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1、Stepper 機台基本原理 及操作簡介,FAB8A / PMA / PHOTO 黃郁斌 2/15/2000,大綱,1: PHOTO 流程 2: 曝光原理 3: 機台簡介 4: FAB 流程 5: 機台操作 6: 晶片傳送和機台異常 Reset 7: 機台 Alarm 處理 8: 不易對準處理 9: 測機注意事項 10: Semi-Auto 及操作異常相關處理程序 11: 名詞解釋,1.PHOTO 流程,STEPPER,顯影機 光阻機,SEM CD,AA,C D 量 測,A A 量 測,曝光圖形,ADI,2.曝光原理 - PHOTO 照相,合歡山連峰照,對準機曝光,照相機成像,PHOTO 黃光
2、,白光,暗房 紅光,光譜,I-line,DUV,2.曝光原理 -為什麼是黃光,3.機台簡介,DUV: 0.25um 以上可生產機台, 共 5 台 - EX14C: E11-2, E11-3, E11-4, E12-1 - EX12B: E8-7 I-line(5x) : 0.35um 以上可生產機台, 共 15 台 -I14: I11-1, I11-5, I7-7 -I12: F9-4, F9-5, F9-6 對準機 -I11: I7-1 I7-6, I8-1 I8-6 I-line(2.5x) : 簡單層機台, 共 5 台 -4425i: O9-1 O9-3, O-R1 O-R3 光源波長
3、I-line: 365 nm 的 Hg Lamp DUV(KrF): 波長 246nm 的 Laser R= K*波長/NA 光阻機 顯影機 SEM AA ADI,SIN, POLY, ILD, METAL,POLY CONT METAL,SIN, POLY CONT,METAL,P+,N+ P-WELL,P+,P-WELL PLDD N+,4.FAB 流程,L7W01,SIN P-WELL P-FIELD POLY PLDD P+ N+ CONT METAL1 MVIA1 METAL2 MVIA2 METAL3 PAD,註 1,5.機台操作1,註 2,暫停,停止(曝光完成才停),恢復,註 3
4、,曝光順序,註 4,操作權限,曝光條件,連線,Semi-Auto 控制模式,生產,設定,資料,測機,生產,系統,5.機台操作1 -註1,5.機台操作1 -註2,Correction (補值),位移,晶片 旋轉,晶片 擠進 擠出,晶片 XY方向 垂直性,MAG 放大 倍率,RR 光罩 旋轉,前層 圖形,本層 圖形,單位 m,單位 rad,單位 ppm,單位 rad,單位 ppm,單位 rad,單位: m=1x10 m ppm=1x10 rad=1x10 rad,5.機台操作1 -註3,Exp. Method: Normal ( 標準曝法, 依給之曝光條件) Test-2 (Matrix曝法, 為
5、工程實驗) Matrix 曝光方法 : 水平方向改變能量 垂值方向改變 Focus 例: 中心值 700 ms / 0 Step 30ms / 0.2 曝光結果如下:,Alg. Method: EGA(Enhance Global Align) 加強整片性對準 1st (第 1 層對準, 不做對準直接曝光) 對準程序: Notch check = Search = EGA = 曝光,5.機台操作1 -註4,初始化 或 Reset,光罩 傳送 (1),光罩對準 (2) 或 Baseline check (4),晶片 傳送 (3),晶片 對準 (5),曝光或 量測 (6),晶片曝光程序,對準名詞解
6、釋 光罩對準:光罩定位與機台對準 Baseline check:光罩位置與Stage 上之 Align sensor 校正 晶片對準:Stage 上之晶片和機台對準 Search:粗略對準, 調整晶片位置後再做 EGA EGA: 精確對準, 依量測結果曝光時做調整,對準機狀況,5.機台操作2,註 5,機台動作 訊息框,對準使用之Sensor,光罩對準,Sensor 校正,Lens 溫控,LSA: Laser Step Alignment (光繞射) FIA: Field Image Alignment(影像處理),5.機台操作2 -註5,( 3, 5 ) : Y EGA Result = -0
7、.046 ( 3, 5 ) : X EGA Result = -0.077 EGA Result 為程式設定的對準 Mark 和實際偵測之位置差距, 目前設定為 2m, 若 EGA 讀取失敗 (Fail) 表示 2m, 請再從新試做 Search 對準 座標:白色部份為 (4,5) 由左向右為 X=4 由上向下為 Y=5,AA 補值觀念 1.派工進站(Stepper 至 PPMS AA 補值資料庫下載參數, 如註2) 2.機台對準 Search (調整晶片位置以做更精確對準) EGA (得到之結果 Result, 註5) 3.曝光(AA補值=PPMS 補值+EGA AA 補值) 4KLA 量測
8、 AA (量測結果由 SYS 自動修正AA補值在PPMS資料庫),晶片曝光程序 - 晶片對準(search,EGA) - Focus 偵測 & 調整 - Leveling 偵測 & 調整 - 曝光 (曝光時間*光源強度 Integrator) 單位:DUV (mj) I-line (msec),5.機台操作3,有 Normal 和 Test-2 兩種,I-line 機台用 msec DUV 機台用 mj,.Change & Align reticle 交換及光罩對準 .Alignment Only 只光罩對準 .Change Only 只交換光罩 .No Operation 不動作,已有晶片在
9、 Stage 上則選 Old,見機台操作4,5.機台操作4,.Pre-align Assist(Head) 第1片手拉對準並記憶 .Pre-align Assist(All) 全部手拉對準 .Auto Pre-align 自動 Search 對準,.Auto Search .Manual Search .Search Assist,若要將 Particle 監測關掉則選 No Intershot Flatness Check,不讀 光罩 Barcode,.1st 第1層曝光不做 Search 和 EGA 對準 .EGA 第2層以後對前層 之加強性對準曝光,AA補值 .Offset .Scali
10、ng .Orth. .Rotation .Shot Scaling .Shot Rotation 以上參考 面板介紹1-註2 之解釋,6.晶片傳送和機台異常RESET,LC Reset 後再 執行 LC Tracking,7.機台Alarm處理,不易對準 Search: OF Retry, Preset, Reset System parameter EGA: 重做 Search, Mark 破損, 訊號不佳 Intershot Flatness Alarm EGA result over tolerance Scaling: 5ppm Orth: 3urad Wafer rotation:
11、20urad,8.不易對準-1,Search Mark AD3 (正常) F2S (正常) AC3 (異常),EGA Mark FIA (正常) FIA(異常),LSA(正常),1 2 3a,Wafer rotation 太大,3b,3c,3d,8.不易對準-2,9.測機注意事項,FC2/SMP Spec:+/-0.1 Control limit:+/-0.07, 超過 Control limit 通知 EQ 處理 FC2 測機完後選擇 Cancel 不將結果補入機台,如果誤按到 OK, 請至 Reset 中 Clear Focus Calibration Result 將補值清除 平坦度 測
12、機時機 連續 3片 Intershot Alarm ADI 檢查有連續性 Particle defocus 日常測機 測機程式 WFLAT_70.WFCP ( 間隔 7mm) WFLAT_LD.WFCP (晶片左下/間隔 5.5mm) WFLAT_LU.WFCP (晶片左上/間隔 5.5mm) WFLAT_RD.WFCP (晶片右下/間隔 5.5mm) WFLAT_RU.WFCP (晶片右上/間隔 5.5mm) Spec DUV:相鄰兩點 0.4um, Max-Min:2.0 I-line:相鄰兩點 0.6um, Max-Min:2.0 4425i:相鄰兩點 1.2um, Max-Min:2.
13、0,10.Semi-Auto 及操作異常相關處理程序,無法派工 無光阻程式/無對準程式(光罩版本)/沒有光罩指定機台/機台限制 無法進站 無曝光參數 需重下程式(手動補值) SMP 曝光(交換光罩) Semi-Auto 斷線(例:對準前,自動下參數失敗) 更改對準程式 不需重下程式(無光罩交換只執行 Continue) FC2 測機/平坦度/量測 SMP 晶片 面板顯示可派工, 實際卻不行 此類材料為因有機台操作 Grouping 限制, 需再同一機台操作 SiN = Wsi =Pvia 例: DRAM, 少部份 SRAM Extended 曝光 此類程式已在程式內設定好曝光參數,11.名詞解
14、釋,1.AA: Align Accuracy, 對準準確度. 2.ADI: After Develop Inspection, 顯影後目檢. 3.CD: Critical Dimension, 重要的線寬. 4.Coater: 光阻機, 將光阻以旋轉的方式均勻的塗佈在晶片上. 5.Defocus: 曝光時焦距異常, 將導致晶片上的光阻圖形變形. 6.Developer: 顯影機, 利用顯影液將曝光後的光阻去除. 7.DUV: 波長 246nm 的光源 8.Exposure: 曝光, 使光阻感光的過程. 9.I-line: 波長 365nm 的光源 10.Mask(Reticle): 光罩, 內有欲移轉至晶片的圖形. 11.PR: Photo Resist, 光阻, 為一種感光材料經曝光後可溶解於顯影液中而去除. 12.PHOTO: 黃光,因光阻對黃光不感光. 13.Rework: 將不良產品光阻去除, 再重新上光阻曝光的過程. 14.SEM: Scanning Electron Microscope, 掃描式電子顯微鏡. 15.Stepper: 步進曝光機, 在晶片上依前層圖形位置逐步的曝光. 16.Track: 光阻機和顯影機的通稱.,