缺陷按来源分类可以分为掩膜版缺陷、工艺中的缺陷、wafer上的缺陷。

掩膜版的缺陷通常源于掩膜版在制造过程当中的图形缺陷，如线宽缺陷，部分细小图形的缺失以及环境中颗粒对掩膜版的影响。

工艺的缺陷又可以按照流程来划分：涂胶缺陷、曝光过程中的缺陷（包括浸没式和非浸没式）、显影过程引起的缺陷。

篇幅原因今天我只讲一下涂胶和显影的缺陷。 涂膜后的缺陷 • 颗粒污染：如果洁净室环境不达标，空气中的尘埃颗粒可能会落在光刻胶表面。例如在没有良好过滤系统的环境中，每立方米空气中大于0.5微米的颗粒可能数以万计，这些颗粒会使光刻胶表面不平整，影响后续曝光和图形转移的精度。 • 厚度不均匀：当旋涂recipe设置不合理时，比如转速或加速度不稳定、光刻胶滴加量不均匀，chamber温湿度排风等失控就会导致光刻胶膜厚不均匀。这可能造成曝光时部分区域过度曝光，部分区域曝光不足，进而影响图形分辨率。 • 光刻胶内的气泡：在涂膜过程中，如果光刻胶匀胶过于剧烈或wafer有尘埃，光刻胶内部就会产生气泡。这些气泡会使光刻胶在曝光时出现局部透光异常，导致图形出现空洞或不完整的情况。 显影后的缺陷 • 显影不足：这通常是由于显影时间过短或显影液浓度不够造成的。例如显影液使用时间过长，有效成分降低，导致部分光刻胶未被充分溶解，图形边缘会出现锯齿状或光刻胶残留的现象，影响图形精度。 • 过度显影：相反，若显影时间过长或显影液温度过高，就会导致过度显影。这可能使光刻胶被过度溶解，造成图形尺寸变小、线条变细，甚至使一些精细图形断裂。 • 显影液残留：显影后清洗不彻底，会使显影液残留在硅片表面。这些残留的显影液可能会破坏图形结构，或者在后续工艺中产生杂质污染。

如何预防涂膜和显影后缺陷？

涂胶缺陷预防措施 • 环境控制：维持光刻区域的洁净度，使用高效空气过滤器过滤空气，可减少颗粒污染。 • 设备维护：定期检查和维护涂膜设备，确保其转速精准且hot plate温度稳定。如采用高精度的电机和转速反馈系统，使转速波动控制在极小范围内，保证光刻胶厚度均匀。 • 工艺优化：优化光刻胶的涂胶recipe：调整光刻胶的滴加量、转速和加速度等。也可以在涂胶前对光刻胶进行真空脱气处理，以去除光刻胶本身的气泡。 显影缺陷预防措施 • 控制显影参数：精确控制显影时间和温度，通过实验确定最佳的显影条件并严格执行。比如对于某款光刻胶，在23℃下显影时间设定为60秒能达到最佳效果。 • 保证显影液质量：使用新鲜的显影液，并定期更换；对显影液有温控存贮系统；同时，显影液在使用前需进行过滤，去除其中的杂质颗粒。 • 加强清洗：显影后采用多级清洗工艺，包括用去离子水冲洗和氮气吹干等步骤，确保wafer表面无显影液残留。

来源于光刻技术与光刻机，作者婧晚画安颐

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