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一、應(yīng)用領(lǐng)域與用途：

GHG-HMDS-90 系列電腦式真空烘箱主要應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓片光刻涂膠鍍膜前預(yù)處理，增黏劑 HMDS 涂覆作業(yè)。 本設(shè)備適用于在涂膠前對(duì)晶片進(jìn)行預(yù)處理，集真空、烘烤、充氮、潔凈、HMDS 加液多功能與一體。設(shè)備由箱體、真空、加熱、充氮、加液及控制等系統(tǒng)組成。通過多次預(yù)抽真空，充氮加熱循環(huán)進(jìn)行，既能達(dá)到使硅 片表面干燥、潔凈的效果，又能夠有效的防止硅片的氧化和雜質(zhì)的擴(kuò)散，并且可以通過加液系統(tǒng)在硅片表面 開成 HDMS 保護(hù)膜，從而使硅片具有良好的涂膠性能。和手工涂布 HMDS 相比，具有重復(fù)性好，節(jié)省藥液，環(huán)保，對(duì)人體無害的顯著優(yōu)點(diǎn)；也可用于晶片其它工藝的清洗。

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二、產(chǎn)品特點(diǎn)：

1.控制界面：采用日本三菱 PLC+7'觸摸屏人機(jī)交互界面，一鍵啟動(dòng)，程序化運(yùn)行，溫度控制系統(tǒng)，抽真空系統(tǒng)， 充氮系統(tǒng)，HMDS 注液系統(tǒng)完美對(duì)接，亦可在操作界面單獨(dú)設(shè)定操控，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

2.箱體：工作室采用 3mm 優(yōu)質(zhì)不銹鋼內(nèi)膽，四周圓弧角焊接，表面凈化處理，密閉不漏氣，內(nèi)部自身不產(chǎn)塵，適用于半導(dǎo)體晶圓，光電等潔凈環(huán)境。

3.外殼：采用 SS41# 中碳鋼板經(jīng)磷酸皮膜鹽處理后兩層防光面涂裝烤漆，可防止微塵。

4.密封：門封采用四氟乙烯雙層密封一體成型耐高溫膠條，密封性好，柔軟潔凈無污染。

5.溫度控制系統(tǒng)：

5.1 溫控器 采用日本 FUJI 數(shù)字型智能溫度控制器，控制精度±0.1℃，PID 自動(dòng)演算，自動(dòng)恒溫，帶溫度傳感器斷線報(bào)警，超溫?cái)嗉訜?，過沖抑制，抗干擾，AT 自整定，溫度偏差修正功能，帶 8 段斜率升溫功能。

5.2 溫度傳感器 采用日制 PT100 鉑金電阻，不銹鋼鎧裝覆套，精度±0.5%，反應(yīng)靈敏，抗干擾，耐高溫

6.真空度控制系統(tǒng)

6.1 真空計(jì)采用三菱 PLC 壓力控制模塊搭配真空壓力變送器，壓力精度 1pa 。

6.2 真空泵

采用上海產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雙旋片油泵，真空極限 10-3pa,亦可根據(jù)客戶需要配置德國(guó)進(jìn)口真空泵。

7.充氮系統(tǒng)

采用惰性氣體進(jìn)氣閥，不銹鋼無縫焊接管路，搭配日本進(jìn)口電磁閥，截止閥，耐壓，無泄漏。臺(tái)制氮?dú)饬髁?

計(jì)，壓力調(diào)節(jié)閥，可充入氮?dú)?，氬氣等多種惰性氣體，氮?dú)饬髁?，充入時(shí)間可控制。

8.HDMS 注液系統(tǒng)

防爆型 HDMS 制劑瓶，配置不銹鋼藥液管道，電磁回流閥，真空狀態(tài)打開閥門自動(dòng)注液，安全密封無泄漏。

9.安全保護(hù)系統(tǒng)：

配置機(jī)臺(tái)異常工作狀態(tài)指示報(bào)警，安全斷路器，過壓過載保護(hù)，控制線路保險(xiǎn)管，超溫保護(hù)，壓力過載保護(hù)，

安全急停開關(guān)、工作狀態(tài)三色指示燈。所用電器器件及氣動(dòng)元件均采用國(guó)內(nèi)外一流大廠正品，確保安全可靠。

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三、HMDS（六甲基二硅氮烷）工藝：

3.1.HMDS與氧化物表面發(fā)生反應(yīng)，形成如圖1所示的強(qiáng)鍵，但同時(shí)留下自由鍵與光致抗蝕劑反應(yīng)并改善粘附性。

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圖1：用HMDS處理的氧化硅表面的行為。

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具有脫水烘烤的HMDS的蒸汽引發(fā)（是過程）：當(dāng)晶片表面變得更加疏水時(shí)，HMDS將捆綁水合晶片表面的分子水并增加液體接觸角。還需要初始高溫烘烤和脫水過程以使基材均勻且穩(wěn)定地蒸汽引發(fā)。在HMDS應(yīng)用之前需要這種完全的脫水過程以產(chǎn)生穩(wěn)定的表面，如圖2所示。

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圖2：在HMDS工藝之前有和沒有脫水的HMDS涂覆表面的行為。

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3.2. HMDS主要表現(xiàn)比較研究

在極小亞微米范圍內(nèi)，關(guān)鍵特征尺寸的減小越來越少，在制造過程中需要優(yōu)異的光刻工藝。光致抗蝕劑的粘附性總是非常重要，因?yàn)樗苯佑绊懳g刻圖像的臨界尺寸的控制。因此，HMDS過程也已在各種涂布機(jī)軌道中實(shí)施，并取得了不同程度的成功。

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3.3.工藝流程

烘箱HMDS作用過程及機(jī)理?首先設(shè)定烘箱工作溫度。典型的預(yù)處理程序?yàn)椤么蜷_真空泵抽真空，待腔內(nèi)真空度達(dá)到5000Pa后，開始充入氮?dú)猓涞?0000Pa后，再次進(jìn)行抽真空、充入氮?dú)馊绱送鶑?fù)吹掃凈化腔室，到達(dá)設(shè)定的吹掃次數(shù)后，再次開始抽真空到2000Pa，充入通過氮?dú)夤某龅腍MDS氣體，在到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，停止充入HMDS 藥液，進(jìn)入保持階段，使硅片充分與HMDS 反應(yīng)。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的保持時(shí)間后，再次開始抽真空。充入氮?dú)馊绱送鶑?fù)吹掃清除HMDS殘余，到達(dá)設(shè)定的吹掃次數(shù)后，完成整個(gè)作業(yè)過程。

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3.4.水滴角和工藝參數(shù)

HMDS可以增加光刻膠之間的黏附性，但過大的接觸角會(huì)導(dǎo)致光刻膠用量增大，適當(dāng)?shù)慕档徒佑|角，可以有效的減少光刻膠用量，節(jié)約成本，下表是典型的處理工藝與水滴角之間的關(guān)系：