光刻項目3項目導讀

本項目從涂膠工藝任務入手，先讓讀者對光刻工藝有一個初步了解；然后詳細介紹涂膠、曝光和顯影等專業技能。通過曝光和顯影工藝的任務實施，讓讀者進一步了解光刻工藝。知識目標1.了解光刻工藝2.掌握涂膠、曝光和顯影的工藝操作3.掌握涂膠、曝光和顯影的質量評估4.會識讀涂膠、曝光和顯影工藝相關的隨件單技能目標1.能正確操作涂膠、曝光和顯影的設備，設置相關設備的常規參數2.能正確排查涂膠、曝光和顯影的常見故障教學重點1．涂膠、曝光和顯影的工藝2．檢驗涂膠、曝光和顯影的質量教學難點涂膠、曝光和顯影的實施建議學時6學時推薦教學方法

從任務入手，通過涂膠的操作，讓讀者了解涂膠的工藝操作，進而通過曝光和顯影的操作，熟悉曝光和顯影的質量評估推薦學習方法

勤學勤練、動手操作是學好光刻工藝的關鍵，動手完成涂膠、曝光和顯影任務實施，通過“邊做邊學”達到更好的學習效果3.1認識光刻工藝

光刻工藝光刻（photolithography）工藝是利用曝光和顯影，在光刻膠層上刻畫出幾何圖形結構，然后通過刻蝕工藝將掩膜版上的圖形轉移到所在襯底上。在一般情況下，光刻工藝有預處理、涂膠、軟烘、對準和曝光、曝光后烘焙、顯影、堅膜烘焙、顯影檢查等8個工序。光刻工藝基本流程，如下圖所示。3.1認識光刻工藝

光刻工藝流程3.1認識光刻工藝

1．預處理在涂膠（即涂抹光刻膠）之前，晶圓一般需要進行預處理，步驟如下：（1）對晶圓進行清洗，然后進行脫水烘烤。脫水烘烤在一個封閉腔內完成，以除去吸附在晶圓表面上的大部分水汽。（2）為了提高光刻膠在晶圓表面的附著能力，在晶圓脫水烘焙后，要立即用化合物對其表面進行膜處理。目前應用的比較多的化合物是六甲基二硅氮烷（HMDS）和三甲基硅烷基二乙胺（TMSDEA）等。預處理的目的就是在晶圓表面形成一層底膜，以增強晶圓和光刻膠之間的粘附性。3.1認識光刻工藝

2．涂膠涂膠的目的就是在晶圓表面上，涂上一層均勻、平整的光刻膠。目前涂膠的方法，一般采用旋轉涂膠法。旋轉涂膠法的工藝過程主要有滴膠、加速旋轉、甩掉多余的膠、溶劑揮發等4個工序，如下圖所示。旋轉涂膠法的工藝過程3.1認識光刻工藝

在涂膠過程中，先將光刻膠溶液噴灑在晶圓表面上；然后加速旋轉載片臺（晶圓），直到達到所需的旋轉速度，并以這個速度保持一段時間。光刻膠在隨之旋轉受到離心力，使得光刻膠向著晶圓外圍移動，故涂膠也可以被稱作甩膠，經過甩膠之后，留在晶圓表面的光刻膠不足原有的1%。在旋轉涂膠的過程中，滴膠有以下2種方式：（1）靜態滴膠靜態滴膠是在載片臺不旋轉時進行滴膠，然后先低速旋轉，使光刻膠均勻鋪開，然后再按設定的轉速旋轉。（2）動態滴膠動態滴膠是在晶圓慢速旋轉時滴膠，然后再加速到設定的轉速。3.1認識光刻工藝

3．軟烘在完成涂膠之后，需要進行軟烘（即軟烘干）操作，這一步驟也被稱為前烘。在旋轉涂膠前，在液態的光刻膠中通常含有65%~85%的溶劑。在旋轉涂膠之后，液態的光刻膠已經成為固態的薄膜，但仍有10%－20%的溶劑，容易沾污灰塵。通過光刻膠軟烘，可以使溶劑從光刻膠中揮發出來（溶劑含量降至5%左右，光刻膠厚度也會減薄），從而降低了灰塵的沾污。同時，這一步驟還可以減輕因高速旋轉形成的薄膜應力，從而提高光刻膠的粘附性。3.1認識光刻工藝

4．對準和曝光對準和曝光的操作過程是：先將掩膜版的圖形與晶圓上的圖形嚴格對準；然后通過曝光燈或其他輻射源，將掩膜版的圖形轉移到晶圓的光刻膠圖層上。在曝光過程中，從光源發出的光會通過對準的掩膜版。在掩膜版上，有對準的和不對準的區域，這些區域形成了要最終轉移到晶圓表面的圖形。3.1認識光刻工藝

曝光后的晶圓，從曝光系統轉移到晶圓軌道系統后，需要進行短時間的曝光后烘焙。為促進光刻膠的化學反應，需要對光刻膠進行烘焙，其目的是提高光刻膠的粘附性并減小駐波反應。操作時，晶圓被放在自動軌道系統的一個熱板上，處理的溫度和時間需要根據光刻膠的類型來確定，一般情況下，烘焙溫度為110~130℃，烘焙時間為1~2min。5．曝光后烘焙3.1認識光刻工藝

6．顯影顯影就是利用顯影液，溶解掉晶圓上不需要的光刻膠。顯影分為正膠顯影和負膠顯影。對于負性光刻膠，常用的是二甲苯；對于正性光刻膠，常用的是堿性溶劑。在顯影過程中，一些關鍵參數必須被控制：顯影溫度、顯影時間、顯影液量、晶圓吸盤、當量濃度、清洗、排風等。3.1認識光刻工藝

7．堅膜烘焙在顯影后，需要進行堅膜烘焙，也稱為熱烘焙。堅膜烘焙的目的是蒸發掉光刻膠剩余的溶劑，改善膠膜與晶圓的黏附性，增強膠膜的抗蝕能力。堅膜烘焙溫度的起始點由光刻膠生產商的推薦設置來決定。然后根據產品要求的粘附性和尺寸控制需求對工藝進行調整。一般情況下，堅膜的溫度對于光刻膠是130℃，對于負膠是150℃。3.1認識光刻工藝

8．顯影檢查光刻膠在晶圓表面形成圖形后，需要檢查所形成的光刻膠圖形的質量。主要是檢查光刻膠是否有缺陷，以及光刻膠的工藝性能是否滿足規范要求。使用涂膠機、光刻膠，采用涂膠工藝，在晶圓表面上覆蓋一層均勻的、并且沒有缺陷的光刻膠任務。3.2任務5涂膠

3.2.1認識涂膠工藝在晶圓制造過程中，光刻是非常重要的環節，是將掩膜版上的圖形轉移至晶圓表面的光刻膠上的工藝。其中，晶圓表面的光刻膠需要通過涂膠工序來實現涂覆。任務要求3.2.1認識涂膠工藝

1．涂膠的作用涂膠是光刻工藝中的一部分，在晶圓完成預處理之后便要進行涂膠的操作。涂膠的目的是在晶圓表面覆蓋一層光刻膠，為光掩模版的圖形轉移到晶圓表面光刻膠上打好基礎；另外還可以在后續工藝中，保護光刻膠層下面的材料。3.2.1認識涂膠工藝

2．原材料在涂膠工序中，使用的主要原材料是光刻膠。光刻膠是一種有機化合物，當被紫外光曝光后，在顯影溶液中的溶解度會發生變化。光刻膠的技術復雜，品種較多，根據光刻膠在曝光前后溶解性變化的不同，可以把光刻膠分為正性膠和負性膠2大類，簡稱正膠和負膠。3.2.1認識涂膠工藝

（1）正性膠在經過紫外光曝光后的正性膠，變成了可溶物質，即可被溶解；而未被紫外光曝光的正性膠，還是一個不可溶物質，即不可被溶解（被保留）。正性膠的原理，如圖（a）所示。3.2.1認識涂膠工藝

（2）負性膠負性膠則與正性膠相反，在經過紫外光曝光后的負性膠，變成了不可溶物質，即不可被溶解（被保留）；而未被紫外光曝光的負性膠，還是一個可溶物質，即可被溶解。負性膠的原理，如圖（b）所示。在晶圓制造中，所用的光刻膠是以液態的形式涂在晶圓表面，而后被干燥成膠膜。3.2.1認識涂膠工藝

3．涂膠的質量要求在晶圓表面上，需要涂有一層均勻的、且無缺陷的光刻膠，合格的光刻膠層應滿足以下要求：（1）涂膠均勻、覆蓋完全且滿足厚度要求；（2）膠層表面光潔、無氣泡、無針孔；（3）烘烤適當，無脫膠現象。3.2.2涂膠設備

涂膠工序，是在涂膠機中進行的。涂膠機主要由上料區、顯示區、涂膠區、烘烤區等4個部分組成，是一臺涂膠、前烘一體的設備。涂膠機的外觀，如圖所示。涂膠機在下圖的涂膠區中，是采用旋轉滴涂的方式，給晶圓表面涂上一層光刻膠的。3.2.3涂膠實施

1．領料確認開始作業前，需要按照生產安排，領取對應的待涂膠的晶圓，進行信息核對，防止出現混料、錯料的情況發生。（1）操作員領料后，依次核對光刻工藝隨件單、流程單以及晶圓實物三者之間的信息。（2）信息全部核對一致，方可對該物料進行作業；若發現異常則需要上報相關人員，處理正常后繼續作業。所有信息核對正常，如下圖所示。3.2.3涂膠實施

信息核對一致（3）信息確認無誤后，點擊“繼續”按鍵，轉移至工位處進行作業。3.2.3涂膠實施

2．設備準備1）點擊裝有待涂膠晶圓的晶圓花籃，將其放置到涂膠區的上料區。根據本次作業晶圓的尺寸，應放置到相應的上料位，如下圖所示。涂膠機裝料注意：在放置時，需將晶圓正面要朝上放置。3.2.3涂膠實施

（2）打開顯示區界面，選擇設備需要作業的上料位，即點擊界面上的按鍵。（3）點擊“program”按鍵，打開程序文件，并根據隨件單選擇本次作業的涂膠程序，如下圖所示。程序調用3.2.3涂膠實施

（4）在上圖中，選擇程序并核對名稱，確認后點擊“OK”按鍵，完成程序調用進入啟動設備界面，如下圖所示。設備啟動3.2.3涂膠實施

（5）在上圖中，點擊“Start”按鍵，開始運行設備。同時，操作員需要在隨件單的程序確認處簽字，如下圖所示。程序選擇簽字確認3.2.3涂膠實施

3．設備運行（1）上料機械手首先開始動作，依次將上料區的晶圓轉移至涂膠區，如下圖所示。晶圓上料3.2.3涂膠實施

（2）涂膠區開始作業，將光刻膠滴在晶圓上，隨后加快晶圓旋轉速度，此時光刻膠借助離心力的作用，會覆蓋整個晶圓表面，并持續旋轉甩去多余的光刻膠，最終在晶圓表面得到均勻的光刻膠膠膜，如下圖所示。涂膠3.2.3涂膠實施

（3）光刻膠是一種粘稠體，不能直接進行曝光，需要進一步烘焙以除去光刻膠中的殘留溶劑，增強光刻膠的粘附性。涂膠完成后，機械手將涂膠區的晶圓轉移至烘烤區，進行前烘（即軟烘）操作，如下圖所示前烘在烘烤時，要注意控制烘烤溫度與時間，防止烘烤不足或過度烘烤。3.2.3涂膠實施

4．結批在涂膠工序操作正常完成后，操作員確認本次作業正常完成，且制品合格，記錄相關信息，完成結批，如下圖所示。結批作業完成后，要清理工位，等待下一批作業。3.2.4涂膠常見異常故障排除在涂膠過程中，可能會出現一些異常，需要及時進行相應的處理。在這里，主要介紹幾種常見的異常故障。1．設備異常報警（1）異常描述設備發出報警，并在顯示器處顯示異常，點擊界面進行查看，如下圖所示。異常報警界面3.2.4涂膠常見異常故障排除（2）異常分析與處理本次報警顯示設備轉速偏低，點擊“詳細信息”查看該故障出現的可能原因，按照提示信息中給出建議與處理方式，依次排查，直至完成異常故障排除，如下圖所示。異常故障詳細信息異常故障處理完成以及調試正常后，繼續運行設備。3.2.4涂膠常見異常故障排除2．涂膠不勻光刻膠的膠層外觀質量，需要利用顯微鏡進行檢查。點擊涂膠后的晶圓，將其放到顯微鏡下方觀察其涂膠情況，如下圖所示。外觀檢查3.2.4涂膠常見異常故障排除（1）異常描述在顯微鏡下觀察到晶圓表面的膠層顏色不均勻，存在涂膠不均的問題，如下圖所示。涂膠不勻3.2.4涂膠常見異常故障排除（2）異常分析與處理1）將出現問題的晶圓表面光刻膠洗掉，重新進行涂膠操作；2）經過樣片模擬加工過程，驗證出現該異常的原因；3）針對排查出的異常原因，制定對應的糾正/預防措施并實施。3.3任務6曝光

任務要求在晶圓制造過程中，光刻是非常重要的環節，是將光刻掩膜版上的圖形轉移至晶圓表面的光刻膠上的工藝。使用曝光機（光刻機）和光刻掩膜版，在涂了光刻膠的晶圓上，利用曝光來完成光刻掩膜版圖形轉移到光刻膠上的任務。3.3.1認識曝光工藝3.3.1認識曝光工藝1．曝光的作用曝光是光刻工藝中的重要部分，需要經過對準、曝光兩個過程。它利用光刻膠的性質，針對涂膠之后晶圓進行操作。3.3.1認識曝光工藝1．曝光的作用在曝光作業時，紫外光透過光刻掩膜版照射到晶圓表面的光刻膠上，被照射的光刻膠的溶解性改變。根據涂膠時選用的光刻膠的類型，光刻掩膜版上的圖形在光刻膠上成為了可溶或者不可溶的物質。光源：①高壓汞燈：240nm-500nm的紫外線②準分子激光源：深紫外線一般的，波長越小，做出來的圖形尺寸越小。重要工藝參數：曝光度曝光的目的是把光刻掩膜版上的電路圖形投影到光刻膠上，并引起光化學反應，最常規的光刻光源便是紫外光，還有X射線、電子束和離子束。2．原材料光刻掩膜版（又稱光罩，英文為MaskReticle），簡稱掩膜版，是光刻工藝中所用的圖形母版，每次光刻都必須有一塊掩膜版。一塊集成電路需要6~7次甚至10多次的光刻，每次光刻之間都要嚴格套準。光刻掩膜版的外觀，如下圖所示。光刻掩膜版3.3.1認識曝光工藝3.3.1認識曝光工藝由于掩膜版用于大量的圖形轉移，所以掩膜版上的缺陷將直接影響晶圓的質量，因此，對掩膜版的質量要求非常高。掩膜版上的缺陷一般來自2個方面，一個是掩膜版自身的缺陷，如針孔、黑點、黑區（即遮光區）突出、白區（即透光區）突出、邊緣不均勻、劃傷等，這些都是在掩膜版的制造過程中產生的，可通過目檢以及同原版進行比較而篩選掉；另一方面是附著在掩膜版上的異物，所以掩膜版上常常加一層保護膜以防止異物的影響。曝光后烘焙：方法：熱板加熱，溫度110-130℃，時間1-2分鐘。目的：①減少駐波反應（薄膜干涉）。②去除剩余溶劑，增粘。3.3.1認識曝光工藝3．曝光的質量要求合格的曝光應滿足以下要求：（1）曝光位置準確，曝光時需要對準標記，保證圖形位置符合要求；（2）圖形準確，光刻膠不可溶的部分是要保留的部分；（3）圖形完整，無缺失或多余部分；（4）表面潔凈，無沾污。3.3.2曝光設備

進行曝光作業的設備稱為曝光機，又稱光刻機，它能通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束投射過畫著線路圖的掩膜版，經物鏡補償各種光學誤差，將線路圖成比例縮小后映射到光刻膠上。光刻設備是芯片行業最主要，最關鍵也是最貴的設備。3.3.2曝光設備

曝光設備原理在曝光過程中，從光源發出的光通過對準的掩膜版。曝光設備的工作原理，如下圖所示。3.3.2曝光設備

在這里，以步進式重復曝光機為例進行介紹。曝光機主要由上料區、轉移區、曝光區和顯示區4個部分構成。步進式重復曝光機的外觀圖，如圖所示。曝光機荷蘭ASML（阿斯麥）的光刻設備是全球最好的光刻設備制造商。ASML-飛利浦成立之初-1980年-1985年-2002年摩爾定律：集成電路密度每年/每兩年翻一倍。為實現摩爾定律，光刻技術就需要每兩年把曝光關鍵尺寸(CD)降低30%-50%，縮短波長是最直接的手段。光刻光源被卡在193nm無法進步長達20年。工程解決方案！在晶圓光刻膠上方加1mm厚的水！-ASML3.3.3曝光實施

1．領料確認開始作業前，需要按照生產安排，領取對應的待曝光的晶圓，進行信息核對，防止出現混料、錯料的情況發生。（1）操作員領料后，依次核對光刻工藝隨件單、流程單以及晶圓實物三者之間的信息。信息核對一致（2）信息全部核對一致，方可對該物料進行作業；若發現異常則需要上報相關人員，處理正常后繼續作業。所有信息已核對無誤后，點擊“繼續”按鍵，轉移至工位處進行作業，如下圖所示。3.3.3曝光實施

2．設備準備領取物料后，到達對應工位進行曝光操作。（1）裝有待曝光晶圓的晶圓花籃已放置于上料區，點擊“上料”按鍵將其固定，如下圖所示。曝光機裝料注意：放置晶圓時，應根據晶圓的尺寸，放置到其的專用上料位；還應將晶圓正面朝上放置。3.3.3曝光實施

（2）打開顯示區界面，設置進料的首片晶圓位置，即點擊界面上的

按鍵，從01號片進行上料，如下圖所示。進料初始位選擇3.3.3曝光實施

（3）點擊“AddBatch”按鍵，打開程序文件，并根據隨件單選擇本次作業的曝光程序。選擇程序后核對名稱，點擊“確定”按鍵，調取批次信息后完成導入，如下圖所示。曝光程序調用3.3.3曝光實施

（4）程序調用后，點擊“StartProduction”按鍵，開始運行設備，如下圖所示。設備啟動3.3.3曝光實施

3．設備運行參數設置完成，開始進行曝光操作。（1）上料機械手首先開始動作，依次將上料區的晶圓轉移至曝光區，如下圖所示。曝光上料3.3.3曝光實施

機械臂將晶圓傳送至預對準的機械位置后，通過旋轉和傳感器作用尋找定位邊，同時掩膜版被送到指定位置。曝光臺上有一基準標記，光刻機的對準系統分別將掩膜版和晶圓與該基準線標記對準，從而確定位置，實現掩膜版圖形與晶圓對準。3.3.3曝光實施

（2）曝光區開始作業，通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透過掩膜版映射到光刻膠上。掩膜版上有透明和不透明的區域，透明區域可以透過紫外光，該區域的光刻膠被照射后可溶性改變，從而將掩膜版的圖形轉移光刻膠上，如下圖所示。曝光3.3.3曝光實施

（3）在曝光過程中易產生駐波效應，影響后期圖形的尺寸和分辨率。為了降低駐波效應的影響，同時增強光刻膠的粘附性，在曝光之后需要進行烘焙，即曝光后烘烤，如下圖所示。曝光后烘烤3.3.3曝光實施

4．結批曝光工序操作正常完成后，操作員確認本次作業正常完成，且制品合格，記錄相關信息，完成結批，如下圖所示。結批作業完成，清理工位，等待下一批作業。完成曝光的晶圓，通過后續的顯影環節，將光刻膠的圖形顯現出來。3.3.4曝光工藝常見異常故障排除

在曝光過程中可能會出現一些異常，比如設備異常報警或曝光外觀異常等，需要進行對應的處理。在這里，主要介紹幾種常見的異常故障。1．設備異常報警（1）異常描述設備發出報警，并在顯示器處顯示異常，點擊界面進行查看，如下圖所示。異常報警界面3.3.4曝光工藝常見異常故障排除

（2）查看報警分析與處理本次報警顯示設備的對準信號異常，點擊“詳細信息”查看該故障出現的可能原因，按照提示信息中給出建議與處理方式，依次排查，直至完成異常故障排除，如下圖所示。故障詳情異常故障處理完成以及調試正常后，繼續運行設備。3.3.4曝光工藝常見異常故障排除

2．場偏曝光的外觀質量需要利用顯微鏡進行檢查，點擊曝光后的晶圓，將其放到顯微鏡下方觀察其曝光情況，如下圖所示。外觀檢查3.3.4曝光工藝常見異常故障排除

在顯微鏡下，觀察到曝光后所有的圖形發生偏移，出現場偏的問題，如下圖所示。場偏（1）異常描述3.3.4曝光工藝常見異常故障排除

（2）異常處理1）洗去出現問題的晶圓表面的光刻膠，重新進行涂膠與曝光的操作。分析出現該異常的原因，場偏通常與對準異常有關。2）針對排查出的異常原因，制定對應的糾正/預防措施并實施。3.4任務7顯影

任務要求使用噴射自動顯影機和顯影液，采用旋覆浸沒的顯影方式，通過顯影液溶把經過曝光后的可溶性光刻膠溶解掉，使得光刻膠上的圖形顯現出來。3.4.1認識顯影顯影是光刻工藝中的一部分。曝光后，晶圓表面上的光刻膠性質已經發生了改變，利用顯影液溶可以溶解掉不需要的光刻膠，將光刻膠上的圖形顯現出來。顯影是將經過曝光后的可溶性光刻膠，使用一定的化學試劑溶解掉，從而在光刻膠上準確的顯示出與掩膜版對應的圖形。顯影的重點是要求產生的關鍵尺寸達到相應的規格要求。1．顯影的作用3.4.1認識顯影

2．原材料在顯影過程中需要使用顯影液，其是溶解不需要的光刻膠的化學溶劑。根據光刻膠的不同，顯影也分為正膠顯影和負膠顯影。對于正性光刻膠，由于顯影后生成羧酸類衍生物，所以正膠顯影液常用堿性溶劑，如KOH溶液；對于負性光刻膠，二甲苯是常用的化學品。晶圓在真空吸盤上旋轉時，顯影液被噴涂到光刻膠上。正性膠與負性膠在顯影前后的變化示意圖，如下圖所示。（a）正性光刻膠顯影（b）負性光刻膠顯影顯影前后變化示意圖3．顯影方式顯影最原始的方式是沉浸顯影，但其存在問題較多，現在不常使用。目前用于晶圓顯影的顯影方式，主要有連續噴霧顯影和旋覆浸沒顯影2種顯影方式。（1）用連續噴霧顯影時，顯影液以霧的形式噴灑，當一個或多個噴嘴噴灑顯影液到晶圓表面時，真空吸盤上的單個晶圓以很慢的速度旋轉。3.4.1認識顯影（2）用旋覆浸沒顯影時，顯影液以液體的形式噴射，噴到晶圓上的少量顯影液形成了水坑形狀。為在整個晶圓表面形成一個似水坑的彎月面，需要足夠的顯影液。同時要避免過量的顯影液，以最小化晶圓背面的濕度。旋覆浸沒顯影的工藝過程，如下圖所示。（a）旋覆浸沒式（b）甩掉去除的膠（c）DI超純水，即去離子水清洗（d）甩干旋覆浸沒顯影的工藝過程近年來，大部分的連續噴霧顯影工藝，已被旋覆浸沒顯影工藝替代。旋覆浸沒顯影具有以下特點：（1）為獲得最佳特性，顯影液的流動必須保持很低，以減少晶圓邊緣顯影速率的變化，這正是旋覆浸沒顯影的優點，因為使用了最少的顯影液；（2）需要足夠的顯影液實現整個晶圓的完整均勻覆蓋；（3）旋覆浸沒顯影的每一個晶圓都使用新的化學藥品，提高了晶圓間的均勻性；（4）旋覆浸沒顯影最小化了溫度梯度，實現了對影響單個晶圓光刻膠顯影均勻性的變量的控制。3.4.1認識顯影在顯影過程中，需要控制顯影溫度、顯影時間、顯影液量、晶圓吸盤、用量濃度、清洗、排風等關鍵參數。4．顯影工藝控制5．堅膜6．顯影檢查7．光刻質量分析3.4.2顯影設備

以旋覆浸沒顯影為例進行介紹，自動顯影機是由顯示區、上料區、顯影區幾個部分組成。自動顯影機的外觀圖，如下圖所示。自動顯影機3.4.2顯影設備

（1）顯示區：進行顯影工藝參數設置的區域，并可以監控工藝過程。（2）上料區：待顯影晶圓進料區域，自動上料機構通過機械手實現晶圓的轉移。（3）顯影區：顯影設備的主體部分，采用旋覆浸沒顯影，通過高壓氮氣將流經噴嘴的顯影液打成微小液珠，然后再噴射到旋轉的晶圓表面。3.4.3顯影實施1．領料確認開始作業前，需要按照生產安排，領取對應的待顯影的晶圓，進行信息核對，防止出現混料、錯料的情況發生。（1）操作員領料后，依次核對光刻工藝隨件單、流程單以及晶圓實物三者之間的信息。（點擊雙向箭頭進行核對）（2）信息全部核對一致，方可對該物料進行作業；若發現異常則需要上報相關人員，處理正常后繼續作業。所有信息已核對無誤后，點擊“繼續”按鍵，轉移至工位處進行作業，如下圖所示信息核對一致3.4.3顯影實施2．設備準備領取物料后，到達對應工位進行顯影操作。（1）點擊“上料”按鍵，將裝有待顯影晶圓的晶圓花籃放置于上料區，放置時將晶圓正面朝上，如圖下圖所示。顯影機裝料3.4.3顯影實施

（2）打開顯示區界面，點擊界面上的“LotControl”按鍵，進入作業批次信息設置的窗口，并根據隨件單信息設置作業晶圓的尺寸，如下圖所示。批次管理3.4.3顯影實施

（3）尺寸設置后，點擊“program”按鍵，打開程序文件，并根據隨件單選擇本次作業的顯影程序。選擇程序后核對名稱，點擊“OK”按鍵，調取批次信息后完成導入，如下圖所示。顯影程序調用3.4.3顯影實施

（4）程序調用后，點擊“Start”按鍵，開始運行設備，操作員確認信息，在隨件單上簽字記錄，如下圖所示。設備啟動3.4.3顯影實施

3．設備運行參數設置完成，開始進行顯影操作，去除需要溶解的光刻膠部分。（1）上料機械手首先開始動作，依次將上料區的晶圓轉移至顯影區。噴嘴將顯影液噴灑到光刻膠表面，通過一定時間的反應，完成顯影。顯影后，需要用去離子水清洗掉晶圓表面殘留的化學藥品，并甩干。顯影過程，如下圖所示。顯影過程（2）顯影并完成清洗后，還需要進行堅膜烘焙，也就是高溫烘烤。3.4.3顯影實施

4．結批顯影工序操作正常完成后，操作員確認本次作業正常完成，且制品合格，記錄相關信息，完成結批，如下圖所示。結批作業完成，清理工位，等待下一批作業。將顯影后的晶圓放置到顯微鏡下，對其外觀進行檢查，如下圖所示。另外，利用線寬測量設備進行線寬檢查。顯影質量檢查3.4.4顯影常見異常故障排除3.4.4顯影常見異常故障排除在顯影過程中，可能會出現一些異常，故需要進行顯影檢查，及時找出顯影圖形有缺陷的晶圓。一般情況下，在顯影過程中有以下幾個常見故障。1．線寬或孔不符合關鍵尺寸的要求（1）異常描述經過測量與對比，發現顯影后的線寬與實際要求的不符，如下圖所示。線寬對比3.4.4顯影常見異常故障排除（2）異常分析曝光或顯影時尺寸過大或過小，都會使得線寬或孔徑不符合關鍵尺寸，比如曝光或顯影不足、過曝光或過顯影，亦或者沒有可檢測的關鍵尺寸。（3）故障處理尺寸不符合要求，通常是曝光或顯影的參數問題，排查原因后，調整工藝，并將異常的晶圓返工，重新進行光刻操作。2．殘膠（1）異常描述在顯微鏡中觀察到，需要去除光刻膠的區域有少量不規則的光刻膠殘留，去除不完全，如下圖所示。殘膠3.4.4顯影常見異常故障排除3.4.4顯影常見異常故障排除（2）異常分析殘膠的存在，通常和曝光、顯影、烘烤等工序有關。比如曝光不完全、顯影或清洗不完全等。（3）故障處理首先檢查各個工藝，排查出現該異常的原因，根據檢查結果做出相應的處理。若是清洗不完全導致的殘留，再次清洗即可；若由于曝光、烘烤或顯影異常引起的殘留，則需要返工，去除光刻膠后再次進行光刻作業。3.4.4顯影常見異常故障排除3．沾污和缺陷（1）異常描述在