微波等离子去胶机原理及工业应用

  等离子体干法去胶工作原理及应用
 
  1) 等离子去胶反应机理:
  在干法等离子去胶工艺中,氧是主要腐蚀气体。它在真空等离子去胶机反应室中受高频及微波能量作用,电离产生氧离子、游离态氧原子 O*、氧分子和电子等混合的等离子体,其中具有强氧化能力的游离态氧原子 (约占 10-20%)在高频电压作用下与光刻胶膜反应: O2→O*+ O*, CxHy + O*→CO2↑+ H2O↑。反应后生成的 CO2 和 H2O,随即被抽走。
  2) 等离子去胶操作方法:
  将待去胶片插入石英舟并平行气流方向,推入真空室两电极间,抽真空到 1.3Pa,通入适量氧气,保持反应室压力在 1.3-13Pa,加高频功率,在电极间产生淡紫色辉光放电,通过调节功率、流量等工艺参数,可得不同去胶速率,当胶膜去净时,辉光消失。
  3)等离子去胶影响因素:
  频率选择:频率越高,氧越易电离形成等离子体。频率太高,以至电子振幅比其平均自由程还短,则电子与气体分子碰撞几率反而减少,使电离率降低。一般常用频率为 13.56MHz及2.45GHZ 。
  功率影响:对于一定量的气体,功率大,等离子体中的的活性粒子密度也大,去胶速度也快;但当功率增大到一定值,反应所能消耗的活性离子达到饱和,功率再大,去胶速度则无明显增加。由于功率大,基片温度高,所以应根据工艺需要调节功率。
  真空度的选择:适当提高真空度,可使电子运动的平均自由程变大,因而从电场获得的能量就大,有利电离。另外当氧气流量一定时,真空度越高,则氧的相对比例就大,产生的活性粒子浓度也就大。但若真空度过高,活性粒子浓度反而会减小。
  氧气流量的影响:氧气流量大,活性粒子密度大,去胶速率加快;但流量太大,则离子的复合几率增大,电子运动的平均自由程缩短,电离强度反而下降。若反应室压力不变,流量增大,则被抽出的气体量也增加,其中尚没参加反应的活性粒子抽出量也随之增加, 因此流量增加对去胶速率的影响也就不甚明显。

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