底部抗反射涂層的涂布方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體制造領域，特別是涉及一種底部抗反射涂層的涂布方法。
【背景技術】
[0002]光刻通常包括8個步驟:1)氣相成底膜，即對晶圓進行清洗、脫水和晶圓表面成底膜處理，以增強晶圓和光刻膠之間的粘附性；2)涂覆光刻膠，即在晶圓上涂覆光刻膠材料；3)軟烘，即在光刻膠涂到晶圓表面后用于去除光刻膠中的溶劑；4)對準和曝光，用以將掩膜板圖形轉移到涂膠的晶圓上；5)曝光后烘焙(PEB)，即在100度到110度的熱板上進行曝光后的烘焙；6)顯影，即用化學顯影劑將光刻膠的可溶解區域溶解，而將圖形留在晶圓表面；7)堅膜烘焙，即顯影后的熱烘；8)顯影檢查。
[0003]抗反射涂層(Bottom Anti Reflective Coating, BARC)用于光刻工藝以改善光刻膠輪廓并降低散射和反射光造成的線寬變化，通常包括底部抗反射涂層和頂部抗反射涂層。其中，底部抗反射涂層采用旋涂式有機聚合物配方，專門用于特定的光刻波長工藝，包括1-線、248nm、193nm和193nm浸沒，它們先于光刻膠涂敷在晶圓上，且必須與光刻膠在性能方面兼容；頂部抗反射涂層為水溶性聚合物，用在光刻膠上方作為復合層以在曝光期間降低光反射，從而實現更佳的線寬控制，也可用作降低抗光阻侵蝕/氣體揮發/缺陷的保護層。
[0004]底部抗反射涂層的質量將會影響到光刻性能、刻蝕穩定性及良率，因此對其質量的控制非常重要。通常，底部抗反射涂層涂布腔體內的濕度為45%，但是由于器材的變化，有時候腔體內的濕度可達50%甚至更高。對于一些底部抗反射涂料來說，其溶劑具有很高的蒸汽壓或相對較高的親水性，在高濕度條件下，涂布底部抗反射涂層時，底部抗反射涂層表面很容易發生聚合物相分離，導致涂布均勻性很差。
[0005]圖la、圖1b及圖1c分別顯示為在腔體內濕度分別為40%、45%及50%的情況下涂布底部抗反射涂層并經后續成像曝光后所呈現的圖案，圖2a、圖2b及圖2c分別顯示為圖la、圖1b及圖1c所呈現圖案中的細節部分的掃描電鏡圖，可看出，當濕度增加到50%，發生底部抗反射涂層聚合物分離的現象，最終在曝光后形成線狀橋缺陷(line bridge defect)。
[0006]底部抗反射涂層聚合物的結構通常包括兩部分:交聯部分及疏水基團，而高親水性的BARC溶劑會吸收水汽，在高濕度環境下會導致BARC表面出現聚合物分離現象，從而影響后續光刻膠曝光圖形質量，進而影響刻蝕效果。
[0007]因此，提供一種高質量的底部抗反射涂層的涂布方法實屬必要。
【發明內容】
[0008]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種底部抗反射涂層的涂布方法，用于解決現有技術中由于涂布設備腔體內濕度高導致底部抗反射涂層發生相分離的問題。
[0009]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種底部抗反射涂層的涂布方法，至少包括以下步驟:
[0010]S1:提供一基板，將所述基板放置于涂布設備腔體內的旋轉臺上；
[0011]S2:在所述腔體內通入異丙醇蒸汽；
[0012]S3:在所述基板上形成一底部抗反射涂層。
[0013]可選地,所述異丙醇蒸汽在所述腔體內氣氛中的分子含量范圍是2%?5%。
[0014]可選地，所述異丙醇蒸汽在所述腔體內的分子含量范圍是2.1%?3%。
[0015]可選地，在形成所述底部抗反射涂層的過程中，所述腔體內為氣體動態平衡狀態。
[0016]可選地，于所述步驟S2中，通過噴霧的方式在所述腔體內通入異丙醇蒸汽。
[0017]可選地，于所述步驟S2中，將異丙醇液體汽化并將汽化得到的異丙醇蒸汽通過導管直接通入所述腔體內。
[0018]可選地，于所述步驟S2中，通過通入含有異丙醇蒸汽的惰性氣體的方式在所述腔體內通入異丙醇蒸汽。
[0019]可選地，于所述步驟S3中，所述底部抗反射涂層中溶解有部分所述異丙醇蒸汽。
[0020]如上所述，本發明的底部抗反射涂層的涂布方法，具有以下有益效果:通過在涂布設備腔體內通入異丙醇蒸汽，有效防止形成的底部抗反射涂層表面發生相分離。由于水為極性分子，底部抗反射涂料為非極性分子，二者不相溶，當腔體內濕度過高(超過45%)時，腔體內的水汽會導致底部抗反射涂層表面發生相分離，使后續曝光效果不理想，而在腔體內存在異丙醇蒸汽的情況下，由于異丙醇含有極性分子，與水及底部抗反射涂料均相溶，在形成底部抗反射涂層的過程中，底部抗反射涂層與部分異丙醇蒸汽分子及水汽分子很好的相溶，從而避免了底部抗反射涂層表面相分離的發生，提高后續曝光效果。
【附圖說明】
[0021]圖1a顯示為現有技術中腔體內濕度為40%的情況下涂布底部抗反射涂層并經后續成像曝光后所呈現的圖案。
[0022]圖1b顯示為現有技術中腔體內濕度為45%的情況下涂布底部抗反射涂層并經后續成像曝光后所呈現的圖案。
[0023]圖1c顯示為現有技術中腔體內濕度為50%的情況下涂布底部抗反射涂層并經后續成像曝光后所呈現的圖案。
[0024]圖2a顯示為圖1a所呈現圖案中的細節部分的掃描電鏡圖。
[0025]圖2b顯示為圖1b所呈現圖案中的細節部分的掃描電鏡圖。
[0026]圖2c顯示為圖1c所呈現圖案中的細節部分的掃描電鏡圖。
[0027]圖3顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法的工藝流程圖。
[0028]圖4顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法中將基板放置于旋轉臺上的示意圖。
[0029]圖5顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法中在腔體內通入異丙醇蒸汽的示意圖。
[0030]圖6顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法中在基板上形成底部抗反射涂層的不意圖。
[0031]圖7a顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法中在腔體內濕度為50%、異丙醇蒸汽分子含量為1%時涂布底部抗反射涂層并經后續曝光后所呈現的圖案。
[0032]圖7b顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法中在腔體內濕度為50%、異丙醇蒸汽分子含量為3%時涂布底部抗反射涂層并經后續曝光后所呈現的圖案。
[0033]元件標號說明
[0034]SI ?S3 步驟
[0035]I基板
[0036]2旋轉臺
[0037]3異丙醇蒸汽
[0038]4導管
[0039]5底部抗反射涂層
[0040]6底部抗反射涂料
[0041]7注入口
【具體實施方式】
[0042]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0043]請參閱圖3至圖7b。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0044]本發明提供一種底部抗反射涂層的涂布方法，請參閱圖3，顯示為本發明的底部抗反射涂層的涂布方法的工藝流程圖，包括以下步驟