[发明专利]一种厚膜光刻胶显影工艺

说明书

本发明公开了一种厚膜光刻胶显影工艺，属于光刻胶显影工艺技术领域。该工艺首先在转动的晶圆表面用单个显影喷头喷显影液；去离子水冲洗后旋转甩去多余的去离子水；然后采用扫描式显影喷头喷洒显影液；采用动态显影方式进行显影；用去离子水冲洗显影液及反应残留物后甩干。该工艺可以让显影液与厚膜光刻胶进行充分的反应，使晶圆无光刻胶残留，并完全去除显影过程中产生的残渣，以有效地减少线宽中的缺陷，该方法能够改善显影线宽不均匀现象，减少显影过程中的缺陷数量。

技术领域

本发明涉及光刻胶显影工艺技术领域，具体涉及一种厚膜光刻胶显影工艺。

背景技术

光刻工艺是整个微电子集成电路制造工艺流程中最重要的工艺步骤，光刻工艺主要包括涂胶、曝光与显影等，随着晶圆尺寸变大和对显影分辨率要求的提高，对于显影工艺中的线宽均匀性及显影缺陷的要求也在提高。

其中，在MEMS、存储器等领域往往会用到粘度系数较大、膜厚旋涂较厚(2～4μm)的光刻胶，此时线宽的显影效果对后序其他工艺影响很大。

大量研究表明，线条的不均匀及缺陷主要来自于显影后的反应物的残留，其产生的原因如下：开始的剧烈反应产生了大块的反应产物不易溶于显影液，晶圆在显影液中长时间静止使得残留物沉积在晶圆表面，部分残留在线宽边缘，随着浸润时间加长，粘附在线条边缘上的残留物越紧密，不易在后续的清洗步骤冲洗掉。

除此之外，残留物下面已曝光光刻胶难以接触到显影液，造成线宽被堵塞。采用缺陷设备测量时就会出现线宽不均匀或线条之间被残留物阻断的情况。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种厚膜光刻胶显影工艺，该工艺可以让显影液与厚膜光刻胶进行充分的反应，使晶圆无光刻胶残留，并完全去除显影过程中产生的残渣，以有效地减少线宽中的缺陷，该方法能够改善显影线宽不均匀现象，减少显影过程中的缺陷数量。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种厚膜光刻胶显影工艺，该显影工艺具体包括如下步骤：

(1)采用单个显影喷嘴的动态喷淋方式将显影液喷洒于晶圆上的光刻胶表面，显影喷头(喷嘴)的移动方式为从晶圆中心正上方平移到晶圆边缘正上方停止，使显影液完全覆盖在光刻胶表面；

(2)采用去离子水喷嘴喷洒去离子水，由晶圆中心开始至晶圆边缘处停止，以冲洗掉显影液及反应残留物；

(3)晶圆采用一定的转速旋转，以将大部分残留的去离子水甩出晶圆表面，并保证晶圆表面湿润；

(4)采用扫描式显影喷嘴在静止的晶圆表面喷洒显影液，显影喷头(喷嘴)的移动方式为从晶圆一侧的初始位置正上方平移到晶圆另一侧的结束位置正上方，使显影液完全涂布于晶圆上；

(5)通过步骤(4)将显影液涂布于晶圆后，采用间歇式动态显影方式进行显影；所述间歇式动态显影方式是指：晶圆间歇式转动；

(6)采用去离子水喷嘴喷洒去离子水，由晶圆中心开始至晶圆边缘处停止，以冲洗掉显影液及反应残留物。

(7)将晶圆甩干。

所述厚膜光刻胶是指晶圆上涂布的膜厚为2～4μm的光刻胶。

上述步骤(1)中，显影液涂布过程中，显影喷嘴移动速度为5～10mm/s，喷洒流量为600ml/min，晶圆(承片台)转速300～500r/min。

上述步骤(2)中，去离子水喷嘴移动速度为10～15mm/s，去离子水流量为800～1200ml/min，晶圆转动速度为200r/min。

上述步骤(3)中，晶圆转动速度1500～2000r/min，转动时间2～4s。