Array工艺原理及工程检查-清洗、-PR-课件

1InlinePR概述1InlinePR概述21.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇21.工艺篇内容：2.检查篇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显影基板膜Ｅｔｃｈｉｎｇ剥离Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ3PR工程功能：◎膜をＰａｔｔｅｒｎｉｎｇする為のＥｔｃｈｉ4装置概要：SK-1100G装置概要图4装置概要：SK-1100G装置概要图5InlinePRSK1100G由洗净、涂覆、曝光、显影四大部分组成。洗净：ExcimerUV→RB＋AAJet→直水Spray→A/k涂覆：除水干燥→Slit涂覆→Spin

涂覆→减压干燥→端面清洗→前烘显影：显影1→显影2→循环纯水Spray→直水Spray→A/K→后烘工艺流程介绍：5InlinePRSK1100G由洗净、涂覆、曝光、显影61、洗净：流程与装置概要：61、洗净：流程与装置概要：7EUV洗净原理:1、洗净：7EUV洗净原理:1、洗净：8N2ExcimerLamp石英玻璃排气基板◆可调工艺参数：1、基板传送速度2、UV灯照度3、Chamber内排气压力EUV洗净:1、洗净：8N2ExcimerLamp石英玻璃排气基板◆可调工艺参数91、洗净：工艺参数控制：91、洗净：工艺参数控制：10EUV洗净:1、洗净：10EUV洗净:1、洗净：11Brush洗净:1、洗净：碱液RollBrush◆可调工艺参数：1、基板传送速度2、Brush压入量3、药液温度11Brush洗净:1、洗净：碱液◆可调工艺参数：121、洗净：工艺参数控制：121、洗净：工艺参数控制：132流体洗净:1、洗净：2流体◆可调工艺参数：1、干燥空气压力2、纯水压力132流体洗净:1、洗净：2流体◆可调工艺参数：14A/K干燥:1、洗净：干燥空气◆可调工艺参数：上下风刀的压力(但必须保持上下压差0.02MPa)14A/K干燥:1、洗净：干燥空气◆可调工艺参数：15ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻胶密着性提高利用Thinner把不要的光刻胶 除去端面清洗Ｐｒｅｂａｋｅ挥发掉Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ中的溶剂成分排气减压干燥降低基板支持Ｐｉｎ痕Mura，提高EBR效果Slit2、涂布：流程与装置概要：15ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻胶密着性提高利用Thinner把16

除水干燥：基板洗净经A/K干燥后，表面仍附有水分存在，为防止光刻胶涂覆前水分附着带来的影响产生，首先流入HP单元进行干燥，经过加热干燥的基板，根据表面膜层的要求有选择地进行AP单元HMDS涂覆，以增加光刻胶与基板的密着性。2、涂布：16除水干燥：基板洗净经A/K干燥后，表面仍附有水分存在17Slit涂覆:

随着玻璃基板尺寸的增大，单纯SpinCoater方式很难在基板表层形成均一的光刻胶膜层，所以首先通过SlitCoater方式在基板表面涂覆一层光刻胶，然后再采用Spin方式对光刻胶膜厚进行调节。2、涂布：17Slit涂覆:随着玻璃基板尺寸的增大，18Spin涂覆：Slit+Spin方式

光刻胶经过Slit预涂后，表面并不均匀而且四周还留有空白，需要通过Spin进一步处理，以达到所需要求。通过调整Spin的旋转速度与时间，可以控制光刻胶膜厚与均一性。2、涂布：18Spin涂覆：Slit+Spin方式光19

减压干燥：

通过降低Chamber内空气压力（40Pa），使光刻胶中溶剂挥发出来，经过此步工艺的处理，能够降低Bake中带来的Pin痕Mura，提高后工序EBR效果。2、涂布：19减压干燥：通过降低Chamber内空气压力（4020端面清洗（EBR）：

EBR采用4个ScanNozzle，利用Thinner液分别对基板相应边端面、背面、以及表面边缘进行物理性溶解，最终以气体方式排放处理。对于干燥性较差的溶剂，辅助以N2Blow增加气化程度，提高洗净效果。经EBR处理的基板不易污染机械手以及后面工序，降低了整个InlinePR工序缺陷的产生几率。RinseN2排气0.5mm0.5mmGlasst=0.7mm2、涂布：20端面清洗（EBR）：EBR采用4个ScanNoz21前烘（Softbake）：光刻胶由树脂、感光剂、溶剂、添加剂组成，在曝光工程前需要进行前烘挥发溶剂处理，以提高曝光后线条分辨率。前烘的主要目的是去除胶中的大部分溶剂并使胶的曝光特性固定。胶在显影剂中溶解速率将极大地依赖于最终光刻胶中的溶剂浓度。通常，前烘时间越短或温度越低会使胶在显影液中的溶解速率增加且感光度更高，但对比度降低。一般温度约为120摄氏度，根据具体工艺要求与光刻胶自身性质不同，其前烘温度也不尽相同。2、涂布：21前烘（Softbake）：光刻胶由树脂、感光剂、溶剂222、涂布：工艺参数控制：222、涂布：工艺参数控制：233、显影：流程与装置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→显影→显影液回收

→Ｒｉｎｓｅ→干燥→ＰｏｓｔｂａｋｅＰｕｄｄｌｅ形成基板进行显影液回收基板傾斜基板进行显影干燥：ＡｉｒＫｎｉｆｅ基板进行Ｒｉｎｓｅ基板进行Ｐｏｓｔｂａｋｅ目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ再烧着

→密着性向上耐ＤｒｙＥｔｃｈｉｎｇ性向上条件：１４５℃×１７０ｓｅｃ程度

ＧＴＭＰｒｏｃｅｓｓ１００℃×１７０ｓｅｃ程度233、显影：流程与装置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→显影→显影24树脂樹脂＋感光剤樹脂＋ｲﾝﾃﾞﾝｶﾙﾎﾞﾝ酸快慢显影速度显影（溶解）速度差非感光部感光部Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ反应原理3、显影：显影原理：24树脂樹脂＋感光剤樹脂＋ｲﾝﾃﾞﾝｶﾙﾎﾞﾝ酸快慢显影速度25＊显影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｌｕｍｈｙｄｒａｔｅ）Ｐｕｄｄｌｅ形成显影液回收基板移動基板傾斜Ｐｕｄｄｌｅ形成後、静止Ｐｕｄｄｌｅ形成显影液回收Ｐｕｄｄｌｅ形成後、静止Ｎｏｚｚｌｅ移動基板摇动显影显影液回収基板进行3、显影：显影方式：25＊显影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ263、显影：显影液控制系统：263、显影：显影液控制系统：27現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工艺参数控制：3、显影：27現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工艺参数控制：28現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、显影：28現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、显影：29目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再烧着→密着性向上→耐刻蚀性向上3、显影：后烘：29目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再烧着→密着性向上→耐刻303、显影：工艺参数控制：303、显影：工艺参数控制：311.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇311.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇32Particle检查：1、工艺检查：1、测定装置：

ORBOTECHFPI-6590型AOI2、流程：Cr/Glass初值Resist/Cr/Glass末值末值微观异常3、规格判定：增加数量、分布、particle尺寸32Particle检查：1、工艺检查：1、测定装置：Cr33

膜厚检查：1、工艺检查：1、测定装置：

NanoSpec/AFT6500

2、测定原理：通过测定透明膜上下表面的光程差来计算出膜厚3、判定规格：膜厚Mean、Range33膜厚检查：1、工艺检查：1、测定装置：34

接触角测定：1、工艺检查：1、测定装置：

PG-X

便携式接触角测试仪2、测定原理：2rdαθ＝2α=2arctg(r/d)θ34接触角测定：1、工艺检查：1、测定装置：2rdαθ＝2352、产品检查：工程项目目的G-PRDI-PRC-PRPI-PR352、产品检查：工程项目目的G-PRDI-PRC-PRPI361.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇361.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇37a-Si残留ITOshort微观显示...成因(PR)Resist膜下.内.上异物...Resist膜上异物1、点缺陷：37a-Si残留ITOshort...成因(PR)Resi38D断线D-Dshort微观显示成因(PR)Resist膜下异物，resist与下层膜密着差…Resist膜下.内.上异物...2、线缺陷：38D断线D-Dshort成因(PR)Resist膜下异物39K-Mura...Mura微观...显示成因(PR)膜厚不均，显影不均，预烘不均，曝光不均…...3、显示不良：39K-Mura...Mura...成因(PR)膜厚不均，显401.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇401.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇411、光刻胶：光刻胶基础知识：411、光刻胶：光刻胶基础知识：421、光刻胶：光刻胶评价相关：1.膜厚均一性2.涂布不匀3.显影不匀4.显影膜减量5.线幅均一性：G/DI各工程6.密着性（边缘刻蚀量）7.光刻胶感度（沟道残膜）8.形状稳定性（耐温性）421、光刻胶：光刻胶评价相关：1.膜厚均一性431.膜厚均一性注：光刻胶批号Reference：44801L24Resist1：51001C07Resist2：51002C08Resist3：51003C09431.膜厚均一性注：光刻胶批号442.涂布不匀442.涂布不匀453.显影不匀453.显影不匀464.显影膜减量-1):涂布→测量→显影→测量464.显影膜减量-1):涂布→测量→显影→测量474.显影膜减量-2):涂布＋显影后膜厚均一性474.显影膜减量-2):涂布＋显影后膜厚均一性485-1).线幅均一性-1485-1).线幅均一性-1495-2).线幅均一性-2495-2).线幅均一性-2506.Resist密着性(SideEtching量)506.Resist密着性(SideEtching量)517.Resist感度(Resist残膜)517.Resist感度(Resist残膜)527.Resist感度(Resist残膜)527.Resist感度(Resist残膜)53完53完54InlinePR概述1InlinePR概述551.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇21.工艺篇内容：2.检查篇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显影基板膜Ｅｔｃｈｉｎｇ剥离Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ3PR工程功能：◎膜をＰａｔｔｅｒｎｉｎｇする為のＥｔｃｈｉ57装置概要：SK-1100G装置概要图4装置概要：SK-1100G装置概要图58InlinePRSK1100G由洗净、涂覆、曝光、显影四大部分组成。洗净：ExcimerUV→RB＋AAJet→直水Spray→A/k涂覆：除水干燥→Slit涂覆→Spin

涂覆→减压干燥→端面清洗→前烘显影：显影1→显影2→循环纯水Spray→直水Spray→A/K→后烘工艺流程介绍：5InlinePRSK1100G由洗净、涂覆、曝光、显影591、洗净：流程与装置概要：61、洗净：流程与装置概要：60EUV洗净原理:1、洗净：7EUV洗净原理:1、洗净：61N2ExcimerLamp石英玻璃排气基板◆可调工艺参数：1、基板传送速度2、UV灯照度3、Chamber内排气压力EUV洗净:1、洗净：8N2ExcimerLamp石英玻璃排气基板◆可调工艺参数621、洗净：工艺参数控制：91、洗净：工艺参数控制：63EUV洗净:1、洗净：10EUV洗净:1、洗净：64Brush洗净:1、洗净：碱液RollBrush◆可调工艺参数：1、基板传送速度2、Brush压入量3、药液温度11Brush洗净:1、洗净：碱液◆可调工艺参数：651、洗净：工艺参数控制：121、洗净：工艺参数控制：662流体洗净:1、洗净：2流体◆可调工艺参数：1、干燥空气压力2、纯水压力132流体洗净:1、洗净：2流体◆可调工艺参数：67A/K干燥:1、洗净：干燥空气◆可调工艺参数：上下风刀的压力(但必须保持上下压差0.02MPa)14A/K干燥:1、洗净：干燥空气◆可调工艺参数：68ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻胶密着性提高利用Thinner把不要的光刻胶 除去端面清洗Ｐｒｅｂａｋｅ挥发掉Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ中的溶剂成分排气减压干燥降低基板支持Ｐｉｎ痕Mura，提高EBR效果Slit2、涂布：流程与装置概要：15ＳｐｉｎHMDS涂覆光刻胶密着性提高利用Thinner把69

除水干燥：基板洗净经A/K干燥后，表面仍附有水分存在，为防止光刻胶涂覆前水分附着带来的影响产生，首先流入HP单元进行干燥，经过加热干燥的基板，根据表面膜层的要求有选择地进行AP单元HMDS涂覆，以增加光刻胶与基板的密着性。2、涂布：16除水干燥：基板洗净经A/K干燥后，表面仍附有水分存在70Slit涂覆:

随着玻璃基板尺寸的增大，单纯SpinCoater方式很难在基板表层形成均一的光刻胶膜层，所以首先通过SlitCoater方式在基板表面涂覆一层光刻胶，然后再采用Spin方式对光刻胶膜厚进行调节。2、涂布：17Slit涂覆:随着玻璃基板尺寸的增大，71Spin涂覆：Slit+Spin方式

光刻胶经过Slit预涂后，表面并不均匀而且四周还留有空白，需要通过Spin进一步处理，以达到所需要求。通过调整Spin的旋转速度与时间，可以控制光刻胶膜厚与均一性。2、涂布：18Spin涂覆：Slit+Spin方式光72

减压干燥：

通过降低Chamber内空气压力（40Pa），使光刻胶中溶剂挥发出来，经过此步工艺的处理，能够降低Bake中带来的Pin痕Mura，提高后工序EBR效果。2、涂布：19减压干燥：通过降低Chamber内空气压力（4073端面清洗（EBR）：

EBR采用4个ScanNozzle，利用Thinner液分别对基板相应边端面、背面、以及表面边缘进行物理性溶解，最终以气体方式排放处理。对于干燥性较差的溶剂，辅助以N2Blow增加气化程度，提高洗净效果。经EBR处理的基板不易污染机械手以及后面工序，降低了整个InlinePR工序缺陷的产生几率。RinseN2排气0.5mm0.5mmGlasst=0.7mm2、涂布：20端面清洗（EBR）：EBR采用4个ScanNoz74前烘（Softbake）：光刻胶由树脂、感光剂、溶剂、添加剂组成，在曝光工程前需要进行前烘挥发溶剂处理，以提高曝光后线条分辨率。前烘的主要目的是去除胶中的大部分溶剂并使胶的曝光特性固定。胶在显影剂中溶解速率将极大地依赖于最终光刻胶中的溶剂浓度。通常，前烘时间越短或温度越低会使胶在显影液中的溶解速率增加且感光度更高，但对比度降低。一般温度约为120摄氏度，根据具体工艺要求与光刻胶自身性质不同，其前烘温度也不尽相同。2、涂布：21前烘（Softbake）：光刻胶由树脂、感光剂、溶剂752、涂布：工艺参数控制：222、涂布：工艺参数控制：763、显影：流程与装置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→显影→显影液回收

→Ｒｉｎｓｅ→干燥→ＰｏｓｔｂａｋｅＰｕｄｄｌｅ形成基板进行显影液回收基板傾斜基板进行显影干燥：ＡｉｒＫｎｉｆｅ基板进行Ｒｉｎｓｅ基板进行Ｐｏｓｔｂａｋｅ目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ再烧着

→密着性向上耐ＤｒｙＥｔｃｈｉｎｇ性向上条件：１４５℃×１７０ｓｅｃ程度

ＧＴＭＰｒｏｃｅｓｓ１００℃×１７０ｓｅｃ程度233、显影：流程与装置概要：◎Ｐｕｄｄｌｅ形成→显影→显影77树脂樹脂＋感光剤樹脂＋ｲﾝﾃﾞﾝｶﾙﾎﾞﾝ酸快慢显影速度显影（溶解）速度差非感光部感光部Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ反应原理3、显影：显影原理：24树脂樹脂＋感光剤樹脂＋ｲﾝﾃﾞﾝｶﾙﾎﾞﾝ酸快慢显影速度78＊显影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｌｕｍｈｙｄｒａｔｅ）Ｐｕｄｄｌｅ形成显影液回收基板移動基板傾斜Ｐｕｄｄｌｅ形成後、静止Ｐｕｄｄｌｅ形成显影液回收Ｐｕｄｄｌｅ形成後、静止Ｎｏｚｚｌｅ移動基板摇动显影显影液回収基板进行3、显影：显影方式：25＊显影液：TMAH２．３８％（Tｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ793、显影：显影液控制系统：263、显影：显影液控制系统：80現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工艺参数控制：3、显影：27現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ寸法工艺参数控制：81現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、显影：28現像時間vs．Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ膜減量3、显影：82目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再烧着→密着性向上→耐刻蚀性向上3、显影：后烘：29目的：Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ的再烧着→密着性向上→耐刻833、显影：工艺参数控制：303、显影：工艺参数控制：841.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇311.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇85Particle检查：1、工艺检查：1、测定装置：

ORBOTECHFPI-6590型AOI2、流程：Cr/Glass初值Resist/Cr/Glass末值末值微观异常3、规格判定：增加数量、分布、particle尺寸32Particle检查：1、工艺检查：1、测定装置：Cr86

膜厚检查：1、工艺检查：1、测定装置：

NanoSpec/AFT6500

2、测定原理：通过测定透明膜上下表面的光程差来计算出膜厚3、判定规格：膜厚Mean、Range33膜厚检查：1、工艺检查：1、测定装置：87

接触角测定：1、工艺检查：1、测定装置：

PG-X

便携式接触角测试仪2、测定原理：2rdαθ＝2α=2arctg(r/d)θ34接触角测定：1、工艺检查：1、测定装置：2rdαθ＝2882、产品检查：工程项目目的G-PRDI-PRC-PRPI-PR352、产品检查：工程项目目的G-PRDI-PRC-PRPI891.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇361.工艺篇内容：2.检查篇3.不良篇4.材料篇90a-Si残留ITOshort微观显示...成因(PR)Resist膜下.内.上异物...Resist膜上异物1、点缺陷：37a-Si残留I