曝光后烘烤设备对具有曝光后光刻胶层的晶圆实施曝光后烘烤，在曝光后烘烤之后，对曝光后光刻胶层进行显影，藉此形成光刻胶图案，曝光后烘烤设备包含烘烤盘，当晶圆的温度在预定温度范围时，将晶圆放置在烘烤盘上以进行曝光后烘烤。本公开的一些实施例提供的图案的形成方法可以更精准地控制晶圆的温度。

技术领域

本发明的一些实施例涉及微电子技术领域，具体而言，涉及在半导体制造过程中使用的图案形成方法以及光刻设备。

背景技术

光刻已经是半导体制造过程中用来形成精细图案的关键制程。通过光刻形成的光刻胶图案的临界尺寸(critical dimension，CD)(例如宽度、长度等)被各种因素影响，且降低临界尺寸的变异的技术已经发展出来。

发明内容

根据一些实施例，提供图案的形成方法。此图案的形成方法包含通过能量束对设置在晶圆(wafer)上的光刻胶层进行曝光(exposure)，使用曝光后烘烤(post-exposure-bake，PEB)设备对具有曝光后光刻胶层的晶圆实施曝光后烘烤，以及在曝光后烘烤之后，对曝光后光刻胶层进行显影(develop)，藉此形成光刻胶图案，其中曝光后烘烤设备包含烘烤盘，以及当晶圆的温度在预定温度范围时，将晶圆放置在烘烤盘上以进行曝光后烘烤。

根据另一些实施例，提供图案的形成方法，通过此方法处理第一至第N晶圆，且N为大于1的自然数。此图案的形成方法包含使用曝光后烘烤设备对具有曝光后光刻胶层的第一晶圆实施曝光后烘烤，以及在曝光后烘烤之后，对曝光后光刻胶层进行显影，藉此形成光刻胶图案，其中重复进行曝光后烘烤和显影，以按序处理第一至第N晶圆，曝光后烘烤设备包含用于曝光后烘烤的烘烤盘，以进行曝光后烘烤，以及在晶圆放置在烘烤盘上之前，控制晶圆温度，使得第一至第N晶圆在曝光后烘烤期间的最低晶圆温度落在预定温度范围内。

根据又另一些实施例，提供烘烤设备。此烘烤设备包含烘烤盘、冷却盘、晶圆运输臂以及用于控制烘烤盘、冷却盘和晶圆运输臂的控制电路，其中在下列至少其中一者的情况下，控制电路控制晶圆运输臂和烘烤盘，以将晶圆放置在烘烤盘上：(i)晶圆在冷却盘上冷却1分钟至5分钟的第一时间周期之后，以及(ii)晶圆在烘烤盘的上方被固定保持2秒至5秒的第二时间周期之后。

附图说明

通过以下的详述配合说明书附图，我们能更加理解本发明实施例的内容。需强调的是，根据工业上的标准惯例，许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，这些部件的尺寸可能被任意地增加或减少。

图1是显示光刻设备群集(cluster)的示意图；

图2是根据本发明的一实施例，显示光刻操作(operation)中图案化操作的示范流程图；

图3A、图3B、图3C、图3D和图3E是根据本发明的一实施例，显示曝光后烘烤操作的示范制程；

图4A显示将晶圆放置在烘烤盘上以进行曝光后烘烤制程之后，烘烤盘的温度变化，图4B显示在曝光后烘烤制程期间，按序处理的晶圆的最低晶圆温度，图4C显示按序处理的晶圆的临界尺寸；

图5A显示相对于各种预冷却(pre-cooling)时间周期，在曝光后烘烤制程期间按序处理的晶圆的最低晶圆温度，图5B显示当冷却液(coolant)的流速增加时，相对于各种预冷却时间周期，在曝光后烘烤制程期间按序处理的晶圆的最低晶圆温度；

图6A是根据本发明的一些实施例，显示曝光后烘烤设备的示意图，图6B是根据本发明的一些实施例，显示曝光后烘烤设备的示意图，图6C是根据本发明的一些实施例，显示曝光后烘烤设备的示意图；

图7A、图7B和图7C是根据本发明的一些实施例，显示曝光后烘烤设备和曝光后烘烤制程的示意图。