[发明专利]显影方法和显影装置

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一显影方法和显影装置。其中，显影方法包括使曝光后的晶圆以第一速度旋转，辅助液喷头沿径向从晶圆的边缘区域处向晶圆的中心移动，辅助液喷头在移动过程中喷出辅助液；使晶圆提高旋转速度，显影液喷头在晶圆的中心区域喷出预湿显影液；使晶圆的旋转速度提高到第二速度，保持第二速度旋转第一时间段，扩展预湿显影液和辅助液以均匀润湿晶圆表面的光刻胶；对晶圆进行显影。显影装置包括旋转机构、显影液喷头、辅助液喷头以及用于输出控制信号的控制系统，控制信号用于控制旋转机构、显影液喷头和辅助液喷头执行显影方法。本发明通过预湿过程解决相关技术中显影过程中显影图案缺陷的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种半导体制造过程中的显影方法和显影装置。

背景技术

在作为集成电路制造工序之一的光刻工艺中，通过对半导体晶圆表面涂覆光刻胶，以预设图案对光刻胶进行曝光后，再向晶圆喷涂显影液进行显影。

作为进行显影处理的过程，先使得晶圆保持在旋转吸盘上，通过辅助液喷头在晶圆中心喷出辅助液，通过显影液喷头喷出显影液。在辅助液的辅助下，显影液能够扩展在光刻胶整个表面，以溶解附着在图案部位的光刻胶，最后冲洗表面以显影图案。

然而，由于晶圆经过曝光后，其上的光刻胶会出现应力分布不均匀的情况，从而难以保证显影液能够均匀地扩展到晶圆各处，尤其是晶圆中心和边缘区域，进而会造成图案部位的光刻胶残留，导致显影图案缺陷。

发明内容

本发明提供了一种显影方法和显影装置，可以解决相关技术中显影过程中显影图案缺陷的问题。

作为本发明的第一方面，提供一种显影方法，作为其中一种实施例包括：

使曝光后的晶圆以第一速度旋转，辅助液喷头沿径向从所述晶圆的边缘区域处向所述晶圆的中心移动，所述辅助液喷头在移动过程中喷出辅助液；

使所述晶圆提高旋转速度，显影液喷头在所述晶圆的中心区域喷出预湿显影液；

使所述晶圆的旋转速度提高到第二速度，保持所述第二速度旋转第一时间段，扩展预湿显影液和辅助液以均匀润湿晶圆表面的光刻胶；

对所述晶圆进行显影。

可选的，所述晶圆的边缘区域包括以晶圆中心为圆心，外径为所述晶圆的半径，内径范围为70～90mm的圆环。

可选的，在所述辅助液喷头沿径向从所述晶圆的边缘区域处向所述晶圆的中心移动的过程中，所述辅助液喷头的移动速度为17～23mm/s。

可选的，所述晶圆的中心区域包括以所述晶圆的中心为圆心，半径范围为15～35mm的圆。

可选的，所述在辅助液喷头移动过程中喷出辅助液中，所述辅助液喷头喷出辅助液的流速为350～450ml/min，流量为16.60～16.70ml。

可选的，所述显影液喷头在晶圆中心区域喷出预湿显影液中，所述显影液喷头喷出预湿显影液的流速为200～300ml/min，流量为11.60～12.70ml。

可选的，所述对所述晶圆进行显影，包括：

使所述辅助液喷头在所述晶圆的中心喷出辅助液；

使所述显影液喷头在所述晶圆的中心喷出显影液；

使所述晶圆的旋转速度由第二速度提高到第四速度，保持第四速度旋转第三时间段，扩展显影液和辅助液以均匀润湿所述晶圆表面的光刻胶。

可选的，在对所述晶圆进行显影之前，还包括：

使所述晶圆静止第二时间段，预湿显影液溶解所述晶圆表面图案部位的光刻胶。

可选的，所述使所述晶圆静止第二时间段之后，还包括：