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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,CD量測,AA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,白光,暗房 紅光,光譜,I-line,DUV,2.曝光原理-為什
2、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I-line:365 nm 的 Hg LampDUV(KrF):波長 246nm 的 LaserR=K*波長/NA 光阻機 顯影機 S
3、EM AA ADI,SIN,POLY,ILD,METAL,POLYCONTMETAL,SIN,POLYCONT,METAL,P+,N+P-WELL,P+,P-WELLPLDDN+,4.FAB 流程,L7W01,SINP-WELLP-FIELDPOLYPLDDP+N+CONTMETAL1MVIA1METAL2MVIA2METAL3PAD,註 1,5.機台操作1,註 2,暫停,停止(曝光完成才停),恢復,註 3,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
4、,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
5、(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,
6、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=-0.046(3,5):X EGA Result=-0.077EGA 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 PPM
7、S 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)4.KLA 量測 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 msecDUV 機台用 mj,.Change&Align
8、 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,.
9、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.Scaling.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 parameterEGA:重做 Search,Mark 破損,訊號不佳Intershot Flatness AlarmEGA result over tol
10、eranceScaling:5ppmOrth:3uradWafer rotation: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/SMPSpec:+/-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 Foc
11、us Calibration Result 將補值清除平坦度測機時機連續 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)SpecDUV:相鄰兩點 0.4um,Max-Min:2.0I-line:相鄰兩點 0.6um,Max-Min:2.04425i:相鄰兩點 1.2um
12、,Max-Min:2.0,10.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.名詞解釋,1.AA:A
13、lign 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.,
