一、應用領域與用途：

GHG-HMDS-90 系列電腦式真空烘箱主要應用于半導體晶圓片光刻涂膠鍍膜前預處理，增黏劑 HMDS 涂覆作業。 本設備適用于在涂膠前對晶片進行預處理，集真空、烘烤、充氮、潔凈、HMDS 加液多功能與一體。設備由箱體、真空、加熱、充氮、加液及控制等系統組成。通過多次預抽真空，充氮加熱循環進行，既能達到使硅 片表面干燥、潔凈的效果，又能夠有效的防止硅片的氧化和雜質的擴散，并且可以通過加液系統在硅片表面 開成 HDMS 保護膜，從而使硅片具有良好的涂膠性能。和手工涂布 HMDS 相比，具有重復性好，節省藥液，環保，對人體無害的顯著優點；也可用于晶片其它工藝的清洗。

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二、產品特點：

1.控制界面：采用日本三菱 PLC+7'觸摸屏人機交互界面，一鍵啟動，程序化運行，溫度控制系統，抽真空系統， 充氮系統，HMDS 注液系統完美對接，亦可在操作界面單獨設定操控，實現一機多用。

2.箱體：工作室采用 3mm 優質不銹鋼內膽，四周圓弧角焊接，表面凈化處理，密閉不漏氣，內部自身不產塵，適用于半導體晶圓，光電等潔凈環境。

3.外殼：采用 SS41# 中碳鋼板經磷酸皮膜鹽處理后兩層防光面涂裝烤漆，可防止微塵。

4.密封：門封采用四氟乙烯雙層密封一體成型耐高溫膠條，密封性好，柔軟潔凈無污染。

5.溫度控制系統：

5.1 溫控器 采用日本 FUJI 數字型智能溫度控制器，控制精度±0.1℃，PID 自動演算，自動恒溫，帶溫度傳感器斷線報警，超溫斷加熱，過沖抑制，抗干擾，AT 自整定，溫度偏差修正功能，帶 8 段斜率升溫功能。

5.2 溫度傳感器 采用日制 PT100 鉑金電阻，不銹鋼鎧裝覆套，精度±0.5%，反應靈敏，抗干擾，耐高溫

6.真空度控制系統

6.1 真空計采用三菱 PLC 壓力控制模塊搭配真空壓力變送器，壓力精度 1pa 。

6.2 真空泵

采用上海產優質雙旋片油泵，真空極限 10-3pa,亦可根據客戶需要配置德國進口真空泵。

7.充氮系統

采用惰性氣體進氣閥，不銹鋼無縫焊接管路，搭配日本進口電磁閥，截止閥，耐壓，無泄漏。臺制氮氣流量

計，壓力調節閥，可充入氮氣，氬氣等多種惰性氣體，氮氣流量，充入時間可控制。

8.HDMS 注液系統

防爆型 HDMS 制劑瓶，配置不銹鋼藥液管道，電磁回流閥，真空狀態打開閥門自動注液，安全密封無泄漏。

9.安全保護系統：

配置機臺異常工作狀態指示報警，安全斷路器，過壓過載保護，控制線路保險管，超溫保護，壓力過載保護，

安全急停開關、工作狀態三色指示燈。所用電器器件及氣動元件均采用國內外一流大廠正品，確保安全可靠。

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三、HMDS（六甲基二硅氮烷）工藝：

3.1.HMDS與氧化物表面發生反應，形成如圖1所示的強鍵，但同時留下自由鍵與光致抗蝕劑反應并改善粘附性。

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圖1：用HMDS處理的氧化硅表面的行為。

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具有脫水烘烤的HMDS的蒸汽引發（是過程）：當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定地蒸汽引發。在HMDS應用之前需要這種完全的脫水過程以產生穩定的表面，如圖2所示。

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圖2：在HMDS工藝之前有和沒有脫水的HMDS涂覆表面的行為。

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3.2. HMDS主要表現比較研究

在極小亞微米范圍內，關鍵特征尺寸的減小越來越少，在制造過程中需要優異的光刻工藝。光致抗蝕劑的粘附性總是非常重要，因為它直接影響蝕刻圖像的臨界尺寸的控制。因此，HMDS過程也已在各種涂布機軌道中實施，并取得了不同程度的成功。

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3.3.工藝流程

烘箱HMDS作用過程及機理?首先設定烘箱工作溫度。典型的預處理程序為∶打開真空泵抽真空，待腔內真空度達到5000Pa后，開始充入氮氣，充到90000Pa后，再次進行抽真空、充入氮氣如此往復吹掃凈化腔室，到達設定的吹掃次數后，再次開始抽真空到2000Pa，充入通過氮氣鼓出的HMDS氣體，在到達設定時間后，停止充入HMDS 藥液，進入保持階段，使硅片充分與HMDS 反應。當達到設定的保持時間后，再次開始抽真空。充入氮氣如此往復吹掃清除HMDS殘余，到達設定的吹掃次數后，完成整個作業過程。

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3.4.水滴角和工藝參數

HMDS可以增加光刻膠之間的黏附性，但過大的接觸角會導致光刻膠用量增大，適當的降低接觸角，可以有效的減少光刻膠用量，節約成本，下表是典型的處理工藝與水滴角之間的關系：