用于襯底涂層的底漆材料的制作方法
【專利摘要】提供了涂布技術和底漆材料。在示例性實施例中，涂布技術包括接收襯底和識別其上將形成層的襯底的材料。底漆材料分配在襯底的材料上，以及將成膜材料施加至底漆材料。底漆材料包括包含基于襯底材料的屬性的第一基團和基于成膜材料的屬性的第二基團的分子。襯底材料和成膜材料的合適的屬性包括水親和力和極性程度，并且第一基團和第二基團可以選擇為具有分別與襯底材料和成膜材料的水親和力或極性程度對應的水親和力或極性程度。本發(fā)明的實施例還涉及用于襯底涂層的底漆材料。
【專利說明】
用于襯底涂層的底漆材料
技術領域
[0001]本發(fā)明的實施例涉及底漆材料，更具體地，涉及用于襯底涂層的底漆材料?！颈尘凹夹g】
[0002]半導體集成電路(1C)工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長。在1C演化過程中，功能密度(即， 每芯片面積的互連器件的數(shù)量)已經(jīng)普遍增大，而幾何尺寸(即，可以使用制造工藝產(chǎn)生的最小組件(或線))已經(jīng)減小。這種按比例縮小工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關成本來提供益處。然而，這種按比例縮小也已經(jīng)伴隨著包含這些1C的器件的設計和制造的復雜性的增加，并且為了實現(xiàn)這些進步，需要器件制造中的類似發(fā)展。
[0003]僅作為一個實例，許多制造步驟涉及形成在襯底或晶圓上的材料的薄膜的形成和操作。這些膜層的缺陷、缺點、不規(guī)則和污染物可以破壞制造工藝并且可以出乎意料地影響產(chǎn)量和器件性能。當膜彼此層疊時，下面的層中的即使小的缺陷的影響可能會被放大。因此，均勻性和精確應用的重要性怎么強調也不為過。
[0004]旋涂是用于在襯底上形成材料薄層的一種技術，該技術在一些應用中已經(jīng)證明是令人滿意的。旋涂可以涉及在襯底的中心處沉積液體形式的材料以及旋轉襯底以將液體驅至邊緣。在這種方式中，旋涂利用液體的離心傾向以產(chǎn)生明顯均勻厚度的膜。
[0005]然而，雖然現(xiàn)有的旋涂技術通常已經(jīng)足夠，但是未來改進的潛力仍然存在。例如， 最終膜的均勻性仍可以改進。作為另一個實例，因為許多先進的制造工藝依賴于日益昂貴的材料，因此使用較少液體的改進的覆蓋可以有意義地減小每個器件的成本。由于這些原因或其它的原因，對旋涂技術的額外的改進保持了提高制造產(chǎn)量以及減小成本和浪費的潛力。
【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的一個實施例提供了一種電路器件制造的方法，所述方法包括:接收襯底； 識別所述襯底的材料，其中在所述襯底上將形成層;在所述襯底的所述材料上分配底漆材料；以及將成膜材料施加至所述底漆材料，其中，所述底漆材料包括包含基于所述材料的屬性的第一基團和基于所述成膜材料的屬性的第二基團的分子。
[0007]本發(fā)明的另一實施例提供了一種膜形成的方法，所述方法包括:接收襯底，所述襯底的頂面處具有材料;基于所述襯底的所述材料的性質選擇使用涂布技術施加的底漆材料;將選擇的底漆材料施加至所述襯底的所述材料;將成膜材料施加至所述底漆材料；以及蒸發(fā)所述底漆材料和所述成膜材料以留下所述成膜材料的組分。
[0008]本發(fā)明的又一實施例提供了一種涂布底漆，包括:分子，所述分子具有與襯底材料相關的第一分子基團和與施加在所述涂布底漆上的成膜材料相關的第二分子基團?！靖綀D說明】
[0009]當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發(fā)明的各個方面。應該強調，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的旋涂系統(tǒng)的側視圖。
[0011 ]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的旋涂系統(tǒng)的俯視圖。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的用于將膜施加至襯底的方法的流程圖。
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的實施將膜施加至襯底的方法的旋涂系統(tǒng)的側視圖。
[0014]圖5至圖7是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的在施加膜的方法中適合于用作底漆材料的化學化合物的分子圖。
[0015]圖8至圖11是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的實施將膜施加至襯底的方法的旋涂系統(tǒng)的另外的側視圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明總的來說涉及IC器件制造，以及更具體地，涉及利用改進的底漆材料的旋涂的改進的技術。
[0017]以下公開內容提供了許多用于實現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。
[0018]而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術語，以描述如圖所示一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。例如，如果翻轉圖中的器件，作為“在…下方”、“在…之下”的其它元件或部件所描述的元件將在之后的其它元件或部件的“在…之上”的方位上。因此，示例性術語“在…下方”可以包括在…之上和在…下方的方位上。裝置可以以其它方式定向(旋轉90度或在其它方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。
[0019]本發(fā)明涉及使用旋涂或類似的技術將材料施加至諸如半導體襯底的工件。參照圖1和圖2描述了適用于實施這種技術的旋涂系統(tǒng)100的實例。在這方面，圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的旋涂系統(tǒng)100的側視圖，以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的旋涂系統(tǒng)100的俯視圖。為了清楚和易于解釋，該圖的一些元件已經(jīng)簡化。
[0020]旋涂系統(tǒng)100利用襯底102的旋轉以將液體分布至表面。相應地，系統(tǒng)100可以包括可操作為保持和旋轉襯底102的旋轉卡盤104。該卡盤104可以使用任何方法以保持襯底102，以及在一些示例性實施例中，卡盤104是真空卡盤104。相應地，在示出的實施例中，卡盤104內的中心腔與真空栗連接。卡盤104靠著襯底102的背面密封，以及抽空腔內的空氣以將襯底102保持在適當?shù)奈恢谩?br>[0021]一旦固定襯底102，卡盤104圍繞中心軸106旋轉，也引起保持的襯底102旋轉。根據(jù)應用，轉速可以達到或超過3000rpm。由于增加的湍流和旋轉的不穩(wěn)定性，用于較大晶圓的最大轉速趨于更小，以及用于300mm的襯底102的最大轉速可以在約800rpm和約4000rpm之間。為了控制施加的液體的散布，卡盤1〇4(以及相關地襯底102)的轉速在整個旋涂技術中可以改變。
[0022]為了提供液體，旋涂系統(tǒng)100可以包括安裝在活動電樞110上的一個或多個噴嘴 108以及相關聯(lián)的供應線。當固定新的襯底102時，活動電樞110可以將噴嘴重新定位至加載路徑之外的“原“位置，并且一旦已經(jīng)加載襯底102,活動電樞110將噴嘴移動至襯底102的中心部分上方的位置。在一些實施例中，在旋涂工藝期間，活動電樞110也允許噴嘴108定位在沿著襯底102的半徑的任何位置。除了液體供應噴嘴108,系統(tǒng)100可以包括位于電樞110上并且旨在將空氣導向涂布的襯底表面的一個或多個氣體輸送噴嘴108。氣體輸送噴嘴108可以將環(huán)境空氣或諸如氮氣、氬氣和/或氦氣的一種或多種氣體吹到襯底表面上。當供應氣體時，活動電樞110可以使噴嘴108在旋轉襯底102的整個表面掃描，以驅使液體向外?？梢约訜嵬ㄟ^氣體輸送噴嘴108提供的空氣以控制在襯底102上提供的液體的粘度、厚度、蒸發(fā)和/ 或凝固。例如，在一些實施例中，通過氣體輸送噴嘴108提供的空氣保持在約23°C以保持液體的粘性而不過度干燥。
[0023]除了氣體輸送噴嘴108或作為替代的，旋涂系統(tǒng)100可以包括將空氣導向形成膜的襯底102的表面的下沉氣流裝置112。類似于氣體輸送噴嘴108,氣流裝置112可以將周圍空氣或諸如氮氣、氬氣和/或氦氣的一種或多種氣體吹至襯底表面處?？梢约訜嵬ㄟ^氣流裝置 112提供的空氣，以控制在襯底上提供的液體的粘度、厚度、蒸發(fā)和/或凝固。在這方面，為了產(chǎn)生更厚的膜，施加工藝期間的一定程度的蒸發(fā)是期望的，而過度干燥會阻止液體在凝固之前完全覆蓋襯底102。
[0024]為了進一步控制蒸發(fā)，旋涂系統(tǒng)100可以包括可控制為將襯底102以及設置在襯底 102上的任何液體保持在指定溫度的一個或多個加熱元件114。在一些實例中。根據(jù)復雜的熱剖面控制加熱元件114,該熱剖面改變襯底102貫穿旋涂工藝的溫度。如同氣體輸送噴嘴 108和氣流裝置112,加熱元件114可以用于控制環(huán)境溫度并且從而控制在襯底102上提供的液體的粘度、厚度、蒸發(fā)和/或凝固。
[0025]隨著襯底102旋轉，沉積在襯底上的一些液體可以從襯底102噴射出。雖然一些液體將沿著襯底102的表面被噴射到其它地方，但是許多噴射出的液體來自于襯底102的圓周邊緣。為了捕獲這些液體，旋涂系統(tǒng)100可以包括卡盤104和保持的襯底102周圍的涂布機杯 116或盤。杯116成形為捕獲液體以及防止噴射出的液體滴在或以其它方式重新沉積在襯底 102上。已經(jīng)證實重新沉積在襯底102上的回濺液體會引起對產(chǎn)量造成不利影響的斑點和其它缺陷。雖然液體也可能被捕獲用于處理，但是根據(jù)污染的程度，一些捕獲的液體可以回收和重復使用。處理是一個重要的考慮因素，因為用于旋涂的許多液體具有顯著的處理成本。 在一個實例中，處理成本確定為與施加特定光刻膠膜相關聯(lián)的材料成本的大約30%。在許多應用中，減小用于涂布襯底102的液體的量也減少要處理的過剩材料的量。
[0026]參照圖3至圖11描述了利用旋涂系統(tǒng)100的技術，該技術以減少的量的液體提供改進的覆蓋。該技術適用于在襯底102上形成任何寬度范圍的膜，示例性膜包括光刻膠膜、多層光刻膠(例如，三層光刻膠)膜、抗反射涂層膜(例如，底部抗反射涂層(BARC)膜)、硬掩模膜和/或其它合適的膜。如下面更詳細地解釋的，首先將底漆材料施加至襯底，以通過改進成膜液體的流動和覆蓋來促進成膜液體的隨后施加。為了進一步改進底漆材料和成膜液體的覆蓋，可以根據(jù)成膜液體和覆蓋的襯底102的層調節(jié)底漆材料。圖3是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的將膜施加至襯底102的方法300的流程圖。應該理解，在方法300之前、期間和之后可以提供額外的步驟，并且對于方法300的其它實施例，所描述的一些步驟可以被替換或消除。圖4和圖8至圖11是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的實施將膜施加至襯底102的方法300的旋涂系統(tǒng)100的側面圖。旋涂系統(tǒng)100可以基本類似于圖1的旋涂系統(tǒng)100并且可以包括襯底102、卡盤104、噴嘴108、氣流裝置112、加熱元件114和/或基本如上所述的其它元件。圖5至圖7是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的在施加膜的方法中適合用作底漆材料的化學化合物的分子圖。為了清楚和易于解釋，已經(jīng)簡化了圖的一些元件并且已經(jīng)放大了圖的一些元件。
[0027]參照圖3的塊302和圖4，接收襯底102并且將襯底102固定在旋涂系統(tǒng)100的卡盤104內。襯底102是示例性的其上可以形成其它材料的任何材料并且可以代表用于電路制造的半導體襯底、掩模襯底和/或用于任何其他合適應用的任何其它合適的襯底。在各個實例中，襯底1 2包括諸如晶體結構的鍺的元素(單元素)半導體;諸如娃鍺、碳化娃、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦和/或銻化銦的化合物半導體;諸如鈉鈣玻璃、熔融硅石、熔融石英和/或氟化鈣(CaF2)的非半導體材料;和/或它們的組合。襯底102也可以包括形成在襯底102上的各個材料層。例如，襯底102的示例性層402可以代表半導體層、介電層、導電層、聚合物層和/或其它材料層。
[0028]在這些實施例中，層402代表三層光刻膠層。示例性三層光刻膠包括設計為下面的材料提供保護的下層。下層可以用作掩模以保護下面的材料(例如，襯底102)免受蝕刻、離子注入或其它處理的影響。在一些實施例中，下層包括有機聚合物。下層材料可以是無硅的以提供相對于光刻膠的中間層的蝕刻選擇性。在這方面，三層光刻膠可以包括中間層，中間層包括具有添加的硅和/或其它含硅材料的有機聚合物，從而使得中間層與下層對不同的蝕刻劑組敏感。中間層可以用作蝕刻掩模以將圖案轉移至下層。在一些實施例中，中間層還可以用作底部抗反射涂層以減小光刻曝光工藝期間的反射，從而增加成像對比度和提高成像分辨率。三層光刻膠也可以包括在中間層的頂部上形成的光刻膠層。光刻膠層可以包括光敏化學物和聚合材料。在一些實施例中，光敏層利用了化學放大(CA)光刻膠材料。例如，正性CA光刻膠材料包括聚合物材料，在該聚合物材料暴露于酸并且與酸反應后，該聚合物材料將溶于諸如堿溶液的顯像劑。可選地，CA光刻膠材料可以是負性的并且包括聚合物材料，在聚合物暴露于酸并且與酸反應后，該聚合物材料將不溶于諸如堿溶液的顯像劑。光刻膠層也可以包括溶劑、光酸產(chǎn)生劑(PAG)和/或猝滅劑的一種或多種。當然，應該理解，三層光刻膠僅是由層402代表的寬范圍的示例性材料的一種。
[0029]在成膜材料分配在層402上之前，可以將底漆材料施加至層402。已經(jīng)通過調查和實驗證實，誘導成膜液體覆蓋層402的一些困難起因于涂布的層402的化學性質。特別地，已經(jīng)證實，這些特性引起底漆材料、成膜液體或兩者抵抗均勻分散。然而，也已經(jīng)證實，通過部分地基于襯底102和具體的涂布的材料層402的屬性選擇或以其它方式配置底漆材料，可以遠遠超過預期地改進覆蓋。因此，干燥點、脊、不規(guī)則和其它缺陷的發(fā)生可能會大大降低。
[0030]相應地，參照圖3的塊304，選擇底漆材料。在成膜液體之前將選擇的底漆材料施加至襯底102，并且底漆材料可以選擇為在旋涂工藝期間促進成膜液體的流動。在這方面，可以部分地基于涂布的材料層402的屬性和/或施加至底漆材料的成膜液體的屬性選擇和/或以其它方式配置底漆材料。
[0031]可以考慮的材料層402的一個方面是材料層402的水親和力(例如，疏水性或親水性)。因此，可以選擇具有與材料層402類似的水親和力的底漆材料。換句話說，可以選擇疏水性底漆材料用于涂布疏水材料層402,反之亦然。也可以考慮材料層402疏水或親水的程度。例如，強疏水性的底漆材料可以選擇用于施加在強疏水性的材料層402上。此外，或可選地，也可以考慮成膜液體的水親和力，并且可以選擇具有類似于成膜液體的水親和力的底漆材料。那樣，疏水性底漆材料可以選擇為與疏水性成膜液體一起使用，反之亦然。也可以考慮成膜液體疏水或親水的程度。在材料層402和成膜液體在水親和力或親和度方面不同的實例中，底漆材料可以配置為具有調節(jié)至材料層402的水親和力的第一部分和調節(jié)至成膜液體的水親和力的第二部分。
[0032]可以考慮的材料層402和/或成膜液體的另一個方面是極性(例如，極性或非極性)?？梢钥紤]極性以及化合物是極性或非極性的程度。相應地，可以選擇具有與材料層402 和/或成膜液體類似的極性的底漆材料。在這方面，可以選擇極性底漆材料用于施加在極性材料層402上，反之亦然，以及可以選擇極性底漆材料與極性成膜液體一起使用，反之亦然。 在材料層402和成膜液體的極性或極性的程度不同的實例中，底漆材料可以配置為具有調節(jié)至材料層402的極性的第一部分和調節(jié)至成膜液體的極性的第二部分。
[0033]參照圖5至圖7描述了合適的底漆材料的實例。首先參照圖5,示出了底漆材料分子 500的化學結構。具體地，示出的分子是丙二醇，并且它代表著具有類似性質的兩組粘合基團的一類底漆材料。底漆材料分子具有可以調節(jié)至材料層402和成膜液體中的一種的第一粘合基團502以及可以調節(jié)至材料層和成膜液體的另一種的第二粘合基團504。在這類丙二醇和其它合適的底漆材料的實例中，粘合基團502和粘合基團504是極性的和親水的，使這類底漆材料良好地適用于材料層402和成膜液體是極性的和/或親水的應用中。用于粘合基團502和粘合基團504的合適的化學結構包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、 硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基、酰亞胺基和/或其它合適的基團。這類底漆材料中的另一種示例性底漆材料是二甘醇。[〇〇34] 粘合基團502和粘合基團504可以通過任何合適的分子長度和組成的連接鏈506連接，諸如取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代或未取代的雜環(huán)烷基和/或其它合適的鏈。連接鏈506中的原子的數(shù)量可以影響底漆材料的蒸發(fā)速率。用于施加底漆材料的許多參數(shù)(例如，溫度、旋轉速度、旋轉時間等)依賴于蒸發(fā)速率，以及相應地，可以選擇連接鏈506的組成以控制旋涂工藝期間的底漆材料的分散、厚度和壽命。
[0035] 參照圖6,示出了底漆材料分子600(具體地，二乙醚)的化學結構，并且該化學結構代表了具有類似的性質的兩組粘合基團的一類底漆材料。底漆材料分子具有可以調節(jié)至材料層402和成膜液體中的一種的第一粘合基團602以及可以調節(jié)至材料層402和成膜液體的另一種的第二粘合基團604。與圖5的實例相反，這類底漆材料中的二乙醚和其它合適的底漆材料包括非極性或疏水的粘合基團602和粘合基團604，使這類底漆材料可以良好地適用于材料層402和成膜液體是非極性和/或疏水的應用中。用于粘合基團602和粘合基團604的合適的化學結構包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基、芳香環(huán)和/或其它合適的基團。
[0036]在在先前的實例中，粘合基團602和粘合基團604可以通過任何合適的分子長度和組成的連接鏈606連接，諸如取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代或未取代的雜環(huán)烷基和/或其它合適的鏈?？梢赃x擇連接鏈606中的原子的數(shù)量以控制旋涂工藝期間的底漆材料的分散、厚度和壽命。
[0037]參照圖7，示出了底漆材料分子700(具體地，2-庚酮)的化學結構，并且該化學結構代表了具有不同性質的兩組粘合基團的底漆材料。底漆材料分子具有可以調節(jié)至材料層402和成膜液體中的一種并且是極性和/或親水的第一粘合基團702。分子也包括可以調節(jié)至材料層402和成膜液體的另一種并且是非極性和/或疏水的第二粘合基團704。這類底漆材料良好地適用于材料層402或成膜液體是極性和/或親水的而另一種是非極性和/或疏水的應用中。用于極性/親水的粘合基團702的合適的化學結構包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基、酰亞胺基和/或其它合適的基團。用于非極性/疏水的粘合基團704的合適的化學結構包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基、芳香環(huán)和/或其它合適的基團。
[0038]如在先前的實例中，粘合基團702和粘合基團704可以通過任何合適的分子長度和組成的連接鏈706連接，諸如取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基、取代或未取代的雜環(huán)烷基和/或其它合適的鏈。可以選擇連接鏈706中的原子的數(shù)量以控制旋涂工藝期間的底漆材料的分散、厚度和壽命。
[0039]除了圖5至圖7中的分子的一種或多種，底漆材料可以包括表面活性劑、溶劑或其它添加劑的一種或多種。與一些上述分子相關的一個優(yōu)勢是它們可以用作底漆材料而無附加的表面活性劑或溶劑。這樣可以消除底漆材料和成膜材料的施加之間的蒸發(fā)步驟。
[0040]參照圖3的塊306以及圖8，選擇的底漆材料80 2分配在配置的層402的頂部上的襯底102的中心部分上。在一些實施例中，噴嘴108從適合于裝載襯底102的原位置移動至直接位于襯底102的中心上方的位置，并且底漆材料802通過噴嘴108分配在襯底102上。在底漆材料802分配之前、期間和/或之后的任何時間，卡盤104可以開始旋轉襯底102。在一個示例性實施例中，襯底102在分配的初始部分期間保持靜止，直至已經(jīng)分配底漆材料802的第一部分，以及在已經(jīng)分配底漆材料802的第一部分之后，卡盤104開始旋轉襯底102。在這個實例中，當襯底102旋轉時，噴嘴108繼續(xù)分配底漆材料802的剩余部分。由襯底102的旋轉引起的離心傾向引起底漆材料802從襯底102的中心拖至周邊。
[0041 ]分配底漆材料802可以包括向襯底102施加熱量和/或氣體以控制底漆材料802的分散和蒸發(fā)。例如，附接至電樞110或下沉氣流裝置112的噴嘴108可以將諸如氮氣、氦氣或氬氣的惰性氣體提供在襯底表面上以幫助分布底漆材料802。此外，在底漆材料802的分配之前、期間和/或之后的任何時間，旋涂系統(tǒng)100的加熱元件114可以向襯底102施加熱量以控制旋涂工藝的底漆粘度、蒸發(fā)和/或其它方面。在施加成膜液體之前，這些機制和其它機制用于獲得襯底102的良好覆蓋而不過度干燥底漆材料802。要特別注意底漆材料802最薄的襯底周邊處的底漆材料802的覆蓋。
[0042]參照圖3的塊308以及圖9，成膜液體902分配在襯底102的中心部分上。成膜液體902可以通過與底漆材料802相同的噴嘴分配，或可以使用不同的噴嘴108。在成膜液體902的分配之前、期間和/或之后的任何時間，卡盤104可以旋轉襯底102。在示例性實例中，襯底102保持靜止，直至已經(jīng)分配了成膜液體902的第一部分，并且當噴嘴108繼續(xù)分配成膜液體902的剩余部分時，開始旋轉襯底102。當旋轉襯底時，可以分配剩余部分。襯底102的旋轉引起成膜液體902從襯底102的中心驅至周邊。
[0043]類似于底漆材料802，分配成膜液體902可以包括向襯底102施加熱量和/或氣體以控制成膜液體902的分散和蒸發(fā)。例如，噴嘴108或下沉氣流裝置112可以提供諸如氮氣的惰性氣體以將成膜液體902分布在整個襯底102上。同樣地，在底漆材料的分配之前、期間和/或之后的任何時間，旋涂系統(tǒng)100的加熱元件114可以向襯底102施加熱量以控制成膜液體902的蒸發(fā)。這些機制和其它機制用于獲得襯底102的良好覆蓋，尤其在成膜液體902最薄的周邊處。
[0044]通過使用底漆材料802，成膜液體902可以更均勻地分散在襯底102的表面上分布。特別地，基于涂布的層402和/或成膜液體902調節(jié)的底漆材料802在襯底102和成膜液體902之間提供更好的界面以促進均勻分散。因此，在成膜液體902變干之后，剩余的材料可以具有更均勻的厚度，幾乎沒有其中襯底102缺乏任何膜材料的干斑點。此外，這些底漆材料802的使用可以大大地減小用于涂布襯底的成膜液體902的量。在一個示例性試驗中，此處描述的施加在底漆材料802上方的一立方厘米(Icm3)的光刻膠成膜液體902用于覆蓋襯底102至期望的厚度而沒有干斑點。相比之下，在無底漆材料的情況下，需要多于五立方厘米(5cm3)的相同成膜液體902以產(chǎn)生相同程度的覆蓋。因為相比之下，底漆材料802是便宜的，每襯底102的成本節(jié)省可能相當大。當然，這些優(yōu)勢僅僅是示例，沒有優(yōu)勢是特有的或需要用于任何特殊的實施例。
[0045]參照圖3的塊310以及圖10，通過蒸發(fā)成膜液體902內的溶劑和蒸發(fā)底漆材料802的任何剩余部分使成膜液體902凝固。凝固留下的成膜液體902的組分作為期望的厚度的材料膜1002(例如，光刻膠膜、抗反射涂層膜、硬掩模膜等)ο在分布和旋轉工藝以及塊308期間可能進行蒸發(fā)和凝固，并且可以在后旋階段期間繼續(xù)。在后旋階段期間，可以向襯底102施加熱量和/或氣體以控制蒸發(fā)。例如，氣體輸送噴嘴108或下沉氣流裝置112可以在襯底表面上提供周圍空氣和/或諸如氮氣、氦氣或氬氣的惰性氣體?？梢詫⑻峁┑臍怏w加熱至指定的溫度，貫穿工藝，指定溫度可以改變。類似地，旋涂系統(tǒng)100的加熱元件114可以向襯底102施加熱量以控制襯底溫度。
[0046]參照圖3的塊312以及圖11，可以在膜1002上實施邊緣珠(edge bead)去除工藝。當膜1002朝向襯底102的周邊趨于更薄時，在極端的邊緣處，成膜液體902的表面張力和粘度可以在襯底102的邊緣處產(chǎn)生隆起或珠1102。當襯底102旋轉時，可以通過對膜1002施加溶劑或酸去除邊緣珠。此外，或可選地，光敏膜1002可以經(jīng)受光學珠去除，其中，珠1102暴露于光刻能量。因為珠1002已經(jīng)暴露，當顯影光敏膜1002時，將去除珠1102。
[0047]參照圖3的塊314，提供了包含膜1002的襯底102用于進一步制造。在光敏膜1002的情況下，進一步制造可以包括光刻曝光。示例性光刻圖案化工藝包括光敏膜1002的軟烘烤、掩模對準、曝光、曝光后烘烤、顯影膜1002、沖洗和干燥(例如，硬烘烤)。在抗反射涂層膜1002或硬掩模膜1002的情況下，進一步制造可以包括在膜1002上實施的任何合適的蝕刻工藝、沉積工藝、注入工藝、外延工藝和/或任何其它制造工藝。在各個實例中，膜1002用于制造柵極堆疊件、制造互連結構、通過蝕刻以暴露鰭或通過外延生長鰭材料形成非平面器件和/或其它合適的應用。例如，在這方面，襯底102和膜1002可以用于制造集成電路芯片、片上系統(tǒng)(SOC)和/或它們的部分，以及因此隨后的制造工藝可以形成諸如電阻器、電容器、電感器、二極管、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)晶體管、雙極結型晶體管(BJT)、橫向擴散MOS (LDM0S)晶體管、高功率M0S晶體管、其它類型的晶體管和/或其它的電路元件的各個無源和有源微電子器件。
[0048]因此，本發(fā)明提供了一種用于形成薄膜的旋涂技術和底漆材料，該薄膜利用減少的液體提供了優(yōu)越的覆蓋。在一些實施例中，提供的方法包括接收襯底和識別其上將形成層的襯底的材料。將底漆材料分配在襯底的材料上，以及將成膜材料施加至底漆材料。底漆材料包括包含基于材料的屬性的第一基團和基于成膜材料的屬性的第二基團的分子。在一些這樣的實施例中，第一基團配置為具有與材料的水親和力對應的水親和力，以及第二基團配置為具有與成膜材料的水親和力對應的水親和力。在一些這樣的實施例中，第一基團配置為具有與材料的極性程度對應的極性程度，以及第二基團配置為具有與成膜材料的極性程度對應的極性程度。在一些這樣的實施例中，底漆材料的分子還包括連接第一基團和第二基團的連接結構，其中，連接結構包括烷基結構、芳基結構、雜芳基結構或雜環(huán)烷基結構的至少一種。
[0049]本發(fā)明的一個實施例提供了一種電路器件制造的方法，所述方法包括:接收襯底； 識別所述襯底的材料，其中在所述襯底上將形成層;在所述襯底的所述材料上分配底漆材料；以及將成膜材料施加至所述底漆材料，其中，所述底漆材料包括包含基于所述材料的屬性的第一基團和基于所述成膜材料的屬性的第二基團的分子。
[0050]在上述方法中，其中，所述第一基團配置為具有與所述襯底的所述材料的水親和力對應的水親和力，并且其中，所述第二基團配置為具有與所述成膜材料的水親和力對應的水親和力。
[0051]在上述方法中，其中，所述第一基團配置為具有與所述襯底的所述材料的極性程度對應的極性程度，并且其中，所述第二基團配置為具有與所述成膜材料的極性程度對應的極性程度。[〇〇52]在上述方法中，其中，所述第一基團和所述第二基團的至少一個包括羥基、胺基、 酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基的至少一種。 [〇〇53]在上述方法中，其中，所述第一基團和所述第二基團的至少一個包括烷基、苯基、 聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或芳香環(huán)的至少一種。[〇〇54]在上述方法中，其中，所述第一基團和所述第二基團的第一個包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基的至少一種，以及其中，所述第一基團和所述第二基團的第二個包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或芳香環(huán)的至少一種。
[0055]在上述方法中，其中，所述底漆材料的所述分子還包括連接所述第一基團和所述第二基團的連接結構，并且其中，所述連接結構包括烷基結構、芳基結構、雜芳基結構或雜環(huán)烷基結構的至少一種。
[0056]在上述方法中，其中，所述底漆材料的分配包括旋轉所述襯底以將所述底漆材料分布在所述襯底的所述材料上。
[0057]在進一步實施例中，所提供的方法包括接收在襯底的頂面處具有材料的襯底以及基于襯底的材料的性質選擇使用旋涂技術施加的底漆材料。選擇的底漆材料通過工藝施加至襯底的材料，該工藝包括旋轉襯底以使底漆材料徑向分散在襯底上。成膜材料通過工藝施加至底漆材料，該工藝包括旋轉襯底以使成膜材料徑向分散在襯底上。蒸發(fā)底漆材料和成膜材料以留下固體形式的成膜材料的組分。在一些這樣的實施例中，底漆材料包括基于材料的極性配置的分子基團。在一些這樣的實施例中，底漆材料包括基于材料的水親和力配置的分子基團。在一些這樣的實施例中，進一步基于成膜材料的性質選擇底漆材料，并且該底漆材料具有基于襯底的材料的性質的第一分子基團和基于成膜材料的性質的第二分子基團。
[0058]本發(fā)明的另一實施例提供了一種膜形成的方法，所述方法包括:接收襯底，所述襯底的頂面處具有材料;基于所述襯底的所述材料的性質選擇使用涂布技術施加的底漆材料;將選擇的底漆材料施加至所述襯底的所述材料;將成膜材料施加至所述底漆材料；以及蒸發(fā)所述底漆材料和所述成膜材料以留下所述成膜材料的組分。
[0059]在上述方法中，其中，所述底漆材料的施加包括旋轉所述襯底以使所述底漆材料徑向分散在所述襯底上，并且其中，所述成膜材料的施加包括旋轉所述襯底以使所述成膜材料徑向分散在所述襯底上。
[0060]在上述方法中，其中，所述底漆材料包括基于所述襯底的所述材料的水親和力配置的分子基團。
[0061]在上述方法中，其中，所述底漆材料包括基于所述材料的性質的具有羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基的至少一種的分子。
[0062]在上述方法中，其中，所述底漆材料包括基于所述材料的性質的具有烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或者芳香環(huán)的至少一種的分子。
[0063]在上述方法中，還包括:進一步基于所述成膜材料的性質選擇所述底漆材料，從而使得所述底漆材料包括具有基于所述襯底的所述材料的性質的第一分子基團和基于所述成膜材料的性質的第二分子基團的分子。
[0064]在更進一步的實施例中，提供的旋涂底漆包括具有與襯底材料相關的第一分子基團以及與施加在旋涂底漆上的成膜材料相關的第二分子基團。在一些這樣的實施例中，第一分子基團和第二分子基團中的一個包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯基、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基中的至少一種。在一些這樣的實施例中，第一分子基團和第二分子基團中的一個包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或芳香環(huán)中的至少一種。該分子可以進一步包括連接諸如烷基結構、芳基結構、雜芳基結構或雜環(huán)烷基結構的第一分子基團和第二分子基團的連接結構。
[0065]本發(fā)明的又一實施例提供了一種涂布底漆，包括:分子，所述分子具有與襯底材料相關的第一分子基團和與施加在所述涂布底漆上的成膜材料相關的第二分子基團。
[0066]在上述涂布底漆中，其中，所述第一分子基團具有與所述襯底材料的水親和力和所述襯底材料的極性的至少一種對應的水親和力和極性的至少一種。
[0067]在上述涂布底漆中，其中，所述第一分子基團具有與所述襯底材料的水親和力和所述襯底材料的極性的至少一種對應的水親和力和極性的至少一種，所述第二分子基團具有與所述成膜材料的水親和力和所述成膜材料的極性的至少一種對應的水親和力和極性的至少一種。
[0068]在上述涂布底漆中，其中，所述第一分子基團和所述第二分子基團均包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基的至少一種。
[0069]在上述涂布底漆中，其中，所述第一分子基團和所述第二分子基團均包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或者芳香環(huán)的至少一種。
[0070]在上述涂布底漆中，其中，所述分子還包括連接所述第一分子基團和所述第二分子基團的連接結構，并且其中，所述連接結構包括烷基結構、芳基結構、雜芳基結構或雜環(huán)烷基結構的至少一種。
[0071]上面概述了若干實施例的特征，使得本領域人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。 本領域人員應該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎來設計或修改用于實施與本人所介紹實施例相同的目的和/或實現(xiàn)相同優(yōu)勢的其他工藝和結構。本領域技術人員也應該意識到，這種等同構造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。
【主權項】
1.一種電路器件制造的方法，所述方法包括: 接收襯底； 識別所述襯底的材料，其中在所述襯底上將形成層； 在所述襯底的所述材料上分配底漆材料；以及 將成膜材料施加至所述底漆材料，其中，所述底漆材料包括包含基于所述材料的屬性的第一基團和基于所述成膜材料的屬性的第二基團的分子。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一基團配置為具有與所述襯底的所述材料的水親和力對應的水親和力，并且其中，所述第二基團配置為具有與所述成膜材料的水親和力對應的水親和力。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一基團配置為具有與所述襯底的所述材料的極性程度對應的極性程度，并且其中，所述第二基團配置為具有與所述成膜材料的極性程度對應的極性程度。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一基團和所述第二基團的至少一個包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基的至少一種。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一基團和所述第二基團的至少一個包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或芳香環(huán)的至少一種。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一基團和所述第二基團的第一個包括羥基、胺基、酰胺基、巰基、酯、羧酸、酸酐基團、硅烷、環(huán)氧基、酮、氰基、異氰基或酰亞胺基的至少一種，以及 其中，所述第一基團和所述第二基團的第二個包括烷基、苯基、聯(lián)苯基、芐基、醚基、環(huán)烷基或芳香環(huán)的至少一種。7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述底漆材料的所述分子還包括連接所述第一基團和所述第二基團的連接結構，并且其中，所述連接結構包括烷基結構、芳基結構、雜芳基結構或雜環(huán)烷基結構的至少一種。8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述底漆材料的分配包括旋轉所述襯底以將所述底漆材料分布在所述襯底的所述材料上。9.一種膜形成的方法，所述方法包括: 接收襯底，所述襯底的頂面處具有材料； 基于所述襯底的所述材料的性質選擇使用涂布技術施加的底漆材料； 將選擇的底漆材料施加至所述襯底的所述材料； 將成膜材料施加至所述底漆材料；以及 蒸發(fā)所述底漆材料和所述成膜材料以留下所述成膜材料的組分。10.—種涂布底漆，包括: 分子，所述分子具有與襯底材料相關的第一分子基團和與施加在所述涂布底漆上的成膜材料相關的第二分子基團。
【文檔編號】C09D7/12GK105985675SQ201610054937
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】劉朕與, 張慶裕
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司