光致抗蚀剂的显影方法及显影装置制造方法及图纸

本发明专利技术的显影装置包括：转盘、使转盘旋转的电动机、以及将显影液与氮气混合后呈雾状向转盘喷射的喷嘴。通过驱动电动机，使转盘以２００转／分的旋转速度旋转，同时，将显影液与氮气混合后，从喷嘴将雾状的显影液向转盘喷射，其中，该显影液用于对固定在转盘上的半导体晶片的上面所形成的光致抗蚀剂进行显影。光致抗蚀剂通过与显影液产生化学反应而被除去，同时，能够通过其喷射压力可靠地除去。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在半导体制造中利用的光刻技术之一的光致抗蚀剂的显影方法及显影装置，特别涉及即使在具有凹凸形状图形的基体上形成具有粘附性的光致抗蚀剂的情况下，也能够可靠地去除光致抗蚀剂的光致抗蚀剂显影方法及用于实现该显影方法的显影装置。
技术介绍
作为一种半导体装置的CCD、CMOS成像器等的固体摄像装置在各种领域得到应用。固体摄像装置采用由光电二极管构成的受光部及读出基于受光部的输出的电信号的读出部等电路构成。固体摄像装置利用熟知的光刻技术通过在半导体晶片上层叠多层而制造的。但是，近年来，期望固体摄像装置的高密度化、高分辨率化以及小型化，存在每个像素的间距尺寸减小的倾向。为了满足这样的期望，必须减小受光部区域(以下，称为受光区)。由于在缩小受光区的情况下，受光量减小，动态范围就减小，因而需要在受光部上配置微透镜以补偿受光量的减小。一般情况下，微透镜是以在芯片上的形态将透光性树脂加工成透镜形状，形成在已经形成了作为固体摄像装置的功能元件之半导体芯片的表面上。因此，固体摄像装置的表面呈现因微透镜引起的凹凸状态。作为传感器，固体摄像装置的受光面极其重要，在有异物附着的情况下，因异物存在导致其亮度及色度发生变化，摄像图像的再现性降低，此外，还有可能在受光面上产生伤痕。这样，由于如果附着了异物就会损害固体摄像装置的品质及可靠性，因此固体摄像装置就用玻璃等透光性的盖部保护受光面，以免异物附着。如上所述，固体摄像装置具有用盖部保护其受光面的结构，特别是以在芯片上的形态形成了微透镜的固体摄像装置中，由于表面呈现极其复杂的凹凸状态，故在将半导体芯片安装在陶瓷、塑料等的封装壳内后，使之成为用盖部覆盖受光面，保护封装壳内的固体摄像元件的状态，成为免受来自外部的异物侵入的结构。但是，由于在封装结构中固体摄像装置的小型化存在极限，故提出了如图1所示的在形成了固体摄像元件的半导体芯片101的表面上，使用仅仅在受光部102上形成了开孔部103的环氧树脂板104，用粘接剂105粘接玻璃106的结构(例如，参见特开2001-257334号公报)。这样，通过在半导体芯片101上直接粘接玻璃106(盖部)，能够使固体摄像装置比封装更小型化。但是，在制造上述固体摄像装置的过程中，为了确保玻璃板106与半导体芯片101之间的间隔，使用环氧树脂板104，在环氧树脂板104的两面上用粘接剂105粘接玻璃板106与半导体芯片101。由于环氧树脂板104形成了空穴，以便不配置在受光部102的上面，所以，因空穴的影响导致施加在薄板上的张力不均匀，在粘贴环氧树脂板104的情况下，成为极端不稳定的形状，粘贴工序变得极端困难。此外，在将环氧树脂板104粘接在半导体芯片101表面的情况下，环氧树脂板104与半导体芯片101的对位很费事，同时也存在用于使配置了微透镜的受光面免受污染的措施不充分，制造工序的管理复杂的问题。此外，由于环氧树脂板104是通过开孔加工形成其开孔部103的，因而开孔部103的微细化也存在极限。由于固体摄像装置的密封空间尺寸由开孔部103决定，故即使使用特开2001-257334号公报所公布的方法，固体摄像装置的结构小型化也存在极限。此外，在半导体工艺等中使用的光致抗蚀剂的显影中，当在形成光致抗蚀剂的基体的表面上存在凹凸时，在应该除去的部分上光致抗蚀剂容易作为残渣而残存下来。通常，形成了半导体元件的半导体晶片的表面上具有凹凸结构，特别是在形成了固体摄像装置的半导体晶片的情况下，当在受光部的上部有光致抗蚀剂的残渣时，严重情况下就成为产生不良的原因。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种通过将对光致抗蚀剂进行显影的显影液呈雾状喷射，能够有选择地除去在基体的表面形成的已经曝光的光致抗蚀剂的光致抗蚀剂的显影方法及显影装置。此外，本专利技术的目的在于提供一种通过将显影液与气体混合并呈雾状喷射，调整显影液及气体的压力，从而利用显影液与光致抗蚀剂的化学反应除去光致抗蚀剂，同时利用呈雾状喷射的显影液的压力，能够通过物理的作用除去光致抗蚀剂的光致抗蚀剂的显影方法及显影装置。此外，本专利技术的目的在于提供一种通过一边使基体旋转，一边从旋转中心离开从旋转中心到暴露于显影液的区域端部的长度之大约1/2的位置的上方喷射显影液，从而能够有效地除去光致抗蚀剂的光致抗蚀剂的显影方法及显影装置。对上述特开2001-257334号公报所记述的现有的技术，本专利技术者专心致力于通过用光刻技术，在分离为半导体芯片前的半导体晶片上形成成为框架部的粘接层，以谋求框架部的对位精度优越，且制造效率较高的制造方法的研究。作为粘接层，通过使用将光固化粘接剂与热固化粘接剂适当混合而成的粘接剂，利用包含在粘接层中的光固化粘接剂的特性，制作出所希望的图形，在配置了玻璃等透光性的盖部后，加热已制作出图形的粘接层，利用包含在粘接层中的热固化粘接剂的特性，通过粘接层粘接半导体晶片与盖部。就是说，光固化粘接剂起到作为所谓的光致抗蚀剂的作用，用UV光等将光致抗蚀剂曝光后，用规定的显影液将光致抗蚀剂显影，从而除去未曝光部分的光致抗蚀剂，这样，通过粘接层使半导体晶片与盖部粘接，从而形成空间，能够防止来自外部的影响(湿气、灰尘等)。进而，由于利用了光刻技术，所以将粘接层加工成宽度为100μm～200μm、厚度为(高度)50μm～60μm的尺寸极其容易，所以能够谋求半导体装置的小型化，实现品质及可靠性较高的芯片尺寸的半导体装置。这里，参照图2A及2B说明使用于光刻技术的显影。在半导体晶片的一面(一个平面、一个表面)上形成光致抗蚀剂后，通过光掩模进行光致抗蚀剂曝光，如图2A及2B所示，在使用规定的显影液显影的情况下，如图2A及2B所示那样，在光致抗蚀剂111的表面上滴下显影液112，使显影液遍布整个表面，在规定的显影时间(蚀刻时间)内维持用显影液112覆盖光致抗蚀剂111的状态(图2A)，利用未曝光部分的光致抗蚀剂111b与显影液112的化学反应，除去光致抗蚀剂111b，同时使曝光部分的光致抗蚀剂111a保留下来(图2B)。但是，如图3所示，像在表面具有微透镜的固体摄像装置那样，当半导体晶片110的表面上具有凹凸状的锐利的沟槽状的图形120时，可能会在凹部120a中残留光致抗蚀剂的残渣121。特别是，在光致抗蚀剂具有粘附性的情况下，由于光致抗蚀剂粘附在凹部120a上，因而在光致抗蚀剂与显影液的化学反应中，将光致抗蚀剂从凹部120a完全除去极端困难。当然，通过延长显影时间，也可能消除光致抗蚀剂的残渣121，但如果延长显影时间，则当然会降低制造效率，所以期望实现有效地除去光致抗蚀剂的技术。本专利技术就是回应这样的期望，实现有效地除去光致抗蚀剂的技术。在本专利技术的光致抗蚀剂的显影方法涉及一种对形成在基体表面上的已经曝光的光致抗蚀剂进行显影的光致抗蚀剂的显影方法，其特征在于将显影上述光致抗蚀剂的显影液呈雾状喷射在上述基体的表面上，并有选择地除去光致抗蚀剂。在本专利技术中，通过将形成在基体表面上的已经曝光的光致抗蚀剂进行显影的显影液呈雾状喷射在基体的表面上，从而利用显影液与光致抗蚀剂的化学反应有选择地除去光致抗蚀剂，同时，利用呈雾状喷射的显影液的压力，通过物理作用能够有选择地除去光致抗蚀剂。详细地说，被感光的光致抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光致抗蚀剂的显影方法，对在基体的表面上形成的已经曝光的光致抗蚀剂进行显影，其特征在于：将显影所述光致抗蚀剂的显影液呈雾状喷射在所述基体的表面上，并有选择地除去光致抗蚀剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：星加正人，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]