本文件描述了平板显示阵列用正性光阻材料的测试方法。 本文件适用于液晶显示器件、有机发光显示器件等显示阵列制造用正性光阻材料的性能测试。

ICS31.030
cCs L90
中华國人民共和国国家标准銀
GB/T43798—2024
平板显示阵列用正性光阻材料
测试方法
Test method of positive photoresist for manufacturing of flat paneldisplay array
2024-03-15发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义
测试条件
环境条件
试剂材料
其他配套
测试项目
胶膜云纹
曝光量
曝光测试观察图形完整性
关键尺寸(CD)
残膜率
固含量
液体颗粒计数
相对密度
水分质量分数
金属杂质含量
试验报告
GB/T43798—2024
GB/T43798—2024
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任，本文件由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)提出并归口。本文件起草单位：京东方科技集团股份有限公司、上海彤程电子材料有限公司、中国电子技术标准化研究院、阜阳欣卖华材料科技有限公司、江阴润玛电子材料股份有限公司、福建泓光半导体材料有限公司。
本文件主要起草人：杨澜、程龙、吴怡然、赵俊莎、曹可慰、李琳、吴京玮、岳爽、李璐、戈烨铭、何到、曾成财、袁晓雷。
1范围
平板显示阵列用正性光阻材料
测试方法
本文件描述了平板显示阵列用正性光阻材料的测试方法。GB/T43798—2024
本文件适用于液品显示器件、有机发光显示器件等显示阵列制造用正性光阻材料的性能测试，2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T23942
化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则GB/T25915.1洁净室及相关受控环境第1部分：按粒子浓度划分空气洁净度等级GB/T33087
GB/T37403
仪器分析用高纯水规格及试验方法薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）用四甲基氢氧化铵显影液GB/T39486
化学试剂电感耦合等离子体质谱分析方法通则3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
曝光量
exposure energy
光阻材料单位面积吸收光能或其他辐照能的剂量，注：用于衡量光阻材料对曝光的敏感程度，光学曝光中在给定的曝光光源强度条件下，通常通过曝光时间长短调整曝光量。
基底片
suhstrate
用于光阻材料涂布的衬底材料。注：本文件中基底片可以是单品硅片，外延硅片，以及平板显示用玻璃片等。3.3
前烘softhake/prehake
光阻材料通过涂布过程后，通过烘箱或热板方式将光阻薄膜内溶剂挥发，形成曝光工艺过程所需胶膜的过程。
后烘hardbake
光阻材料经过涂布-前烘-曝光-显影后，通过烘箱或热板方式进行烘烤的过程。注：将光阻薄膜内溶剂进一步挥发，以便用于后续工艺。3.5
文coatingfilmmura
胶膜云纹
因光阻材料的厚度或密度不均匀、光阻材料中存在异物、涂布工艺不稳定等原因造成胶膜表面形成GB/T43798—2024
的云纹状图案。
注：胶膜是指光阻材料经过涂布和前烘工艺后留在基底片上的光阻薄膜。4测试条件
4.1环境条件
环境条件按下列要求进行：
环境温度：23℃土2℃：
一相对湿度：30%～70%；
一洁净环境；应符合GB/T25915.1中规定的ISO5级及以上洁净环境。4.2试剂材料
测试中宜使用下列试剂材料：
2.38%四甲基氢氧化铵，应符合GB/T37403相关规定：www.bzxz.net
电阻率不小于18MQcm高纯水，应符合GB/T33087一一六甲基二硅氮烷，纯度不小于99.0%。4.3其他配套
测试中宜使用下列配套材料或设备：相关规定；
基底片：形状选用带切边圆形以及方形，大小采用平板显示阵列各世代尺寸：一一烘箱：温度范围40℃~200℃。5测试项目
5.1胶膜云纹
5.1.1测试原理
正性光阻材料在经过涂布和前烘后，因厚度不均匀，在胶膜云纹观察灯的光照条件下，胶膜表面会呈现出云纹等形状。通过用胶膜云纹观察灯，将基底片在不同方向下倾斜10°40°，可清晰观察到因厚度不均匀出现的云纹。胶膜云纹通常为朝多方向放射状且多条纹路，颜色呈较明显色差。5.1.2测试设备
应使用下列设备进行测试：
涂布烘烤机：具备旋转涂布或刮涂涂布方式的商用涂布烘烤机（旋涂转速要求10r/min6000r/min.控制精度1r/min；刮涂行进速度要求10mm/s~200mm/s,控制精度
0.1mm/s),烘烤方式采用热板、烘箱或其他辐射加热（温度要求50℃~150℃）；膜厚测定仪：测量范围不小于3μm，精度要求1nm；一胶膜云纹观察灯：去除紫外线（波长不小于500nm)的观察灯，照度大于201m。5.1.3测试步骤
胶膜云纹按照下列步骤测试。
a）将测试仪器开机，并预热30min以上。b）将需要测试的正性光阻材料放置在实验室环境下恒温30min以上，确保与环境条件温度相近。
GB/T43798—2024
将待使用基底片放置在含有六甲基二硅氮烷气氛的烘箱内进行基底片前处理。用涂布烘烤机在已经前处理的基底片上旋转涂布或刮涂涂布正性光阻材料，并使用预设温度（宜采用90℃~120℃，以110℃为最佳，控制精度土2.0℃）进行前烘，使用膜厚测定仪测量基底片上正性光阻材料膜厚，保证正性光阻材料膜厚为3,00μm±0.02um。当使用旋转涂布，则将桌面型胶膜云纹观察灯放置好，观察灯调至20cm～40cm高度，将涂布e
有合适膜厚的正性光阻材料基底片置于观察灯正下方观察，将基底片向不同方向倾斜10°40°，以看清基底片表面反射胶膜云纹观察灯倒影为主，示意如图1所示；当使用平板显示制造产线刮涂涂布，则胶膜云纹观察按照制造产线观察灯使用说明条件进行。当采用旋转涂布则对照图2中合格示例与不良示例，记录旋转涂布胶膜云纹测试结果；当采用刮涂涂布则对照图3中胶膜云纹(Mura）合格示例与红圈所示不良示例，记录刮涂涂布胶膜云纹测试结果。
图1桌面型观察灯观察胶膜云纹
合格示例
不良示例
图2旋转涂布胶膜云纹示例
43798—2024
5.2曝光量
5.2.1测试原理
Mura正家
Mura不良
Mura不度
Mura不度
图3刮涂涂布胶膜云纹示例
正性光阻材料经过涂布和前烘后形成一定厚度的胶膜。胶膜曝光采用变化曝光量曝光，曝光方式可采取自动曝光或人工控制。感光后的光阻材料发生光化学反应，变为可溶于显影液的材料，第一个完全显影（即残余胶膜厚度为0）曝光区域对应的曝光量定义为正性光阻材料曝光量。图4为自动曝光曝光量测试原理示例。
标引序号说明：
曝光方格，随编号数字逐渐变大而曝光量变大；一灰色格示意为光照位置未完全显去(即残留胶膜厚度大于0)的方格；2
3—白色格示意为光照位置完全显去(即残留胶膜厚度等于0)的方格：4基底片平边或其他标记。
图4自动曝光哪光量测试原理示例5.2.2测试设备
应使用下列设备进行测试。
GB/T43798—2024
a）光机：曝光光源为波长为436nm或365nm中的单一光源或包含这两种的宽谱光源；宜使用带曝光量自动步进功能的曝光机。b）涂胶、烘烤和显影设备；具备旋涂或刮涂涂布方式的商用涂布烘烤显影设备（旋涂转速要求r/min,控制精度1r/min；刮涂行进速度要求10mm/s~200mm/s,控制精10r/min~6000
度0.1mm/s)，烘烤方式采用热板、烘箱或其他辐射加热（温度要求50℃~150℃），控温精度0.1℃。显影方式采用喷淋或浸没式显影。膜厚测定仪：测量范围不小于3μm，精度要求1nm。e)
胶膜云纹观察灯；去除紫外线（波长不小于500nm)的观察灯，照度大于20lm。光罩版：外观尺寸满足曝光机使用，版图设计中需包含长度大于10um的线，其他可包含但不e)
限于孔、折线、块等。
5.2.3曝光顺序
以放置平边或其他标记在下端为参考，从左至右，从上至下，每行最右端最后一格曝光后，曝光量增加转至下一行左边第一格。
5.2.4测试步骤
5.2.4.1带自动步进功能曝光机测试步骤自动曝光曝光量测试按照下列步骤进行；a）将测试仪器开机，预热30min以上；b）将需要测试的正性光阻放置在实验室环境下恒温30min以上，确保与环境条件温度相近：e）将待使用基底片放置在含有六甲基二硅氮烷气氛的烘箱内进行基底片前处理；用涂布烘烤机在已经前处理的基底片上涂布正性光阻材料并进行前烘，使用膜厚测定仪测定d)
基底片上正性光阻材料膜厚，保证正性光阻材料膜厚为3gm;将膜厚合适的基底片在胶膜云纹观察灯下观察，选用涂布平整且无不良胶膜云纹的测试基e)
底片：
设定起始曝光量（宜设定为设备默认最小曝光量)和曝光量步进值（根据所测定正性光阻材料f)
的曝光量来定，宜为1mJ～100mJ.可根据具体情况增加或减少），对基底片进行步进曝光使用显影设备进行显影，固定显影时间（宜设定为60s，可根据具体情况增加或减少），对已经g）
曝光好的基底片进行显影；
基底片显影结束后，按照曝光量步进递增的顺序，使用膜厚测定仪依次检测曝光区域中正性光阻材料光照位置残余胶膜厚度，记录第一次出现厚度为零的曝光区域对应的曝光量；当出现光阻材料的曝光量小于起始曝光量，需要将曝光机曝光灯强度进行降低调整后，按照步i)
骤a)～h）重新测试。
5.2.4.2非自动步进功能曝光机测试步骤非自动步进功能曝光机需采用人工控制曝光量方式，测试按照下列步骤进行；a)执行5.2.4.1 a)～5.2.4.1e);b）第一张基底片为起始曝光量（宜设定为设备默认最小曝光量），后面每张基底片通过人工方式加大曝光量（根据所测定正性光阻材料的曝光量来定，通常为1mJ～100mJ，可根据具体情况5
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