半导体工艺实习实验指导书(2021整理)

目录 1 2原理篇 3 5扩散 7光刻和刻蚀 薄膜淀积 操作篇 半导体工艺操作本卷须知 实验设备、仪器和使用工具清单 NPN双极性晶体管制备工艺流程卡 具体工艺条件和操作方法 设备篇 氧化扩散炉 光刻机 真空镀膜机 微控四探针测试仪 35结深测试仪 40晶体管测试仪 46成绩评定方法 48前言本实验指导书以电子科学与技术微电子工艺实验室的设备和实验条件为硬实习基地建设教师谢红云原理篇图1.1是PNP晶体管和NPN晶体管的结构示意图。以NPN晶体管为例，由晶体管的放大原理可知，假设要晶体管正常工作需满足以下2点：(N区)的电子浓度应大于基区(P区)的空穴浓度；2.基区要非常薄，仅具有几微米的宽度；这样在基区电子形成的扩散流可以远大于空穴复合流，实现晶体管的放大功能。NPN晶体管的纵向结构如图1.2所示，给出了晶体管集电区、基区和发射区图1.3是晶体管的剖面图。1.高温下氧化单晶硅片的外表，生成一层二氧化硅膜。如：硼、磷、砷、锑等(这被称之为氧化工序)。个过程被称之为光刻过程),使得某区域允许杂质进入而某区域不允许杂3.第二点思路由设计的具有光掩蔽功能的、被称之为掩膜版的工具〔全称4.采用高温热扩散法将某种特定杂质掺入某特定导并使局部区域反型，必须采用高浓度补偿，如图1.4所示：二氧化硅膜的制备有热生长氧化工艺、低温淀积氧化工艺以及其它氧化工高温热生长二氧化硅，高温氧化就是把衬底片置于1000℃以上的高温下，通入氧化性气体(如氧气、水汽),使衬底外表的一层硅氧化成SiO₂。高温氧化干氧氧化含有氧离子通过SiO₂的扩散和在Si-SiO₂界面上与硅发生反响这两个过程。在高温下界面化学反响速度较快，而氧离子扩散通过SiO₂层的过程较慢，因此氧化速度将主要取决于氧化氧离子扩散通过SiO₂层的快慢。显然，随着氧化的进行层将不断增厚，氧化速度也就越来越慢。而水汽氧化过程中SiO₂层不断遭受消弱，致使水分子在SiO₂中扩散也较快，因此水汽氧化的速度要比由化学反响引起的硅的消耗量，大约是最终氧化层厚度的44%,如图1.5所示。在高温氧化中，依据热生长动力学和迪尔格罗夫模型，氧化层的厚度可以表SiO₂层较薄时，外表化学反响过程是主要的，SiO₂层厚度将随时间线性增加；在氧化时间较长SiO₂层较厚时，扩散过程是主要的，SiO₂层厚度将随时间作抛物式增加。三种氧化方法比较如下：一般的讲，水汽或湿氧氧化速率高、但生成的二氧化硅膜结构疏松且外表呈亲水性，干氧氧化生成的二氧化硅膜枯燥致密，但其氧化速率最低。实际热氧化工艺的选择是根据前述讨论的各种热氧化方法的结构特点和工艺特点，对应矛盾的热氧化工艺要求，即要求有较高的氧化速率又要求生成枯燥致密的呈疏水性的二氧化硅外表，选择干氧-湿氧-干氧的实际热氧化工艺。氧化完成后，根据芯片外表颜色大致可以判断出氧化硅的厚度。因为不同厚度的氧化硅对可见光的折射率不同，芯片外表氧化硅的颜色会随着厚度的变化呈现周期性变化，下面是不同厚度对应的大致颜色，可作为氧化层厚度的大致判断依据。氧化膜厚度(埃)灰黄褐蓝紫深蓝绿黄橙红扩散双极性npn晶体管需要掺杂工艺获得特定类型，如p型或n型半导体以形成pn结，通常通过扩散或离子注入工艺实现。概念表述如下：1.掺杂-将所需要的杂质按要求的浓度和分布掺入到半导体材料中的规定区域，到达改变材料导电类型或电学性质的过程。2.扩散掺杂-依赖杂质的浓度梯度形成扩散掺杂的过程。3.离子注入掺杂-杂质通过离化、加速形成高能离子流，靠能量打入半导体材料的规定区域、活化形成杂质分布的过程。在传统硅平面工艺中采用高温扩散工艺实现特定类型特定浓度的掺杂。半导体杂质的扩散在800℃-1400℃温度范围内进行。从本质上讲，扩散是微观离子作无规那么热运动的统计结果，这种运动是由离子浓度较高的地方向着浓度较低的地方进行，而使得离子的分布趋于均匀。半导体中杂质的扩散有两种机制：空位交换机制和填隙扩散机制。杂质原子从一个晶格位置移动，如果相邻的晶格位置是一个空位，杂质原子占据空位，这称为空位交换模式。假设一个填隙原子从某位置移动到另一个间隙中而不占据一个晶格位置，这种机制称为填隙扩散机制。从理论上讲，热扩散遵从费克扩散定理，费克扩散方程如下所示：扩散系数D是表征扩散行为的重要参量。扩散系数是温度的函数：可以看出扩散系数与温度是指数关系，因此扩散工艺应严格控制温度以保证扩散的质量。另外，扩散系数与杂质种类和扩散机构有关，在特定条件下扩散系数D还会受到外表杂质浓度Ns、衬底杂质浓度NB、衬底取向和衬底晶格等影响。费克扩散方程的物理意义：在热扩散过程中，扩散由浓度梯度的存在而引发。在浓度梯度的作用下，将引起某位置点杂质的积累或丧失。它们之间的相互制约关系均反映在扩散方程中。对应于不同的初始条件、边界条件，将会对扩散的动态变化有不同的描述，那么会得到不同的扩散方程的解。根据扩散时半导体外表杂质浓度变化的情况来区分，扩散有两类：恒定外表源扩散和恒定杂质总量扩散。对于恒定外表源扩散，其初始条件和边界条件如下：初始条件：N(x,0)=0;此时费克扩散方程的解：对于恒定外表源扩散，在一定的、尽可能低的扩散温度和规定的扩散时间下，被扩散的硅片始终处于掺杂杂质源的饱和气氛之中。可以想见，在该过程中(由于在尽可能低的温度下),杂质缺乏足够的能量向硅体内的纵深处扩散，而更多地淀积在距外表(X=0处)十分有限的区域内。此刻，硅体外表的最大外表浓度将恒定在当前状态下的特定杂质在体内的最大溶解度——固体溶解度Ns上(固体溶解度：在一定温度下，某杂质能溶入固体硅中的最大溶解度的值。)此时芯片内杂质满足余误差分布，如图1.6所示。扩散入芯片的杂质总量表示为：图1.6恒定外表源扩散的杂质分布对于恒定杂质总量扩散，其初始条件和边界条件如下：N(x,0)=Q/h=Ns(0);此时费克扩散方程的解：对于恒定杂质总量扩散，已经淀积在硅片外表的一定总量的杂质将在浓度梯度的作用下，继续向体内纵深处扩散。当然，随着杂质向体内纵深处的扩散，杂质的外表浓度也将由原预淀积时的固溶度值开始下降。此时芯片内杂质分布满足高斯分布，如图1.7所示：重要的是：恒定杂质总量的扩散工艺，虽然不再向系统提供杂质气氛，但提供氧化气氛按氧化的模式推进该热驱动过程，那么在杂质向体内纵深处扩散的同时，硅片的外表又生成了一层符合工艺要求的二氧化硅薄膜(该过程的时间应首先满足杂质推移深度的要求，而SiO₂介质膜的厚度可由干氧氧化与湿氧氧化的步序搭配来调节)。实际的芯片扩散工艺通常采用两步扩散法：第一步：预扩散或预淀积，采用恒定外表源扩散方式，温度低时间短，因而扩散的很浅，可以认为杂质淀积在一薄层内，可以很好控制杂质总量Q。杂质按余误差函数形式分布。第二步：主扩散或再分布，是将由预扩散引入的杂质作为扩散源，在高温下进行扩散，可以控制外表浓度和扩散深度。杂质按高斯函数形式分布。图1.8是预扩散和主扩散的杂质分布图。扩散深度和扩散后被扩散区的方块电阻是检验扩散工艺的两个重要参量。理论上，结深Xj是杂质浓度等于衬底浓度NB时所在的位置。我们可以通过前面得道德恒定外表源扩散和恒定杂质总量的杂质分布表达式，从理论上计算扩散可以得到的节深Xj。恒定外表源扩散：恒定杂质总量扩散：实际生产中通常采用磨角染色法或磨槽染色法测定扩散得到的结深。从前面对三极管的分析可以看出，基区的宽度严重影响着三极管的性能，要很好的控制基区宽度，就要很好的控制扩散的结深。决定扩散结深的因素主要有以下四个：衬底杂质浓度NB,外表杂志浓度Ns,扩散时间t和扩散温度T。因此要精确的选择控制扩散的工艺，如考虑再分布扩散时伴随二氧化硅的生长，消耗掉了局部硅层，以此对扩散结深Xj进行修正；同理，预淀积扩散后含杂的局部硅层变成了二氧化硅层，这使预淀积扩散在硅体内造成的杂质总量起了变化，以此对扩散杂质总量Q进行修正。由修正后的参量，进行预淀积扩散工艺条件T1和t1的选择，进行再分布扩散工艺条件T2和t2的选择，选择时应注意t2必须满足等于t+₁+tm+t+2这样的氧化条件，以保证在主扩散的同时芯片外表生成可以作为进一步工艺掩蔽膜的二氧化硅层。方块电阻表征扩散结果的电学特性。方块电阻又称为扩散薄层电阻Rs,指的是外表为正方形的扩散薄层，在电流平行于该正方形的某一边流过时所呈现出的电阻值。通过理论推导可以得出：Q是单位面积衬底扩散的杂质总量，因此Rs的大小反映了扩散到芯片体内的杂质总量的多少，杂质总量Q越大，R就越小。通常实际生产中采用四探针法测定实际扩散工艺可以分为气-固扩散法和固-固扩散法。气-固扩散法又可分为气态源扩散、固态源扩散和液态源扩散三种方式。1.气态源扩散：杂质源为气态，稀释后挥发进入扩散系统。2.液态源扩散：杂质源为液态，由保护性气体携带进入扩散系统。3.固态源扩散：杂质源为固态，通入保护性气体，在扩散系统中完成杂质由源到硅片外表的气相输运。4.固-固扩散：在硅片外表制备一层固态杂质源，通过加热处理使杂质由固态杂质源直接向固体硅中扩散掺杂的过程。硅的n型杂质源通常为P或As,p型杂质源通常为B。采用气-固扩散法，常用的杂质源包括：固态源---BN,As203,液态源---BBr3,AsCl3,POC13,气体光刻和刻蚀正如前面所言，光刻工艺是半导体器件和集成电路制造的重要工艺步骤。光刻的精确度决定着器件和集成电路的最小尺寸。光刻的定义如下：利用光刻胶的光敏性和抗蚀性，配合光掩模版对光透射的选择性，使用光学和化学的方法完成特定区域的刻蚀(光刻=图形复印+定域刻蚀)。具体的说，光刻是一种复印图象与化学腐蚀相结合的综合性技术，它先采用照像复印的方法，将光刻掩模板上的图形精确地复制在涂有光致抗蚀剂的SiO₂层或金属蒸发层上，在适当波长光的照射下，光致抗证剂发生变化，从而提高强度，不溶于某些有机溶剂中，未受光照射的局部光致抗蚀剂不发生变化，很容易被某些有机溶剂溶解(或者因为选用的胶性质不同而正好相反)。然后利用光致抗蚀剂的保护作用，对SiO₂层或金属蒸发层进行选择性化学腐蚀，从而在SiO₂层或金属层上得到与光刻掩模板相对应的图形。如图1.9所示。掩模板掩模板光刻窗口光刻胶膜紫外光在SiO₂层上涂复光刻胶膜图1.9光刻的原理图得到光刻窗口光刻三要素：光刻胶、掩膜版和光刻机。一、光刻胶光刻胶又叫光致抗蚀剂，是由光敏化合物、基体树脂和有机溶剂等混合而成的胶状液体，在特定的有机溶剂中具有不同的溶解性，溶解性的改变性和耐酸碱性等特性。光刻胶一般由感光树脂、溶剂、增感剂和辅助稳定剂构成。配以不同的溶剂和增感剂，能得到性质不同的光刻胶，具有不同的溶解性和溶解性的转变性，即在特定波长光线的照射作用后，光刻胶能吸收一定波长的光能量，使其发生交联、聚合或分解等光化学反响，由原来的线状结构变成三维的网状结构，从而提高了抗蚀能力，不再溶于有机溶剂，也不再受一般腐蚀剂的腐蚀。正胶和负胶是常用的两种胶。对于负胶，原胶易溶，感光后胶体发生聚合反响，变得难溶，称为光致抗蚀。负胶的分辨率差，适于加工线宽≥3μm的线条。正胶与负胶性质相反，原胶难溶，感光后胶体发生分解反响，变得易溶，成为光致不抗蚀。正胶分辨率高，在超大规模集成电路工艺中，一般只采用正胶。光刻工艺对光刻胶的要求有如下几点：具有较高的分辨率具有较高的感光度显影质量好抗蚀性能好胶的稳定性好因此，光刻胶的质量参数包括：刻版对器件制造成品率的综合影响，是每一块光刻版对器件制造成品率影响的刻机),有三种光刻方法，如图1.10所示。方法，使用的掩模幅员形可以是芯片图形的1~10倍，可以提高分辨率并图1.10三种光刻方式式尽量减小侧向钻蚀，另外顶层材料的腐蚀速率应至少是底层材料的10倍。总干法刻蚀是利用低压放电产生的等离子体中的离子或分子、原子及各种原子基团等)与材料发生化学小，但各向异性较差；反响离子刻蚀(ReactiveIonEtching,简称为RIE):通完整的光刻工艺如图1.11所示：采用负性光刻胶采用正性光刻胶[光致抗蚀][光致抗蚀][光致不抗蚀]掩膜版光刻胶|氧化膜硅衬底”↓胶胶图形的凹凸相反图形的凹凸相同本次制作晶体三极管的实验中，我们采用接触式曝光方法，湿法腐蚀完成光刻工艺，具体操作方法和步骤在后面详细讲述。淀积是在硅片上淀积各种材料的薄膜，可以采用真空蒸发镀膜、溅射或化学汽相淀积(CVD)等方法淀积薄膜。在真空蒸发淀积时，固体蒸发源材料被放在10Torr的真空中有电阻丝加热至蒸发台，蒸发分子撞击到较冷的硅片，在硅片外表冷凝形成约lum厚的固态薄膜。更为先进的电子束蒸发利用高压加速并聚焦的电子束加热蒸发源使之淀积在硅片外表。蒸发源一般为含硅量为1.2~2wt%的铝硅合金。在溅射工艺中，被溅射材料称为耙材，作为阴极，硅片作为阳极接地。腔室抽真空后充以惰性气体，电子在电场加速下与惰性气体碰撞产生惰性气体离子和更多电子，惰性气体离子打到耙材上时，溅射出耙原子那么淀积在阳极衬底上形成薄膜。通常有直流(DC)、射频(RF)或磁控管溅射系统。溅射一般在25-75*10²Torr的气压下进行。化学汽相淀积(CVD)是利用在硅片附近发生气相的化学反响或高温分解而在硅片上淀积一层薄膜的过程。一般CVD工艺多用于介质膜如多晶硅、氧化硅膜或氮化硅膜等的制备，金属膜也可采用CVD法制备。对于硅平面晶体管，经过基区和发射区扩散后，就构成了晶体管的管芯。但是，要成为完整可实际操作的晶体管，还必须在管芯的基区和发射区上制备欧姆接触电极。器件生产中常用真空镀膜方法来制备管芯的欧姆接触电极。真空镀膜就是在真空容器中把蒸发源材料加热到相当高的温度，使其原子或分子获得足够的能量，脱离材料外表的束缚而蒸发到真空中成为蒸气原子或分子，它以直线运动穿过空间，当遇到待淀积的如硅片时，就沉积在基片外表，形成一层薄的金属膜。根据气体分子运动论，气体分子运动的平均自由程λ与系统中气体压强P式中K为波尔兹曼常数，T是绝对温度，d是气体分子直径，P是系统中通常蒸发条件为P=10Torr,由上式计算出〔0℃,空气〕:λ=500厘米，它远大于实际给出的源到基片之间的距离。设初始时由蒸发源射出的分子有no个，其中一局部n₁/no在小于给定路程长度内发生碰撞，那么遭到碰撞的分子数占总分子数的百分数为：由上式可计算出途中发生碰撞的分子数(%)与实际路程对平均自由程之比曲线，如图1.12所示。当平均自由程等于蒸发源到基片距离时，有63%的分子发生碰撞；当平均自由程10倍于蒸发源到基片距离时，只有9%的分子发生碰撞。由此可见，平均自由程必须比蒸发源到基片的距离大得多，才能防止在迁移过程中发生碰撞中途碰撞百分比中途碰撞百分比压到达10²托时即可进行有效的蒸发淀积。不同物质有不同的蒸发温度。铝的操作篇进入实验室进行半导体工艺实习前必须认真详细地阅读室平安管理条例?、?工艺实习基地平安管理规定?和?工艺实习基地平安操作条存放柜内，并锁好。经过风淋室风淋15-20秒进入实验室。1.进行任一实验操作前，严格检查水、气、电的状况，各项条件正常方可2.操作者必须详细填写实验记录。实验过程中出现任何故障(奇怪的味道、异常的反响颜色、异常声响等〕,应首先报告实验室相关老师，并记录4.化学药品溅到衣服、皮肤、脸部、眼睛时，应即用水冲洗溅伤部位15分同的清洗程序，不恰当的使用方法不仅会造成不应有的损失还会带来人身的伤1.每次工作时，务必将工作台上的溶液擦干净，工作完毕后，并将自己所2.进行工艺操作时，应养成良好工作姿势，上身应防止前倾至化学槽及清6.废液倒入对应的瓶中，并标明为废；将装满的废酸瓶和空瓶，放到空瓶10.漏水或漏酸处理：为确保平安，绝对不可用手触碰，先将电源总开关与相关10.烘片机一个；11.光刻掩模版一套(四块);12.显微镜一台；13.温控腐蚀槽一个；15.结深测试仪器一套；17.晶体管测试仪一台；19.铝盒一个；20.滤纸两盒；21.手套、口罩假设干；操作内容日期备注1.清洗硅片：煮硫酸2.清洗硅片；煮王水3.清洗硅片：去离子水冲洗4.烘片约2-3分钟5.氧化：6.光刻扩硼窗口7.腐蚀氧化硅9.硼预扩：10.硼主扩：11.光刻扩磷窗口12.腐蚀氧化硅13.去胶清洗14.扩磷15.中测16.清洗17.光刻接触通孔18.腐蚀氧化硅19.去胶清洗20.真空镀铝21.光刻电极图形22.腐蚀铝23.去胶24.合金25.终测(1)煮硫酸：向烧杯中倒入硫酸并加少量过氧化氢(双氧水),煮至沸腾即可。(2)煮王水：向烧杯中倒入盐酸：硝酸=3:1,煮至颜色变白后冲去离子水。(3)冲离子水：5遍冷离子水+10遍热离子水+5遍冷离子水。翻开氧化扩散炉，设定好氧化温度，进行升温，(一般1个小时左右可到达设玻璃杆距炉框10公分)3.氧化完成后得到的氧化硅厚度在6500-7000A,颜色为紫罗兰色到绿色之间。4.清洗(操作同1)6.硼主扩操作同3,但在曝光前需要依片子和光刻版上的图形和对准标记对版8.清洗(操作同1)9.磷预扩操作同7,注意对版。12.清洗(操作同1)13.真空蒸发Al金属膜真空镀膜完成后，金属Al的厚度约为lum。真空度：3.8*10-3帕衬底温度：200℃〔显示250℃〕时间：1’操作同7,注意对版。15.腐蚀金属Al腐蚀液：氢氧化钾：铁氰化钾：水=:5克：100毫升用负胶去膜剂浸泡片子约3-5分钟，然后用去离子水冲洗假设干次。时间：10’设备篇图3.1是工艺线上使用的氧化扩散炉，3521程控扩散系统。干氧氧化气氛由气路提供氧气源；该设备带有一水气发生器，水浴温度一般在90℃~100℃,进行湿氧氧化时，氧气在通入氧化炉之前，通过水气发生器产生本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用”,此后开始加热。扩散炉控制面板如图3.2所示，带箭头的虚线表示了开启的先后顺序，(该红色指示灯3上管下管漏电保护开关②温度控制温度控制图3.2氧化扩散炉开启操作过程扩散炉控制面板如图3.3所示，带箭头的虚线表示了关炉的先后顺序，(该O漏电保护开关总电源开关下管控制面板HEAT中间控制面板温度控制温度控制注：总电源开关和二级开关都在墙上的开关盒中。(1).按温控盒的第二个键FONC一次，出现：(2).按温控盒的第三个键五次，出现：FID_:1,ALARM_:1(3).使用▽△和左右移动键，调整温度到所需数值。(4).按一下最后面红字键确认。4.干氧氧化与湿氧氧化的转化操作干氧开关为红色旋钮，湿氧开关为蓝色旋钮。逆时针旋转可以翻开开关，顺时针旋转那么关闭开关。在干氧氧化和湿氧氧化转化时，遵循先开后关的原那么,即先开蓝色湿氧开关，后关红色干氧开关。进行湿氧氧化转化为干氧氧化时，操作原那么一样，先开后关。先关气瓶，气表均回零。再关减压阀。关扩散炉气路，流量计一定关死。质量是影响器件性能、可靠性及成品率的关键因素之一。图3和图3.7是工艺线上使用的光刻机及其配套的匀胶机、烘片台、显微镜等仪器。图3.4光刻机图3.5匀胶机图3.6烘片台差小于5%。本机能光刻φ50~φ75mm的硅片，光刻图形线条，最细可达JKG-2A型光刻机主要由以下几个局部组成，如图3.8所示。光刻机上的所有部件均安装在基座(图3.8/11)上，基座的左侧端面上装有综合移动定位用的吸铁盘(图3.8/05),右侧端面上装有吸片按钮和真空曝光按钮〔图3.8/10〕。基座右边面板上装有曝光时间控制器(图3.8/09),通过控制显微镜安装在镜壳的前端，它主要包括成对目镜(图3.8/07)、转像棱镜、3.8/08),调至最清晰位置，然后再调节左视度环，使左目镜的成像清晰度与右〔图3.8/08〕,可使整个显微镜作上下移动，如拧到极限位附环中间，旋转掩模真空吸片开关(图3.8/03),可使掩模与掩模装夹架产生真低位置，此时，指示灯“亮”,掩模装夹架才能向左移动图3.9是承片台结构图。在承片台的真空密封环中设有预定位装置，它由弦线定位块和外径定位柱组成。根本的预定位置是φ75mm硅片，必要时亦可将弦手轮，滚花手轮为粗动〔图3.9/05〕,左前侧的手轮为微动(图3.9/12)。整个图3.9承片台结构图04.横向微调手轮(X)07.接吸片嘴位装置，然后按下吸片按钮AN,使吸片气阀DF₁工作，这时硅片与球形盘之间与掩模之间产生一个微小空隙，然后按下K₁(切断DT₁吸铁回路),综合移动台将综合工作台归心，使XD,指示灯“亮”,J₃工作，为曝光作好准备，按下真空接通K,电动机DN停转。使快门开启，电子计时器工作，硅片进行曝光，待曝(1)光刻机电源接通后，总电源开关“开”,主机工作指示灯“亮”,汞灯整流器电源接通后，开关“开”,200W超高压球形汞灯“亮”。15分钟后，(2)旋转承片台Z向带柄手轮〔图3.9/15〕,承片轴沿Z向下降至极限位置时，升降指示灯“亮”,并将Z向微别离手轮(Z向带柄旋钮前下端)调整至“0”位，此时掩模装夹板〔图3.9/08〕可以向左侧移出。〔3〕掩模清洁后，放置于掩模装夹板上，并将掩模的真空吸片阀开关〔图3.8/03〕旋至“开”,这时掩模与掩模装夹板之间即产生吸附力，为了防止掩模板压圈〔备件〕,用滚花螺钉(图3.9/09〕将掩模与掩模装夹板之间压紧。这样(4)将硅片安置在球形盘的端面上，并将硅片边缘紧靠预定位杆及弦线定位块，按下吸片按钮(图3.8/10),使球形座面与硅片产生真空吸附力，这时掩柄手轮，将承片轴Z向上升，当硅片与掩模接触时，再将微别离旋钮(Z向(5)调节显微镜焦距(图3.8/08),使掩模与硅片中的图形视觉最清晰为止。〔6〕掩模中的图形与硅片中的图形匹配，是旋动X向和Y向的手轮〔图3.9/04、11〕来实现的，掩模沿着X、Y方向移动。旋转θ角手轮〔图3.9/05、12),承片台作旋转运动，从显微镜观察，通过X、Y、0角的逐步凑近法，直至(7)a.真空曝光：在承片台左侧设有吸铁盘和归心装置(图3.9/13、14),”,然后再按下控制按钮〔图3.8/10“真空曝光开关”,这时光刻机进入真空曝光状态),真空曝光装置的指示灯“亮”,控制按钮连接在左侧面板内的真空状态，(硅片与掩模间不形成真空腔),如果承片台不在左起第一个按钮选择时间的十位数值，可以在0到9间选择。左起第二个按钮选择时间的个位数值，可以在0到9间选择。右起第二个按钮选择时间的小数点后第一位数值，可以在0到9间选择。右起第二个按钮选择时间的小数点后第二位数值，可以在0到9间选择。(1)开机时，必须先翻开主机电源，然后再翻开汞灯电源；关机时，必须(2)汞灯在切断电源或自行熄灭后，必须将汞灯整流器的电源拨至“关”。待汞灯完全冷却后才能再次起辉，时间约为15分钟左右。〔3〕光刻机在使用过程中，各运动部件如发生故障及机件卡塞等现象，必(1).翻开电源；(3).将遮盖移至旁边，硅片放入承片台。尽量放置于台面的中心，保证甩胶(5).按启动按钮匀胶，滴5滴左右光刻胶。(6).停止吸片，观察硅片外表的匀胶效果。取下硅片进行前烘操作。按▽△键调整到P17;按▽△键调整到68(即4000转),85(即5000转),102(即6000转);按▽△键调整到P81;按▽△键调整到8(即甩胶秒数);腐蚀液：氢氟酸：氟化胺：水=3:6:10图3.10真空镀膜机3.开机械泵1.热沉加热系统：高阀关闭，低阀推入。充气，钟罩加热炉丝不要短路。然后钟罩降，左边控制钮打到烘烤，调整烘烤调压器在100V(最大不超过110V)衬底温度开始上升。2.真空室系统：高阀关闭，低阀拉开。对真空室进行抽真空，开复合真空计，低真空测量置于测量I〔左边位置，加热电流108mA〕指针超过53.扩散泵系统：高阀关闭，低阀推入至抽系统。复合真空计的低真空测量置于测量Ⅱ(右边位置)指针超过5为正常不漏气。然后开扩散泵。1.镀膜机状态：已启动。机械泵开、扩散泵开、烘烤开。高阀关闭、低阀推入(右旋锁住)。2).钟罩升：放蒸发源Al钩、放硅片3).钟罩降(正钟罩位置),旋钮回到“关”的位置。置于测量I(左边位置)真空指针超过5以上。2).低阀推入(锁死)、高阀翻开。复合真空计的真空指针走向表的满3).高真空测量：翻开复合真空计的高真空测量(即灯丝开关),测量高观察蒸发窗口，观察Al钩变化，配合挡板，进行蒸发。5).关闭高阀，翻开充气阀〔假设无充气声，为高阀没关到位〕6).钟罩生，取出硅片。7).假设继续蒸发，那么放Al钩、放硅片，降钟罩。重复操作。2.降钟罩，旋钮回到“关”的位置。低阀拉开，低真空表指针超过5后，5.20分钟后：关机械泵、关镀膜机电源、关配电箱、关冷却循环水。真空度达不到3×10²帕，要检查抽气系统。工艺线的微控四探针测试仪型号为：D41-11图3.11四探针测试仪二、翻开测试程序：双击桌面四探针测试程序图标，点选“确定”按钮，出现图3.12所示画面：打开打开厂以只读方式打开(R)画国图3.12翻开“实习.mdb”文件，如图3.13所示：探下录探下录量记测选定数据表新建数据表重选数据库删除数据表图3.13选定“0611”,然后单击“选定数据表”,即可进入测试程序的参数选择界面，如图3.14:文件)探针控制查看Y)数据管理)系统管理(S)帮助()测量项目测量档放大倍数恒流极性产品型号隆自动测量任意填写任意填写圍针停测量方式修正系数不校准任意填写任意填写图3.14EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up3(分),测EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up3(分),测)析三、测量方块电阻a.选择参数一栏按图3.14填写；b.输入参数一栏根据你所要测量的片子的厚度填写片厚；c.其他不变d.点击测量控制一栏的“测试测量”即可测量，自动弹出测量结果，如图☆四察针测试采统练果是页☆四察针测试采统练果是页EQ\*jc3\*hps17\o\al(\s\up3(探),上)遇百动测量隆典法针降记制群录0点击图3.15中的“保存记录”菜单，即可保存数据。保存数据后点击“查如果保存记录时出现的请您登录画面，如图3.16所示：文件①探针控制查看(Q)数据管理如)系纸管理()帮助的释数您好!欢迎使用四探针测试系统。自动测量00选教记进入菜单->系统管理->用户登录界面，如图3.17所填，点击“确定”即可。用户名：密码：管理员图3.17a.恒流输出错误，如图3.18所示：2.将图3.14的“恒流源”改为0.1mA,测量档变为“自定义测量”。文件正)探针控制查看()数据管理Ⅲ)东统管理(S)帮助D陉典法温度系数0回记来13间电流结果有效选律测针隆探下图3.18立件探计控制查看(Q)数据管理@)系统管理点)帮助0工位FF****图3.19测量。在微电子工艺实验室，采用磨