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影響等離子去膠效果的工藝參數

Jul. 26, 2024

影響等離子去膠效果的工藝參數有很多,主要包括工藝氣體及流量,射頻功率,射頻頻率,去膠時間,真空壓力值以及腔體溫度。具體各參數對等離子去膠效果的影響如下:

1) 工藝氣體及流量:

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量的多少。氧氣作為灰化化學反應中最主要的介質氣體,流量越大,腔體內氧氣離子密度也就越高,與晶圓接觸機會也增大,灰化反應更快;但氧氣流量太大,腔體內氧氣離子密度太高,離子的復合程度也變高,整個腔體的電離強度也隨著電子運動的自由程縮短而降低。

2) 射頻功率:

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,但其余參數不變的前提下,功率越大,腔體內溫度越高,且當氣體流量達到飽和后,一定射頻功率能激發(fā)的離子體也會達到飽和,需根據實際條件配合氣體流量及工藝要求選擇。

3) 射頻頻率:

作為等離子激發(fā)的能量源,激勵源的頻率一般選擇13.56MHz和2.45GHz。激勵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隨著射頻頻率的增加而增大,但是過高的頻率,會導致電子振幅縮短,當振幅比電子自由程還短時,電子與氧氣分子碰撞機率也會大大降低,影響最終電離率。

4) 清洗時間:

其余參數不變的前提下,清洗時間越長,去膠效果自然越明顯,但是過長的時間會造成腔體溫度會增加,伴隨著溫度升高,對某些不耐高溫及易損工件會造成損壞,因此不適宜長時間清洗。

5) 真空度:

腔體內的真空度會影響工藝氣體的電離程度,真空度越高,電子運動的平均自由程越大,能量也就越大,越有利于電離。但是過高的真空度反而會造成氣體離子密度降低,從而使去膠效果變差。

6) 腔體溫度:

腔體溫度同樣能夠影響等離子去膠速率,溫度越高,反應腔內氣體離子越活躍,化學反應越劇烈,去膠效果也越好。但是過高的腔體溫度,一方面會使均勻性變差;另一方面可能對其基底本身造成損傷,影響灰化后的成品率,因此要嚴格控制腔體的溫度,為去膠清洗工藝營造一個良好的環(huán)境。

據實驗測試統(tǒng)計,在影響等離子去膠效果的工藝參數中,溫度對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,并且這些參數基本都呈現出正比關系。

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