分区域精确调控光刻胶成膜形貌方法研究

朴勇男 王惠生 邢 栗 张晨阳

（沈阳芯源微电子设备股份有限公司,辽宁 沈阳110000）

1 概述

随着信息时代的飞速发展，光刻工艺作为大规模集成电路制造工序中的一种关键技术正不断地创新与发展，对光刻工艺的要求也随之升高。光刻工艺包括涂胶工艺、光刻工艺、显影工艺。涂胶工艺作为光刻工艺的基础，涂胶工艺技术要求包括涂胶均匀性、厚度、形貌等[1]。

涂胶工艺的质量直接影响了曝光过程的品质，不均匀的膜厚分布往往会导致曝光过程中defocus 等多种缺陷的产生，同时大大缩减了曝光剂量、曝光时间等参数的调整窗口。对于一个完整的半导体制造工艺流程，光刻工艺往往可占到总步骤的20%以上，光刻质量最能影响整体制程的良率及产量，提高光刻工艺质量并提高产能尤为重要。

随着工艺节点不断从g-line/I-ine 过度至KrF/ArF 甚至DUV/EUV，特别是在Immersion 工艺中每道layer 涂胶最多需要barc、resist、tarc、topcoat 四层涂层[2]，每一层带来的不均匀性都会叠加影响其下一层光阻，四层光阻涂覆需要对光刻胶形貌及各项参数有及其严苛的要求。

传统的通过调整配方中多个参数DOE 反复试验的调试方法显得繁琐且耗时较长，严重浪费光刻胶及量测机台throughput，并且占用rework 机台资源，且对一些性质的特殊的光阻很难调整成目标形态的形貌特征。本文应用沈阳芯源公司专利技术通过调整涂胶过程中晶圆上方供风状态，实现快速精准的的调整光刻胶形貌。

2 实验

本文中实验使用沈阳芯源公司研发的KS-FT300 型前道track 设备（该机型可与主流stepper 联机完成涂胶、曝光及显影全自动作业流程）、分层可调控导流板、前道光刻胶、12 寸晶圆、膜厚测试仪（图1）。……