露光制程介紹課件

1、微影製程簡介(黃光)Photolithigraphy2014.04顏色名波長紫380450 nm藍(lán)450495 nm綠495570 nm黃570590 nm橙色590620 nm紅620750 nm光阻不被反應(yīng)人員作業(yè)安全 黃光-最佳作業(yè)光源何謂黃光可見光波長：電磁波380780 nm(一般人眼可見光400700nm)光阻可被反應(yīng)範(fàn)圍：500nm以下(見下頁說明)可見光範(fàn)圍光阻可反應(yīng)之範(fàn)圍380nm780nm光阻吸收光譜以乾膜吸收為例：乾膜-1乾膜-2乾膜-3安全範(fàn)圍-450nm最易感光範(fàn)圍-310 nm最易感光範(fàn)圍-360 nm最易感光範(fàn)圍-310、355 nm安全範(fàn)圍-470nm安全範(fàn)圍-

2、460nm簡單來說： 光阻於波長500nm以下會產(chǎn)生 反應(yīng)(Cross- Link)壓膜曝光顯影蝕刻流程：去膜PETITOMeterialMetalPETITOMetalDry filmLightmask曝光Dry film壓膜曝光顯影蝕刻去膜Metal Pattern成形Metal Layer 蝕刻微影製程(Photolithigraphy)微影技術(shù)：將設(shè)計好的圖案從光罩上轉(zhuǎn)印到材料表面的光阻上時所使用的技術(shù)等於印刷油墨or可剝以負(fù)型光阻為例Dry Film製作優(yōu)勢細(xì)線路呈現(xiàn)： 以印刷製作線路，因印刷易有溢膠現(xiàn)象，導(dǎo)致線路呈現(xiàn)曲折狀；且因網(wǎng)板印刷限 制，線路無法製作Fine Pitch(50

3、um以下)之Pattern。 以Dry Film製作線路，因Dry Film高解析之特性，F(xiàn)ine Pitch之Pattern製作容易呈現(xiàn) 且利用光罩曝光製作線路，可輕易呈現(xiàn)筆直狀態(tài)。印刷製作Dry film製作線路曲折線寬較大(80um)線路筆直線寬較細(xì)(35um)光阻(Photo resist)種類介紹光阻成分：溶劑、樹脂、光活性化合物。 溶劑-可讓光阻保持溶液狀態(tài)使光阻可以旋舖方式塗佈在基板上。 樹脂-提供光阻的粘著性、抗蝕刻能力，並可被鹼性顯影液分解。 光活性化合物對特殊光線具有靈敏性，又稱為感光劑。光阻種類(依特性)： 正光阻 (曝光處裂解) 負(fù)光阻 (曝光處聚合)光阻種類(依狀態(tài))

4、： 液態(tài)光阻 乾膜正行正型光阻負(fù)型光阻Original曝光(照光處)顯影長鏈(強(qiáng)壯)短鏈(弱)裂解聚合(Cross Link)曝光處洗掉光阻曝光處光阻留著光罩/底片曝光顯影後負(fù)光阻紫外線正光阻基板基板基板光阻基板光阻正負(fù)光阻Pattern說明正光阻優(yōu)點(diǎn)：高解析(解析能力3um)、負(fù)光阻(乾膜解析約15 um)負(fù)光阻優(yōu)點(diǎn)：便宜底片製作說明-RD、繪圖必知底片組成：PET+藥膜底片製作流程： 快速記憶PET上正型光阻+曝光+顯影 PET塗藥膜(正型光阻)雷射繪片(曝光)顯影乾燥PET藥膜底片構(gòu)造YLO出圖正片負(fù)片F(xiàn)or 正型光阻、印刷製程For 負(fù)型光阻(現(xiàn)行黃光製程)底片發(fā)包專用術(shù)語-RD、繪圖

5、必知製程正/負(fù)片解析度(dpi)藥膜上/下字正/反價格(元/張)印刷正片8000膜上字正800原-黃光負(fù)片40000膜下字正1800Layer-1(細(xì)線路)負(fù)片40000膜下字正1800Layer-2(OC)負(fù)片8000膜下字正800說明： 1. 正/負(fù)片視光阻型式?jīng)Q定(正型開正片、負(fù)型開負(fù)片) 2. 解析度視線路解析決定(50um以下40000 dpi) (50150um25000 dpi) (150um以上8000 dpi) 3. 藥膜上下視曝光底片與基材接觸面而定PET藥膜底片構(gòu)造乾膜保存期限乾膜保存期限與儲存溫度關(guān)係：保存時間(天)以30/90%為例，乾膜儲存時間僅2.5天以10/90

6、%為例，乾膜儲存時間可達(dá)200天乾膜保存最佳溫度510，保存時間可達(dá)100天。乾膜適於儲存於低溫、低濕度的環(huán)境。 乾膜過期or存放不當(dāng)，將導(dǎo)致流膠，造成乾膜附著不良。壓膜條件與注意事項壓膜重要參數(shù)：a.溫度：90120 b.壓力：1.53.5 Kg/cm2溫度壓力附著力缺點(diǎn)高大佳去膜不淨(jìng)低小差乾膜易Peeling如何增加乾膜附著力：增加溫度注意太高會導(dǎo)致乾膜去膜不淨(jìng)增加壓力注意造成ITO Crack(盡量保持3.5 Kg/cm2以下)增加粗糙度與Metal & ITO Film不適合(厚度太薄)乾膜作業(yè)流程：清洗(清洗乾膜表面Particle)壓膜(乾膜貼附於Film上)曝光(將Pattern

7、轉(zhuǎn)移至乾膜上)顯影(將未曝光乾膜洗掉)Holding 30 mins(使乾膜流動穩(wěn)定)Holding 30 mins(使曝光後之乾膜聚合完全)2天內(nèi)須完成曝光(乾膜易變質(zhì))1天內(nèi)須完成顯影(乾膜易顯影不良)121.接觸式曝光機(jī)(Contact Mode) 備註：三廠、越南、惠州、一廠皆為接觸式2.鄰接式曝光機(jī)(Proximity Mode) 備註：適用油墨曝光、感光銀膠曝光、RBM曝光3.投影式曝光機(jī)(Stepper) 備註：半導(dǎo)體、LCD、超細(xì)線路、超高解析、高對位精度4.LDI曝光系統(tǒng)(Laser Direct Imaging) 備註：無需光罩、高對位精度曝光機(jī)型式曝光波長曝光機(jī)感光光譜I

8、-LineG-line: 436 nmH-line: 405 nm I-line: 365 nmH-LineG-Line乾膜感光光譜適合感光光譜365nm每支乾膜需確認(rèn)其感光範(fàn)圍，再確認(rèn)該乾膜 是否可適用於該曝光機(jī)。一般曝光機(jī)為I、H、G Line共存or單一波長 I Line為主。14接觸式曝光機(jī)(Contact Mode)最簡單的設(shè)備價格便宜(臺幣1500萬)解析力:約20um(500 x500 mm)對位精度：20um(500 x500 mm)光罩(底片)與產(chǎn)品直接接觸缺點(diǎn)：光罩易受損、髒汙15鄰接式曝光機(jī)(Proximity Mode)價格較接觸式貴一些(臺幣1800萬)解析力:約30

9、um(500 x500 mm)對位精度：20um(500 x500 mm)光罩(底片)與產(chǎn)品距離約100um優(yōu)點(diǎn)：光罩壽命較長缺點(diǎn)：解析較差16投影式曝光機(jī)(Stepper)可放大、縮小倍率價格最貴(臺幣10000萬)解析力:約5um(500 x500 mm)對位精度：5um(500 x500 mm)光源經(jīng)透鏡將光罩投影至乾模上缺點(diǎn)：價格昂貴17LDI曝光系統(tǒng)(Laser Direct Imaging)可局部曝光，對位精度準(zhǔn)確價格昂貴(臺幣60008000萬)解析力:約10um(500 x500 mm)對位精度：5um(500 x500 mm)以雷射直接圖檔呈現(xiàn)於材料上缺點(diǎn)：Through-P

10、ut 太慢優(yōu)點(diǎn)：無需光罩費(fèi)用(無光罩)曝光條件與注意事項曝光重要參數(shù)：a.能量：視乾膜而定 b.照度均勻性：90%以上能量附著力線寬缺點(diǎn)高佳大線寬加大、邊界鋸齒低差小乾膜易Peeling均勻性線路均勻性解析度缺點(diǎn)高高高-低低低線路不均曝光均勻度 參考曝光均勻度確認(rèn)有效曝光範(fàn)圍內(nèi)各點(diǎn)接受到的能量一致性Uniformity 或稱 Non-Uniformity測量方法有效曝光範(fàn)圍內(nèi)量測 9、13 、25點(diǎn)位置的強(qiáng)度或能量計算公式 ,改善 8% 5% ,改善90% 95%20駐波效應(yīng) 參考入射光和反射光產(chǎn)生干涉光阻層產(chǎn)生週期性過度曝光和曝光不足的條紋狀結(jié)構(gòu)影響微影技術(shù)的解析度正常異常顯影條件與注意事項曝光重要參數(shù)： a.濃度：乾膜(Na2CO3 or K2CO3 1%)、正光阻(KOH 0.05%) b.溫度：約30。洋華22 c.噴壓：0.5 Kg/cm2 d.速度：視乾膜種類而定濃度附著力線寬缺點(diǎn)高差小乾膜Peeling低高大顯影不良溫度附著力線寬缺點(diǎn)高差小乾膜Peeling低高大顯影不良噴壓附著力線寬缺點(diǎn)大差小乾膜Peeling小高大顯影不良速度附著力線寬缺點(diǎn)快高大顯影不良慢差小乾膜Peeling將光阻曝光後形成的酸性物質(zhì)去除， 留下圖形所需要的光阻。顯影狀況：顯影不潔顯影不潔OK過顯濃度太低速度太快噴壓太小濃