Track中的显影，如此简单！

一.什么是显影？

显影，说简单点，就是通过显影液溶解掉不想要的光阻。这里一笔带过，不再详细介绍，想了解更多的关于显影内容，可以看我以前写的文章光刻胶简介——光刻工艺中的涂胶、前烘烤、曝光、显影工序、光刻胶显影工艺续。光刻胶的显影三部曲，显影，冲洗，旋干。显影程式的编写也是据此以及一些特殊的应用场景来开展的。

二.显影chamber长什么样子？

显影单元基本由shutter、显影液喷淋系统、冲洗系统、以及Spin Chuck、Cup等组成。

三.显影如何完成，程式如何编制？

来看下典型的显影过程，很简单！Nozzle喷淋显影液扫描过晶圆，然后晶圆静止一会（puddle），紧接着晶圆旋转，并且冲掉晶圆表面的显影液，同时清洗晶圆背部，最后完成晶圆旋干。

下面介绍个典型的recipe编制过程

第一、二步：晶圆以700rpm速度旋转1s，然后Arm1处于起始位置；随后显影Nozzle喷淋0.5秒显影液。

Dispense：

1：DEV Solution    13：Rinse   

21：Back Rinse    24：Auto Damper   

注意：当然一些机台还有其他的，比如Bypass，N2吹洗等

Arm1代表控制显影Nozzle运动的手臂，Arm2代表控制冲洗Nozzle运动的手臂。

第三步：晶圆以700rpm旋转，Arm1一边喷淋显影液，一边由初始位置运动到设定好的中心位置，这个过程持续1.5s。

第四、第五步，晶圆以70rpm旋转，显影液喷嘴在晶圆中心喷淋显影液，这个过程持续2s，随后晶圆速度降低为30rpm，时间持续2.5s。这个动作的是晶圆逐渐降低速度，使得晶圆表面存留一定的显影液，形成Puddle就是小水坑里面泡一泡晶圆。体会一下这个英文单词的意思。

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划重点：这里是显影比较核心的步骤，当然了显影可以采取很多的方式，不局限于上面的一些动作。比如说，显影喷嘴在中心喷淋一部分显影液后停止喷，然后晶圆静置几秒，然后晶圆以高转速旋转，甩掉显影液，然后Nozzle再在中心喷淋显影液，然后再进行静置，然后再其他动作。这些方式，根据实际工艺进行调整。我列举的这个例子是Puddle的形成，基本以晶圆低速旋转，Nozzle喷淋显影液的过程。显影容易出现的问题就是显影不均匀。控制好显影的均匀性，是光刻中研究的重点。说到此，我多说些，针对这些问题，业界做了不少的努力？比如说显影喷嘴的改进(我刚才没有细讲，怕收不住，任何一个小细节展开讲，都是很大的project，哎呀呀，Nozzle喷嘴的设计，流体的设计流体力学的事情了，了解一下雷诺系数，好，打住，不多说了。比如常见的H Nozzle，E2 Nozzle，E3 Nozzle，LD Nozzle，NLD Nozzle（这些可以百度一些，或者私我问也行）等，这些都是在结构上设计，旨在改善显影液流体的一些运动方式来优化显影均匀性，说到核心的地方就是，通过机械运动增加均匀的“湍流”，来为边界层扩散提供充足的反应物，这是为什么呢？其实在贴近晶圆表面的一段距离，存在着一个壳层，这个壳层内就是充足的显影液，壳层以外，显影液的流速为零，反应物只能以扩散的方式进入到曝光区域，增加湍流并且提高其均匀性，一定程度上可以优化显影？当然了从工艺上也可以进行显影的优化，比如说我该如何设置显影的方式，scan方式，immersion方式，还是puddle方式？我是single puddle 还是double puddle？我puddle的时候晶圆如何运动？等等参数都会影响显影的均匀性，不再说，要么阐述开，我没法讲完！！这里只讲overall的过程。

第六~九步，

主要完成Puddle中显影过程。

6步，晶圆停止旋转，Auto damper自动控制显影chamber内的排风，该过程持续5秒；

7步，中Arm1移动到初始位置，同样auto damper打开，该过程持续5秒；

8步，Arm1回到Home位置，同样auto damper打开，该过程持续39秒；

9步， Arm2从home位置移动到Center位置，该过程持续5s。

文字描述比较苦涩，一些动作的描述，去看表格更为直观。总结起来就是，晶圆静置在显影液中，保持一段时间，在此期间Arm1回到初始位置，Arm做好准备冲洗的状态。

第十、十一步，主要完成晶圆表面显影液的冲洗。具体来看：

十步，晶圆以1200RPM转速旋转，同时进行晶圆背面跟正面的冲洗，持续5s；

十一步，紧接着降低转速到500RPM，继续进行冲洗，时间10秒。

第十二、十三步，主要完成晶圆的旋干。

十二步，晶圆以2000RPM旋转，同时Arm2回到Home位置，此过程持续15秒；

十三步，晶圆停止，然后退片。

注意：一些机台中有N2背吹的功能，当然在旋干的时候可以加入，此例未体现。