涂布装置和涂布方法

涂布装置和涂布方法
【专利摘要】一种涂布装置和涂布方法，其中，所述涂布装置包括：基台；掩模板载物台，位于基台上，用于装载圆筒形掩模板，使圆筒形掩模板水平放置，并使其绕的中心轴旋转；光刻胶喷头，用于从圆筒形掩模板的侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶；夹持单元，位于掩模板载物台一侧，用于夹持辅助滚筒，使所述辅助滚筒水平放置，并使其绕的中心轴旋转；其中，当水平放置的辅助滚筒表面贴近水平放置的圆筒形掩模板表面，光刻胶喷头从侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶时，同时圆筒形掩模板绕中心轴旋转，辅助滚筒也绕中心轴旋转，辅助滚筒挤压圆筒形掩模板和辅助滚筒之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板表面。在圆筒形掩模板上形成厚度均匀的光刻胶。
【专利说明】涂布装置和涂布方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种涂布装置和涂布方法。

【背景技术】
[0002] 光刻作为半导体制造过程中的一道非常重要的工序，它是将掩模板上的图形通过 曝光转移到晶圆上的工艺过程，被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。半导体制造 中一系列复杂而耗时的光刻工艺主要是由相应的曝光机来完成。而光刻技术的发展或者说 曝光机技术的进步主要是围绕着线宽、套刻（overlay)精度和产量这三大指标展开的。
[0003] 在半导体制作中，曝光过程主要包括三大步骤：更换载物台（stage)上晶圆的步 骤；对载物台上的晶圆进行对准的步骤；将掩模板上的图案转移到晶圆上的步骤。上述三 个步骤依次反复的在同一个载物台上进行。
[0004] 光刻作为半导体制作流程中一个关键的步骤，因此现实生产中如何提高曝光装置 的产量是一个很重要的课题。
[0005] 近年来，为了进一步提高曝光装置的产量，出现了各种具有双载物台的曝光装置， 即对一个载物台上的晶圆进行曝光时，对另外一个载物台上的晶圆进行对准，从而减少晶 圆的等待时间，提1? 了曝光效率。
[0006] 另外一种比较先进的曝光系统是圆筒形掩模板系统，包括：基台；晶圆载物台组， 用于装载晶圆，位于基台上，所述晶圆载物台组包括若干晶圆载物台，若干晶圆载物台依次 在基台上的第一位置和第二位置之间循环移动；对准检测单元，位于基台的第一位置上方， 用于检测位于第一位置的晶圆载物台上的基准标记，以及该晶圆载物台上的晶圆上的对准 标记，进行晶圆的对准；掩膜板载物台，位于基台的第二位置上方，用于装载圆筒形掩膜板， 并使所述圆筒形掩膜板绕掩膜板载物台的中心轴旋转，所述圆筒形掩模板为中空的圆柱， 所述圆筒形掩模板包括位于中间的图像区域和位于图像区域的两边的非图像区域；曝光光 源，位于圆筒形掩模板的中空区域，用于发射曝光光线照射圆筒形掩模板的图像区域；光学 投影单元，位于掩膜板载物台和基台之间，将透过圆筒形掩膜板的图像区域的光投射到晶 圆载物台上晶圆的曝光区；其中，当晶圆载物台从第一位置移动到第二位置，然后沿扫描方 向的单方向扫描时，圆筒形掩膜板绕掩膜板载物台的中心轴旋转，透过圆筒形掩膜板的图 像区域光投射到晶圆载物台上的晶圆上，对晶圆上的沿扫描方向排列的某一列曝光区进行 曝光。
[0007] 圆筒形掩模板的图像区域包括不透光区域和透光区域，不透光区域和透光区域构 成掩膜图形，当曝光光源照射圆筒形掩模板的图像区域时，透过透光区域的光照射在晶圆 上的光刻胶层中，在光刻胶层中形成于掩膜图形对应的光刻胶图形。
[0008] 图像区域的不透光区域一般通过在图像区域上形成不透光的材料层，然后对不透 光的材料层进行刻蚀形成。而对不透光的材料层刻蚀时需要在不透光的材料层上形成光刻 胶掩膜，但是如何在圆筒形掩模板上形成厚度均匀的光刻胶层，仍然面临巨大的挑战。


【发明内容】

[0009] 本发明解决的问题是如何在圆筒形掩模板表面形成厚度均匀的光刻胶。
[0010] 为解决上述问题，本发明提供一种涂布装置，包括：基台；掩模板载物台，位于基 台上，用于装载圆筒形掩模板，使圆筒形掩模板水平放置，并使圆筒形掩模板绕圆筒形掩模 板的中心轴旋转；光刻胶喷头，用于从圆筒形掩模板的侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光 刻胶；夹持单元，位于掩模板载物台一侧，用于夹持辅助滚筒，使所述辅助滚筒水平放置，并 使所述辅助滚筒绕辅助滚筒的中心轴旋转；其中，当水平放置的辅助滚筒表面贴近水平放 置的圆筒形掩模板表面，光刻胶喷头从侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶时时，圆筒 形掩模板绕中心轴旋转，同时辅助滚筒也绕中心轴旋转，辅助滚筒挤压圆筒形掩模板和辅 助滚筒之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板表面。
[0011] 可选的，所述辅助滚筒的表面为亲水表面，圆筒形掩模板的表面为斥水表面。
[0012] 可选的，所述辅助滚筒的直径小于、大于或等于圆筒形掩模板的长度，辅助滚筒的 长度等于圆筒形掩模板的长度。
[0013] 可选的，所述辅助滚筒的材料为石英。
[0014] 可选的，当水平放置的辅助滚筒表面贴近水平放置的圆筒形掩模板表面时，辅助 滚筒表面与圆筒形掩模板表面的距离是50?5000纳米。
[0015] 可选的，还包括：辐射加热单元，所述辐射加热单元用于对辅助滚筒挤压前的光刻 胶进行加热。
[0016] 可选的，所述辐射加热单元包括辐射光源，辐射光源为红外辐射光源。
[0017] 可选的，辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表面时，辅助滚筒的中轴线与圆筒形掩 模板的中轴线相互平行，并且位于与基台平行的一个平面内。
[0018] 可选的，还包括：第一位置检测单元，用于检测辅助滚筒的中心轴位移信息和转动 信息。
[0019] 可选的，还包括：第二位置检测单元，用于检测圆筒形掩模板的中心轴位移信息和 转动信息。
[0020] 可选的，所述第一位置检测单元和第二位置检测单元包括光干涉计。
[0021] 本发明技术方案还提供了一种涂布装置的涂布方法，包括：掩模板载物台装载圆 筒形掩模板，使圆筒形掩模板水平放置；夹持单元使辅助滚筒水平放置，并使辅助滚筒表面 贴近圆筒形掩模板表面；光刻胶喷头从圆筒形掩模板的贴近辅助滚筒一侧的侧上方向圆筒 形掩模板表面喷洒光刻胶；辅助滚筒和圆筒形掩模板同时绕中心轴旋转，辅助滚筒挤压圆 筒形掩模板和辅助滚筒之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板表面。
[0022] 可选的，当辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表面时，辅助滚筒表面与圆筒形掩模 板表面的距离是50?5000纳米。
[0023] 可选的，还包括：辅助滚筒挤压光刻胶之前，对圆筒形掩模板表面的光刻胶进行加 热。
[0024] 可选的，所述加热的温度为80?150摄氏度。
[0025] 可选的，辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表面时，辅助滚筒的中轴线与圆筒形掩 模板的中轴线相互平行，并且位于与基台平行的一个平面内。
[0026] 可选的，所述辅助滚筒旋转时的表面线速度和所述圆筒形掩模板旋转时的表面线 速度相等。
[0027] 可选的，所述辅助滚筒和圆筒形掩模板旋转的圈数至少大于一圈。
[0028] 可选的，所述圆筒形掩模板表面包括图像区域和位于图像区域两边的非图像区 域，在圆筒形掩模板上形成光刻胶层后，采用紫外线对非图像区域的光刻胶进行曝光，然后 采用显影工艺去除非图像区域的光刻胶。
[0029] 可选的，所述光刻胶喷头喷洒光刻胶的时间等于圆筒形掩模板旋转一圈的时间。
[0030] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
[0031] 本发明的涂布装置具有辅助滚筒，当水平放置的辅助滚筒表面贴近水平放置的圆 筒形掩模板表面时，光刻胶喷头从侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶时，同时圆筒形 掩模板绕中心轴旋转，辅助滚筒也绕中心轴旋转，辅助滚筒挤压圆筒形掩模板和辅助滚筒 之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板表面。通过本发明的涂布装置能在圆筒形掩 模板表面形成厚度较为均匀性的光刻胶。
[0032] 进一步，辅助滚筒的表面为亲水表面(或疏油表面)，当辅助滚筒挤压圆筒形掩模 板和辅助滚筒之间的光刻胶时，辅助滚筒对光刻胶的黏附力很小，防止圆筒形掩模板和辅 助滚筒之间的光刻胶黏附在辅助滚筒表面，相应的所述筒形掩模板表面为斥水表面(或者 亲油表面)，使得圆筒形掩模板表面具有很强的光刻胶黏附性，辅助滚筒表面的对光刻胶的 黏附力很小，圆筒形掩模板表面对光刻胶的黏附力较大，从而能够使圆筒形掩模板和辅助 滚筒之间的光刻胶在辅助滚筒的挤压下能均匀的涂覆在圆筒形掩模板表面。
[0033] 进一步，所述涂布装置包括第一位置检测单元和第二位置检测单元，第一位置检 测单元检测辅助滚筒的中心轴位移信息和转动信息，第二位置检测单元检测圆筒形掩模板 的中心轴位移信息和转动信息，从而可以精确的获得辅助滚筒表面与圆筒形掩模板表面之 间的距离，以较精确的控制圆筒形掩模板上涂覆的光刻胶的厚度。
[0034] 本发明的涂布方法，先使圆筒形掩模板水平放置，然后使辅助滚筒水平放置，并使 辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表面；接着，光刻胶喷头从圆筒形掩模板的贴近辅助滚筒 一侧的侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶；然后，辅助滚筒和圆筒形掩模板同时绕中 心轴旋转，辅助滚筒挤压圆筒形掩模板和辅助滚筒之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形 掩模板表面。
[0035] 进一步，辅助滚筒挤压光刻胶之前，辐射加热单元对圆筒形掩模板表面的光刻胶 进行加热，蒸发光刻胶中的部分溶剂，以增加光刻胶的黏度，所述加热的温度为80?150摄 氏度，既使挤压前的光刻胶的黏度增大，又使挤压前的光刻胶层硬度不会太大，防止光刻胶 在挤压后的变形或碎裂。

【专利附图】

【附图说明】
[0036] 图1?图2为本发明实施例涂布装置的结构示意图；
[0037] 图3?图7为本发明实施例涂布过程的结构示意图。

【具体实施方式】
[0038] 如【背景技术】所言，现有技术在圆筒形掩模板上形成厚度均匀的光刻胶层仍面临巨 大的挑战。
[0039] 本发明提供了一种涂布装置和涂布方法，能在圆筒形掩模板的表面形成厚度均匀 的光刻胶层。
[0040] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例 作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际 制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0041] 图1?图2为本发明实施例涂布装置的结构示意图；图3?图7为本发明实施例 涂布过程的结构示意图。
[0042] 参考图1和图2,图2为图1沿切割线AB方向的剖面结构示意图，所述涂布装置包 括：
[0043] 基台（图中未示出）；
[0044] 掩模板载物台201，位于基台上，用于装载圆筒形掩模板202,使圆筒形掩模板202 水平放置（圆筒形掩模板202的中轴线平行xy平面)，并使圆筒形掩模板202绕圆筒形掩模 板202的中心轴(或中轴线）旋转；
[0045] 光刻胶喷头205,用于从圆筒形掩模板202的侧上方向圆筒形掩模板202表面喷洒 光刻胶；
[0046] 夹持单元（图中未示出），位于基台上，且位于掩模板载物台201 -侧，用于夹持辅 助滚筒203,使所述辅助滚筒203水平放置，并使所述辅助滚筒203绕辅助滚筒203的中心 轴(或中轴线）旋转；
[0047] 其中，当水平放置的辅助滚筒203表面贴近水平放置的圆筒形掩模板202表面，光 刻胶喷头205从侧上方向圆筒形掩模板202表面喷洒光刻胶时，圆筒形掩模板202绕中心 轴旋转，同时辅助滚筒203也绕中心轴旋转，辅助滚筒203挤压圆筒形掩模板202和辅助滚 筒203之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板202表面。
[0048] 具体的，所述辅助滚筒203为中空的圆柱，辅助滚筒203的表面为亲水表面(或疏 油表面)，当辅助滚筒203挤压圆筒形掩模板202和辅助滚筒203之间的光刻胶时，辅助滚 筒203对光刻胶的黏附力很小，防止圆筒形掩模板202和辅助滚筒203之间的光刻胶黏附 在辅助滚筒203表面，相应的所述筒形掩模板202表面为斥水表面(或者亲油表面)，使得圆 筒形掩模板202表面具有很强的光刻胶黏附性，辅助滚筒203表面的对光刻胶的黏附力很 小，圆筒形掩模板202表面对光刻胶的黏附力较大，使得圆筒形掩模板202和辅助滚筒203 之间的光刻胶在辅助滚筒203的挤压下能均匀的涂覆在圆筒形掩模板202表面。
[0049] 所述辅助滚筒203的材料为石英，通过将辅助滚筒203的表面加工成光滑表面，使 辅助滚筒203的表面具有亲水性能(或疏油性能)。所述辅助滚筒203表面的粗糙度Ra小 于〇. 1微米，使辅助滚筒203表面的对光刻胶的黏附力最小。所述辅助滚筒203的材料还 可以为其他合适的材料或者跟现有掩模板的材料相同。
[0050] 在本发明的其他实施例中，也可以在所述辅助滚筒203的表面形成一层亲水材料 层(或者疏油材料层)，以使辅助滚筒203具有亲水性能(或疏油性能)。
[0051] 所述圆筒形掩模板202为中空的圆柱，圆筒形掩模板202的表面包括位于中间的 图像区域41和位于图像区域41两边的非图像区域42,所述图像区域41上后续形成有掩 膜图形，曝光系统中的曝光光源照射图像区域41，将图像区域41的掩膜图形转移到光刻胶 中，所述非图像区域42位于图像区域41的两边，以方便掩模板载物台201通过非图像区域 42夹持(装载）圆筒形掩模板202,而不会对圆筒形掩模板202的图像区域41造成机械损 伤。
[0052] 圆筒形掩模板202的表面为斥水表面(或者亲油表面)，在进行涂布之前，可以采用 六甲基二硅胺（HMDS)气体对所述圆筒形掩模板206的表面进行热处理以形成斥水表面(或 者亲油表面)。
[0053] 所述掩模板载物台201包括第一悬臂21和第二悬臂22,第二悬臂22的一侧固定 有轴柄（图中未标示);轴柄上具有第一轴承和第二轴承（图中未标示)，第一轴承位于轴柄上 靠近第二悬臂22的一端，第二轴承位于轴柄上远离第二悬臂22的另一端，所述第一轴承和 第二轴承均包括轴承外圈、轴承内圈和位于轴承外圈和轴承内圈之间的滚动体，第一轴承 和第二轴承的轴承内圈固定于轴柄上；圆筒形掩模板202在传送手臂的传送下套在第一轴 承和第二轴承的轴承外圈上，圆筒形掩模202的非图像区域42的内表面与第一轴承和第二 轴承的轴承外圈相接触，完成圆筒形掩模板202的装载。圆筒形掩模202装载完成后，当第 一轴承和第二轴承绕轴柄旋转时，圆筒形掩模板202也一起绕轴柄(或者圆筒形掩模板的 中心轴)旋转。本实施例中，所述第一悬臂21为可移动悬臂，在装载之前，第一悬臂21从与 轴柄相卡合的一端脱离，圆筒形掩模202在传送手臂的传送下套在第一轴承和第二轴承上 之后，第一悬臂21向轴柄方向移动，使第二悬臂21的一端与轴柄的一端重新卡合。
[0054] 在本发明的其他实施例中，所述第一轴承和第二轴承还可以为电磁轴承，电磁轴 承包括轴承内圈、轴承外圈和位于轴承内圈和轴承外圈之间的线圈，可以通过调整线圈中 的电流分布来精密调整轴承外圈的转动。
[0055] 掩模板载物台201包括第一驱动单元，在第一驱动单元的作用下，所述圆筒形掩 模202可以沿X轴、y轴、z轴方向运动，并可以绕圆筒形掩模202的中心轴旋转。
[0056] 所述加持单元包括第二驱动单元，在第二驱动单元的作用下，所述辅助滚筒203 可以沿X轴、y轴、z轴方向运动，并可以绕辅助滚筒203的中心轴旋转。
[0057] 所述辅助滚筒203的直径小于、大于或等于圆筒形掩模板202的直径，辅助滚筒 203的长度等于圆筒形掩模板202的长度，使得辅助滚筒203能完全的挤压辅助滚筒203和 圆筒形掩模板202之间光刻胶，从而使的光刻胶能均匀的覆盖圆筒形掩模板202的整个表 面。
[0058] 所述光刻胶喷头205位于圆筒形掩模板202的侧上方(侧上方是指圆筒形掩模板 202与辅助滚筒203贴近一侧的上方)，所述光刻胶喷头205可以为多个，多个喷头成行分 布，喷头的分布方向平行于圆筒形掩模板202的中心轴，喷头的分布宽度等于或略小于圆 筒形掩模板202的宽度(沿X轴方向的尺寸)，使得光刻胶喷头205喷洒的光刻胶能覆盖圆 筒形掩模板202的表面。所述光刻胶喷头205也可以为一个，光刻胶喷头的开口为矩形，矩 形的宽度等于或略小于圆筒形掩模板202的宽度。
[0059] 所述涂布装置还包括辐射加热单元204,所述辐射加热单元204用于对辅助滚筒 203挤压前的光刻胶进行加热，以蒸发光刻胶中的部分溶剂，提高光刻胶的粘稠度。
[0060] 所述辐射加热单元204包括辐射光源，辐射光源发射的光汇聚于圆筒形掩模板 202上的在挤压前形成的光刻胶层中。所述辐射光源为红外辐射光源，红外辐射光源发出的 光的波长远离光刻胶曝光光源波长，防止加热的过程中改变光刻胶的特性，所述辐射光源 为线状光源，线状光源与圆筒形掩模板202的中心轴平行，并且线状光源的长度大于等于 圆筒形掩模板202的图像区域41的宽度，线状的辐射光源发射的光呈直线的汇聚于圆筒形 掩模板202上的在挤压前形成的光刻胶层中，从而实现实时的对挤压前的光刻胶的均匀加 热，使得圆筒形掩模板202上的在挤压前的形成的光刻胶的黏度分布均匀，使挤压后的光 刻胶的厚度能均匀性较佳。
[0061] 在进行光刻胶的涂布之前，水平放置的辅助滚筒203表面需要贴近水平放置的圆 筒形掩模板202表面时，辅助滚筒203的中轴线与圆筒形掩模板202的中轴线相互平行， 并且位于与基台平行的一个平面内，辅助滚筒203表面与圆筒形掩模板202表面的距离是 50?5000纳米，辅助滚筒203表面与圆筒形掩模板表面的距离限定了圆筒形掩模板202上 形成的光刻胶层的厚度。需要说明的是辅助滚筒203表面与圆筒形掩模板202表面的距离 满足现有的先进制造工艺对光刻胶厚度的要求。
[0062] 所述涂布装置还包括第一位置检测单元（图中未示出），第一位置检测单元用于检 测辅助滚筒203的中心轴位移信息和转动信息，所述辅助滚筒203的中心轴位移信息包括 辅助滚筒203在X轴、y轴和z轴方向的位移。
[0063] 所述涂布装置还包括第二位置检测单元（图中未示出），第二位置检测单元用于检 测圆筒形掩模板202的中心轴位移信息和转动信息，所述圆筒形掩模板202的中心轴位移 信息包括圆筒形掩模板202在X轴、y轴和z轴方向的位移。通过第一位置检测单元检测 辅助滚筒203的中心轴位移信息和转动信息，第二位置检测单元检测圆筒形掩模板202的 中心轴位移信息和转动信息，从而可以精确的获得辅助滚筒203表面与圆筒形掩模板202 表面之间的距离，以较精确的控制圆筒形掩模板202上涂覆的光刻胶的厚度。并且，本发明 实施例的涂布装置在涂布的过程中，第一位置检测单元和第二位置检测单元可以进行实时 的通信，当辅助滚筒203和圆筒形掩模板202之间的距离出现偏差时，可以通过调节辅助滚 筒203和/或圆筒形掩模板202的位置，使得辅助滚筒203和圆筒形掩模板202之间的距 离处于设定距离。
[0064] 所述第一位置检测单元和第二位置检测单元包括光干涉计，光干涉计是利用干涉 原理测量光程之差从而测定位移的光学仪器，光干涉计的光源发出的光，由分光镜分为两 路，并分别从固定反射镜和可动反射镜反射回来会合在分光镜上而产生干涉条纹，当可动 反射镜移动时，固定反射镜和可动反射镜反射回来的两反射光的光程差发生变化，两反射 光会合到分光镜上的干涉条纹的光强产生变化，干涉条纹的光强变化由光干涉计的接受器 中的光电转换元件和电子线路等转换为电脉冲信号，经整形、放大后输入可逆计数器计算 出总脉冲数，再由电子计算机精确的计算出可动反射镜的位移量。光干涉计的固定反射 镜设置于固定的基座上，光干涉计的反射镜设置于运动部件上(加持单元或掩模板载物台 201)。当需要测量多个方向的位移时，相应的需要多个光干涉计，本实施例中，所述第一位 置检测单元和第二位置检测单元分别至少包括三个光干涉计。
[0065] 本发明实施例还提供了一种采用上述涂布装置的进行涂布的方法。
[0066] 参考图3,掩模板载物台装载圆筒形掩模板202,并使圆筒形掩模板水平放置；夹 持单元使辅助滚筒203水平放置，并使辅助滚筒203表面贴近圆筒形掩模板202表面。 [0067] 水平放置的辅助滚筒203表面贴近水平放置的圆筒形掩模板202表面时，辅助滚 筒203的中轴线与圆筒形掩模板202的中轴线相互平行，并且位于与基台平行的一个平面 内，辅助滚筒203表面与圆筒形掩模板202表面之间的距离是50?5000纳米。
[0068] 在装载所述圆筒形掩模板202之前，在所述圆筒形掩模板202表面形成待刻蚀层 (图中未示出），后续以形成的光刻胶层为掩膜刻蚀所述待刻蚀层在圆筒形掩模板202的图 像区域形成掩膜图形。所述待刻蚀层材料为不透光或半透光材料，比如：金属铬等。
[0069] 在光刻胶喷头205喷洒光刻胶之前，辅助滚筒203和圆筒形掩模板202可以进行 预旋转。
[0070] 接着，请参考图4?图6,光刻胶喷头205从圆筒形掩模板202的贴近辅助滚筒203 一侧的侧上方向圆筒形掩模板205表面喷洒光刻胶，同时辅助滚筒203和圆筒形掩模板绕 202中心轴旋转，辅助滚筒203挤压光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板202表面。
[0071] 在光刻胶喷头205喷洒光刻胶后，光刻胶会在重力和离心力的作用下向圆筒形掩 模板202和辅助滚筒203的贴近的区域流动，由于圆筒形掩模板202和辅助滚筒203之间 的距离较小，光刻胶会有部分聚集在圆筒形掩模板202和辅助滚筒203的贴近区域上方，然 后聚集的光刻胶经过辅助滚筒203的挤压，使得圆筒形掩模板202上形成的经过辅助滚筒 203挤压后的光刻胶具有较好的厚度均匀性。辅助滚筒挤压光刻胶之前，辐射加热单元204 对圆筒形掩模板202表面的光刻胶206进行加热，蒸发光刻胶206中的部分溶剂，以增加光 刻胶206的黏度。所述加热的温度为80?150摄氏度，既使挤压前的光刻胶206的黏度增 大，又使挤压前的光刻胶206层硬度不会太大，防止光刻胶在挤压后的变形或碎裂。需要说 明的是加热的温度可以根据实际的需要进行设定。
[0072] 在圆筒形掩模板202旋转一圈后或者圆筒形掩模板202上光刻胶涂布一圈后，可 以增加辐射加热单元204的加热温度，所述加热温度为120?200摄氏度，以进一步蒸发圆 筒形掩模板202上光刻胶层中的溶剂，坚固圆筒形掩模板202上形成的光刻胶。
[0073] 所述辅助滚筒203旋转时的表面线速度和所述圆筒形掩模板202旋转时的表面线 速度相等，防止辅助滚筒203和圆筒形掩模板202时的表面线速度不同，对挤压的光刻胶撕 扯，提高圆筒形掩模板202上形成的光刻胶的厚度均匀性。
[0074] 所述光刻胶喷头205喷洒光刻胶的时间等于或略大于圆筒形掩模板202旋转一圈 的时间，即当圆筒形掩模板202的表面一圈均涂覆光刻胶时，光刻胶喷头停止光刻胶的喷 洒。
[0075] 涂布过程中，所述辅助滚筒203和圆筒形掩模板202旋转的圈数至少大于一圈，即 在圆筒形掩模板202旋转一圈，圆筒形掩模板202的表面一圈均涂覆光刻胶后，所述辅助滚 筒203和圆筒形掩膜板202继续旋转，以挤压圆筒形掩膜板202上形成的光刻胶，使光刻胶 到达预定厚度。
[0076] 本实施例中，所述涂布过程中，辅助滚筒203表面与圆筒形掩模板202表面之间的 距离保持不变，在本发明的其他实施例中，所述涂布过程中，所述辅助滚筒203表面与圆筒 形掩模板202表面之间的距离可以进行调节。
[0077] 最后，请参考图7,在圆筒形掩模板202上形成光刻胶层后，采用紫外线光源207照 射圆筒形掩模板202的非图像区域42上的光刻胶，然后采用显影工艺去除非图像区域42 上的光刻胶；在曝光设备中对圆筒形掩模板202的图像区域41上的光刻胶进行曝光，然后 采用显影工艺对图像区域41上经过曝光的光刻胶进行显影，在图像区域41上形成光刻胶 图形。
[0078] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本 发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所 限定的范围为准。
【权利要求】
1. 一种涂布装置，其特征在于，包括： 基台； 掩模板载物台，位于基台上，用于装载圆筒形掩模板，使圆筒形掩模板水平放置，并使 圆筒形掩模板绕圆筒形掩模板的中心轴旋转； 光刻胶喷头，用于从圆筒形掩模板的侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶； 夹持单元，位于掩模板载物台一侧，用于夹持辅助滚筒，使所述辅助滚筒水平放置，并 使所述辅助滚筒绕辅助滚筒的中心轴旋转； 其中，当水平放置的辅助滚筒表面贴近水平放置的圆筒形掩模板表面，光刻胶喷头从 侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒光刻胶时，圆筒形掩模板绕中心轴旋转，同时辅助滚筒也 绕中心轴旋转，辅助滚筒挤压圆筒形掩模板和辅助滚筒之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆 筒形掩模板表面。
2. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述辅助滚筒的表面为亲水表面，圆筒 形掩模板的表面为斥水表面。
3. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述辅助滚筒的直径小于、大于或等于 圆筒形掩模板的长度，辅助滚筒的长度等于圆筒形掩模板的长度。
4. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述辅助滚筒的材料为石英。
5. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，当水平放置的辅助滚筒表面贴近水平 放置的圆筒形掩模板表面时，辅助滚筒表面与圆筒形掩模板表面的距离是50?5000纳米。
6. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，还包括：辐射加热单元，所述辐射加热 单元用于对辅助滚筒挤压前的光刻胶进行加热。
7. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述辐射加热单元包括辐射光源，辐射 光源为红外福射光源。
8. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表面 时，辅助滚筒的中轴线与圆筒形掩模板的中轴线相互平行，并且位于与基台平行的一个平 面内。
9. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，还包括：第一位置检测单元，用于检测 辅助滚筒的中心轴位移信息和转动信息。
10. 如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，还包括：第二位置检测单元，用于检测 圆筒形掩模板的中心轴位移信息和转动信息。
11. 如权利要求9或10所述的涂布装置，其特征在于，所述第一位置检测单元和第二位 置检测单元包括光干涉计。
12. -种涂布装置的涂布方法，其特征在于，包括： 掩模板载物台装载圆筒形掩模板，使圆筒形掩模板水平放置； 夹持单元使辅助滚筒水平放置，并使辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表面； 光刻胶喷头从圆筒形掩模板的贴近辅助滚筒一侧的侧上方向圆筒形掩模板表面喷洒 光刻胶； 辅助滚筒和圆筒形掩模板同时绕中心轴旋转，辅助滚筒挤压圆筒形掩模板和辅助滚筒 之间的光刻胶，使光刻胶涂覆于圆筒形掩模板表面。
13. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，当辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板 表面时，辅助滚筒表面与圆筒形掩模板表面的距离是50?5000纳米。
14. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，还包括：辅助滚筒挤压光刻胶之前， 对圆筒形掩模板表面的光刻胶进行加热。
15. 如权利要求14所述的涂布方法，其特征在于，所述加热的温度为80?150摄氏度。
16. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，辅助滚筒表面贴近圆筒形掩模板表 面时，辅助滚筒的中轴线与圆筒形掩模板的中轴线相互平行，并且位于与基台平行的一个 平面内。
17. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述辅助滚筒旋转时的表面线速度 和所述圆筒形掩模板旋转时的表面线速度相等。
18. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述辅助滚筒和圆筒形掩模板旋转 的圈数至少大于一圈。
19. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述圆筒形掩模板表面包括图像区 域和位于图像区域两边的非图像区域，在圆筒形掩模板上形成光刻胶层后，采用紫外线对 非图像区域的光刻胶进行曝光，然后采用显影工艺去除非图像区域的光刻胶。
20. 如权利要求12所述的涂布方法，其特征在于，所述光刻胶喷头喷洒光刻胶的时间 等于圆筒形掩模板旋转一圈的时间。
【文档编号】B05C13/02GK104216231SQ201310222183
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】刘洋, 伍强, 胡华勇 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司