（一）實訓要求

1)非常清楚光刻工藝及各光刻工藝步驟的要求

2)清楚光刻前準備工作的目的和要求,了解使襯底片表面具有干燥疏水特性的各種方法,了解這些方法中的優(yōu)劣狀況,并能采用適當方法對襯底片表面進行處理

3)清楚涂膠工藝的目的和要求,了解在襯底片表面涂附一層粘著性良好的厚度均勻的致密的連續(xù)性膠膜的各種方法,并能在工藝制造中選擇適當?shù)姆椒?/span>

4)清楚前烘工藝的目的和要求,了解使膠膜中的溶劑全部揮發(fā)膠膜保持干燥以利于光化反應(yīng)時反應(yīng)充分的各種方法,并能在工藝制造中選擇適當?shù)姆椒?/span>

5)清楚曝光工藝的目的和要求,了解使感光區(qū)的膠膜發(fā)生光化反應(yīng)在顯影時發(fā)生溶變的方法,了解曝光工藝的工藝設(shè)備常見的用紫外光光刻機進行的接觸式選擇性紫外光曝光的工藝方法

6)清楚顯影工藝的目的和要求,了解對各種膠膜進行顯影的不同方法,能在工藝制造中選擇適當?shù)姆椒?/span>

7)清楚堅膜工藝的目的和要求,了解去除在顯影過程中進入膠膜中的水分(顯影液)使保留的膠膜與襯底表面牢固的粘著各種方法,并能在工藝制造中選擇適當?shù)姆椒?/span>

8)清楚腐蝕工藝的目的和要求,了解去除襯底表面無膠膜保護薄膜層的各種方法(對不同襯底表面薄膜層的腐蝕,采用不同的腐蝕液和不同的腐蝕工藝),并能在工藝制造中對不同的襯底表面薄膜層選擇適當?shù)母g方法

9)清楚去膠工藝的目的和要求,了解去除腐蝕時起保護作用的膠膜各種工藝方法,并能在工藝制造中,對應(yīng)不同襯底表面薄膜層的性質(zhì)選擇適當?shù)娜ツz方法

10)因接觸化學藥品,操作要慎重,要在教師的指導下使用儀器設(shè)備,注意安全!

（二）設(shè)備概況

美國ABM雙面對準光刻機,設(shè)備型號為ABM/6/350/NUV/DCCD/BSV/M,如下圖所示：

1.光學系統(tǒng)

1)曝光時間調(diào)解器:0.1～999.9s(可調(diào)節(jié)精度0.1s)

2)365～400nm光強傳感及電源供應(yīng)控制電路及反饋閉環(huán)

3)聲控功率警報裝置,可防止系統(tǒng)功率超過設(shè)定指標

4)有安全保護裝置的溫度及其氣流傳感器

5)全景準直透鏡光線偏差半角<1.84°

6)波長濾片檢查及安裝裝置

7)抗衍射反射功能高效反光鏡

8)二向色的防熱透鏡裝置

9)防汞燈泄漏裝置

10)配備蠅眼棱鏡裝置

11)配備近紫外(或深紫外)光源,220nm輸出強度大約為8～1OmW/cm²,254nm輸出強度大約為12～14mW/cm²,365nm輸出強度大約為18～20mW/cm²,400nm輸出強度大約為30～35mW/cm²

2.主要配置

1)150mm,200mm光源系統(tǒng)

2)可支持50mm80mm1OOmm150mm200mm(圓/方片)及碎片光刻

3)手動系統(tǒng),半自動系統(tǒng)

4)支持電源350～2000W

5)支持深紫外近紫外波長(可選項)

6)支持背后對準及MEMS(微機械系統(tǒng))工藝要求

7)CCD(點和精合器件)或顯微鏡對準系統(tǒng)

3.主要性能指標

1)光強均勻性(Beam Uniformity):超過50mm區(qū)域<±1%,超過1OOmm區(qū)域<±2%,超過150mm區(qū)域<</span>±3%

2)接觸式樣曝光特征尺寸CD(近紫外NUV)為0.5μm,接觸式樣曝光特征尺寸CD(深紫外DUV)為0.35μm,支持接近式曝光,特征尺寸CD:硬接觸時為0.8μm,20μm間距時為1μm,50μm間距時為2μm

3)正面對準精度為±0.5μm

4)背面對準精度為±1～±2μm。

5)支持正膠負膠及Su8膠等的厚膠光刻,特征尺寸為100～300μm

6)支持發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)優(yōu)異電流控制技術(shù)PSS(圖形化襯底刻蝕工藝)工藝光刻

7)支持真空接近式接觸式曝光

8)支持恒定光強或恒定功率模式

（三）操作指南

1.注意事項

1)根據(jù)自己的實際情況選擇操作步驟(可能并不需要依次執(zhí)行以下所有操作,或只需要使用以下部分功能,因為某些開關(guān)可能已經(jīng)打開)

2)如無特別的把握,不要調(diào)整操作次序

3)按下右面板上的“Emergency Stop”按鈕可以立即停止所有的移動動作,緊急時刻請果斷使用。拔出按鈕后未完成的動作會繼續(xù)執(zhí)行

4)嚴禁在曝光系統(tǒng)和顯微鏡系統(tǒng)的滑軌上放置任何東西

5)嚴禁使用酒精丙酣等化學溶劑擦拭光學部件嚴禁徒手接觸光學部件和片托的工作面

2.開機

1)打開光刻機電源真空泵氮氣壓縮空氣調(diào)節(jié)背面氣壓旋鈕,使壓縮空氣氣壓力約為240kPa,氮氣壓力約為34kPa,真空壓力約為-180kPa值得注意的是,過大的氣體壓力可能會對設(shè)備造成損壞

2)將右面板上的“Align/Home”和“Home/Exposure”開關(guān)的顯微鏡系統(tǒng)和曝光系統(tǒng)都移動到“Home”位置

3.裝片

1)檢查流程卡,確定光刻版號在曝光前先用酒精擦3只定位腳,以防光刻膠沾污在定位腳上引起聚焦不好另外,在擦定位腳時一定要用一張大凈化紙,折成4層,然后插入聚焦板內(nèi),以防在擦腳時酒精濺入光刻機里面的鏡頭

2)如果需要進行雙面對準,就用“Mask Frame”開關(guān)升起模板架,安裝上帶背面照明系統(tǒng)的片托,再用“Mask Frame”開關(guān)降下模版架

3)根據(jù)使用的硅片大小,調(diào)節(jié)片托上的真空吸孔和硅片限位塊的位置需要注意的是,有時可能需要附加一片開孔的薄膜,以確保硅片能完全封堵真空吸孔

4)把掩膜版放到模版架上,按下“Mask Vacu μm”按鈕,吸住模版

5)用“Mask Frame”開關(guān)升起模版架,把準備好的硅片放到片托上,并與掩膜版對準大致位置和旋轉(zhuǎn)角打開“Substrate Vacu μm”開關(guān),吸住硅片

6)打開“Nitrogen ON”開關(guān)接通氮氣,把片托降低到不會與模版接觸的安全位置,用“Mask Frame”開關(guān)降下模版架

7)調(diào)整片托的Z向位置到硅片與掩膜版較近的距離,用“Chunk Leveling”與模版平面平行

4.對準

1)打開監(jiān)視器如果需要進行單面對準,就打開顯微鏡照明光源;如果需要進行雙面對準,就打開紅外光源

2)把顯微鏡系統(tǒng)移動到“Align”位置將顯微鏡的位置焦距放大倍率和CCD(點和藕合器件)的增益調(diào)節(jié)到監(jiān)視器可以清楚看見掩膜版圖形的位置上調(diào)節(jié)硅片位置與掩膜版完全對準

3)調(diào)節(jié)面板上的“Contact”真空度到需要的值

4)若需要進行超高精度的曝光,則此時可以關(guān)閉“Substrate Vacu μm”

5)將顯微鏡系統(tǒng)移回“Home”位置

5.曝光

1)打開汞燈電源,此時電壓會指示到最大值按住“Start”按鈕約5s觸發(fā)汞燈,并檢查風扇是否正確運轉(zhuǎn)如果觸發(fā)成功,就會看到電壓回到約數(shù)十伏的位置如果觸發(fā)不成功,就先關(guān)閉電源,待1min后再打開重新觸發(fā)注意:一次觸發(fā)時間不得超過10s,否則可能會損壞電源離上次汞燈關(guān)閉(成功觸發(fā)后的關(guān)閉)1Omin內(nèi)不得再次打開汞燈

2)(一般電源能自動保持在上次設(shè)置的參數(shù)上,故不需要執(zhí)行本操作)用“Set”旋鈕調(diào)節(jié)汞燈到需要的功率或光照度如果旋鈕不能旋轉(zhuǎn),就應(yīng)檢查是否處于lock狀態(tài)當讀數(shù)時,若測量的是光照度,則CH-A從第一行讀數(shù),CH-B從第二行讀數(shù)注意:非管理人員不得調(diào)節(jié)“Cali”旋鈕,否則會使顯示的光照度或功率不準確過高的光照度或功率可能損壞汞燈對于ARC 350W汞燈,推薦使用的光照度為CH-A 15mW/cm²,CH-B 30mW/cm²。

3)打開左面板上的曝光控制電源按鈕,設(shè)定所需的曝光時間,等汞燈預(yù)熱8min后開始曝光曝光有以下兩種方式

全自動把“Auto Exposure”開關(guān)旋轉(zhuǎn)到ON位置,將右面板上的“Home/Exposure”開關(guān)撥到“Exposure”位置后,曝光系統(tǒng)會自動移動到硅片上方,并曝光設(shè)定的時間

半自動把“Auto Exposure”開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF位置,將右面板上的“Home/Exposure”開關(guān)撥到“Exposure”位置后,曝光系統(tǒng)會移動到硅片上方,再按“Auto Exposure"按鈕,打開曝光系統(tǒng),并設(shè)定曝光時間

以上兩種曝光方式都可以用“Stop”按鈕中止曝光并重置計時器“Manual Exposure"曝光時間不受計時器控制,此時再按一次按鈕可以停止曝光這種曝光方式一般用于曝光功率測量

4)把曝光系統(tǒng)移回“Home”位置

6.取片

1)關(guān)閉“Contact Vacu μm”開關(guān),使硅片與掩膜版脫離接觸

2)按“Mask Frame”開關(guān)升起膜版架,關(guān)閉“Substrate Vacu μm”開關(guān),并取出硅片

3)按“Mask Frame”開關(guān)降下膜版架,拔出“Mask Vacu μm”按鈕,并取下掩膜版

7.關(guān)機

1)關(guān)閉汞燈電源(注意:不是左面板上的曝光控制電源,而是臺下的示燈電源汞燈電源獨立供電,不會在關(guān)閉光刻機時一起關(guān)閉)

2)關(guān)閉真空系統(tǒng)氮氣壓縮空氣

3)關(guān)閉光刻機電源