4MASK 工艺介绍(zhougang)

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1、上海天马微电子有限公司周 刚 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 2 q 开 发Mask技术目的q 4Mask技 术 的 发 展q 天 马 4Mask技 术 开 发 历 程q HTM Teaching Mask试 验 过 程q 附 : SR测 量 方 法 简 介 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 3 l减 少 一 次 光 刻 工 艺 ,缩 短 TFT制 程 时 间l提 升 产 能l降 低 成 本l增 强 公 司 技 术 实 力 ,增 加 市 场 竞 争 力开 发 Mask技 术 的 目 的 S

2、HANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 4 4Mask技 术 的 发 展q 常 规 TFT Array工 艺 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 5 q 4Mask TFT Array工 艺 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 6Zhou G: From LGM q 4Mask工 艺 制 程 方 案 GTM Data line and channel CD etc. q Half Tone layer 工 艺 选 择 SHANGHAI TIANMA M

3、ICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 11 Scan speed:95mm/secDev time:70swet etch S/DDry etchActivePR ashingDry etch MODry etchn+a-si HTM lithography wet etch S/DDry etchActivePR ashing 60s Dry etch MO Dry etchn+a-si HTM lithographyPR ashing 40s 50mTorr Scan speed:110mm/secDev time:70s 150mTorrCondition1 Conditi

4、on2 q Experiment Condition SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 12 after ACT DE and PR ashing after Mo DEand n+a-si DEChannel after BCE PRafter Photo5.2um3500Aq Condition1 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 13 channel length 约 4um Data ESD Gate ESDESD channel length 约 3.7umData line ph

5、oto后 6.7-6.8um,刻 蚀 后 4.4umC6： Transmittance 40%， design channel length :6um， half PR thickness about 3500A， 实 际channel length 约 4um SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 14同 一 panel内 pixel 不 同 shot pixel比 较SHOT1SHOT2 SHOT3SHOT46.2um4000Achannel length 约 4.5umC7： Transmittance40%， design channel

6、 length :7um ;half PR thickness about 4000A， 实 际channel length 约 4.5um SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 15 ActiveMOACTIVE 残 留 带 产 生 可 能 原 因 : 由 于 SD WET 和 ACT DE CD loss 不 同 ,因 此 ACTIVE刻 蚀 后 a-Si宽 度 大 于 MO 宽 度 , 后 续工 艺 PR ASHING 和 DE MO 可 能 对 多 余 的 ACTIVE 带 表 面 污 染 ,导 致 channel 刻 蚀 过 程 中AC

7、TIVE 带 表 层 起 到 钝 化 作 用 ,刻 蚀 后 残 留 .After SD WET and ACT DE After PR ashing ACTIVE 残 留 带Channel after channel DE PR PR Data line After channel DE PRMO Activeq 存 在 的 问 题 :channel 边 缘 存 在 ACTIVE 残 留Active remainActive PRMODry etch ActiveUnder-cut SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 16 改 进 方 向 :

8、1.减 小 SD WET 和 ACT DE CD loss差 ,缩 减 残 留 带 宽 度 (1)SD WET 后 增 加 PR ASHING, 减少 SD WET后 PR CD(有 改 善 ) (2) 增 加 ACT DE 中 化 学 刻 蚀 比 例 (无明 显 改 善 ) 2.Channel Mo采 用 WET etch进 行 工 艺 对比 (有 改 善 ) 3.分 析 残 留 带 表 层 物 质 成 分 ,干 刻 过 程中 增 加 相 应 RECIPE去 除 (未 进 行 ) wet etch S/DDry etchActivePR ashing 60sDry etch MO Dry e

9、tchn+a-si HTM lithographyPR ashing 40s Condition2 q ACTIVE 残 留 带 去 除 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 17Condition 1 channeldata linewet etch S/DDry etchActivePR ashing Dry etch MO Dry etchn+a-si HTM lithographyq ACTIVE 残 留 带 去 除 效 果 对 比 验 证 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 18台 阶

10、基 本 消 失 wet etch S/DDry etchActivePR ashing 60sDry etch MO Dry etchn+a-si HTM lithographyPR ashing 40s Condition2 channeldata line SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 19 目标 值 :根据工艺 条件设定HTM层 TPR, Half PR, Etched PR实 验 :1. 2.2m胶厚调整与均匀性控制 2. Half PR工艺 调整实 验2.2m 0.5-m1.0mq Condition2 SHANGHAI TIA

11、NMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 20 Photo resist AZ SR-110 (4cps)Process 2.2inch HTM (ACT&SD Layer)Coater PR thickness 2.2umSoft Bake 110 /155sVCD 67Pa 60sExp EQ A1PHT300Mask L022HABCN01Dev Concentration 2.38wt%Time 70sPost-bake 105 /160sScan speed 105/110/115 mm/sec SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS

12、CO.,LTD. 21 3000W， 30mTorr,Cl2/SF6=1000/100sccm，ChamberTemp60/50/60EPDDry etchActivePR AshingDry etch MODry etch n+a-si 3000W， 75 mTorr ， O2/SF6=1000/50sccm， Chamber Temp60/50/603000W， 75mTorr,O2/Cl2=1000/500sccm，ChamberTemp60/50/602000W， 50mTorr,SF6/Cl2/He=50/750/1500sccm，ChamberTemp60/50/60 105mm/

13、s 110mm/s 115mm/s shot1 shot2 shot3 shot4238SR measure.: 334 258SR measure.: 371 377SR measure.: 397 298SR measure.: 338377SR measure.: 366 516SR measure.: 533 456SR measure.: 495 575SR measure.: 632 575SR measure.: 800 476SR measure.: 633 556SR measure.: 624 694SR measure.: 737 Transmittance40%， De

14、sign channel length :6um Unit： nm 105mm/s 110mm/s 115mm/s shot1 shot2 shot3 shot4Unit： nm179SR measure.: 543 337SR measure.: 417 397SR measure.: 371 437SR measure.: 437507SR measure.: 478 556SR measure.: 609 317SR measure.: 402 476SR measure.: 622 635SR measure.: 603 536SR measure.: 718 575SR measur

15、e.: 608 714SR measure.: 699 Transmittance40%， design channel length :7um 105mm/s 110mm/s 115mm/s shot1 shot2 shot3 shot4 Unit： nm75SR measure.: 101 92SR measure.: 100 79SR measure.: 162 109SR measure.: 116234SR measure.: 223 198SR measure.:214 165SR measure.: 144 198SR measure.:223 278SR measure.: 2

16、27 317SR measure.: 318 218SR measure.: 246 198SR measure.: 371 Transmittance45%， design channel length :6um SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 25 根 据 工 艺 要 求 :选 取 C6区 为 主 要 参 考 条 件 C6-确 定 Photo Process Conditions: Scan speed:110mm/sec Dev time:70secPhoto按 以 上 工 艺 条 件 提 供 基 板 给 后 段 做 进 一 步 调

17、试Transmittance : 40% Design channel Length: 6umq Test Conclusions SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 26 4.76um SHOT1 SHOT2 SHOT3SHOT4 After photoAfter BCE Mic下 看 色 差 较 明 显 实 际 SEM检 查 均 匀 性 尚 可q Channel Image SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 27After photo:data CD 6.94umAfter BCE :da

18、ta CD 4.55um Data line CD LOSS about 2.4umMask design 6um 150mt BCE出 现 undercut,工 艺 中 调 整 为 50mt BCE, q Data line CD LOSS SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 28 Condition 2 工 艺 参 数 Data line CD LOSS about 2.4um SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 29 在 操 作 电 脑 上 打 开 软件 Shortcut to TANMA

19、_CIM附 : SR测 量 方 法 简 介 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 30 Step1:选 择 Manual ModeStep2:Px LOADREQStep3:GLASS INFOStep4:ROBOT INFOStep5:ENABLEStep6:LOAD GLASSENDLOAD 1 GLASS RECOVER 1 GLASSStep6:RECOVER GLASS SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 31 点 击 ： PORT1/2 VIEW弹 出 对 话 框 如 Next Page SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 32 填 写 Glass信 息选 择 对 应 的 Recipe INPUT OK钩 选 需 要 检 测 的 glass备 注 :钩 选 后 面 输 入 的 信 息 为测 量 数 据 保 存 文 件 名开 始 测 量 SHANGHAI TIANMA MICRO-ELECTRONICS CO.,LTD. 33 THANKS周 刚2008.08.26