黃光NPundercut偏大的原因分析11

1黃光NPundercut偏大的原因分析2第一階段3事件說明：4月13日——4月15日，因NP黃光Nundercut偏大異常重工13批產(chǎn)品（217pcs）NpadUndercutspec：1.5~4um4針對(duì)NPundercut異常進(jìn)行的Action：機(jī)臺(tái)制程參數(shù)機(jī)臺(tái)參數(shù)coater（1FCO02）軟烤：110℃110S軟烤：110℃110Saligner(1FAL01)曝光量：130mj（0707）/115mj（0815）曝光量：130mj（0707）/115mj（0815）aligner(1FAL03)曝光量：130mj（0707）/115mj（0815）曝光量：130mj（0707）/115mj（0815）developer(1FDE01)PEB:105℃120S顯影時(shí)間：120SPEB:105℃120S顯影時(shí)間：120S1.對(duì)黃光各機(jī)臺(tái)NP參數(shù)設(shè)置進(jìn)行確認(rèn)：小結(jié)：黃光機(jī)臺(tái)參數(shù)設(shè)置無異常。52.使用黃光控片進(jìn)行測(cè)試2.1測(cè)試片數(shù)10pcs；2.2步驟：HMDS----coater---aligner---developer2.3顯影后情況：小結(jié)：擋片測(cè)試結(jié)果，undercut偏大。63.請(qǐng)?jiān)O(shè)備對(duì)機(jī)臺(tái)相關(guān)條件進(jìn)行測(cè)試：Spec:110±2℃Spec:105±2℃COATER顯影機(jī)7曝光機(jī)照度測(cè)試：日期

（)月機(jī)臺(tái)顯

示值測(cè)試結(jié)果記錄U=（max-min）

/(max+min)*100%

（U<3%合格）調(diào)整后

顯示確認(rèn)者備注123456789AVGDNK14-1322.622.1321.4721.4122.3121.7621.7522.3821.8421.8221.872.22%

林帥

4-1422.622.2221.521.4322.321.7521.6622.4121.9221.7821.892.24%

新陽

4-1522.822.3721.7221.6822.5421.9721.9222.5822.0922.0422.102.03%

林帥

DNK24-143434.4534.4233.9534.4933.7934.2935.0234.6534.5134.401.79%

新陽

4-1533.934.4134.3733.9434.5233.7134.3534.9934.3234.4934.341.86%

林帥

小結(jié)：Coater、aligner、developer機(jī)臺(tái)各相關(guān)制程參數(shù)測(cè)試符合Spec。84.使用控片再次進(jìn)行測(cè)試：

測(cè)試分為4組，每組各2pcs。組別測(cè)試流程測(cè)試結(jié)果測(cè)試目的1去負(fù)光阻-HMDS-Coater2涂布-DNK2曝光-顯影NG厘清清洗SPM影響2去負(fù)光阻-SPM-Coater2涂布-DNK2曝光-顯影OK厘清HMDS影響3去負(fù)光阻-SPM-HMDS-Coater4涂布-DNK2曝光-顯影OK厘清coater機(jī)臺(tái)影響4去負(fù)光阻-SPM-HMDS-Coater2涂布-DNK1曝光-顯影OK厘清aligner機(jī)臺(tái)影響小結(jié)：1.控片在去完負(fù)光阻后，不經(jīng)洗SPM即進(jìn)行NP黃光，

存在undercut偏大異常，其余測(cè)試組結(jié)果OK2.通過控片測(cè)試情況來看，按正常流程做完顯影后，Nundercut符合spec。95.控片測(cè)試結(jié)果OK后，以2批次產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，觀察顯影后情況：

1PXJ-120413007(20pcs,重工批次)1PXJ-120414008(20pcs,正常流程至NP黃光)2批次同時(shí)進(jìn)行HMDS，coater涂布，曝光，顯影。

測(cè)試Run情況：

日期LotIDwaferIDNundercutSpec:1.5-4.0um中右上左下2012-4-151PXJ-120413007RG2009453001.91.72.41.81.92012-4-151PXJ-120414008RH2008354003.06.52.34.52.4小結(jié)：

從測(cè)試Run來看，重工后的批次顯影后整批性、整面性u(píng)ndercut恢復(fù)正常。105.對(duì)上述2批次產(chǎn)品在NP黃光前流程上的不同處對(duì)比：

1PXJ-120413007（重工批次）

去光阻SPM顯檢NP黃光1PXJ-120414008（正常流程至NP黃光)去光阻SPM顯檢HDIWICP、DIP量測(cè)NP黃光小結(jié)：

從流程上來看2批次產(chǎn)品在NP黃光前有所不同，最主要的不同

點(diǎn)在于重工批次在NP黃光前洗完SPM，顯檢后即進(jìn)行黃光生產(chǎn)。111PXJ-120414001(20PCS),進(jìn)行加洗SPM后再進(jìn)行NP黃光，顯影后情況：5.針對(duì)上述不同，進(jìn)行驗(yàn)證（NP黃光前加洗SPM）：

小結(jié)：

對(duì)此批產(chǎn)品進(jìn)行全檢，批次性整面waferNundercut無異常。12結(jié)論：1.通過一系列測(cè)試來看，NP黃光機(jī)臺(tái)無異常。2.測(cè)試結(jié)果顯示在NP黃光前加洗SPM對(duì)undercut異常有改善，

所以，目前待NP黃光產(chǎn)品全部執(zhí)行加洗SPM，待驗(yàn)證結(jié)果。臨時(shí)措施：1.已執(zhí)行完顯影批次進(jìn)行NPrework。2.待進(jìn)行NP黃光批次加洗SPM,待后續(xù)trace結(jié)果。

若結(jié)果顯示有改善，則對(duì)NP黃光前的清洗流程步驟再做

討論；若無改善，則繼續(xù)對(duì)其原因進(jìn)行追蹤。13第二階段14NP黃光前化學(xué)清洗流程對(duì)NP黃光制程影響：

去光阻SPMNP黃光去光阻SPMNP黃光HDIW去光阻SPMNP黃光HDIWSPM清洗站點(diǎn)說明：SPM：改善光阻去除不凈HDIW:化學(xué)站為改善VR偏低問題，于4月13日將清洗流程由

①改為②。實(shí)驗(yàn)片信息：實(shí)驗(yàn)片共10pcs，三次實(shí)驗(yàn)使用相同wafer測(cè)試。15去光阻SPMNP黃光第一組：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

上中下小結(jié)：10pcs實(shí)驗(yàn)片全部無undercut偏大異常。16第二組：去光阻SPMNP黃光HDIW上中下小結(jié)：10pcs實(shí)驗(yàn)片全部存在undercut偏大異常。17第三組：去光阻SPMNP黃光HDIWSPM小結(jié)：10pcs實(shí)驗(yàn)片全部無undercut偏大異常。上中下18實(shí)驗(yàn)小結(jié)：

通過實(shí)驗(yàn)情況來看，NP黃光前的HDIW清洗流程，對(duì)后續(xù)的NP黃光存在明顯的影響，HDIW清洗流程易造成NP顯影后undercut偏大異常。臨時(shí)動(dòng)作：

將化學(xué)站點(diǎn)的HDIW清洗流程由NP黃光之前調(diào)整到Metal浮離后進(jìn)行。19化學(xué)站更改HDIW流程位置前后NP重工率對(duì)比：

更改前重工率情況4月13日——4月18日生產(chǎn)情況生產(chǎn)片數(shù)重工片數(shù)重工率109166360.70%

4月18日更改后情況：4月18日到4月19日，NP黃光已生產(chǎn)18批次產(chǎn)品，目前未有undercut異常。

20結(jié)論：1.NP黃光前的HDIW清洗流程，易導(dǎo)致NP黃光顯影后Nundercut異常。2.本周NUndercut異常問題嚴(yán)重，與NP黃光前HDIW清洗流程有

比較直接的關(guān)聯(lián)。改善措施：

將化學(xué)站點(diǎn)的HDIW清洗流程由NP黃光之前調(diào)整到Metal浮離后進(jìn)行（Runcard已更改完畢）。后續(xù)工作：1.監(jiān)控調(diào)整HDIW清洗流程順序后Nundercut情況。2.通過實(shí)驗(yàn)，理清HDIW清洗流程對(duì)NP制程影響的根本原因。

21第三階段22HDIW為什么會(huì)導(dǎo)致NPundercut偏大HDIW中清潔度測(cè)試：

將HDIW液體滴于干凈的SI片上面，然后將si片放置到烤盤上面促進(jìn)液體揮發(fā)，最后在si片上面有臟污成分留下，如下圖：

23元素重量原子

百分比百分比CK37.1755.24OK17.3819.39NaK0.610.47SiK18.7111.89ClK23.5711.87CaK2.561.14總量100.00標(biāo)準(zhǔn)樣品

:CCaCO31-Jun-199912:00AMOSiO21-Jun-199912:00AMNaAlbite1-Jun-199912:00AMSiSiO21-Jun-199912:00AMCl

KCl1-Jun-199912:00AMCaWollastonite1-Jun-199912:00AM對(duì)臟污進(jìn)行EDS元素分析：小結(jié)：EDS元素分析顯示，臟污處有較多COCL元素存在24使用控片進(jìn)行測(cè)試：

將HDIW液體滴于wafer上面，使其揮發(fā)干燥后進(jìn)行NP黃光，

實(shí)驗(yàn)片顯影后情況如下：水滴處NG正常處OK小結(jié)：水滴殘留處NPundercut會(huì)比較大25結(jié)論：HDIW中存在異常臟污，此種臟污易與顯影液結(jié)合，導(dǎo)致后面NP黃光顯影后異常。26第四階段27

NP黃光前去除HDIW后，NPundercut偏大原因：

針對(duì)此類異常進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)存在如下規(guī)律：1.異常產(chǎn)品呈現(xiàn)批次性，整面性異常2.異常批其NP黃光前SPM同run產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)Undercut偏大

異常，規(guī)律性極強(qiáng)。28NP

undercut偏大產(chǎn)品SPM清洗情況統(tǒng)計(jì)小結(jié)：從統(tǒng)計(jì)情況來看，undercut偏大產(chǎn)品NP黃光前其同runSPM產(chǎn)品基本全部也會(huì)出現(xiàn)undercut偏大異常。29此類異常原因查找中:

初步懷疑方向?yàn)?.SPM清洗后到旋干過程(wafer從QDR出來到旋干時(shí)間過長(zhǎng))。

以10pcs實(shí)驗(yàn)片進(jìn)行測(cè)試（wafer從QDR出來等待5分鐘后進(jìn)行

旋干），未有undercut偏大異常2.SPM清洗與其他清洗后的wafer同旋干機(jī)進(jìn)行旋干SPM——BOESPM——HCL

SPM——ITOSPM——KISPM——超音波熱水。

30實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組合試驗(yàn)片數(shù)目實(shí)驗(yàn)結(jié)果1SPM-HCL5pcsundercut偏大2SPM-BOE5pcsundercut無異常3SPM-ITO5pcsundercut無異常4SPM-KI5pcsundercut無異常5SPM-HDIW5pcsundercut無異常實(shí)驗(yàn)結(jié)果：再現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)：1.對(duì)SPM與HCL一起旋干實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行2次再現(xiàn)性（實(shí)驗(yàn)片10pcs），