匀胶显影问题
1、晶圆上的胶膜出现细微气泡,一种在晶圆中心附近分布,一种在晶圆表面杂乱分布。工艺过程中气体混入光刻胶是引起此现象的主要原因。首先,采用手动涂胶方式,检查原始光刻胶中是否存在细微气泡;其次,检查整个胶路,重点检查胶瓶罐、缓存罐、过滤器、胶泵以及喷头的连接处是否存在光刻胶泄漏情况。打胶时,过滤器、胶路内是否有气泡产生,如有气泡找到产生原因。涂胶工艺需要通过调节回吸阀把回吸降为零,减缓回吸阀的导通和关断速度,降低胶泵打胶和回胶速度等方式进行排查验证。除此之外,可选择动态旋涂方式,并且改变滴胶过程中晶圆的转速,来避免涂胶工艺中出现气泡。喷胶工艺还需检查胶路单向阀性能是否完好,如出现气体回吸情况,需清理单向阀。
2、晶圆的胶模上存在针孔或细微杂质,非气泡形貌。主要是由于涂胶或喷胶工艺中由环境的中的微粒污染物引起的。检查设备的除尘排风功能是否完好,定期需要更换空气过滤装置和光刻胶过滤器。
3、显影异常:显影针对正光刻胶和负光刻胶不同的显影特性,采用不同的显影液和冲洗液进行显影处理。显影工艺中,软烘时间与温度、显影液浓度、时间、温度以及显影方法都对显影结果产生一定的影响。需要所有的参数进行测试后,选择工艺参数。
常见的显影异常为:
(1)显影不全。显影不够深导致晶圆表面还残留需清除的光刻胶,由于显影液不足造成;
(2)显影不充分,显影的侧壁不垂直,开孔的侧面出现内凹,主要由于显影时间不足造成;
(3)过显影问题,靠近表面的光刻胶被显影液过度溶解,形成台阶,显影时间太长导致。显影时间过长或者显影液过多容易使得周围光刻胶太薄,导致刻蚀中的断裂或翘起。另外,维修过程中,一定注意非黄光的使用。避免因不正确的照射引起工艺问题。
4、热烘异常:软烘的主要参数是时间和温度,二者会影响图形定义好坏和刻蚀工艺中光刻胶与晶圆表面黏结性的质量。软烘时间或温度异常,可能会导致胶膜出现龟裂;软烘腔体内的排气不畅,会影响胶膜厚度的均匀性。烘烤不足,会减弱光刻胶的强度,降低针孔填充能力,降低与基底的黏附能力。烘烤过度则引起光刻胶的流动,使图形精度降低,分辨率变差。