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等離子體去膠的影響因素

時間:2022-04-14  點擊次數:313
干法式去膠又被稱為等離子去膠,其原理同等離子清洗類似,主要通過氧原子核和光刻膠在等離子體環境中發生反應來去除光刻膠,由于光刻膠的基本成分是碳氫有機物,在射頻或微波作用下,氧氣電離成氧原子并與光刻膠發生化學反應,生成一氧化碳,二氧化碳和水等,再通過泵被真空抽走,完成光刻膠的去除。


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溫度對去膠的影響

就去膠速率和效果而言,溫度對去膠速率影響最大,溫度越高,反應腔內氧氣離子越活躍,化學反應越劇烈,去膠效果也越好,但是過高的加熱溫度,可能對其基底本身造成損傷,影響基板成品率,并且射頻本身也會發熱,所以去膠加熱溫度通常根據工藝時間和基板材質決定。
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氧氣對去膠的影響

氧氣作為去膠化學反應中最主要的介質,氧氣流量的影響很大,氧氣流量大,腔體內氧氣活離子密度也就大,與晶元表層光刻膠接觸機會也增大,去膠反應更快;但氧氣流量太大,腔體內氧氣離子密度太高,離子的復合程度也變高,整個腔體的電離強度也隨著電子運動的自由程縮短而降低。因此氧氣流量應選擇一個合適的值。
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射頻頻率的影響

射頻選擇一般通用 13.56MHz 及 2.45GHz,也有用高頻 60MHz和低頻2MHz的。射頻的頻率影響工藝氣體的電離程 度,氧氣形成等離子體的程度會隨著射頻頻率的增加而變大,但是過高的頻率,會導致電子振幅縮短,當振幅比電子自由程還短時,電子與氧氣分子碰撞機率也會大大降低,影響最終電離率。射頻選擇往往由腔體大小及工藝等決定。
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射頻功率的影響

功率大小的影響,在氧氣流量恒定的情況下,增大射頻功率會提高腔體內活性離子的密度,加大去膠速率,但是腔體內需要的活性離子是一定的,當功率加大到一定值后,去膠速度便達到飽和。去膠速度則基本不再增加。并且功率過大,去膠時間倘若較長,則導致基片溫度高,影響整體成品率,因此功率大小一般根據工藝調節。
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真空度對去膠的影響

腔體內的真空度影響工藝氣體的電離程度,真空度越高,電子運動的平均自由程越大,能量也就越大有利于電離,但是在氧氣流量和功率一定情況下,要提高真空度,必須更換大抽速的泵,大功率泵會造成氧氣離子密度降低,從而使去膠效果變差



在干法去膠中,溫度對去膠速率影響最大,其次是射頻功率和氧氣流量,而反應壓力對干法去膠速率影響最小





氧氣流向對去膠效果的影響


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在干法去膠中,一般常用的去膠模式都是低壓加熱去膠,效率高,但需要加熱,并且通常0.6微米左右厚膠的單面去膠工藝。有些IC制造商需要去除大于2微米膠的雙面去膠,并且保證一定均勻性,對效率不做要求。會選用等離子清洗設備進行低壓非加熱去膠,其成本低,工藝與等離子清洗類似,不同之處在于反應時間很長,可以完成同時雙面去膠工藝,而氧氣流向便顯得非常重要。


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