一次N+光刻操作規(guī)范和技巧主要內容第一部分：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：設備相關第六部分：質量控制第七部分：安全生產工序介紹一次光刻工序介紹（以SCR-6工藝為基礎）一次光刻的前工序是鋁推進擴散，后工序是磷預沉積擴散操作過程主要利用光刻膠保護圖形，用腐蝕液腐蝕未保護區(qū)光刻過程重要注意勻膠速度&時間，曝光對準精度和光強，腐蝕液溫度和腐蝕時間去砂清洗Al預沉積1鋁推進1Al預沉積2磷予沉積磷推進P+光刻硼硅玻璃腐蝕檢驗下交鋁推進2去磷吸收層磷吸收擴散噴硼擴散N+光刻工序介紹一次N+光刻設備清單設

備

儀

器名

稱型

號

規(guī)

格動

力名

稱型

號

規(guī)

格動

力凈化涂膠機

GKF-411380VⅡ型塑料通風柜1300*600*1900220V烘箱

LC-233220VⅡ型塑料通風柜1500*600*1900220V烘箱

LG-223220VⅡ型塑料通風柜

1300*650*1900220V顯微鏡

220VⅡ型塑料通風柜

1500*800*1900220V手動雙面曝光設備

125W220V腐蝕加熱器

220V6”單面光刻機H94-27220V二氧化硅腐蝕機H63-237/ZM220V4”單面光刻機H94-25C220V光刻標記腐蝕機H63-241/ZM220V4”單面光刻機H94-32220V4”單面光刻機H94-35220V工序介紹一次N+光刻工具清單工具、器具名稱型號規(guī)格名稱型號規(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、化學藥品名稱型號（牌號）規(guī)格等級丁酮

500mlAR無水乙醇

500mlAR氟化銨溶液

39~41%5L低顆粒高純試劑氫氟酸

49%500mlCMOS-I硫酸

95~98%2.5LAR硝酸

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

500ml低顆粒高純試劑顯影漂洗液RFH-22004LAR乙酸丁酯

98%500ml低顆粒高純試劑松節(jié)油

500mlAR真空封蠟80號

AR光刻膠增粘劑RZN-62000.5L

操作流程一次N+光刻操作流程（一）領取硅片核對流程卡，確定硅片工藝流程、檢查硅片表面質量，和硅片數(shù)量.領取硅片勻膠曝光在硅片表面均勻涂保護膠。將硅片用氣槍吹干凈，配好光刻膠，調節(jié)好勻膠轉速和時間。選擇光刻板，調節(jié)好曝光時間和光強，對準圖形后，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膠粘附在硅片表面。溫度：85±5度時間：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，取出硅片沖凈堅膜放入烘箱堅膜，進一步加強膠和硅片粘附溫度:150±5度時間:30±5分鐘取出自然冷卻≥30分鐘質量檢查檢查圖形是否正確，膠膜是否有缺陷。抽測陰極面系統(tǒng)缺陷。有缺陷則補膠或黑臘，嚴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，確認好硅片數(shù)量，自檢完表面質量后下交腐蝕標記詳細見標記腐蝕課件操作規(guī)范領取硅片的操作規(guī)范（一）：生產條件每天早班打掃衛(wèi)生，確保工作環(huán)境干凈，設備表面清潔無油漬凈化度達到≤1000(0.5um/min)溫度：18—28℃濕度：40%—65%只允許使用黃光（檢查臺和化腐間除外）OK領取硅片的操作規(guī)范（二）操作規(guī)范領片領取待腐蝕的硅片，核對流程卡以下信息是否正確:硅片的型號片數(shù)濃度檢查檢查硅片是否有以下質量問題：裂紋，黑點，圈印，劃傷，花籃印，水印處理對存在質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）----設備開機操作規(guī)范安裝勻膠吸盤1.電源開關2.照明3.真空泵1.開關2.調節(jié)鈕3.開始鈕注：勻膠速度和勻膠時間見附件操作規(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。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度時間：20—30分鐘取出冷卻：≥20分鐘前烘和曝光間隔最長2小時操作規(guī)范對版和曝光操作規(guī)范（一）設備開機開電源10鐘后打開汞燈開關，按下起輝按鈕4-5秒后松開,電流穩(wěn)定5A左右，電壓60V左右時可光刻操作規(guī)范對版和曝光操作規(guī)范（二）對版安陰極板：用光刻版邊緣，對準版架圖形。按“吸版”根據流程卡選擇光刻板操作規(guī)范對版和曝光操作規(guī)范（二）對版同樣辦法安陽極版利用顯微對準系統(tǒng)和調位旋鈕對準標記操作規(guī)范對版和曝光操作規(guī)范（三）曝光按反吹鈕按升降鈕放硅片操作規(guī)范對版和曝光操作規(guī)范（三）曝光插入花籃曝光間隙要檢查對準標記是否漂移至少20片檢查一次，若機臺穩(wěn)定可延長至一花籃檢查一次。曝光時間：7—10S光強：≥5mw/cm2操作規(guī)范顯影和堅膜操作規(guī)范（一）準備藥品準備顯影液在石英缸加入RFH-2200顯影液深度：淹沒硅片≥10mm準備定影液在石英缸加入乙酸乙酯深度：淹沒硅片≥

10mm準備去離子水曝光和顯影時間間隔：≤60分鐘操作規(guī)范顯影和堅膜操作規(guī)范（二）顯影定影堅膜顯影2次每次時間：60±10秒定影時間：20±3秒操作規(guī)范顯影和堅膜操作規(guī)范（二）顯影定影堅膜沖洗時間：10±3秒堅膜溫度：150±5℃時間：30±5分取出自然冷卻≥30分操作規(guī)范質量檢查操作規(guī)范—補黑臘或補膠單面光刻：陽極面全補黑臘或補膠雙面光刻：陽極面甩膠，缺陷點補黑臘或補膠整流管：單面補黑臘，不光刻。補膠分三種情況：1.單面光刻2.雙面光刻（此課件采用）3.整流管操作規(guī)范質量檢查操作規(guī)范—檢測項目及修復和返工辦法大項項目處理辦法備注光學檢查圖形錯誤或缺陷返工/改型返工方法：吹干氧

修復方法：補黑臘，150±5℃烘5分鐘或自然晾干涂膠不完整返工曝光時間或強度不夠返工膠膜質量小孔修復/返工刮傷修復/返工膠線修復/返工膠粒/異物修復/返工圖形內無膠區(qū)修復/返工操作規(guī)范光刻腐蝕操作規(guī)范（一）藥品準備藥品配比：氟化銨（39-41%）：氫氟酸（49%）=5000（ml）：800（ml）體積比提前12個小時配好待用。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℃

時間：60—180S深度：淹沒硅片≥10mm腐蝕時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)范標記腐蝕操作規(guī)范—詳細見光刻標記腐蝕操作規(guī)范和技巧標記腐蝕后畫臘保護圖形，露出腐蝕標記操作規(guī)范去膠操作規(guī)范（一）藥品準備藥品配比：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)據交下工序檢查硅片表面是否有針孔，小島，圖形異常，陽極面腐白點，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，甩膠時無三角缺口。曝光時不易刮壞光刻版，不易出現(xiàn)圖形缺陷。如：針孔或白點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，輕輕抖動花籃2—3次，從而使之前貼在一起的硅片分開，達到硅片表面充分接觸腐蝕液。腐蝕操作技巧冬天時，腐蝕液溫度偏高些，調高2℃夏天時，腐蝕液溫度偏低些，調低2℃操作技巧除膠操作技巧去膠液不要加熱太早，開始腐蝕氧化層時開始加熱即可硅片放入時緩慢放入，避免硅片脫落光刻機日常維護保養(yǎng)的方法設備相關設備日常維護保養(yǎng)每3個月檢查光源，機構轉動情況，光源氣動閥門情況300小時后更換汞燈。每次使用都要測試光強使用前要清潔機臺，觀察氣源壓力。電流穩(wěn)定后才可開始測光強及光刻作業(yè)光刻機使用注意事項設備相關每次開機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左右氣光強不夠，調節(jié)光圈或是換汞燈燈不能打開，請維修換汞燈或調節(jié)氣動閥門機構異常請維修修復故障工控計算機只對光刻設備使用，嚴禁挪作它用；設備常見故障：光強不夠，真空不夠，吸版異常，對位異常等其他一次N+光刻質量要求質量控制圖形氧化層完整，正確，無變形。圖形無毛刺、鉆蝕、劃傷表面無腐蝕白點，光膠及黑臘去除干凈硅片表面無殘留化學藥品，圖形保護無腐蝕及染色現(xiàn)象表面無手指印或其他油漬印質量控制常見質量問題的原因及解決方法質量現(xiàn)象產生原因處理方法針孔(氧化層上出現(xiàn)的直徑為微米數(shù)量級的小孔洞)1.

光刻版透光區(qū)存在灰塵或黑斑；1.

愛護光刻版和的使用，加強光刻版的檢驗工作2.

甩膠時操作臺或環(huán)境中有灰塵污染2.

保持工作環(huán)境/操作臺內清潔，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，時間，轉速)4.

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

曝光時間按工藝要求操作5.

腐蝕液配比不當，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)，涂膠時膠膜與基片表面未充分沾潤6.

氧化硅片表面保持清潔，光亮，平整，無異物突起現(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，腐蝕時產生針孔7.按工藝要求烘烤質量控制常見質量問題的原因及解決方法質量現(xiàn)象產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，在曝光時形成漏光點；1.愛護光刻版的使用，在使用光刻版前認真檢查，對有針孔或其它損傷的版應及時反饋并調換新版；2.

顯影不充分，局部區(qū)域光刻膠在顯影時溶解不干凈，腐蝕時形成小島；2.

適當增加顯影時間；3.

氧化層表面局部有耐腐蝕物質，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，對氧化層起了阻蝕作用4.

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

硅片去膠后未清洗干凈，被酸性物質腐蝕；1

保持硅片腐蝕/去膠后清洗干凈；2

操作臺或擺放硅片所用的濾紙不潔凈，造成硅片被腐蝕；2

經常保持工作臺面，濾紙，工具等潔凈；3

腐蝕后未沖洗干凈放入煮膠液中；

質量控制常見質量問題的原因及解決方法質量現(xiàn)象產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

愛護光刻版和的使用，加強光刻版的檢驗工作；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，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

顯影時間過長，圖形邊緣發(fā)生鉆溶，腐蝕時發(fā)生鉆蝕；4

顯影時間/曝光時間控制適當；5

對于光聚合型光刻膠，曝光不足，顯影時產生鉆溶，腐蝕時產生毛刺/鉆蝕；5

腐蝕液配比按工藝要求，腐蝕時間，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，掩膜版與硅片表面有摩擦，使圖形邊緣有劃痕，腐蝕時產生毛刺；

8

腐蝕液配比不當，腐蝕速度過快；腐蝕時間過長；

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

顯影時浮膠：l

涂膠前硅片表面不潔凈，有污物，水汽。操作箱內濕度太大；1

待涂膠硅片表面清潔干燥，操作箱或環(huán)境濕度適當；l

光刻配制不當，或膠液陣舊，2

光刻膠儲備在避光干燥處，在使用前檢查膠液是否變質；l

前烘不足或過度，3

前烘時間，溫度適當；l

曝光不足4

光強，曝光時間按要求做l

顯影時間過長5.

按工藝要求操作2

腐蝕時浮膠：（除與顯影有相似原因外）l

堅膜不足1

堅膠時間，溫度適當；l

腐蝕液配比不當2

腐蝕液配比按工藝要求操作l

腐蝕溫度太高或腐蝕時間過長；3

腐蝕溫度，時間適當；質量控制常見質量問題圖片劃傷毛刺質量控制常見質量問題圖片