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等离子体去胶的影响因素

时间:2022-04-14  点击次数:626
干法式去胶又被称为等离子去胶,其原理同等离子清洗类似,主要通过氧原子核和光刻胶在等离子体环境中发生反应来去除光刻胶,由于光刻胶的基本成分是碳氢有机物,在射频或微波作用下,氧气电离成氧原子并与光刻胶发生化学反应,生成一氧化碳,二氧化碳和水等,再通过泵被真空抽走,完成光刻胶的去除。


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温度对去胶的影响

就去胶速率和效果而言,温度对去胶速率影响最大,温度越高,反应腔内氧气离子越活跃,化学反应越剧烈,去胶效果也越好,但是过高的加热温度,可能对其基底本身造成损伤,影响基板成品率,并且射频本身也会发热,所以去胶加热温度通常根据工艺时间和基板材质决定。
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氧气对去胶的影响

氧气作为去胶化学反应中最主要的介质,氧气流量的影响很大,氧气流量大,腔体内氧气活离子密度也就大,与晶元表层光刻胶接触机会也增大,去胶反应更快;但氧气流量太大,腔体内氧气离子密度太高,离子的复合程度也变高,整个腔体的电离强度也随着电子运动的自由程缩短而降低。因此氧气流量应选择一个合适的值。
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射频频率的影响

射频选择一般通用 13.56MHz 及 2.45GHz,也有用高频 60MHz和低频2MHz的。射频的频率影响工艺气体的电离程 度,氧气形成等离子体的程度会随着射频频率的增加而变大,但是过高的频率,会导致电子振幅缩短,当振幅比电子自由程还短时,电子与氧气分子碰撞机率也会大大降低,影响最终电离率。射频选择往往由腔体大小及工艺等决定。
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射频功率的影响

功率大小的影响,在氧气流量恒定的情况下,增大射频功率会提高腔体内活性离子的密度,加大去胶速率,但是腔体内需要的活性离子是一定的,当功率加大到一定值后,去胶速度便达到饱和。去胶速度则基本不再增加。并且功率过大,去胶时间倘若较长,则导致基片温度高,影响整体成品率,因此功率大小一般根据工艺调节。
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真空度对去胶的影响

腔体内的真空度影响工艺气体的电离程度,真空度越高,电子运动的平均自由程越大,能量也就越大有利于电离,但是在氧气流量和功率一定情况下,要提高真空度,必须更换大抽速的泵,大功率泵会造成氧气离子密度降低,从而使去胶效果变差



在干法去胶中,温度对去胶速率影响最大,其次是射频功率和氧气流量,而反应压力对干法去胶速率影响最小





氧气流向对去胶效果的影响


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在干法去胶中,一般常用的去胶模式都是低压加热去胶,效率高,但需要加热,并且通常0.6微米左右厚胶的单面去胶工艺。有些IC制造商需要去除大于2微米胶的双面去胶,并且保证一定均匀性,对效率不做要求。会选用等离子清洗设备进行低压非加热去胶,其成本低,工艺与等离子清洗类似,不同之处在于反应时间很长,可以完成同时双面去胶工艺,而氧气流向便显得非常重要。


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