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AMOLED取LCD皆需求的中心工艺设备暴光机
  一样平常光刻正在显现范畴重要正在TFT和CF制程上,光刻的流程分为:上光阻→暴光→显影→显影后搜检→CD量测→Overlay量测。而正在全部流程中,今天OLEDindustry 重心来说讲暴光那段中心工艺及其装备。
  暴光,简朴点道,就是经由过程光照耀光阻,使其感光。然后经由过程显影工艺将暴光完成后的图形处置惩罚,以将图形清楚的展现出来的历程。而全部光刻工艺,则是将图形从光罩上成象到光阻上的历程。
暴光机的道理
  谈到暴光,那必不可少就要谈到暴光机。现在大部分暴光装备接纳的黑白打仗式暴光。道理是紫外光经由MASK对涂有光刻胶的ITO玻璃暴光,暴光后的玻璃经显影发生取mask板雷同的图案。
  正在暴光显影时, 其暴光体系有一个根基的干系:
  个中R为最小特征值, 即分辨率的最小间隔。k1 为常熟(瑞利常数)。λ为暴光光源波长。NA为透镜的数值孔径, 是光罩对透镜伸开的角度的正玹值。该值最大是1; 先辈的暴光机的NA 正在0.5 ~ 0.85之间。可见为了减小最小特性尺寸, 则必需减小暴光光源波长和进步NA值。ASML最新推出的EUV光刻胶, 能够把波长虽短到13.5 nm。然则全部光刻运动皆正在真空情况, 则消费速度较低。
  若是接纳x-ray。固然x-ray波长只要4 ~ 50 Å, 然则由于其能穿透大部分掩模版切对应光刻胶开辟难度较大, 该手艺一向没有被接纳。
  为了正在不改动暴光体系的条件下进步NA而改进R值, 可接纳的要领有:
  (1) 改动靠近式暴光机中镜头和光刻胶的介质, 将其从氛围换成其他质料。经由过程该体式格局改动NA值能够是的193 nm手艺正在知足45 nm工艺节点造程要求的同时, 进一步进步到28 nm制程。
  (2)若是将靠近式合营二重暴光相念联合, 能够进一步将制程节点缩小到22 nm, 且工艺节点缩小到10 nm。
显现制造中的暴光手艺
  正在TFT-LCD的消费中, 凭据建造原件的差别其接纳的暴光体式格局也不雷同:
  • CF: 重要接纳靠近式暴光, 其掩模板取基板间距为10 μm阁下。由于光经由过程掩模板后会有过问效应, 则此种要领构成的图案解析度不下。而AMOLED,现在LGD的WOLED会接纳CF。
  • TFT暴光时, 光经由过程透镜或面镜将掩模板图案投影到光刻胶上的同时, 其基板重要接纳步进式或扫描式挪动, 以完成整版暴光。到AMOLED的上相差不大,只是LTPS会多几道光罩罢了。
  而如今用于Display消费的支流暴光手艺为:
  • 透镜扫描体式格局是一种Step & Scan的体式格局, 接纳该体式格局的的暴光机有Nikon FX 系列, 其解析度为L/S 3.5 um.
  • 反射镜投影暴光机则重要由Canon FX 接纳。其TFT运用机械的解析度L/S 为3.5 um, 而CF用的机械则有4 um和6 um两种。
  • Proximity式机械重要为NSK和DECO接纳。 其解析度为6 – 8 um, 重要用于CF的建造
  靠近式暴光和投影式暴光的区分如Table 1所示。
  Table 1 靠近式暴光和投影式暴光的一些区分 

Type

Pros

Cons

Proximity

-. Lower initial cost & running cost

-. Faster Tact Time

-. Lower accuracy & resolution

-. Potential damages on masks

Projection

-. Higher accuracy & resolution

-. Less damage on photomask

-. Higher initial cost and ruining cost(times higher than Proximity )-ttu99.com

-. Longer Tact Time

Fig 1投影式暴光机示意图
投影式透镜暴光机构造如Fig 1所示。
  当接纳步进式透镜暴光时, 一样平常先对位掩模板和基板, 厥后翻开暴光灯停止暴光, 且正在暴光时掩模板和基板处于静止状况。正在只接纳一个Lens时, 则暴光地区遭到Lens巨细的限定。若是LCD面板的尺寸大于掩模板上的图形时, 需求用多张掩模板停止拼接。正在接纳该要领建造LCD屏幕时每每需求屡次转写并改换掩模板。由于改换掩模板和静止暴光的缘由, 该要领生产性较低, 只用于晚期的小尺寸面板消费, 而正在大尺寸面板消费中未能绝用。
  正在扫描式面镜暴光机中, 暴光时掩模板和基板同时挪动, UV光经由过程Slit以扫描体式格局投影暴光。正在完成一个暴光地区后, 经由过程步进式的体式格局把基板挪动到别的一个需求暴光的地区。由于扫描式接纳大型里镜光学系统, 大概接纳多个Lens拼接手艺, 以是掩模板和暴光地区皆能够大型化。其光学装备为台形镜、凹透镜和凸透镜构成, 个中台形镜置于掩模板和基板之间, 而凹透镜取凸透镜垂直(由此可将掩模板上图形等倍率的成像正在基板上) 。
1) 超高压 水银 Lamp : 16KW , 对波长为 365nm_PR有回响反映的波长带。
2) 椭圆 Mirror : 集中Lamp的光 用平面 Mirror反射。
3) 平面 Mirror 1, 2, 3 : 使光的途径发作改动 用球面Mirror停止反射。
4) Fly eye lens : 使照度和光变均一。
5)球面Mirror : 用平行光调解光的途径。
  暴光机一样平常接纳高压汞灯作为暴光光源, 其发生的灯光经由滤色分光体系剖析为紫外光和可见光。个中紫外光用于暴光, 而可见光用于对位运用。
Table 2 Canon和Nikon正在暴光机上的区分 

 

Canon

Nikon

Tech

Scanner

Stepper

Optical Modules

Mirror

Lens

Projection Ratio

1:1

1:1.25

Accuracy

0.5 um

0.35um

Productivity

Canon < Nikon

Fig 2步进式透镜投影暴光机 & 扫描式面镜投影暴光机示意图
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Fig 3 Canon 暴光机构造
Fig 4 步进式UV光路体系构造
  正在暴光时, 其Photomask 一样平常和玻璃基板间隔为几百μm (Gap掌握后其偏差能够正在10 μm 之内)。而正在暴光之前, 需求现对Photomask如今Cooling Plate (CP) 上停止 预瞄准(Pre-Alignment: PA), 厥后, 再经由过程Robot将基板转移到暴光Stage上。正在CP Stage 上有CP/异物感知Sensor(Scan)/PA 三个功用。
多种暴光用光源对照
  常见的暴光用光源如Table 3所示。为了知足集成电道路宽络续减小的要求, 光刻胶的波长由紫外宽谱而逐渐背G lineàKrFàArFàF2àEUV停止过渡和转移。市情上重要用的光刻胶为G line、I line、KrF和ArF四类光刻胶。个中G line和I line为运用量最大的光刻胶。
Table 3 常用光源和感化

光刻波长

主要用途

感光剂

成膜质料

光刻胶体系

紫外齐谱 (300 -450 nm)

分立部件

单叠氮化物

环化橡胶

环化橡胶背胶-太阳集团99138.com

G线 (436 nm)

0.5 μm以上集成电路

DNQ (重氮萘醌)

Novolac (酚醛树脂)

DNQ-Novolac -4001.com正胶

I 线 (365 nm)

0.35 - 0.5 μm集成电路及LCD

DNQ (重氮萘醌)

Novolac (酚醛树脂)

DNQ-Novolac 正胶

KrF (248 nm)

0.25 - 0.5 μm集成电路

光致产酸剂

散对羧基苯乙酸及其衍生物

CAR-248 光刻胶

ArF

(193 nm)

干法

130 – 65 nm 集成电路

光致产酸剂

聚酯环族丙烯酸酯及其共聚物

CAR-248 光刻胶

淹没法(a)

26 – 45 集成电路

淹没法(a)+二重暴光

22 nm 集成电路

EUV(13.5 nm)

22 nm 以下集成电路

光致产酸剂

聚酯衍生物份子玻璃组份质料

EUC光刻胶

电子束(laser Writer)

掩模版制备

光致产酸剂

甲基丙烯酸酯机械共聚物

电子束光刻机

Table 3.4 常用光源和引发气体

Tech

Wavelength

(nm)

Source

DUV G Line

436

Hg

DUV H Line

405

Hg

DUV I Line

365

Hg

Excimer laser

248

KrF

Excimer laser

193-2138acom太阳集团

ArF

Excimer laser

157

F2

EUV

13.5

Sn Vapor

 
暴光机现实运用操纵引见:
1、基板的进入暴光机的递次:搬入→整列 →stage→对位 。
2、BM的对位: 台板上有对位mark,取mask的对位标记对正,停止暴光。取半反射的暴光一样。两个的对位标记:
BM的暴光递次是:对位→ GAP丈量→暴光。
3、RGB的暴光
1、整列的精度:±200μm, 相对走片偏向的两侧。(如下图)

对位的递次:预对位→GAP测定→主动对位。
2、预对位:
               精度:±20μm.
3、GAP的丈量:有三个小窗口测gap。
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gap指的是玻璃基板取MASK的间隔
      gap的丈量道理:
gap时,MASK不动,玻璃动。
4、准确对位:
精度±1μm.MASK上有小窗口,正在玻璃基板上有BM暴光时曝出来的并排的三个“+++”,之间的间隔是2+α,α代表RGB之间的间距。
mask取玻璃的对位示意图以下:
 
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