黄光生产简介

MFG黃光區生產簡介MFG2/59簡介大綱一.黃光在晶圓生產所扮演的角色及生產流程二.光罩及光阻簡介三.下線刻號作業簡介四.黃光主機台生產簡介五.黃光Overlay生產簡介六.黃光PQC生產簡介(含ADI/SEM)七.黃光Polymide生產簡介八.黃光生產特色及注意事項九.Q&A※以上每項簡介課目將以:機台簡介、run貨方式、產能狀況、生產注意事項作串聯MFG3/59黃光在晶圓生產所扮演的角色及生產流程.半導體四大製程技術分別為擴散、薄膜沈積、微影製程及蝕刻.所以當晶片在完成薄膜沈積後,在進行蝕刻或離子植入前都必須經過微影製程這道步驟.微影製程的主要功用是依照積體電路設計者的需求,將各層次的線路圖,一層一層的完整忠實的以光阻成像在晶片(Wafer/Chip)上,以作為後續製程的圖版.積體電路(IntegratedCircuit,IC)製程中所強調的次微米,如0.5μm微米(Micrometer),0.25微米,0.18微米代表的是積體電路的設計規則中最小的線路距離(通常指兩條相鄰線路中心點距離的一半(1/2pitch).距離越小,表示線路越密集,也就是所謂的積集度越高.MFG4/59黃光在晶圓生產所扮演的角色及生產流程黃光原理晶片平台ProjectionReductionLensReticleMaskFlyeyesCondenserLens光阻LightSource黃光的技術很複雜,但基本的原理很簡單,與照相的原理很類似:首先先在晶片上塗上一層光阻(感光材料,作用如同底片)來自光源的平行光,經過光罩後,便投射在光阻上.因為光罩上有圖案(由鉻膜形成的不透光區域),而沒有鉻膜的地方，光線就會穿透玻璃到達晶片上的光阻，這就是曝光(Exposure)曝光後被光照到光阻會產生化學變化,再來就是顯影,藉由顯影的過程,將不要的光阻去除,只留下所需的圖形負光阻圖案鉻膜(不透光)光罩光源光阻受曝光部位,產生光化學作用在Stepper對準/曝光,將光罩上之電路圖形轉移至晶片的光阻上.已曝光之光阻會被顯影液顯影,未曝光區域留下所需之電路圖形.未曝光之光阻為光阻圖形區未曝光之光阻會被顯影液顯影,已曝光區域留下所需之電路圖形.正光阻MFG5/59黃光在晶圓生產所扮演的角色及生產流程黃光工程製版處理對準檢查重合檢查顯影後檢查現像檢查(目視)顯影後檢查現像檢查(SEM)PhotoProcessOverlaycheckADI(AfterDevelopInspection)SEMADICDMeasurement(AfterPhoto)PhotoProcessOverlayCheckADISEMCDReworkOKOKOKOKNGNGNG生產流程MFG6/59光罩及光阻簡介光罩及光阻簡介MFG7/59光罩簡介Mask=Reticle光罩用途:光罩上面有線路圖形，將光罩上之線路圖形轉移到晶片的光阻上。光罩外觀Substrates：Quartz石英(QZ)Size：GlassSurfacePellicleSurfacePatternSurface0.25“0.25“6“MFG8/59光罩簡介光罩種類：BinaryMaskHalfToneMask又稱PSM（PhaseShiftMask）目前大部分光罩都屬於BinaryMask，除了1F(51)、BS（83）、1B（90）、2B（75）、1C（55）這五枚光罩為HalfToneMask相偏移光罩（PhaseShiftMask，PSM）主要是在光罩上某些地方加上一層相移轉層（Phase-ShiftLayer），以提高曝光的明暗對比。利用相偏移光罩不需改變其曝光光源、光阻技術、即能達到增強曝光機台之解像能力或增加其曝光成像之焦深。MFG9/59光罩簡介光罩名稱FA2S28D20AY79AQGDP02光罩名稱：FA2S28D20AY工程代碼：79(Layer編號)副番：AQG製造番號：DP02MFG10/59光罩簡介layer代碼layer代碼1F51BS832F581B901I851B2783I73BL914I642B751D631S762I723S961G164CP531G541C551N931M561P671T612N792M622P67PI98PHOTOMask代碼TableADIcheck時也會用到MFG11/59光罩簡介MaskNamingRuleAligner-combinationcode:byte1F:6”StepperS:6”ScannerMajor-reversioncode:byte2A~Z(I,Q,Ocan’tbeused),alphabetonlyA:withTEG,B:withoutTEGFixedcharacterProductname:max14charactersReductionratio:Y:6”5X,P:6”4X,T:6”2Xbyte3~18SA2V56S30AP-51BSL-MH01EB-RENo.ofprocesslayer:byte19~2001~99,noalphabetex:51=1F,54=TG…..MFG12/59光罩簡介MaskNamingRuleSA2V56S30AP-51BSL-MH01EB-REMinorreversioncode:byte21A~Z(I,Q,Ocan’tbeused),alphabetonlyminorpatternorlayoutchangeWaferprocessreversioncode:byte22EBshieldslitspecificationQ:N/A,S:5um,T:10um,R:15um,U:20umAligner-TEGcode:byte23Specifyexposuretoolrelatedinformationex:L,M,N,P--DUVpellicle,G,H,J,K--i-linepellicleex:G--for5XNikon,H--for2XCanon…...alphabetonlyDUVpellicle不能跟Ilinepellicle共用否則會使pellicle霧化MFG13/59光罩簡介MaskNamingRuleSA2V56S30AP-51BSL-MH01EB-REVendorcode:byte25~26alphabetonlyDP:DNP,TP:Toppan,MH:Melco,TC:ToppanChunghwaTM:TaiwanMaskCORP.SeriesNo.:byte27~2801~99,noalphabetMaskwriter:byte29~30EB:MEEBS,CE:ALTA,JX:JEOLRemark:byte32~36Fixedcharacter:byte24Fixedcharacter:byte31MFG14/59光罩簡介機台種類PX3*/PU031PW*PU*/PX0*/PX1*/PX2*光罩倍率4x2x5x機台對光罩倍率使用限制※不同倍數的光罩不能在不同的機台種類混用光罩使用程序負責主機台TE要求使用光罩通知光罩小姐光罩小姐從共用機台取下光罩光罩小姐從stocker取下光罩將光罩移入指定機台並作登入光罩小姐記錄移動情形至系統中機台開始使用光罩run貨Run貨前機台會先作particlecheck將光罩取下作particle清除OKNG※移動光罩應注機台是否已有正在run的貨準備要用該枚光罩MFG15/59光阻簡介CommonPhotoResistARCRelacsHMDSMFG16/59光阻簡介HMDS1)VaporprimeResist2)Spincoating3)Softbake4)AlignmentandexposureUVLightMaskλλ5)Post-exposurebake6)Develop7)Hardbake8)DevelopinspectMFG17/59光阻簡介在黃光微影製程中,光阻是一種液態有機化合物,經過紫外光照射之後.能和顯影液起化學反應作用，而被去除不必要的部份或是去除想要去除的部份，光阻可分二種,一種為正光阻,一種為負光阻.正光阻在曝光後被光照射的部份可以被顯影液給去除，而其他的光阻將不會被顯液給去除。而負光阻則相反,是被光照射的部份不會被顯影液給去除，而其餘不被光所照射的區域將會被顯影液所移除。簡單說正光阻為分解反應(見光死),負光阻為聚合反應將光罩定義的線路圖形轉印到wafer上.保護底層的材質在後續的製程中不被破壞(如IMP,ETCH)使用光阻的目的:MFG18/59光阻簡介負光阻蝕刻及去光阻顯影正光阻曝光光源光阻底材曝光光源照射區域曝光薄膜光阻種類光罩12MFG19/59光阻簡介-ARC抗反射層先進微影解像技術-光阻技術1:抗反射層抗反射層(Anti-ReflectiveCoating，ARC)功能:抗反射層可有效減少光學近接效應修正技術(OpticalProximityCorrection，OPC)，減少因光阻駐波效應而使光阻圖形變差，如此可增加解像能力。類別:表層抗反射層(TopARC)---TARC底層抗反射層(BottomARC)---BARC1.有機PHOTO(PJ2*)2.無機T/F(DR*)0.15um:1F/TG/BL/2B0.18/0.165um:2B/1SMFG20/59光阻簡介-ARC抗反射層抗反射層(Anti-ReflectiveCoating，ARC)TARCOTC(OnTopCoating)BottomARC(BARC)光阻Resist表層抗反射層TARC底層抗反射層BARC光阻Resist晶片wafer晶片wafer表層抗反射層底層抗反射層1F/TG/BS/1B/BL/2B/1S/1C/1M0.15um:BS/1B/1S/1C0.18/0.165um:TG/BS/1B/BL/1C表層抗反射層(TARC):抗反射層塗於光阻之上,晶圓之下,主要是降低多層反射及光阻之駐波效應,不過其效果不如底層抗反射層(TARC)佳。例:OTC(AZ-50,TSP5A)底層抗反射層(BARC):抗反射層塗於光阻之下,晶圓之上,可以強烈吸收微影照射之光強度,降低反射,即降低光阻側壁輪廓之擺動比主阻佳。例:BARC:DUV42N9MFG21/59光阻簡介-ARC抗反射層TechLayerTCTool0.18um/0.165umTG/BS/1B/BL/1C0.25hrPJ202/PJ203/PJ2040.15umBS/1B/1S/1C0.25hrPJ202/PJ203/PJ204黃光有上Barc的layer及使用機台及TC※上Barc應注意各道Layer的wip及機台狀況※所有BARCQ-time均為72小時※工程碼:P*8B1MFG22/59光阻簡介-RELACS原理:主要在預先形成的ResistHolePattern內壁形成新的樹脂層並將其HoleSize縮到更小之製程。做法如下:事先在光阻所形成之0.22μmHolePatten上，塗上水溶性的有機材料，經過熱處理，熱硬化，再將未硬化的部份用水洗去，之後會在Hole內壁成新的樹脂層。此製程是根據KrFExcimer曝光技術為基礎，就有可能得到縮小0.10μm的HolePattern。再以這個為光罩，經過DryEtch就能在下層膜成形0.10μm的Hole，如此就確立0.20μm的半導體量產製程。先進微影解像技術--光阻技術2:RELACS功能:RELACS(ResolutionEnhancementLithographyAssistedbyChemicalShrink)是由三菱電機與AZ公司合作開發的先端鍍膜法。主要目的是對半導體元件尺寸需不斷的縮小所開發出來0.1μm層級HolePatten縮小製程。MFG23/59光阻簡介-RELACSTheProcessFlowofRELACSAZR200coatingPhotoresistCross-linkedlayerH+CoatingHolep