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【非机密性却最受关注的文件】mask结构工艺制作全面解析
OLEDindustry · 2017-04-08
在OLED制程中,其中一部分是光掩膜或称光罩(mask)制造,这一部分是流程衔接的关键部分。
在开始光掩模内容之前,先来回顾一下光刻。
光刻
将光掩膜上的图形通过光学方式转印到平板上的技术称为光刻技术。
根据制作图形目的不同,作为转印对象的平板也就是基板(Substrate)材质也会有所不同。制造LSI时用的是硅片,制造FPD时用的是玻璃板,制造PCB时用的是树脂板。
光学转印的主要曝光方式
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光掩膜
所谓光掩膜是微电子制造领域中光刻工艺所使用的图形母版,是由不透光的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形(Mask Pattern),并通过曝光将图形转印到产品基板之上。
光掩膜基本结构
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光掩膜主要应用领域
1、IC(Integrated Circuit,集成电路),尤其是LSI(Large Scale IC,大规模集成电路)。
包括Wafer制程及IC Bumping等
2、FPD(Flat Panel Display,平板显示器),包括PDP、LCD、LED、OLED等。
3、PCB(Printed Circuit Boards,印刷电路板)。
4、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微机电系统)。
光掩膜透明基板种类
1、透明玻璃:
石英玻璃(Quartz Glass)
苏打玻璃(Soda-lime Glass)
低膨胀玻璃(Low Expansion Glass)
2、透明树脂:
Film
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光掩膜遮光膜种类
1、硬质遮光膜:
铬膜
氧化铁
硅化钼
2、乳胶:
Emulsion
光掩膜主要分类
Mask
Film
Glass
Mask
LSI用Half
Tone Mask
铬版遮光膜膜层结构
普通Mask用铬膜结构
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Half Tone Mask用
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其他
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铬版遮光膜制作方法
溅镀法(Sputtering):
1
上平行板:装载溅镀金属的靶材
下平行板:作为溅镀对象的玻璃基板
2
将氩气(Ar2)通入反应舱中形成等离子体,
氩离子(Ar+)在电场中被加速后冲撞靶材,
受冲击的靶材原子会沉积在玻璃基板上从而形成薄膜。
光刻胶涂布方法
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光掩膜基础工艺
光掩膜图形形成方法
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光掩膜基本制作流程
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数据准备
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原材料基板
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曝光
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缩小转印与复制
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显影
原材料基板
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曝光
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显影后
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曝光前后溶解速度的变化
主要显影方式
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显影后其他处理
Post-bake:
曝光使用光刻胶为未经post-bake的掩膜基板时,显影后需要进行Post-bake。
目的:1、使光刻胶硬化;
2、使吸入有机溶剂成分而膨润的光刻胶收缩。
Descum:
对显影后的掩膜基板进行等离子处理,也称为轻度灰化(Light Ashing)。
目的:1、在蚀刻处理前改善显影后的线边质量;
2、将显影后需要蚀刻区域所稍许残留的光刻胶薄膜去除,减少黑缺陷的产生。
蚀刻
主要蚀刻方式
1、湿法蚀刻——Wet Etching
2、干法蚀刻——Dry Etching
显影后
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蚀刻后
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铬膜用蚀刻液组成比
脱膜
脱膜的主要方式
1、干法去除——等离子灰化(Ashing)
2、使用光刻胶剥离液:
有机溶剂、碱性溶液、酸性溶液等
3、再次曝光后使用显影液去除
显影后
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脱膜后
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光掩膜清洗
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主要方式
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光掩膜检查
主要缺陷类型
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主要缺陷检查方法
1、比较显微镜
2、Chip比较检查——也称为Die比较、Die-to-Die、DD比较
3、Data比较检查——也称为Die-to-Data Base、DB比较
缺陷修补
1、Laser修补:
Zapping
CVD
2、FIB修补
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Pellicle技术
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光掩膜基本品质
光掩膜基本品质项目
1、外观品质
(缺陷、异物、光学浓度不足、透射率不足、划伤、顶伤)
(Haze雾状缺陷、MURA条纹)
2、图形尺寸精度(CD精度)
(也称为短尺寸精度,包括绝对精度、CD均匀性、CD线形等)
3、图形位置精度(Registration精度)
图形总长精度(TP精度,也称为长尺寸精度)
图形套合精度(Overlay精度)
图形居中精度(Centrality精度)
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