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陕西爱姆加电子设备有限公司
依据配置定价 | 面?仪 |
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大尺寸匀胶机,尺寸范围:500-500,厚度8mm
匀胶机主轴速度:3500RPM
匀胶机可增加功能有:自动供液系统 -自动排风系统-自动背洗功能
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从匀胶到软烘,光刻胶中的溶剂是在不断减少的,那么请问溶剂是如何变化的,涉及到哪些原理。
光刻胶中的溶剂的种类及作用?
丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA),乙二醇甲醚醋酸酯(EGMEA),1-甲氧基-2-丙酯等。溶剂的首要作用是溶解光刻胶中的聚合物、感光剂和其他添加剂。使光刻胶形成均匀的液相状态。其次是可以调节光刻胶的粘度。
光刻胶溶剂如何变化?
在旋转涂胶前,光刻胶通常包含65%到85%的溶剂。旋转胶后,溶剂减少到10%到20%,但是胶膜仍处于半液半固体状态。软烘后溶剂的理想量约为4%到7%。由于溶剂在软烘过程中减少,光刻胶膜的厚度也在不断减薄。
光刻胶溶剂为什么会变少?
旋涂过程中,会在晶圆表面和周围产生空气流动,形成层流或湍流。溶剂会不断挥发,导致溶剂量减少。离心力旋涂过程中,由于晶圆的高速旋转,离心力将光刻胶甩向晶圆边缘,同时多余的溶剂被甩出,导致溶剂量减少。烘烤
加热过程中,光刻胶层中的溶剂吸收热能,其分子运动加剧,蒸汽压升高。当蒸汽压超过大气压时,溶剂分子从液态转变为气态并蒸发。
匀胶显影问题
影响匀胶显影技术工艺的因素涂/喷胶异常:
1、晶圆上的胶膜出现细微气泡,一种集中分布在晶圆中心附近分布,一种在晶圆表面杂乱分布。工艺过程中气体混入光刻胶是引起此现象的主要原因。首先,采用手动涂胶方式,检查原始光刻胶中是否存在细微气泡;其次,检查整个胶路,重点检查胶瓶罐、缓存罐、过滤器、胶泵以及喷头的连接处是否存在光刻胶泄漏情况。打胶时,过滤器、胶路内是否有气泡产生,如有气泡找到产生原因。涂胶工艺需要通过调节回吸阀把回吸降为零,减缓回吸阀的导通和关断速度,降低胶泵打胶和回胶速度等方式进行排查验证。除此之外,可选择动态旋涂方式,并且改变滴胶过程中晶圆的转速,来避免涂胶工艺中出现气泡。喷胶工艺还需检查胶路单向阀性能是否完好,如出现气体回吸情况,需清理单向阀。
2、晶圆的胶模上存在针孔或细微杂质,非气泡形貌。主要是由于涂胶或喷胶工艺中由环境的中的微粒污染物引起的。检查设备的除尘排风功能是否完好,定期需要更换空气过滤装置和光刻胶过滤器。
3、显影异常:显影针对正光刻胶和负光刻胶不同的显影特性,采用不同的显影液和冲洗液进行显影处理。显影工艺中,软烘时间与温度、显影液浓度、时间、温度以及显影方法都对显影结果产生一定的影响。需要所有的参数进行测试后,选择工艺参数。
常见的显影异常为:
(1)显影不全。显影不够深导致晶圆表面还残留需清除的光刻胶,由于显影液不足造成;
(2)显影不充分,显影的侧壁不垂直,开孔的侧面出现内凹,主要由于显影时间不足造成;
(3)过显影问题,靠近表面的光刻胶被显影液过度溶解,形成台阶,显影时间太长导致。显影时间过长或者显影液过多容易使得周围光刻胶太薄,导致刻蚀中的断裂或翘起。另外,维修过程中,一定注意非黄光的使用。避免因不正确的照射引起工艺问题。
4、热烘异常:软烘的主要参数是时间和温度,二者会影响图形定义好坏和刻蚀工艺中光刻胶与晶圆表面黏结性的质量。软烘时间或温度异常,可能会导致胶膜出现龟裂;软烘腔体内的排气不畅,会影响胶膜厚度的均匀性。烘烤不足,会减弱光刻胶的强度,降低针孔填充能力,降低与基底的黏附能力。烘烤过度则引起光刻胶的流动,使图形精度降低,分辨率变差。
光刻胶涂布工艺
光刻胶需要在晶圆上形成均匀厚度的一层薄膜。薄膜形成使用的是对晶圆一片一片处理的单片式设备。旋转涂胶设备将真空用真空吸盘固定,表面向上,再滴入一定量的光刻胶,然后高速旋转晶圆,直至薄膜厚度均匀。
根据转速和光刻胶黏度可以调整光刻胶薄膜厚度,一般来说,转速越高薄膜厚度越薄,光刻胶黏度越高薄膜厚度越厚。
光刻胶涂布的实际情况
由于光刻胶在空气中放置会干燥并变成固体,因此在晶圆上涂胶前,要从喷嘴中丢弃少量光刻胶,保证一直能滴落新鲜的光刻胶。
在晶圆上均匀地涂上光刻胶膜是必要的,晶圆边缘会出现膜稍微变厚的部分,称为边缘堆积。为了减少这种情况,要进行边缘冲洗,还要设置背面冲洗功能,以防止光刻胶倒流到晶圆背面。冲洗功能如下图:
晶圆表面一般亲水性高,特别是正性光刻胶有时无法很好的涂布。此时,为了使晶圆表面具有疏水性,用一种名为HMDS(六甲基二硅氮烷)的有机溶剂进行处理。涂布光刻胶后,要进行预烘焙处理(也称软烘)来去除溶剂,
故进行热处理的烘焙系统(如热板)与旋转涂胶机在生产线上都是按照连续化(In-Line)布置。
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