在半導(dǎo)體制造工藝中,光刻膠去除(Ashing)和表面預(yù)處理(Descum)是決定器件良率與性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。荷蘭Trymax Semiconductor Equipment公司推出的NEO 2000系列等離子除膠系統(tǒng),憑借其靈活的工藝配置與高性價比的擁有成本,在8英寸及以下晶圓加工市場中占據(jù)獨(dú)特地位。
一、設(shè)備平臺與自動化參數(shù)
NEO2000的設(shè)計哲學(xué)強(qiáng)調(diào)“靈活配置"與“高產(chǎn)出"。其傳輸平臺支持100mm、150mm、200mm(即4英寸至8英寸)襯底的兼容處理,且不同尺寸間的切換無需更換硬件,這一特性對多規(guī)格生產(chǎn)的MEMS和化合物半導(dǎo)體產(chǎn)線尤為重要。
在自動化與物料搬運(yùn)方面,設(shè)備提供多種配置選項(xiàng):
裝載端口(Loadport) :可選配3或4個開放式Cassette工位,或2個集成SMIF(標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口)端口,以滿足不同潔凈等級需求。
機(jī)械手:搭載5軸雙臂機(jī)械手,配合專用襯底夾持器,機(jī)械傳片速率(Throughput)可達(dá)200片/小時(wph) 以上,顯著提升生產(chǎn)效率。
控制系統(tǒng):基于Windows工業(yè)計算機(jī)的全數(shù)字控制架構(gòu),支持DeviceNet及以太網(wǎng)通信,符合SEMI S2-01、S8-01及CE歐盟安全標(biāo)準(zhǔn)。
二、核心工藝腔體與等離子源配置
工藝腔體是決定去膠效果的核心。NEO2000的最大技術(shù)亮點(diǎn)在于其可配置的等離子源系統(tǒng),用戶可根據(jù)具體工藝需求選擇以下模塊:
等離子源類型頻率/技術(shù)特點(diǎn)典型應(yīng)用場景
微波源2.45GHz,下游等離子體設(shè)計,損傷風(fēng)險低對襯底損傷敏感的低壓Descum、光刻膠去除
射頻源(RF)13.56MHz,提供較強(qiáng)的離子轟擊能量高劑量離子注入后光刻膠去除、各向同性刻蝕
雙源(MW/RF Bias)微波與射頻偏壓組合兼顧高灰化速率與方向性控制,適用于復(fù)雜封裝工藝
DCP(雙射頻直接耦合)RF/RF直接耦合等離子體針對特定材料(如SiN、SiC)的刻蝕應(yīng)用
這種模塊化設(shè)計使NEO2000不僅能處理標(biāo)準(zhǔn)的光刻膠灰化,還能勝任氮化硅/碳化硅刻蝕、TaSi刻蝕等進(jìn)階工藝。
三、工藝性能關(guān)鍵指標(biāo)
灰化速率:針對體光刻膠(Bulk Resist),系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)大于10µm/min的高速去除能力,同時通過集成的卡盤風(fēng)冷回路,可在大范圍溫度區(qū)間內(nèi)自動切換,確保低溫Descum與高溫體膠去除的雙重需求。
均勻性與重復(fù)性:設(shè)備提供優(yōu)異的片內(nèi)均勻性(Within-wafer uniformity)和片間重復(fù)性(Wafer-to-wafer repeatability),這對于先進(jìn)封裝中聚合物(如PI、BCB、PBO)的去除至關(guān)重要。
四、適用工藝與應(yīng)用領(lǐng)域
NEO2000的應(yīng)用覆蓋從前道晶圓制造到后道先進(jìn)封裝的全流程:
前道制程:Light Etching(輕刻蝕)、Descum Strip、PR Ashing(光刻膠灰化)、離子注入后去膠。
先進(jìn)封裝與MEMS:Bumping前的Descum處理、3D IC通孔清洗、以及射頻濾波器(BAW/SAW)制造中的光刻膠去除。
化合物半導(dǎo)體:已成功應(yīng)用于SiC(碳化硅)和LiTaO3(鉭酸鋰)襯底上的去膠工藝,服務(wù)于5G射頻和功率電子市場。
廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域
Trymax 擁有豐富的等離子體技術(shù)產(chǎn)品組合,可滿足客戶及各類應(yīng)用的需求。
光刻膠體相灰化
高劑量離子注入剝離
去膠
非關(guān)鍵性各向同性刻蝕
DRIE 后腔體或垂直通孔(TSV)中的聚合物去除
犧牲層剝離
各種表面處理
光刻膠紫外線固化
紫外線電荷擦除