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微波等离子去胶机的去胶工作原理及应用

2018-07-11

  微波等离子去胶机是半导体工业及从事微纳加工工艺研究的必要设备,主要用于半导体加工工艺及其它薄膜加工工艺过程中,各类光刻胶的干法去除、基片清洗和电子元件的开封等。微波等离子去胶机主要应用:等离子体表面改性、有机物表面等离子体清洁、等离子体刻蚀应用、 等离子体灰化应用、 增强或减弱浸润性等。
  微波等离子去胶机采用高密度微波等离子技术,用于半导体生产中晶圆的清洁和等离子体预处理,微波等离子高度活性、,且不会对电子装置产生离子损害。
  微波等离子去胶机的去胶工艺是微加工实验中一个非常重要的过程。在电子束曝光、紫外曝光等微纳米加工工艺之后,都需要对光刻胶进行去除或打底膜处理。光刻胶去除的是否干净彻底、对样片是否有损伤等问题将直接影响到后续工艺的顺利完成。
  微波等离子去胶机的去胶工作原理及应用:
  1) 等离子去胶反应机理:
  在干法等离子去胶工艺中,氧是主要腐蚀气体。它在真空等离子去胶机反应室中受高频及微波能量作用,电离产生氧离子、游离态氧原子、氧分子和电子等混合的等离子体,其中具有强氧化能力的游离态氧原子 (约占 10-20%)在高频电压作用下与光刻胶膜反应: O2→O*+ O*, CxHy + O*→CO2↑+ H2O↑。反应后生成的 CO2 和 H2O,随即被抽走。
  2) 微波等离子去胶机的去胶操作方法:
  将待去胶片插入石英舟并平行气流方向,推入真空室两电极间,抽真空到 1.3Pa,通入适量氧气,保持反应室压力在 1.3-13Pa,加高频功率,在电极间产生淡紫色辉光放电,通过调节功率、流量等工艺参数,可得不同去胶速率,当胶膜去净时,辉光消失。
  3)微波等离子去胶机的去胶影响因素:
  频率选择:频率越高,氧越易电离形成等离子体。频率太高,以至电子振幅比其平均自由程还短,则电子与气体分子碰撞几率反而减少,使电离率降低。一般常用频率为 13.56MHz及2.45GHZ 。
  功率影响:对于一定量的气体,功率大,等离子体中的的活性粒子密度也大,去胶速度也快;但当功率增大到一定值,反应所能消耗的活性离子达到饱和,功率再大,去胶速度则无明显增加。由于功率大,基片温度高,所以应根据工艺需要调节功率。
  真空度的选择:适当提高真空度,可使电子运动的平均自由程变大,因而从电场获得的能量就大,有利电离。另外当氧气流量一定时,真空度越高,则氧的相对比例就大,产生的活性粒子浓度也就大。但若真空度过高,活性粒子浓度反而会减小。
  氧气流量的影响:氧气流量大,活性粒子密度大,去胶速率加快;但流量太大,则离子的复合几率增大,电子运动的平均自由程缩短,电离强度反而下降。若反应室压力不变,流量增大,则被抽出的气体量也增加,其中尚没参加反应的活性粒子抽出量也随之增加, 因此流量增加对去胶速率的影响也就不甚明显。
  微波等离子去胶机适用工艺:
  1.打线垫清洗、减少金属氧化物、清洗 Pd-Ag 裸芯片垫;
  2.去除光刻胶、塑料表面上胶处理、去除油渍或是环氧残留物;
  3.清洗陶瓷基片、清洗玻璃部件、清洗光学部件、清洗半导体表面、清洗镀银部件;
  微波等离子去胶机产品优势:
  *去胶快速彻底
  *对样片无损伤
  *操作简单安全
  *设计紧凑美观
  *产品性价比高

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