電腦式全自動HMDS真空鍍膜機真空烤箱

HMDS真空鍍膜機

HMDS真空鍍膜機的預處理系統(tǒng)應用

在半導體生產(chǎn)工藝中，光刻是至關(guān)重要的一個工藝環(huán)節(jié)，而涂膠工藝的好壞，直接影響到光刻的質(zhì)量，所以涂膠也顯得尤為必要，尤其在所刻線條比較細的時候，任何一個環(huán)節(jié)有一點紕漏，都可能導致光刻的失敗。在涂膠工藝中，所用到的光刻膠絕大多數(shù)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，勢必會造成光刻膠和晶片的粘合性較差，甚至造成局部的間隙或氣泡，涂膠厚度和均勻性都受到了影響，從而影響了光刻效果和顯影。為了解決這一問題，涂膠工藝中引入了一種化學制劑，即HMDS，它的英文全名叫Hexamethyldisilazane（HMDS），化學名稱叫六甲基二硅氮甲烷，把它涂到硅片表面后，通過加溫可反應生成以硅氧烷為主題的化合物，這實際上是一種表面活性劑，它成功地將硅片表面由親水變?yōu)槭杷涫杷珊芎玫嘏c光刻膠結(jié)合，起到耦合的作用，再者，在顯影的過程中，由于它增強了光刻膠與基底的粘附力，從而有效地抑制刻蝕液進入掩模與基底的側(cè)向刻蝕。Zui初，人們用液態(tài)的HMDS直接涂到晶片上，然后借著晶片的高速旋轉(zhuǎn)在晶片表面形成一層HMDS膜。這樣就階段性的解決了基片和光刻膠之間的結(jié)合問題，但隨著光刻線條的越來越細，膠的越來越薄，對粘附力提出了更高的要求，于是我們研制出了現(xiàn)在的HMDS預處理系統(tǒng)。

HMDS預處理系統(tǒng)的性能

（1）預處理性能更好，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，再者，由于該系統(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）處理更加均勻。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）效率高。液態(tài)涂布是單片操作，而本系統(tǒng)一次可以處理多達多盒的晶片。

（4）更加節(jié)省藥液。實踐證明，用液態(tài)HMDS涂布單片所用的藥液比用本系統(tǒng)處理多盒晶片所用藥液還多；

（5）更加環(huán)保和安全，HMDS是有毒化學藥品，人吸入后會出現(xiàn)反胃、嘔吐、腹痛、刺激胸部、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。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)由加熱、真空系統(tǒng)、充氮、加藥和控制模塊等5部分組成。

1.加熱模塊

由于工藝的整個過程都需要在150℃左右的環(huán)境下進行，所以自始至終加熱系統(tǒng)都在工作。

本系統(tǒng)采用在腔體外側(cè)加熱，采用人工智能PID調(diào)節(jié)儀實現(xiàn)閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)儀控制固態(tài)繼電器的輸出，從而實現(xiàn)溫度的穩(wěn)定控制，測溫采用通用的高精度熱敏電阻Pt100。

2．真空模塊

由機械泵、真空組件、真空測量等組成，主要作用是置換氣體和抽走剩余的HMDS蒸汽，不再贅述。

3.充氮模塊

作用是在置換過程中，用氮氣來逐漸稀釋空氣或藥液蒸汽，從而Zui終替換空氣或藥液蒸汽的氣氛。

主要由氮氣源、控制閥和噴頭組成。

4．加藥模塊

加藥模塊的作用是在需要的時候把藥液變成蒸汽，均勻的涂布到晶片表面。

它主要由藥液瓶，接口、控制閥和噴頭組成。

5．控制模塊

控制模塊是本系統(tǒng)的核心模塊，它的作用是控制各個模塊的動作和時序，完成整個工藝過程。

它主要由人機界面，CPU控制中心，控制接口和輸出部件，報警等5部分組成。

人機界面采用中國臺灣威綸通觸摸屏來實現(xiàn)參數(shù)、狀態(tài)等界面的顯示和參數(shù)的設定輸入。PLC采用三凌FX系列小型化PLC。

6.軟件組成

整個控制軟件共分4個部分，即自動運行、手動控制、參數(shù)設定、幫助。

當按下自動運行鍵后，畫面轉(zhuǎn)換到運行畫面，顯示當前的工藝狀態(tài)，運行時間等，同時系統(tǒng)開始運行。

7.運行流程

首先打開真空泵、開始抽真空、待腔內(nèi)真空度達到某高真空度（該值可預設）后，開始充入氮氣，充到達到某低真空度（該值也可預設）后的再次重復抽真空、充入氮氣的過程，達到設定的充入氮氣的次數(shù)后再次抽真空，然后充入藥液，達到設定時間后，停止充入藥液，進入保持階段。當?shù)竭_設定的保持時間后，再次開始抽真空、充入氮氣，次數(shù)為設定值，當系統(tǒng)自動工作完成后，畫面切換到結(jié)束畫面，同時給出聲光報警等待取片，在自動工作過程中若出現(xiàn)異?？牲c擊運行畫面中的停止鍵，隨時終止程序的運行。

流程控制：

液晶觸摸屏（中國臺灣威綸通）、PLC控制(三菱)，流程可編輯，可以預存5組程序。（可按照用戶使用要求更改流程）

氮氣裝置：氮氣進入箱內(nèi)有調(diào)壓裝置，控制有自動閥完成。

HMDS裝置：HMDS藥液進入箱內(nèi)采用壓力差吸取瓶內(nèi)HMDS方式，自動閥控制

產(chǎn)品特征：

1)設備外殼采用SS41粉末靜電噴涂，內(nèi)膽為不銹鋼316L材質(zhì)；采用無縫不銹鋼加熱管,均勻分布在內(nèi)膽外壁，內(nèi)膽內(nèi)無任何電氣配件及易燃易爆裝置；內(nèi)門采用鋼化、防彈雙層玻璃觀察窗,便于觀察工作室內(nèi)物品實驗情況。

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

3) 采用微電腦PID控制,系統(tǒng)具有自動控溫,定時,超溫報警等,采用LCD液晶顯示,觸摸式按鈕,簡單易用,性能穩(wěn)定.

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，使真空箱密封性能極好，確保HMDS氣體無外漏顧慮。

6)整個系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)醫(yī)用級316L不銹鋼材料制作，無發(fā)塵材料，適用百級光刻間凈化環(huán)境。

7）管路：SUS316潔凈管

8）隔板：SUS316材質(zhì)

四、HMDS真空鍍膜機技術(shù)參數(shù)

型號：HMDS-090-DM

容積：90L

加熱方式：內(nèi)腔體外側(cè)加溫

控溫范圍：R.T.+10～200℃

溫度分辨率：0.1℃

控溫精度：±0.5℃

隔板數(shù)量：2PCS

真空度：常壓～<133Pa或1TORR以下

真空泵：抽氣速度4升／秒，型號DM4

電源：AC220/50HZ

額定功率：3.0KW

內(nèi)膽尺寸mm：450X450X450

外形尺寸mm：650X640X1250（寬*深*高）

連接管：316不銹鋼波紋管，將真空泵與真空箱完全密封無縫連接

HMDS-210-DM真空鍍膜機技術(shù)參數(shù)：

電源電壓：AC380V/50Hz

輸入功率：4000W

控溫范圍：室溫+10℃-200℃

溫度分辨率：0.1℃

溫度波動度：±0.5℃

真空度：常壓～<133Pa

容積：210L

內(nèi)室尺寸（mm）：560*640*600

外形尺寸（mm）：720*820*1425

載物托架：3塊

時間單位：分鐘