第5章Wet工艺

第5章Wet⼯艺
第五章WET⼯序
5.1 WET⼯序的构成
TFT-LCD在Array段的制程通常会分为镀膜，曝光和蚀刻三道⼤的⼯序。

⽽蚀刻⼯序根据⼯艺和设备的不同⼜可以分为⼲蚀刻和湿蚀刻，即Dry⼯序和WET⼯序。

作为蚀刻⼯序的⼀种实现⽅式，WET⼯序详细来讲可以包括清洗，湿蚀刻和脱膜。

1.清洗：包括初清洗和成膜前清洗。

初清洗即玻璃基板从PP box中拆包之后，进⾏的第⼀
道清洗，它的主要⽬的是为了清除玻璃基板表⾯本⾝携带的油污以及微尘颗粒。

成膜前清洗即在每⼀道成膜之前进⾏的清洗，⽬的虽然也是为了去除油污以及颗粒，但是这些杂质更多是由于外界污染造成，⽽去除这些杂质是为了成膜的顺利进⾏，提⾼成膜的品质。

2.湿蚀刻：对于⾦属层和ITO导电层使⽤湿蚀刻进⾏蚀刻。

湿蚀刻是使⽤相应的⾦属蚀刻
液和ITO蚀刻液对膜层进⾏腐蚀，可以去除掉不被光阻保护的部分，从⽽形成我们需要的线路结构。

3.脱膜：⽆论⼲蚀刻还是湿蚀刻结束之后，都必须将所成线路上覆盖的光阻去除。

相应的
会使⽤脱膜液将光阻分离出来并去除，保证下⼀道成膜顺利进⾏。

5.2 WET ⼯序(清洗.脱膜,蚀(湿)刻)的⼯艺原理
5.2.1 清洗的⼯艺原理
在TFT-LCD的制程当中，清洗起到⾄关重要的作⽤。

清洗的主要⽬的就是去除玻璃基板表⾯的杂质和油污，使玻璃基板保持清洁，确保下⼀道制程的顺利和有效地进⾏。

在Array段，清洗可以分为初清洗(Initial Clean)和成膜前清洗(Pre-deposition Clean)。

相应的设备也分为初清洗机(Initial Cleaner)和成膜前清洗机(Pre-deposition Cleaner)。

Initial Clean：在将玻璃基板从PP Box拆包装之后(通常是由Unpack设备来完成)的第⼀道清洗。

Initial Clean可以有效地去除玻璃基板拆包以后残留在表⾯的油污和细⼩的Particle。

Pre-deposition Clean：在每⼀次成膜之前进⾏的清洗。

所以⼜可以细分为Pre-PVD Clean和Pre-CVD Clean。

Pre-deposition Clean可以去除玻璃基板在搬运过程当中环境造成的油污或者细⼩Particle，保证玻璃基板在每⼀次成膜之前是清洁的。

根据去除油污和颗粒的原理不同，可以分为以下⼏种清洗⽅法：
1.利⽤紫外线照射，去除玻璃基板表⾯的油污。

紫外线的发光源通常有UV灯和
EUV灯等。

基本原理都是通过原⼦激发，放射出⼀定波长的紫外线，照射到玻璃基板表⾯，破坏油污分⼦结构。

同时将周围环境中的氧⽓转化为游离的氧离⼦或者臭氧分⼦，游离的氧离⼦和臭氧分⼦都具有很强的氧化性，也可以与油污等有机物杂质反应，从⽽去除油污。

2.利⽤⽑刷的洗刷去除⼤颗粒的Particle。

在⼯作过程中，⽑刷会保持⼀定的
压⼊量，即玻璃基扳会压⼊刷⽑内⼀定量，随着刷⽑的⾼速旋转，再伴随着清洗剂的清洗，可以很好的去除⼤颗粒的Particle。

3.⽔洗。

⽔洗是清洗过程必不可少的部分。

⽔洗所使⽤的是去离⼦⽔DIW甚⾄
是超纯⽔UPW。

根据清洗原理的不同，⽔洗⼜可以细分。

⼀种是利⽤⼆流体
清洗，利⽤⾼压将通⼊了CDA的DIW或UPW喷出，这样会在⽔中形成⼤量的微⼩⽓泡，这种⽔⽓混合的形式称为⼆流体。

微⼩⽓泡接触玻璃基板迅速破裂，会在玻璃基板表⾯形成冲击⼒，从⽽将表⾯较顽固的颗粒打掉，随着⾼压流体冲洗掉。

另外⼀种是利⽤超声波振动源带动DIW或UPW振动，在玻璃基板表⾯形成⽔的空化⽓泡，就像眼镜店清洗眼镜的设备⼀样，随着⾼频振动的空化⽓泡不断冲刷，可以去除表⾯的顽固Particle。

各种去除玻璃基板表⾯的油污和颗粒的⽅法见下⾯的 5.3节的详细叙述。

虽然清洗环节相对简单，但是对于产品的品质，以及对后续制程都是⾮常关键的。

5.2.1 脱膜的⼯艺原理
图5-1
如图1所⽰，脱膜的主要作⽤就是在光刻完成后，将薄膜上⾯的光阻通过化学试剂去处。

脱膜的⼯艺过程就是：
预湿处理（图5-2）→渗透（图5-3）→膨胀（图5-4）→分解（图5-5）
图5-2 预湿处理（Entangle polymer）
图5-3 渗透（Stripper penetrate into free volume of polymer）
图5-4 膨胀（Swelling of Photo resist ）
图5-5 分解（Dissolution）
图5-6
5.2.3 蚀(湿)刻)的⼯艺原理
主要是通过将化学药液（酸）通过Spray,DIP等⽅式,处理已经显影坚膜的后有PR图案的Array基板，让化学药液与没有被光阻覆盖的⾦属膜接触并腐蚀掉这部分⾦属膜，保留下被PR覆盖的部分。

◇对于蚀刻反应有⽤的成分
游离硝酸?游离醋酸?游离磷酸
AL刻蚀的反应
◇第⼀阶段（⽣成游离氧原⼦）
硝酸浓度偏⾼时，2个硝酸分⼦分解成２个NO2分⼦1个(O)分⼦，⼀个H2O分⼦。

２ＨＮＯ３?２ＮＯ２＋（Ｏ）＋Ｈ２Ｏ１（ＨＮＯ３浓度⾼时）硝酸浓度偏低时，2个硝酸分⼦分解成２个NO分⼦3个（O）分⼦，⼀个H2O分⼦。

２ＨＮＯ３?２ＮＯ＋３（Ｏ）＋Ｈ２Ｏ２（ＨＮＯ３浓度低时）
◇第⼆阶段（⽣成中间体）
在没有醋酸的［Ｈ＋］共存的时候，2个铝原⼦与3个氧原⼦反应，形成氧化铝，
２Ａｌ＋３（Ｏ）?Ａｌ２Ｏ３３（反应停⽌）
Ａｌ２Ｏ３会堆积在⾦属表⾯形成隔离层，使Al和O不能接触，化学反应不能继续进⾏，反应停⽌。

在有⼤量［Ｈ＋］存在的时，铝原⼦加上[H+]离⼦加上氧原⼦反应，形成[铝酸-]：Ａｌ＋［Ｈ＋］＋２（Ｏ）?ＨＡｌＯ２－４（⽣成中间态）
醋酸在刻蚀液中，有［Ｈ＋］的缓冲效应，也有对⾦属表⾯起活性剂的作⽤。

◇第三阶段（中间体和酸的反应）
[铝酸-]与硝酸反应⽣成硝酸铝和⽔。

ＨＡｌＯ２－＋３ＨＮＯ３?Ａｌ（ＮＯ）３＋２Ｈ２Ｏ５
[铝酸-]与磷酸反应⽣成磷酸铝和⽔。

ＨＡｌＯ２－＋Ｈ３ＰＯ４?ＡｌＰＯ４＋２Ｈ２Ｏ６
◇蚀刻液中的共存成分
主要成分：硝酸?醋酸?磷酸
反应⽣成物：ＮＯ－?ＮＯ２－?ＨＡｌＯ２－?Ａｌ（ＮＯ３）３?ＡｌＰＯ４ｅｔｃ
5.3 WET ⼯序(清洗.脱膜,蚀(湿)刻)设备构成和性能指标
5.3.1 清洗的设备构成和性能指标
清洗设备根据不同的⽣产⼚商会有不同的设计，因此清洗设备的构成差别也⽐较⼤。

但是，总的来说清洗设备基本包括以下⼏个单元：
1.EUV光照单元：EUV即Eximer UV，是波长为172nm的紫外线。

是由专门的EUV
Lamp发光产⽣。

作为清洗设备的⼀部分，EUV的主要功能是去除玻璃基板表⾯的有机物。

EUV的⼯作原理简单来讲是这样的：EUV Lamp发出172nm的紫外线，照射到玻璃基板表⾯。

玻璃基板表⾯的有机⼤分⼦会在紫外线的作⽤下解离成为⽆机⼩分⼦。

同时，环境中的O
2
分⼦会在172nm紫外线的照射下
解离成为游离的氧原⼦或者O
3分⼦。

⽆论是游离的氧原⼦还是O
3
分⼦都具有
⽐较强的氧化性，可以与有机⼩分⼦反应⽣成⽔和⼆氧化碳。

2.Brush清洗单元：利⽤旋转的⽑刷清洗。

通常会使⽤上下两对⽑刷，利⽤⽑
刷旋转的⼒，将玻璃基板表⾯附着⼒较强的污垢去除。

根据不同的需求，可以调整⽑刷的⾼度，从⽽改变⽑刷的压⼊量，这样可以增加或者减⼩去除Particle的能⼒。

但是需要注意的是：⽤⽑刷进⾏清洗的时候，不可以刷到镀有膜的玻璃，因为镀膜在⽑刷的作⽤下，会受到划伤。

同时会有⼤量的膜层颗粒附着在⽑刷表⾯，⽑刷会成为清洗设备的Particle来源。

⽑刷旋转的⽅向如下图。

之所以选择这种旋转⽅向是因为：第⼀，上下⽑刷的旋转⽅向相反，可以保证玻璃基板受⼒平衡，不⾄于错位或者滑动。

第⼆，这样的旋转⽅向，可以
降低清洗剂的使⽤量。

第三，在设备维护保养的时候，可以让上下⽑刷对刷，进⾏⾃我清洁。

3.CJ & BJ：CJ=Cavitations Jet，BJ=Bubble Jet。

⼆者都是利⽤DIW或UPW
和CDA混合，在较⾼的压⼒作⽤下喷射到玻璃基板表⾯，形成⼤量细⼩⽓泡，利⽤⽓泡破裂候产⽣的爆破⼒，将附着在玻璃基板表⾯的Particle去除掉。

与CJ和BJ原理类似的还有Hyper Mix以及Hyper Jet，其去除Particle的原理⼤同⼩异，都是利⽤⾼压下产⽣的细⼩⽓泡破裂冲击Particle，从⽽将其去除。

有时，Hyper Jet中会加⼊CO
2
，以增加UPW的导电性，避免⾼压冲刷下在玻璃基板表⾯形成静电。

4.MS：Mega Sonic。

由超声波震⼦震动，使通⼊的DIW产⽣同频率震动，并在
出⼝处形成DIW Curtain，⼀次⼀次冲刷玻璃基板表⾯，从⽽去除Particle。

通常MS的频率为1.6MHz左右。

5.Air Knife单元：在经过前序⼀系列清洗单元之后，最后玻璃基板需要经过
风⼲的过程。

通常采⽤的是风⼑的⽅式。

Air Knife通常分为上下部分，⾼压⼒的CDA从缝隙中吹出。

吹出的CDA可以将玻璃基板表⾯的⽔分吹⼲，从⽽起到⼲燥的效果。

⼀般上风⼑的压⼒要⽐下风⼑的压⼒⼤⼀些，防⽌玻璃基板被吹起，或者发⽣震动。

5.3.2 脱膜的设备构成和性能指标
5.3.2.1 ⼊⼝模组（Entrance conveyor module）
⼊⼝模组主要完成从前段⼯序接受基板，并将基板传输⾄剥离单元。

其各组成单元如下：
1）传输单元
主要动作为从前⼀单元接受基板，完成基板在该单元的传输并传送到下⼀单元。

使⽤传输辊轴进⾏传输，侧向辊轴进⾏排列。

2）溢出单元
在基板完成在该单元的处理动作后，将其传输到下⼀单元
3）辅助单元
的压⼒进⾏控该单元主要动作是对⼲燥空⽓的过滤处理并对⼲燥空⽓和N
2
制。

同时，利⽤图形传感器和振动传感器对电路板的传输进⾏控制。

5.3.2.2剥离前搬运轨道模组(Air curtain conveyor module)
本模组从⼊⼝搬运轨道模组接收基板，并滚动搬运到下⼀个模组。

本单元是隔离，剥离模组与外界环境的⼀个缓冲单元。

⼀般设有⽓帘。

组成单元：
1）传输单元
从前⼀单元接受基板，完成基板在该单元的传输并传送到下⼀单元。

使⽤传输辊轴进⾏传输，侧向辊轴进⾏排列。

2）辅助单元
利⽤图形传感器和振动传感器对基板的传输进⾏控制。

5.3.2.3⾼压剥离模组（1）(HP-stripper1 module)
该模块主要动作是⽤于接受前单元⾼速传输过来的基板，使⽤喷射的⾼压剥离液对基板进⾏剥离处理，从完成蚀刻的基板表⾯除去光阻的模组。

其各组成单元如下：
1）剥离进程单元
对经过预湿处理的基板，将剥离液喷射在它的表⾯，从完成蚀刻的基板表⾯除去光阻。

在处理过程中使⽤压⼒传感器，压⼒计以及过滤器对剥离液的纯度，压⼒进⾏控制。

2）温度控制单元
对剥离液的温度进⾏控制，温度范围为60~80℃，温差控制在3℃。

3）传输单元
接受前道⼯序传输过来的基板，在剥离过程中对基板进⾏传输处理，在剥离完成后，将其传输到下⼀单元。

使⽤传输辊轴，中间辊轴和顶部辊轴进⾏传输，使⽤侧向导向辊轴进⾏排列控制。

4）辅助单元
对剥离⼯序提供恒温的剥离液，空⽓纯⽔。

5.3.2.4 ⾼压剥离模组（2）(HP stripper 2 module)
该模块主要动作是⽤于接受前单元⾼速传输过来的基板，使⽤喷射的⾼压剥离液对基板进⾏剥离处理，从完成蚀刻的基板表⾯除去光阻的模组。

搬运辊轴上部设有⾼压喷射嘴。

另外，还设有清洗上屏罩的内侧的纯⽔喷射嘴。

其组成单元与⾼压剥离模组（1）单元相同。

5.3.2.5 喷射剥离模组(spray strip module)
在接受到来⾃⾼压喷射剥离模组（2）的基板后，该模组完成的主要动作是从设置在搬运辊轴上下的喷射嘴向基板正、反⾯喷射剥离液。

剥离液从设在模组下部的罐通过循环泵送⼊喷射嘴，使⽤过的处理液再次回收到罐中。

其组成部分如下：
1）进程单元
主要动作是从设置在搬运辊轴上下的喷射嘴向基板表、背⾯喷射剥离液。

剥离液从设在模组下部的罐通过循环泵送⼊喷射嘴，使⽤过的处理液再次回收到罐中。

2）温度控制单元
主要动作是对剥离液的温度进⾏控制，温度范围为60~80℃
3）传输单元
主要动作是接受前道⼯序传输过来的基板，在剥离过程中对基板进⾏传输处理，在剥离完成后，将其传输到下⼀单元。

使⽤传输辊轴，中间辊轴和顶部辊轴进⾏传输，使⽤侧向导向辊轴进⾏排列控制。

4）辅助单元
该单元的主要动作是对剥离⼯序提供恒温的剥离液，空⽓纯⽔。

5.3.2.6 U型⽔洗模组(U-turn conveyor module)
本单元是⼀个⽔洗功能的U型搬运轨道。

在接收侧、输送侧以及⽔平搬运部的上下⾯（⽔平搬运部只有上⾯）安装有喷嘴，⼀边搬运基板⼀边喷出纯⽔。

下部装有罐，通过循环泵的压⼒向喷嘴输送液体。

通过⼀系列⽔洗过程去除残留的剥离液。

同时使⽤辊轴的抬升与下降处理，完成基板的U型转弯动作。

⽔洗模组的组成部分如下：
1）传输单元
从上⼀模组接收搬运来的基板，基板送⼊过程中⽤⼊⼝液体⼑进⾏⽔洗处理。

传输如果采⽤倾斜姿势，则可以提升清洗效果，降低⽔使⽤量。

提升转换辊轴并抬升基板（这时送出侧的转换辊轴上升）。

旋转转换辊轴和⽔平搬运部的搬运辊轴，将基板搬运到送出侧。

搬运时，进⾏喷洗处理。

降下送出侧的转换辊轴，将基板放到倾斜⽅式搬运辊轴上。

旋转送出侧的搬运辊轴，将基板搬运到下⼀模组。

搬运过程中，进⾏喷洗
2) 进程单元
在接收侧、输送侧以及⽔平搬运部的上下⾯（⽔平搬运部只有上⾯）安装有喷嘴，⼀边搬运基板⼀边喷出纯⽔。

下部装有罐，通过循环
泵的压⼒向喷嘴输送液体。

通过⼀系列⽔洗过程去除残留的剥离液。

3) 辅助单元
该单元的主要动作是对U-Turn清洗⼯序提供恒温空⽓，纯⽔。

5.3.2.7 直⽔洗模组(High Pressure/AAJET Rinse Module)
该模组主要动作是对完成剥离作⽤的基板进⾏⽔洗，去处剥离液的残留。

其主要单元结构如下：
1）进程单元
在相对于电路板⾏进⽅向，上游侧由循环⽔洗部、下游侧由直⽔洗部组成。

模组的下部安装了罐，罐的⽔洗⽔通过循环泵的压⼒送到循环⽔洗部的喷嘴。

使⽤后的液体再回到罐。

直⽔洗部将⼯⼚直接供应的纯⽔通过上下的喷嘴喷出，对基板进⾏清洗。

2）传输单元
主要动作是接受前道⼯序传输过来的基板，在清洗过程中对基板进⾏传输处理，在清洗完成后，将其传输到下⼀单元。

使⽤传输辊轴，中间辊轴和顶部辊轴进⾏传输，使⽤侧向导向辊轴进⾏排列控制。

3）辅助单元
为进程单元提供循环纯⽔以及对⽔洗⽤的压⼒进⾏控制和调节。

5.3.2.8 ⼲燥模组(Air knife module)
该模组的主要⼯作是⼲燥⽔洗后的电路板。

从⽓⼑向电路板的正反⾯吹出⼲燥空⽓除去⽔分进⾏⼲燥。

上下各安装了⼀台吹出⼲燥空⽓的裂缝式⽓⼑。

5.3.2.9 中性搬运轨道模组(Neutral conveyor module)
该模组的主要动作是在单元与单元之间完成的搬运，是将从前⼀模组搬运过来的基板直接搬运到下⼀模组的搬运轨道。

5.3.2.10 输出模组(Exit conveyor module)
输出模组位于各单元后部并向下⼀单元运送基板的模组。

出⼝搬运轨道模组以倾斜⽅式搬运⽽来的基板转换为⽔平⽅式后待机。

由下游的MHU的机械臂取出在该位置的基板。

5.3.2.11 供液模组(Supply tank module)
该模组主要是完成对脱膜⽤的药液进⾏加热处理，并将药液传输到各剥离单元。

5.3.3蚀(湿)刻)设备构成和性能指标
5.3.3.1 蚀(湿)刻)设备的组成:
IN CV UNIT
EUV UNIT
NEUTRAL UNIT
ETCH UNIT1,2,3 UNIT
TANK UNIT
RINSE UNIT(SWR1,2,3,4 &F/R)
A/K UNIT
DRY UNIT1,2
OUT CV UNIT
5.3.3.2 蚀(湿)刻)设备的性能指标
●IN CV UNIT:
主要作⽤是从Robot上接收基板。

当基板从Robot叉⼦上放置到IN CV内搬送线上,Sensor检测到后，机械⼿退出。

通过Alignment机构将基板调整到Passline的位置，再通过搬送线送⼊下⼀单元。

需要注意Alignment机构的动作平稳,速度均匀,⽆冲击现象.
送出完毕后再向Robot发出送⼊要求，进⾏下⼀⽚基板的接收⼯作。

●EUV UNIT：
主要通过UV Lamp照射，去除基板表⾯的有机物。

●NEUTRAL UNIT：
该单元起到过渡作⽤。

⼊⼝和出⼝都有Shutter(遮光器)避免外部光线射⼊EUV 和ETCH单元。

Shutter放下时，才可进⾏基板搬送。

●ETCH UNIT 1,2,3
ETCH UNIT是对基板进⾏刻蚀的单元。

⾦属膜被药液腐蚀掉，留下被PR覆盖的部分，就是我们所需要的加⼯的Gate。

存放于下部TANK内的Chemical通过Pump加压，沿着管路,经过Filter过滤后,打⼊Bath 中；Bath中⼜由传送带,Liquid Knife, Oscillation, Manifold, Dip等机构组成.Chemical经过多种⽅式接触到基板表⾯.通过化学反应对⾦属膜进⾏Etching。

●下部TANK UNIT：
下部tank主要⽤于存放Etching⽤的Chemical,并起温度调和槽的作⽤。

共有2个tank。

⾃动运⾏时通过设备参数来选择其中的⼀个tank⼯作，另⼀个tank⽤于液交换的备⽤。

●RINSE UNIT(SWR1,2,3,4&F/R)：
RINSE UNIT主要是清洗基板表⾯残余的化合物杂质。

主要由SWR1,2,3,4和F/R两部分组成：
SWR UNIT1,2,3,4是将Etching后的基板表⾯，经过4道循环⽔洗的⼯序进⾏清洗，去除基板表⾯残余的Chemical和化学合成物.
F/R UNIT是通过Facility直接供应的纯⽔对基板表⾯做最后⼀次清洗.
●A/K UNIT：
A/K风⼑单元主要作⽤是吹去从⽔洗单元送过来的基板表⾯的积⽔.
●DRY UNIT1,2
DRY UNIT是在⼀般搬送的基础上曾加了FFU吹风单元。

能提⾼基板表⾯的的⼲燥效果。

⼊⼝的Ionizer装置(离⼦风)能去除基板表⾯的静电。

●EXIT UNIT:
EXIT UNIT基本与前⾯的DRY单元相同,也有FFU吹风装置⼲燥。

基板进⼊EXIT UNIT的指定位置后搬送线停⽌并发出信号，等待LD/ULD机械⼿来取出基板。

5.4 WET⼯序(清洗.脱膜,蚀(湿)刻)的主要⼯艺参数和⼯艺质量评价
5.4.1 清洗的主要⼯艺参数和⼯艺质量评价
⼯艺质量评估：
对于清洗设备来说，质量评估的内容有两个⽅⾯：
1.Particle数量。

检验清洗设备洗净能⼒的主要标准就是Particle的数量。

如果Particle的数量过多会造成成膜异常，甚⾄会造成线路的开路和短路。

对于4.5代⽣产线的玻璃基板来说，Particle 通常会控制在总数100颗以内。

2.Contact Angel
Contact Angel即接触⾓。

在液体与固体平⾯接触的时候，液体的边缘会与固体平⾯形成⼀定的⾓度，此⾓度即接触⾓。

接触⾓的⼤⼩可以⽤来评估固体表⾯与此种液体的亲和能⼒。

对于玻璃基板来讲，接触⾓是⽤来衡量玻璃基板与⽔的亲和性的，也就是验证玻璃基板的亲⽔性。

亲⽔性⾼说明玻璃基板表⾯的有机物较少，亲⽔性低说明玻璃基板表⾯的有机物较多。

因此可以通过Contact Angel来衡量玻璃基板表⾯有机物的含量。

通常清洗设备都具有EUV 的紫外线照射单元，通过紫外线照射去除有机物。

Contact Angel的数值⼀般控制在5~10°之间。

5.4.2 脱膜的主要⼯艺参数和⼯艺质量评价
5.4.2.1 Stripper的主要设备⼯艺参数表
5.4.2.2 ⼯艺质量评价
脱膜⼯艺最重要的质量评价：
1）在脱膜过程中对剥离液对AL膜不会造成侵蚀损伤
AL侵蚀发⽣的主要反应：
R-NH
2 + H
2
O → R-NH
3
+ OH-
2Al + 2OH- + 6H
2O → 2Al(OH)
4
- + 3H
2
2）在整个脱膜⼯序完成后，将PR膜清除⼲净，同时在电路板上不会有药液和⽔残留。

5.4.2.3 stripper主要材料特性和⼯艺评价
stripper所需求的主要化学品：DMSO, NMP, MEA, KOH, NaOH
脱膜所使⽤的化学组分: MEA + BDG + (添加剂)
MEA + DMSO
MEA + NMP
⼀般情况下使⽤的组分配⽅为：
MEA(19%) + BDG(60%) + H2O(20%) +α(添加剂)
MEA(10%) + NMP(30%) + BDG(60%) +α(添加剂)
5.4.3蚀(湿)刻)主要⼯艺参数和⼯艺质量评价
EUV
主要⼯艺参数:
N2 IN Pressure:
N2 Pressure1:
N2 Pressure2:
PCW Supply Pressure:
PCW IN Pressure:
PCW OUT Pressure:
Hot Exhaust Pressure:
Acid Exhaust Pressure:
发现有偏差时,通过Regulator和Pressure Switch可以直接调节压⼒
NEUTRAL UNIT
Frame Exhaust Pressure:
ETCH UNIT 1,2,3
Etching时需要注意⼀些⼯艺条件:
Etch 1:ENT Liquid Knife Flow; Dip Flow(metal); Manifold Flow;
Bath Exhaust Pressure
Etch 2:Dip Flow(metal); Manifold Flow; Bath Exhaust Pressure
Etch 3:Dip Flow(metal); Manifold Flow; Exit Liquid Knife Flow;
Air Curtain Pressure (4ea upper & lower); Bath Exhaust Pressure
CDA IN (A/C Supply, Driving, Purge) Pressure
INSE UNIT(SWR1,2,3,4&F/R)
需要注意的⼯艺条件有:
SWR1: Spray Flow
(注意L/K Valve on/off状态)
Frame Exhaust Pressure
SWR2: Spray Flow
Wet Exhaust Pressure
Air Curtain Pressure(4ea)
SWR3: Spray Flow
Wet Exhaust Pressure
SWR4: Spray Flow
Wet Exhaust Pressure
F/R: DIW Supply Flow
DIW Supply Pressure
Wet Exhaust Pressure
A/K UNIT：
主要⼯艺参数有:
CDA IN Pressure:
A/K Pressure(upper)
A/K Pressure(lower)
Wet Exhaust(upper)
Wet Exhaust(lower)
DRY UNIT1,2
CDA In Pressure:
Ionizer Pressure:
Driving Pressure:
5.5 CCSS系统的构成介绍
CCSS系统即(Central Chemical Supply System)中央药液供应系统，是为⽣产设备统⼀分配Chemical的供应系统。

由于玻璃基板⼤，化学药液使⽤量多，只能使⽤⾃动药液供应系统，即CCSS进⾏供液.
CCSS系统可以分为以下⼏个部分：
1.Storage Unit
主要部分是Storage Tank。

材质多为SUS材料，内衬PTFE防⽌Chemical的腐蚀。

根据Chemical的使⽤量，Storage Tank有不同的⼤⼩，多为3m3，5m3，10m3甚⾄20m3。

Chemical 使⽤Drum来储存运输。

Drum也为SUS材料，且完全封闭。

Drum上⽅有⼀个进⼝⼀个出⼝。

进⼝可以通⼊N2，利⽤N2的压⼒将Chemical从出⼝压出。

出⼝接到CCSS的进液管，然后进⼊Storage Tank储存起来。

Storage Tank装有Level Sensor，可以监控液⾯⾼度。

2.Supply Unit
主要部分是Supply Tank。

材质也是SUS+PTFE。

相对于Storage Tank来讲，Supply Tank 较⼩。

Storage Tank⾥⾯的Chemical通过Pump被抽送到Supply Tank中，此过程也可以
使⽤N2加压的⽅式。

Supply Tank中的Chemical再由Pump抽送到设备端。

通常使⽤Chemical 的设备都有⾃⼰的Tank⽤于储存药液。

如果是多台设备，Supply Tank会通过管路连接到接到VMB盘⾯再进⾏分配，每⼀根管路有⾃⼰独⽴的流量计，压⼒计和阀门。

3.Mixing Unit
主要部分是Mixing Tank。

材质也是SUS+PTFE。

由于体积较⼩，通常Mixing Tank会有两个，每⼀个Tank可以单独使⽤。

⼀个⽤作
Process另外⼀个Stand By。

Mixing Unit的主要作⽤是将药液稀释或者混合，达到制程需要的浓度或者药液成分。

5.6 WET⼯序的主要材料特性和⼯艺评估
5.6.1清洗的主要材料特性和⼯艺评估
Array段的清洗主要有三种：初清洗，成膜前清洗和HF清洗。

三种清洗分别⽤到两种不同的药液材料。

分别是：TMAH和HF。

TMAH⽤在初清洗阶段，HF⽤在HF清洗阶段。

下⾯对两种药液材料分别介绍。

TMAH：即显影液，氢氧化四甲基铵的⽔溶液，通常⽤在显影阶段，⽤于形成所需要的光阻形状，为后续的蚀刻提供先决条件。

也可以⽤在初清洗阶段，作为清洗剂使⽤。

浓度多为25%。

TMAH为⽆⾊透明液体，易挥发，有腐蚀性，挥发⽓体带有氨⽔的味道。

PH值在13~14之间，在⼀个⼤⽓压下的沸点为102℃。

密度约为1.00g/cm3。

⾼浓度的TMAH挥发⽓体遇到眼睛⽪肤会有刺激感。

液体与⽪肤接触会造成红肿，严重的会造成溃烂。

泄漏会造成空⽓的刺激性或者污染⽔源。

操作时需要⼩⼼，不慎进⼊⼈体内部会造成内脏的腐蚀，形成炎症，甚⾄造成严重伤害和死亡。

不过⽤在初清洗阶段的TMAH溶液⾮常稀，只有0.04%和0.4%两种浓度，因此对⼈体的危害减少很多。

但是仍然需要避免与⼈体直接接触。

对于意外情况有以下的对策：
1.吸⼊：需要⽴即转移到空⽓流畅的地⽅，保持呼吸新鲜空⽓；严重者需要⽴即就医。

2.⽪肤接触：⽴即⽤⼤量的⽔冲洗10~15分钟左右；严重者需要⽴即就医。

3.眼睛接触：⽴即⽤⼤量的⽔冲洗10~15分钟左右，经常地眨眼睛，以利于药液被带⾛；
严重者需要⽴即就医。

4.⾷⼊：⽴即喝下⼤量的⽔进⾏稀释；严重者需要⽴即就医。

如果不慎造成燃烧，可以使⽤⽔雾，⼆氧化碳灭⽕器和⼲粉灭⽕器进⾏扑灭。

HF：即氟化氢溶液。

⽤于S/D成膜前的清洗。

制程需要的浓度只有0.9%。

之所以使⽤氢氟酸溶液进⾏S/D成膜前的清洗，主要是因为n+Si⾮常容易受到空⽓中的氧⽓影响⽽被氧化，从⽽产⽣接触电阻偏⼤的缺陷。

所以需要使⽤HF进⾏清洗。

HF很容易对Si和SiO 进⾏腐蚀，因此可以很容易的去除氧化物，但同时也会对玻璃基板造成损伤，所以只能使⽤低浓度的HF药液，我们选⽤0.9%浓度的HF进⾏清洗。

直接购买的HF多为49%浓度的，由于受到HF⾃⾝溶解性的限制，49%已经为最⾼浓度，⽽且49%浓度的HF⾮常容易挥发。

HF 为⽆⾊透明液体，有⾮常强的挥发性，49%的HF俗称发烟氢氟酸，挥发⽓体具有⾮常强烈的刺激⽓味。

HF的酸性也很强，⼀个⼤⽓压下的沸点在102~112℃。

密度约为1.18g/cm3（49%）。

HF对⼈体的危害极⼤。

吸⼊⼏个ppm的HF蒸汽就可以造成⽿，⿐，眼睛和呼吸道的强烈刺激。

⾼浓度蒸汽会造成⽿，⿐，眼睛和呼吸道的严重灼伤。

蒸汽积累于肺部会造成肺部的坏死甚⾄死亡。

低浓度的溶液接触⽪肤眼睛，会造成⽪肤的灼伤和⾓膜的损坏。

⾼浓度的溶液接触⽪肤，会渗⼊⾝体内部，与⾻骼内的钙质成分快速反应，造成⾻质疏松，甚⾄因为过脆⽽极易断裂。

HF本⾝⾮易燃易爆物品，但是受⾼温后会分解产⽣极易腐蚀的烟尘。

因此，在使⽤HF的时候要⾮常⼩⼼，坚决杜绝蒸汽和溶液直接接触⾝体任何部位。

在做设
备的保养和维修的时候，也⼀定要⽤UPW对设备进⾏反复冲洗，并佩戴防腐蚀的PVC⼿套以及护⽬镜才可以。

如果发⽣意外，需要采取以下措施：
1.吸⼊：需要⽴即转移到空⽓流畅的地⽅，保持呼吸新鲜空⽓，如果停⽌呼吸，需要⽴即
做⼈⼯呼吸和⼼脏恢复术。

但不可采取⼝对⼝⼈⼯呼吸，建议以球袋式⾯罩且为单向阀设计或其他辅助器具施救。

或者直接请求医务⼈员救援。

2.⽪肤，眼睛接触：是⽤⼤量清⽔冲洗10~15分钟，并除去被污染的鞋⼦，外套等。

将受
伤部位浸泡于冰的0.2% Hyamine 1622⽔溶液（1：500），或冰的0.13% Zephiran。

如果是敏感的组织受伤，⽴即涂抹含2.5%葡萄酸钙凝胶。

3.⾷⼊：若患者已经失去知觉或者痉挛，切勿⾷⽤任何⾷物。

先以⽔彻底漱⼝，然后喝下
250~300ml的10%浓度的葡萄酸钙溶液，稀释胃中物质。

切不可令患者催吐，若⾃发性呕吐，应使患者⾝体前倾避免⾷⼊呕吐物。

然后⽴即寻求医⽣救治。

5.6.2 脱膜的主要材料特性和⼯艺评估
stripper所需求的主要化学品：DMSO, NMP, MEA
脱膜剂⼀般采⽤的化学组分: MEA + BDG + (添加剂)；
MEA + DMSO；
MEA + NMP
⼀般情况下使⽤的组分配⽅为：
MEA(19%) + BDG(60%) + H2O(20%) +α(添加剂)
MEA(10%) + NMP(30%) + BDG(60%) +α(添加剂) 在各成分中，Amine的主要种类是：MEA，MIPA，AEE;
Solvent的主要种类是：DMSO，NMP，DMAc, NMF;
Ether 的主要种类：BDG
Stripper所使⽤的剥离剂主要有两⼤类，⼀种溶剂系和⽔系。

这两种溶剂的具体⽐较如下：
5.6.3 蚀(湿)刻)的主要材料特性和⼯艺评估
5.6.3.1 ⼯艺质量评价
基板在BATH内刻蚀的时间，药液的压⼒流量以及浓度会决定刻蚀的结果。

当某⼀环节出现不良时会造成over etch &under etch的现象◇对于蚀刻反应有⽤的成分
游离硝酸?游离醋酸?游离磷酸
由于这些成分都具有很强的氧化性，腐蚀性，使⽤时应注意安全。

5.6.3.2 主要材料特性
◇溶解铝的浓度和蚀刻速度相关（液体组成⼀定时）
活性Ａｌ离⼦的共存?蚀刻反应促进效果
◇Ａｌ蚀刻液的浓度推移和蚀刻的反应速度
⽤基板处理枚数操作管理的现场。