[發明專利]光刻機、顯影裝置及顯影方法

在審

• 申請號: 202110056672.4
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN114764218A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 張成根;林鍾吉;金在植;丁明正;賀曉彬;劉強;王桂磊;周娜
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: G03F7/30
• 分類號: G03F7/30
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本公開提供一種光刻機、顯影裝置及顯影方法。該顯影裝置包括：旋轉吸盤，用于支撐晶圓，所述晶圓的表面具有已曝光的光刻膠層；抬放單元，用于將晶圓裝載至所述旋轉吸盤，或者從所述旋轉吸盤上卸載所述晶圓；顯影單元，用于旋覆顯影液至所述晶圓上以顯影所述已曝光的光刻膠層；其中，所述抬放單元包括預設數量的支撐腳，所述支撐腳包括支撐桿和保護帽，所述支撐桿的至少一部分由靜電阻斷材料制成。本公開中更改了現有顯影裝置中支撐腳的材質，阻斷了靜電傳輸，帶靜電的晶圓和支撐腳接觸時不會產生較高的電壓，從而避免晶圓被高壓點擊造成的損傷，從而提高晶圓制造良率。

技術領域

本公開涉及半導體技術領域，具體涉及一種光刻機、顯影裝置及顯影方法。

背景技術

半導體制造流程中，光刻(Photolithography)是為了在晶圓上繪制圖案(Pattern)所進行的工藝。一般的光刻工藝要經歷晶圓表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。

在顯影工序中可以采用負顯影(Negative Tone Develop，NTD)工藝，NTD工藝使用的顯影液是有機溶劑，顯影完成后的沖洗液也是有機液體。圖1示出了一種現有的顯影裝置。如圖1所示，該顯影裝置1包括用于裝載及卸載晶圓2的3個支撐腳12(3Pin，SUS不銹鋼材質)，以及旋轉吸盤11(Spin chuck)。圖2中(a)部分示出了利用圖1顯影裝置1進行顯影的過程，包括利用3Pin裝載晶圓2至旋轉吸盤，在旋轉吸盤旋覆顯影液顯影，利用3Pin卸載晶圓2。如圖3所示為將顯影液噴覆在已曝光的光刻膠層21上時在晶圓2上產生了靜電(Electro-Static Discharge，ESD)。在顯影工序的下一個硬烘工序中，通過3Pin讓晶圓2上升，這時需要晶圓與3Pin接觸，接觸后晶圓2上的靜電通過3Pin快速放電，由于3Pin中每個Pin的直徑在3mm以內，晶圓與3Pin接觸的部分會通過高達50V的電壓，使得晶圓上的接觸部分的芯片被電擊而產生不良。圖2中(b)部分示出了晶圓與3Pin接觸的部分釋放靜電的過程，圖2中(c)部分示出了晶圓上由與3Pin接觸的部分釋放靜電被電擊而產生的不良區域。

發明內容

本公開的目的是提供一種顯影裝置及顯影方法、一種光刻機。

本公開第一方面提供一種顯影裝置，包括：

旋轉吸盤，用于支撐晶圓，所述晶圓的表面具有已曝光的光刻膠層；

抬放單元，用于將晶圓裝載至所述旋轉吸盤，或者從所述旋轉吸盤上卸載所述晶圓；

顯影單元，用于旋覆顯影液至所述晶圓上以顯影所述已曝光的光刻膠層；

其中，所述抬放單元包括預設數量的支撐腳，所述支撐腳包括支撐桿和保護帽，所述支撐桿的至少一部分由靜電阻斷材料制成。

本公開第二方面提供一種顯影裝置的顯影方法，基于第一方面中所述的顯影裝置，包括：

利用抬放單元將晶圓裝載至旋轉吸盤，所述晶圓的表面具有已曝光的光刻膠層；

利用顯影單元旋覆顯影液至所述晶圓上以顯影所述已曝光的光刻膠層。

本公開第三方面提供一種光刻機，包括曝光裝置，以及上述第一方面中所述的顯影裝置。

本公開與現有技術相比的優點在于：

(1)本公開中更改了支撐腳的材質，阻斷了靜電傳輸，帶靜電的晶圓和支撐腳接觸時不會產生較高的電壓，從而避免晶圓被高壓電擊造成的損傷，從而提高晶圓制造良率。

(2)本公開中的顯影裝置適用于最大轉速為4000rpm的負顯影工藝中，可以避免在晶圓上產生的靜電往支撐腳(直徑3mm以內)某限定的地方離開而產生的問題。

附圖說明