[發(fā)明專利]一種顯影方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010218057.0
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN102298275A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 呂煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: G03F7/30
• 分類號: G03F7/30
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;徐丁峰

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及半導體制造工藝，更具體地，本發(fā)明涉及一種顯影方法。

背景技術(shù)

在半導體制造工藝中，采用光刻工藝在晶圓上形成所需的各種圖案。光刻工藝大致包括以下8個步驟：清洗、脫水和晶圓表面成底膜處理；旋轉(zhuǎn)涂膠；烘烤處理；對準和曝光處理；曝光后烘焙；顯影處理；堅膜烘焙和顯影后檢查。

顯影處理是利用化學顯影液對由曝光造成的光刻膠的可溶解區(qū)域進行溶解，其主要目的是把掩膜版圖形準確復制到光刻膠中。現(xiàn)有技術(shù)中常用的顯影方法之一是利用噴頭使用掃描法在晶圓上涂覆顯影液，其大致過程如下：將晶圓送入顯影槽；噴頭在晶圓兩側(cè)移動以在整個晶圓表面上噴涂顯影液，使光刻膠層中被曝光的區(qū)域與顯影液發(fā)生化學反應而溶解；用去離子水對晶圓進行清洗以將溶解的光刻膠去除。

但是，上述顯影過程可能會產(chǎn)生殘留缺陷。殘留缺陷是指顯影液與晶圓表面發(fā)生化學反應生成的、粘附在晶圓表面的雜質(zhì)。由于噴頭與晶圓表面距離非常接近、移動速度又比較慢，這些雜質(zhì)又會粘附到噴頭上，并隨著噴頭的移動，再粘附到晶圓表面的其他位置上。常見的殘留缺陷位于晶圓表面的周邊，或者沿噴頭移動方向在晶圓上呈線性分布。但是，由于殘留缺陷在晶圓上粘附地比較牢固，清洗液很難將其沖洗掉，所以，未被沖洗掉的殘留缺陷會嚴重影響顯影精度，并進一步引起刻蝕或離子注入缺陷，造成形成的半導體器件的穩(wěn)定性下降，最終影響電學性能。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種顯影方法，包括以下步驟：

將待顯影處理的晶圓固定在晶圓支撐座上；

在所述待顯影處理的晶圓上實施預濕工藝；

向所述待顯影處理的晶圓噴涂顯影液，使光刻膠層中被曝光的區(qū)域與所述顯影液發(fā)生化學反應而溶解；

對噴涂完所述顯影液顯影反應完成的晶圓進行清洗、甩干。

進一步地，所述預濕工藝包括：

a)旋轉(zhuǎn)所述待顯影處理的晶圓并在其上噴涂預濕液；

b)進一步旋轉(zhuǎn)所述待顯影處理的晶圓并將其保持在較高轉(zhuǎn)速下一定時段，以使所述預濕液在所述待顯影處理的晶圓表面形成預濕液膜；

c)將所述待顯影處理的晶圓減速到0。

進一步地，所述步驟a)包括：

在第一時段將靜止的所述待顯影處理的晶圓加速到第一轉(zhuǎn)速并在第二時段一直保持所述第一轉(zhuǎn)速，同時以第一噴涂速率在所述待顯影處理的晶圓表面噴涂所述預濕液；

在第三時段內(nèi)將轉(zhuǎn)速為所述第一轉(zhuǎn)速的所述待顯影處理的晶圓加速到高于所述第一轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速，并在第四時段內(nèi)保持所述待顯影處理的晶圓處于所述第二轉(zhuǎn)速，同時以所述第一噴涂速率在所述待顯影處理的晶圓表面噴涂所述預濕液。

進一步地，所述步驟b)包括：

在第五時段將轉(zhuǎn)速為所述第二轉(zhuǎn)速的所述待顯影處理的晶圓加速到高于所述第二轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速，并在第六時段內(nèi)保持所述待顯影處理的晶圓處于所述第三轉(zhuǎn)速。

進一步地，所述步驟c)包括：

在第七時段將轉(zhuǎn)速為所述第三轉(zhuǎn)速的所述待顯影處理的晶圓減速到0。

進一步地，所述第一時段為0.2～1秒。

進一步地，所述第一時段為0.5秒。

進一步地，所述第一轉(zhuǎn)速為100～900轉(zhuǎn)/分。

進一步地，所述第一轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分。

進一步地，所述第二時段為至少0.5秒。

進一步地，所述第二時段為1秒。

進一步地，所述第一噴涂速率為1～100毫升/秒。

進一步地，所述第一噴涂速率為16.7毫升/秒。

進一步地，所述預濕液為去離子水。

進一步地，所述第三時段為0.2～1秒。

進一步地，所述第三時段為0.5秒。

進一步地，所述第二轉(zhuǎn)速為500～1500轉(zhuǎn)/分。

進一步地，所述第二轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。

進一步地，所述第四時段為至少1秒。

進一步地，所述第四時段為2秒。

進一步地，所述第五時段為0.5～2秒。

進一步地，所述第五時段為1秒。

進一步地，所述第三轉(zhuǎn)速為1000～3000轉(zhuǎn)/分。

進一步地，所述第三轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。

進一步地，所述第六時段為2～10秒。