【光刻百科】光刻缺陷 Defect
光刻引入的工艺缺陷几乎占整个工艺流程总缺陷的50%。除了掩模版质量引起的缺陷外，大部分是在进行光刻工艺的操作过程中由于人流(人员的行为)、物流(操作介质)、气流(净化环境)等因素引起随机分布的点缺陷。
在半导体器件特别是超大规模集成器件从单晶片衬底材料经过多次氧化、淀积、光刻等各项工艺到最后的中测、封装、末测的整个制作过程中，会产生各种缺陷。尤其是重复次数最多的光刻工艺，它贯穿至封装前的整个器件工艺制作过程。
缺陷种类
每一次光刻需要经过涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、刻蚀、去胶等多次步骤，循环周期长。工艺过程中由于人流、物流、环境气流以及原材料的质量、工艺设备的不稳定或者是卫生、清洗步骤的不彻底等等因素，都非常容易引入各种缺陷，其每一步骤都对质量有着直接的影响。经常出现的缺陷种类概括起来主要有以下几类点缺陷、疵病缺陷、机械损（划）伤、标称值超差及均匀性超差 [1]。
点缺陷
产生点缺陷的原因主要有以下几个方面 [2]：
一是掩模版在多次擦拭和使用后产生断线，在工艺过程中使光刻胶覆盖下的材料不该腐蚀掉的地方被腐蚀；
二是涂胶前基底表面清洗处理不良，表面沾有污物、微细灰尘颗粒，使得胶层里或胶层面上有灰尘的地方对曝光和腐蚀都起到阻碍作用，同时也降低了胶膜与基底的粘附能力，容易形成小岛或针孔似的点缺陷；
三是光刻胶内的不容颗粒也会产生和灰尘同样的后果；四是在腐蚀时基底表面产生气泡，阻碍了材料的腐蚀。
疵病缺陷
疵病缺陷主要来源于显影或腐蚀铬，进行产品表面干燥时，干燥设备所出气体的干燥程度和后烘时光刻胶内溶剂产生的气体排放是否完全 [2]。
机械损（划）伤
涂在基底表面上的光刻胶，其机械强度比较弱，在曝光、显影冲洗、显微镜下观察、蚀刻及最后的清洗处理等过程中人员的粗心大意都会在基底表面造成划伤缺陷；另外，对于接触式曝光方式，在对位的过程中，掩模版与涂有光刻胶的基底表面接触摩擦力大小控制不当，也会造成划伤缺陷 [3]。
参考文献：
[1] 光刻工艺中缺陷来源的分析，百度学术，2005.
[2] 光刻和蚀刻基本工艺过程及缺陷来源分析，百度学术，2010.
[3]韦亚一. 超大规模集成电路先进光刻理论与应用. 科学出版社. 2016.
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