[发明专利]涂胶曝光显影测量一体化装置及涂胶曝光显影测量方法

说明书

本发明提供一种涂胶曝光显影测量一体化装置及基于该装置的涂胶曝光显影测量方法，所述涂胶曝光显影测量一体化装置包括：主腔体，包括涂胶室、曝光室、显影室、测量室；所述涂胶室用于执行涂胶工序，所述曝光室用于执行曝光工序，所述显影室用于执行显影工序，所述测量室用于测量关键尺寸；晶圆卸载台，用于放置加工完成的晶圆，位于所述主腔体的出口处；机械手臂，用于晶圆的夹取与传送；控制单元，控制所述涂胶曝光显影测量一体化装置的运行。本实施例提供的涂胶曝光显影测量一体化装置及基于该装置的涂胶曝光显影测量方法，使曝光机能够和涂胶机、显影机两种有污染气体的设备，有效的结合在一起，提供高效的产出，节约净化厂房空间布局，人力投入，使生产成本大幅降低。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种涂胶曝光显影测量一体化装置及涂胶曝光显影测量方法。

背景技术

目前，在半导体晶片的光刻工艺制程中，包括涂胶-曝光-显影-CD测量等几道工序。如CD测量不合格，则需要返回至涂胶工艺，重新进行光刻工艺。所以，在光刻制程中，一般需要多次进行涂胶、曝光、显影的工艺操作，而每一次涂胶、曝光、显影的工艺操作需要由涂胶机、曝光机、显影机配合完成。

涂胶机和显影机主要需要完成涂胶前增粘处理、涂胶、涂胶后软烘、曝光后烘烤、显影、显影后硬烘等主要工艺处理过程；而曝光的制程包括对准和曝光两个步骤，具体过程是：紫外光透过光罩板上的图形照射到涂有光刻胶的晶片表面，受紫外光照射后光刻胶变性，光刻胶被显影也腐蚀，经过清洗后，留下和光罩板上一致或互补的图形，从而完成光刻的步骤。

CD(critical dimension，关键尺寸)测量是检测光刻工艺是否合格的必要测试手段，目前，大都通过测量关键尺寸的扫描电子显微镜(CDSEM)对图案的关键尺寸进行测量。

目前的涂胶、、曝光、显影、测量制程，都是单片独立机台作业，每次操作一片晶片，生产效率低；并且单独机台作业占用厂房面积大；晶片转移过程中，容易造成污染、破片等导致产品良率降低；另外，许多人操作，浪费人力。

因此，设计一台能够提高半导体芯片的生产效率和自动化程度的涂胶、曝光、显影、测量为一体的多功能机台很有必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种涂胶曝光显影测量一体化装置及基于该装置的涂胶曝光显影测量方法，用于解决现有技术中的单片式机台作业占地面积大、良率低、效率低的不足问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种涂胶曝光显影测量一体化装置，至少包括：主腔体，包括涂胶室、曝光室、显影室、测量室；所述涂胶室用于执行涂胶工序，所述曝光室用于执行曝光工序，所述显影室用于执行显影工序，所述测量室用于测量关键尺寸；

晶圆卸载台，用于放置加工完成的晶圆，位于所述主腔体的出口处；

机械手臂，用于晶圆的夹取与传送；

控制单元，控制所述涂胶曝光显影测量一体化装置的运行。

可选地，所述主腔体内的涂胶室、曝光室、显影室以及测量室呈线性依次排布。

可选地，所述主腔体内还包括气体缓冲室，位于所述主腔体内的各腔室之间。

可选地，所述主腔体内的涂胶室、曝光室、显影室以及测量室呈环形按顺时针或逆时针依次排布。

可选地，所述主腔体内包括气体缓冲室，位于所述主腔体内各腔室之间。

可选地，所述气体缓冲室包括位于所述涂胶室与所述曝光室之间的第一气体缓冲室以及位于所述曝光室与所述显影室之间的第二气体缓冲室，分别用于吹扫涂胶后残留于所述晶圆上的有害气体与曝光后残留于所述晶圆上的有害气体。