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等离子处理机是怎样实现光刻去胶的? 等离子处理是一种关键的工艺,用于在半导体制造过程中去除光刻胶。在半导体工业中,光刻胶用于在芯片制造过程中定义各种图案和结构。然而,一旦图案完成后,这一层光刻胶需要被彻底去除,以便进行后续的工艺步骤。等离子处理是一种高效而精密的方法,用于去除残留在芯片表面的光刻胶。 等离子处理是一种干法去胶工艺,通过使用等离子体来去除光刻胶。等离子是在高能电场或磁场中被激发而产生的带电粒子和电子的状态,它们能够高效地与光刻胶分子发生反应,从而使其分解并从表面蒸发。 在等离子处理的过程中,首先将芯片放入真空室中,通入氧气。然后,通过放电方式激发氧气分子,产生含有大量活性氧离子和氧原子的等离子体。这些活性氧离子和原子具有高能量,能够穿透光刻胶层,并与其分子中的碳、氢等元素发生化学反应。 在反应过程中,光刻胶分子逐渐被氧离子击穿并分解为无害的气体,如CO₂和H₂O。随着时间的推移,光刻胶层逐渐被去除,留下芯片表面清洁的图案。整个等离子处理过程受控精密,可根据需要调整气体种类、压强、放电功率等参数,以实现对胶层的完全去除。 去除原理: 光刻胶的主要成分是树脂、感光材料和有机溶剂,分子结构由长链的碳、氢、氧组成。等离子表面处理机利用气体放电产生等离子体,如使用氧气、氢气、氩气、四氟化碳等工艺气体。等离子体中含有高反应活性的粒子,如离子、电子、自由基等。以氧等离子体为例,其中的氧自由基会与光刻胶中的碳氢高分子化合物发生反应,将其转化为一氧化碳、二氧化碳和水等易挥发性的物质,然后通过真空泵将这些挥发性物质抽走,从而达到去除光刻胶的目的。 步骤: 样品准备:将带有光刻胶的样品放置于等离子表面处理机的工作室中,确保样品放置稳固且位置合适,以便等离子体能够均匀地作用于样品表面。 真空抽取:启动真空泵,将工作室内部的空气抽取至设定的真空度。这一步是为了营造一个低气压环境,使后续产生的等离子体能够更有效地与光刻胶发生反应,减少其他气体分子对反应的干扰。 预处理(可选):根据需要,可以进行样品加热或气氛注入等预处理操作。例如,某些情况下对样品进行适当加热,可以提高光刻胶分子的活性,使其更容易与等离子体发生反应,从而提高去除效率。 等离子处理:启动高频电源,产生等离子体。通过控制处理时间、功率以及气体流量等参数,精确地控制等离子体与光刻胶的反应程度。在这个过程中,等离子体中的活性粒子与光刻胶充分接触并发生化学反应,将光刻胶逐步分解为挥发性物质。 气体排放:停止高频电源和真空泵,将工作室内部的气氛恢复至正常状态,并释放内部的气体。此时,反应产生的挥发性物质已被排出,光刻胶被去除。 样品取出:取出处理后的样品,进行后续工艺或检测。如果有需要,还可以对样品进行进一步的清洗、干燥或其他处理,以满足特定的工艺要求。 在使用等离子表面处理机去除光刻胶时,需要根据光刻胶的特性、样品的材料和结构以及具体的工艺要求,合理调整等离子处理的参数,以确保高效、彻底地去除光刻胶,同时避免对样品造成损伤。 等离子处理作为一种高效、精密的光刻胶去除方法,在现代半导体制造中扮演着不可替代的角色。通过不断优化工艺参数和设备技术,等离子处理技术不断演进,为芯片制造提供了更加可靠和高效的解决方案。 |