CN113534622A - 去除静电聚集的显影方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种去除静电聚集的显影方法。去除静电聚集的显影方法包括以下步骤：向曝光后的基片表面喷淋预润液，使得基片上的光刻胶层进行预润湿；使得预润湿后的基片以第一转速高速旋转，向以第一转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋显影液，使得显影液与基片感光区的光刻胶层发生反应；使得喷淋显影液后的基片以第二转速高速旋转，向以第二转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液，使得清洗液去除反应后的显影液，和残留在感光区中的光刻胶；使得清洗后的基片以第三转速低速旋转，向以第三转速低速旋转的基片上喷淋去离子水，使得去离子水带走基片表面形成的静电电荷；甩干基片表面的去离子水。

Description

去除静电聚集的显影方法
技术领域
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种去除静电聚集的显影方法。
背景技术
在半导体集成电路生产中，光刻工艺作为制作集成电路图形制作过程中的关键一步，对产品的质量、良率和成本有着重要的影响。
通常，光刻工艺通过涂胶、曝光和显影三大步骤，将掩模板上的图形，转移到涂覆在晶圆表面的光刻胶上。
其中涂胶和显影的工艺通常采用旋涂，晶圆转速较高，尤其是显影工艺，其较高的转速使得显影液或去离子水在冲击晶圆时，容易因与晶圆表面的摩擦而产生静电，当静电聚集在晶圆表面达到一定量级时，会对后续工艺造成不利影响。
发明内容
本申请提供了一种去除静电聚集的显影方法，可以解决相关技术中静电聚集的问题。
为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种去除静电聚集的显影方法，所述去除静电聚集的显影方法包括以下步骤：
向曝光后的基片表面喷淋预润液，使得所述基片上的光刻胶层进行预润湿；
使得预润湿后的基片以第一转速高速旋转，向以所述第一转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋显影液，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应；
使得喷淋显影液后的基片以第二转速高速旋转，向以所述第二转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液，使得所述清洗液去除反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶；
使得清洗后的基片以第三转速低速旋转，向以所述第三转速低速旋转的基片上喷淋去离子水，使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷；
甩干所述基片表面的去离子水。
可选地，所述使得预润湿后的基片以第一转速高速旋转，向以所述第一转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋显影液，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应的步骤，包括：
使得预润湿后的基片以1000至2000转/分钟的第一转速进行高速旋转；
向以1000至2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，喷淋显影液；
使得喷淋所述显影液的基片保持所述第一转速5秒～30秒的时长，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应。
可选地，向以1000至2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，喷淋显影液的步骤，包括：
向以1000至2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，持续5秒～20秒的时长喷淋流速为200毫升/分钟～500毫升/分钟的显影液。
可选地，所述使得喷淋显影液后的基片以第二转速高速旋转，向以所述第二转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液，使得所述清洗液清洗去反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶的步骤，包括：
使得显影后的基片以1500至2500转/分钟的第二转速进行高速旋转；
向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液；
使得喷淋所述清洗液的基片保持所述第二转速15秒～40秒的时长，使得所述清洗液清洗去反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶。
可选地，所述向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液的步骤，包括：
所述向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上，持续15秒～40秒的时长喷淋流速为800毫升/分钟～1100毫升/分钟的清洗液。
可选地，所述使得清洗后的基片以第三转速低速旋转，向以所述第三转速低速旋转的基片上喷淋去离子水，使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷的步骤，包括：
使得清洗后的基片以50至100转/分钟的第三转速低速旋转；
向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上喷淋去离子水；
使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷。
可选地，所述向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上喷淋去离子水的步骤，包括：
向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上，持续5秒～15秒的时长喷淋流速为800毫升/分钟～1100毫升/分钟的去离子水。
可选地，所述甩干所述基片表面的去离子水的步骤，包括：
使得所述基片持续5秒～15秒的时长以1200转/分钟～2500转/分钟的转速旋转，甩干所述基片表面的去离子水。
本申请技术方案，至少包括如下优点：通过低速旋转，冲洗去离子水，使得去离子水的流动性传导去除静电电荷，防止基片上的静电电荷聚集。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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他的附图。
图1示意出了本申请一实施例提供的去除静电聚集的显影方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1示意出了本申请一实施例提供的去除静电聚集的显影方法流程图，参照图1可以看出，该去除静电聚集的显影方法包括依次进行的以下步骤：
步骤S1：向曝光后的基片表面喷淋预润液，使得所述基片上的光刻胶层进行预润湿。
基片上包括若干个元胞，每个元胞中用于形成一芯片，在形成芯片的集成电路图形过程中需要经过若干次的光刻，每次光刻，需要在基片的表面涂覆光刻胶形成特定厚度的光刻胶层。再依照特定的光刻掩模图形，对光刻胶层进行曝光操作，使得所述疏水光刻胶层上形成感光区和非感光区。
其中，光刻胶中包括：感光化合物、基体材料和溶剂。对于正性疏水光刻胶，在没有溶解抑制剂存在时，基体材料能溶解在显影液中，感光化合物通常作为一种强烈的溶解抑制剂，降低该基体材料的溶解速度。在曝光后，感光化合物与光发生化学反应，形成溶解度增强剂，能够大幅度提高显影液中的溶解度因子从而使得基体材料在显影液中的溶解度增大。利用掩模版，对基片的光刻胶层进行部分遮光，该掩模版上预先设有图案。光刻胶层被掩模版遮挡的区域为非感光区，疏水光刻胶层未被掩模版遮光而进行曝光的区域为感光区。
其中，所述感光区在后续显影液中的溶解度远大于所述非感光区在显影液中的溶解度。
可选地，该预润液的成分可以与显影液成分相同，本实施例的步骤S1能够使得曝光后的基片感光区位置处的光刻胶层预先润湿有具有显影功能的预润液，能够提高后续显影步骤的效率。
步骤S2：使得预润湿后的基片以第一转速高速旋转，向以所述第一转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋显影液，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应。
向基片光刻胶层上喷淋的显影液，在高速旋转基片上的离心力作用下，向基片光刻胶层的四周扩散，完全覆盖在基片光刻胶层上。使得该显影液在光刻胶层上保持一段时间，从而与感光区位置处的光刻胶层发生反应，该感光区位置处的光刻胶溶解在显影液中。
可选地，该步骤S2可以包括依次执行的以下步骤S21至步骤S23，其中：
步骤S21：使得预润湿后的基片以1000至2000转/分钟的第一转速进行高速旋转。
步骤S22：向以1000至2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，喷淋显影液。
步骤S23：使得喷淋所述显影液的基片保持所述第一转速5秒～30秒的时长，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应。
其中，进行步骤S22向以1000至2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，喷淋显影液时，可以持续5秒至20秒的时长喷淋流速为200毫升/分钟～500毫升/分钟显影液。
步骤S3：使得显影后的基片以第二转速高速旋转，向以所述第二转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液，使得所述清洗液去除反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶。
步骤S2完成后，在感光区位置处的光刻胶，至少部分溶解在显影液中，但因光刻胶的黏附性，感光区位置处的光刻胶还会部分残留，通过步骤S3，向显影操作后的光刻胶层上喷淋清洗液，从而能够去除反应后的显影液，和残留在感光区中的光刻胶，使得掩模版上的图案转移到该光刻胶层上。
可选地，该步骤S3可以包括依次执行的以下步骤S31至步骤S33，其中：
步骤S31：使得显影后的基片以1500至2500转/分钟的第二转速进行高速旋转。
步骤S32：向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液。
步骤S33：使得喷淋所述清洗液的基片保持所述第二转速15秒～40秒的时长，使得所述清洗液清洗去反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶。
其中，进行步骤S32向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液时，可以持续15秒～40秒的时长喷淋800毫升/分钟～1100毫升/分钟流速的清洗液。
以第二转速高速旋转，能够提高清洗液的流速，使得清洗液带走反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶。
步骤S4：使得清洗后的基片以第三转速低速旋转，向以所述第三转速低速旋转的基片上喷淋去离子水，使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷。
由于，在步骤S2喷淋显影液过程，和步骤S3喷淋清洗液过程，均使得基片高速旋转，从而显影液或清洗液冲击晶片时会发生摩擦造成静电电荷的产生。通过在步骤S3完成后通过低速旋转，冲洗去离子水，使得去离子水的流动性传导去除静电电荷，防止基片上的静电电荷聚集。
本实施例中的步骤S4可以采用依次进行的以下步骤S41至步骤S43，其中：
步骤S41：使得清洗后的基片以50至100转/分钟的第三转速低速旋转。
步骤S42：向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上喷淋去离子水。
步骤S43：使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷。
可选地，进行步骤S42向以50至100转/分钟进行低速旋转的基片上，喷淋去离子水时，可以持续5秒～15秒的时间喷淋流速为800毫升/分钟～1100毫升/分钟的去离子水。使得去离子水充分传导去除静电电荷，防止基片上的静电电荷聚集。
步骤S5：甩干所述基片表面的去离子水。
可以使得所述基片持续5秒～15秒的时长以1200转/分钟～2500转/分钟的转速旋转，甩干所述基片表面的去离子水。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述去除静电聚集的显影方法包括以下步骤：
向曝光后的基片表面喷淋预润液，使得所述基片上的光刻胶层进行预润湿；
使得预润湿后的基片以第一转速高速旋转，向以所述第一转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋显影液，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应；
使得喷淋显影液后的基片以第二转速高速旋转，向以所述第二转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液，使得所述清洗液去除反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶；
使得清洗后的基片以第三转速低速旋转，向以所述第三转速低速旋转的基片上喷淋去离子水，使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷；
甩干所述基片表面的去离子水。
2.如权利要求1所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述使得预润湿后的基片以第一转速高速旋转，向以所述第一转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋显影液，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应的步骤，包括：
使得预润湿后的基片以1000转/分钟～2000转/分钟的第一转速进行高速旋转；
向以1000转/分钟～2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，喷淋显影液；
使得喷淋所述显影液的基片保持所述第一转速5秒～30秒的时长，使得所述显影液与所述基片感光区的光刻胶层发生反应。
3.如权利要求2所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，向以1000转/分钟～2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，喷淋显影液的步骤，包括：
向以1000转/分钟～2000转/分钟的第一转速，进行高速旋转的基片中心位置处的光刻胶层上，持续5秒～20秒的时长喷淋流速为200毫升/分钟～500毫升/分钟的显影液。
4.如权利要求1所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述使得喷淋显影液后的基片以第二转速高速旋转，向以所述第二转速高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液，使得所述清洗液清洗去反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶的步骤，包括：
使得显影后的基片以1500转/分钟至2500转/分钟的第二转速进行高速旋转；
向以1500转/分钟至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液；
使得喷淋所述清洗液的基片保持所述第二转速15秒～40秒的时长，使得所述清洗液清洗去反应后的显影液，和残留在所述感光区中的光刻胶。
5.如权利要求4所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上喷淋清洗液的步骤，包括：
所述向以1500至2500转/分钟的第二转速，进行高速旋转的基片光刻胶层上，持续15秒～40秒的时长喷淋流速为800毫升/分钟～1100毫升/分钟的清洗液。
6.如权利要求1所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述使得清洗后的基片以第三转速低速旋转，向以所述第三转速低速旋转的基片上喷淋去离子水，使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷的步骤，包括：
使得清洗后的基片以50至100转/分钟的第三转速低速旋转；
向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上喷淋去离子水；
使得所述去离子水带走所述基片表面形成的静电电荷。
7.如权利要求6所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上喷淋去离子水的步骤，包括：
向以50至100转/分钟的第三转速，进行低速旋转的基片上，持续5秒～15秒的时长喷淋流速为800毫升/分钟～1100毫升/分钟的去离子水。
8.如权利要求1所述的去除静电聚集的显影方法，其特征在于，所述甩干所述基片表面的去离子水的步骤，包括：
使得所述基片持续5秒～15秒的时长以1200转/分钟～2500转/分钟的转速旋转，甩干所述基片表面的去离子水。
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