一次N+光刻操作規(guī)范與技巧

一次N+光刻操作規(guī)范和技巧主要內(nèi)容第一部分：工序介紹第四部分：操作技巧第二部分：操作流程第三部分：操作規(guī)范第五部分：設(shè)備相關(guān)第六部分：質(zhì)量控制第七部分：安全生產(chǎn)工序介紹一次光刻工序介紹（以SCR-6工藝為基礎(chǔ)）一次光刻的前工序是鋁推進(jìn)擴(kuò)散，后工序是磷預(yù)沉積擴(kuò)散操作過程主要利用光刻膠保護(hù)圖形，用腐蝕液腐蝕未保護(hù)區(qū)光刻過程重要注意勻膠速度&時(shí)間，曝光對(duì)準(zhǔn)精度和光強(qiáng)，腐蝕液溫度和腐蝕時(shí)間去砂清洗Al預(yù)沉積1鋁推進(jìn)1Al預(yù)沉積2磷予沉積磷推進(jìn)P+光刻硼硅玻璃腐蝕檢驗(yàn)下交鋁推進(jìn)2去磷吸收層磷吸收擴(kuò)散噴硼擴(kuò)散N+光刻工序介紹一次N+光刻設(shè)備清單設(shè)

備

儀

器名

稱型

號(hào)

規(guī)

格動(dòng)

力名

稱型

號(hào)

規(guī)

格動(dòng)

力凈化涂膠機(jī)

GKF-411380VⅡ型塑料通風(fēng)柜1300*600*1900220V烘箱

LC-233220VⅡ型塑料通風(fēng)柜1500*600*1900220V烘箱

LG-223220VⅡ型塑料通風(fēng)柜

1300*650*1900220V顯微鏡

220VⅡ型塑料通風(fēng)柜

1500*800*1900220V手動(dòng)雙面曝光設(shè)備

125W220V腐蝕加熱器

220V6”單面光刻機(jī)H94-27220V二氧化硅腐蝕機(jī)H63-237/ZM220V4”單面光刻機(jī)H94-25C220V光刻標(biāo)記腐蝕機(jī)H63-241/ZM220V4”單面光刻機(jī)H94-32220V4”單面光刻機(jī)H94-35220V工序介紹一次N+光刻工具清單工具、器具名稱型號(hào)規(guī)格名稱型號(hào)規(guī)格光刻版

紙盒

電爐絲1000/1500W石英花籃

定性濾紙Φ180mm聚四氟花籃

脫脂棉

石英缸

紗布

洗手液DZ1#細(xì)紗手套

塑料盒

耐酸咸工業(yè)手套

燒杯

一次性手套

量杯2號(hào)醫(yī)用手套

排筆

凈化口罩

小毛筆

剪刀

鑷子25CM工序介紹一次N+光刻藥品清單原材料、零部件、化學(xué)藥品名稱型號(hào)（牌號(hào)）規(guī)格等級(jí)丁酮

500mlAR無(wú)水乙醇

500mlAR氟化銨溶液

39~41%5L低顆粒高純?cè)噭浞?/p>

49%500mlCMOS-I硫酸

95~98%2.5LAR硝酸

65~68%2.5LAR負(fù)性光刻膠RFJ-2200粘度60mpasAR環(huán)已烷

500ml低顆粒高純?cè)噭╋@影漂洗液RFH-22004LAR乙酸丁酯

98%500ml低顆粒高純?cè)噭┧晒?jié)油

500mlAR真空封蠟80號(hào)

AR光刻膠增粘劑RZN-62000.5L

操作流程一次N+光刻操作流程（一）領(lǐng)取硅片核對(duì)流程卡，確定硅片工藝流程、檢查硅片表面質(zhì)量，和硅片數(shù)量.領(lǐng)取硅片勻膠曝光在硅片表面均勻涂保護(hù)膠。將硅片用氣槍吹干凈，配好光刻膠，調(diào)節(jié)好勻膠轉(zhuǎn)速和時(shí)間。選擇光刻板，調(diào)節(jié)好曝光時(shí)間和光強(qiáng)，對(duì)準(zhǔn)圖形后，選擇性曝光改變光膠特性，在顯影后留下圖形。前烘勻膠后硅片放入烘箱后烘烤加強(qiáng)膠粘附在硅片表面。溫度：85±5度時(shí)間：20—30分操作流程一次N+光刻操作流程（二）顯影曝光后的硅片浸泡在顯影液內(nèi)顯影2次，每次50-60秒，再用定影液定影。腐蝕圖形將硅片插入花籃，放入60±2度腐蝕液中60-180秒，硅片表面脫水后，取出硅片沖凈堅(jiān)膜放入烘箱堅(jiān)膜，進(jìn)一步加強(qiáng)膠和硅片粘附溫度:150±5度時(shí)間:30±5分鐘取出自然冷卻≥30分鐘質(zhì)量檢查檢查圖形是否正確，膠膜是否有缺陷。抽測(cè)陰極面系統(tǒng)缺陷。有缺陷則補(bǔ)膠或黑臘，嚴(yán)重則返工操作流程一次N+光刻操作流程（三）去膠自檢下交把硅片放入加熱的去膠液中，7--9分鐘煮干凈為止。取出冷卻后用水沖至中性填好流程卡，確認(rèn)好硅片數(shù)量，自檢完表面質(zhì)量后下交腐蝕標(biāo)記詳細(xì)見標(biāo)記腐蝕課件操作規(guī)范領(lǐng)取硅片的操作規(guī)范（一）：生產(chǎn)條件每天早班打掃衛(wèi)生，確保工作環(huán)境干凈，設(shè)備表面清潔無(wú)油漬凈化度達(dá)到≤1000(0.5um/min)溫度：18—28℃濕度：40%—65%只允許使用黃光（檢查臺(tái)和化腐間除外）OK領(lǐng)取硅片的操作規(guī)范（二）操作規(guī)范領(lǐng)片領(lǐng)取待腐蝕的硅片，核對(duì)流程卡以下信息是否正確:硅片的型號(hào)片數(shù)濃度檢查檢查硅片是否有以下質(zhì)量問題：裂紋，黑點(diǎn)，圈印，劃傷，花籃印，水印處理對(duì)存在質(zhì)量問題的硅片處理方式如下：改刻/退片/避開不良區(qū)光刻操作規(guī)范領(lǐng)取硅片的操作規(guī)范（三）不良圖片水印劃傷花籃印崩邊圈印勻膠和前烘操作規(guī)范（一）----設(shè)備開機(jī)操作規(guī)范安裝勻膠吸盤1.電源開關(guān)2.照明3.真空泵1.開關(guān)2.調(diào)節(jié)鈕3.開始鈕注：勻膠速度和勻膠時(shí)間見附件操作規(guī)范勻膠和前烘操作規(guī)范（二）----勻膠作業(yè)放硅片注意硅片表面和設(shè)備清潔，硅片要和甩膠頭同心滴光膠在硅片圓心處滴膠甩膠滴膠前，光刻膠要回溫24小時(shí)。把增粘劑和光膠按1：10配均勻后開始勻膠操作規(guī)范勻膠和前烘操作規(guī)范（二）----前烘作業(yè)溫度：80±5度時(shí)間：20—30分鐘取出冷卻：≥20分鐘前烘和曝光間隔最長(zhǎng)2小時(shí)操作規(guī)范對(duì)版和曝光操作規(guī)范（一）設(shè)備開機(jī)開電源10鐘后打開汞燈開關(guān)，按下起輝按鈕4-5秒后松開,電流穩(wěn)定5A左右，電壓60V左右時(shí)可光刻操作規(guī)范對(duì)版和曝光操作規(guī)范（二）對(duì)版安陰極板：用光刻版邊緣，對(duì)準(zhǔn)版架圖形。按“吸版”根據(jù)流程卡選擇光刻板操作規(guī)范對(duì)版和曝光操作規(guī)范（二）對(duì)版同樣辦法安陽(yáng)極版利用顯微對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和調(diào)位旋鈕對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記操作規(guī)范對(duì)版和曝光操作規(guī)范（三）曝光按反吹鈕按升降鈕放硅片操作規(guī)范對(duì)版和曝光操作規(guī)范（三）曝光插入花籃曝光間隙要檢查對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記是否漂移至少20片檢查一次，若機(jī)臺(tái)穩(wěn)定可延長(zhǎng)至一花籃檢查一次。曝光時(shí)間：7—10S光強(qiáng)：≥5mw/cm2操作規(guī)范顯影和堅(jiān)膜操作規(guī)范（一）準(zhǔn)備藥品準(zhǔn)備顯影液在石英缸加入RFH-2200顯影液深度：淹沒硅片≥10mm準(zhǔn)備定影液在石英缸加入乙酸乙酯深度：淹沒硅片≥

10mm準(zhǔn)備去離子水曝光和顯影時(shí)間間隔：≤60分鐘操作規(guī)范顯影和堅(jiān)膜操作規(guī)范（二）顯影定影堅(jiān)膜顯影2次每次時(shí)間：60±10秒定影時(shí)間：20±3秒操作規(guī)范顯影和堅(jiān)膜操作規(guī)范（二）顯影定影堅(jiān)膜沖洗時(shí)間：10±3秒堅(jiān)膜溫度：150±5℃時(shí)間：30±5分取出自然冷卻≥30分操作規(guī)范質(zhì)量檢查操作規(guī)范—補(bǔ)黑臘或補(bǔ)膠單面光刻：陽(yáng)極面全補(bǔ)黑臘或補(bǔ)膠雙面光刻：陽(yáng)極面甩膠，缺陷點(diǎn)補(bǔ)黑臘或補(bǔ)膠整流管：?jiǎn)蚊嫜a(bǔ)黑臘，不光刻。補(bǔ)膠分三種情況：1.單面光刻2.雙面光刻（此課件采用）3.整流管操作規(guī)范質(zhì)量檢查操作規(guī)范—檢測(cè)項(xiàng)目及修復(fù)和返工辦法大項(xiàng)項(xiàng)目處理辦法備注光學(xué)檢查圖形錯(cuò)誤或缺陷返工/改型返工方法：吹干氧

修復(fù)方法：補(bǔ)黑臘，150±5℃烘5分鐘或自然晾干涂膠不完整返工曝光時(shí)間或強(qiáng)度不夠返工膠膜質(zhì)量小孔修復(fù)/返工刮傷修復(fù)/返工膠線修復(fù)/返工膠粒/異物修復(fù)/返工圖形內(nèi)無(wú)膠區(qū)修復(fù)/返工操作規(guī)范光刻腐蝕操作規(guī)范（一）藥品準(zhǔn)備藥品配比：氟化銨（39-41%）：氫氟酸（49%）=5000（ml）：800（ml）體積比提前12個(gè)小時(shí)配好待用。專用腐蝕槽中，加至60±2℃，腐蝕液深度：淹沒硅片≥

10mm操作規(guī)范光刻腐蝕操作規(guī)范（二）腐蝕插入花籃浸入腐蝕液溫度：60±2℃

時(shí)間：60—180S深度：淹沒硅片≥10mm腐蝕時(shí)注意檢查表面狀況表面脫水后大量去離子水沖洗操作規(guī)范標(biāo)記腐蝕操作規(guī)范—詳細(xì)見光刻標(biāo)記腐蝕操作規(guī)范和技巧標(biāo)記腐蝕后畫臘保護(hù)圖形，露出腐蝕標(biāo)記操作規(guī)范去膠操作規(guī)范（一）藥品準(zhǔn)備藥品配比：硫酸：硝酸=5：2體積比。加入石英缸中，1500-2000W電爐加熱，淹沒硅片≥10mm。重復(fù)使用每次加入硝酸100ml操作規(guī)范去膠操作規(guī)范（二）去膠操作插入花籃浸入去膠液，加熱除膠7—9分鐘大量去離子水沖洗操作規(guī)范硅片自檢TEXT填好流程卡數(shù)據(jù)交下工序檢查硅片表面是否有針孔，小島，圖形異常，陽(yáng)極面腐白點(diǎn)，劃傷。是否去膠干凈染色現(xiàn)象填好流程卡接片數(shù)、下交數(shù)、

交接人、日期做好工藝記錄將填好的流程卡以及區(qū)分好的硅片交車間檢驗(yàn)自檢下交的操作規(guī)范操作技巧勻膠操作技巧甩膠頭安裝平整，常清潔保證膠膜厚度均勻，無(wú)殘缺，不易飛片。硅片甩膠前用氣槍吹硅片表面。吹去表面顆粒物，甩膠時(shí)無(wú)三角缺口。曝光時(shí)不易刮壞光刻版，不易出現(xiàn)圖形缺陷。如：針孔或白點(diǎn)操作技巧曝光操作技巧常檢查清潔光刻版，避免版穿或臟污出現(xiàn)曝光圖形缺陷對(duì)版后第一片硅片，要檢查硅片和版貼附情況，避免虛影操作技巧放入腐蝕液時(shí)，輕輕抖動(dòng)花籃2—3次，從而使之前貼在一起的硅片分開，達(dá)到硅片表面充分接觸腐蝕液。腐蝕操作技巧冬天時(shí)，腐蝕液溫度偏高些，調(diào)高2℃夏天時(shí)，腐蝕液溫度偏低些，調(diào)低2℃操作技巧除膠操作技巧去膠液不要加熱太早，開始腐蝕氧化層時(shí)開始加熱即可硅片放入時(shí)緩慢放入，避免硅片脫落光刻機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)的方法設(shè)備相關(guān)設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)每3個(gè)月檢查光源，機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)情況，光源氣動(dòng)閥門情況300小時(shí)后更換汞燈。每次使用都要測(cè)試光強(qiáng)使用前要清潔機(jī)臺(tái)，觀察氣源壓力。電流穩(wěn)定后才可開始測(cè)光強(qiáng)及光刻作業(yè)光刻機(jī)使用注意事項(xiàng)設(shè)備相關(guān)每次開機(jī)前檢查氣源壓力是否正常0.3MPa左右，系統(tǒng)真空≤-0.07MPa及系統(tǒng)壓力是否80KPa左右氣光強(qiáng)不夠，調(diào)節(jié)光圈或是換汞燈燈不能打開，請(qǐng)維修換汞燈或調(diào)節(jié)氣動(dòng)閥門機(jī)構(gòu)異常請(qǐng)維修修復(fù)故障工控計(jì)算機(jī)只對(duì)光刻設(shè)備使用，嚴(yán)禁挪作它用；設(shè)備常見故障：光強(qiáng)不夠，真空不夠，吸版異常，對(duì)位異常等其他一次N+光刻質(zhì)量要求質(zhì)量控制圖形氧化層完整，正確，無(wú)變形。圖形無(wú)毛刺、鉆蝕、劃傷表面無(wú)腐蝕白點(diǎn)，光膠及黑臘去除干凈硅片表面無(wú)殘留化學(xué)藥品，圖形保護(hù)無(wú)腐蝕及染色現(xiàn)象表面無(wú)手指印或其他油漬印質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題的原因及解決方法質(zhì)量現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法針孔(氧化層上出現(xiàn)的直徑為微米數(shù)量級(jí)的小孔洞)1.

光刻版透光區(qū)存在灰塵或黑斑；1.

愛護(hù)光刻版和的使用，加強(qiáng)光刻版的檢驗(yàn)工作2.

甩膠時(shí)操作臺(tái)或環(huán)境中有灰塵污染2.

保持工作環(huán)境/操作臺(tái)內(nèi)清潔，干燥3.

光刻膠涂敷太薄，或光刻膠本身抗腐蝕性差3.

膠膜厚度控制適宜(具體控制甩膠量，時(shí)間，轉(zhuǎn)速)4.

曝光時(shí)間未控制好，時(shí)間太短，光刻膠交聯(lián)不充分，時(shí)間太長(zhǎng)，膠層發(fā)生皺皮；4.

曝光時(shí)間按工藝要求操作5.

腐蝕液配比不當(dāng)，使腐蝕速度過快5.

腐蝕液配比按工藝要求操作6.

氧化后硅片表面有突起物(灰塵，石英屑，硅渣等)，涂膠時(shí)膠膜與基片表面未充分沾潤(rùn)6.

氧化硅片表面保持清潔，光亮，平整，無(wú)異物突起現(xiàn)象8.

前烘不足，殘存溶劑阻礙抗蝕劑交聯(lián)，或前烘驟熱，引起溶劑揮發(fā)過快而鼓泡，腐蝕時(shí)產(chǎn)生針孔7.按工藝要求烘烤質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題的原因及解決方法質(zhì)量現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法小島（未刻蝕干凈的氧化層局部區(qū)域，形狀不規(guī)則）1.

光刻版圖形上有針孔或損傷，在曝光時(shí)形成漏光點(diǎn)；1.愛護(hù)光刻版的使用，在使用光刻版前認(rèn)真檢查，對(duì)有針孔或其它損傷的版應(yīng)及時(shí)反饋并調(diào)換新版；2.

顯影不充分，局部區(qū)域光刻膠在顯影時(shí)溶解不干凈，腐蝕時(shí)形成小島；2.

適當(dāng)增加顯影時(shí)間；3.

氧化層表面局部有耐腐蝕物質(zhì)，如硼硅玻璃層3.

保持腐蝕液清潔；4.

腐蝕液不干凈，特別是沾有灰塵等污物，對(duì)氧化層起了阻蝕作用4.

套刻的方法消除小島；質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題的原因及解決方法質(zhì)量現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法染色1

硅片去膠后未清洗干凈，被酸性物質(zhì)腐蝕；1

保持硅片腐蝕/去膠后清洗干凈；2

操作臺(tái)或擺放硅片所用的濾紙不潔凈，造成硅片被腐蝕；2

經(jīng)常保持工作臺(tái)面，濾紙，工具等潔凈；3

腐蝕后未沖洗干凈放入煮膠液中；

質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題的原因及解決方法質(zhì)量現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法毛刺/鉆蝕1

硅片表面存在污物，灰塵，水汽等使光刻膠與氧化層沾附不良；1

愛護(hù)光刻版和的使用，加強(qiáng)光刻版的檢驗(yàn)工作；2

氧化層表面存在玻璃層，表面與光膠沾附不良，耐腐蝕性能差；2

氧化工序保證氧化膜均勻，平整，光亮；3

光刻膠中存在顆粒狀物質(zhì)，造成局部沾附不良；3

光刻膠中含固體顆粒不超出工藝要求；4

顯影時(shí)間過長(zhǎng)，圖形邊緣發(fā)生鉆溶，腐蝕時(shí)發(fā)生鉆蝕；4

顯影時(shí)間/曝光時(shí)間控制適當(dāng)；5

對(duì)于光聚合型光刻膠，曝光不足，顯影時(shí)產(chǎn)生鉆溶，腐蝕時(shí)產(chǎn)生毛刺/鉆蝕；5

腐蝕液配比按工藝要求，腐蝕時(shí)間，溫度控制適宜；6

掩蔽版圖形的黑區(qū)邊緣有毛刺狀缺陷；

7

硅片表面有突起或固體顆粒時(shí)，掩膜版與硅片表面有摩擦，使圖形邊緣有劃痕，腐蝕時(shí)產(chǎn)生毛刺；

8

腐蝕液配比不當(dāng)，腐蝕速度過快；腐蝕時(shí)間過長(zhǎng)；

質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題的原因及解決方法質(zhì)量現(xiàn)象產(chǎn)生原因處理方法浮膠1

顯影時(shí)浮膠：l

涂膠前硅片表面不潔凈，有污物，水汽。操作箱內(nèi)濕度太大；1

待涂膠硅片表面清潔干燥，操作箱或環(huán)境濕度適當(dāng)；l

光刻配制不當(dāng)，或膠液陣舊，2

光刻膠儲(chǔ)備在避光干燥處，在使用前檢查膠液是否變質(zhì)；l

前烘不足或過度，3

前烘時(shí)間，溫度適當(dāng)；l

曝光不足4

光強(qiáng)，曝光時(shí)間按要求做l

顯影時(shí)間過長(zhǎng)5.

按工藝要求操作2

腐蝕時(shí)浮膠：（除與顯影有相似原因外）l

堅(jiān)膜不足1

堅(jiān)膠時(shí)間，溫度適當(dāng)；l

腐蝕液配比不當(dāng)2

腐蝕液配比按工藝要求操作l

腐蝕溫度太高或腐蝕時(shí)間過長(zhǎng)；3

腐蝕溫度，時(shí)間適當(dāng)；質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題圖片劃傷毛刺質(zhì)量控制常見質(zhì)量問題圖片