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等離子體去膠的影響因素

閱讀：2041 發(fā)布時(shí)間：2022-4-14

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(huán)境中發(fā)生反應(yīng)來去除光刻膠，由于光刻膠的基本成分是碳?xì)溆袡C(jī)物，在射頻或微波作用下，氧氣電離成氧原子并與光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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。

溫度對(duì)去膠的影響

就去膠速率和效果而言，溫度對(duì)去膠速率影響最大，溫度越高，反應(yīng)腔內(nèi)氧氣離子越活躍，化學(xué)反應(yīng)越劇烈，去膠效果也越好，但是過高的加熱溫度，可能對(duì)其基底本身造成損傷，影響基板成品率，并且射頻本身也會(huì)發(fā)熱，所以去膠加熱溫度通常根據(jù)工藝時(shí)間和基板材質(zhì)決定。

氧氣對(duì)去膠的影響

氧氣作為去膠化學(xué)反應(yīng)中最主要的介質(zhì)，氧氣流量的影響很大，氧氣流量大，腔體內(nèi)氧氣活離子密度也就大，與晶元表層光刻膠接觸機(jī)會(huì)也增大，去膠反應(yīng)更快；但氧氣流量太大，腔體內(nèi)氧氣離子密度太高，離子的復(fù)合程度也變高，整個(gè)腔體的電離強(qiáng)度也隨著電子運(yùn)動(dòng)的自由程縮短而降低。因此氧氣流量應(yīng)選擇一個(gè)合適的值。

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(huì)隨著射頻頻率的增加而變大，但是過高的頻率，會(huì)導(dǎo)致電子振幅縮短，當(dāng)振幅比電子自由程還短時(shí)，電子與氧氣分子碰撞機(jī)率也會(huì)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。

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(huì)提高腔體內(nèi)活性離子的密度，加大去膠速率，但是腔體內(nèi)需要的活性離子是一定的，當(dāng)功率加大到一定值后，去膠速度便達(dá)到飽和。去膠速度則基本不再增加。并且功率過大，去膠時(shí)間倘若較長，則導(dǎo)致基片溫度高，影響整體成品率，因此功率大小一般根據(jù)工藝調(diào)節(jié)。

真空度對(duì)去膠的影響

腔體內(nèi)的真空度影響工藝氣體的電離程度，真空度越高，電子運(yùn)動(dòng)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(huì)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(duì)去膠速率影響最大，其次是射頻功率和氧氣流量，而反應(yīng)壓力對(duì)干法去膠速率影響最小

氧氣流向?qū)θツz效果的影響

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(duì)效率不做要求。會(huì)選用等離子清洗設(shè)備進(jìn)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(yīng)時(shí)間很長，可以完成同時(shí)雙面去膠工藝，而氧氣流向便顯得非常重要。

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