[发明专利]一种显影方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，更具体地，本发明涉及一种显影方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，采用光刻工艺在晶圆上形成所需的各种图案。光刻工艺大致包括以下8个步骤：清洗、脱水和晶圆表面成底膜处理；旋转涂胶；烘烤处理；对准和曝光处理；曝光后烘焙；显影处理；坚膜烘焙和显影后检查。

显影处理是利用化学显影液对由曝光造成的光刻胶的可溶解区域进行溶解，其主要目的是把掩膜版图形准确复制到光刻胶中。现有技术中常用的显影方法之一是利用喷头使用扫描法在晶圆上涂覆显影液，其大致过程如下：将晶圆送入显影槽；喷头在晶圆两侧移动以在整个晶圆表面上喷涂显影液，使光刻胶层中被曝光的区域与显影液发生化学反应而溶解；用去离子水对晶圆进行清洗以将溶解的光刻胶去除。

但是，上述显影过程可能会产生残留缺陷。残留缺陷是指显影液与晶圆表面发生化学反应生成的、粘附在晶圆表面的杂质。由于喷头与晶圆表面距离非常接近、移动速度又比较慢，这些杂质又会粘附到喷头上，并随着喷头的移动，再粘附到晶圆表面的其他位置上。常见的残留缺陷位于晶圆表面的周边，或者沿喷头移动方向在晶圆上呈线性分布。但是，由于残留缺陷在晶圆上粘附地比较牢固，清洗液很难将其冲洗掉，所以，未被冲洗掉的残留缺陷会严重影响显影精度，并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，最终影响电学性能。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决上述问题，本发明提供一种显影方法，包括以下步骤：

将待显影处理的晶圆固定在晶圆支撑座上；

在所述待显影处理的晶圆上实施预湿工艺；

向所述待显影处理的晶圆喷涂显影液，使光刻胶层中被曝光的区域与所述显影液发生化学反应而溶解；

对喷涂完所述显影液显影反应完成的晶圆进行清洗、甩干。

进一步地，所述预湿工艺包括：

a)旋转所述待显影处理的晶圆并在其上喷涂预湿液；

b)进一步旋转所述待显影处理的晶圆并将其保持在较高转速下一定时段，以使所述预湿液在所述待显影处理的晶圆表面形成预湿液膜；

c)将所述待显影处理的晶圆减速到0。

进一步地，所述步骤a)包括：

在第一时段将静止的所述待显影处理的晶圆加速到第一转速并在第二时段一直保持所述第一转速，同时以第一喷涂速率在所述待显影处理的晶圆表面喷涂所述预湿液；

在第三时段内将转速为所述第一转速的所述待显影处理的晶圆加速到高于所述第一转速的第二转速，并在第四时段内保持所述待显影处理的晶圆处于所述第二转速，同时以所述第一喷涂速率在所述待显影处理的晶圆表面喷涂所述预湿液。

进一步地，所述步骤b)包括：

在第五时段将转速为所述第二转速的所述待显影处理的晶圆加速到高于所述第二转速的第三转速，并在第六时段内保持所述待显影处理的晶圆处于所述第三转速。

进一步地，所述步骤c)包括：

在第七时段将转速为所述第三转速的所述待显影处理的晶圆减速到0。

进一步地，所述第一时段为0.2～1秒。

进一步地，所述第一时段为0.5秒。

进一步地，所述第一转速为100～900转/分。

进一步地，所述第一转速为300转/分。

进一步地，所述第二时段为至少0.5秒。

进一步地，所述第二时段为1秒。

进一步地，所述第一喷涂速率为1～100毫升/秒。

进一步地，所述第一喷涂速率为16.7毫升/秒。

进一步地，所述预湿液为去离子水。

进一步地，所述第三时段为0.2～1秒。

进一步地，所述第三时段为0.5秒。

进一步地，所述第二转速为500～1500转/分。

进一步地，所述第二转速为1000转/分。

进一步地，所述第四时段为至少1秒。

进一步地，所述第四时段为2秒。

进一步地，所述第五时段为0.5～2秒。

进一步地，所述第五时段为1秒。

进一步地，所述第三转速为1000～3000转/分。

进一步地，所述第三转速为2000转/分。

进一步地，所述第六时段为2～10秒。