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圖案化藍寶石晶片Turn Key製程技術之趨勢
Calvin Yang 主講 2012.9.6
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公司簡介
志聖集團 成立於1966年，以光與熱的核心技術專業研發並製造各產業用生產設
備。我們積極投入以電漿製程、紫外光製程、熱製程、壓膜塗佈製程及濕製程等
五大核心技術為基礎的專業設備研究，且不斷開發出領先業界的領導產品。
志聖運用跨領域的知識與經驗，不僅跨足平面顯示器、半導體、太陽能、印刷
電路板、LED、印刷、塗裝以及製鞋等產業，更行銷至全球包含大陸、日本、韓
國、泰國、新加坡、美國、印度、及俄羅斯等20餘國。除了提供客戶整合材料、
製程及設備的完整解決方案，並積極了解客戶需求以突破技術障礙。皆大歡喜是
志聖秉持的價值觀，我們長期與學術界和業界密切合作，為客戶創造最佳單位生
產成本，積極為產業提升國際競爭力。
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企業精神
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台灣一千大製造業排行 (天下雜誌)
自1966年創立至今已穩定成長46年
1991~2011 複合年均成長率18%
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獎項殊榮
2012 榮獲「高科技設備前瞻技術發展計畫」績優廠商前瞻創新獎
2011 FPD UV多層爐榮獲台灣精品獎
2010 連續三年榮獲AUO優良供應商(2008~2010)
FPD UV多層爐榮獲台灣精品獎
推出多晶矽長晶爐(450Kg)
2009 榮獲經濟部大尺寸面板關鍵技術設備最佳產學研究合作獎
2008 榮獲國際TFT設備大廠Array段雷射修補設備OEM
2007 獲選經濟部 III-V族科專評比優等
2001 乾膜壓膜機榮獲經濟部創新研究獎
自動壓膜機獲「台灣精品獎」
經濟部中小企業創新研究獎
經濟部產業科技發展獎
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PCB 產業設備
世界第一
大中華區第一
真空壓膜線
自動壓膜機
半自動曝光機
內層自動曝光機
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FPD 產業設備
世界第一
台灣第一
手動壓膜機
UV側照設備
UV多層爐
熱風多層爐
熱板多層爐
曝光機
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SEMICON 產業設備
自動晶圓壓膜機
深蝕刻機
光阻蝕刻機
壓力烤箱
載板晶圓壓合機
真空烤箱
無塵烤箱
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LED & PV 產業設備
長晶爐
誘導式
耦合電漿機
電漿蝕刻機
大中華區第一
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SURFACE 產業設備
UV LED 氣冷式金屬鹵素燈 UV水銀燈\金屬鹵素燈
汞氙短弧燈 水冷毛細管燈
UV 烤箱
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CIE1931
RGB Color model Source: Wikipedia
1. LED Introduction
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2. LED Applications-照明
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2. LED Applications- 3C
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2. LED Applications – 交通號誌及看板
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Source: Yole Development
2. LED Applications – Revenue Forecast
Lighting is the growth driver for HB LED
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9.3 E8 cm-2 4.5 E8 cm-2
李克濤, 國立中央大學光電科學與工程研究所碩士論文(2007)
PSS晶片減少GaN磊晶時dislocation – top view
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Source: Yole Development
PSS Revenue / Volume Forecast
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Hot plate
Soft baking
烘烤
4. PSS Process Flow : Stepper
SRD
Wafer drying
旋乾
Wafer out
出片
Wafer start
進片
Wet bench
Wafer clean
清洗
SRD
Wafer drying
旋乾
Coater
PR coating
光阻塗布
Exposure
Lithography
曝光
Developer
PR developing
顯影
Etcher
Dry etching
刻蝕機圖案化
Wet bench
Wafer clean
清洗
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4. PSS Process Flow : Stepper
Projection Optics
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4. PSS Process Flow : Stepper
Depth Of Focus
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Stepper:
DOF ~3um
4. PSS Process Flow : Stepper
problem of wafer quality for large size
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1. Motor precision, shot shot
2. Lens distortion, shot center shot edge
3. Light intensity, shot center shot edge
4. Focus plan, TTV / LTV / Warp
4. PSS Process Flow : Stepper Shot Mark Defects, 格子狀缺陷
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4. PSS Process Flow : Imprint
Wafer start
出片
Wafer
start
進片
Wet bench
Wafer clean
清洗
SRD
Wafer drying
旋乾
Coater
PR
coating
光阻塗布
Hot plate
Soft baking
烘烤
imprint
process
壓印製程
De-molding
脫模
Etcher
Dry etching
刻蝕機圖案化
Wet bench
Wafer clean
清洗
SRD
Wafer drying
旋乾
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4. PSS Process Flow : Imprint
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晶圓
塗佈/烘烤
置入模仁
對準/熱壓
脫模 Si
表面黏著
側壁傾斜角() < 90 = 90 > 90
側壁粗糙度(Ra)
對準、高溫、高壓
高分子之流動與模穴充填
4. PSS Process Flow : Imprint
Technology Bottleneck
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1. 晶片製程均一性高
2. 機構單純, 操作簡易, 不需顯影製程,降低particle 汙染機率;省去廢棄顯影液處理成本.
3. 藍寶石晶片翹曲問題,不影響製程良率
4. 不會有豆腐塊缺陷
5. 2”CoO 與 Stepper相當
6. 4”CoO 比Stepper低33%(含NG), 低48%( Stepper >10% rejected 平片)
7. 2”Imprint IRR(5年) 為104% ,第四年已可將投資資金回收
8. 4”Imprint IRR(5年) 為407%,第三年已可將投資資金回收
9. Imprint不挑片故沒有吸收 rejected 平片成本的問題
10. 模仁使用壽命有限制
11. 自動化難度高,自動化規劃中
4. PSS Process Flow : Imprint
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1. 工程師對相關知識較熟悉
2. 光罩可重覆使用
3. 機台光學及stage機構精密又複雜,二手設備穩定性差,維護費用高.
4. 需額外增加顯影機及顯影液廢液處理成本
5. 藍寶石晶片翹曲問題,影響製程良率及重工率
6. 會有豆腐塊缺陷
7. 大尺寸因為挑片原因, 導致良率不高及成本上升
8. 2”Stepper IRR(5年) 為63%, 比Imprint低第五年才可將投資資金回收
9. 4”Stepper IRR(5年)為49%,第五年才可將投資資金回收
10. 若考慮吸收4” 無法使用 平片成本, 則投入資金無法回收
4. PSS Process Flow : Stepper
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Imprint PR profile
Stepper PR profile
4. PSS Process Flow : Imprint v.s. Stepper
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5. c sun PSS Turnkey Solution
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ICP
CCP
重力方向
ICP
CCP
5. c sun PSS Turnkey Solution: ICP etcher
1. 長時間生產後在腔壁吸附的副產物很容易剝落(peeling)造成缺陷
2. 為了避免對晶片產生傷害必須縮短清洗腔體(PM)的MTBC
1. 長時間生產後在腔壁吸附的副產物剝落(peeling)不會直接造成缺陷
2. 可延長腔體清洗(PM)的MTBC
Conventional ICP etcher c sun iEtcher
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5. c sun PSS Turnkey Solution: ICP etcher
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Imprint
PR
ICP etched
Stepper
PR
ICP etched
5. c sun PSS Turnkey Solution: ICP etching result
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Camp type Cone type Pyramid type
Profile adjustable by ICP etcher recipe tuning!
5. c sun PSS Turnkey Solution: ICP etching result
1.745um 1.827um 1.537um
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5. c sun PSS Turnkey Solution
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Thanks for your Attention
