在半導(dǎo)體芯片的制造過(guò)程中，有一道工序看似不起眼，卻對(duì)芯片良率起著決定性作用——那就是去除光刻膠。而完成這項(xiàng)任務(wù)的設(shè)備，就是等離子去膠機(jī)。
 

　　要理解等離子去膠機(jī)，需要先了解“等離子”這個(gè)概念。等離子是物質(zhì)的一種狀態(tài)，類似于氣體，但其中的部分原子或分子被電離，形成了帶電的離子和自由電子。這種狀態(tài)下的物質(zhì)具有化學(xué)活性，能夠與某些材料發(fā)生反應(yīng)。
 

　　等離子去膠機(jī)正是利用這一原理工作的設(shè)備。它通過(guò)射頻電源將氧氣或其他氣體電離，產(chǎn)生含有高能氧離子和自由基的等離子體。當(dāng)這些活性粒子與芯片表面的光刻膠接觸時(shí)，會(huì)與光刻膠中的碳?xì)浠衔锇l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣等揮發(fā)性氣體，隨后被真空系統(tǒng)抽走。這樣，光刻膠就被“無(wú)形”地清除了。
 

　　通常由幾個(gè)核心部件組成：反應(yīng)腔室、射頻電源系統(tǒng)、氣體供應(yīng)系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。
 

　　工作時(shí)，晶圓被放置在反應(yīng)腔室內(nèi)的電極上。腔室被抽成真空后，通入氧氣或其他反應(yīng)氣體。射頻電源在電極間產(chǎn)生電場(chǎng)，使氣體電離形成等離子體。等離子體中的活性粒子與光刻膠反應(yīng)，生成揮發(fā)性產(chǎn)物被抽走。
 

　　對(duì)于某些難以去除的光刻膠，如經(jīng)過(guò)離子注入后變得堅(jiān)硬的光刻膠，有時(shí)會(huì)在氧氣中加入少量氟基氣體，以增強(qiáng)去除能力。
 

　　在芯片制造中，光刻膠是用于轉(zhuǎn)移電路圖形的臨時(shí)材料。當(dāng)圖形轉(zhuǎn)移完成后，這些光刻膠就失去了作用，通常需要被清除干凈。如果清除不較為充分，殘留的光刻膠會(huì)影響后續(xù)工藝，導(dǎo)致芯片失效。

 

　　等離子去膠機(jī)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
 

　　實(shí)現(xiàn)無(wú)殘留清除。 傳統(tǒng)的濕法去膠使用化學(xué)溶劑，容易在芯片表面留下殘留物。而等離子去膠通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將光刻膠轉(zhuǎn)化為氣體，不會(huì)留下固體殘留。這對(duì)于線寬越來(lái)越小的芯片制造來(lái)說(shuō)，是一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。
 

　　避免物理?yè)p傷。 等離子去膠是一種干法工藝，不涉及液體浸泡和機(jī)械刷洗，因此不會(huì)對(duì)芯片表面的精細(xì)結(jié)構(gòu)造成物理?yè)p傷。這對(duì)于那些具有脆弱結(jié)構(gòu)的芯片尤為重要。
 

　　提高工藝兼容性。 等離子去膠可以在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行，通常控制在100-250攝氏度之間。這避免了高溫對(duì)芯片上其他材料造成的不良影響，使得該工藝能夠與多種材料體系兼容。
 

　　支持批量處理。 可以同時(shí)處理多片晶圓，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，通過(guò)較為準(zhǔn)確控制氣體流量、射頻功率和處理時(shí)間，可以保證每片晶圓的去膠效果一致。