Machine de revêtement sous vide inoffensive de bonne répétabilité

Dans les procédés de fabrication de semi-conducteurs (puces/circuits intégrés), la photolithographie est une étape cruciale dans le transfert de motifs de circuits intégrés. La qualité du revêtement photorésistant affecte directement la qualité de la photolithographie, ce qui rend le processus de revêtement particulièrement important. La plupart des photorésists utilisés en photolithographie sont hydrophobes, tandis que les groupes hydroxyle et les molécules d'eau résiduelles à la surface de la plaquette de silicium sont hydrophiles. Il en résulte une mauvaise adhésion entre la résine photosensible et la plaquette de silicium, notamment avec les photorésistes positives. Pendant le développement, la solution de développement peut pénétrer dans l'interface entre la résine photosensible et la plaquette de silicium, provoquant facilement des phénomènes tels que le pelage et le flottement de la résine photosensible, conduisant à un échec du transfert de motif photolithographique. Simultanément, la gravure humide est sujette à une gravure latérale.  Après prétraitement avec un système de prétraitement HMDS, un composé à base de siloxane est appliqué sur la surface du substrat. La surface de la tranche passe d'hydrophile à hydrophobe, réduisant ainsi l'angle de contact, diminuant la quantité de photorésist requise et améliorant l'adhésion à la photorésist. Cela inhibe la gravure latérale et la dérive du motif pendant le processus de développement, améliore l'adhésion de la résine photosensible et améliore la résistance à la corrosion du matériau dans des environnements difficiles, améliorant ainsi considérablement la qualité du produit et réduisant le taux de défauts.

Objectif du processus :
L'équipement fonctionne de manière entièrement automatique à l'aide du contrôle PLC.  Le processus implique une cuisson à haute température du substrat pour éliminer l'humidité de la surface, combinée à une technologie de séchage sous vide et de protection contre l'azote pour éliminer l'humidité et les contaminants de la surface de la tranche, empêchant ainsi l'oxydation et la diffusion des impuretés et garantissant la propreté avant le revêtement. Du gaz HMDS (hexaméthyldisilazane C6H19NSi2) est ensuite introduit. À haute température, la surface du substrat et le HMDS réagissent pleinement, formant un composé principalement composé de siloxane. Cela change la surface du substrat d'hydrophile à hydrophobe, permettant au groupe hydrophobe de bien se lier à la résine photosensible, agissant comme agent de couplage.

Flux de processus :
Tout d’abord, la pompe à vide est allumée pour commencer à aspirer. Une fois que le niveau de vide dans la chambre atteint la valeur définie (cette valeur peut être réglée en modifiant la valeur P2 sur le vacuomètre, voir le manuel du vacuomètre), de l'azote est introduit. Après avoir atteint le niveau de vide réglé (cette valeur peut être réglée en modifiant la valeur P1 sur le vacuomètre), le processus de mise sous vide et d'introduction d'azote est répété. Après avoir atteint le nombre d'introductions d'azote fixé, la mise sous vide recommence, suivie de l'introduction de la solution chimique. Passé le temps fixé, l'introduction de la solution chimique s'arrête et la phase de maintien commence. Après le temps de maintien réglé, la mise sous vide et l'introduction d'azote recommencent, pour le nombre de cycles réglé. Une fois que le système termine automatiquement le processus, une alarme sonore et visuelle est émise, indiquant que les plaquettes sont prêtes à être retirées.