[發(fā)明專利]光刻工藝的顯影方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010268601.2
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN102385262A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 黃瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華半導體有限公司;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: G03F7/30
• 分類號: G03F7/30;H01L21/027
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術(shù)領域：

本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù)領域，尤其涉及一種光刻工藝的顯影方法。

背景技術(shù)：

在半導體集成電路制造工藝中，光刻工藝有著舉足輕重的地位。在進行離子注入或刻蝕之前，需要通過光刻工藝形成光刻圖形，以預先定義出待刻蝕或離子注入的區(qū)域。光刻圖形尺寸對半導體器件的性能有極其重要的影響，尤其整個半導體晶片內(nèi)的光刻圖形尺寸均勻性是工藝控制過程中的一個關(guān)鍵參數(shù)，如果均勻性控制不好，就會直接影響刻蝕或離子注入的結(jié)果，并最終會影響半導體器件的電性。

光刻工藝主要包括三個過程：涂膠，曝光，顯影。其中顯影過程是影響光刻圖形尺寸均勻性的主要光刻過程。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中通常應用的一種顯影工藝的流程圖，包括：步驟101，對經(jīng)過曝光的半導體晶片進行去離子水浸潤；步驟102，噴射顯影液覆蓋整個半導體晶片表面；步驟103，進行顯影反應；步驟104，旋轉(zhuǎn)半導體晶片甩掉顯影液；步驟105，采用去離子水清洗半導體晶片并甩干。上述步驟102中，噴射顯影液覆蓋整個半導體晶片表面，可以通過兩種方式實現(xiàn)：(1)，顯影液噴嘴移動到半導體晶片的圓心后，在半導體晶片靜止或低速轉(zhuǎn)動時(每分鐘100轉(zhuǎn)以下)，噴出顯影液。(2)，顯影液噴嘴從半導體晶片的邊緣移動到圓心的過程中，噴出顯影液，同時半導體晶片先以每分鐘500-1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，并持續(xù)線性降低轉(zhuǎn)速，當顯影液噴嘴移動到半導體晶片的圓心時，半導體晶片停止轉(zhuǎn)動，或控制轉(zhuǎn)速在每分鐘100轉(zhuǎn)以下，然后持續(xù)噴射顯影液2-3秒。

然而問題在于，經(jīng)由上述現(xiàn)有技術(shù)中的顯影工藝處理過的半導體晶片，往往存在半導體晶片上不同區(qū)域的光刻圖形尺寸不一致的缺陷，該缺陷會進一步影響刻蝕或離子注入的結(jié)果，并最終影響半導體器件電性的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光刻工藝的顯影方法，以解決經(jīng)顯影處理后的半導體晶片上的不同區(qū)域的光刻圖形尺寸不一致的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種光刻工藝的顯影方法，包括：

以第一速率旋轉(zhuǎn)半導體晶片，同時向所述半導體晶片的圓心噴射顯影液，使顯影液浸潤所述半導體晶片表面；

以第二速率旋轉(zhuǎn)浸潤后的半導體晶片，同時向半導體晶片表面噴射顯影液；

以第三速率旋轉(zhuǎn)噴射顯影液后的半導體晶片，使顯影液與半導體晶片表面的光刻膠層進行顯影反應；

采用去離子水清洗半導體晶片表面；

其中，所述第一速率大于所述第二速率。

優(yōu)選的，所述第一速率為1000-2000轉(zhuǎn)/分鐘；

所述以第一速率旋轉(zhuǎn)半導體晶片的時間為5-7秒。

優(yōu)選的，所述第二速率為0-100轉(zhuǎn)/分鐘；

所述以第二速率旋轉(zhuǎn)浸潤后的半導體晶片的時間為2-3秒。

優(yōu)選的，所述第三速率為0-30轉(zhuǎn)/分鐘；

所述以第三速率旋轉(zhuǎn)噴射顯影液后的半導體晶片的時間為15-45秒。

優(yōu)選的，利用所述浸潤將半導體晶片的表面由油性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性，以降低表面張力、增強界面親和力。

優(yōu)選的，在以第一速率旋轉(zhuǎn)半導體晶片之前，還包括：

對經(jīng)過曝光的半導體晶片進行去離子水浸潤。

優(yōu)選的，在所述采用去離子水清洗半導體晶片表面之前，還包括：

以第四速率旋轉(zhuǎn)顯影反應后的半導體晶片，同時向半導體晶片表面補充噴射顯影液。

優(yōu)選的，所述第四速率為20-100轉(zhuǎn)/分鐘；

所述以第四速率旋轉(zhuǎn)顯影反應后的半導體晶片的時間為1-2秒。

優(yōu)選的，以第二速率旋轉(zhuǎn)浸潤后的半導體晶片時，所述向半導體晶片表面噴射顯影液通過以下方式實現(xiàn)：

以第二速率旋轉(zhuǎn)所述浸潤后的半導體晶片的同時，顯影液噴嘴位于半導體晶片的圓心位置，并向所述圓心位置噴射顯影液。

應用本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案，在進行顯影反應處理之前，首先使用顯影液對半導體晶片的光刻膠層的表面進行顯影液浸潤，利用所述浸潤降低光刻膠層表面張力，可以增強表面的親水性和界面親和力，能夠使浸潤操作后噴射的顯影液均勻快速且全面的覆蓋到半導體晶片光刻膠層的表面，使得半導體晶片表面各個區(qū)域獲得基本一致的顯影反應時間，避免經(jīng)顯影后的半導體晶片上的不同區(qū)域形成的光刻圖形尺寸不一致的缺陷，從而能夠提高半導體晶片內(nèi)的光刻圖形尺寸均勻性，進而提高半導體器件電性的均勻性。

附圖說明