[发明专利]显影方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种显影方法。

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学性能。

光刻工艺通常包括以下工艺步骤：首先，在晶片上形成光敏材料层。接着，执行软烘烤(soft bake)工艺，以增加所述光敏材料层的粘附性。然后，将所述晶片传送至曝光设备，对所述晶片表面的光敏材料层进行选择性曝光，通过曝光，将掩模板上预定好的图案转移到所述光敏材料层上。以所述光敏材料层为正性光阻为例，所述光敏材料层上被曝光区域发生光化学反应，被曝光区域变得可溶于显影液；以所述光敏材料层为负性光阻为例，所述光敏材料层上被曝光区域发生铰链(cross link)反应，变成不可溶解区域，不可溶解区域之外的光阻可溶于显影液。接下来，对所述晶片上的光阻层进行曝光后烘烤，以消除曝光时的驻波效应。执行曝光后烘烤工艺后，对所述晶片上的光阻层执行显影工艺。最后，执行硬烘烤工艺，即形成光阻图案。

所述显影工艺是形成光阻图案的重要步骤，所述显影工艺通常是在显影设备中进行。具体请参考图1，其为现有技术的显影设备的示意图，如图1所示，可将形成有光敏材料层11的晶片10置于晶片支撑台20上，在所述晶片支撑台20上具有真空吸附孔，通过所述真空吸附孔可将晶片10牢牢吸附在晶片支撑台20上。所述晶片支撑台20与驱动马达40连接，通过所述驱动马达40可驱动晶片支撑台20旋转，从而带动晶片支撑台20上的晶片10旋转。所述显影设备还包括至少一个显影液喷洒臂30，所述显影液喷洒臂30上设置有多个显影液喷嘴31，所述多个显影液喷嘴31呈“一”字排列。当所述显影设备处于待机状态，即无需进行显影工艺时，所述显影液喷洒臂30停留在原始位置(晶片支撑台20的一侧)，此时，所述显影设备的清洗喷嘴(未图示)向所述显影液喷洒臂30喷洒去离子水，以润湿或清洁显影液喷嘴的工作表面。

当需要进行显影工艺时，如图2所示，所述显影液喷嘴31将从原始位置移动至晶片10表面上方，所述显影液喷嘴31可沿着图2中箭头所示方向移动，同时向晶片10表面上方喷洒显影液50，并推着所述显影液50前进，以使所述显影液50布满晶片10表面，从而使显影液50与光敏材料层11中的可溶解区域反应，以将掩模板上预定好的图案转移到所述光敏材料层上。然而，在实际生产中发现，由于显影液喷嘴31与晶片10表面的距离仅有1mm左右，在显影液喷嘴31喷洒显影液时，该显影液喷嘴31会接触到显影液，使得所述显影液喷嘴31表面粘附上污染物，经研究发现，所述污染物是显影液50与光敏材料层11中的可溶解区域反应生成的有机的反应物。

在喷洒完显影液后，所述显影液喷嘴31移回至所述原始位置，所述显影设备的清洗喷嘴向显影液喷嘴31喷洒去离子水，以润湿或清洁显影液喷嘴31的工作表面。但是，由于显影液喷嘴31上已经粘附了污染物，且所述污染物为有机物，利用去离子水难以溶解所述有机的反应物，进而导致在进行下一次的显影工艺时，显影液喷嘴31上的污染物会粘附到下一个进行显影工艺的晶片上，而导致该晶片被污染，使得半导体器件短路，影响半导体器件的电学性能。

为了解决上述问题，专利申请号为200710039420.0的中国专利公开了一种显影工艺改善方法，该显影工艺改善方法在进行显影工艺的过程中，随着显影液的上升，上移显影液喷嘴的高度以使显影液喷嘴与显影液液面之间的距离在1毫米至2毫米之间，以避免显影液喷嘴接触到显影液而遭受污染。但是，在该显影工艺改善方法中，为了控制显影液喷嘴与显影液液面之间的距离，需要对显影装置进行较大的改动，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显影方法，以有效清洗显影液喷嘴上的污染物，避免该污染物污染晶片，提高形成的半导体器件的电学性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种显影方法，包括：提供晶片，所述晶片上形成有光敏材料层；显影液喷嘴从原始位置移至所述晶片表面上方喷洒第一显影液；所述显影液喷嘴移回至所述原始位置；向所述显影液喷嘴喷洒第二显影液，以清洗所述显影液喷嘴。

可选的，在所述显影方法中，所述第一显影液为氢氧化四甲胺水溶液，所述第一显影液中氢氧化四甲胺的浓度为2.38％。

可选的，在所述显影方法中，所述第二显影液为氢氧化四甲胺水溶液。