光刻工艺的显影方法技术

本发明专利技术公开了一种光刻工艺的显影方法，包括：以第一速率旋转半导体晶片，同时向所述半导体晶片的圆心喷射显影液，使显影液浸润所述半导体晶片表面；以第二速率旋转浸润后的半导体晶片，同时向半导体晶片表面喷射显影液；以第三速率旋转喷射显影液后的半导体晶片，使显影液与半导体晶片表面的光刻胶层进行显影反应；采用去离子水清洗半导体晶片表面；其中，所述第一速率大于所述第二速率。通过应用所述方法，可以降低半导体晶片的光刻胶层的表面张力，增强表面的亲水性和界面亲和力，避免经显影后的半导体晶片上的不同区域形成的光刻图形尺寸不一致的缺陷，从而能够提高半导体晶片内的光刻图形尺寸均匀性，进而提高半导体器件电性的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种。
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图形，以预先定义出待刻蚀或离子注入的区域。光刻图形尺寸对半导体器件的性能有极其重要的影响，尤其整个半导体晶片内的光刻图形尺寸均勻性是工艺控制过程中的一个关键参数，如果均勻性控制不好，就会直接影响刻蚀或离子注入的结果，并最终会影响半导体器件的电性。光刻工艺主要包括三个过程涂胶，曝光，显影。其中显影过程是影响光刻图形尺寸均勻性的主要光刻过程。如图1所示，为现有技术中通常应用的一种显影工艺的流程图， 包括步骤101，对经过曝光的半导体晶片进行去离子水浸润；步骤102，喷射显影液覆盖整个半导体晶片表面；步骤103，进行显影反应；步骤104，旋转半导体晶片甩掉显影液；步骤 105，采用去离子水清洗半导体晶片并甩干。上述步骤102中，喷射显影液覆盖整个半导体晶片表面，可以通过两种方式实现(1)，显影液喷嘴移动到半导体晶片的圆心后，在半导体晶片静止或低速转动时(每分钟100转以下)，喷出显影液。O)，显影液喷嘴从半导体晶片的边缘移动到圆心的过程中，喷出显影液，同时半导体晶片先以每分钟500-1000转的转速转动，并持续线性降低转速，当显影液喷嘴移动到半导体晶片的圆心时，半导体晶片停止转动，或控制转速在每分钟100转以下，然后持续喷射显影液2-3秒。然而问题在于，经由上述现有技术中的显影工艺处理过的半导体晶片，往往存在半导体晶片上不同区域的光刻图形尺寸不一致的缺陷，该缺陷会进一步影响刻蚀或离子注入的结果，并最终影响半导体器件电性的均勻性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种，以解决经显影处理后的半导体晶片上的不同区域的光刻图形尺寸不一致的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案一种，包括以第一速率旋转半导体晶片，同时向所述半导体晶片的圆心喷射显影液，使显影液浸润所述半导体晶片表面；以第二速率旋转浸润后的半导体晶片，同时向半导体晶片表面喷射显影液；以第三速率旋转喷射显影液后的半导体晶片，使显影液与半导体晶片表面的光刻胶层进行显影反应；采用去离子水清洗半导体晶片表面；其中，所述第一速率大于所述第二速率。优选的，所述第一速率为1000-2000转/分钟；所述以第一速率旋转半导体晶片的时间为5-7秒。优选的，所述第二速率为0-100转/分钟；所述以第二速率旋转浸润后的半导体晶片的时间为2-3秒。优选的，所述第三速率为0-30转/分钟；所述以第三速率旋转喷射显影液后的半导体晶片的时间为15-45秒。优选的，利用所述浸润将半导体晶片的表面由油性转变为碱性，以降低表面张力、 增强界面亲和力。优选的，在以第一速率旋转半导体晶片之前，还包括对经过曝光的半导体晶片进行去离子水浸润。优选的，在所述采用去离子水清洗半导体晶片表面之前，还包括以第四速率旋转显影反应后的半导体晶片，同时向半导体晶片表面补充喷射显影液。优选的，所述第四速率为20-100转/分钟；所述以第四速率旋转显影反应后的半导体晶片的时间为1-2秒。优选的，以第二速率旋转浸润后的半导体晶片时，所述向半导体晶片表面喷射显影液通过以下方式实现以第二速率旋转所述浸润后的半导体晶片的同时，显影液喷嘴位于半导体晶片的圆心位置，并向所述圆心位置喷射显影液。应用本专利技术实施例所提供的技术方案，在进行显影反应处理之前，首先使用显影液对半导体晶片的光刻胶层的表面进行显影液浸润，利用所述浸润降低光刻胶层表面张力，可以增强表面的亲水性和界面亲和力，能够使浸润操作后喷射的显影液均勻快速且全面的覆盖到半导体晶片光刻胶层的表面，使得半导体晶片表面各个区域获得基本一致的显影反应时间，避免经显影后的半导体晶片上的不同区域形成的光刻图形尺寸不一致的缺陷，从而能够提高半导体晶片内的光刻图形尺寸均勻性，进而提高半导体器件电性的均勻性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，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他的附图。图1为现有技术中的一种光刻胶显影反应方法的流程图；图2为本专利技术实施例一提供的光刻胶显影反应方法的一种流程图；图3为本专利技术实施例三提供的光刻胶显影反应方法的一种流程图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。通过对现有技术的研究，专利技术人发现半导体晶片上的光刻胶层的表面接近于油性，而显影液一般为碱性，因此，由于表面张力和界面亲和力的原因，半导体晶片的部分区域在显影液喷射完毕后，不会立即有显影液覆盖，而是随后由该区域周围的显影液慢慢扩展过来，且周围显影液扩展后也不一定能够完全覆盖该区域，造成了该区域与其它区域相比，进行显影反应的时间较短，且该区域得到的显影液的量可能不足以使该区域的光刻胶层充分反应，同时其它区域也可能因为显影液过量而导致光刻胶层过度反应，这样会导致经显影处理后的半导体晶片上的不同区域的光刻图形尺寸不一致，进而会影响刻蚀或离子注入的结果，并最终影响半导体器件的电性均勻性。为此本专利技术实施例提供了一种，以解决经显影处理后的半导体晶片上的不同区域的光刻图形尺寸不一致的缺陷。实施例一图2为本专利技术实施例一提供的光刻工艺显影方法的一种流程图。该方法具体可以包括以下步骤提供半导体晶片，所述半导体晶片表面具有经过曝光的光刻胶层。如图2所示，步骤S201 以第一速率旋转半导体晶片，同时向所述半导体晶片的圆心喷射显影液，使显影液浸润所述半导体晶片表面。具体的，在进行显影液浸润操作时，显影液的喷嘴位于半导体晶片的圆心位置，在半导体晶片以第一速率旋转的同时，显影液喷嘴持续向半导体晶片的圆心位置喷射显影液，使显影液浸润半导体晶片光刻胶层的表面。利用显影液浸润半导体晶片光刻胶层的表面，可以改善亲油性光刻胶表面的亲水性质，这样一来，可以降低表面张力，增强表面的亲水性和界面亲和力，从而使浸润操作后喷射的显影液能够均勻快速且全面的覆盖到半导体晶片光刻胶层的表面上。优选的，显影液浸润步骤中喷射显影液时的转速需要控制在一定范围内，例如，对于8英寸半导体晶片，其典型的转速应可控制在每分钟1000-2000转，转速太低，光刻胶层会被显影，转速过高，会造成不必要的显影液回溅缺陷。进行浸润操作时，喷射显影液的时间需要控制在一定范围内，对于8英寸半导体晶片，其典型时间可以为5秒左右，喷射时间过长，会浪费显影液，喷射时间过短，无法达到浸润效果。因此，所述第一速率可以为 1000-2000转/分钟；较佳的，所述第一速率可以为1000-1200转/分钟，所述以第一速率旋转半导体晶片的持续时间可以为5-7秒。步骤S202，以第二速率旋转浸润后的半导体晶片，同时向半导体晶片表面喷射显影液。具体的，经过显影液浸润的半导体晶片光刻胶层的表面，其表面张本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玮，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：