光刻工艺的显影方法技术

一种光刻工艺的显影方法，包括：提供半导体晶片，在所述半导体晶片上具有光敏材料层；向所述光敏材料层喷洒显影液，使显影液布满整个光敏材料层表面；保持所述半导体晶片静止Ｔ时间或间歇性旋转所述半导体晶片，显影液与光敏材料层中的可溶解区域反应，使所述可溶解区域的光敏材料溶解；向所述光敏材料层喷洒去离子水，并旋转所述半导体晶片，使溶解有光敏材料的显影液和多余的显影液被甩出半导体晶片边缘之外；其中，在开始向所述光敏材料层喷洒去离子水时以及之后的６０ｓ内，所述半导体晶片的旋转速率小于或等于１００ｒｐｍ。本发明专利技术能够减少或消除半导体晶片表面的光刻胶残留的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种。
技术介绍
在半导体集成电路制造工艺中，光刻工艺有着举足轻重的地位。在 进行离子注入或刻蚀之前，需要通过光刻工艺形成光刻胶图案，以预先 定义出待刻蚀或离子注入的区域。因而，光刻工艺水平的高低、质量的 好坏会直接影响刻蚀或离子注入的结果，并最终会影响形成的半导体器 件的电性。光刻工艺的主要步骤如下首先，在半导体晶片(Wafer)上通过旋涂 的方法形成光刻胶层。接着，执行软烘烤(soft bake)工艺，去除所述光刻胶层中的溶剂， 并增加所述光刻胶层在半导体晶片表面的粘附性。完成软烘考后，将所述半导体晶片传送至曝光设备，通过一系列的 对准动作后，对所述半导体晶片表面的光刻胶层进行曝光。通过曝光， 将掩膜板上预定好的图案转移到所述光刻胶层上，所述光刻胶层上被曝 光区域的光刻胶发生光化学反应，对于正型光刻胶而言，光刻胶经曝光 后变得可溶于显影液。然后，对所述半导体衬底上的光刻胶层进行曝光后烘烤(Post Develop Bake, PEB)。通过曝光后烘烤，消除曝光时的驻波效应，改善形成的 光刻胶图案的侧壁轮廓；完成曝光后烘烤后，对所述半导体晶片上的光刻胶层执行显影工艺。 将所述半导体晶片送入显影槽，向所述光刻胶表面喷出显影液，所述光 刻胶层中被曝光的区域与显影液发生化学反应而溶解，通过去离子水将 溶解的光刻胶去除。显影后执行硬烤(Hard Bake)工艺，即形成光刻胶 图案。显影工艺是形成光刻胶图案的重要步骤，公开号为CN 144740A的中 国专利申请文件公开了 一种显影工艺。图1为所述的中国专利申请文件/> 开的 一种显影工艺的流程图如图1所示，步骤2310中，旋转半导体晶片；步骤2320,向所述半导 体晶片上分配显影剂流体；步骤2330,显影剂流体在所述半导体晶片表 面驻留一定时间；步骤S2340,高速旋转所述半导体晶片，使显影剂流体 流向所述半导体晶片外缘，并流出所述半导体晶片；步骤2350,用去离 子水(DI water)漂洗；步骤2360,旋转所述半导体晶片，将其甩干。然而，所述的显影的工艺常常会在半导体晶片的表面形成光刻胶残 留缺陷，该缺陷会进一步引起刻蚀或离子注入缺陷，造成形成的半导体 器件的稳定性下降，影响电学性能。
技术实现思路
本专利技术4是供一种，本专利技术能够减少或消除半导 体晶片表面的光刻胶残留的缺陷。本专利技术提供的一种，包括提供半导体晶片，在所述半导体晶片上具有光敏材料层；向所述光敏材料层喷洒显影液，使显影液布满整个光敏材料层表面；保持所述半导体晶片静止T时间，显影液与光敏材料层中的可溶解 区域反应，使所述可溶解区域的光敏材料溶解；向所述光敏材料层喷洒去离子水，并旋转所述半导体晶片，使溶解 有光敏材料的显影液和多余的显影液被甩出半导体晶片边缘之外；其中，在开始向所述光敏材料层喷洒去离子水时以及之后的60s内， 所述半导体晶片的旋转速率小于或等于100rpm。可选的，在开始向所述光^t材料层喷洒去离子水时以及之后的60s 内，所述半导体晶片的旋转速率小于或等于30rpm。可选的，在开始向所述光敏材料层喷洒去离子水时以及之后的60s 内，所述半导体晶片的4t转速率为15rpm。可选的，在向所述光敏材料层喷洒去离子水之前，以小于100rpm 的第一速率旋转所述半导体晶片，甩掉部分或全部溶解有光敏材料的显 影液和多余的显影液。可选的，在向所述光敏材料层表面喷洒去离子水之前， 以第二速率旋转所述半导体晶片，溶解有光敏材料的显影液和多余 的显影液；再次向所述光敏材料层面喷洒显影液，使显影液布满整个光敏材料 层表面；并在显影液与光敏材料层反应后，以第三速率旋转所述半导体晶片；其中，所述第二速率和第三速率小于或等于100rpm。 可选的，所述第二速率和第三速率小于或等于30rpm。 可选的，在向所述光敏材料层表面喷洒去离子水之前，多次向所述光敏材料层补充显影液，并在每次补充后，通过旋转所 述半导体晶片将已经与光敏材料反应而溶解有光敏材料的显影液和多 余的显影液甩出，其中，半导体晶片旋转的速率小于或等于100rpm。可选的，向所述光敏材料层喷洒去离子水时，所述半导体晶片旋转 的步骤如下以第四速率旋转所述半导体晶片；以小于第四速率的第五速率旋转所述半导体晶片； 以大与第四速率的第六速率旋转所述半导体晶片； 以大于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体晶片。 可选的，该方法进一步包括 停止喷洒去离子水，并继续旋转所述半导体晶片； 停止旋转所述半导体晶片。可选的，在向所述光敏材料层表面喷洒显影液之前，先向所述光敏 材料层表面喷洒RRC。可选的，喷洒RRC时，旋转所述半导体晶片。 本专利技术还提供一种，包括 提供半导体晶片，在所述半导体晶片上具有光^:材料层；向所述光敏材料层喷洒显影液，使显影液布满整个光敏材料层表面；间歇性的旋转所述半导体晶片，显影液与光敏材料层中的可溶解区 域反应，使所述可溶解区域的光敏材料溶解；向所述光敏材料层喷洒去离子水，并旋转所述半导体晶片，使溶解 有光每文材料的显影液和多余的显影液4皮甩出半导体晶片边缘之外；其中，间歇性的旋转所述半导体晶片步骤中的旋转速率小于或等于 画rpm;在开始向所述光敏材料层喷洒去离子水时以及之后的60s内，所述 半导体晶片的旋转速率小于或等于100rpm。可选的，间歇性的旋转所述半导体晶片步骤中的旋转速率小于或等 于30rpm;在开始向所述光^t材料层喷洒去离子水时以及之后的60s内，所述 半导体晶片的旋转速率小于或等于30rpm。可选的，间歇性的旋转所述半导体晶片步骤中的旋转速率等于 15rpm;在开始向所述光每丈材料层喷洒去离子水时以及之后的60s内，所述 半导体晶片的S走转速率等于15rpm。可选的，在向所述光敏材料层喷洒去离子水之前，以小于或等于 100rpm的第一速率旋转所述半导体晶片，甩掉部分或全部溶解有光每文 材料的显影液和多余的显影液。可选的，向所述光敏材料层喷洒去离子水时，所述半导体晶片旋转 的步骤如下以第四速率旋转所述半导体晶片；以小于第四速率的第五速率旋转所述半导体晶片；以大与第四速率的第六速率旋转所述半导体晶片；以大于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体晶片。可选的，该方法进一步包括停止喷洒去离子水，并继续旋转所述半导体晶片；停止旋转所述半导体晶片。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点在显影液与光敏材料反应的过程中以及在开始喷洒去离子水时以 及之后的60s的时间内，保持半导体晶片的旋转速率小于或等于 100rpm,旋转速率较小，可避免半导体晶片的光刻胶表面被甩干，半导 体晶片的光刻胶层表面始终湿润状态，可使得去离子水更容易去除光刻 胶表面的显影液以及光刻胶残留物，减小或消除在半导体晶片表面形成 光刻胶残留的缺陷。从而可减小后续刻蚀或离子注入的缺陷，提高产品 的稳定性和良率。 附图说明图1为现有4支术中的一种显影工艺的流程图2为本专利技术的光刻工艺的显影工艺的第 一 实施例的流程图3为本专利技术的光刻工艺的显影工艺的第二实施例的流程图4为本专利技术的显影工艺的第二实施例中半导体晶片转速与时间的关系示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图2为本专利技术的光刻工艺的显影工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻工艺的显影方法，其特征在于，包括：　提供半导体晶片，在所述半导体晶片上具有光敏材料层；　向所述光敏材料层喷洒显影液，使显影液布满整个光敏材料层表面；　保持所述半导体晶片静止Ｔ时间，显影液与光敏材料层中的可溶解区域反应，使所述可溶解区域的光敏材料溶解；　向所述光敏材料层喷洒去离子水，并旋转所述半导体晶片，使溶解有光敏材料的显影液和多余的显影液被甩出半导体晶片边缘之外；　其中，在开始向所述光敏材料层喷洒去离子水时以及之后的６０ｓ内，所述半导体晶片的旋转速率小于或等于１００ｒｐｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光宇，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]