Array工藝原理及工程檢查-清洗、-PR-課件

1InlinePR概述1InlinePR概述21.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇21.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇3PR工程功能：◎膜をＰａｔｔｅｒｎｉｎｇする為のＥｔｃｈｉｎｇＭａｓｋの形成Photolithography工程

①Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ涂布

②曝光

③顯影基板膜Ｅｔｃｈｉｎｇ剝離Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ3PR工程功能：◎膜をＰａｔｔｅｒｎｉｎｇする為のＥｔｃｈｉ4裝置概要：SK-1100G裝置概要圖4裝置概要：SK-1100G裝置概要圖5InlinePRSK1100G由洗凈、涂覆、曝光、顯影四大部分組成。洗凈：ExcimerUV→RB＋AAJet→直水Spray→A/k涂覆：除水干燥→Slit涂覆→Spin

涂覆→減壓干燥→端面清洗→前烘顯影：顯影1→顯影2→循環(huán)純水Spray→直水Spray→A/K→后烘工藝流程介紹：5InlinePRSK1100G由洗凈、涂覆、曝光、顯影61、洗凈：流程與裝置概要：61、洗凈：流程與裝置概要：7EUV洗凈原理:1、洗凈：7EUV洗凈原理:1、洗凈：8N2ExcimerLamp石英玻璃排氣基板◆可調(diào)工藝參數(shù)：1、基板傳送速度2、UV燈照度3、Chamber內(nèi)排氣壓力EUV洗凈:1、洗凈：8N2ExcimerLamp石英玻璃排氣基板◆可調(diào)工藝參數(shù)91、洗凈：工藝參數(shù)控制：91、洗凈：工藝參數(shù)控制：10EUV洗凈:1、洗凈：10EUV洗凈:1、洗凈：11Brush洗凈:1、洗凈：堿液RollBrush◆可調(diào)工藝參數(shù)：1、基板傳送速度2、Brush壓入量3、藥液溫度11Brush洗凈:1、洗凈：堿液◆可調(diào)工藝參數(shù)：121、洗凈：工藝參數(shù)控制：121、洗凈：工藝參數(shù)控制：132流體洗凈:1、洗凈：2流體◆可調(diào)工藝參數(shù)：1、干燥空氣壓力2、純水壓力132流體洗凈:1、洗凈：2流體◆可調(diào)工藝參數(shù)：14A/K干燥:1、洗凈：干燥空氣◆可調(diào)工藝參數(shù)：上下風(fēng)刀的壓力(但必須保持上下壓差0.02MPa)14A/K干燥:1、洗凈：干燥空氣◆可調(diào)工藝參數(shù)：15ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻膠密著性提高利用Thinner把不要的光刻膠 除去端面清洗Ｐｒｅｂａｋｅ揮發(fā)掉Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ中的溶劑成分排氣減壓干燥降低基板支持Ｐｉｎ痕Mura，提高EBR效果Slit2、涂布：流程與裝置概要：15ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻膠密著性提高利用Thinner把16

除水干燥：基板洗凈經(jīng)A/K干燥后，表面仍附有水分存在，為防止光刻膠涂覆前水分附著帶來的影響產(chǎn)生，首先流入HP單元進(jìn)行干燥，經(jīng)過加熱干燥的基板，根據(jù)表面膜層的要求有選擇地進(jìn)行AP單元HMDS涂覆，以增加光刻膠與基板的密著性。2、涂布：16除水干燥：基板洗凈經(jīng)A/K干燥后，表面仍附有水分存在17Slit涂覆:

隨著玻璃基板尺寸的增大，單純SpinCoater方式很難在基板表層形成均一的光刻膠膜層，所以首先通過SlitCoater方式在基板表面涂覆一層光刻膠，然后再采用Spin方式對(duì)光刻膠膜厚進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、涂布：17Slit涂覆:隨著玻璃基板尺寸的增大，18Spin涂覆：Slit+Spin方式

光刻膠經(jīng)過Slit預(yù)涂后，表面并不均勻而且四周還留有空白，需要通過Spin進(jìn)一步處理，以達(dá)到所需要求。通過調(diào)整Spin的旋轉(zhuǎn)速度與時(shí)間，可以控制光刻膠膜厚與均一性。2、涂布：18Spin涂覆：Slit+Spin方式光19

減壓干燥：

通過降低Chamber內(nèi)空氣壓力（40Pa），使光刻膠中溶劑揮發(fā)出來，經(jīng)過此步工藝的處理，能夠降低Bake中帶來的Pin痕Mura，提高后工序EBR效果。2、涂布：19減壓干燥：通過降低Chamber內(nèi)空氣壓力（4020端面清洗（EBR）：

EBR采用4個(gè)ScanNozzle，利用Thinner液分別對(duì)基板相應(yīng)邊端面、背面、以及表面邊緣進(jìn)行物理性溶解，最終以氣體方式排放處理。對(duì)于干燥性較差的溶劑，輔助以N2Blow增加氣化程度，提高洗凈效果。經(jīng)EBR處理的基板不易污染機(jī)械手以及后面工序，降低了整個(gè)InlinePR工序缺陷的產(chǎn)生幾率。RinseN2排氣0.5mm0.5mmGlasst=0.7mm2、涂布：20端面清洗（EBR）：EBR采用4個(gè)ScanNoz21前烘（Softbake）：光刻膠由樹脂、感光劑、溶劑、添加劑組成，在曝光工程前需要進(jìn)行前烘揮發(fā)溶劑處理，以提高曝光后線條分辨率。前烘的主要目的是去除膠中的大部分溶劑并使膠的曝光特性固定。膠在顯影劑中溶解速率將極大地依賴于最終光刻膠中的溶劑濃度。通常，前烘時(shí)間越短或溫度越低會(huì)使膠在顯影液中的溶解速率增加且感光度更高，但對(duì)比度降低。一般溫度約為120攝氏度，根據(jù)具體工藝要求與光刻膠自身性質(zhì)不同，其前烘溫度也不盡相同。2、涂布：21前烘（Softbake）：光刻膠由樹脂、感光劑、溶劑222、涂布：工藝參數(shù)控制：222、涂布：工藝參數(shù)控制：233、顯影：流程與裝置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→顯影→顯影液回收

→Ｒｉｎｓｅ→干燥→ＰｏｓｔｂａｋｅＰｕｄｄｌｅ形成基板進(jìn)行顯影液回收基板傾斜基板進(jìn)行顯影干燥：ＡｉｒＫｎｉｆｅ基板進(jìn)行Ｒｉｎｓｅ基板進(jìn)行Ｐｏｓｔｂａｋｅ目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ再燒著

→密著性向上耐ＤｒｙＥｔｃｈｉｎｇ性向上條件：１４５℃×１７０ｓｅｃ程度

ＧＴＭＰｒｏｃｅｓｓ１００℃×１７０ｓｅｃ程度233、顯影：流程與裝置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→顯影→顯影24樹脂樹脂＋感光剤樹脂＋??????????酸快慢顯影速度顯影（溶解）速度差非感光部感光部Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ反應(yīng)原理3、顯影：顯影原理：24樹脂樹脂＋感光剤樹脂＋??????????酸快慢顯影速度25＊顯影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｌｕｍｈｙｄｒａｔｅ）Ｐｕｄｄｌｅ形成顯影液回收基板移動(dòng)基板傾斜Ｐｕｄｄｌｅ形成後、靜止Ｐｕｄｄｌｅ形成顯影液回收Ｐｕｄｄｌｅ形成後、靜止Ｎｏｚｚｌｅ移動(dòng)基板搖動(dòng)顯影顯影液回収基板進(jìn)行3、顯影：顯影方式：25＊顯影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ263、顯影：顯影液控制系統(tǒng)：263、顯影：顯影液控制系統(tǒng)：27現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工藝參數(shù)控制：3、顯影：27現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工藝參數(shù)控制：28現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、顯影：28現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、顯影：29目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再燒著→密著性向上→耐刻蝕性向上3、顯影：后烘：29目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再燒著→密著性向上→耐刻303、顯影：工藝參數(shù)控制：303、顯影：工藝參數(shù)控制：311.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇311.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇32Particle檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：

ORBOTECHFPI-6590型AOI2、流程：Cr/Glass初值Resist/Cr/Glass末值末值微觀異常3、規(guī)格判定：增加數(shù)量、分布、particle尺寸32Particle檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：Cr33

膜厚檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：

NanoSpec/AFT6500

2、測(cè)定原理：通過測(cè)定透明膜上下表面的光程差來計(jì)算出膜厚3、判定規(guī)格：膜厚Mean、Range33膜厚檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：34

接觸角測(cè)定：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：

PG-X

便攜式接觸角測(cè)試儀2、測(cè)定原理：2rdαθ＝2α=2arctg(r/d)θ34接觸角測(cè)定：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：2rdαθ＝2352、產(chǎn)品檢查：工程項(xiàng)目目的G-PRDI-PRC-PRPI-PR352、產(chǎn)品檢查：工程項(xiàng)目目的G-PRDI-PRC-PRPI361.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇361.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇37a-Si殘留ITOshort微觀顯示...成因(PR)Resist膜下.內(nèi).上異物...Resist膜上異物1、點(diǎn)缺陷：37a-Si殘留ITOshort...成因(PR)Resi38D斷線D-Dshort微觀顯示成因(PR)Resist膜下異物，resist與下層膜密著差…Resist膜下.內(nèi).上異物...2、線缺陷：38D斷線D-Dshort成因(PR)Resist膜下異物39K-Mura...Mura微觀...顯示成因(PR)膜厚不均，顯影不均，預(yù)烘不均，曝光不均…...3、顯示不良：39K-Mura...Mura...成因(PR)膜厚不均，顯401.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇401.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇411、光刻膠：光刻膠基礎(chǔ)知識(shí)：411、光刻膠：光刻膠基礎(chǔ)知識(shí)：421、光刻膠：光刻膠評(píng)價(jià)相關(guān)：1.膜厚均一性2.涂布不勻3.顯影不勻4.顯影膜減量5.線幅均一性：G/DI各工程6.密著性（邊緣刻蝕量）7.光刻膠感度（溝道殘膜）8.形狀穩(wěn)定性（耐溫性）421、光刻膠：光刻膠評(píng)價(jià)相關(guān)：1.膜厚均一性431.膜厚均一性注：光刻膠批號(hào)Reference：44801L24Resist1：51001C07Resist2：51002C08Resist3：51003C09431.膜厚均一性注：光刻膠批號(hào)442.涂布不勻442.涂布不勻453.顯影不勻453.顯影不勻464.顯影膜減量-1):涂布→測(cè)量→顯影→測(cè)量464.顯影膜減量-1):涂布→測(cè)量→顯影→測(cè)量474.顯影膜減量-2):涂布＋顯影后膜厚均一性474.顯影膜減量-2):涂布＋顯影后膜厚均一性485-1).線幅均一性-1485-1).線幅均一性-1495-2).線幅均一性-2495-2).線幅均一性-2506.Resist密著性(SideEtching量)506.Resist密著性(SideEtching量)517.Resist感度(Resist殘膜)517.Resist感度(Resist殘膜)527.Resist感度(Resist殘膜)527.Resist感度(Resist殘膜)53完53完54InlinePR概述1InlinePR概述551.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇21.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇56PR工程功能：◎膜をＰａｔｔｅｒｎｉｎｇする為のＥｔｃｈｉｎｇＭａｓｋの形成Photolithography工程

①Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ涂布

②曝光

③顯影基板膜Ｅｔｃｈｉｎｇ剝離Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ3PR工程功能：◎膜をＰａｔｔｅｒｎｉｎｇする為のＥｔｃｈｉ57裝置概要：SK-1100G裝置概要圖4裝置概要：SK-1100G裝置概要圖58InlinePRSK1100G由洗凈、涂覆、曝光、顯影四大部分組成。洗凈：ExcimerUV→RB＋AAJet→直水Spray→A/k涂覆：除水干燥→Slit涂覆→Spin

涂覆→減壓干燥→端面清洗→前烘顯影：顯影1→顯影2→循環(huán)純水Spray→直水Spray→A/K→后烘工藝流程介紹：5InlinePRSK1100G由洗凈、涂覆、曝光、顯影591、洗凈：流程與裝置概要：61、洗凈：流程與裝置概要：60EUV洗凈原理:1、洗凈：7EUV洗凈原理:1、洗凈：61N2ExcimerLamp石英玻璃排氣基板◆可調(diào)工藝參數(shù)：1、基板傳送速度2、UV燈照度3、Chamber內(nèi)排氣壓力EUV洗凈:1、洗凈：8N2ExcimerLamp石英玻璃排氣基板◆可調(diào)工藝參數(shù)621、洗凈：工藝參數(shù)控制：91、洗凈：工藝參數(shù)控制：63EUV洗凈:1、洗凈：10EUV洗凈:1、洗凈：64Brush洗凈:1、洗凈：堿液RollBrush◆可調(diào)工藝參數(shù)：1、基板傳送速度2、Brush壓入量3、藥液溫度11Brush洗凈:1、洗凈：堿液◆可調(diào)工藝參數(shù)：651、洗凈：工藝參數(shù)控制：121、洗凈：工藝參數(shù)控制：662流體洗凈:1、洗凈：2流體◆可調(diào)工藝參數(shù)：1、干燥空氣壓力2、純水壓力132流體洗凈:1、洗凈：2流體◆可調(diào)工藝參數(shù)：67A/K干燥:1、洗凈：干燥空氣◆可調(diào)工藝參數(shù)：上下風(fēng)刀的壓力(但必須保持上下壓差0.02MPa)14A/K干燥:1、洗凈：干燥空氣◆可調(diào)工藝參數(shù)：68ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻膠密著性提高利用Thinner把不要的光刻膠 除去端面清洗Ｐｒｅｂａｋｅ揮發(fā)掉Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ中的溶劑成分排氣減壓干燥降低基板支持Ｐｉｎ痕Mura，提高EBR效果Slit2、涂布：流程與裝置概要：15ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻膠密著性提高利用Thinner把69

除水干燥：基板洗凈經(jīng)A/K干燥后，表面仍附有水分存在，為防止光刻膠涂覆前水分附著帶來的影響產(chǎn)生，首先流入HP單元進(jìn)行干燥，經(jīng)過加熱干燥的基板，根據(jù)表面膜層的要求有選擇地進(jìn)行AP單元HMDS涂覆，以增加光刻膠與基板的密著性。2、涂布：16除水干燥：基板洗凈經(jīng)A/K干燥后，表面仍附有水分存在70Slit涂覆:

隨著玻璃基板尺寸的增大，單純SpinCoater方式很難在基板表層形成均一的光刻膠膜層，所以首先通過SlitCoater方式在基板表面涂覆一層光刻膠，然后再采用Spin方式對(duì)光刻膠膜厚進(jìn)行調(diào)節(jié)。2、涂布：17Slit涂覆:隨著玻璃基板尺寸的增大，71Spin涂覆：Slit+Spin方式

光刻膠經(jīng)過Slit預(yù)涂后，表面并不均勻而且四周還留有空白，需要通過Spin進(jìn)一步處理，以達(dá)到所需要求。通過調(diào)整Spin的旋轉(zhuǎn)速度與時(shí)間，可以控制光刻膠膜厚與均一性。2、涂布：18Spin涂覆：Slit+Spin方式光72

減壓干燥：

通過降低Chamber內(nèi)空氣壓力（40Pa），使光刻膠中溶劑揮發(fā)出來，經(jīng)過此步工藝的處理，能夠降低Bake中帶來的Pin痕Mura，提高后工序EBR效果。2、涂布：19減壓干燥：通過降低Chamber內(nèi)空氣壓力（4073端面清洗（EBR）：

EBR采用4個(gè)ScanNozzle，利用Thinner液分別對(duì)基板相應(yīng)邊端面、背面、以及表面邊緣進(jìn)行物理性溶解，最終以氣體方式排放處理。對(duì)于干燥性較差的溶劑，輔助以N2Blow增加氣化程度，提高洗凈效果。經(jīng)EBR處理的基板不易污染機(jī)械手以及后面工序，降低了整個(gè)InlinePR工序缺陷的產(chǎn)生幾率。RinseN2排氣0.5mm0.5mmGlasst=0.7mm2、涂布：20端面清洗（EBR）：EBR采用4個(gè)ScanNoz74前烘（Softbake）：光刻膠由樹脂、感光劑、溶劑、添加劑組成，在曝光工程前需要進(jìn)行前烘揮發(fā)溶劑處理，以提高曝光后線條分辨率。前烘的主要目的是去除膠中的大部分溶劑并使膠的曝光特性固定。膠在顯影劑中溶解速率將極大地依賴于最終光刻膠中的溶劑濃度。通常，前烘時(shí)間越短或溫度越低會(huì)使膠在顯影液中的溶解速率增加且感光度更高，但對(duì)比度降低。一般溫度約為120攝氏度，根據(jù)具體工藝要求與光刻膠自身性質(zhì)不同，其前烘溫度也不盡相同。2、涂布：21前烘（Softbake）：光刻膠由樹脂、感光劑、溶劑752、涂布：工藝參數(shù)控制：222、涂布：工藝參數(shù)控制：763、顯影：流程與裝置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→顯影→顯影液回收

→Ｒｉｎｓｅ→干燥→ＰｏｓｔｂａｋｅＰｕｄｄｌｅ形成基板進(jìn)行顯影液回收基板傾斜基板進(jìn)行顯影干燥：ＡｉｒＫｎｉｆｅ基板進(jìn)行Ｒｉｎｓｅ基板進(jìn)行Ｐｏｓｔｂａｋｅ目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ再燒著

→密著性向上耐ＤｒｙＥｔｃｈｉｎｇ性向上條件：１４５℃×１７０ｓｅｃ程度

ＧＴＭＰｒｏｃｅｓｓ１００℃×１７０ｓｅｃ程度233、顯影：流程與裝置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→顯影→顯影77樹脂樹脂＋感光剤樹脂＋??????????酸快慢顯影速度顯影（溶解）速度差非感光部感光部Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ反應(yīng)原理3、顯影：顯影原理：24樹脂樹脂＋感光剤樹脂＋??????????酸快慢顯影速度78＊顯影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｌｕｍｈｙｄｒａｔｅ）Ｐｕｄｄｌｅ形成顯影液回收基板移動(dòng)基板傾斜Ｐｕｄｄｌｅ形成後、靜止Ｐｕｄｄｌｅ形成顯影液回收Ｐｕｄｄｌｅ形成後、靜止Ｎｏｚｚｌｅ移動(dòng)基板搖動(dòng)顯影顯影液回収基板進(jìn)行3、顯影：顯影方式：25＊顯影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ793、顯影：顯影液控制系統(tǒng)：263、顯影：顯影液控制系統(tǒng)：80現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工藝參數(shù)控制：3、顯影：27現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工藝參數(shù)控制：81現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、顯影：28現(xiàn)像時(shí)間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、顯影：82目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再燒著→密著性向上→耐刻蝕性向上3、顯影：后烘：29目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再燒著→密著性向上→耐刻833、顯影：工藝參數(shù)控制：303、顯影：工藝參數(shù)控制：841.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇311.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇85Particle檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：

ORBOTECHFPI-6590型AOI2、流程：Cr/Glass初值Resist/Cr/Glass末值末值微觀異常3、規(guī)格判定：增加數(shù)量、分布、particle尺寸32Particle檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：Cr86

膜厚檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：

NanoSpec/AFT6500

2、測(cè)定原理：通過測(cè)定透明膜上下表面的光程差來計(jì)算出膜厚3、判定規(guī)格：膜厚Mean、Range33膜厚檢查：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：87

接觸角測(cè)定：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：

PG-X

便攜式接觸角測(cè)試儀2、測(cè)定原理：2rdαθ＝2α=2arctg(r/d)θ34接觸角測(cè)定：1、工藝檢查：1、測(cè)定裝置：2rdαθ＝2882、產(chǎn)品檢查：工程項(xiàng)目目的G-PRDI-PRC-PRPI-PR352、產(chǎn)品檢查：工程項(xiàng)目目的G-PRDI-PRC-PRPI891.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇361.工藝篇內(nèi)容：2.檢查篇3.不良篇4.材料篇90a-Si殘留ITOshort微觀顯示...成因(PR)Resist膜下.內(nèi).上異物...Resist膜上異物1、點(diǎn)缺陷：37a-Si殘留I