

電腦式HMDS涂膠烤箱真空預(yù)處理鍍膜烘箱
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的時候,,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)一點紕漏,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,,進而會影響了光刻效果和顯影,,尤其是正膠,顯影時顯影液會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)物品實驗情況,。
2.箱門閉合松緊能調(diào)節(jié),,整體成型的硅橡膠門封圈,確保箱內(nèi)保持高真空度,。
3.溫度微電腦PID控制,系統(tǒng)具有自動控溫,、定時、超溫報警等,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間,。
5.HMDS氣體密閉式自動吸取添加設(shè)計,使真空箱密封性能*,,確保HMDS氣體無外漏顧慮,。
6.無發(fā)塵材料,適用百級光刻間凈化環(huán)境使用,。
2.2產(chǎn)品性能:
1.由于是在經(jīng)過數(shù)次的氮氣置換再進行的HMDS處理,,所以不會有塵埃的干擾,系統(tǒng)是將去水烘烤和HMDS處理放在同一道工藝,,同一個容器中進行,,晶片在容器里先經(jīng)過100℃-200℃的去水烘烤,再接著進行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會大大降低,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,人吸入后會出現(xiàn)反胃,、嘔吐,、腹痛、刺激呼吸道等,,由于整個過程是在密閉的環(huán)境下完成的,,所以不會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械泵抽到尾氣處理機,,所以也不會對環(huán)境造成污染,更加環(huán)保和安全,。
三,、技術(shù)參數(shù):
型號:PVD-090-HMDS
容積:90L
控溫范圍:RT+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)通過對烘箱HMDS預(yù)處理過程的工作溫度,、處理時間、處理時保持時間等參數(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)處理程序為:打開真空泵抽真空,,待腔內(nèi)真空度達到某一高真空度后,開始充入氮氣,,充到某低真空度后,,再次進行抽真空、充入氮氣的過程,,到達設(shè)定的充入氮氣次數(shù)后,,開始保持一段時間,使硅片充分受熱,,減少硅片表面的水分,。然后再次開始抽真空,充入HMDS氣體,,在到達設(shè)定時間后,,停止充入HMDS藥液,進入保持階段,,使硅片充分與HMDS反應(yīng),。當(dāng)達到設(shè)定的保持時間后,再次開始抽真空。充入氮氣,,完成整個作業(yè)過程,。HMDS與硅片反應(yīng)機理如圖: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,。整個反應(yīng)持續(xù)到空間位阻(*基硅烷基較大)阻止其進一步反應(yīng)。
開箱溫度可以由user自行設(shè)定來降低process時間,,正常工藝在50分鐘-90分鐘(按產(chǎn)品所需而定烘烤時間),為正常工作周期不含降溫時間(因降溫時間為常規(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,。在無廢氣收集管道時需做專門處理。
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)
需要使用干泵可選愛德華或安捷倫(選配)
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)
3)三色燈
4)增加HMDS藥液瓶
5)藥液瓶低液位報警
6)開門報警
7)下箱柜子(304不銹鋼)
8)壓力記錄儀(曲線)
9)溫度記錄儀(曲線)
備注:選配壓力記錄儀,、溫度記錄儀時,因工藝需要改變設(shè)備整個外箱結(jié)構(gòu),,請參考實物圖,。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,。