半導(dǎo)體電子HMDS預(yù)處理真空烘箱涂膠烤箱

半導(dǎo)體電子HMDS預(yù)處理真空烘箱涂膠烤箱

HMDS預(yù)處理真空烘箱/HMDS涂膠烤箱

一,、預(yù)處理系統(tǒng)的必要性：

在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中,，光刻是集成電路圖形轉(zhuǎn)移重要的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，而涂膠質(zhì)量直接影響到光刻的質(zhì)量,，涂膠工藝顯得更為必要,，尤其在所刻線條比較細(xì)的時(shí)候，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)一點(diǎn)紕漏,，都可能導(dǎo)致光刻的失敗,。在涂膠工藝中絕大多數(shù)光刻膠是疏水的，而晶片表面的羥基和殘留的水分子是親水的,，如果在晶片表面直接涂膠的話,，會(huì)造成光刻膠和晶片的黏合性較差，甚至造成局部的間隙或氣泡,，涂膠厚度和均勻性都受到影響,，進(jìn)而會(huì)影響了光刻效果和顯影，尤其是正膠,，顯影時(shí)顯影液會(huì)侵入光刻膠和晶片的連接處,，容易造成漂條、浮膠等,，導(dǎo)致光刻圖形轉(zhuǎn)移的失敗，同時(shí)濕法腐蝕容易發(fā)生側(cè)向腐蝕,，所以涂膠工藝中引入一種化學(xué)制劑HMDS(六甲基二硅氮甲烷,，英文全名Hexamethyldisilazane)可以很好地改善這種狀況。將HMDS涂到晶片表面后,，經(jīng)烘箱加溫可反應(yīng)生成以硅氧烷為主體的化合物,，是一種表面活性劑，它成功地將硅片表面由親水變?yōu)槭杷?，其疏水基可很好地與光刻膠結(jié)合,，起著偶聯(lián)劑的作用,。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能

2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：

1．設(shè)備外殼采用SUS304不銹鋼材質(zhì),，內(nèi)膽316L不銹鋼材料制成,；不銹鋼加熱管,均勻分布在內(nèi)膽外壁，內(nèi)膽內(nèi)無(wú)任何電氣配件及易燃易爆裝置,；鋼化,、防彈雙層玻璃觀察窗,便于觀察工作室內(nèi)物品實(shí)驗(yàn)情況。

2．箱門(mén)閉合松緊能調(diào)節(jié),，整體成型的硅橡膠門(mén)封圈,，確保箱內(nèi)保持高真空度。

3．溫度微電腦PID控制,系統(tǒng)具有自動(dòng)控溫,、定時(shí),、超溫報(bào)警等,LCD液晶顯示,觸摸式按鍵,控溫精確可靠。

4．智能化觸摸屏控制系統(tǒng)配套日本三菱PLC模塊可供用戶根據(jù)不同制程條件改變程序,、溫度,、真空度及每一程序時(shí)間。

5．HMDS氣體密閉式自動(dòng)吸取添加設(shè)計(jì),，使真空箱密封性能*,，確保HMDS氣體無(wú)外漏顧慮。

6．無(wú)發(fā)塵材料,，適用百級(jí)光刻間凈化環(huán)境使用,。

2.2產(chǎn)品性能：

1.由于是在經(jīng)過(guò)數(shù)次的氮?dú)庵脫Q再進(jìn)行的HMDS處理，所以不會(huì)有塵埃的干擾,，系統(tǒng)是將去水烘烤和HMDS處理放在同一道工藝,，同一個(gè)容器中進(jìn)行，晶片在容器里先經(jīng)過(guò)100℃-200℃的去水烘烤,，再接著進(jìn)行HMDS處理,，不需要從容器里傳出而接觸到大氣，晶片吸收水分子的機(jī)會(huì)大大降低,，所以有著更好的處理效果,。

2.由于它是以蒸汽的形式涂布到晶片表面上，所以有液態(tài)涂布不可比擬更好的均勻性,。

3.液態(tài)涂布是單片操作,，而本系統(tǒng)一次可以處理多達(dá)4盒的晶片，效率高,。

4.用液態(tài)HMDS涂布單片所用的藥液比用本系統(tǒng)處理4盒晶片所用藥液還多,，經(jīng)實(shí)踐證明，更加節(jié)省藥液,。

5. HMDS是有毒化學(xué)藥品,，人吸入后會(huì)出現(xiàn)反胃,、嘔吐、腹痛,、刺激呼吸道等,，由于整個(gè)過(guò)程是在密閉的環(huán)境下完成的，所以不會(huì)有人接觸到藥液及其蒸汽,，也就更加安全,，它的尾氣是直接由機(jī)械泵抽到尾氣處理機(jī)，所以也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,，更加環(huán)保和安全,。

三、技術(shù)參數(shù)：

型號(hào)：PVD-090-HMDS

容積：90L

控溫范圍：R.T.+10～250℃

溫度分辨率：0.1℃

控溫精度：±0.5℃

隔板數(shù)量：2pcs

真空度：<133Pa（真空度范圍100～100000pa）

真空泵：DM4（外置連接）

電源：AC220/50HZ

額定功率：3.0KW

內(nèi)膽尺寸mm：450x450x450 （W*D*H）

外形尺寸mm：650x640x910 （W*D*H）

木箱包裝mm: 840x750x1100（W*D*H）

連接管：316不銹鋼波紋管,，將真空泵與真空箱*密封無(wú)縫連接

四,、HMDS預(yù)處理系統(tǒng)的原理：

HMDS預(yù)處理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)烘箱HMDS預(yù)處理過(guò)程的工作溫度、處理時(shí)間,、處理時(shí)保持時(shí)間等參數(shù)可以在硅片,、基片表面均勻涂布一層HMDS，降低了HMDS處理后的硅片接觸角,，降低了光刻膠的用量,，提高光刻膠與硅片的黏附性。

五,、HMDS預(yù)處理系統(tǒng)的一般工作流程：

首先確定烘箱工作溫度,。典型的預(yù)處理程序?yàn)椋捍蜷_(kāi)真空泵抽真空，待腔內(nèi)真空度達(dá)到某一高真空度后,，開(kāi)始充入氮?dú)?，充到某低真空度后，再次進(jìn)行抽真空,、充入氮?dú)獾倪^(guò)程,，到達(dá)設(shè)定的充入氮?dú)獯螖?shù)后，開(kāi)始保持一段時(shí)間,，使硅片充分受熱,，減少硅片表面的水分。然后再次開(kāi)始抽真空,，充入HMDS氣體,，在到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，停止充入HMDS藥液,，進(jìn)入保持階段，使硅片充分與HMDS反應(yīng),。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的保持時(shí)間后,，再次開(kāi)始抽真空,。充入氮?dú)猓瓿烧麄€(gè)作業(yè)過(guò)程,。HMDS與硅片反應(yīng)機(jī)理如圖：首先加熱到100℃-200℃,，去除硅片表面的水分，然后HMDS與表面的OH一反應(yīng),，在硅片表面生成硅醚,，消除氫鍵作，從而使極性表面變成非極性表面,。整個(gè)反應(yīng)持續(xù)到空間位阻(*基硅烷基較大)阻止其進(jìn)一步反應(yīng),。

開(kāi)箱溫度可以由user自行設(shè)定來(lái)降低process時(shí)間，正常工藝在50分鐘-90分鐘(按產(chǎn)品所需而定烘烤時(shí)間),為正常工作周期不含降溫時(shí)間（因降溫時(shí)間為常規(guī)降溫））,。

六,、尾氣排放：

多余的HMDS蒸汽（尾氣）將由真空泵抽出，排放到廢氣收集管道,。在無(wú)廢氣收集管道時(shí)需做專門(mén)處理,。

七、產(chǎn)品操作控制系統(tǒng)配置:

1.標(biāo)配DM4直聯(lián)旋片式真空泵（外置）

2.LCD液晶顯示溫度控制器,PLC觸摸屏操作模塊

3.固態(tài)繼電器

4. 加急停裝置

其它選配：

1）波紋管2米或3米（標(biāo)配含1米）

2）富士溫控儀表（溫度與PLC聯(lián)動(dòng)）

3）三色燈

4）增加HMDS藥液瓶

5）下箱柜子（304不銹鋼）

6）壓力記錄儀（曲線）

7）溫度記錄儀（曲線）

備注：選配壓力記錄儀,、溫度記錄儀時(shí),，因工藝需要改變?cè)O(shè)備整個(gè)外箱結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考實(shí)物圖,。外殼采用SS41粉末靜電噴涂,，內(nèi)膽采用316L不銹鋼，外箱尺寸為（W*D*H）mm：980x655x1600（含下箱柜高700）,，下箱柜空置,。

其它規(guī)格HMDS真空烘箱技術(shù)參數(shù)：

規(guī)格型號(hào)：PVD-210-HMDS

電源電壓：AC380V/50Hz

輸入功率：4000W

控溫范圍：室溫+10℃-250℃

溫度分辨率：0.1℃

溫度波動(dòng)度：±0.5℃

真空度極限：<133Pa

容積：210L

內(nèi)室尺寸（mm）：560*640*600

外形尺寸（mm）：720*820*1050

載物托架：3塊

時(shí)間單位：分鐘