[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置的制造工序中的显影处理。

背景技术

在半导体装置的制造工序中，抗蚀图案的形成是重要的精密加工工序，由以下的工序构成。1)首先，在半导体衬底的表面上涂敷光致抗蚀剂(感光性材料)膜。2)然后，使用掩模，通过紫外线曝光装置将电路图案印至光致抗蚀剂膜上。3)最后，进行光致抗蚀剂膜的显影处理。经过这3个工序，形成抗蚀图案。

显影处理工序由以下的工序构成。1)首先，将印有电路图案的光致抗蚀剂膜浸渍在显影液中。2)然后，将光致抗蚀剂膜浸渍在纯水等显影停止液(清洗液)中，置换显影液而使显影停止。3)最后，使晶圆旋转，甩掉清洗液，并对晶圆进行干燥。

在1)的使光致抗蚀剂膜浸渍至显影液中的工序中，为了使显影液扩展至半导体衬底的整个面，大多采用下述方式，即，在向半导体衬底上滴下显影液后或者滴下的同时，使半导体衬底旋转。此时，在显影液滴下时，有时会挤入空气。另外，在通过氮气等对显影液进行加压后使其滴下的情况下，如果显影液被滴下至半导体衬底上并恢复大气压，则在加压过程中溶入至显影液中的氮气等会发泡。另外，在光致抗蚀剂膜是使用酚醛树脂的正型的情况下，通过曝光时的感光反应生成的氮气进入光致抗蚀剂膜中。由于上述多种原因，在向光致抗蚀剂膜表面滴下的显影液中产生微泡(气泡)。其中，附着在光致抗蚀剂膜的表面上的微泡，成为阻碍显影液与光致抗蚀剂膜接触而引起显影缺陷的原因，使半导体装置的合格率下降。

作为去除该微泡的方法，在专利文献1～3中公开了：分多次进行显影液的喷出这一方式是有效的。在专利文献1公开的方法中，首先，一边使半导体衬底以100～500rpm的速度旋转，一边向半导体衬底滴下显影液，得到半导体衬底表面的浸润性高的状态。然后，使显影液的滴下停止，使半导体衬底以500～1500rpm的速度旋转。最后，在使半导体衬底静止的状态下，或者在使半导体衬底以小于或等于100rpm的速度旋转的同时，再次滴下显影液形成液池后，向半导体衬底滴下清洗液，对显影液进行冲洗。

另外，在专利文献2中公开了下述内容，即，通过第2次及第2次以后的显影液的喷出，去除在通过第一次的显影液喷出而形成液池时附着在光致抗蚀剂膜表面上的微泡。另外，公开了下述内容，即，在向半导体衬底上喷出显影液而形成液池后，通过反复进行半导体衬底的高加速度旋转和停止，也能够去除微泡。

另外，在专利文献3中公开了下述方法，即，在将显影液向光致抗蚀剂膜上喷出后，间隔规定时间再次将显影液向光致抗蚀剂膜上喷出的方法。通过将第2次显影液的浓度设为比第1次显影液的浓度低，从而在第2次显影工序中，与第1次显影工序相比能够抑制显影的进展，有效地去除微泡。

专利文献1：日本专利第3708433号公报

专利文献2：日本特开平9-244258号公报

专利文献3：日本特开2011-77120号公报

发明内容

在专利文献1～3的方法中，通过分多次进行显影液的喷出，或者在喷出显影液后使半导体衬底旋转，从而使与光致抗蚀剂膜的表面接触的微泡移动。通过这些方法，能够减少由微泡引起的显影缺陷，但还是要求更稳定地减少显影缺陷，甚至是消除显影缺陷。

另外，根据专利文献3的方法，存在下述问题，即，需要在显影装置中准备浓度不同的多种显影液，会使成本增加。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种半导体装置的制造方法，其简单地减少由微泡引起的显影缺陷。

本发明的半导体装置制造方法具有以下工序：(a)准备在一个主面上形成有光致抗蚀剂膜的半导体衬底的工序；(b)将第1显影液滴下至光致抗蚀剂膜上的工序；(c)在工序(b)结束后经过第1显影时间后，使半导体衬底旋转，从光致抗蚀剂膜上甩掉第1显影液的工序；(d)在工序(c)之后向光致抗蚀剂膜上滴下第2显影液的工序；以及(e)在工序(d)结束后经过第2显影时间后，使半导体衬底旋转，从光致抗蚀剂膜上甩掉第2显影液的工序。

发明的效果