無HMDS預(yù)處理系統(tǒng)：

▲產(chǎn)品介紹：

HMDS預(yù)處理系統(tǒng)的必要性，在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中，光刻是集成電路圖形轉(zhuǎn)移重要的一個工藝環(huán)節(jié)，涂膠質(zhì)量直接影響到光刻的質(zhì)量，涂膠工藝顯得更為重要。光刻涂膠工藝中絕大多數(shù)光刻膠是疏水的，而硅片表面的羥基和殘留的水分子是親水的，這造成光刻膠和硅片的黏合性較差，尤其是正膠，顯影時顯影液會侵入光刻膠和硅片的連接處，容易造成漂條、浮膠等，導(dǎo)致光刻圖形轉(zhuǎn)移的失敗，同時濕法腐蝕容易發(fā)生側(cè)向腐蝕。增黏劑HMDS(六甲基二硅氮烷)可以很好地改善這種狀況。將HMDS涂到硅片表面后，經(jīng)烘箱加溫可反應(yīng)生成以硅氧烷為主體的化合物。它成功地將硅片表面由親水變?yōu)槭杷?，其疏水基可很好地與光刻膠結(jié)合，起著偶聯(lián)劑的作用。
HMDS預(yù)處理真空系統(tǒng)通過對箱體內(nèi)預(yù)處理過程的真空、烘烤、充氮、潔凈、HMDS加液等程式過程，參數(shù)控制可以在硅片、基片表面均勻涂布一層HMDS，降低了HMDS處理后的硅片接觸角，降低了光刻膠的用量，提高光刻膠與硅片的黏附性。 

▲功能特點(diǎn)：

1.控制界面：采用日本三菱 PLC+7寸觸摸屏控制系統(tǒng)，程式化運(yùn)行，溫度系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，充氮系統(tǒng)，HMDS注液系統(tǒng)。
2.控制模塊：控制模塊是本系統(tǒng)的核心模塊，它的作用是控制各個模塊的動作和時序，完成整個工藝過程。
3.內(nèi)膽材質(zhì)：整個系統(tǒng)采用上等級316L不銹鋼材料制作，無發(fā)塵材料，適用百級光刻間凈化環(huán)境。
4.密封裝置：密封條為高溫硅膠制作，可耐溫不變形，門與箱體連接密封，加強(qiáng)密封效果。
5.加熱裝置：加熱器采用SUS304#被覆無塵化SHEATHED HEATER壽命長且無污染，依據(jù)使用溫度調(diào)整控制,節(jié)約能源。
6.加熱方式：采用無觸點(diǎn)SCR固態(tài)繼電器控制每段溫區(qū)發(fā)熱管輸出功率大小，接近恒定溫度時，加熱電流變小，使其恒定溫度。
7.底部結(jié)構(gòu)：萬向移動福馬一體承重腳輪，固定好位置可落下支撐腳，方便移動及固定
8.可視窗：采用鋼化、雙層玻璃觀察窗,便于觀察工作室內(nèi)物品實(shí)驗(yàn)情況。
9.溫度傳感器 采用進(jìn)口PT100鉑金電阻，精度±0.5%，反應(yīng)靈敏，耐高溫。
10.真空系統(tǒng)：雙旋片真空泵、真空組件、壓力測量等組成，主要作用是置換氣體和抽走剩余HMDS蒸汽。
11.充氮系統(tǒng)：作用是在置換過程中，用氮?dú)鈦碇饾u稀釋空氣或藥液蒸汽，從而*終替換空氣或藥液蒸汽的氣氛，氮?dú)饬髁?，充入時間可控制。
12.HDMS注液系統(tǒng)，HMDS氣體密閉式自動吸取添加設(shè)計，配置不銹鋼藥液管道，使真空箱密封性好。
13.保護(hù)系統(tǒng)：相序保護(hù)，漏電保護(hù)，過載保護(hù)，控制線路，超溫保護(hù)，壓力過載保護(hù)，急停開關(guān)，工作狀態(tài)指示燈。

▲三、HMDS（六甲基二硅氮烷）工藝：：

*HMDS與氧化物表面發(fā)生反應(yīng)，形成如圖所示，但同時留下自由鍵與光致抗蝕劑反應(yīng)并改善粘附性。

*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，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)用之前需要這種的脫水過程以產(chǎn)生穩(wěn)定的表面。

▲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。

▲工藝流程：

HMDS烘箱作用過程及機(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)?，充?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)定的保持時間后，再次開始抽真空。充入氮?dú)馊绱送鶑?fù)吹掃HMDS殘余，到達(dá)設(shè)定的吹掃次數(shù)后，完成作業(yè)過程。

▲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，下圖為典型處理工藝與水滴角間的關(guān)系：

▲型號規(guī)格參數(shù)