光刻涂膠工藝中絕大多數(shù)的光刻膠都是疏水特性的,而硅片表面的羥基和殘留的水分子是親水特性的,這就會造成光刻膠和硅片的黏合性較差。尤其是在正膠,顯影時顯影液會侵入光刻膠和硅片的連接處,容易造成漂條、浮膠等,導(dǎo)致光刻圖形轉(zhuǎn)移的失敗,同時濕法腐蝕容易發(fā)生側(cè)向腐蝕。在半導(dǎo)體微電子生產(chǎn)工藝中,光刻是集成電路圖形轉(zhuǎn)移重要的一個工藝環(huán)節(jié),涂膠質(zhì)量直接影響到光刻的質(zhì)量,涂膠工藝也顯得尤為重要。增黏劑HMDS(六甲基二硅氮烷)可以很好地改善這種狀況,將HMDS涂到硅片表面后,經(jīng)烘箱加溫可反應(yīng)生成以硅氧烷為主體的化合物。它成功地將硅片表面由親水變?yōu)槭杷?,其疏水基可很好地與光刻膠結(jié)合,起著偶聯(lián)劑的作用。
HMDS是氣相涂布在硅片表面,也就是硅片在HMDS的蒸汽中放置一會兒,溫度約100-180度即可。HMDS處理后需要冷卻后涂膠,但等待時間不能太長,過長處理效果會變差,建議4小時內(nèi)完成涂膠。由于HMDS是極易揮發(fā)的液體,HMDS處理流程肯定是要密閉并且有專門真空環(huán)境的,否則效果不佳。三清儀器HMDS基片預(yù)處理系統(tǒng)通過對烘箱HMDS預(yù)處理過程中的溫度,時間,等參數(shù)的設(shè)置可在硅片表面均勻涂布一層HMDS,提高光刻膠和硅片的粘結(jié)性及降低光刻膠的用量。
HMDS烤箱使用流程,首先確定烘箱的工作溫度,然后抽取真空,達到真空度后沖入氮氣。循環(huán)抽取真空,沖入氮氣,達到預(yù)設(shè)充氮次數(shù)后,保持一段時間讓硅片充分受熱,減少硅片本身的水分,再次抽取真空,沖入HMDS氣體,讓硅片和HMDS充分反應(yīng),到達預(yù)設(shè)時間后,再次抽取真空,充入氮氣,完成整個流程。