溅射作业安全及异常处理

5.7　溅射作业安全及异常处理

1.故障后设备的启动

设备发生停电、电压瞬低等其他故障，导致设备报警、成膜异常（设备有在制品）时，应根据表5.12所示的处理方法进行设备故障的调查以及设备的启动检查。

表5.12　停电、瞬低、故障发生时设备的处理

2.故障后制品的处理

（1）处理原则：准确、少量、高效。准确是指判断准确，操作严格按照规格书规定的内容进行；少量是指碰到故障时及时判断和故障相关的基板，将其作为调查对象，让对象基板以外的制品及时继续流片；高效是指在前面两点的基础上尽快处理完对象基板。

（2）处理方法：表5.13是根据基板在故障发生时的状态（成膜时放电情况）进行分类，作为故障基板的判断依据。

表5.13　溅射设备发生故障时制品的处理方法

如果发生的故障不在表5.13所描述的情况之内，应立即联络技术人员，得到指示后再进行相应的处理。

图5.28　溅射设备发生故障时，有制品在溅射设备中的处理流程

图5.29　故障Lot的分割和异常处置

图5.30　基板碎裂时的处理流程

3.故障发生后的联络

当判断栅极溅射（G-SP）成膜时发生的故障可能对制品产生影响时，应及时联络当班的制造长，以便将故障信息与后续工程联络。表5.14所示是需要联络的相关工程和联络事项的一览表。

表5.14　G-SP故障影响制品时的联络事项

异常处置文书发行方法是：在故障处理后，在交班前发行“异常联络单”应告知技术部门及设备部门相关人员。

4.故障调查的记录

制品在G-SP工程作业发生故障时，根据上面所述1～3的流程调查故障发生的原因并进行故障对象Lot处理，结果记入《G-SP工程故障调查记录表》。所需记录的内容大致如下：

●报警内容的确认：确认的项目包括设备号机、故障Lot信息、故障时基板所在、靶材和Mask的积算电力、对象Slot成膜时间等。

●设备维修记录：包括设备维修的相关内容。

●启动检查项目：各启动检查项目有无进行的记录。

●量产投入时间：设备故障排除后恢复量产对应的时间。

图5.31所示是故障从发生到排除，直到重新投入量产为止的一个记录实例。

5.关于试验基板操作的几个专用语

（1）Lamping Up：溅射腔室开腔操作后（故障维护或者新换靶材），靶材表面由于受到一定程度的污染，初始放电处于不稳定状态。为了防止骤然加上较大的放电功率可能会引起的靶材表面被破坏或DC电源被损坏，采用放电功率逐级增大的溅射成膜操作方法，称为“Lamping Up”。

（2）Pre溅射：在开腔操作时受到一定程度污染的靶材（或新品靶材），虽然通过“Lamping Up”可以使溅射作业时的放电状态趋于稳定，但表面的污染层尚未被去除。为了彻底去除表面的污染层，用一定数量的试验基板进行溅射成膜的操作，称为“Pre溅射”。

（3）试验：溅射腔室长期处于闲置状态后，由于靶材表面会受到轻微的污染，所成膜的膜质会劣化（如阻抗的测定值增大等），在投入制品成膜之前，需用试验基板预先成膜，去除靶材表面的轻微污染。这种成膜操作称为“试验”。

（4）成膜检查：成膜检查是用于检查量产条件下溅射成膜膜质的操作。一般由灰尘检查、阻抗测量、膜厚测量以及外观检查等部分组成。在生产线中，主要通过灰尘检查和阻抗测量来判断设备的成膜状况。膜厚和阻抗有很强的依存性。如果发现成膜外观异常，可以通过灰尘检查，但在日常检查中不进行点检。

（5）基板再生：制品级基板在成膜检查操作流程完成后，通过湿刻工程刻掉残留图形，重新作为溅射工程试验基板使用的操作方法称为“基板再生”。

G-SP工程Trouble调查记录表（记录实例）

图5.31　故障调查表填写示例