Jul. 26, 2024
影響等離子去膠效果的工藝參數(shù)有很多,主要包括工藝氣體及流量,射頻功率,射頻頻率,去膠時(shí)間,真空壓力值以及腔體溫度。具體各參數(shù)對(duì)等離子去膠效果的影響如下:
工藝氣體如氧氣、氬氣、四氟化碳等,其流量的多少直接影響電離后能夠生成的等離子體數(shù)量的多少。氧氣作為灰化化學(xué)反應(yīng)中最主要的介質(zhì)氣體,流量越大,腔體內(nèi)氧氣離子密度也就越高,與晶圓接觸機(jī)會(huì)也增大,灰化反應(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。
功率決定了氣體形成離子態(tài)的能量大小,功率越大能夠激發(fā)越多的氣體形成離子態(tài),從而提高腔體內(nèi)活性離子的密度,提高灰化速率,去膠清洗效果越明顯,但其余參數(shù)不變的前提下,功率越大,腔體內(nèi)溫度越高,且當(dāng)氣體流量達(dá)到飽和后,一定射頻功率能激發(fā)的離子體也會(huì)達(dá)到飽和,需根據(jù)實(shí)際條件配合氣體流量及工藝要求選擇。
作為等離子激發(fā)的能量源,激勵(lì)源的頻率一般選擇13.56MHz和2.45GHz。激勵(lì)源的頻率影響工藝氣體的電離程度,氣體形成等離子體的程度會(huì)隨著射頻頻率的增加而增大,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。
其余參數(shù)不變的前提下,清洗時(shí)間越長(zhǎng),去膠效果自然越明顯,但是過長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)造成腔體溫度會(huì)增加,伴隨著溫度升高,對(duì)某些不耐高溫及易損工件會(huì)造成損壞,因此不適宜長(zhǎng)時(shí)間清洗。
腔體內(nèi)的真空度會(huì)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,越有利于電離。但是過高的真空度反而會(huì)造成氣體離子密度降低,從而使去膠效果變差。
腔體溫度同樣能夠影響等離子去膠速率,溫度越高,反應(yīng)腔內(nèi)氣體離子越活躍,化學(xué)反應(yīng)越劇烈,去膠效果也越好。但是過高的腔體溫度,一方面會(huì)使均勻性變差;另一方面可能對(duì)其基底本身造成損傷,影響灰化后的成品率,因此要嚴(yán)格控制腔體的溫度,為去膠清洗工藝營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境。
據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試統(tǒng)計(jì),在影響等離子去膠效果的工藝參數(shù)中,溫度對(duì)等離子去膠的速率影響最大,其次是射頻功率、工藝氣體流量,排在最后的是真空度,并且這些參數(shù)基本都呈現(xiàn)出正比關(guān)系。
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