摘 要: 光刻膠剝離制程為TFT-LCD中重要的制程，其剝離效果及洗凈程度將直接影響TFT質(zhì)量，本文主要闡述了TFT- LCD 生產(chǎn)中光刻膠剝離制程可影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題，并根據(jù)產(chǎn)線的情況對這些問題產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析， 對實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞: 光刻膠剝離； Mura；腐蝕；光刻膠殘留

中圖分類號：TN305.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在TFT-LCD生產(chǎn)的陣列段內(nèi)，光刻膠剝離制程是使用有機(jī)性、堿性剝離液洗去TFT基板上的用于保護(hù)非蝕刻部分的光刻膠，是每道制程中最后一步，其質(zhì)量控制點(diǎn)在于：光刻膠的去除能力，Mura（色差）的控制，金屬層的腐蝕，Particle（細(xì)小顆粒）的控制。由于光刻膠剝離制程存在于TFT制程中的每一道，清洗的質(zhì)量將直接影響后續(xù)制程，且光刻膠剝離機(jī)的Tact time（節(jié)拍）較短，只有40秒/片，產(chǎn)品的抽檢為每10~20批抽檢1批，所以光刻膠剝離制程一旦出現(xiàn)問題，產(chǎn)品將影響多批，所以保持光刻膠剝離設(shè)備的制程穩(wěn)定性顯得尤為重要。

公司目前設(shè)備常發(fā)生Mura，光刻膠回粘，和金屬層腐蝕問題，使用光刻膠剝離液有TOK106（MEA 70% ，DMSO 30%）。理論聯(lián)系實(shí)際，通過實(shí)驗(yàn)找尋解決問題，改善產(chǎn)品質(zhì)量的方法。

一、TOK106剝離液。

TOK106剝離液的主要成分為，MEA(70%， HO-CH2-CH2-NH2乙醇胺)作用：浸潤能力，與光刻膠形成微胞。DMSO（30%，（CH3）2SO 二甲基亞砜），溶劑，作用：浸潤能力。TOK106剝離液與光刻膠作用的步驟：

第一步：機(jī)臺通過液刀，低壓噴嘴等將剝離液均勻噴灑至基板表面，剝離液將光刻膠浸潤，軟化。其中DMSO溶劑將膨脹光刻膠，MEA在光刻膠和基板間交互。

第二步：一般通過高壓噴嘴噴出的剝離液擊打已被軟化的光刻膠，將光刻膠擊碎，分解，形成微胞。

第三步：利用藥液循環(huán)作用，洗凈基板表面殘留光刻膠，并降低剝離液內(nèi)光刻膠含量，防止產(chǎn)生光刻膠回粘在基板上

二、光刻膠剝離常見的制程的問題

常見的光刻膠剝離制程產(chǎn)品問題有以下：

1、剝離不凈。

2、光刻膠回粘。

3、Particle

4、Mura

5、Al腐蝕

6、刮傷基板

其中刮傷問題多因機(jī)臺機(jī)構(gòu)異常，機(jī)構(gòu)直接與基板接觸，導(dǎo)致刮傷產(chǎn)生； Particle的防控多以控制水洗單元的流量，清潔干燥單元有關(guān)本文不表。

筆者將常見的制程問題進(jìn)行比對和再劃分，分為（1）剝離單元?jiǎng)冸x能力。（2）光刻膠回粘洗凈能力。（3）水洗置換能力。

三、剝離單元?jiǎng)冸x能力

剝離單元的剝離能力不足導(dǎo)致光刻膠剝離不凈。

剝離單元常使用的制程：先正常中低壓噴灑，用以泡脹光刻膠，再用高壓噴灑擊碎光刻膠，最后用正常中低壓噴灑清洗，用較潔凈的藥液置換臟污的藥液。其中在第二步中，如果用高壓和低壓間隔噴灑，稱為MSJ（高低壓混合型噴灑）。如果只用高壓噴灑，稱為連續(xù)JET。

連續(xù)JET，由于藥液浸潤只在光刻膠的表層，下層的光刻膠沒有得到充分的浸潤，經(jīng)過連續(xù)JET也只能將表層的光刻膠洗去，下層光刻膠清洗不凈易導(dǎo)致殘?jiān)陌l(fā)生。

MSJ，每經(jīng)過浸潤的光刻膠都會被接下來的高壓JET擊碎、洗去，再浸潤高壓JET，反復(fù)多次直至洗凈全部光刻膠。

目前公司常發(fā)生光刻膠殘留的設(shè)備。連續(xù)的中壓沖洗，去光刻膠能力弱于MSJ。建議改造方案：（1）將DMSO室改造為剝離室。增加剝離的制程時(shí)間，增加水洗室水量，防止金屬層腐蝕和Mura產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)證明，DMSO室可直接改造成剝離室，但生產(chǎn)出的產(chǎn)品有Mura（將在第5章詳述）。同時(shí)產(chǎn)品因機(jī)臺異常停在水洗時(shí)，會發(fā)生金屬層腐蝕。但由于不使用DMSO藥液，將節(jié)約DMSO液的使用量，從而節(jié)省藥液并降低生產(chǎn)成本。（2）將剝離3室改造為高壓沖洗，需更換泵的型號，并需增加上壓滾輪防止因噴灑壓力增大導(dǎo)致基板傳送問題發(fā)生。（3）將剝離2和剝離3室的幾排噴嘴用外殼包起，使其在噴灑的時(shí)形成氣泡，通過氣泡的破裂形成高壓。

四、光刻膠回粘清潔能力

光刻膠回粘清洗能力取決于：藥液中的光刻膠含量及第一道水的洗凈能力。

藥液中的光刻膠含量：為了節(jié)省剝離液的使用量，在藥液的運(yùn)用上常是最先發(fā)生反應(yīng)的單元藥液中光刻膠含量越高，最后反應(yīng)的制程光刻膠含量越少，由基板帶到水洗室的剝離液中的光刻膠含量越少，被洗的可能性就越大。使用析光度分析儀，通過對Tank4內(nèi)藥液做光的折射率分析來判斷tank4內(nèi)的光刻膠含量，這種方法也可以使用肉眼觀察分析來做簡單鑒定。

現(xiàn)有機(jī)臺藥液的運(yùn)用方法，使得隨基板帶到水洗的的光刻膠含量是某5代線剝離3帶到剝離4的含量，不同的光刻膠含量運(yùn)用同樣的水洗能力去洗凈殘留光刻膠得到的效果必然不同。

（1）參照國內(nèi)某5代線的藥液運(yùn)用方式改造現(xiàn)有機(jī)臺，將Tank1A與Tank1B由現(xiàn)有的交替供應(yīng)剝離1，2室，改為Tank1A對應(yīng)剝離1，Tank1B對應(yīng)剝離2。這種改造，管路變動(dòng)較大，泵無需增加，改造費(fèi)用較高，但效果明顯。

（2）增加藥液更換頻率，浪費(fèi)藥液使Tank2達(dá)到某5代線Tank3的效果。這種方案將浪費(fèi)較多藥液。實(shí)驗(yàn)證明，將所有藥液更換成新藥液生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，光刻膠回粘依舊存在。對比機(jī)臺間的異同，焦點(diǎn)將集中在水洗置換能力。

五、水洗置換能力

將Mura和金屬層腐蝕合并成一類，即因MEA與水反應(yīng)生成強(qiáng)堿腐蝕金屬層，因?yàn)镸ura的產(chǎn)生就是局部色差，根據(jù)漫反射原理，發(fā)生色差的區(qū)域必定和其他區(qū)域有不同的。同時(shí)由于全部使用新藥液實(shí)驗(yàn)仍會發(fā)生光刻膠回粘現(xiàn)象，故水洗置換能力也與光刻膠回粘關(guān)聯(lián)起來。

現(xiàn)有設(shè)備的Mura狀況如圖8，這種Mura在陣列廠無法檢測到，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，將DMSO室的藥液換為剝離液，生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)貨，該Mura在陣列斜光檢查可見，且樣式一直?？梢缘贸鼋Y(jié)論，該Mura的產(chǎn)生式MEA和水反應(yīng)的結(jié)果。機(jī)臺已經(jīng)使用DMSO液先置換剝離液中的MEA，為什么仍會存在Mura問題呢? 筆者將所以Mura產(chǎn)生批與DMSO藥液使用片數(shù)聯(lián)系在一起，發(fā)現(xiàn)Mura發(fā)生片都在DMSO使用超過4500片后發(fā)生 如圖9。而國內(nèi)的某5代線直接使用水置換剝離液，為什么不產(chǎn)生Mura呢？

提升水洗室水洗能力，現(xiàn)有設(shè)備第一段水洗流量為90L/min，傳送速度3300mm/min，而某5代線的第一段水洗流量210L/min，傳送速度6000mm/min由于兩種設(shè)備的傳輸速度不同，現(xiàn)有設(shè)備如需達(dá)到同樣的清洗能力，水量提升至115L/min，現(xiàn)有設(shè)備需在第一段水洗額外增加液刀或噴嘴以求達(dá)到所需流量。

實(shí)驗(yàn)：將液刀流量提升至120L/min，除液刀噴灑開叉產(chǎn)生光刻膠回粘，其余正常處無異常。

六、結(jié) 論

本文從制程角度分析了現(xiàn)有剝離設(shè)備產(chǎn)生的多種制程問題，并針對Mura，光刻膠回粘，光刻膠殘留進(jìn)行了分析。從現(xiàn)象追蹤到制程， 并通過調(diào)整制程參數(shù)，改造現(xiàn)有設(shè)備解決問題，同時(shí)本文還對光刻膠剝離和制備技術(shù)進(jìn)行了比較全面的闡述。