用于固化施加到基板的光刻胶的至少一部分的方法与设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于至少部分地固化施加到基板(14)的光刻胶(12)的方法，其中执行以下步骤。将涂覆有光刻胶(12)的基板(14)布置在支撑件(16)上。光刻胶(12)经受适当的温度以使光刻胶(12)固化第一预定时间段。在经过第一预定时间段以后，基板(14)被从支撑件(16)提升、旋转、重新布置在支撑件(16)上并且经受适当温度以使光刻胶(12)固化第二预定时间段。本发明还涉及用于固化施加到基板(14)的光刻胶(12)的至少一部分的设备，其包括：室(20)；支撑件(16)，其布置在室(20)中并且基板(14)可以布置在所述支撑件上；以及用于在光刻胶(12)的固化的第一阶段与第二阶段之间旋转基板(14)的设备(22)。
【专利说明】
用于固化施加到基板的光刻胶的至少一部分的方法与设备
技术领域
[0001]本发明涉及用于至少部分地固化施加到基板的光刻胶的设备。本发明还涉及用于至少部分地固化施加到基板的光刻胶的方法。
【背景技术】
[0002]根据本发明的方法与根据本发明的设备结合光刻方法使用，通过光刻方法可以制造例如半导体芯片或微机电系统(MEMS)的微构造部件。此类型的制造方法的第一步骤涉及以光刻胶(“抗蚀剂”)涂覆基板(“晶圆”)。光刻胶随后被曝光，例如通过掩模，在一定程度上改变光刻胶的物理和/或化学特性。可以随后部分地移除此光刻胶。
[0003]在部分地移除光刻胶以前，需要将其固化。这可以以几个步骤发生，例如在曝光光刻胶以前的预先固化(“软烤”)以及随后的实际固化中。
[0004]为了固化，涂覆以光刻胶的基板可以布置在加热容器(“热板”)上，使得容纳在光刻胶中的溶剂的较大或较少部分在供给热量的作用下蒸发。
[0005]然而，人们发现，在即使光刻胶在涂覆过程中均匀地分布在基板上，其在固化以后(部分或全部)也具有不同的厚度。这对随后待制造的微结构具有不利的影响。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种方法与设备，通过该方法与设备光刻胶能够以具有尽可能均匀厚度的方式固化在基板上。
[0007]为实现此目的，本发明提供了用于至少部分地固化施加到基板的光刻胶的方法，其中执行以下步骤。将涂覆有光刻胶的基板布置在支撑件上。光刻胶经受适当的温度以使光刻胶固化第一预定时间段。在经过第一预定时间段以后，基板被从支撑件提升、旋转、重新布置在支撑件上并且经受适当温度以使光刻胶固化第二预定时间段。为实现所述目的，本发明还提供了一种用于至少部分地固化施加到基板的光刻胶的设备，包括:室;支撑件，此支撑件布置在室中并且基板可以布置在其上；以及用于在光刻胶的固化的第一阶段与第二阶段之间相对于支撑件旋转基板的设备。
[0008]本发明以发现定向误差通常导致固化的光刻胶具有非均匀厚度为基础。简言之，如果支撑件倾斜地布置，那么光刻胶在重力的作用下朝向较低一侧流动。这导致在光刻胶固化时在那里形成较大的层厚度。本发明基于下面的理念:在光刻胶的固化过程中旋转基板使得光刻胶有机会在定向过程中使其均匀分布在基板上。
[0009]在简化的实例中，假设基板布置其上以便固化光刻胶的支撑件略微倾斜地定向，使得光刻胶从右向左流动。一旦经过第一预定时间段，基板就旋转通过180°使得先前布置在左侧上的基板的区域现在布置在支撑件的右侧上。因此，先前在第一时间段过程中流入到此区域中的光刻胶沿着相反方向向回流动。如果适当地选择第一时间段与第二时间段，支撑件的倾斜定位的效果会得到补偿(至少到显著的程度)。
[0010]在光刻胶的固化过程中对于基板来说不止一次而且重复地旋转是自然可能的。在此背景下，还可以使用基板的旋转的复杂“模式”，例如使用不同的旋转角度与不同的时间段。
[0011]在本发明的一个实施方式中，时间段彼此不同。特别地，在此背景下可以使在固化中在较早点处使用的时间段短于在后来时刻处使用的时间段。这考虑到光刻胶的流动性随着固化的增加变得越来越小的事实。由此，遵守上面的旋转通过180°的实例，为了使在第二时间段过程中流回与第一时间段过程中相同量的光刻胶，第二时间段需要长于第一时间段。
[0012]在本发明的一个实施方式中，在此背景下支撑件布置在室中并且基板被从室移除以便旋转。这是有利的，因为在室外部具有用于操作基板的更多空间。
[0013]在本发明的一个实施方式中，在光刻胶固化以后，基板放置在保持件上并且冷却，冷却过程中基板相对于保持件旋转至少一次。此实施方式延续了本发明的基础，由此可以通过以预定时间模式区分地放置基板来补偿支撑件放置在其上(在冷却过程中保持基板的保持件的情形中)的部件的定向误差。
[0014]如果支撑件是固定的并且基板以不同的定向布置在支撑件上，那么用于旋转基板的设备优选的是可以从支撑件接收基板并且在旋转后再次放置它的操作设备。这使得能够以自动方式旋转基板。
[0015]操作设备可以原则上以其可以自身旋转基板的方式形成。另选地，操作设备可以包括在过渡期间中基板可以放置在其上的旋转盘。这使得能够机械上更简单地构造操作设备(例如机械臂)，由于其不必旋转基板。
[0016]为了加速光刻胶的固化，支撑件优选地设有加热器。这是众所周知的构造(“热板”)，通过它可以根据预定的温度曲线通过来自支撑件的热传导通过基板来加热光刻胶。
[0017]另选地或另外地，可以提供加热设备，通过其可以控制室中的空气的温度。通过此种方式，还可以将热量从上面供给到光刻胶。
[0018]在本发明的一个实施方式中，控制系统设置为具有其中可以存储固化曲线的储存器。此固化曲线包含关于时间段与旋转角度的信息，这导致固化的光刻胶在基板上具有尽可能均匀的层厚度。在已经为客户安装此设备以后可以例如通过多种测试运行确定此类型的固化曲线。通过测试运行，可以处理例如具有由制造商预先确定的不同的固化曲线的涂覆基板。随后，测量在不同基板上的固化光刻胶的层厚度。随后，或者选择尽可能好地获得固化光刻胶的期望层厚度的固化曲线，或者利用测量的层厚度执行进一步的迭代循环，借此存储在储存器中的固化曲线最终地甚至进一步精化。
【附图说明】
[0019]在下面参照在附图中示出的实施方式更加详细地公开了本发明，在附图中:
[0020]图1示意性地示出了根据本发明的设备；以及[0021 ]图2是根据本发明的方法的示意性框图。
【具体实施方式】
[0022]图1示出了用于至少部分地固化基板14所涂覆的光刻胶12的设备10。基板14可以是在随后处理中微构造的晶圆。在此背景下，光刻胶12适当地曝光使得其物理和/或化学特性改变并且可以在随后的步骤中部分地移除它。
[0023]为了能够将光刻胶12均匀地施加在基板14的表面上，它是非常低粘性的；溶剂比例高。为了进一步处理，需要从光刻胶12移除溶剂的初始部分。为此目的，涂覆有光刻胶12的基板14放置在设有加热器18的支撑件16上。通过加热器18，热量被供给到基板14并且由此供给到光刻胶12，并且这加速了蒸发容纳在光刻胶12中的溶剂的过程并且由此加速使光刻胶12固化。
[0024]如果另外地期望，可以设置加热设备(图1中未示出)，通过此加热设备可以加热支撑件16所在的室20内部的空气。
[0025]这里没有示出设备通常存在的其它部分(例如用于移除溶剂装载的空气并且供给清洗气体的吸管)，因为它们对于理解本发明是不必要的。
[0026]其并不能总是可靠的，前提是支撑件16绝对水平地定向。只要存在小的定向误差，光刻胶就在重力的作用下略微地流动到布置较低的一侧。为了对此补偿，本发明使得基板14初始地保持在支撑件16上，在那里光刻胶12略微固化第一时间段。随后，基板14以及由此位于其上的光刻胶12旋转通过预定角度，并且光刻胶12固化第二时间段(此外参见图2)。如果期望的话此顺序可以重复几次。在此背景中，在基板14向前旋转以前光刻胶12固化的时间段可以彼此不同。
[0027]原则上，能够在光刻胶12固化过程的各个时间段之间手动向前旋转基板14。然而，基板14的重新定位优选地是自动的。
[0028]为此目的可以使用用于旋转基板14的设备，并且在此情形中构造为操作设备22。这包括具有夹具26的机械臂24，通过夹具26，基板14可以放置在支撑件16上以及从支撑件移除。操作设备22还包括通过步进电机30驱动的旋转盘28。为了使基板14旋转通过期望角度，通过机械臂24将其从室移除，布置在旋转盘上，在那里其通过所述旋转盘旋转通过期望角度，并且随后通过机械臂24布置回到室16中的支撑件16上。
[0029]一旦光刻胶充分地固化(在支撑件上沿多个方向)，其通常以受控的方式冷却。为此目的，其放置在保持件上(在附图中未示出)，其中基板14可以同样以预定方式规则地旋转以便补偿保持件的任何定向误差(还参见图2)。
【主权项】
1.一种用于使施加到基板(14)的光刻胶(12)至少部分地固化的方法，其中执行以下步骤: 将涂覆有所述光刻胶(12)的所述基板(14)布置在支撑件(16)上； 使所述光刻胶(12)经受适当的温度以使所述光刻胶(12)固化第一预定时间段； 在经过所述第一预定时间段以后，使所述基板(14)从所述支撑件(16)提升、旋转、重新布置在所述支撑件(16)上并且经受适当温度以使所述光刻胶(12)固化第二预定时间段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在经过所述第二预定时间段以后，使所述基板(14)再次旋转并且经受适当温度以便固化所述光刻胶(12)第三预定时间段，并且选择性地重复此旋转和进一步固化的程序。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间段彼此不同，所述第一时间段优选地比所述第二时间段短。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑件(16)布置在室(20)中并且所述基板(14)被从所述所述室(20)移除以便旋转。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述光刻胶(12)固化以后，所述基板(14)放置在保持件上并且冷却，在冷却过程所述基板(14)相对于所述保持件旋转至少一次。6.—种用于至少部分地固化施加到基板(14)的光刻胶(12)的设备，包括:室(20);支撑件(I6)，所述支撑件布置在所述室(20)中并且所述基板(14)能够布置在所述支撑件上；以及用于在所述光刻胶(12)的固化的第一阶段与第二阶段之间相对于所述支撑件(16)旋转所述基板(14)的设备(22)。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，用于旋转所述基板(14)的所述设备是操作设备(22)，该操作设备能够从所述支撑件(16)接收所述基板(14)并且将所述基板(14)在旋转后再次放置。8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述操作设备可以包括旋转盘(28)，在过渡期间所述基板(14)可以放置在所述旋转盘(28)上。9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述支撑件(16)设有加热器(18)。10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，提供了加热设备，通过所述加热设备能够控制所述室(20)中的空气的温度。11.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，设有控制系统，所述控制系统具有可以存储固化曲线的储存器。
【文档编号】G03F7/38GK106054540SQ201610232636
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月14日 公开号201610232636.8, CN 106054540 A, CN 106054540A, CN 201610232636, CN-A-106054540, CN106054540 A, CN106054540A, CN201610232636, CN201610232636.8
【发明人】奥马尔·法赫尔, 迪特里希·滕尼斯
【申请人】苏斯微技术光刻有限公司