一种改善显影制造技术

本发明专利技术涉及一种改善显影

【技术实现步骤摘要】
一种改善显影CD均匀性的方法


[0001]本专利技术涉及一种改善显影
CD
均匀性的方法，属于半导体制造

。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，光刻机的分辨率不断提高，产品的特征尺寸随之不断减小，在半导体器件的
250nm
以上的技术节点上，对关键尺寸
(CD)
的控制要求也越来越高
。
[0003]如图1所示，应用于半导体制造领域的单片旋涂式的显影工艺，在动态显影工艺
(
反复的“旋转
、
静止”状态切换
)
中，由于旋转抖动的离心力，导致未完全溶于显影液的反应物在边缘堆积，降低边缘位置的显影效率；同时，在半导体的加工过程中，芯片的应力逐渐变大，后道工艺加工时张应力使芯片发生形变，边缘位置翘起，显影过程中边缘的显影液分布较少，显影效率低
。
以上两种情况叠加影响，导致边缘
CD
小，显影后
CD
均匀性变差
。
[0004]为解决上述技术问题，现有技术
CN102621828A
公开了一种显影方法和显影装置，使用多个喷嘴，分步骤进行显影，以此提高
CD
均匀性
。
但该方法需要对显影装置进行特殊的改动，技术实施和实现比较复杂
。
现有技术
CN107179655A
还公开了一种显影方法
、
衬底处理方法和衬底处理装置，但该方法存在复杂，控制困难，生产不稳定的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有单片显影工艺中，边缘
CD
小，显影后
CD
均匀性差的技术问题，提供一种改善显影
CD
均匀性的方法
。
[0006]本专利技术实现上述目的采取的技术方案如下
。
[0007]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法，采用单片显影工艺，并在显影液与正光刻胶反应过程中，降低芯片边缘区域的温度
。
[0008]进一步的，通过风冷降低芯片边缘区域的温度
。
[0009]更进一步的，在显影液与正光刻胶反应过程中，显影单元的溶剂排风阀处于开启的状态，对芯片边缘区域降温
。
[0010]又更进一步的，设定显影单元恒定控温
X℃
，在涂覆显影液后，开启显影单元的溶剂排风阀，对芯片边缘区域进行降温，降至
(X
‑
(3
～
5))℃
后，再关闭显影单元的溶剂排风阀
。
[0011]再又更进一步的，所述
X
为
20
～
25
，最更进一步的，所述
X
为
23。
[0012]再又更进一步的，所述显影单元的溶剂排风阀的开启时间为
30
～
50s。
[0013]再又更进一步的，所述涂覆为喷涂或旋涂
。
[0014]进一步的，所述芯片边缘区域为芯片外轮廓至向内
20
～
30
厘米的区域，更进一步的，所述芯片边缘区域为芯片外轮廓至向内
25
厘米的区域
。
[0015]如图2所示，本专利技术的原理为：由于芯片边缘位置为排风的通风路径，相比芯片中心位置，单位时间内流过的风量大，温度比芯片中心更低，形成了芯片的“中心
‑
边缘”温度差
。
温度变化时，显影液对正光刻胶的溶解度变化是负向的，常规条件下，温度降低时，显影
液对正光刻胶的溶解度升高
。
进而形成了中心溶解度低于边缘溶解度的差异，提高边缘反应效率，来提升
CD
均匀性
。
[0016]基于现有显影设备显影单元的配置，显影单元的溶剂排风阀是可以进行开启和关闭控制的，而在现有使用过程中，显影液与正光刻胶反应过程中排风阀是处于关闭的状态
。
本专利技术利于了显影单元的溶剂排风阀可自动控制的条件，结合显影液温度对正光刻胶溶解度的影响，在显影反应过程中引入排风降温的方法，调整芯片中心和边缘的温度差，改善溶解度，提高边缘反应效率，来提升
CD
均匀性
。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法解决了现有动态显影过程中，边缘区域反应物堆积带来的显影
CD
均匀性不良问题
。
[0019]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法解决了现有芯片生产过程中张应力导致芯片边缘区域显影液分布少，显影能力降低，带来的
CD
均匀性不良问题
。
[0020]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法可以根据中心和边缘区域的
CD
差异适当调整排风阀的开启时间，进而来调整
CD
均匀性
。
[0021]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法没有引入新的复杂的系统装置，调整简单，过程受控
。
[0022]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法提高了芯片边缘区域的显影效率，实现了芯片显影
CD
均匀性的提高
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术现有技术和实施方式中的技术方案，下面将对现有技术和实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图
。
[0024]图1为现有半导体制造领域的单片旋涂式的动态显影工艺
(
反复的“旋转
、
静止”状态切换
)
的示意图；
[0025]图2为本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法中，通过风冷降低芯片边缘的温度的原理示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例1和对比例1中芯片中心至边缘
CD
值的位置分布图
。
具体实施方式
[0027]为了进一步理解本专利技术，下面对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制
。
[0028]本专利技术的改善显影
CD
均匀性的方法，采用单片显影工艺，在显影液与正光刻胶反应过程中，降低芯片边缘区域的温度，形成了芯片的“中心
‑
边缘”温度差，特别适用于单片旋涂式的动态显影工艺
。
温度变化时，显影液对正光刻胶的溶解度变化是负向的，常规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
改善显影
CD
均匀性的方法，采用单片显影工艺，其特征在于，在显影液与正光刻胶反应过程中，降低芯片边缘区域的温度
。2.
根据权利要求1所述的改善显影
CD
均匀性的方法，其特征在于，通过风冷降低芯片边缘区域的温度
。3.
根据权利要求2所述的改善显影
CD
均匀性的方法，其特征在于，在显影液与正光刻胶反应过程中，显影单元的溶剂排风阀处于开启的状态，对芯片边缘区域降温
。4.
根据权利要求3所述的改善显影
CD
均匀性的方法，其特征在于，设定显影单元恒定控温
X℃
，在涂覆显影液后，开启显影单元的溶剂排风阀，对芯片边缘区域进行降温，降至
(X
‑
(3
～
5))℃
后，再关闭显影单元的溶剂排风阀
。5.
根据权利要求4所述的改善显影
CD
均匀性的方法，其特征在于，所述
X
...

【专利技术属性】
技术研发人员：白金，
申请(专利权)人：长春长光正圆微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：