本發(fā)明涉及集成電路，具體涉及一種改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體技術(shù)中，隨著半導(dǎo)體朝高頻、大功率、高集成化方向發(fā)展，對半導(dǎo)體材料以及在制作半導(dǎo)體器件、集成電路過程中所用的各種試劑的純度，提出了越來越高的要求，通常所說的化合物半導(dǎo)體多指晶態(tài)無機化合物半導(dǎo)體，主要是二元化合物如：砷化鎵、磷化銦、硫化鎘、碲化鉍、氧化亞銅等，其次是二元和多元化合物，如鎵鋁砷、銦鎵砷磷、磷砷化鎵、硒銦化銅及某些稀土化合物(如sen、yn、la2s3等)?；衔锇雽?dǎo)體可用于制備光電子器件、超高速微電子器件和微波器件等方面。

2、現(xiàn)有常規(guī)化合物工藝中，在進行顯影工藝時，由于化合物晶圓材質(zhì)(碳化硅、氮化鎵等為基底的晶圓)及尺寸影響，工藝中pre?wet(甩干)及rinse(噴液)要求較高轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致腔體內(nèi)電荷在晶圓(sic?wafer?am層次樣品)表面不均勻聚集，機臺內(nèi)的晶圓會出現(xiàn)嚴重荷電效應(yīng)。隨著后續(xù)電子束在樣品表面的持續(xù)掃描，使得二次電子的產(chǎn)生、運輸和出射的過程被動態(tài)的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)抖動、漂移和局部發(fā)黑等現(xiàn)象，嚴重影響圖像質(zhì)量及產(chǎn)品良率，導(dǎo)致cd機臺無法準確量測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，該方法在原有傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，由動態(tài)puddle模式改變?yōu)槎啻巫兯賴姙@影液，同時rinse和甩干轉(zhuǎn)速由單一拆分至變速，最大程度減少電荷產(chǎn)生量，從而徹底解決了化合物基底晶圓荷電效應(yīng)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，該方法是對光刻工藝中經(jīng)涂膠、曝光、刻蝕處理后的化合物半導(dǎo)體晶圓進行顯影處理，以改善其荷電效應(yīng)缺陷；該方法具體包括如下步驟：

4、(1)顯影液噴灑：將晶圓置于顯影單元承片臺上，使用h型噴嘴從晶圓一側(cè)邊緣向另一側(cè)邊緣擺動并噴灑顯影液；其中：晶圓轉(zhuǎn)速在100-1000rpm之間不停變化；

5、(2)去離子水噴灑：使用柱狀噴嘴從晶圓一側(cè)邊緣向另一側(cè)邊緣擺動并噴灑去離子水進行顯影反應(yīng)物置換；其中：晶圓轉(zhuǎn)速設(shè)置為：先高速再低速再高速，通過晶圓的變速旋轉(zhuǎn)，可以使去離子水更充分的置換出顯影反應(yīng)物，達到更充分的清洗效果；

6、(3)甩干：晶圓采用先高速再低速轉(zhuǎn)動的方式進行甩干；

7、上述步驟(1)中，晶圓按照低速旋轉(zhuǎn)-高速旋轉(zhuǎn)的順序循環(huán)進行，低速旋轉(zhuǎn)時晶圓轉(zhuǎn)速為100-500rpm，高速旋轉(zhuǎn)時晶圓轉(zhuǎn)速大于500rpm且小于等于1000rpm；轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生電荷數(shù)量越多，所以要根據(jù)實際應(yīng)用情況在調(diào)節(jié)區(qū)間內(nèi)尋找最優(yōu)的平衡參數(shù)。

8、上述步驟(1)中，顯影液流量為400-1000ml/min，噴灑總時間20-80s。

9、上述步驟(2)中，晶圓高速水洗轉(zhuǎn)速為800-1500rpm，單次高速水洗時間10-60s；晶圓低速水洗轉(zhuǎn)速為100-500rpm，低速水洗時間10-60s。

10、上述步驟(2)中，去離子水流量為500-1500ml/min。

11、上述步驟(3)中，晶圓低速轉(zhuǎn)動速度為300-1000r/min，高速轉(zhuǎn)動速度為大于1000r/min且小于等于2000r/min，晶圓低速和高速轉(zhuǎn)動時間均為10-30s。

12、本發(fā)明方法所針對的晶圓的材質(zhì)為化合物半導(dǎo)體。

13、本發(fā)明設(shè)計原理及有益效果如下：

14、1、本發(fā)明改進后的顯影方法可以避免化合物晶圓產(chǎn)生荷電效應(yīng)，進而避免對產(chǎn)品導(dǎo)電性能造成不良影響；

15、2、本發(fā)明僅通過調(diào)整顯影工藝配方參數(shù)即可完成工藝性能優(yōu)化，無需增加其他工藝步驟，無需增加硬件產(chǎn)出，已在晶圓代工廠廣泛實施量產(chǎn)；

16、3、本發(fā)明顯示過程中，顯影時間由傳統(tǒng)puddle模式改完高速噴液模式，大幅減少顯影時間，極大提高機臺產(chǎn)能；

技術(shù)特征：

1.一種改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：該方法是對光刻工藝中經(jīng)涂膠、曝光、刻蝕處理后的化合物半導(dǎo)體晶圓進行顯影處理，以改善其荷電效應(yīng)缺陷；該方法具體包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：步驟(1)中，晶圓按照低速旋轉(zhuǎn)-高速旋轉(zhuǎn)的順序循環(huán)進行，低速旋轉(zhuǎn)時晶圓轉(zhuǎn)速為100-500rpm，高速旋轉(zhuǎn)時晶圓轉(zhuǎn)速大于500rpm且小于等于1000rpm；轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生電荷數(shù)量越多，所以要根據(jù)實際應(yīng)用情況在調(diào)節(jié)區(qū)間內(nèi)尋找最優(yōu)的平衡參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：步驟(1)中，顯影液流量為400-1000ml/min，噴灑總時間20-80s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：步驟(2)中，晶圓高速水洗轉(zhuǎn)速為800-1500rpm，單次高速水洗時間10-60s；晶圓低速水洗轉(zhuǎn)速為100-500rpm，低速水洗時間10-60s。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：步驟(2)中，去離子水流量為500-1500ml/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：步驟(3)中，晶圓低速轉(zhuǎn)動速度為300-1000r/min，高速轉(zhuǎn)動速度為大于1000r/min且小于等于2000r/min，晶圓低速和高速轉(zhuǎn)動時間均為10-30s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，其特征在于：所述晶圓為化合物半導(dǎo)體材質(zhì)的晶圓。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種改善化合物基底光刻工藝荷電效應(yīng)缺陷的方法，屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：(1)顯影液噴灑：將晶圓置于顯影單元承片臺上，使用H型噴嘴從晶圓一側(cè)邊緣向另一側(cè)邊緣擺動并噴灑顯影液；其中：晶圓轉(zhuǎn)速在100?1000rpm之間不停變化；(2)去離子水噴灑：使用柱狀噴嘴從晶圓一側(cè)邊緣向另一側(cè)邊緣擺動并噴灑去離子水進行顯影反應(yīng)物置換；其中：晶圓轉(zhuǎn)速設(shè)置為：先高速再低速再高速，通過晶圓的變速旋轉(zhuǎn)，可以使去離子水更充分的置換出顯影反應(yīng)物，達到更充分的清洗效果；(3)甩干：晶圓采用先高速再低速轉(zhuǎn)動的方式進行甩干。該方法能夠最大程度減少電荷產(chǎn)生量，從而徹底解決了化合物基底晶圓荷電效應(yīng)。

技術(shù)研發(fā)人員：李慶斌,樸勇男
受保護的技術(shù)使用者：沈陽芯源微電子設(shè)備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19