CN101393401A - 光刻工艺的显影方法 - Google Patents
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Abstract
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。本发明能够减少或消除半导体晶片表面的光刻胶残留的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种光刻工艺的显影方法。
背景技术
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 DevelopBake，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公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。
发明内容
本发明提供一种光刻工艺的显影方法，本发明能够减少或消除半导体晶片表面的光刻胶残留的缺陷。
本发明提供的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，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，所述半导体晶片的旋转速率为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。
本发明还提供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；
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，
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100rpm；
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敏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，本发明具有以下优点：
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为现有技术中的一种显影工艺的流程图；
图2为本发明的光刻工艺的显影工艺的第一实施例的流程图；
图3为本发明的光刻工艺的显影工艺的第二实施例的流程图；
图4为本发明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。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图2为本发明的光刻工艺的显影工艺的第一实施例的流程图。
如图2所示，步骤S100，提供半导体衬底，在所述半导体衬底上具有光敏材料层。
所述光敏材料层为光刻胶，在半导体晶片上形成光刻胶层的具体步骤如下：
将半导体晶片送入光刻胶旋涂设备，在一定的温度下(例如110℃)向所述半导体晶片表面涂覆六甲基二硅氨烷(Hexa methy ldisilazane，HMDS)，所述HMDS用于改变所述半导体晶片表面的亲水或疏水状态，以增加后续旋涂的光刻胶和所述半导体晶片表面的粘附性。
使所述半导体晶片在冷板上冷却至室温，并将所述半导体晶片传送至旋涂设备中的旋涂装置，通过真空设备吸附所述半导体晶片的背面。
将表面活性剂(Resist Reduction Consumption，RRC)喷嘴移动至所述半导体晶片的中央上方位置，向所述半导体晶片表面喷出RRC，并使所述半导体晶片以较慢的速率旋转，以使所述表面活性剂RRC能够沿半导体晶片表面向外流动。
停止喷出RRC，将光刻胶喷嘴移至所述半导体晶片的中央上方位置，并喷出光刻胶；旋转所述半导体晶片，使所述光刻胶沿着表面活性剂RRC的表面向外铺开，并布满所述半导体晶片的表面；通过调整所述半导体晶片的旋转速率，可在所述半导体晶片表面形成一定厚度且厚度均匀性较好的光刻胶层。
将所述形成有光刻胶层的半导体晶片传送至旋涂设备的烘烤装置，进行软烘烤(soft bake)，通过软烘烤蒸发去除所述光刻胶层中的溶剂，并增加所述光刻胶层在所述半导体晶片表面的粘附性，所述软烘烤的温度一般为90至110℃。
完成软考后，将所述半导体晶片和掩模板传送至曝光设备，且将所述掩模板置于曝光光源和所述半导体晶片之间的光学系统中；在所述掩模板上具有透光区和不透光区形成的图案；透过所述掩模板，对所述半导体晶片表面的光刻胶层进行选择性曝光，将所述掩膜板上的图案转移到所述光刻胶层中；对于正型光刻胶而言，被曝光区域发生化学变化，成为可溶解区域；对于负型光刻胶而言，被曝光区域发生铰链(cross link)反应，变成不可溶解区域，不可溶解区域以外的区域为可溶解区域。
执行完曝光工艺后，将所述半导体晶片送入热板(hot plate)进行曝光后烘烤(Post Develop Bake，PEB)。通过曝光后烘烤，可消除或减弱在曝光时的驻波效应；此外，对于化学方法光刻胶而言，需要通过曝光后烘烤进一步的将光化学反应进行完全。
曝光后烘烤后，将所述半导体晶片冷却至室温，所述冷却可通过水冷却或气体冷却，所述冷却可在冷板上进行。
步骤S110，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。
冷却所述半导体晶片至室温后，向所述半导体晶片的光刻胶层(即光敏材料层)喷洒显影液，并使所述显影液布满整个光刻胶层的表面，以使所述显影液能够完全浸没所述光刻胶层；
在其中的一个实施例中，向所述光刻胶层喷洒显影液的步骤如下：保持所述半导体晶片静止，提供具有多个喷头的喷洒装置，该喷洒装置的多个喷头呈“一”字排列，多个喷头连在一起的长度大于半导体晶片的直径；用该喷洒装置连续扫过整个光刻胶层表面并喷出显影液，从而在所述半导体晶片表面均匀的覆盖显影液；
在另外的实施例中，向所述光刻胶层喷洒显影液的步骤如下：提供具有一个或数个喷嘴的显影液喷头，将所述喷头移动至所述半导体晶片中央区域或接近中央区域的上方位置，并喷出显影液；旋转所述半导体晶片，使显影液在离心力的作用下沿所述光刻胶层表面向外流动，并布满整个光刻胶层表面。
在另外的实施例中，在向所述半导体晶片表面喷洒显影液之前，可以先向所述光刻胶层表面喷洒表面活性剂RRC，对所述光刻胶层进行预湿润(Pre-Wet)，改变所述光刻胶表面的亲水疏水状态，以使后续喷洒的显影液能够充分与光刻胶表面接触，在喷洒RRC时，旋转所述半导体晶片。
步骤S120，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。
在光刻胶层(即光敏材料层)上喷洒显影液后，保持所述半导体晶片静止一段时间T，以使显影液能够与光刻胶层中的可溶解区域发生反应，使所述可溶解区域的光刻胶溶解于显影液中，在光刻胶层中形成图案。
根据光刻胶的种类、显影液的浓度和种类调整时间T，以使所述可溶解光刻胶能够充分溶解，但又不会造成过度显影，影响形成的图案的轮廓。
所述时间T可以是20至150s。
步骤S130，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。
在经过T时间后，显影液与光刻胶层(光敏材料层)中的可溶解区域发生反应，使所述可溶解区域的光刻胶溶解于显影液中。接着，向所述光刻胶层喷洒去离子水进行冲洗，同时旋转所述半导体晶片，通过离心力的作用，使显影液被甩出所述半导体晶片之外。
在其中的一个实施例中，向所述光刻胶层喷洒去离子水时，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，所述第四速率可以是70rpm；
以小于第四速率的第五速率旋转所述半导体晶片，所述第五速率为30rpm；
以大与第四速率的第六速率旋转所述半导体晶片，所述第六速率可以为1000rpm；
以大于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体晶片，所述第七速率为2000rpm；
在半导体晶片旋转过程中，通过离心力的作用可将半导体晶片上的溶解有光刻胶的显影液和多余的显影液甩出，在靠近半导体晶片边缘的区域，离心力较大；而在靠近半导体晶片中央的区域，离心力较小，容易造成光刻胶残留，且该残留物不容易被甩出。
若半导体晶片的旋转速率过大，很容易使所述半导体晶片的表面被甩干，从而会增大光刻胶残留物在半导体晶片上的粘附力，而对于在半导体晶片中央区域的光刻胶的残留物，由于离心力较小，就很难被去离子水冲洗掉，从而造成光刻胶残留的缺陷。
为避免在喷洒去离子水时半导体晶片的光刻胶层表面被甩干，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。
其中，所述的开始喷洒去离子水的时间是指去离子喷嘴已经移动至半导体晶片的中央上方位置，去离子水刚刚喷出但是还没有到达半导体晶片的光刻胶表面；此时，所述半导体晶片已经开始旋转，为避免在去离子水喷出至到达光刻胶表面的时间内，光刻胶层表面被甩干，控制半导体晶片的旋转速率小于或等于100rpm。
此外，由于去离子水喷洒到半导体晶片的中央区域，需要一定的时间才能到达半导体晶片的边缘，此时为避免半导体晶片靠近边缘的区域被甩干，在开始喷洒去离子水的60s内，保持半导体晶片旋转速率小于或等100rpm。
由于控制半导体晶片的旋转速率小于或等于100rpm，旋转速率较小，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，减小或消除光刻胶残留的缺陷，特别是减小或消除处于半导体晶片中央区域的光刻胶残留。
在另外的实施例中，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30rpm。
在另外的实施例中，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为15rpm。
在另外的实施例中，在向所述光刻胶层喷洒去离子水之前，先以第一速率旋转所述半导体晶片，甩掉所述半导体晶片表面已经溶解的光刻胶和多余的显影液，然后再喷洒去离子水；其中，所述第一速率小于或等于100rpm，以避免在喷洒去离子水之前所述光刻胶层表面被甩干，给后续去离子水冲洗造成困难，导致光刻胶残留缺陷产生；可选的，所述第一速率可以为70rpm或50rpm或30rpm或20rpm。
在另外的实施例中，在向所述光刻胶层喷洒去离子水之前，先以第二速率旋转所述半导体晶片，甩掉所述半导体晶片表面已经溶解的光刻胶和多余的显影液；并再次向所述光刻胶层喷洒显影液，以补充显影液，并使显影液布满整个光敏材料层表面；再次喷洒的显影液与光刻胶层可溶解区域继续反应；接着以第三速率旋转所述半导体晶片，将再次反应溶解的光刻胶以及多余的显影液甩出所述半导体晶片之外；然后再喷洒去离子水；其中所述第二速率和第三速率小于或等于100rpm，以避免在喷洒去离子水之前所述光刻胶层表面被甩干，给后续去离子水冲洗造成困难，从而引起光刻胶残留缺陷。可选的，所述第二速率和第三速率可以为50rpm或30rpm或20rpm。
在另外的实施例中，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。
完成去离子水冲洗后，停止喷洒去离子水，继续旋转所述半导体晶片，甩干所述半导体晶片表面的水分；然后，停止旋转所述半导体晶片，完成显影工艺。所述的方法能够减少或消除光刻胶残留的缺陷，特别是减小或消除半导体晶片中央区域的光刻胶残留的缺陷。
图3为本发明的光刻工艺的显影方法的第二实施例的流程图。
如图2所示，步骤S200，提供半导体晶片，在所述半导体晶片上具有光敏材料层。
所述光敏材料层为光刻胶层，所述光敏材料层已经过执行完曝光工艺和曝光后烘烤工艺。
步骤S210，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。
向所述半导体晶片的光刻胶层(即光敏材料层)喷洒显影液，并使所述显影液布满整个光刻胶层的表面，以使所述显影液能够完全浸没所述光刻胶层；
在其中的一个实施例中，向所述光刻胶层喷洒显影液的步骤如下：保持所述半导体晶片静止，提供具有多个喷头的喷洒装置，该喷洒装置的多个喷头呈”一”字排列，多个喷头连在一起的长度大于半导体晶片的直径；用该喷洒装置连续扫过整个光刻胶层表面并喷出显影液，从而在所述半导体晶片表面均匀的覆盖显影液；
在另外的实施例中，向所述光刻胶层喷洒显影液的步骤如下：提供具有一个或数个喷嘴的显影液喷头，将所述喷头移动至所述半导体晶片中央区域或接近中央区域的上方位置，并喷出显影液；旋转所述半导体晶片，使显影液在离心力的作用下沿所述光刻胶层表面向外流动，并布满整个光刻胶层表面。
在另外的实施例中，在向所述半导体晶片表面喷洒显影液之前，可以先向所述光刻胶层表面喷洒表面活性剂RRC，对所述光刻胶层进行预湿润(Pre-Wet)，改变所述光刻胶表面的亲水疏水状态，以使后续喷洒的显影液能够充分与光刻胶表面接触，在喷洒RRC时，旋转所述半导体晶片。
步骤S220，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。
在所述光刻胶上喷洒显影液后，使所述半导体晶片保持静止，显影液与所述光刻胶中的可溶解区域的光刻胶反应，使所述可溶解区域的光刻胶溶解于显影液中；
一段时间后，缓慢转动所述半导体晶片，使显影液在半导体晶片上产生晃动，与可溶解区域未参加反应的光刻胶充分接触，从而起到搅拌的作用；
再次使所述半导体晶片保持静止一段时间......并再次缓慢转动所述半导体晶片......间歇性的旋转所述半导体晶片，如图4所示的时间与转速的示意图(横轴表示时间，纵轴表示半导体晶片旋转速率，时间段I中，半导体晶片间歇性旋转)，使得显影液在与光刻胶反应的同时不断的被搅动，可使得显影液充分与光刻胶反应，有利于形成轮廓较好的图案，减少缺陷的产生，其中，间歇性旋转所述半导体晶片的速率小于或等于100rpm，以避免所述半导体晶片表面的显影液被甩出而造成显影不完全，另一方面避免所述半导体晶片表面被甩干。
在其中的一个实施例中，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30rpm。
步骤S230，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；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。
在经过T时间后，显影液与光刻胶层(光敏材料层)中的可溶解区域发生反应，使所述可溶解区域的光刻胶溶解于显影液中。接着，向所述光刻胶层喷洒去离子水进行冲洗，同时旋转所述半导体晶片，通过离心力的作用，使显影液被甩出所述半导体晶片之外。
在其中的一个实施例中，向所述光刻胶层喷洒去离子水时，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，所述第四速率可以是70rpm；
以小于第四速率的第五速率旋转所述半导体晶片，所述第五速率为30rpm；
以大与第四速率的第六速率旋转所述半导体晶片，所述第六速率可以为1000rpm；
以大于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体晶片，所述第七速率为2000rpm；
为避免在喷洒去离子水时半导体晶片的光刻胶层表面被甩干，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。
其中，所述的开始喷洒去离子水的时间是指去离子喷嘴已经移动至半导体晶片的中央上方位置，去离子水刚刚喷出但是还没有到达半导体晶片的光刻胶表面；此时，所述半导体晶片已经开始旋转，为避免在去离子水喷出至到达光刻胶表面的时间内，光刻胶层表面被甩干，控制半导体晶片的旋转速率小于或等于100rpm。
此外，由于去离子水喷洒到半导体晶片的中央区域，需要一定的时间才能到达半导体晶片的边缘，此时为避免半导体晶片靠近边缘的区域被甩干，在开始喷洒去离子水的60s内，保持半导体晶片旋转速率小于或等100rpm。
由于控制半导体晶片的旋转速率小于或等于100rpm，旋转速率较小，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半导体晶片的光刻胶表面的显影液以及光刻胶残留物，减小或消除光刻胶残留的缺陷，，特别是减小或消除处于半导体晶片中央区域的光刻胶残留。
在另外的实施例中，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30rpm；
在另外的实施例中，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为15rpm。
在另外的实施例中，在向所述光刻胶层喷洒去离子水之前，先以第一速率旋转所述半导体晶片，甩掉所述半导体晶片表面已经溶解的光刻胶和多余的显影液，然后再喷洒去离子水；其中，所述第一速率小于或等于100rpm，以避免在喷洒去离子水之前所述光刻胶层表面被甩干，给后续去离子水冲洗造成困难，导致光刻胶残留缺陷产生；可选的，所述第一速率可以为70rpm或50rpm或30rpm或20rpm。
完成去离子水冲洗后，停止喷洒去离子水，继续旋转所述半导体晶片，甩干所述半导体晶片表面的水分；然后，停止旋转所述半导体晶片，完成显影工艺。所述的方法能够减少或消除光刻胶残留的缺陷，特别是减小或消除半导体晶片中央区域的光刻胶残留的缺陷。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (17)
1、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。
2、如权利要求1所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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30rpm。
3、如权利要求2所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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为15rpm。
4、如权利要求1所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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。
5、如权利要求1所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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。
6、如权利要求1所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：所述第二速率和第三速率小于或等于30rpm。
7、如权利要求1所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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。
8、如权利要求1至6任一权利要求所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于，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。
9、如权利要求1至6任一权利要求所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于，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。
10、如权利要求1至6任一权利要求所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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。
11、如权利要求10所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：喷洒RRC时，旋转所述半导体晶片。
12、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；
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，
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100rpm；
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。
13、如权利要求12所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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30rpm。
14、如权利要求12所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于：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等于15rpm。
15、如权利要求12所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于，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敏材料的显影液和多余的显影液。
16、如权利要求12至15任一权利要求所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于，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。
17、如权利要求12至15任一权利要求所述的光刻工艺的显影方法，其特征在于，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。
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| CN102385262A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 光刻工艺的显影方法 |
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| CN108682613A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-19 | 广东先导先进材料股份有限公司 | 半导体晶片的处理方法 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102298275A (zh) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种显影方法 |
| CN102298275B (zh) * | 2010-06-23 | 2012-10-31 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种显影方法 |
| CN102385262A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 光刻工艺的显影方法 |
| CN107479341A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-15 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种减少刻蚀阻挡层残留的显影方法 |
| CN108682613A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-19 | 广东先导先进材料股份有限公司 | 半导体晶片的处理方法 |
| WO2019200776A1 (zh) * | 2018-04-19 | 2019-10-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显影方法以及金属层的图形化处理方法 |
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