光刻岗位工艺总结
引言: 本文仅供大家参考, 文章中错误之处请大家指正。
希望后续光刻工艺员能够根据自己的实际工作经验将该总结不断完善。
一、光刻各岗位基本工艺知识及工艺过程控制要点:
1、上料
上料机原理
使用机械手上料, 并对每片玻璃的阻值厚度进行检测。
2、清洗:
清洗干燥的原理
去除ITO玻璃表面残留的灰尘、有机物等,为涂胶提供干净、干燥的ITO玻璃;
主要清洗方式
洗洁精+超声+高纯水+IRUV
洗洁精的去污原理: 洗洁精( 表面活性剂) 能够使不相溶的液体成为乳浊液。
经过此乳化作用将油脂包围在水中而形成乳浊液来达到去污作用, 玻璃经过洗洁精去油污后, 再依次用大量的自来水, 去离子水冲洗就能够达到洁净玻璃表面的目的。
高纯水清洗可去除溶于水的杂质及一些灰尘, 同时还能够将上工序的洗洁精去除掉;
超声波作用机理: 经过超声空化作用, 存在于液体中的微气泡( 空气核) 在声场的作用下振动, 当声压达到一定的值时, 气泡将迅速增长, 然后突然闭合, 在气泡闭合时产生冲击波, 在其周围产生上千个大气压的压力, 破坏不溶性污物而使它们分散在清洗液中。
IR主要是将玻璃表面的水份烘干, 经过清洗后的玻璃, 表面沾有水或者有机溶剂等清洗液, 这将会对后续工序造成不良影响, 特别是光刻工艺会产生浮胶, 钻刻, 图形不清晰等, 因此玻璃必须经过干燥处理。
UV主要是将有机物的长分子链打断成小分子链, 从而达到去除有机物的目的;
清洗效果评价方法
测试接触角, 接触角小于10度
重要管理项目
洗洁精浓度
( 四厂光刻用洗洁精为MG, 其浓度最初为2%, 后经试验验证, 使用5%浓度的洗洁精清洗效果较好, 后改用5%浓度的洗洁精进行清洗) 洗洁精温度 喷淋圧力及流量 DIW 喷淋流量 刷子转速、 下压距 清洗时间( 走速) IR/UV/CP 温度曲线
3、 涂胶, 前烘: 涂胶基本原理
光刻胶膜厚与辊压, 印压的变化关系
备注:1、 此结论为涂胶辊供应商提供的经验曲线, 仅供参考。
2、 根据实际调胶辊的经验, 光刻胶的膜厚与辊压压入量的关系较大, 与印压压入量的关系
较小, 工艺员在调整涂胶辊时可参考。
Coating-roll
辊压压入量
印压压
膜
光刻胶膜厚与光刻胶粘度的变化关系
结论: 1.光刻胶粘度在20CP——40CP之间时, 涂胶膜厚随光刻胶粘度增加而增加;
2.光刻胶粘度在40CP——60C之间时, 涂胶膜厚不随光刻胶粘度变化而变化;
备注:
1.光刻胶粘度为20CP时, 出现较多条纹, 采用其它粘度, 涂胶效果良好;
2.此数据只是由一个涂胶辊测试得出, 对于其它不同的涂胶辊可能有所不同, 仅供参考; 光刻胶特性
光刻胶膜厚薄, 曝光图像的分辨率高, 对光刻胶的保护性弱;
光刻胶膜厚厚, 曝光图像的分辨率低, 对光刻胶的保护性强;
现行工艺条件, 光刻胶粘度选择1.5～1.8um较为合适, 既能够满足图像的解析度需要, 又能够有效地保护ITO, 降低断线的发生。
前烘的原理:
目的是促使胶膜内溶剂充分挥发, 使胶膜干燥以增加胶膜与ITO 表面的粘附性和胶膜的耐磨性。
烘炉温度设置的原则
烘炉的温度设置以0.7t玻璃的温度曲线为基准, 对于不同厚度的玻璃采用相同的温度设置, 这样做的目的是减少生产过程中烘炉升温, 降温的过程, 从而提升生产效率。
由于不同厚度的玻璃选择相同的烘烤温度, 因此不同厚度玻璃表面的光刻胶的固化程度不同, 我们经过选择不同的曝光量得到相同的图形效果。
重要管理项目
光刻胶粘度
辊压和印压
胶辊转速
前烘烘炉温度曲线要求
4、 曝光岗位 曝光基本原理
光化学反应原理: 光刻胶
+UV+H 2O 一种有机酸
重要管理项目 平台温度 铬版温度
间隙设定 UV 光强 曝光量
温湿度: 因为光化学反应需要有水的参与, 故曝光机中的湿度不可太低。
后烘烘炉温度曲线要求 5、 显影、 后烘岗位 显影的原理
在室温下, 利用KOH 溶液与曝过光的光刻胶层发生化学反应, 以获得酸刻时所需要的抗蚀保护膜的图形。
后烘的原理
因显影时胶膜会发生软化, 膨胀影响胶膜的抗蚀能力, 在显影后必须用适当的温度烘焙玻璃以除去水分, 增强胶膜与玻璃的粘附性。
后烘温度略高于前烘条件。
重要管理项目 显影液浓度
ＵＶ光
曝光脱
显影液温度
喷淋圧力
显影时间及槽液更换频率
后烘温度曲线要求
6、酸刻岗位
酸刻的原理
用一定比例的酸液把玻璃上未受光刻胶保护的ITO 膜腐蚀掉, 而将有光刻胶保护的ITO 保存下来, 最终形成ITO 图形。
提高酸刻产能
我们当前使用的酸刻液是HCl+HNO
3+H
2
O按照30: 1: 24的配比配置而成的混合溶液。
对于7欧姆阻值
和铝膜产品其酸刻节拍不能够满足15秒/片, 对于当前的产能需要( 85P/天) , 使用该酸刻混合溶
液能够满足生产的需要。
以后如果需要继续提高酸刻产能需考虑更换酸刻液为HCl+FeCl
3
按照1: 2
配比的混合溶液。
之前已经做过试验, 使用HCl+FeCl
3
的混合溶液其刻蚀速度会有明显提高, 能够
满足所有产品的15s/片的酸刻生产节拍, 具体内容请参阅黄显甫写的《四厂FeCl
3
和HCl混合酸液工艺定型报告》。
重要管理项目
Etching液温度
Etching液浓度
酸刻机走速
酸刻液流量及喷淋压力
7、脱膜岗位
脱膜的原理
把刻蚀后的玻璃上余下的光刻胶去掉, 冲洗干净玻璃的表面的残胶和杂质, 去膜液是用NaOH配制而成, 它的碱浓度要高于显影液浓度。
重要管理项目
脱膜液温度
脱膜液浓度
脱膜机走速
脱膜液流量及喷淋压力
脱膜超声强度
8、短检岗位
短路检查的质量控制要点( 针对老式检查机)
1、及时对下料的玻璃进行抽检, 防止中途出现大量短路现象;
2、在生产过程中定期使用标短玻璃对短路检查机进行校准, 保证短检机在正常状态下工作;
3、尽量使用正反倒角结合的方法进行短路测试, 因为测试时短检机针组由启动到速度稳定, 有
一个加速的过程, 在这个阶段测试短路的结果不很准确;
4、对于不同线宽/缝宽的产品, 短检机需要使用不同的走速。
5、短检划伤的检查一定要重视, 因为如果划伤轻微, 可能造成黑白线废品, 如果划伤严重, 则
为光刻缺划废品。
9、 Al膜工艺的控制要点
Al是一种化学性质活泼的金属, 因其既容易与酸发生反应, 又容易与碱发生反应, 控制不当极易发生大比例断线, 生产中需要对其进行特别的工艺控制。
1、后烘时需要降温生产;
2、酸刻需要降低酸刻液温度, 减慢酸刻走速生产;
3、脱膜需要降低脱膜液温度生产;
4、必须关闭超声生产;
二、光刻常见异常处理方法:
1.上料机械手死机
机械手死机, 需要手动操作遥控器, 将机械手复归至原点位置, 具体参考维修组《机械手第一、第二原点复归手册》;
2.涂不上胶
涂不上胶应从以下几方面查找原因: 1、确认印压及印压原点是否调整正确; 2、确认玻璃有没有冷却下来( CP冷却不够) ; 3、玻璃有没有问题( 如: ITO朝下) ;
3.涂胶气泡
出现涂胶气泡的原因如下; 1、印压偏大; 2、玻璃在涂胶过程中有停顿也会出现涂胶气泡; 3、
涂胶辊和支持辊速度不一致;
4.玻璃背面粘胶
一般是由于静电造成的; 胶辊在运行过程中、涂胶过程中都会产生静电; 如果出现背面粘胶, 检查涂胶辊两测的托盘上的锡纸是否脱落或不完整; 一般更换锡纸就OK了;
5.胶辊条纹
胶辊凹槽内未清洗干净, 被残留光刻胶( 已经变干) 堵塞, 造成凹槽内没有光刻胶浸润; 如果一直消不掉, 须重新清洗胶辊;
6.正面粘胶造成大面积短路
如果下料发现有粘胶, 造成大面积短路, 将酸刻机按”终了停止”, 将酸刻机前的玻璃全部取出返工, 然后清洗铬版;
7.曝光时CF/ITO分流错误
分流机有一个传感器, 经过感应BM来判定是否为CF, 目的是将CF和ITO分流。
调整时1、将光发射装置调整到一个单粒的中间, 使光照射在BM上; 2、将感应器的光发射装置和光接受装置调整于同一位置; 由于各个CF排版方式不一样, 因此做CF之前必须确认感应器的位置;
8.曝光图形模糊
检查送版时是否铬版药面放反;
9.CF过期
CF放置时间过久会吸潮, 故CF过期需要在高温烘烤30分钟后方可使用;
10.彩膜曝光偏位
彩膜曝光偏位有如下四种情况
A.玻璃基板四周的RGB相对于ITO向内侧偏移, 玻璃中间的RGB相对于ITO不偏位;
原因:
基板平台的温度低, 玻璃收缩
掩模版温度高, 掩模版外扩。