等離子去膠機(jī)如何實(shí)現(xiàn)高效去除光刻膠

更新時(shí)間：2025-09-03 點(diǎn)擊次數(shù)：1024

　在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，光刻膠的去除是一個(gè)關(guān)鍵步驟。光刻膠用于在芯片制造過(guò)程中定義各種圖案和結(jié)構(gòu)，但在圖案完成后，這一層光刻膠需要被全部去除，以便進(jìn)行后續(xù)的工藝步驟。等離子去膠機(jī)作為一種高效、環(huán)保的干法去膠技術(shù)，已經(jīng)逐漸成為半導(dǎo)體制造中的主流選擇。

　　一、技術(shù)原理

　　等離子去膠機(jī)通過(guò)高能等離子體與光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光刻膠的高效去除。具體過(guò)程如下：

　　1、準(zhǔn)備階段：將涂有光刻膠的硅片放置于等離子體反應(yīng)腔中，并對(duì)腔體進(jìn)行抽真空，以去除空氣中的雜質(zhì)。

　　2、氣體引入：根據(jù)所需去除光刻膠的特性，選擇適當(dāng)?shù)臍怏w（如氧氣、氬氣、氟氣等）引入反應(yīng)腔。這些氣體在等離子體中會(huì)產(chǎn)生不同的化學(xué)反應(yīng)。

　　3、等離子體產(chǎn)生：通過(guò)射頻（RF）功率或微波能量將氣體電離，形成等離子體。等離子體的溫度和密度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　4、去除過(guò)程：在等離子體的作用下，光刻膠分子發(fā)生降解，生成的小分子氣體被抽走，最終實(shí)現(xiàn)光刻膠的去除。

　　5、后處理：去除光刻膠后，硅片可能需要進(jìn)一步清洗，以確保表面潔凈，適合后續(xù)工藝。

　　二、高效去除機(jī)制

　　等離子去膠機(jī)的高效去除機(jī)制主要基于物理轟擊和化學(xué)反應(yīng)的雙重作用：

　　1、物理轟擊：等離子體中的高能離子和電子在電場(chǎng)的作用下加速，以較高的能量轟擊晶圓表面的光刻膠。光刻膠分子在高能粒子的撞擊下，化學(xué)鍵被打斷，分子結(jié)構(gòu)被破壞，從而使光刻膠從晶圓表面脫落。

　　2、化學(xué)反應(yīng)：等離子體中還包含著各種活性自由基和化學(xué)基團(tuán)。這些活性物質(zhì)與光刻膠分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將光刻膠分子轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性的化合物。例如，氧氣等離子體中的氧自由基與光刻膠中的碳?xì)浠衔锇l(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳和水等揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)可以通過(guò)真空泵抽出反應(yīng)腔，從而達(dá)到去除光刻膠的目的。

　　三、設(shè)備優(yōu)勢(shì)

　　等離子去膠機(jī)相較于傳統(tǒng)的濕法去膠工藝，具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

　　1、高效性：整個(gè)清洗工藝流程幾分鐘內(nèi)即可完成，具有產(chǎn)率高的特點(diǎn)。

　　2、環(huán)保性：等離子去膠機(jī)采用物理去膠方式，無(wú)需添加任何化學(xué)試劑，避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對(duì)象的問(wèn)題。

　　3、避免使用ODS有害溶劑：清洗后不會(huì)產(chǎn)生有害污染物，屬于環(huán)保的綠色清洗方法。

　　4、低損傷：等離子去膠機(jī)對(duì)晶圓表面的損傷極小，不會(huì)對(duì)晶圓本身造成損壞。

　　5、精確去除：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)晶圓表面光刻膠的高效、精確去除，滿(mǎn)足半導(dǎo)體制造中對(duì)高精度工藝的要求。

　　四、應(yīng)用場(chǎng)景

　　等離子去膠機(jī)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、先進(jìn)封裝、MEMS器件、光電子元件等領(lǐng)域：

　　1、半導(dǎo)體制造：用于離子注入后光阻清除、除膠渣、硬掩膜層清除、晶圓表面預(yù)清潔處理等。

　　2、先進(jìn)封裝：在2.5D/3D集成、倒裝芯片（Flip Chip）等工藝中，等離子去膠機(jī)能夠清除通孔內(nèi)的光刻膠殘留，提高封裝良率和可靠性。

　　3、MEMS器件：在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件的制造中，等離子去膠機(jī)可用于去除光刻膠、碳化硅刻蝕、硬掩膜層干法清除等。

　　4、光電子元件：在光電子元件的制造中，等離子去膠機(jī)可用于去除光刻膠、表面清潔、提高表面附著力等。

　　等離子去膠機(jī)以其高效、環(huán)保、低損傷的特點(diǎn)，已經(jīng)成為半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵設(shè)備。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，等離子去膠機(jī)將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為半導(dǎo)體制造的高精度、高效率發(fā)展提供有力支持。