光刻胶HMDS预处理
发布者：格莱尼尔公司发布时间：2021-01-20
HMDS 预处理系统的必要性：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。
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，于是格莱尼尔公司带领一批技术人员进行了深入的研究，研制出了现在的HMDS预处理系统,并在2014年成功的投入各大高等院校研究机构及各大企业。
六甲基二硅胺(HMDS)是黄光区最毒的东西，HMDS真空烘箱预处理程序为：打开真空泵抽真空，待腔内真空度达到某一高真空度后，开始充入氮气，充到达到某低真空度后，再次进行抽真空、充入氮气的过程，到达设定的充入氮气次数后，开始保持一段时间，使硅片充分受热，减少硅片表面的水分。然后再次开始抽真空，充入通过氮气的HMDS气体，在到达设定时间后，停止充入HMDS药液，进入保持阶段，使硅片充分与HMDS反应。当达到设定的保持时间后，再次开始抽真空。充入氮气，完成整个作业过程。
HMDS与硅片反应机理圈：首先加热到100℃-200℃，去除硅片表面的水分，然后HMDS与表面的OH一反应，在硅片表而生成硅醚，消除氢键作，从而使极性表面变成非极性表面。整个反应持续到空间位阻(三甲基硅烷基较大)阻止其进一步反应。
尾气排放等：多余的HMDS蒸汽（尾气）将由真空泵抽出，排放到专用废气收集管道。
相关问题：
1.HMDS是如何涂在硅片表面的？是像匀胶那样甩涂吗？另外，是在什么温度下操作，需不需要在加热硅片的同时涂覆，还是等去把硅片清洗完毕烘干冷却后甩涂？
答：HMDS是气相涂布在硅片表面，也就是硅片在HMDS的蒸汽中放置一会儿，温度约100-180度即可
2.在涂光刻胶之前需要把涂有HMDS的硅片烘干冷却后在涂光刻胶吗？还是把涂有HMDS的硅片不烘干直接涂胶？
答：HMDS处理后需要冷却后涂胶，但等待时间不能太长，过长处理效果会变差，建议4小时内完成涂胶
3.在HMDS上面在滴光刻胶甩涂时，光刻胶内的溶剂会不会又把HMDS层给破坏呢？
答：HMDS上面涂胶不影响HMDS的处理效果
4.在显影过程中硅片表面的HMDS层如何去除掉才能使被刻蚀的硅表面露出？
答：HMDS本身是表面改性，HMDS本身不会涂在园片表面，因此不用担心去除HMDS层
产品品牌：格莱尼尔
更多详情请访问http://www.galainer.cn/hx/zk/
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，于是格莱尼尔公司带领一批技术人员进行了深入的研究，研制出了现在的HMDS预处理系统,并在2014年成功的投入各大高等院校研究机构及各大企业。
六甲基二硅胺(HMDS)是黄光区最毒的东西，HMDS真空烘箱预处理程序为：打开真空泵抽真空，待腔内真空度达到某一高真空度后，开始充入氮气，充到达到某低真空度后，再次进行抽真空、充入氮气的过程，到达设定的充入氮气次数后，开始保持一段时间，使硅片充分受热，减少硅片表面的水分。然后再次开始抽真空，充入通过氮气的HMDS气体，在到达设定时间后，停止充入HMDS药液，进入保持阶段，使硅片充分与HMDS反应。当达到设定的保持时间后，再次开始抽真空。充入氮气，完成整个作业过程。
HMDS与硅片反应机理圈：首先加热到100℃-200℃，去除硅片表面的水分，然后HMDS与表面的OH一反应，在硅片表而生成硅醚，消除氢键作，从而使极性表面变成非极性表面。整个反应持续到空间位阻(三甲基硅烷基较大)阻止其进一步反应。
尾气排放等：多余的HMDS蒸汽（尾气）将由真空泵抽出，排放到专用废气收集管道。
相关问题：
1.HMDS是如何涂在硅片表面的？是像匀胶那样甩涂吗？另外，是在什么温度下操作，需不需要在加热硅片的同时涂覆，还是等去把硅片清洗完毕烘干冷却后甩涂？
答：HMDS是气相涂布在硅片表面，也就是硅片在HMDS的蒸汽中放置一会儿，温度约100-180度即可
2.在涂光刻胶之前需要把涂有HMDS的硅片烘干冷却后在涂光刻胶吗？还是把涂有HMDS的硅片不烘干直接涂胶？
答：HMDS处理后需要冷却后涂胶，但等待时间不能太长，过长处理效果会变差，建议4小时内完成涂胶
3.在HMDS上面在滴光刻胶甩涂时，光刻胶内的溶剂会不会又把HMDS层给破坏呢？
答：HMDS上面涂胶不影响HMDS的处理效果
4.在显影过程中硅片表面的HMDS层如何去除掉才能使被刻蚀的硅表面露出？
答：HMDS本身是表面改性，HMDS本身不会涂在园片表面，因此不用担心去除HMDS层
格莱尼尔研发出了HMDS专用工业烤箱
产品品牌：格莱尼尔
产品名称：真空烘箱
产品型号：GN-6210
控温范围：室温+10℃-250℃
温度分辨率：0.1℃
恒温波动度：≤±0.5℃
达到真空度：133Pa
电源电压：380V-50Hz
产品功率：3600W
工作室尺寸：560(W)*640(D)*600(H)mm
外部尺寸：720(W)*820(D)*1750(H)mm
更多详情请访问http://www.galainer.cn/hx/zk/
