專利名稱：顯影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種顯影方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路制造工藝中，光刻工藝有著舉足輕重的地位。在進(jìn)行離子注入或刻蝕之前，需要通過光刻工藝形成光刻膠圖案，以預(yù)先定義出待刻蝕或離子注入的區(qū)域。 因而，光刻工藝質(zhì)量的好壞會直接影響刻蝕或離子注入的結(jié)果，并最終會影響形成的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。光刻工藝通常包括以下工藝步驟首先，在晶片上形成光敏材料層。接著，執(zhí)行軟烘烤(soft bake)工藝，以增加所述光敏材料層的粘附性。然后，將所述晶片傳送至曝光設(shè)備，對所述晶片表面的光敏材料層進(jìn)行選擇性曝光，通過曝光，將掩模板上預(yù)定好的圖案轉(zhuǎn)移到所述光敏材料層上。以所述光敏材料層為正性光阻為例，所述光敏材料層上被曝光區(qū)域發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，被曝光區(qū)域變得可溶于顯影液；以所述光敏材料層為負(fù)性光阻為例，所述光敏材料層上被曝光區(qū)域發(fā)生鉸鏈(cross link)反應(yīng)，變成不可溶解區(qū)域，不可溶解區(qū)域之外的光阻可溶于顯影液。接下來，對所述晶片上的光阻層進(jìn)行曝光后烘烤，以消除曝光時(shí)的駐波效應(yīng)。執(zhí)行曝光后烘烤工藝后，對所述晶片上的光阻層執(zhí)行顯影工藝。最后，執(zhí)行硬烘烤工藝，即形成光阻圖案。所述顯影工藝是形成光阻圖案的重要步驟，所述顯影工藝通常是在顯影設(shè)備中進(jìn)行。具體請參考圖1，其為現(xiàn)有技術(shù)的顯影設(shè)備的示意圖，如圖1所示，可將形成有光敏材料層11的晶片10置于晶片支撐臺20上，在所述晶片支撐臺20上具有真空吸附孔，通過所述真空吸附孔可將晶片10牢牢吸附在晶片支撐臺20上。所述晶片支撐臺20與驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 40連接，通過所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40可驅(qū)動(dòng)晶片支撐臺20旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)晶片支撐臺20上的晶片10旋轉(zhuǎn)。所述顯影設(shè)備還包括至少一個(gè)顯影液噴灑臂30，所述顯影液噴灑臂30上設(shè)置有多個(gè)顯影液噴嘴31，所述多個(gè)顯影液噴嘴31呈“一”字排列。當(dāng)所述顯影設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，即無需進(jìn)行顯影工藝時(shí)，所述顯影液噴灑臂30停留在原始位置(晶片支撐臺20的一側(cè))，此時(shí)，所述顯影設(shè)備的清洗噴嘴(未圖示)向所述顯影液噴灑臂30噴灑去離子水，以潤濕或清潔顯影液噴嘴的工作表面。當(dāng)需要進(jìn)行顯影工藝時(shí)，如圖2所示，所述顯影液噴嘴31將從原始位置移動(dòng)至晶片10表面上方，所述顯影液噴嘴31可沿著圖2中箭頭所示方向移動(dòng)，同時(shí)向晶片10表面上方噴灑顯影液50，并推著所述顯影液50前進(jìn)，以使所述顯影液50布滿晶片10表面，從而使顯影液50與光敏材料層11中的可溶解區(qū)域反應(yīng)，以將掩模板上預(yù)定好的圖案轉(zhuǎn)移到所述光敏材料層上。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于顯影液噴嘴31與晶片10表面的距離僅有 Imm左右，在顯影液噴嘴31噴灑顯影液時(shí)，該顯影液噴嘴31會接觸到顯影液，使得所述顯影液噴嘴31表面粘附上污染物，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，所述污染物是顯影液50與光敏材料層11中的可溶解區(qū)域反應(yīng)生成的有機(jī)的反應(yīng)物。在噴灑完顯影液后，所述顯影液噴嘴31移回至所述原始位置，所述顯影設(shè)備的清洗噴嘴向顯影液噴嘴31噴灑去離子水，以潤濕或清潔顯影液噴嘴31的工作表面。但是，由于顯影液噴嘴31上已經(jīng)粘附了污染物，且所述污染物為有機(jī)物，利用去離子水難以溶解所述有機(jī)的反應(yīng)物，進(jìn)而導(dǎo)致在進(jìn)行下一次的顯影工藝時(shí)，顯影液噴嘴31上的污染物會粘附到下一個(gè)進(jìn)行顯影工藝的晶片上，而導(dǎo)致該晶片被污染，使得半導(dǎo)體器件短路，影響半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。為了解決上述問題，專利申請?zhí)枮?00710039420. 0的中國專利公開了一種顯影
工藝改善方法，該顯影工藝改善方法在進(jìn)行顯影工藝的過程中，隨著顯影液的上升，上移顯影液噴嘴的高度以使顯影液噴嘴與顯影液液面之間的距離在1毫米至2毫米之間，以避免顯影液噴嘴接觸到顯影液而遭受污染。但是，在該顯影工藝改善方法中，為了控制顯影液噴嘴與顯影液液面之間的距離，需要對顯影裝置進(jìn)行較大的改動(dòng)，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種顯影方法，以有效清洗顯影液噴嘴上的污染物，避免該污染物污染晶片，提高形成的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種顯影方法，包括提供晶片，所述晶片上形成有光敏材料層；顯影液噴嘴從原始位置移至所述晶片表面上方噴灑第一顯影液；所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置；向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，以清洗所述顯影液噴嘴。可選的，在所述顯影方法中，所述第一顯影液為氫氧化四甲胺水溶液，所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度為2. 38%?？蛇x的，在所述顯影方法中，所述第二顯影液為氫氧化四甲胺水溶液?？蛇x的，在所述顯影方法中，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度與所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度相同?？蛇x的，在所述顯影方法中，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度小于所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度。可選的，在所述顯影方法中，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度在0.5%至 2. 38%之間?？蛇x的，在所述顯影方法中，向所述顯影液噴嘴噴灑所述第二顯影液的時(shí)間大于 20秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的顯影方法具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在顯影液噴嘴移回至原始位置后，向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，所述第二清洗液可有效溶解顯影液噴嘴上的污染物，徹底清洗所述顯影液噴嘴，避免該污染物污染下一個(gè)進(jìn)行顯影工藝的晶片，提高形成的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能；并且，本發(fā)明可利用傳統(tǒng)的顯影設(shè)備完成，節(jié)約生產(chǎn)成本；此外，本發(fā)明未引入新的化學(xué)試劑，不會污染顯影設(shè)備和晶片。


圖1為現(xiàn)有的顯影設(shè)備的示意圖；圖2為現(xiàn)有的顯影液噴嘴噴灑顯影液的示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的顯影方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的顯影方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠贡景l(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種顯影方法，該顯影方法在顯影液噴嘴移回至所述原始位置后，向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，所述第二清洗液可以有效溶解顯影液噴嘴上的污染物，徹底清洗所述顯影液噴嘴，避免該污染物污染下一個(gè)進(jìn)行顯影工藝的晶片，提高形成的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能；并且，本發(fā)明可利用傳統(tǒng)的顯影設(shè)備完成，可節(jié)約生產(chǎn)成本；且本發(fā)明未引入新的化學(xué)試劑，不會污染顯影設(shè)備和晶片。請參考圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例所提供的顯影方法的流程圖，結(jié)合該圖，該方法包括以下步驟步驟S200，提供晶片，所述晶片上形成有光敏材料層。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述光敏材料層為光阻層，所述光阻層已經(jīng)執(zhí)行完曝光工藝。以所述光敏材料層為正性光阻為例，所述光敏材料層上被曝光區(qū)域發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，被曝光區(qū)域變得可溶于顯影液；以所述光敏材料層為負(fù)性光阻為例，所述光敏材料層上被曝光區(qū)域發(fā)生鉸鏈反應(yīng)，變成不可溶解區(qū)域，不可溶解區(qū)域之外的光阻可溶于顯影液。步驟S210，顯影液噴嘴從原始位置移至所述晶片表面上方噴灑第一顯影液。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第一顯影液為有機(jī)的氫氧化四甲胺(TMAH) 水溶液，所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度為標(biāo)準(zhǔn)濃度，即所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度為2.38%。所述多個(gè)顯影液噴嘴呈“一”字排列在顯影液噴灑臂上，所述多個(gè)噴嘴連在一起的長度大于所述晶片的直徑。當(dāng)需要進(jìn)行顯影工藝時(shí)，所述顯影液噴嘴從原始位置移至晶片表面上方，其中，所述顯影液噴嘴將沿著直線方向移動(dòng)，同時(shí)向所述晶片表面上方噴灑第一顯影液，并推著第一顯影液前進(jìn)，以使所述第一顯影液布滿所述晶片表面，從而使第一顯影液與光敏材料層中的可溶解區(qū)域反應(yīng)，以將掩模板上預(yù)定好的圖案轉(zhuǎn)移到所述光敏材料層上。在所述顯影液噴嘴向所述晶片表面上方噴灑第一顯影液時(shí)，所述晶片可以是靜止或旋轉(zhuǎn)的。
經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在所述顯影液噴嘴噴灑第一顯影液時(shí)，該顯影液噴嘴會接觸到所述第一顯影液，使得所述顯影液噴嘴表面粘附上污染物，所述污染物是顯影液與光阻反應(yīng)生成的有機(jī)的反應(yīng)物。步驟S220，所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置。在噴灑完顯影液后，所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置，所述晶片完成顯影工藝后，則被移送至硬烘烤機(jī)臺執(zhí)行硬烘烤工藝。步驟S230，向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，以清洗所述顯影液噴嘴。本發(fā)明在所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置后，利用第二顯影液取代傳統(tǒng)的去離子水來清洗所述顯影液噴嘴，利用相似相溶的原理，所述第二顯影液可有效去除顯影液噴嘴上的有機(jī)的污染物，達(dá)到良好的清洗效果。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第二顯影液為氫氧化四甲胺水溶液，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度與第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度相同，即所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度為2. 38%?？衫脗鹘y(tǒng)的顯影裝置的清洗噴嘴來噴灑所述第二顯影液，降低生產(chǎn)成本；并且，本發(fā)明的顯影工藝未引入新的化學(xué)試劑，不會對顯影裝置和晶片造成污染。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度小于所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度在0.5%至 2. 38%之間。濃度相對較小的氫氧化四甲胺水溶液的成本相對較低，并有利于降低生產(chǎn)成本，可取得理想的清洗效果。在步驟S330中，在所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置后，即開始向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，直至所述顯影液噴嘴離開所述原始位置才停止噴灑動(dòng)作，以達(dá)到較佳的清洗效果，并保證所述顯影液噴嘴處于潤濕狀態(tài)。一般的，向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液的時(shí)間大于20秒，因此，所述顯影液噴嘴上的污染物可被徹底清洗掉。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯影方法，包括提供晶片，所述晶片上形成有光敏材料層；顯影液噴嘴從原始位置移至所述晶片表面上方噴灑第一顯影液；所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置；向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，以清洗所述顯影液噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的顯影方法，其特征在于，所述第一顯影液為氫氧化四甲胺水溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的顯影方法，其特征在于，所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度為2. 38%。
4.如權(quán)利要求3所述的顯影方法，其特征在于，所述第二顯影液為氫氧化四甲胺水溶液。
5.如權(quán)利要求4所述的顯影方法，其特征在于，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度與所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度相同。
6.如權(quán)利要求4所述的顯影方法，其特征在于，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度小于所述第一顯影液中氫氧化四甲胺的濃度。
7.如權(quán)利要求6所述的顯影方法，其特征在于，所述第二顯影液中氫氧化四甲胺的濃度在0. 5%M 2. 38%之間。
8.如權(quán)利要求1所述的顯影方法，其特征在于，向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液的時(shí)間大于20秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯影方法，該顯影方法包括提供晶片，所述晶片上形成有光敏材料層；顯影液噴嘴從原始位置移至所述晶片表面上方噴灑第一顯影液；所述顯影液噴嘴移回至所述原始位置；向所述顯影液噴嘴噴灑第二顯影液，以清洗所述顯影液噴嘴。所述第二清洗液可有效清洗所述顯影液噴嘴，避免顯影液噴嘴上的污染物污染晶片，提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
文檔編號G03F7/32GK102269939SQ201010192500
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者任亞然, 安輝 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司