專利名稱：一種顯影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)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(dǎo)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(zhǔn)和曝光處理；曝光后烘焙；顯影處理；堅(jiān)膜烘焙和顯影后檢查。顯影處理是利用化學(xué)顯影液對由曝光造成的光刻膠的可溶解區(qū)域進(jìn)行溶解，其主要目的是把掩膜版圖形準(zhǔn)確復(fù)制到光刻膠中?，F(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(xué)反應(yīng)而溶解；用去離子水對晶圓進(jìn)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(xué)反應(yīng)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(yán)重影響顯影精度，并進(jìn)一步引起刻蝕或離子注入缺陷，造成形成的半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性下降，最終影響電學(xué)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(shí)施方式
部分中進(jìn)一步詳細(xì)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(hù)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(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)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(shí)施預(yù)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(xué)反應(yīng)而溶解；對噴涂完所述顯影液顯影反應(yīng)完成的晶圓進(jìn)行清洗、甩干。進(jìn)一步地，所述預(yù)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(yù)濕液；b)進(jìn)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(shí)段，以使所述預(yù)濕液在所述待顯影處理的晶圓表面形成預(yù)濕液膜；c)將所述待顯影處理的晶圓減速到0。進(jìn)一步地，所述步驟a)包括
4
在第一時(shí)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(shí)段一直保持所述第一轉(zhuǎn)速，同時(shí)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(yù)濕液；在第三時(shí)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(shí)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(shí)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(yù)濕液。進(jìn)一步地，所述步驟b)包括在第五時(shí)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(shí)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(jìn)一步地，所述步驟C)包括在第七時(shí)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(jìn)一步地，所述第一時(shí)段為0. 2 1秒。進(jìn)一步地，所述第一時(shí)段為0.5秒。進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)速為100 900轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步地，所述第二時(shí)段為至少0.5秒。進(jìn)一步地，所述第二時(shí)段為1秒。進(jìn)一步地，所述第一噴涂速率為1 100毫升/秒。進(jìn)一步地，所述第一噴涂速率為16. 7毫升/秒。進(jìn)一步地，所述預(yù)濕液為去離子水。進(jìn)一步地，所述第三時(shí)段為0. 2 1秒。進(jìn)一步地，所述第三時(shí)段為0. 5秒。進(jìn)一步地，所述第二轉(zhuǎn)速為500 1500轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步地，所述第二轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步地，所述第四時(shí)段為至少1秒。進(jìn)一步地，所述第四時(shí)段為2秒。進(jìn)一步地，所述第五時(shí)段為0.5 2秒。進(jìn)一步地，所述第五時(shí)段為1秒。進(jìn)一步地，所述第三轉(zhuǎn)速為1000 3000轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步地，所述第三轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步地，所述第六時(shí)段為2 10秒。進(jìn)一步地，所述第六時(shí)段為4秒。進(jìn)一步地，所述第七時(shí)段為至多1秒。進(jìn)一步地，所述第七時(shí)段為0. 5秒。本發(fā)明提供的顯影方法，可使晶圓的光刻膠層表面始終處于濕潤狀態(tài)，因此，會在后續(xù)清洗步驟中更容易去除在晶圓表面形成的殘留缺陷；其次，由于以不同的轉(zhuǎn)速將預(yù)濕液噴涂到晶圓上，因此，可以在整個晶圓表面上形成均勻、完整的預(yù)濕液膜，從而可以在后續(xù)的清洗步驟中去除在晶圓表面上形成的殘留缺陷，進(jìn)而避免了由于顯影工藝的不足造成的后續(xù)刻蝕或離子注入的缺陷，最終提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和良率。另外，本發(fā)明提供的顯影方法，充分利用現(xiàn)有設(shè)備和材料，不會增加生產(chǎn)線的復(fù)雜度；而且，整個顯影過程簡單且耗費(fèi)時(shí)間較低，因此也不會產(chǎn)生額外的生產(chǎn)負(fù)擔(dān)和人力負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的顯影方法的流程圖；圖2示出了圖1所示的預(yù)濕工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說明本發(fā)明是如何提出顯影方法的。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的顯影方法的流程圖。首先，在步驟101中，將待顯影處理的晶圓固定在晶圓支撐座上。然后，在步驟102中，在該晶圓上實(shí)施預(yù)濕工藝。然后，在步驟103中，在該晶圓上噴涂顯影液，使光刻膠層中被曝光的區(qū)域與顯影液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解；最后，在步驟104中，對噴涂完顯影液顯影反應(yīng)完成的晶圓進(jìn)行清洗、甩干。參見圖2示出了圖1所示的預(yù)濕工藝的流程圖。所述的預(yù)濕工藝為首先，在步驟 201中，旋轉(zhuǎn)晶圓并同時(shí)在其上噴涂預(yù)濕液；然后，在步驟202中，進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)晶圓并將其保持在較高轉(zhuǎn)速下一定時(shí)段，以使預(yù)濕液隨著所述晶圓的旋轉(zhuǎn)而流向所述晶圓的外周，從而在晶圓表面上形成預(yù)濕液膜；最后，在步驟203中，將所述晶圓減速到0。更具體地，步驟201的旋轉(zhuǎn)晶圓并同時(shí)在其上噴涂預(yù)濕液為在第一時(shí)段將靜止的晶圓加速到第一轉(zhuǎn)速并在第二時(shí)段一直保持第一轉(zhuǎn)速，同時(shí)以第一噴涂速率在晶圓表面噴涂預(yù)濕液；然后，在第三時(shí)段內(nèi)將轉(zhuǎn)速為第一轉(zhuǎn)速的晶圓加速到高于第一轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速，并在第四時(shí)段內(nèi)保持晶圓處于第二轉(zhuǎn)速，同時(shí)以第一噴涂速率在晶圓表面噴涂預(yù)濕液。 其中，第一時(shí)段為0. 2 1秒，優(yōu)選地為0. 5秒；第一轉(zhuǎn)速為100 900轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選地為 300轉(zhuǎn)/分；第二時(shí)段為至少0. 5秒，優(yōu)選地為1秒；第一噴涂速率為1 100毫升/秒，優(yōu)選地為16. 7毫升/秒(1000毫升/分)；預(yù)濕液優(yōu)選地為去離子水；第三時(shí)段為0. 2 1 秒，優(yōu)選地為0. 5秒；第二轉(zhuǎn)速為500 1500轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選地為1000轉(zhuǎn)/分；第四時(shí)段為至少1秒，優(yōu)選地為2秒。步驟202的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)晶圓并將其保持在較高轉(zhuǎn)速下一定時(shí)段，以使預(yù)濕液隨著所述晶圓的旋轉(zhuǎn)而流向所述晶圓的外周，從而在晶圓表面上形成預(yù)濕液膜為在第五時(shí)段
6將轉(zhuǎn)速為第二轉(zhuǎn)速的晶圓加速到高于第二轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速，并在第六時(shí)段內(nèi)保持待顯影處理的晶圓處于第三轉(zhuǎn)速。其中，第五時(shí)段為0.5 2秒，優(yōu)選地為1秒；第三轉(zhuǎn)速為1000 3000轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選地為2000轉(zhuǎn)/分；第六時(shí)段為2 10秒，優(yōu)選地為4秒。這樣，多余的預(yù)濕液流向晶圓的外周，并且不至于由于離心力過大而導(dǎo)致預(yù)濕液在晶圓外周破碎而無法形成預(yù)濕液膜。步驟203的將所述晶圓減速到0為在第七時(shí)段將轉(zhuǎn)速為第三轉(zhuǎn)速的晶圓減速到 0。其中，第七時(shí)段為至多1秒，優(yōu)選地為0.5秒。經(jīng)過上述預(yù)濕步驟后，預(yù)濕液能夠在晶圓上均勻、充分地?cái)U(kuò)展，并且在整個晶圓的表面形成厚度大致相同且比較薄的預(yù)濕液膜，達(dá)到較好的預(yù)濕效果，從而保證在后續(xù)清洗步驟中去除雜質(zhì)的有效性。綜上所述，本發(fā)明提供的顯影方法，可使晶圓的光刻膠層表面始終處于濕潤狀態(tài)， 因此，會在后續(xù)清洗步驟中更容易去除在晶圓表面形成的殘留缺陷；其次，由于以不同的轉(zhuǎn)速將預(yù)濕液噴涂到晶圓上，因此，可以在整個晶圓表面上形成均勻、完整的預(yù)濕液膜，從而可以在后續(xù)的清洗步驟中去除在晶圓表面上形成的殘留缺陷，進(jìn)而避免了由于顯影工藝的不足造成的后續(xù)刻蝕或離子注入的缺陷，最終提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和良率。另外，本發(fā)明提供的顯影方法，充分利用現(xiàn)有設(shè)備和材料，不會增加生產(chǎn)線的復(fù)雜度；而且，整個顯影過程簡單且耗費(fèi)時(shí)間較低，因此也不會產(chǎn)生額外的生產(chǎn)負(fù)擔(dān)和人力負(fù)擔(dān)。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種顯影方法，包括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(shí)施預(yù)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(xué)反應(yīng)而溶解；對噴涂完所述顯影液顯影反應(yīng)完成的晶圓進(jìn)行清洗、甩干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影方法，其特征在于，所述預(yù)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(yù)濕液；b)進(jìn)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(shí)段，以使所述預(yù)濕液在所述待顯影處理的晶圓表面形成預(yù)濕液膜；c)將所述待顯影處理的晶圓減速到0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯影方法，其特征在于，所述步驟a)包括在第一時(shí)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(shí)段一直保持所述第一轉(zhuǎn)速，同時(shí)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(yù)濕液；在第三時(shí)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(shí)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(shí)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(yù)濕液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯影方法，其特征在于，所述步驟b)包括在第五時(shí)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(shí)段內(nèi)保持所述待顯影處理的晶圓處于所述第三轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯影方法，其特征在于，所述步驟c)包括 在第七時(shí)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第一時(shí)段為0.2 1秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯影方法，其特征在于，所述第一時(shí)段為0.5秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)速為100 900轉(zhuǎn)/分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯影方法，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第二時(shí)段為至少0.5秒。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯影方法，其特征在于，所述第二時(shí)段為1秒。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第一噴涂速率為1 100毫升/秒。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯影方法，其特征在于，所述第一噴涂速率為16.7毫升/秒。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述預(yù)濕液為去離子水。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第三時(shí)段為0.2 1秒。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯影方法，其特征在于，所述第三時(shí)段為0.5秒。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)速為500 1500轉(zhuǎn)/分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯影方法，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。
19.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第四時(shí)段為至少1秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯影方法，其特征在于，所述第四時(shí)段為2秒。
21.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯影方法，其特征在于，所述第五時(shí)段為0.5 2秒。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯影方法，其特征在于，所述第五時(shí)段為1秒。
23.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯影方法，其特征在于，所述第三轉(zhuǎn)速為1000 3000轉(zhuǎn)/
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯影方法，其特征在于，所述第三轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。
25.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯影方法，其特征在于，所述第六時(shí)段為2 10秒。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯影方法，其特征在于，所述第六時(shí)段為4秒。
27.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯影方法，其特征在于，所述第七時(shí)段為至多1秒。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯影方法，其特征在于，所述第七時(shí)段為0.5秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯影方法，包括將待顯影處理的晶圓固定在晶圓支撐座上；在待顯影處理的晶圓上實(shí)施預(yù)濕工藝；向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)域與顯影液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解；對完成顯影處理的晶圓進(jìn)行清洗、甩干。本發(fā)明提供的顯影方法，可使晶圓的光刻膠層表面始終處于濕潤狀態(tài)，因此，會在后續(xù)清洗步驟中更容易去除在晶圓表面形成的殘留缺陷；其次，由于以不同的轉(zhuǎn)速將預(yù)濕液噴涂到晶圓上，因此，可以在整個晶圓表面上形成均勻、完整的預(yù)濕液膜，從而可以在后續(xù)的清洗步驟中去除在晶圓表面上形成的殘留缺陷，進(jìn)而避免了由于顯影工藝的不足造成的后續(xù)刻蝕或離子注入的缺陷，最終提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和良率。
文檔編號G03F7/30GK102298275SQ20101021805
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者呂煒 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司