HMDS真空烘箱

一,、預處理系統(tǒng)的必要性：

在半導體生產(chǎn)工藝中,，光刻是集成電路圖形轉移重要的一個工藝環(huán)節(jié),，而涂膠質量直接影響到光刻的質量,，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,，導致光刻圖形轉移的失敗，同時濕法腐蝕容易發(fā)生側向腐蝕,，所以涂膠工藝中引入一種化學制劑HMDS,，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)烘箱加溫可反應生成為主體的化合物,，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合,，起著偶聯(lián)劑的作用。

二,、產(chǎn)品結構與性能

2.1產(chǎn)品結構：

1．設備外殼采用SUS304不銹鋼材質,，內膽316L不銹鋼材料制成；不銹鋼加熱管,均勻分布在內膽外壁,，內膽內無任何電氣配件及易燃易爆裝置,；鋼化、雙層玻璃觀察窗,便于觀察工作室內物品實驗情況,。

2．箱門閉合松緊能調節(jié),，整體成型的硅橡膠門封圈,，確保箱內保持高真空度。

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計,，使真空箱密封性能較好,，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是有毒化學藥品,，人吸入后會出現(xiàn)反胃、嘔吐,、腹痛,、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真空烘箱的原理：

HMDS預處理系統(tǒng)通過對烘箱HMDS預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,、一般工作流程：

首先確定烘箱工作溫度。典型的預處理程序為：打開真空泵抽真空,，待腔內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,。當達到設定的保持時間后,，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,，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,。整個反應持續(xù)到空間位阻阻止其進一步反應,。

開箱溫度可以由user自行設定來降低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（客戶自行購買）

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