专利名称：光刻胶显影工艺及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光刻工艺技术中显影工艺的新方法及其装置，属于微电子及微机 电系统制造加工领域。
背景技术：
光刻胶(Photo Resist)是一种有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶 解度会发生变化。在显影过程中，正性光刻胶曝过光的区域溶解得要快得多。理想情况下， 未曝光的区域保持不变。负性光刻胶正好相反，在显影剂中未曝光的区域将溶解，而曝光的 区域被保留。光刻胶主要的两个性能是灵敏度和分辨力。一般光刻胶以液态涂覆在硅片表 面上，曝光后烘烤成固态。光刻胶的曝光量取决于光刻胶的种类及膜厚，曝光的效果取决于 曝光方式及曝光机的性能和设置。显影液指正性光刻胶的显影液。正性光刻胶的显影液属于碱性水溶液。化合物 KOH和NaOH因为会带来可动离子污染(MIC，Movable Ion Contamination)，在IC制造中 一般不用。最普通的正胶显影液成分是四甲基氢氧化铵(TMAH，Tetramethyl ammonium hydroxide)，分子式为(CH3) 4N0H，为无色结晶(常含3，5等结晶水)，极易吸潮，在空气中 能迅速吸收二氧化碳，130°C时分解为甲醇和三甲胺。在I线光刻胶曝光中会生成羧酸， TMAH显影液中的碱与酸中和使曝光的光刻胶溶解于显影液，而未曝光的光刻胶没有影响。 利用光刻胶的这种属性，可以在硅片或者电路板上刻画出需要的线路图。
发明内容
本发明的目的是提供一种光刻胶显影工艺，进一步的目的在于提供一种能够使得 光刻胶显影较为彻底、均勻的工艺，以及实现显影工艺的装置。本发明为达到上述目的的技术方案是一种光刻胶显影工艺，包括如下步骤1)覆盖有曝光过的光刻胶的工件表面用纯水进行喷淋湿润；2)喷淋纯水转换成喷淋显影液；3)进行显影；4)喷淋纯水进行清洗； 5)喷淋C02离子化水进行清洗；6)工件旋转甩干，进行干燥。上述步骤2)中纯水逐渐过渡到显影液，喷淋纯水与显影液的混合物，且混合物中 显影液的含量由0开始连续变化，逐渐增加到100%。上述步骤4)中显影液逐渐过渡到纯水，喷淋显影液与纯水的混合物，且混合物中 纯水的含量由0开始连续变化，逐渐增加到100%。上述喷淋采用两个喷嘴，且工件表面覆盖旋转的掩模。一种采用上述光刻胶显影工艺的装置，具有第一、二电子调压阀、第一、二压力伺服阀、第一、二流量计和三通阀，上述第一、二电子调压阀由气源控制，分别与第一、二压力 伺服阀连通，上述第一压力伺服阀、第一流量计依次连接在纯水(DIW)管道上，第二压力伺 服阀、第二流量计依次连接在显影液管道上，纯水与显影液通过三通阀混合。本发明的好处是在显影过程中，显影液与纯水的混合浓度实现在线配比，连续变 化，显影液是强碱性的，PH > 12，而纯水pH值为7，显影液与纯水逐渐过渡，可以防止溶解 的光胶瞬间结合，不会导致缺陷的产生，能够达到良好的显影效果；其次，对工件表面用喷 嘴喷淋时，设有转动的掩模，可以使得液体更加均勻的分布到光刻胶上。
下面结合附图对本发明的实施例做进一步的详细描述。图1是本发明装置管路示意图。图2是喷嘴和掩模示意图。
具体实施例方式光刻胶显影工艺，具有如下步骤1)覆盖有曝光过的光刻胶的工件表面用纯水进行喷淋湿润；2)喷淋纯水转换成喷淋显影液，该转换为连续变化过程，即显影液含量从0逐渐 增加直到100% ；3)连续喷淋显影液，进行显影操作，根据所加工工件上光刻胶的厚度设定时间长 短；4)喷淋纯水进行清洗，该转换同样为连续变化过程，即纯水含量从0逐渐增加直 到100%，这个过渡过程存在少量显影反映，可以获得更好的显影效果；5)喷淋C02离子化水进行清洗；6)工件旋转甩干，进行干燥。见图1，为采用本发明显影工艺的装置，具有第一电子调压阀1、第二电子调压阀 5、第一压力伺服阀2、第二压力伺服阀6、第一流量计3、第二流量计7和三通阀4，上述第 一、二电子调压阀由气源控制，分别与第一、二压力伺服阀连通，上述第一压力伺服阀、第一 流量计依次连接在纯水(DIW)管道上，第二压力伺服阀、第二流量计依次连接在显影液管 道上，纯水与显影液通过三通阀混合，经过三通阀混合后的纯水、显影液混合液体经过喷嘴 喷淋到工件表面。见图2，为了更好的显影效果，本发明装置具有两个喷嘴8，并且待加工工件表面 覆盖掩模9，掩模以一定转速旋转，转速较慢一般为100 500rpm，喷嘴喷淋量和旋转速度 是可以调节的，互相匹配可以获得较好的光胶溶解率和均勻性。显然，本发明的上述具体实施方式
仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非 是对本发明实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还 可以容易的做出其它形式上的变化或者替代，而这些改变或者替代也将包含在本发明确定 的保护范围之内。
权利要求
1.一种光刻胶显影工艺，包括如下步骤1)覆盖有曝光过的光刻胶的工件表面用纯水进行喷淋湿润；2)喷淋纯水转换成喷淋显影液；3)进行显影；4)喷淋纯水进行清洗；5)喷淋C02离子化水进行清洗；6)工件旋转甩干，进行干燥。
2.根据权利要求1所述的光刻胶显影工艺，其特征在于上述步骤2)中纯水逐渐过渡 到显影液，喷淋纯水与显影液的混合物，且混合物中显影液的含量由0开始连续变化，逐渐 增加到100%。
3.根据权利要求1所述的光刻胶显影工艺，其特征在于上述步骤4)中显影液逐渐过 渡到纯水，喷淋显影液与纯水的混合物，且混合物中纯水的含量由0开始连续变化，逐渐增 加到100%。
4.根据权利要求1所述的光刻胶显影工艺，其特征在于上述喷淋采用两个喷嘴(8)， 且工件表面覆盖旋转的掩模(9)。
5.一种采用权利要求1所述光刻胶显影工艺的装置，具有第一、二电子调压阀(1、5)、 第一、二压力伺服阀(2、6)、第一、二流量计(3、7)和三通阀(4)，上述第一、二电子调压阀由 气源(CDA)控制，分别与第一、二压力伺服阀连通，上述第一压力伺服阀、第一流量计依次 连接在纯水(DIW)管道上，第二压力伺服阀、第二流量计依次连接在显影液管道上，纯水与 显影液通过三通阀混合。
全文摘要
本发明涉及一种光刻工艺技术中显影工艺的新方法及其装置，属于微电子及微机电系统制造加工领域。目的是提供一种光刻胶显影工艺，进一步的目的在于提供一种能够使得光刻胶显影较为彻底、均匀的工艺，以及实现显影工艺的装置。一种光刻胶显影工艺，包括如下步骤覆盖有曝光过的光刻胶的工件表面用纯水进行喷淋湿润；喷淋纯水转换成喷淋显影液；进行显影；喷淋纯水进行清洗；喷淋CO2离子化水进行清洗；工件旋转甩干，进行干燥。本发明的好处是在显影过程中，显影液与纯水的混合浓度实现在线配比，连续变化，能够达到良好的显影效果。
文档编号G03F7/30GK102109776SQ20111006693
公开日2011年6月29日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者徐飞, 王夏, 金海涛 申请人:常州瑞择微电子科技有限公司