一次N+光刻操作规范和技巧.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Prepared by:,季文朋,一次,N+,光刻操作规范和技巧,主要内容,第一部分：工序介绍,第四部分：操作技巧,第二部分：操作流程,第三部分：操作规范,第五部分：设备相关,第六部分：质量控制,第七部分：安全生产,工序介绍,一次光刻工序介绍,（以,SCR-6,工艺为基础）,一次光刻的前工序是铝推进扩散，后工序是,磷预沉积扩散,操作过程主要利用光刻胶保护图形，用腐蚀液腐蚀未保护区,光刻过程重要注意匀胶速度,&,时间，曝光对准精度和光强，腐蚀液温度和腐蚀时间,去砂,清洗,Al,预,沉积,1,铝推,进,1,Al,预,沉积,2,磷予,沉积,磷推进,P+,光刻,硼硅玻璃腐蚀,检验下交,铝推,进,2,去磷吸收层,磷吸收 扩散,喷硼,扩散,N+,光刻,工序介绍,一次,N+,光刻设备清单,设,备,仪,器,名,称,型,号,规,格,动,力,名,称,型,号,规,格,动,力,净化涂胶机,GKF-411,380V,型塑料通风柜,1300*600*1900,220V,烘箱,LC-233,220V,型塑料通风柜,1500*600*1900,220V,烘箱,LG-223,220V,型塑料通风柜,1300*650*1900,220V,显微镜,220V,型塑料通风柜,1500*800*1900,220V,手动双面曝光设备,125W,220V,腐蚀加热器,220V,6”,单面光刻机,H94-27,220V,二氧化硅腐蚀机,H63-237/ZM,220V,4”,单面光刻机,H94-25C,220V,光刻标记腐蚀机,H63-241/ZM,220V,4”,单面光刻机,H94-32,220V,4”,单面光刻机,H94-35,220V,工序介绍,一次,N+,光刻工具清单,工具、器具,名 称,型号规格,名 称,型号规格,光刻版,纸盒,电炉丝,1000/1500W,石英花篮,定性滤纸,180mm,聚四氟花篮,脱脂棉,石英缸,纱布,洗手液,DZ1#,细纱手套,塑料盒,耐酸咸工业手套,烧杯,一次性手套,量杯,2,号,医用手套,排笔,净化口罩,小毛笔,剪刀,镊子,25CM,工序介绍,一次,N+,光刻药品清单,原材料、零部件、化学药品,名 称,型号（牌号）,规 格,等级,丁酮,500 ml,AR,无水乙醇,500 ml,AR,氟化铵溶液,3941%5L,低颗粒高纯试剂,氢氟酸,49%500ml,CMOS-I,硫酸,9598%2.5L,AR,硝酸,6568%2.5L,AR,负性光刻胶,RFJ-2200,粘度,60mp as,AR,环已烷,500ml,低颗粒高纯试剂,显影漂洗液,RFH-2200,4L,AR,乙酸丁酯,98%500ml,低颗粒高纯试剂,松节油,500ml,AR,真空封蜡,80,号,AR,光刻胶增粘剂,RZN-6200,0.5L,操作流程,一次,N+,光刻操作流程（三）,去胶,自检,下交,把硅片放入加热的去胶液中，,7-9,分钟煮干净为止。取出 冷却后用水冲至中性,填好流程卡，确认好硅片数量，自检完表面质量后下交,腐蚀,标记,详细见标记腐蚀课件,操作规范,领取硅片的操作规范（一）：生产条件,每天早班打扫卫生，确保工作环境干净，设备表面清洁无油渍,净化度达到,1000(0.5um/min),温度：,1828,湿度：,40%65%,只允许使用黄光（检查台和化腐间除外）,OK,领取硅片的操作规范（二）,操作规范,领片,领取待腐蚀的硅片，核对流程卡以下信息是否正确,:,硅片的型号,片数,浓度,检查,检查硅片是否有以下质量问题：,裂纹，黑点，圈印，划伤，花篮印，水印,处理,对存在质量问题的硅片处理方式如下：,改刻,/,退片,/,避开不良区光刻,操作规范,领取硅片的操作规范（三）不良图片,水印,划伤,花篮印,崩边,圈印,匀胶和前烘操作规范（一）,-,设备开机,操作规范,安装匀胶吸盘,1.,电源开关,2.,照明,3.,真空泵,1.,开关,2.,调节钮,3.,开始钮,注：匀胶速度和匀胶时间 见附件,操作规范,匀胶和前烘操作规范（二）,-,匀胶作业,放硅片,注意硅片表面和设备清洁，硅片要和甩胶头同心,滴光胶,在硅片圆心处滴胶,甩胶,滴胶前，光刻胶要回温,24,小时。把增粘剂和光胶按,1,：,10,配均匀后开始匀胶,操作规范,匀胶和前烘操作规范（二）,-,前烘作业,温度：,805,度,时间：,2030,分钟,取出冷却：,20,分钟,前烘和曝光间隔最长,2,小时,操作规范,对版和曝光操作规范（一）设备开机,开电源,10,钟后打开汞灯开关，按下起辉按钮,4-5,秒后松开,电流稳定,5A,左右，电压,60V,左右时可光刻,操作规范,对版和曝光操作规范（二）对版,安阴极板：用光刻版边缘，对准版架图形。按“吸版”,根据流程卡选择光刻板,操作规范,对版和曝光操作规范（二）对版,同样办法安阳极版,利用显微对准系统和调位旋钮对准标记,操作规范,对版和曝光操作规范（三）曝光,按反吹钮,按升降钮,放硅片,操作规范,对版和曝光操作规范（三）曝光,插入花篮,曝光间隙要检查对准标记是否漂移,至少,20,片检查一次，若机台稳定可延长至一花篮检查一次。,曝光时间：,710S,光强：,5mw/cm,2,操作规范,显影和坚膜操作规范（一）准备药品,准备显影液,在石英缸加入,RFH-2200,显影液,深度：淹没硅片,10mm,准备定影液,在石英缸加入乙酸乙酯,深度：淹没硅片,10mm,准备去离子水,曝光和显影时间间隔：,60,分钟,操作规范,显影和坚膜操作规范（二）显影定影坚膜,显影,2,次,每次时间：,6010,秒,定影,时间：,203,秒,操作规范,显影和坚膜操作规范（二）显影定影坚膜,冲洗,时间：,103,秒,坚膜,温度：,1505,时间：,305,分,取出自然冷却,30,分,操作规范,质量检查操作规范,补黑腊或补胶,单面光刻：阳极面全补黑腊或补胶,双面光刻：阳极面甩胶，缺陷点补黑腊或补胶,整流管：单面补黑腊，不光刻。,补胶分三种情况：,1.,单面光刻,2.,双面光刻（此课件采用）,3.,整流管,操作规范,质量检查操作规范,检测项目及修复和返工办法,大项,项目,处理办法,备注,光学检查,图形错误或缺陷,返工,/,改型,返工方法：吹干氧修复方法：补黑腊，,1505,烘,5,分钟或自然晾干,涂胶不完整,返工,曝光时间或强度不够,返工,胶膜质量,小孔,修复,/,返工,刮伤,修复,/,返工,胶线,修复,/,返工,胶粒,/,异物,修复,/,返工,图形内无胶区,修复,/,返工,操作规范,光刻腐蚀操作规范（一）药品准备,药品配比：氟化铵（,39-41%,）：氢氟酸（,49%,）,=5000,（,ml,）：,800,（,ml,）体积比 提前,12,个小时配好待用。,专用腐蚀槽中，加至,60 2,，腐蚀液深度：淹没硅片,10mm,操作规范,光刻腐蚀操作规范（二）腐蚀,插入花篮,浸入腐蚀液,温度：,60 2,时间：,60180S,深度：淹没硅片,10mm,腐蚀时注意检查表面状况,表面脱水后大量去离子水冲洗,操作规范,标记腐蚀操作规范,详细见光刻标记腐蚀操作规范和技巧,标记腐蚀后,画腊保护图形，露出腐蚀标记,操作规范,去胶操作规范（一）药品准备,药品配比：硫酸：硝酸,=5,：,2,体积比 。,加入石英缸中，,1500-2000W,电炉加热，淹没硅片,1,0mm,。重复使用每次加入硝酸,100ml,操作规范,去胶操作规范（二）去胶操作,插入花篮,浸入去胶液，加热除胶,79,分钟,大量去离子水冲洗,操作规范,硅片自检,TEXT,填好流程,卡数据,交下工序,检查硅片表面是否有针孔，小岛，图形异常，阳极面腐白点，划伤。,是否去胶干净,染色现象,填好流程卡接,片数、下交数、,交接人、日期,做好工艺记 录,将填好的流程卡以及区分好的硅片交车间检验,自检下交的操作规范,操作技巧,匀胶操作技巧,甩胶头安装平整，常清洁,保证胶膜厚度均匀，无残缺，不易飞片。,硅片甩胶前用气枪吹硅片表面。,吹去表面颗粒物，甩胶时无三角缺口。曝光时不易刮坏光刻版，不易出现图形缺陷。如：针孔或白点,操作技巧,曝光操作技巧,常检查清洁光刻版，避免版穿或脏污出现曝光图形缺陷,对版后第一片硅片，要检查硅片和版贴附情况，避免虚影,操作技巧,放入腐蚀液时，轻轻抖动花篮,23,次，从而使之前贴在一起的硅片分开，达到硅片表面充分接触腐蚀液。,腐蚀操作技巧,冬天时，腐蚀液温度偏高些，调高,2,夏天时，腐蚀液温度偏低些，调低,2,操作技巧,除胶操作技巧,去胶液不要加热太早，开始腐蚀氧化层时开始加热即可,硅片放入时缓慢放入，避免硅片脱落,光刻机日常维护保养的方法,设备相关,设备日常,维护保养,每,3,个月检查,光源，机构转动,情况，光源气动,阀门情况,300,小时后更,换汞灯。每次使用,都要测试光强,使用前要清洁,机台，观察气,源压力,。,电流稳定后才,可开始测光强及,光刻作业,光刻机使用注意事项,设备相关,每次开机前检查,气源压力是否正常,0.3MPa,左右，系统真空,-0.07,MPa,及系统压力是否,80KPa,左右,气,光强不够，调节光圈或是换汞灯,灯,不,能打开，请维修换汞灯或调节气动阀门,机构异常请维修修复,故障,工控计算机只对光刻设备使用,，,严禁,挪作它,用,；,设备常见故障：,光强不够，真空不够，吸版异常，对位异常等,其他,一次,N+,光刻质量要求,质量控制,图形氧化层完整，正确，无变形。,图形无毛刺、钻蚀、划伤,表面无腐蚀白点，光胶及黑腊去除干净,硅片表面无残留化学药品，图形保护无腐蚀及染色现象,表面无手指印或其他油渍印,质量控制,常见质量问题的原因及解决方法,质量现象,产生原因,处理方法,针孔,(,氧化层上出现的直径为微米数量级的小孔洞,),1.,光刻版透光区存在灰尘或黑斑；,1.,爱护光刻版和的使用，加强光刻版的检验工作,2.,甩胶时操作台或环境中有灰尘污染,2.,保持工作环境,/,操作台内清洁，干燥,3.,光刻胶涂敷太薄，或光刻胶本身抗腐蚀性差,3.,胶膜厚度控制适宜,(,具体控制甩胶量，时间，转速,),4.,曝光时间未控制好，时间太短，光刻胶交联不充分，时间太长，胶层发生皱皮；,4.,曝光时间按工艺要求操作,5.,腐蚀液配比不当，使腐蚀速度过快,5.,腐蚀液配比按工艺要求操作,6.,氧化后硅片表面有突起物,(,灰尘，石英屑，硅渣等,),，涂胶时胶膜与基片表面未充分沾润,6.,氧化硅片表面保持清洁，光亮，平整，无异物突起现象,8.,前烘不足，残存溶剂 阻碍抗蚀剂交联，或前烘骤热，引起溶剂挥发过快而鼓泡，腐蚀时产生针孔,7.,按工艺要求烘烤,质量控制,常见质量问题的原因及解决方法,质量现象,产生原因,处理方法,小岛,（未刻蚀干净的氧化层局部区域，形状不规则）,1.,光刻版图形上有针孔或损伤，在曝光时形成漏光点；,1.,爱护光刻版的使用，在使用光刻版前认真检查，对有针孔或其它损伤的版应及时反馈并调换新版；,2.,显影不充分，局部区域光刻胶在显影时溶解不干净，腐蚀时形成小岛；,2.,适当增加显影时间；,3.,氧化层表面局部有耐腐蚀物质，如硼硅玻璃层,3.,保持腐蚀液清洁；,4.,腐蚀液不干净，特别是沾有灰尘等污物，对氧化层起了阻蚀作用,4.,套刻的方法消除小岛；,质量控制,常见质量问题的原因及解决方法,质量现象,产生原因,处理方法,染色,1,硅片去胶后未清洗干净，被酸性物质腐蚀；,1,保持硅片腐蚀,/,去胶后清洗干净；,2,操作台或摆放硅片所用的滤纸不洁净，造成硅片被腐蚀；,2,经常保持工作台面，滤纸，工具等洁净；,3,腐蚀后未冲洗干净放入煮胶液中；,质量控制,常见质量问题的原因及解决方法,质量现象,产生原因,处理方法,毛刺,/,钻蚀,1,硅片表面存在污物，灰尘，水汽等使光刻胶与氧化层沾附不良；,1,爱护光刻版和的使用，加强光刻版的检验工作；,2,氧化层表面存在玻璃层，表面与光胶沾附不良，耐腐蚀性能差；,2,氧化工序保证氧化膜均匀，平整，光亮；,3,光刻胶中存在颗粒状物质，造成局部沾附不良；,3,光刻胶中含固体颗粒不超出工艺要求；,4,显影时间过长，图形边缘发生钻溶，腐蚀时发生钻蚀；,4,显影时间,/,曝光时间控制适当；,5,对于光聚合型光刻胶，曝光不足，显影时产生钻溶，腐蚀时产生毛刺,/,钻蚀；,5,腐蚀液配比按工艺要求，腐蚀时间，温度控制适宜；,6,掩蔽版图形的黑区边缘有毛刺状缺陷；,7,硅片表面有突起或固体颗粒时，掩膜版与硅片表面有摩擦，使图形边缘有划痕，腐蚀时产生毛刺；,8,腐蚀液配比不当，腐蚀速度过快；腐蚀时间过长；,质量控制,常见质量问题的原因及解决方法,质量现象,产生原因,处理方法,浮胶,1,显影时浮胶：,l,涂胶前硅片表面不洁净，有污物，水汽。,操作箱内湿度太大；,1,待涂胶硅片表面清洁干燥，操作箱或环境湿度适当；,l,光刻配制不当，或胶液阵旧，,2,光刻胶储备在避光干燥处，在使用前检查胶液是否变质；,l,前烘不足或过度，,3,前烘时间，温度适当；,l,曝光不足,4,光强，曝光时间按要求做,l,显影时间过长,5.,按工艺要求操作,2,腐蚀时浮胶：,（除与显影有相似原因外）,l,坚膜不足,1,坚胶时间，温度适当；,l,腐蚀液配比不当,2,腐蚀液配比按工艺要求操作,l,腐蚀温度太高或腐蚀时间过长；,3,腐蚀温度，时间适当；,质量控制,常见质量问题图片,划伤,毛刺,质量控制,常见质量问题图片,染色,针孔,质量控制,常见质量问题图片,小岛,阴极小白点,质量控制,常见质量问题图片,阴极面条状氧化层残留,图形缺口,一次,N+,光刻安全生产注意事项,-,设备安全方面：,爱护承片台和版架，避免划伤磕伤；常清洁,安全生产,版架,承片台,爱护显微镜，不要用手直接推,/,扭镜头和镜筒,一次,N+,光刻安全生产注意事项,-,设备安全方面：,安全生产,显微镜停靠区,曝光头停靠区,按“曝光位”按钮前要确认“显微镜停靠区”和“曝光头停靠区”没有物品或花篮,一次,N+,光刻安全生产注意事项,-,人员安全方面：,去胶时使用加热的浓硫酸，防止硫酸飞溅伤到皮肤和眼睛，使用时戴橡胶手套，并且头不能伸到通风柜内,安全生产,转浓硫酸时，戴橡胶手套，轻拿轻放,防止打破石英缸，硫酸飞溅造成人身伤害,一次,N+,光刻安全生产注意事项,-,人员安全方面：,光刻机使用时，保护罩高温，不要用手触摸,安全生产,150,度烘箱取放硅片时小心烫伤,谢 谢,地址,:,湖北省襄樊市胜利街,186,号,邮编,:441021,电话,:0710-3506288,传真,:0710-3506299,Http:/www.tech-,E-mail:tradetech-,匀胶速度和匀胶时间,硅片直径,D,(MM),甩胶量,(,滴,),转速（转,/,分）,甩胶时间,(,秒,),阴极面,甩胶时间,(,秒,),阳极面,D,52,13,5000500,8,6,52D,68,24,5000500,8,6,6885,48,4300500,8,6,