曝光机要点技术

1、团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart1Team、Speed、QualityText C 报告者报告者: :沐俊应沐俊应 日日 期期:2010.01.28:2010.01.28曝光机要素技术曝光机要素技术团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart2Team、Speed、Quality 曝光过程简介曝光过程简介 曝光曝光Recipe详细项目详细项目 曝光工艺要素曝光工艺要素内内 容容 团队、速度、品质团

2、队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart3Team、Speed、Quality曝光曝光过程简介过程简介LDPAStage进进入Gap调调整Align曝光Stage排出ULD u曝光曝光Cycle显影机曝光机Loader洗净机CoaterBMBGRPSUnloaderPost bake团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart4Team、Speed、Quality曝光曝光过程简介过程简介uPA过程先在CP (Cooling

3、 Plate)上进行PA (Pre-alignment)再用精密Robot将基板转移到曝光stage上CP Stage上有CP/异物感知Sensor (Scan)/ PA三个功能团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart5Team、Speed、Quality曝光曝光过程简介过程简介uGap控制Gap检出开始位置：glass与 mask之间的gap:700Gap 控制后，误差范围:10以内露光Gap:100300um团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge

4、with F Full heartull heart6Team、Speed、Quality曝光曝光过程简介过程简介uAlignment根据Photo Mask和 Glass的 Alignment Mark图像，计算Mark的相对位置移动Alignment Stage或Photo Mask的位置补正使Mask Mark中心与Glass Mark中心相吻合。 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart7椭圆 Mirror :对Lamp的光进行集光超高压 水银 Lamp平面 Mirror2平面 Mirror1:改变光的路径平面 Mirro

5、r3球面 Mirror :用平行光调整路径MaskGlassFly eye lens: 使照度, 光均一化超高压 水银 Lamp : 16KW , 对波长为 365nm_PR有反应的波长带椭圆 Mirror : 集中Lamp的光 用平面 Mirror反射平面 Mirror1, 2, 3 : 使光的路径发生改变 用球面Mirror进行反射Fly eye lens : 使照度和光变均一球面Mirror : 用平行光调整光的路径uUV光路系统光路系统曝光曝光过程简介过程简介 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart8uUV Lamp管理

6、管理曝光曝光过程简介过程简介项项目目定功率定功率 ModeMode定照度定照度 ModeMode电压电压vs. vs. 照度照度 ModeMode 说说明明为了将电压维持在一定程度，补正照度的mode为了将照度维持在一定程度，补正电压的mode曝光曝光时间时间随着时间的推移，曝光时间变长曝光时间一定，但电压达到限定值时，变成定电压Mode优优点点因为使用一定的电压，因此lamp使用寿命相对长曝光量无改变要求的话，曝光时间是相对固定的缺点缺点为了得到固定的曝光量，需要连续不断地延长曝光时间，因此导致tact time延长为了得到固定的曝光量，需要提高电压，因此lamp的寿命不会长Time照度功率

7、Time功率照度曝光量曝光量= =照度照度时间时间团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart9Team、Speed、Quality用Border Shutter控制露光Area用Border Shutter减小Gray Zone遮光遮光 Area光光 AreaAperture X2Aperture X1Aperture Y1Aperture Y2AREA shutterGlass光的 扩散成分Gray Zone 形成Border shutter光u曝光曝光Area控制控制曝光曝光过程简介过程简介团队

8、、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart10Team、Speed、QualityPhoto InitiatorMonomer+ O II R-C-R” 光引光引发剂发剂曝光曝光(hv) O II R-C + R”光引光引发剂发剂的的RadicalRadical化化光引光引发剂发剂的的RadicalRadical基基团团RCCHOCH2nmonomermonomerRRCCHOCH2nX-Linked PolymerX-Linked PolymerONNCH3CH3OI-369NNNOOCl3CCl3C

9、TAZ-PPCH3SOCH3CH3NOI-907SC2H5C2H5ODETX-SONNCH3CH3OI-369NNNOOCl3CCl3CTAZ-PPCH3SOCH3CH3NOI-907SC2H5C2H5ODETX-Su光化学反应光化学反应曝光曝光过程简介过程简介团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart11Team、Speed、Quality曝光曝光 Recipe 详细项目详细项目(1)Data名Process Data 名File管理的名称与 sequence信息的输入comment製品输入关于产

10、品 Code,产品的Cell size的信息Photo Mask 名输入Photo Mask的信息(2)曝光 mode露光 SequenceFirst曝光与Alignment曝光的选择. First 曝光制作BM基板时使用. 没有Alignment mark , Pre alignment 时，决定BM的位置精度 Alignment 曝光RGB 曝光时使用. BM基板mark与基准Mask进行对位 (3) 基板信息输入基板Size和基板厚度信息. Glass基板 Size以此信息为基础，决定Pre alignment sensor 移动位置, Glass基板膜厚Gap sensor位置.团队、

11、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart12Team、Speed、Quality曝光曝光 Recipe 详细项目详细项目(4)曝光信息曝光 mode积算与时间的选择 . 如选择积算，则会测定lamp照度, 计算曝光时间control shutter，使其达到已输入的曝光量选择时间的话，会按照输入的时间让shutter移动 定照度曝光，最初会使用一定程度的电压，如果照度降低的话会再提高电压曝光量输入曝光 energy . Alignment gap输入基板与Mask的 Gap. 曝光 gapGap窄的话，

12、pattern会明显, 但容易引起异物与Mask fume引起的接触性不良Gap宽的话，pattern会皱起来，但Mask fume引起的不良会变少.Gap tolerance (5) AlignmentFirst 曝光时Offset x进行Mask mark位置登陆时，不使用。Offset y制作基准Mask时，利用位置精度的差异. Offset 团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart13Team、Speed、Quality反射Alignment mark确认用的显微镜光源方向. 透过Posi

13、 resist的情况下，利用发射光（因为基板是金属基板）Alignment 临界值设定Alignment mark检出的 oscilloscope检出范围. Alignment 曝光时torreranceBM的 Alignment mark与 Mask Alignment mark间距离的允许值Pitch tolerancePhoto Mask的 Alignment mark允许值开始位置Gap 允许值BM的 Alignment mark与 Photo Mask的alignment mark的error 允许值Offset x改善BM 基板上位置间隔的正确度Offset yOffset 反射A

14、lignment mark确认用的显微镜光源方向. 透过Posi resist的情况下，利用发射光（因为基板是金属基板）Alignment 临界值设定Alignment mark检出的 oscilloscope检出范围. 曝光曝光 Recipe 详细项目详细项目团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart14Team、Speed、Quality(6)光学 检出Photo Mask 检出 side 自动设定Glass 基板 检出 sidePA照明 设定检出光量(7)其他Loading 时间设置曝光前 冷

15、却时间Loader上的停滞时间 曝光前 停滞时间Mask加热时间Mask膨胀 安全用加热shot基板处理 时间 Mask膨胀 安全用dummy shot 间隔曝光曝光 Recipe 详细项目详细项目团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart15Team、Speed、Quality1) 17” model1) 17” model的的 曝光曝光 Offset Offset Review Station (Stage Review Station (Stage 移移动动坐坐标标基准基准) )2) 19”

16、model2) 19” model的曝光的曝光 Offset Offset Review Station (StageReview Station (Stage移动坐标基准移动坐标基准) )曝光机内部（stage坐标）曝光机内部（stage坐标）曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术 Offset调整调整团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart16Team、Speed、QualityTP是表示是表示Glass基板内基板内Cell 的配置的特性值的配置的特性值. -与 TFT基板 Assay时 Cell

17、位置要一致. - Cell 位置偏离时 有光 Leak 不良 Issue发生.CellCell形形态态及及 T P MarT P Mark k 位置位置T P Mark T P Mark 形形态态GlassGlass内内 所有所有 CellCell光 LeakNormal曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术 Total Pitch团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart17Team、Speed、QualityTotal pitch是由 Photo Mask和基板膨胀差异产生的，在BM曝光机里要补正to

18、tal pitch和歪曲，使之与品质规格一致。23.022.523.5曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术Total Pitch团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart18Team、Speed、Quality时间时间maskTMask加热时间加热时间曝光机温度管理项目主要为CP、Stage、Chamber、Mask的温度固定Mask温度，调整CP/Stage/Chamber温度，使TP值达到水平曝光前，会对mask进行加热至稳定温度，确保曝光过程中Mask不升温。曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术 To

19、tal Pitch团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart19Team、Speed、Quality1Shot1Shot2Shot2Shot3Shot3Shot (0,0)(0,0)6Shot6Shot5Shot5Shot4Shot4Shot基准点及原点基准点及原点TP SpecTP Spec1Cell1Cell2Cell2Cell3Cell3Cell6Cell6Cell5Cell5Cell4Cell4Cell各各4 4边设计值对边设计值对比比: : 3.53.5各各 CellCell别别 4poi

20、nt 4point 设计值对设计值对比比 : : 3.03.0 3.03.0测定原点测定基准线曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术Shot位置偏差位置偏差团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart20Team、Speed、Qualityshot1shot2shot3shot6shot5shot4Shot位置偏差的应对措施 - Stage Offset调整（ Stage位置调整（100um大幅调整）：对glass各个Panel的中心坐标进行修改，从而改变panel间相对位置shot1shot2shot3s

21、hot6shot5shot4曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术Shot位置偏差位置偏差团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart21Team、Speed、Quality从Glass Edge到 BM 边缘的距离, 从Glass上面 可看到整个Shot 的模样. - 位置精度偏离可能引起与TFT 基板 Assay 时 Cell位置发生偏离的现象. - 各号机间发生200um 以上的差异时 在BGR, PS 曝光机中 Alignment Error 多发, 各号机间偏差较大时会发生BGR Miss Ali

22、gn.H1H2V1V2H: HorizontalH: HorizontalV: VerticalV: VerticalSpecSpecH HV V一般0.4mm0.4mmLine 进行时0.3mm0.3mm各号机间偏差0.15mm0.15mm曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术位置精度位置精度团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart22Team、Speed、Quality只需调节Shot1的Offset，使得位置精度达到规格要求。曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术位置精度位置精度团队、速度、品质团队、速

23、度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart23Team、Speed、Quality BM CD作用为区隔BGR之间的领域 光不透过的领域 - BM 领域 ( CD )宽度 会影响到色度 (Chromaticity)因此 设计产品时应考虑到此问题. BM CD 领域的大小可能会引起BGR Overlay 及 光Leak不良的发生. BM CD (Critical Dimension)BM CD (Critical Dimension)实际实际 BM Pattern BM Pattern 及及 SEMSEM图图片片 曝光工艺要

24、素技术曝光工艺要素技术CD团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart24Team、Speed、Quality一般比起Gap，更多的是调整曝光量，使BM, RGB 所有值均与设定值一致。考虑到Tact time在调整曝光量后，通过变更显影时间来调整线幅。28293026曝光量高101112131415167090110130150170190線幅（m）露光量(mj）露光量vs.線幅曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术CD团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge

25、with F Full heartull heart25Team、Speed、QualityResistResist200um200um250um250um300um300um350um350umYB-782YB-78282.782.784.987.690.4YG-782YG-78279.282.282.285.588.7YR-783YR-78380.9838387.189.6200 um200 um250 um250 um300 um300 um350 um350 umBLUBLUGRNGRNREDRED曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术CD团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challen

26、ge with hallenge with F Full heartull heart26Team、Speed、QualityResistResist40mJ40mJ70mJ70mJ100mJ100mJ130mJ130mJYB-782YB-78292.3 94.2 94.3 94.7 YG-783YG-78389.3 89.0 89.3 90.1 YR-784YR-78488.6 89.7 88.3 91.1 90mJ90mJ110mJ110mJ130mJ130mJ150mJ150mJBLUBLUGRNGRNREDREDRGB Resist RGB Resist 都在都在 90mJ90mJ以上

27、以上时时 Pattern Pattern 状态状态良好良好. . 只是只是 BLUBLU的情的情况况 在在130mJ130mJ以下以下时时 EdgeEdge线线 呈呈现现不均一的模不均一的模样样曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术CD团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart27Team、Speed、Quality 管理Pattern在 BM 上是否稳定. Pattern向一方位置倾斜时 发生漏光或者与旁边的Pattern重叠，成为Mura曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术BGR Pattern Over

28、lay 团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart28Team、Speed、Quality 3 SHOT4 SHOT2 SHOT1 SHOT- - 曝光机曝光机 ShotShot别别 角落角落 4 4部分部分测测定定 -利用利用 Review ImageReview Image X50X50在在测测定地点定地点 Margin Margin测测定定较较少部分少部分BGR Pattern Overlay BGR Pattern Overlay 测测定位置及方法定位置及方法曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术

29、BGR Pattern Overlay 团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart29Team、Speed、Quality通过stage offset调整, 修正OverlayAB曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术BGR Pattern Overlay 团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart30Team、Speed、QualityABBAABBA23CABBA23.5CGlass 中心22.5C曝光工艺

30、要素技术曝光工艺要素技术BGR Pattern Overlay 通过温度调整, 修正Overlay团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart31Team、Speed、Quality1) 1) 曝光机的光曝光机的光谱谱波长(nm)光相对强度(%)波长(nm)光相对强度 (%)300mm400mm 300mm400mm 基板用基板用lenslens200mm200mm 200mm200mm 基板用基板用lenslens2) 2) 曝光量及照度曝光量及照度实测值实测值区区分分设设定定值值实测值实测值Fil

31、terFilter-無UV-31UV-33UV-35曝光量曝光量(mJ/cm(mJ/cm2 2) )5055.950.849.242.4100108.597.494.681.3150160.3144.7139.8122.1照度照度-19.317.216.714.3300mm400mm 300mm400mm 基板用基板用LENSLENS区区分分设设定定值值实测值实测值FilterFilter-無UV-31UV-33UV-35曝光量曝光量(mJ/cm(mJ/cm2 2) )5052.847.946.640.7100103.093.391.879.2150151.1138.3134.1117.3照度

32、照度-31.829.028.124.5200mm200mm200mm200mm基板用基板用LENSLENS303nm303nmj-Line 3j-Line 31313334nm334nmi-Linei-Lineh-Lineh-Lineg-Lineg-Line无filter无filter曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术曝光对曝光对 PS的的 影响影响团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart32Team、Speed、Quality3) 3) 波波长长 vs. PS vs. PS 高度高度未使用曝光工艺

33、要素技术曝光工艺要素技术曝光对曝光对 PS的的 影响影响团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart33Team、Speed、Quality4) 4) 显显影后影后 PS PS 形象形象未使用未使用照度使用Filter曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术曝光对曝光对 PS的的 影响影响团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart34Team、Speed、Quality Air Bubble Air Bubble

34、原因原因 : Assay: Assay时时 液晶不足液晶不足 C/F C/F 基板和基板和 TFT TFT 基板之基板之间间形成空形成空间间 PS PS 高度比基准高度高高度比基准高度高时时 措施措施 : : 减减少少Coater Coater 吐出量吐出量 缩缩短曝光短曝光 Gap Gap Post-Bake Post-Bake 再再进进行行 重力不良重力不良 原因原因: Assay: Assay时时 液晶量液晶量过过多多 C/F C/F 基板和基板和 TFT TFT 基板之基板之间间 SwellingSwelling引起引起. . PS PS 高度比基准高度低高度比基准高度低 措施措施:

35、: 增加增加Coater Coater 吐出量吐出量 拉大拉大 曝光曝光GapGap 由由PS Height PS Height 变化引起的变化引起的 液晶不良的发生液晶不良的发生 曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术 PS高度及高度及Size团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart35Team、Speed、Quality1 12 23 34 45 56 67 78 89 91111121210100.2m0.4mTop DxBottom Dx PS PS 高度高度 测测定方法定方法 在在Blue &

36、 Red Pattern BaseBlue & Red Pattern Base上上测测定定PS PS 高度高度 PS Size PS Size 测测定方法定方法 计计算算PS PS 高度高度 结结合高度合高度%进进行行Size Size 测测定定 PS PS 高度及高度及 Size Size 测测定位置定位置 PS PS 测测定位置定位置 按照按照 CellCell别别 存在差存在差异异 Cell Cell 多多 -每每 Cell 1 PointCell 1 Point Cell Cell 小小 - - 每每Cell 23 Point Cell 23 Point Cell Cell 工程工程

37、 Recipe Recipe 协议协议 预预定定 曝光工艺要素技术曝光工艺要素技术 PS高度及高度及Size团队、速度、品质团队、速度、品质 C Challenge with hallenge with F Full heartull heart36Team、Speed、Quality 根据根据PS PS 位置精度位置精度 有可能影有可能影响响PS PS 高度的高度的变变化化 作作为为支持支持 TFT / CFTFT / CF的的 隔隔垫垫物物 如位置不准确如位置不准确 会会使使TFT TFT 信信号号 LINELINE发发生生问题问题3 SHOT4 SHOT2 SHOT1 SHOTY : 29.753umX : 18.753um PS PS 位置位置 测测定定 位置位置 曝光机曝光机 ShotShot别别 测测定角落定角落 4 4部分部分 PS PS 位置位置 测测定定 方