CN109932874A

CN109932874A - 一种提高声表面波器件显影一致性的方法

Info

Publication number: CN109932874A
Application number: CN201910340762.9A
Authority: CN
Inventors: 张帅; 黄歆; 张雅; 王鹏超; 闫坤坤
Original assignee: ZHONGKE FEIHONG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Current assignee: ZHONGKE FEIHONG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd BEIJING
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2019-06-25

Abstract

本发明公开了一种提高声表面波器件显影一致性的方法，在显影腔左侧添加可旋转的腔体盖，同时晶圆显影时腔体内部通入少量氮气，用以控制酸性气体；通过调整显影臂摆臂的位置参数控制显影液喷洒的路径，并控制显影臂摆臂的速度、显影液流量计和喷洒时间控制喷洒到晶圆上的液量，使显影液平铺在晶圆上并且以较低的转速旋转，以实现旋转浸泡式显影，从而提高声表面波器件显影一致性，进而提高产品的合格率。

Description

一种提高声表面波器件显影一致性的方法

技术领域

本发明涉及半导体微电子领域，尤其涉及一种提高声表面波器件显影一致性的方法。

背景技术

声表面波器件应用于电台、卫通、相控阵雷达等领域，电子科技的飞速发展对声表面波器件及其组件的一致性提出了更高的要求，尤其是相控阵雷达领域。

显影是声表面波器件制作过程中重要的工序，它决定了图形形貌、图形一致性以及电性能的固有特性。声表面波器件工艺一致性的提高，将提高产品的合格率、人员的效率、时间等等，但是目前晶圆在显影过程中芯片频率、波动、***损耗等一致性相差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高声表面波器件显影一致性的方法，可以提高产品的合格率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种提高声表面波器件显影一致性的方法，在显影腔的一侧设置可旋转的腔体盖，显影腔和腔体盖之间用轴承连接，且在显影腔内设置氮气管道；显影步骤包括：

第一步：空转；空转结束后在显影腔内通过氮气管道通入一定量的氮气；

第二步：铺显影液；晶圆以速度N2转动，显影臂以SPD3的速度从POS3的位置运行到POS4的位置，运动一个来回并在运行过程中喷显影液，显影臂再以SPD1的速度回归原位；最后，将腔体盖旋转至显影腔上方，一段时间后再将盖旋转至显影腔一侧，并关闭氮气；

第三步：旋转式浸泡；

第四步：顶部喷去离子水，晶圆以速度N4转动，显影臂以SPD1的速度运行到POS2的位置，显影臂再以SPD4的速度从POS2的位置运行到POS5的位置，运动M个来回并在运行过程中喷去离子水；

第五步：顶部和底部喷去离子水，晶圆以速度N5转动，显影臂以SPD4的速度从POS2的位置运行到POS5的位置，运动M个来回并在运行过程中喷去离子水；

第六步：甩干，晶圆以速度N6转动，显影臂以SPD1的速度回归原位；

其中，POS3为靠近晶圆中心位置，从POS3的位置到晶圆边缘依次设置了三个位置，分别记为POS2、POS4与POS5。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，在显影腔左侧添加可旋转的腔体盖，同时晶圆显影时腔体内部通入少量氮气，用以控制酸性气体；通过调整显影臂摆臂的位置参数控制显影液喷洒的路径，并控制显影臂摆臂的速度、显影液流量计和喷洒时间控制喷洒到晶圆上的液量，使显影液平铺在晶圆上并且以较低的转速旋转，实现旋转浸泡式显影，以此来提高声表面波器件显影一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的传统显影工艺示意图；

图2为本发明实施例提供的改进后的显影工艺示意图；

图3为本发明实施例提供的一种提高声表面波器件显影一致性的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种提高声表面波器件显影一致性的方法，旨在解决晶圆在显影过程中芯片频率、波动、***损耗等一致性相差较大的问题，主要在两个方面进行了改进：

一、改进显影工艺，如图2所示，在显影腔1的一侧(例如，左侧)设置可旋转的腔体盖2，显影腔1和腔体盖2之间用轴承3连接，且在显影腔1内设置氮气管道4。

下面示例性的给出结构参数的具体数值：腔体盖2直径为15厘米，厚度为3毫米；轴承3直径1.5厘米；氮气管道4距显影腔1下方3.5厘米处，直径2.5毫米。

二、在第一点改进的基础上进行显影步骤的改进，如图3所示，主要步骤如下：

第一步：空转；空转结束后在显影腔内通过氮气管道通入一定量的氮气。

示例性的，空转时间可以为3秒，空转时晶圆(可以选用三英寸晶圆)以速度N1(例如，速度N1可以为3000r/min)转动，显影臂以SPD1的速度运行到POS3的位置。

空转的目的主要是：①让晶圆适应温湿平衡，②检测电机运行是否正常，③摆臂是否到位。

第二步：铺显影液；晶圆以速度N2(例如，速度N2的范围可以为30～50r/min)转动，显影臂以SPD3的速度从POS3的位置运行到POS4的位置，运动一个来回并在运行过程中喷显影液，显影臂再以SPD1的速度回归原位；最后，将腔体盖旋转至显影腔上方，一段时间后再将盖旋转至显影腔一侧，并关闭氮气。

本发明实施例中，可以采用四甲基氢氧化铵作为显影液。第二步的时间可以设置为12秒左右。

第三步：旋转式浸泡。

旋转式浸泡是指铺显影液后，晶圆以速度N3(例如，速度N3的范围可以为30～50r/min)转动一定时间，时间可以设为60～70秒(以实际显影为准)。

第四步：顶部喷去离子水，晶圆以速度N4(例如，速度N4可以为1500r/min)转动，显影臂以SPD1的速度运行到POS2的位置，显影臂再以SPD4的速度从POS2的位置运行到POS5的位置，运动M个来回并在运行过程中喷去离子水。

第五步：顶部和底部喷去离子水，晶圆以速度N5(例如，速度N5可以为2500r/min)转动，显影臂以SPD4的速度从POS2的位置运行到POS5的位置，运动M个来回并在运行过程中喷去离子水。

第四步与第五步的时间均可以设置为12秒左右。

第六步：甩干，晶圆以速度N6(例如，速度N6可以为3000r/min)转动，显影臂以SPD1的速度回归原位。

第六步的时间可以设置为35秒左右。

上述步骤中，POS3为靠近晶圆中心位置，从POS3的位置到晶圆边缘依次设置了三个位置，分别记为POS2、POS4与POS5。

通过以上步骤即可完成显影工作，此外，上述显影过程中使用在线恒温***控制显影液温度。

上述显影过程可以基于自动匀胶显影机(型号KS-S100-1C1D)实现，下面示例性的给出显影过程中所涉及一些参数的具体数值：1)显影臂摆臂的位置POS2：54～55，POS3：48.5～49.5，POS4：64.5～65.5，POS5：62.5～63.5，通过位置来控制显影液喷洒的路径。这些位置的相对值无单位，总体而言，这些位置相对值使显影达到一个好的效果。2)显影臂摆臂的速度SPD1：49.5～50.5，SPD3：14.5～15.5，SPD4：4.5～5.5，这三个均为默认的速度标记符号，为摆臂速度的相对值，无单位。3)显影液流量计调到100和喷洒时间为12秒，控制喷洒到晶圆上的液量。4)在线恒温***控制显影液温度为22±2℃。

本发明实施例上述方案，在显影腔左侧添加可旋转的腔体盖，同时晶圆显影时腔体内部通入少量氮气，用以控制酸性气体；通过调整显影臂摆臂的位置参数控制显影液喷洒的路径，并控制显影臂摆臂的速度、显影液流量计和喷洒时间控制喷洒到晶圆上的液量，使显影液平铺在晶圆上并且以较低的转速旋转，实现旋转浸泡式显影，以此来提高声表面波器件显影一致性，进而提高产品的合格率。另一方面，采用上述方案每片晶圆可以节省显影液用量20ml-30ml。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种提高声表面波器件显影一致性的方法，其特征在于，在显影腔的一侧设置可旋转的腔体盖，显影腔和腔体盖之间用轴承连接，且在显影腔内设置氮气管道；显影步骤包括：

第三步：旋转式浸泡；

2.根据权利要求1所述的一种提高声表面波器件显影一致性的方法，其特征在于，空转时晶圆以速度N1转动，显影臂以SPD1的速度运行到POS3的位置。

3.根据权利要求1所述的一种提高声表面波器件显影一致性的方法，其特征在于，所述旋转式浸泡是指铺显影液后，晶圆以速度N3转动一定时间。

4.根据权利要求1所述的一种提高声表面波器件显影一致性的方法，其特征在于，该方法还包括：使用在线恒温***控制显影液温度。