Array工艺技术基础课件.ppt

1、-L/UL Chamber：在ATM和Vacuum两个状态之间传送Glass的Chamber-Transfer Chamber：把玻璃基板在各个周边的Chamber之间进行传送的Chamber，内有一个Vacuum Robot。-Sputter Chamber：进行Deposition的Chamber。Sputter Chamber的主要构成有：-Platen：用来放玻璃基板（Gate 有2个,SD、ITO为1个）-Cathode：包括Target、Shield、Magnet Bar等构成部分-Motor:有Plate转动的Motor、Plate 升降的Cylinder、Cathode开关的M

2、otor、Magnetic Bar运动的Motor等。System ComponentsSystem ComponentspAutomated cassette load station ACLS(optional)The system hardware consists of three major components:pMainframepRemote modulesRemote Support EquipmentRemote Support EquipmentHeat Exchanger-The heat exchanger provides DI water to the RF ma

3、tch for cooling purposesProcess Pumps-Provides vacuum to the process chambersRF generator-The RF generator supplies Radio Frequency to the process chamber for the purpose of creating a plasmaMainframe Pump-Provides vacuum to the transfer and loadlock chambers.Remote AC Power Box-Facility power is co

4、nnected from customer facilities to the remote AC power box on the remote service module-All electrical power to the system is distributed from the AC power boxGAS INPlasmaGAS OUTGlassRF Power13.56MHzSiH4,NH3PH3等4EA GNDDiffuserSusceptorProcess chamberACLSACLS Automatic Cassette Load StationAutomatic

5、 Cassette Load StationLoad lock ChamberLoad lock ChamberTransfer Chamber(X-Fer)Transfer Chamber(X-Fer)Process ChamberProcess ChamberLayer名称使用气体描述MultiGHSiH4+NH3+N2对Gate信号线进行保护和绝缘的作用GLALSiH4+H2在TFT器件中起到开关作用AHNPSiH4+PH3+H2减小a-Si层与S/D信号线的电阻PVXSiNxSiH4+NH3+N2对S/D信号线进行保护(1)SiNX绝缘膜：通过SiH4与NH3混合气体作为反应气体,生成

6、等离子体在衬底上成膜。(2)a-Si:H有源层膜：SiH4气体在反应室中，经过一系列初级、次级反应，生成包括离子、子活性基 团等较复杂的反应产物，最终生成a-Si:H薄膜沉积在衬底上，其中直接参与薄膜生长的主要是一些中性产物SiHn（n为03）(3)n+a-Si:H欧姆接触层：在SiH4气体中参入少量PH3气体在衬底上成膜。绝缘膜、有源膜成膜机理绝缘膜、有源膜成膜机理(1)a-Si:H：低隙态密度、深能级杂质少、高迁移率、暗态电阻率高(2)a-SiNx:H：i.作为介质层和绝缘层，介电常数适中，耐压能力强，电阻率高，固定电荷少，稳定性好，含富氮材料，针孔少，厚度均匀。ii.作为钝化层，密度较高

7、，针孔少。(3)n+a-Si：具有较高的电导率，较低的电导激活能，较高的参杂效率，形成微晶薄膜。-成膜机理-膜性能要求Etch RateRequirementItemsUniformitySelectivityProfileCD BiasRequirement Items of Wet EtchFICD SizeGlass SUBSTRATEFILMDICD SizePHOTOTESISTCD BIAS|DICD FICD|说明：1、CD：Critical Dimension DICD：Development Inspection CD，PR间距离（有PR）FICD：Final Inspect

8、ion CD，刻蚀完后，无PR。OL:各mask之间对位的偏差。2、干法刻蚀主要以垂直方式刻蚀，CD BIAS较小；湿法刻蚀水平方向的刻蚀多于干法刻蚀，CD BIAS较大CD机（critical dimension）主要测试mask后各种CD（包括DICD和FICD）和OL。gateactivedataVIAITODICD:22.51.0umDICD:3.51.0umDICD:3.51.0umDICD:6.51.5umDICD:14.01.0umFICD:20.01.0umFICD:2.51.0umFICD:6.01.0umFICD:9.52.0umFICD:16.01.0um Stitch:

9、1.5um OL:1.5um OL:1.5um OL:1.5um OL:1.5umIsotropic&Anisotropic Isotropic(各向同性):指各个方向的刻蚀率是相同的,所有的Wet Etch和部分Plasma Etch为 Isotropic,SubstrateOxideOxideOxideResistResistResist Anisotropic(各向异性):指一个方向的刻蚀,刻蚀后的内壁基本为垂直的,Anisotropic只能通过 Plasma EtchSubstrateOxideOxideResistResistResistWet Etch-Gate,SD,ITOWet

10、 Etch-Gate,SD,ITO刻蚀液种类及配比：H3PO4:CH3COOH:HNO3:H2O=72:10:2:16 wt%Al：4AL+2HNO3 2AL2O3+N2+H2 2H3PO4+AL2O3 2AL(PO4)+3H2ONd:4Nd+2HNO3 2Nd2O3+N2+H2 2H3PO4+Nd2O3 2Nd(PO4)+3H2OMo：4Mo+2HNO3 2Mo2O3+N2+H2 2H3PO4+Mo2O3 2Mo(PO4)+3H2O化学反应式：刻蚀液种类及配比：HCl:CH3COOH:H2O=22:6:72 wt%化学反应式：InSnO：InSnO2+4HCL InCl3+SnCl+2H2O

11、 CH3COOH 缓冲，调节浓度,H2O减少 ETCHANT粘性Etch ProcessRinsing ProcessDry ProcessPR Mask后，利用化学药剂去除薄膜形成的Pattern，主要适用于金属膜或ITO Pattern的形成。L/UL Chamber连接真空和大气压的一个Chamber。Glass进入此Chamber以后，Valve关闭，开始抽真空。M/L Chamber将L/UL Chamber中的Glass通过机械手送到反应舱中，在此Chamber中也要进一步抽真空。Process Chamber利用Plassma原理在反应舱中通入反应气体，生成的反应气体粒子撞击镀膜

12、表面，达到刻蚀的目的。利用真空气体和RF Power 生成的Gas Plasma反应产生原子和原子团，该原子和原子团与淀积在基板上的物质反应生成挥发性物质。利用该原理可进行干法刻蚀。相关部件用途RF GeneratorRadio Frequency Generator,提供高提供高频频能量能量Matching Box将将RF Generator产生的高频波能量有效的传给产生的高频波能量有效的传给chamberMFCMass Flow Controller,控制控制Gas的流量的流量,每种气体对应一个每种气体对应一个MFCChiller调节调节Chamber壁的温度壁的温度,一般分三部分一般分三

13、部分:Top,Bottom,WallCM控制控制Process Chamber的气体压力的气体压力,根据控制压力的不同可分为根据控制压力的不同可分为:CM1和和CM2APCAdaptive Pressure Controller,控制管道的控制管道的开开口大小口大小,以此以此来来控制控制Process Chamber压压力力TMP And Dry Pump抽真空的装置抽真空的装置,TMP比比Dry Pump抽得更快抽得更快,抽到的真空度大抽到的真空度大Cut Off三通口开关三通口开关ChillerPlasma上部电极上部电极下部电极下部电极Process GasRF GeneratorCut

14、 Off慢抽管慢抽管Matching BoxRF Power增大，Etch Profile有变小的倾向。RF Power增大，整体的E/R也增大。可用于改善Uniformity效果。RF Power越大，SiNx与Mo的Selectivity越小。Pressure大的情况下化学反应占优势，因此会使Profile也相应变大。Pressure增大，基板中心部分E/R增大；周边部分E/R减小。Pressure增加，Selectivity增大（10）。随着Pressure增大，Uniformity也会提高。example50400450PowerPressure30150306500100005030

15、357050300050505035050155001550VppACTVIAN+1890840148030004000GasTempTBWO2HeCl2SF6STRIP就是利用腐蚀液经过化学反应去掉膜上面的光刻胶。化学反应主要是把光刻胶的长链结构断开，从而达到去除的目的。醚醚类类（Dietylene Glycol Monoethye Ether）CH3CH2O(CH2)2O(CH2)2OHC6H1403,PR中的对Resin的选择度大;胺类胺类（MEA）打破PR与Resin的Cross-Link结合 酮类酮类NMP(Normal Methyl 2-Pyrrolidone:C5H9NO)Solubility将分掉的Acid溶解;表面活化剂表面活化剂(Surfactant)促进PR在Chemical中溶解.目的：通过改变a-Si的晶格结构和减弱消除金属的应力（让分子剧烈运动，达到 均匀分布的作用）来使得TFT器件性能更加稳定。Temperature：250下保持20分钟；将温度降到23用7分钟。加热仓降温仓沉积沉积清洗清洗PRPR涂附涂附曝光曝光显影显影刻蚀刻蚀PRPR剥离剥离检查检查Wet EtchWet EtchDry EtchDry EtchMultiMultiPVXPVX