HMDS真空烘箱，HMDS涂胶烤箱，HMDS真空镀膜机

HMDS预处理烘箱

一、HMDS预处理系统应用

在半导体生产工艺中，光刻是至关重要的一个工艺环节，而涂胶工艺的好坏，直接影响到光刻的质量，所以涂胶也显得尤为必要，尤其在所刻线条比较细的时候，任何一个环节有一点纰漏，都可能导致光刻的失败。在涂胶工艺中，所用到的光刻胶绝大多数是疏水的，而晶片表面的羟基和残留的水分子是亲水的，如果在晶片表面直接涂胶的话，势必会造成光刻胶和晶片的粘合性较差，甚至造成局部的间隙或气泡，涂胶厚度和均匀性都受到了影响，从而影响了光刻效果和显影。为了解决这一问题，涂胶工艺中引入了一种化学制剂，即HMDS，它的英文全名叫Hexamethyldisilazane（HMDS），化学名称叫六甲基二硅氮甲烷，把它涂到硅片表面后，通过加温可反应生成以硅氧烷为主题的化合物，这实际上是一种表面活性剂，它成功地将硅片表面由亲水变为疏水，其疏水基可很好地与光刻胶结合，起到耦合的作用，再者，在显影的过程中，由于它增强了光刻胶与基底的粘附力，从而有效地抑制刻蚀液进入掩模与基底的侧向刻蚀。 最初，人们用液态的HMDS直接涂到晶片上，然后借着晶片的高速旋转在晶片表面形成一层HMDS膜。这样就阶段性的解决了基片和光刻胶之间的结合问题，但随着光刻线条的越来越细，胶的越来越薄，对粘附力提出了更高的要求，于是我们研制出了现在的HMDS预处理系统。

二、 HMDS预处理系统的性能

（1）预处理性能更好，是在经过数次的氮气置换再进行的HMDS处理，所以不会有尘埃的干扰，再者，由于该系统是将"去水烘烤"和HMDS处理放在同一道工艺，同一个容器中进行，晶片在容器里先经过100℃-200℃的去水烘烤，再接着进行HMDS处理，不需要从容器里传出，而接触到大气，晶片吸收水分子的机会大大降低，所以有着更好的处理效果。

（2）处理更加均匀。由于它是以蒸汽的形式涂布到晶片表面上，所以有液态涂布不可比拟更好的均匀性。

（3）效率高。液态涂布是单片操作，而本系统一次可以处理多达多盒的晶片。

（4）更加节省药液。实践证明，用液态HMDS涂布单片所用的药液比用本系统处理多盒晶片所用药液还多；

（5）更加环保和安全，HMDS是有毒化学药品，人吸入后会出现反胃、呕吐、腹痛、刺激胸部、呼吸道等，由于整个过程是在密闭的环境下完成的，所以不会有人接触到药液及其蒸汽，也就更加安全，它的尾气是直接由机械泵抽到尾气处理机，所以也不会对环境造成污染。

三、系统结构

整个系统由加热、真空系统、充氮、加药和控制模块等5部分组成。

1.加热模块

由于工艺的整个过程都需要在150℃左右的环境下进行，所以自始至终加热系统都在工作。

本系统采用在腔体外侧加热，采用人工智能PID调节仪实现闭环控制，调节仪控制固态继电器的输出，从而实现温度的精确稳定控制，测温采用通用的高精度热敏电阻Pt100。

2．真空模块

由机械泵、真空组件、真空测量等组成，主要作用是置换气体和抽走剩余的HMDS蒸汽，不再赘述。

3.充氮模块

作用是在置换过程中，用氮气来逐渐稀释空气或药液蒸汽，从而最终替换空气或药液蒸汽的气氛。

主要由氮气源、控制阀和喷头组成。

4．加药模块

加药模块的作用是在需要的时候把药液变成蒸汽，均匀的涂布到晶片表面。

它主要由药液瓶，接口、控制阀和喷头组成。

5．控制模块

控制模块是本系统的核心模块，它的作用是控制各个模块的动作和时序，完成整个工艺过程。

它主要由人机界面，CPU控制中心，控制接口和输出部件，报警等5部分组成。

人机界面采用台湾威纶通触摸屏来实现参数、状态等界面的显示和参数的设定输入。PLC采用三凌FX系列小型化PLC。

6.软件组成

整个控制软件共分4个部分，即自动运行、手动控制、参数设定、帮助。

当按下自动运行键后，画面转换到运行画面，显示当前的工艺状态，运行时间等，同时系统开始运行。

7.运行流程

首先打开真空泵、开始抽真空、待腔内真空度达到某高真空度（该值可预设）后，开始充入氮气，充到达到某低真空度（该值也可预设）后的再次重复抽真空、充入氮气的过程，达到设定的充入氮气的次数后再次抽真空，然后充入药液，达到设定时间后，停止充入药液，进入保持阶段。当到达设定的保持时间后，再次开始抽真空、充入氮气，次数为设定值，当系统自动工作完成后，画面切换到结束画面，同时给出声光报警等待取片，在自动工作过程中若出现异常可点击运行画面中的停止键，随时终止程序的运行。

流程控制：

液晶触摸屏（台湾威纶通）、PLC控制(三菱)，流程可编辑，可以预存5组程序。（可按照用户使用要求更改流程）

氮气装置：氮气进入箱内有调压装置，控制有自动阀完成。

HMDS装置：HMDS药液进入箱内采用压力差吸取瓶内HMDS方式，自动阀控制

四、产品特征：

1)设备外壳采用SS41粉末静电喷涂，内胆为不锈钢316L材质；采用无缝不锈钢加热管,均匀分布在内胆外壁，内胆内无任何电气配件及易燃易爆装置；内门采用钢化、防弹双层玻璃观察窗,便于观察工作室内物品实验情况。

2)箱门闭合松紧能调节，整体成型的硅橡胶门封圈，确保箱内保持高真空度。

3) 采用微电脑PID控制,系统具有自动控温,定时,超温报警等,采用LCD液晶显示,触摸式按钮,简单易用,性能稳定.

4)智能化触摸屏控制系统配套日本三菱PLC模块可供用户根据不同制程条件改变程序、温度、真空度及每一程序时间。

5)HMDS气体密闭式自动吸取添加设计，使真空箱密封性能极好，确保HMDS气体无外漏顾虑。

6)整个系统采用优质医用级316L不锈钢材料制作，无发尘材料，适用百级光刻间净化环境。

7）管路：SUS316洁净管

8）隔板：SUS316材质

四、HMDS技术参数

型号：PVD-090-HMDS

容积：90L

加热方式：内腔体外侧加温

控温范围：R.T.+10～250℃

温度分辨率：0.1℃

控温精度：±0.5℃

隔板数量：2PCS

真空度：常压～<133Pa或1TORR以下

真空泵：抽气速度4升／秒，型号DM4

电源：AC220/50HZ

额定功率：3.0KW

内胆尺寸mm：450X450X450 （宽*深*高）

外形尺寸mm：650X640X1250（宽*深*高）

连接管：316不锈钢波纹管，将真空泵与真空箱完全密封无缝连接

PVD-210-HMDS技术参数：

电源电压：AC380V/50Hz

输入功率：4000W

控温范围：室温+10℃-250℃

温度分辨率：0.1℃

温度波动度：±0.5℃

真空度：常压～<133Pa

容积：210L

内室尺寸（mm）：560*640*600

外形尺寸（mm）：720*820*1425

载物托架：3块

时间单位：分钟

选配：

1）加急停装置（标配已含）

2）波纹管2米（标配含1米）

3）富士温控仪表（温度与PLC联动）

4）三色灯

5）增加HMDS液体瓶

6）下箱柜子（304不锈钢）

7）压力记录仪（带曲线）

8）温度记录仪（带曲线）

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途