Array工藝技術(shù)基礎(chǔ)

Array工藝構(gòu)成Thin-Film---

EQP---L/ULChamber：在ATM和Vacuum兩個(gè)狀態(tài)之間傳送Glass的Chamber---TransferChamber：把玻璃基板在各個(gè)周邊的Chamber之間進(jìn)行傳送的Chamber，內(nèi)有一個(gè)VacuumRobot。---SputterChamber：進(jìn)行Deposition的Chamber。SputterChamber的主要構(gòu)成有：---Platen：用來放玻璃基板（Gate有2個(gè),SD、ITO為1個(gè)）---Cathode：包括Target、Shield、MagnetBar等構(gòu)成部分---Motor:有Plate轉(zhuǎn)動(dòng)的Motor、Plate升降的Cylinder、Cathode開關(guān)的Motor、MagneticBar運(yùn)動(dòng)的Motor等。Sputter-SPChamberSystemComponentsAutomatedcassetteloadstationACLS(optional)Thesystemhardwareconsistsofthreemajorcomponents:MainframeRemotemodulesRemoteSupportEquipmentHeatExchangerTheheatexchangerprovidesDIwatertotheRFmatchforcoolingpurposesProcessPumpsProvidesvacuumtotheprocesschambersRFgeneratorTheRFgeneratorsuppliesRadioFrequencytotheprocesschamberforthepurposeofcreatingaplasmaMainframePumpProvidesvacuumtothetransferandloadlockchambers. RemoteACPowerBoxFacilitypowerisconnectedfromcustomerfacilitiestotheremoteACpowerboxontheremoteservicemoduleAllelectricalpowertothesystemisdistributedfromtheACpowerboxDeposition---PECVDGASINPlasmaGASOUTGlass~RFPower13.56MHzSiH4,NH3PH3等4EAGNDDiffuserSusceptorProcesschamberDeposition---PECVDACLS

AutomaticCassetteLoadStationLoadlockChamberTransferChamber(X-Fer)ProcessChamberLayer名稱使用氣體描述MultiGHSiH4+NH3+N2對(duì)Gate信號(hào)線進(jìn)行保護(hù)和絕緣的作用GLALSiH4+H2在TFT器件中起到開關(guān)作用AHNPSiH4+PH3+H2減小a-Si層與S/D信號(hào)線的電阻PVXSiNxSiH4+NH3+N2對(duì)S/D信號(hào)線進(jìn)行保護(hù)PECVD所做各層膜概要SiNX絕緣膜：通過SiH4與NH3混合氣體作為反應(yīng)氣體,生成等離子體在襯底上成膜。a-Si:H有源層膜：SiH4氣體在反應(yīng)室中，經(jīng)過一系列初級(jí)、次級(jí)反應(yīng)，生成包括離子、子活性基團(tuán)等較復(fù)雜的反應(yīng)產(chǎn)物，最終生成a-Si:H薄膜沉積在襯底上，其中直接參與薄膜生長(zhǎng)的主要是一些中性產(chǎn)物SiHn（n為0～3）n+a-Si:H歐姆接觸層：在SiH4氣體中參入少量PH3氣體在襯底上成膜。PECVD絕緣膜、有源膜成膜機(jī)理a-Si:H：低隙態(tài)密度、深能級(jí)雜質(zhì)少、高遷移率、暗態(tài)電阻率高(2)a-SiNx:H：i.作為介質(zhì)層和絕緣層，介電常數(shù)適中，耐壓能力強(qiáng)，電阻率高，固定電荷少，穩(wěn)定性好，含富氮材料，針孔少，厚度均勻。ii.作為鈍化層，密度較高，針孔少。(3)n+a-Si：具有較高的電導(dǎo)率，較低的電導(dǎo)激活能，較高的參雜效率，形成微晶薄膜。---成膜機(jī)理---膜性能要求EtchEtchRateRequirementItemsUniformitySelectivityProfileCDBiasRequirementItemsofWetEtchFICDSizeGlassSUBSTRATEFILMDICDSizePHOTOTESISTCDBIAS＝|DICD–FICD|說明：1、CD：CriticalDimensionDICD：DevelopmentInspectionCD，PR間距離（有PR）

FICD：FinalInspectionCD，刻蝕完后，無PR。

OL:各mask之間對(duì)位的偏差。

2、干法刻蝕主要以垂直方式刻蝕，CDBIAS較?。粷穹涛g水平方向的刻蝕多于干法刻蝕，CDBIAS較大CDCD機(jī)（criticaldimension）主要測(cè)試mask后各種CD（包括DICD和FICD）和OL。gateactivedataVIAITODICD:22.5±1.0umDICD:3.5±1.0umDICD:3.5±1.0umDICD:6.5±1.5umDICD:14.0±1.0umFICD:20.0±1.0umFICD:2.5±1.0umFICD:6.0±1.0umFICD:9.5±2.0umFICD:16.0±1.0um

Stitch:1.5um

OL:1.5um

OL:1.5um

OL:1.5um

OL:1.5umCDEtchProcessIsotropic&AnisotropicIsotropic(各向同性):指各個(gè)方向的刻蝕率是相同的,所有的WetEtch和部分PlasmaEtch為Isotropic,SubstrateOxideOxideOxideResistResistResistAnisotropic(各向異性):指一個(gè)方向的刻蝕,刻蝕后的內(nèi)壁基本為垂直的,Anisotropic只能通過PlasmaEtchSubstrateOxideOxideResistResistResistWetEtch---Gate,SD,ITO刻蝕液種類及配比：H3PO4:CH3COOH:HNO3:H2O=72:10:2:16wt%Al：4AL+2HNO3→2AL2O3+N2+H22H3PO4+AL2O3→2AL(PO4)+3H2ONd:4Nd+2HNO3→2Nd2O3+N2+H22H3PO4+Nd2O3→2Nd(PO4)+3H2OMo：4Mo+2HNO3→2Mo2O3+N2+H22H3PO4+Mo2O3→2Mo(PO4)+3H2O化學(xué)反應(yīng)式：刻蝕液種類及配比：HCl:CH3COOH:H2O=22:6:72wt%化學(xué)反應(yīng)式：InSnO：InSnO2+4HCL→InCl3+SnCl+2H2O※CH3COOH緩沖，調(diào)節(jié)濃度,H2O減少ETCHANT粘性WetEtchEtchProcessRinsingProcessDryProcessPRMask后，利用化學(xué)藥劑去除薄膜形成的Pattern，主要適用于金屬膜或ITOPattern的形成。L/ULChamber連接真空和大氣壓的一個(gè)Chamber。Glass進(jìn)入此Chamber以后，Valve關(guān)閉，開始抽真空。M/LChamber將L/ULChamber中的Glass通過機(jī)械手送到反應(yīng)艙中，在此Chamber中也要進(jìn)一步抽真空。ProcessChamber利用Plassma原理在反應(yīng)艙中通入反應(yīng)氣體，生成的反應(yīng)氣體粒子撞擊鍍膜表面，達(dá)到刻蝕的目的。利用真空氣體和RFPower生成的GasPlasma反應(yīng)產(chǎn)生原子和原子團(tuán)，該原子和原子團(tuán)與淀積在基板上的物質(zhì)反應(yīng)生成揮發(fā)性物質(zhì)。利用該原理可進(jìn)行干法刻蝕。DryEtchProcessChamber結(jié)構(gòu)示意圖相關(guān)部件用途RFGeneratorRadioFrequencyGenerator,提供高頻能量MatchingBox將RFGenerator產(chǎn)生的高頻波能量有效的傳給chamberMFCMassFlowController,控制Gas的流量,每種氣體對(duì)應(yīng)一個(gè)MFCChiller調(diào)節(jié)Chamber壁的溫度,一般分三部分:Top,Bottom,WallCM控制ProcessChamber的氣體壓力,根據(jù)控制壓力的不同可分為:CM1和CM2APCAdaptivePressureController,控制管道的開口大小,以此來控制ProcessChamber壓力TMPAndDryPump抽真空的裝置,TMP比DryPump抽得更快,抽到的真空度大CutOff三通口開關(guān)ChillerPlasma上部電極下部電極ProcessGasRFGeneratorCutOff慢抽管MatchingBoxDryEtchRFPower增大，EtchProfile有變小的傾向。RFPower增大，整體的E/R也增大?？捎糜诟纳芔niformity效果。RFPower越大，SiNx與Mo的Selectivity越小。Pressure大的情況下化學(xué)反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，因此會(huì)使Profile也相應(yīng)變大。Pressure增大，→基板中心部分E/R增大；→周邊部分E/R減小。Pressure增加，Selectivity增大（≥10）。隨著Pressure增大，Uniformity也會(huì)提高。WetStripSTRIP就是利用腐蝕液經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)去掉膜上面的光刻膠?；瘜W(xué)反應(yīng)主要是把光刻膠的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)斷開，從而達(dá)到去除的目的。①

醚類（DietyleneGlycolMonoethyeEther）CH3CH2O(CH2)2O(CH2)2OH[C6H1403],PR中的對(duì)Resin的選擇度大;②

胺類（MEA）打破PR與Resin的Cross-Link結(jié)合

③酮類NMP(NormalMethyl2-Pyrrolidone:C5H9NO)Solubili