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去胶工艺培训材料 1 去胶工艺简介 目前线上采用多种方式的去胶工艺溶剂去胶 主要用于金属之后的去胶 如 SST WCAKR01 WCDNS01 氧化去胶 H2SO4 H2O2 10 1去胶 SC1 NH4OH H2O2 去胶干法去胶 有等离子去胶 紫外光分解法去胶等 目前我们在用的干法去胶工艺主要采用GasonicAura1000 3510 IPC21011等离子体去胶 2 CSMC去胶工艺模块 3 A1000 3510干法去胶工艺 4 A1000 3510干法去胶工艺简介 Aura1000 3510干法去胶设备为一种等离子下游式去胶 其去胶方式可以更小地减少对硅片的等离子损伤 去胶使用气体主要为O2 与光刻胶中的C反应生成CO 去胶温度一般为150 250 O2在低压反应室中由于受到高频电场的作用 被激发成游离态氧原子O 并发生反应 O2O O CXHY O CO2 H2ON2的作用是阻止离化后的O 再次结合为O2以及增强离子轰击 5 A1000设备结构原理图 6 3510设备结构原理图 7 A1000 3510设备基本参数 8 A1000 3510工艺原理 当反应气体进入PLASMATUBE 流经PRE FIRESPARKER或UV时 SPARKER产生高压火花或UV激发气体 打破部分O2分子的分子键 并增强气体分子的能量 然后进入由磁电管产生1000W 2 45GHz的微波的PLASMATUBE 进一步促使O2分子分解成游离基O1 O1是极不稳定的 具有很强的活性 与光刻胶中的主要成分C结合形成CO CO2 由泵抽出工艺腔 9 PLASMA的形成 10 工艺温度的控制 温度是影响去胶时间唯一一个也是最为重要的因素 温度越高去胶速率就越快 1 A1000的工艺温度控制 A1000设备是通过3盏卤素灯 LAMP11000W 120V LAMP2250W 120V LAMP31000W 120V 来加热的 其中LAMP1 LAMP3为高温灯 一般设定工作时间为10 15秒 LAMP2为低温灯 一般设定为工艺时间 三盏卤素灯都打开可以很快的加热圆片 一般10 13秒就能使圆片的温度达到200 在工艺腔进行去胶工艺时 一般圆片被加热至250 左右 2 3510的温度 主要靠热板 一般设定为250 来预热圆片 为了增加去胶速率 圆片顶部的灯也开出一定的灯的强度 但灯的强度越大则腐蚀均匀性越差 11 A1000的工艺过程简介 圆片传至工艺腔 门关上 3盏卤素灯开始工作 打开SOFTVALVE 腔体抽真空至10MT 打开MAINVALVE THROTTLEVALVE 腔体抽至2MT 压力达到2MT 开始通工艺气体 N2 O2 系统检测参数 火花塞点火 加RF功率 开始去胶工艺 关闭LAMP1 3 LAMP2继续工作 到达设定工艺时间 去胶工艺结束 LAMP2 RF功率 火花塞停止工作 腔体充气至大气状态 圆片传至下料腔 12 3510的工艺过程简介 圆片传至工艺腔 门关上 PIN把圆片放到热板上 大剂量注入后圆片去胶STEP1无须放到热板上 打开SOFTVALVE 腔体抽真空至10MT 打开MAINVALVE THROTTLEVALVE 腔体抽至2MT 压力达到2MT 开始通工艺气体 N2 O2 如预设灯照 则灯打开 系统检测参数 UV激发工艺气体 加RF功率 开始去胶工艺 灯到设定的时间后关闭 到达设定工艺时间 去胶工艺结束 腔体充气至大气状态 圆片传至冷却腔 冷却完毕下料到片架中 13 其他及其注意事项 为了保持A1000的工艺稳定 通常采用复合式菜单 如菜单BC DE 即在进行去胶工艺之前 运行一个程序B D 过程中打开卤素灯进行加热 并且通入工艺气体 采用复合程序去胶能增强去胶能力 但设备允许最多连续依次运行3个程序 采用复合菜单可以大大缩短去胶工艺时间 14 A1000实验数据1 速率随工艺时间变化的关系 Recipe A4 5O2 0 5N2 RFon 2 5T lamp 13 x 13 目前我们的速率监控时间 15 A1000实验数据2 去胶能力随工艺时间变化的关系 Recipe BCB 4 5O2 0 5N2 RFoff 2 5T lamp 9 15 9 C 4 5O2 0 5N2 RFon 2 5T lamp 9 x 9 16 A1000实验数据3 去胶能力随灯照时间的变化关系 17 A1000第一片效应 A1000速率有波动 但基本是自第三片开始趋于稳定 18 2020 1 7 19 ICP2101去胶 ER21011是批处理干法去胶设备 属于圆筒型等离子腐蚀机 20 IPC2101的速率情况 2个舟上圆片速率趋势图 21 氧化去胶 H2SO4 H2O2工艺 22 该去胶工艺主要是利用H2SO4 H2O2的强氧化性 将胶中的主要成分C H氧化形成CO2和H2O 从而达到去胶的目的 23 药液配比 H2SO4 H2O2 10 1 体积比 TEMPERATURE 120 10 PROCESSTIME 10MIN WATERFLOW 5CYCLES QDR 12MIN 24 注意事项 H2SO4 H2O2去胶工艺不适用于AL后去胶 进行去胶工艺前朝工艺槽补充200ML的H2O2 系统自动完成 或定期补充定量的H2O2 换液周期 24Hours 30RUN 25 氧化去胶工艺 SC1工艺 26 其主要作用是去除少量有机沾污和颗粒 缺点是可能会引起圆片表面的金属沾污和增加表面的微粗糙度 通过降低NH4OH的浓度可以限制圆片表面的腐蚀从而降低表面的微粗糙度 降低NH4OH和H2O2的浓度还可以提高对于颗粒的去除效果 目前 该去胶工艺主要用于SDG POLY及SD注入后的去胶清洗 即干法去胶后去表面的胶丝或POLYMER清洗 27 SC 1液中的H2O2具有很强的氧化性 可以把有机物和无机物等杂质氧化成高价离子和氧化物而清除 氨水是充当络合剂的作用 与杂质离子形成络合物溶于水中被清除 SC 1去胶机理 28 SC 1由易分解的H2O2和易挥发的NH4OH组成 稳定性差 常温下贮存时的分解速率如下图所示 随着温度的增加 半衰期急剧缩短 SC 1BATHLIFE 29 药液配比 NH4OH H2O2 H2O 1 1 5或1 2 10 体积比 PROCESSTEMP 75 5 或50 5 PROCESSTIME 1 5MIN或10MIN WATERFLOW 7CYCLES QDR 30 注意事项 由于NH4OH易挥发 H2O2易分解 因此 该药液的BATH LIFE时间较短 目前 规定换液2小时 1 1 6 75 5 或12小时 1 2 10 50 5 内有效 AL后的圆片不能使用该工艺去胶 31 溶剂去胶 32 溶剂去胶主要是利用在溶剂中使聚合物溶胀并分解 溶于该溶剂 从而达到去胶的目的 CSMC HJ的溶剂去胶设备主要是SST WCDNS01 WCAKR01 该工艺用于AL后层次的去胶及刻蚀后POLYMER清洗 33 SOLVENTS EKC270 IPA PROCESSTEMP 70 5 EKC 室温 IPA WATERFLOW SPIN WITHCO2 34 去