“光刻作為半導(dǎo)體中的關(guān)鍵工藝，其中包括3大步驟的工藝：涂膠、曝光、顯影。三個(gè)步驟有一個(gè)異常，整個(gè)光刻工藝都需要返工處理，因此現(xiàn)場(chǎng)異常的處理顯得尤為關(guān)鍵”

01—光刻前處理

晶圓在光刻前需要做一些特殊處理，比如一些鍍膜后的wafer，一些工廠是要求特定時(shí)間內(nèi)完成光刻，減少在工藝外表面的污染。

另外我們知道晶圓表面有一定的表面狀態(tài)，會(huì)影響成膜的效果，可以參照文章：wafer表面的親水性和疏水性會(huì)影響什么

常見(jiàn)的硅片是比較容易吸附潮氣的，就是親水性，也稱(chēng)為水合作用，但是對(duì)于光刻，具有干燥成疏水性的表面十分重要。上一步完成工藝之后盡快光刻，另外保持車(chē)間相對(duì)濕度低于50%。

涂膠前先進(jìn)行脫水烘烤，200℃~500℃烘烤，有條件的在氮?dú)鈼l件下烘烤。

常見(jiàn)的光刻膠一般在涂膠前還需要涂一層HMDS，HMDS的涂膠方式有很多，常用的氣相底膜涂膠，在一個(gè)密閉的腔體內(nèi)，200℃~250℃下30s完成，HMDS呈霧狀形成一層薄薄的基底膜，提高光刻膠和wafer的粘附力。

HMDS工藝結(jié)束之后，就完成了涂膠前的準(zhǔn)備工作。

02—光刻涂膠

接下來(lái)就是涂膠，涂膠需要根據(jù)光刻膠的特性進(jìn)行設(shè)定，可以參考光刻膠的說(shuō)明文件：光刻膠的主要技術(shù)參數(shù)

涂膠工藝根據(jù)不同的晶圓和光刻膠，出來(lái)的效果也是很多不同，常見(jiàn)的幾種異常：

很多情況下多是出現(xiàn)上圖這種形狀，就是局部涂膠厚度異常，一般是偏薄，出現(xiàn)這種情況一是可能表現(xiàn)有顆粒，二是旋轉(zhuǎn)涂膠時(shí)發(fā)生異常，可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和加速度。三是檢查一下光刻膠是否存放過(guò)期。

滴膠也分為幾種，有靜態(tài)涂膠、一般適合黏度較低的膠水，有邊旋轉(zhuǎn)邊涂膠。

靜態(tài)涂膠后，硅片先低速旋轉(zhuǎn)，光刻膠覆蓋到邊緣之后，加速到設(shè)定轉(zhuǎn)速， 一般2500~4000rpm。另外動(dòng)態(tài)滴膠，100~200rpm的轉(zhuǎn)速邊轉(zhuǎn)邊滴膠。采用動(dòng)態(tài)滴膠不需要很多光刻膠就能潤(rùn)濕（鋪展覆蓋）整個(gè)基片表面。尤其是當(dāng)光刻膠或基片本身潤(rùn)濕性不好的情況下，動(dòng)態(tài)滴膠尤其適用，不會(huì)產(chǎn)生針孔。滴膠之后，下一步是高速旋轉(zhuǎn)。使光刻膠層變薄達(dá)到最終要求的膜厚，這個(gè)階段的轉(zhuǎn)速一般在1500-6000轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)速的選定同樣要看光刻膠的性能（包括粘度，溶劑揮發(fā)速度，固體含量以及表面張力等）以及基片的大小?？焖傩D(zhuǎn)的時(shí)間可以從10秒到幾分鐘。勻膠的轉(zhuǎn)速以及勻膠時(shí)間往往能決定最終膠膜的厚度。

一般情況下，勻膠轉(zhuǎn)速快，時(shí)間長(zhǎng)，膜厚就薄。影響勻膠過(guò)程的可變因素很多，這些因素在勻膠時(shí)往往相互抵銷(xiāo)并趨于平衡。

旋膠過(guò)程中，99%的光刻膠都會(huì)被甩掉，剩下的一層膜，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和空氣流動(dòng)，會(huì)揮發(fā)溶液，膜層變干，但是仍舊是黏黏的液體感的，此時(shí)不要碰到膜層。需要軟烘，

另外一個(gè)影響成膜質(zhì)量的因素，旋涂過(guò)程中cup內(nèi)的氣流。

很多旋涂機(jī)的cup都配有有機(jī)抽風(fēng)，風(fēng)力的大小會(huì)影響到成膜時(shí)光刻膠的涂覆狀態(tài)。且風(fēng)力大小也直接影響膜層干的速度，因此勻膠的時(shí)候，減小基片上面的空氣的流動(dòng)，以及因空氣流動(dòng)引起的湍流（turbulence），或者至少保持穩(wěn)定也是十分重要的。

03—曝光

曝光相對(duì)來(lái)說(shuō)工藝比較穩(wěn)定，無(wú)非就是曝光劑量的問(wèn)題，時(shí)刻監(jiān)控光源的功率變化，適當(dāng)縮短或者延長(zhǎng)曝光時(shí)間。半導(dǎo)體光刻工藝及光刻機(jī)全解析

04—顯影

顯影工藝是比較關(guān)鍵的，不同光刻膠配合不同的顯影液，還要前烘和后烘的條件。

最普通常用的正膠顯影液是TMAH，目前0.26當(dāng)量濃度的TMAH顯影液成為工藝標(biāo)準(zhǔn)。TMAH具有很強(qiáng)的腐蝕性。