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光刻胶粘附力对MEMS工艺影响--HMDS处理设备

发布时间:2022-05-09   点击次数:369次

光刻胶粘附力对MEMS工艺影响--HMDS处理设备

  在MEMS产品的研发过程中,在PZ层去胶之后发现有严重的侧向腐蚀现象。这种现象可以直接从显微镜目检中检查出,而且在整个晶圆的表面呈现无规则的分布。同一批次的产品都会出现这种过腐蚀现象,同一片产品内部整个表面都存在这种过腐蚀现象,而并不是在晶圆的某些特殊区域或者特殊图形出现。

  同样,光刻胶的烘烤的温度和时间,也不仅仅影响到光刻胶的黏附性问题,也会影响到光刻胶的形貌、光刻胶曝光能量等工艺参数。涂胶前处理的HMDS预处理只会影响到光刻胶与衬底之间的黏附性,对其他工艺参数的影响十分微小,这对于改善光刻胶与衬底之间的黏附性问题,是十分有利的。

  首先介绍一下HMDS涂布的原理,常用的黏附剂是六甲基二硅胺烷(HMDS)。在提升光刻胶的黏附性工艺中,实际上六甲基二硅烷并不是作为粘结剂所产生作用的,而是,HMDS改变了衬底的界面结构,从而使晶圆的性质由亲水性表面转变为疏水性表面。

  HMDS处理设备是采用蒸汽涂布的方式。简单评价晶圆的表面黏附性好坏,可以将晶圆进行HMDS涂布,然后在晶圆的表面滴一滴水珠,然后通过测量水珠的接触角,来进行晶圆表面黏附性好坏的判断。当接触角角度越大,说明黏附性越好,也就意味着疏水性越强。光刻胶与晶圆表面之间的黏附性问题,除了受到分子键合的影响,还受到其他重要因素的影响。如表面的水分就是其中的主要因素,会减少黏附性,从而造成掀胶和侧向腐蚀。HMDS涂布是涂胶前对硅片表面进行处理,可以增加硅片表面水分子的接触角,使硅片表面从亲水性转化为疏水性。

  结果表明HMDS处理设备的涂布时间是对接触角角度的最主要的影响因素,但是涂布时间对于接触角的影响并不是持续线性的,当涂布时间在55秒附近就会达到它的饱和点。为了达到接触角角度最大,设备产能利用的平衡点(HMDS涂布单元时间过长,会变成设备的瓶颈单元,导致设备产能减少,从而相应的增加产品的生产成本),将HMDS涂布时间设置在一定值内。另一方面对于HMDS涂布的温度来说,实验结果与我们所预期的结果也是完全一致的,当温度在某一高温值的时候,接触角的角度达到了峰值,当温度继续升高的话,反而会降低接触角的角度。


智能型HMDS真空系统

智能型HMDS真空系统(JS-HMDS90-AI)用途:

   在半导体生产工艺中,光刻是集成电路图形转移重要的一个工艺环节,涂胶质量直接影响到光刻的质量,涂胶工艺也显得尤为重要。光刻涂胶工艺中绝大多数光刻胶是疏水的,而硅片表面的羟基和残留的水分子是亲水的,这造成光刻胶和硅片的黏合性较差,尤其是正胶,显影时显影液会侵入光刻胶和硅片的连接处,容易造成漂条、浮胶等,导致光刻图形转移的失败,同时湿法腐蚀容易发生侧向腐蚀。增黏剂 HMDS(六甲基二硅氮烷)可以很好地改善这种状况。将HMDS气相沉积至半导体制造中硅片、砷化镓、铌酸锂、玻璃、蓝宝石、晶圆等材料表面后,经系统加温可反应生成以硅氧烷为主体的化合物。它成功地将硅片表面由亲水变为疏水,其疏水基可很好地与光刻胶结合,起着偶联剂的作用。

智能型HMDS真空系统(JS-HMDS90-AI)特点:

HMDS 药液泄漏报警提示功能

HMDS低液位报警提示功能

工艺数据记录功能

药液管道预热功能

程序锁定保护等功能

智能型HMDS真空系统(JS-HMDS90-AI)技术性能:

1.尺寸(深*宽*高)
内腔尺寸:450×450×450(mm)(可定制)
外形尺寸:750×1120×1650(mm)
2. 材质
外箱采用优质冷轧板喷塑,内箱采用 316L 医用级不锈钢
3.温度范围
RT+50-200℃
4.温度分辨率
0.1℃
5.温度波动度
≤±0.5
6 真空度
≤133pa(1torr)
7.电源及总功率
AC 220V±10% / 50HZ,总功率约 3.5KW
8.控制仪表
人机界面
9.搁板层数
2 层
10.HMDS控制
可控制HMDS 药液添加量
11.真空泵

无油涡旋真空泵





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