虚拟课堂
第九章PHOTO工序
蛋白纯化
PHOTO工序的目的
HOTO的基本概念
什么是PHOTO?若是从一个液晶厂内部部门来说，PHOTO指的是黄光部。但是从工艺来说，在半导体和液晶产业，PHOTO指光刻技术。当然，这两个概念是有实质联系的，因为在液晶厂内负责光刻方面工作的就是黄光部。
HOTO工序的目的
PHOTO工序的目的是把膜层电路结构复制到以后要蚀刻的玻璃基板上。主要过程依次如下面图（一），图（二）和图（三）所示。 图（一） 图（二）
图（三）
PHOTO工序主要包含三大步骤，即上图所示的光阻涂布（PR coating） ; 曝光（Exposure）;和显影（Develop）. 光阻涂布（如图一），就是在plate（玻璃基板）上涂布光阻。光阻是一种对特定波长的UV光敏感的有机材质，遇到一定强度的UV光溶液聚合就会发生化学反应，所以PHOTO工序要在黄光下进行。因为黄光波长大，光子能量低，强度比较弱（不会引起光阻化学反应）并且照明效果不错的光。
光阻涂布制程主要控制光阻的膜厚及其均一性。
曝光（Exposure）是PHOTO的关键，也是ARRAY的关键。之前说了PHOTO是把膜层电路结构复制到以后要蚀刻的玻璃基板上。临时电路结构就设计在MASK（光罩）上，光罩上有电路结构区域不透光，没有电路结构区域可以透光。这样就使上一步骤涂布的光阻经过曝光工序之后，电路结构就从光罩转移到光阻上。
曝光（Exposure）制程的主要参数是CD（线宽）,Total pitch, Overlay。
Develop即显影。经过Exposure之后在玻璃基板上喷洒显影液，因为显影液为碱性，对正
模拟断路器性光阻而言，被紫外光照射过的光阻可以溶解在碱性显影液中，而未紫外光照射到的部分不溶于显影液。因此，显影之后，在玻璃基板上，只剩下电路部分有光阻，而其它区域无光阻（注：本节所指光阻为正光阻，一般TFT段都使用正光阻）。
显影液浓度的控制是显影工艺的关键，浓度的高低会影响到线宽。
显影后送去蚀刻，这样有光阻保护部分（即需要的电路部分）的膜不会被蚀刻掉，而没有光阻保护部分的膜就被蚀刻掉。这样即形成所需要的电路的。 当然，PHOTO除了上面所述的光阻涂布，曝光和显影之外，还有其它几方面工序组成，如基板进入Photo制程后首先需要清洗（Cleaner）,如分布在各个环节的烘烤（Bake）.下面简述一下PHOTO工序中的清洗和各个烘烤。在第一层需要刻号（Titler）等。
Cleaner即清洗工艺，目的为了在Coater之前基板表面达到洁净，主要通过E-UV照射分解玻璃基板上的有机物（如下图四所示），然后通过AA-jet, brush等清洁方式将基板表面的各种particle去除,最后用Air knife（图五）将基板表面水分去除。
图四 图五
在清洗之后设置Dehydration bake,主要目的是通过高温将基板表面水分去除。
在光阻涂布之后会设置低压干燥（Low pressure dry也有称为Vacuum Dry). 目的是为了去除光阻的溶剂（大约70%），使基板上的光阻迅速固定，同时若此时用高温的方式来蒸发溶剂的话，极易引起火山状Mura.
在低压干燥之后，设置Pre-bake进一步去除光阻的溶剂（剩余30%）。
同样，在显影之后也要设置Bake单元，即所谓的Post Bake.目的是去除水分，加强光阻和基板之间的作用力。
需要特别强调的一点是，所有的烘烤单元后都跟有对应的冷却单元，在进入下一个制程前将基板冷却到正常的制程温度（23度左右）。
为对产品进行跟踪，需要在第一道制程时对基板进行刻ID,即Titler.在某些层，还需要进行边缘曝光（Edge Exposure)，目的是为了去除基板边缘的光阻，减少对后面制程的影响。
通过上述介绍，我们可以比较清晰的对PHOTO工序各站点按工艺实际依次罗列如下：基板
loader进入—>E UV—>Pre-wet—>Brush—>AA-jet—>Final rinse—>Air knife—>Dehydration Bake—>Cooling—>Coater—>VCD( or LPD)—>Pre-bake—>Cooling—>Exposure—>Titler/EE—>Developer—>Post-bake—>cooling—>基板Unloader出机台。
9.1.3小结
太阳能跟踪控制器
PHOTO工序主要就是通过光阻涂布，曝光和显影将设计好的电路图型写到玻璃基板上。PHOTO工序介于Thin Film（镀膜）与Etch（蚀刻）之间,是TFT的关键。
以上只是简单介绍PHOTO工序，详细内容请见之后章节。
Photo技术的发展(光阻涂布/显影部分)及工艺的基本原理
由第一节所述，Photo工序主要包括光阻涂布，曝光和显影。随着TFT-LCD产业的发展，玻璃基板的尺寸也从20世纪90年代初的300x400 mm2 (G1)发展到现在的2160x2460 mm2(G8)。Photo工序的各项技术也有了极大的提高。
9.2.1光阻涂布技术的发展和基本原理
随着玻璃面板尺寸的变化，生产技术也发生了巨大的变化。在光阻涂布/显影方面，技术的更新换代也十分明显。光阻涂布方面的技术更新如下图所示：
破窗器
从一代线到四代线，Spin Coater方式是光阻涂布的主流。首先将光阻滴到玻璃基板中央，然后通过高速旋转产生的离心力，将光阻均匀分布到玻璃基板表面。从而形成一层均一的光阻膜。但是，随着玻璃基板尺寸的增大，Spin Coater方式需要更高的转速，要求更大功率的马达。以六代线为例，如果要形成均一的膜层而且保持比较高的产能，需要100KW的马达，但是在现在还没有研制出100KW的马达。尽管Spin Coater方式可以获得膜厚均一性较好的光阻膜，但是Spin Coater方式浪费了高达90%的光阻。而且Spin Coater方式受限于玻璃基板的尺寸，只能涂布小尺寸玻璃基板，涂布大尺寸玻璃基板产能太低，同时如果要涂布膜层比较厚的光阻膜，需要多次Spin Coater。另外Spin Coater方式还有设备的占地面积很大，需要洗边等缺点。在Spin Coater方式中，光阻的粘度、旋转加速度决定了光阻膜层的均一性，因此需要在生产工艺中优化这两个参数。
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