旋转显影方法及装置制造方法及图纸

形成于半英寸尺寸的晶圆上的抗蚀剂的最佳的显影方法及装置。是在制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸的晶圆上形成的抗蚀剂的旋转显影方法及其装置，所述旋转显影方法包括：第1步骤，在停止着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到最大；第2步骤，一边使晶圆旋转一边进行显影；第3步骤，使晶圆的旋转停止向晶圆上供给约第1步骤中的显影液量的一半的显影液；第4步骤，一边使晶圆旋转一边以比第2步骤长的显影时间进行显影。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转显影方法及装置
本专利技术涉及将在具有极小面积的晶圆上形成的抗蚀剂显影的旋转显影方法及装置。
技术介绍
近年，关于半导体器件的生产线，采用如下的加工车间(job shop)方式的布局为主流，即，在宽敞的无尘车间内，具有多个将同种功能的处理装置汇总而成的、被称为跨间(bay)的单元，用输送机器人、传送带将该跨间之间连接。此外，做成如下的生产系统:使用12英寸等大口径的晶圆作为在上述的生产线处理的工件，从I张晶圆制造出数千个半导体芯片。但是，在这样的加工车间方式中，在重复多个相似的处理工序的情况下，在跨间内的输送、跨间之间的输送距离大幅度延伸，并且待机时间也增加，因此制造时间增大、招致完成品的增大等，成为成本升高的主要因素，作为要大量处理工件的生产线，有时生产率降低成为问题。因此，取代以往的加工车间方式的生产线，还提出按处理工序的顺序配置半导体处理装置的流水线(flow shop)方式的生产线。另一方面，基于这样的流水线方式的生产线，最适合大量制造单一产品的情况，但在由于改变制造品而不得不改变制造顺序(制程)的情况下，需要按工件的处理流程顺序将生产线上的各半导体处理装置的重新排列。但是，考虑到若每次产品变更就进行这样的重新排列，为了重新配置而花费劳力和时间，实际上并不现实。尤其是，现状是在无尘车间这样的封闭空间内固定配置庞大的半导体处理装置，要每次都重新配置该半导体处理装置是不现实的。此外，此前的半导体制造系统中，作为用于使制造成本为极小的因素，最重视同时生产率(每单位时间的生产量)，因此工件尺寸(硅晶圆尺寸)的大口径化、制造单位数(对于一种产品的订单数)的增大优先，出现应被称为超级大厂(mega fab)的、庞大的制造系统。在这样的庞大的制造系统中，工艺步骤数超过数百，跨间数、装置数也与其成正比地大幅度增大。因此，虽然生产线整体的生产能力提高了，但要构筑这样的超级大厂需要数千亿日元的设备投资，总投资额巨大。此外，随着这样的制造系统的庞大化，装置控制变得复杂，输送系统的输送时间、等待时间也飞跃性增大，因此在生产线内滞留的未完成晶圆数量也与之相应地飞跃性增力口。在此使用的大口径的晶圆的单价非常高，因此若未完成品数量增大，则导致成本上升。由于这些原因等，与当前使用小口径晶圆的比较中规模的生产线相比，可以说现状是包括设备投资在内的总的生产率已经倾向减少。另一方面,还存在要制造工程样品、泛在传感器(ubiquitous sensor)用等、制造单位数为几个?几百个这样的超少量的半导体的需求。若不是这样的庞大制造系统，则不用太牺牲成本效益就能进行该超少量生产，但在这样的庞大的制造系统中，若使生产线进行该超少量生产，则成本效益极度恶化，因此不得不在同时用该生产线生产其他品种。但是，若这样同时投入多个品种进行混流生产，则生产线的生产率随着品种数目的增大而进一步降低，因此结果是在这样的庞大制造系统中，对于超少量生产且多品种生产，无法合适地应对。因此，本 申请人:提出如下的极小工厂(minimalfab)系统(日本特愿2010-195996号):以在0.5英寸尺寸的晶圆上制作I个器件为基本，为此用多个可搬性的单位处理装置进行制造工序，使得将这些单位处理装置重新配置在流水线、加工车间变得容易，由此能够合适地应对超少量生产且多品种生产。另外，关于在器件制造工序的晶圆的显影方式也提出各种方案。(非专利文献I)在先技术文献非专利文献非专利文献I 对因显影方法的不同所引起的厚膜抗蚀剂的清晰度的研究”扇子义久外电子信息通信学会论文志VOL.J86-C N0.1january2003p50
技术实现思路
专利技术要解决的课题使用在非专利文献I记载的显影方法(浸溃显影方法、多步骤水坑(Step Puddle)显影方法、振动显影方法、逆显影方法)中的、图案清晰度优异的多步骤水坑法(以下称为SP法)，对实际上在直径4英寸的晶圆上形成的厚度I μ m的抗蚀剂进行显影。一边使晶圆以IOOrpm旋转一边供给显影液5秒，进行20秒的静止显影，将该操作重复三次。所使用的显影液量合计90ml，显影时间合计60秒。如此，按以往的方法对厚度I μ m的抗蚀剂进行显影所需的时间为60?300秒，在显影时间较短的上述SP法中也需要60秒，显影效率未见得优良。而且，所使用的显影液量为必须将整个晶圆浸溃的程度的显影液量，基于如此等原因，显影液的使用效率也不高。根据非专利文献1，在SP法中采用一边使晶圆以IOOrpm旋转一边供给显影液5秒、进行295秒的静止显影，并将该操作重复三次的显影方法，显影时间较长。而且，在该非专利文献I中，使显影时间为15分钟地进行了上述各显影方法的显影特性的评价。根据该评价，SP法的显影对比度优异，但15分钟的显影时间很难认为其是高效率的显影时间。如此，这些显影方法作为针对上述的半英寸尺寸那样的极小工件上的抗蚀剂的显影方式，在显影效率、清晰度方面尚不充分。本专利技术是鉴于上述实际情况而做出的，其目的在于提供一种作为能够在上述的极小工厂系统等中使用的、针对半英寸尺寸那样的极小工件上的抗蚀剂的显影方式，而显影效率优良、节省资源、分辨率高的最佳显影方式。用于解决课题的手段为了达到上述目的，本专利技术提供一种旋转显影方法，该方法是在晶圆上形成的抗蚀剂的显影方法，所述晶圆具有制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸，所述旋转显影方法包括:第I步骤，向停止着的晶圆上滴下不至于溢出的量的显影液，然后使晶圆旋转并滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大、或者向旋转着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大；第2步骤，一边使晶圆旋转一边进行显影。另外一种旋转显影方法，该方法是在晶圆上形成的抗蚀剂的显影方法，所述晶圆具有制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸，所述旋转显影方法包括:第I步骤，在停止着的晶圆上滴下不至于溢出的量的显影液，然后使晶圆旋转并滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大、或者在旋转着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大；第2步骤，一边使晶圆旋转一边进行显影。而且可以是，所述晶圆尺寸为直径0.5英寸，在所述第I步骤滴下的显影液量为0.4ml左右，在所述第3步骤滴下的显影液量为0.2ml左右，显影液滴下时显影液在所述晶圆上的接触角为135?146度左右。此外，本专利技术提供一种旋转显影装置，其是在晶圆上形成的抗蚀剂的显影装置，所述晶圆具有制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸，所述显影装置具有:旋转部，其使晶圆以预定速度旋转；显影液供给部，其能够在晶圆上滴下规定量的显影液；旋转控制部，其控制所述旋转部的旋转；显影液供给控制部，其向停止着的晶圆上滴下不至于溢出的量的显影液，然后使晶圆旋转并滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大、或者向旋转着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大。此外，旋转显影装置的特征在于，所述显影液供给部具备供给口高度控制机构，所述供给口高度控制机构将晶圆表面与所述显影液供给部的显影液供给口之间的距离保持为能在所述显影液供给口与所述晶圆表面之间形成连续液珠的距离。在此，极小单位数是指制作极小单位的半导体器件，作为实施方式例，是由0.5英寸尺寸的晶圆制作Icm2的I个半导体器件，但根据所制作的器件的大小而不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转显影方法，该方法是在晶圆上形成的抗蚀剂的显影方法，所述晶圆具有制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸，所述旋转显影方法包括：第1步骤，向停止着的晶圆上滴下不至于溢出的量的显影液，然后使晶圆旋转并滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大、或者向旋转着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大；第2步骤，一边使晶圆旋转一边进行显影。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.06 JP 2011-2670261.一种旋转显影方法，该方法是在晶圆上形成的抗蚀剂的显影方法，所述晶圆具有制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸，所述旋转显影方法包括: 第I步骤，向停止着的晶圆上滴下不至于溢出的量的显影液，然后使晶圆旋转并滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大、或者向旋转着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大； 第2步骤，一边使晶圆旋转一边进行显影。2.一种旋转显影方法，该方法是在晶圆上形成的抗蚀剂的显影方法，所述晶圆具有制作极小单位数的半导体器件的晶圆尺寸，所述旋转显影方法包括: 第I步骤，在停止着的晶圆上滴下不至于溢出的量的显影液，然后使晶圆旋转并滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大、或者在旋转着的晶圆上滴下显影液直到显影液的厚度达到大致最大； 第2步骤，一边使晶圆旋转一边进行显影； 第3步骤，在以与第I步骤相同的旋转速度旋转着的晶圆上滴下约第I步骤的显影液量的一半的显影液；...

【专利技术属性】
技术研发人员：耸嘛玩，原史朗，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP