NPC-3500型微波等離子去膠機(jī)

微波等離子去膠機(jī)工作原理：

為了產(chǎn)生等離子，系統(tǒng)使用遠(yuǎn)程微波源。氧在真空環(huán)境下受高頻及微波能量作用，電離產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的游離態(tài)氧原子，它在高頻電壓作用下與光刻膠薄膜反應(yīng)，反應(yīng)后生成的 CO2 和 H2O 通過(guò)真空系統(tǒng)被抽走。CF4 氣體可以達(dá)到更快速的去膠速率，尤其對(duì)于難以去除的光刻膠也具備出色的去除能力。

在微波等離子體氛圍中，活性氣體被等離子化，將跟光刻膠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生產(chǎn)的化合物通過(guò)真空泵被快速抽走，可以達(dá)到高效的去膠效果。該去膠機(jī)微波源為遠(yuǎn)程微波源，轟擊性的離子將被過(guò)濾掉之后微波等離子進(jìn)入到工藝腔室參與反應(yīng)，因此可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損的去膠。

微波等離子去膠機(jī)主要用途：

• MEMS壓力傳感器加工工藝中光刻膠批量處理；

• 去除有機(jī)或無(wú)機(jī)物，而無(wú)殘留；

• 去膠渣、深刻蝕應(yīng)用；

• 半導(dǎo)體晶圓制造中光刻膠及SU8工藝；

• 平板顯示生產(chǎn)中等離子體預(yù)處理；

• 太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中邊緣絕緣和制絨；

• 先進(jìn)晶片(芯片)封裝中的襯底清潔和預(yù)處理；

NANO-MASTER微波等離子去膠機(jī)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：

1）Downstream結(jié)構(gòu)，等離子分布均勻；

2）遠(yuǎn)程微波，無(wú)損傷；

3）遠(yuǎn)程微波，支持金屬材質(zhì)；

4）批處理，一次可支持1-25片；

5）微波等離子，可以深入1um以?xún)?nèi)的孔隙進(jìn)行清洗；

6）光刻膠去除的方式為化學(xué)方式，而非物理轟擊，可實(shí)現(xiàn)等離子360度全方位的分布；

7）旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)，進(jìn)一步提高去膠的均勻性。

8) 腔體內(nèi)無(wú)電極，更高潔凈度；

9）微波波段無(wú)紫外排放，操作更安全；

10）高電子密度，去膠效率高。

揭秘遠(yuǎn)程微波PECVD系統(tǒng)

Nano-Master的遠(yuǎn)程微波等離子體化學(xué)氣相沉積（PECVD）系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣泛，包含：

• 基片或粉體的等離子誘導(dǎo)表面改性

• 等離子清洗

• 粉體或顆粒表面等離子聚合

• SiO2,Si3N4或DLC及其他薄膜

• CNT和石墨烯的選擇性生長(zhǎng)

• 單晶或多晶金剛石生長(zhǎng)

微波模塊：NANO-MASTER獨(dú)J專(zhuān)利技術(shù)的高質(zhì)量長(zhǎng)壽命遠(yuǎn)程微波源，頻率為2.45GH，微波發(fā)射功率可以自主調(diào)節(jié)，微波反射功率可通過(guò)調(diào)節(jié)降低至發(fā)射功率的千分之一以?xún)?nèi)。遠(yuǎn)程微波源，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損傷缺陷的沉積或生長(zhǎng)。

設(shè)備腔體：水冷側(cè)壁，確保在高溫工藝下腔體外表面溫度控制在60℃內(nèi)；在高溫工藝進(jìn)行過(guò)程中，等離子體被束縛在有限的體積內(nèi)，不會(huì)對(duì)腔體造成刻蝕。

樣品臺(tái)：可自動(dòng)加熱到最高1200℃，PID精確控制，精度±1℃，跟微波電源的加熱獨(dú)立。高溫工藝下可持續(xù)旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)冷卻。具有自動(dòng)升降功能，可針對(duì)自動(dòng)Load Unload下降樣品臺(tái)便于片托自動(dòng)取出。

溫度模塊：通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)襯底溫度精確控制,在穩(wěn)定的工藝過(guò)程中溫度浮動(dòng)不超過(guò)±10℃。利用雙波長(zhǎng)高溫計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)襯底的非接觸式溫度測(cè)量；樣品臺(tái)內(nèi)部通過(guò)熱電偶測(cè)量。

氣體控制：根據(jù)需求最多可配置8路工藝氣體，配備吹掃氣路，利用氮?dú)饣蚴菤鍤鈱?duì)管路吹掃。淋浴頭和氣體環(huán)均勻設(shè)計(jì)，使得氣體在高溫工作狀態(tài)下成分均一，流速穩(wěn)定，不會(huì)對(duì)襯底造成擾動(dòng)。

真空模塊：腔室的極限真空度可達(dá)1*10-5Pa

樣品傳送模塊：系統(tǒng)可以支持自動(dòng)Load Lock實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)進(jìn)樣和出片

控制模塊：配備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，詳細(xì)記錄工藝過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)。具備安全互鎖功能及4級(jí)密碼授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)控制。

                 金剛石膜                          較大微晶金剛石膜                        精細(xì)紋理納米結(jié)晶金剛石膜

                                                             SEM圖像                                            SEM圖像

以遠(yuǎn)程微波PECVD系統(tǒng)沉積金剛石薄膜為例，從甲烷、氫氣或氬氣的氣體混合物中將多晶金剛石薄膜沉積到襯底上。沉積過(guò)程中的基片溫度通常為800~900°C，通過(guò)雙波長(zhǎng)高溫計(jì)測(cè)量。甲烷、氫氣和氬氣的濃度、功率和壓力值可以改變，以產(chǎn)生各種金剛石膜紋理。因金剛石的許多特性：如化學(xué)惰性和穩(wěn)定性，高導(dǎo)熱性，高聲速，高斷裂強(qiáng)度，疏水性，耐磨性，生物惰性，其表面可功能化，并涂覆保形性等，使其成為許多應(yīng)用的獨(dú)特選擇。應(yīng)用包括MEMS/NEMS器件、摩擦學(xué)（機(jī)械和生物部件涂層）、熱（散熱器/擴(kuò)散器）、切割工具、輻射傳感器（電離輻射探測(cè)器/劑量計(jì)）、電化學(xué)應(yīng)用（生化傳感器）、光學(xué)（紅外窗口、透鏡、X射線(xiàn)窗口）和離子束剝離箔。

等離子去膠機(jī)（Plasma Cleaner）

為何要去除光刻膠？

在現(xiàn)代半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)大量使用光刻膠來(lái)將電路板圖圖形通過(guò)掩模版和光刻膠的感光與顯影，轉(zhuǎn)移到晶圓光刻膠上，從而在晶圓表面形成特定的光刻膠圖形，然后在光刻膠的保護(hù)下，對(duì)下層薄膜或晶圓基底完成進(jìn)行圖形刻蝕或離子注入，最后再將原有的光刻膠徹底去除。

去膠是光刻工藝中的最后一步。在刻蝕/離子注入等圖形化工藝完成后，晶圓表面剩余光刻膠已完成圖形轉(zhuǎn)移和保護(hù)層的功能，通過(guò)去膠工藝進(jìn)行完全清除。

光刻膠去除是微加工工藝過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，光刻膠是否徹底去除干凈、對(duì)樣片是否有造成損傷，都會(huì)直接影響后續(xù)集成電路芯片制造工藝效果。

半導(dǎo)體光刻膠去除工藝有哪些？

半導(dǎo)體光刻膠去除工藝，一般分成兩種，濕式去光刻膠和干式去光刻膠。濕式去膠又根據(jù)去膠介質(zhì)的差異，分為氧化去膠和溶劑去膠兩種類(lèi)別。干式去膠適合大部分去膠工藝，去膠徹底且速度快，是現(xiàn)有去膠工藝中zui好的方式。

一、等離子去膠機(jī)簡(jiǎn)述：

氧等離子去膠是利用氧氣在微波發(fā)生器的作用下產(chǎn)生氧等離子體，具有活性的氧等離子體與有機(jī)聚合物發(fā)生氧化反應(yīng)，使有機(jī)聚合物被氧化成水蒸汽和二氧化碳等排除腔室，從而達(dá)到去除光刻膠的目的，這個(gè)過(guò)程我們有時(shí)候也稱(chēng)之為灰化或者剝離。氧等離子去膠相比于濕法去膠工藝更為簡(jiǎn)單、適應(yīng)性更好，去膠過(guò)程純干法工藝，無(wú)液體或者有機(jī)溶劑參與。當(dāng)然我們需要注意的是，這里并不是說(shuō)氧等離子去膠工藝100%好于濕法去膠，同時(shí)也不是所有的光刻膠都適用于氧等離子去膠，以下幾種情形我們需要注意：

① 部分穩(wěn)定性極高的光刻膠如SU-8、PI（聚酰亞胺），往往膠厚也比較大，純氧等離子體去膠速率也比較有限，為了保證快速去膠，往往還會(huì)在工藝氣體中增加氟基氣體增加去膠速率，因此不只是氧氣是反應(yīng)氣體，有時(shí)候我們也需要其他氣體參與；

② 涂膠后形成類(lèi)非晶態(tài)二氧化硅的HSQ光刻膠。由于其構(gòu)成并不是單純的碳?xì)溲酰允菬o(wú)法使用氧等離子去膠機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)去膠；

③ 當(dāng)我們的樣品中有其他需要保留的結(jié)構(gòu)層本身就是有機(jī)聚合物構(gòu)成的，在等離子去膠的過(guò)程中，這些需要保留的層也可能會(huì)在氧等離子下發(fā)生損傷；

④ 樣品是由容易氧化的材料或者有易氧化的結(jié)構(gòu)層，氧等離子去膠過(guò)程，這些材料也會(huì)被氧化，如金屬AG、C、CR、Fe以及Al，非金屬的石墨烯等二維材料；

市面上常見(jiàn)氧等離子去膠機(jī)按照頻率可分為微波等離子去膠機(jī)和射頻等離子去膠機(jī)兩種，微波等離子去膠機(jī)的工作頻率為2.45GHz，射頻等離子去膠機(jī)的工作頻率為13.5MHz，更高的頻率決定了等離子體擁有更高的離子濃度、更小的自偏壓，更高的離子濃度決定了去膠速度更快，效率更高；更低的自偏壓決定了其對(duì)襯底的刻蝕效應(yīng)更小，也意味著去膠過(guò)程中對(duì)襯底無(wú)損傷，而射頻等離子去膠機(jī)其工作原理與刻蝕機(jī)相似，結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)單。因此，在光電器件的加工中，去膠機(jī)的選擇更推薦使用損傷更小的微波等離子去膠機(jī)。

二、等離子清洗去膠機(jī)的工作原理：

氧氣是干式等離子體脫膠技術(shù)中的首要腐蝕氣體。它在真空等離子體脫膠機(jī)反應(yīng)室內(nèi)高頻和微波能的作用下，電離產(chǎn)生氧離子、自由氧原子O*、氧分子和電子混合的等離子體，其間氧化能力強(qiáng)的自由氧原子（約10-20%）在高頻電壓作用下與光刻膠膜發(fā)生反應(yīng)：O2→O*+O*，CxHy+O*→CO2↑+H2O↑。反應(yīng)后產(chǎn)生的CO2和H2O然后被抽走。

三、等離子去膠機(jī)的優(yōu)勢(shì)：

1、等離子清洗機(jī)的加工過(guò)程易于控制、可重復(fù)且易于自動(dòng)化；使用等離子掃膠機(jī)可以使得清洗效率獲得更大的提高。整個(gè)清洗工藝流程幾分鐘內(nèi)即可完成，因此具有產(chǎn)率高的特點(diǎn)

2、等離子掃膠機(jī)清洗對(duì)象經(jīng)等離子清洗之后是干燥的，不需要再經(jīng)干燥處理即可送往下一道工序，可以提高整個(gè)工藝流水線(xiàn)的處理效率；

3、等離子掃膠機(jī)使得用戶(hù)可以遠(yuǎn)離有害溶劑對(duì)人體的傷害，同時(shí)也避免了濕法清洗中容易洗壞清洗對(duì)象的問(wèn)題；

4、避免使用ODS有害溶劑，這樣清洗后不會(huì)產(chǎn)生有害污染物，因此這種清洗方法屬于環(huán)保的綠色清洗方法；

5、等離子去膠機(jī)采用無(wú)線(xiàn)電波范圍的高頻產(chǎn)生的等離子體與激光等直射光線(xiàn)不同，等離子體的方向性不強(qiáng)，這使得它可以深入到物體的微細(xì)孔眼和凹陷的內(nèi)部完成清洗任務(wù)，因此不需要過(guò)多考慮被清洗物體的形狀；

6、等離子去膠機(jī)在完成清洗去污的同時(shí)，還可以改良材料本身的表面性能，如提高表面的潤(rùn)濕性能、改良膜的黏著力等，這在許多應(yīng)用中都是非常重要的。

四、等離子去膠的主要影響因素：

頻率選擇：頻率越高，氧越易電離形成等離子體。頻率太高，以至電子振幅比其平均自由程還短，則電子與氣體分子碰撞幾率反而減少，使電離率降低。一般常用頻率為 13.56MHz及2.45GHZ 。

功率影響：對(duì)于一定量的氣體，功率大，等離子體中的的活性粒子密度也大，去膠速度也快；但當(dāng)功率增大到一定值，反應(yīng)所能消耗的活性離子達(dá)到飽和，功率再大，去膠速度則無(wú)明顯增加。由于功率大，基片溫度高，所以應(yīng)根據(jù)工藝需要調(diào)節(jié)功率。

真空度的選擇：適當(dāng)提高真空度，可使電子運(yùn)動(dòng)的平均自由程變大，因而從電場(chǎng)獲得的能量就大，有利電離。另外當(dāng)氧氣流量一定時(shí)，真空度越高，則氧的相對(duì)比例就大，產(chǎn)生的活性粒子濃度也就大。但若真空度過(guò)高，活性粒子濃度反而會(huì)減小。

氧氣流量的影響：氧氣流量大，活性粒子密度大，去膠速率加快；但流量太大，則離子的復(fù)合幾率增大，電子運(yùn)動(dòng)的平均自由程縮短，電離強(qiáng)度反而下降。若反應(yīng)室壓力不變，流量增大，則被抽出的氣體量也增加，其中尚沒(méi)參加反應(yīng)的活性粒子抽出量也隨之增加， 因此流量增加對(duì)去膠速率的影響也就不甚明顯。

五、等離子去膠機(jī)的應(yīng)用：

1、光刻膠的去除、剝離或灰化

2、SU-8的去除/ 犧牲層的去除

3、有機(jī)高分子聚合物的去除

4、等離子去除殘膠/去浮渣/打底膜

5、失效分析中的扁平化處理

6、表面沾污清除和內(nèi)腐蝕（深腐蝕）應(yīng)用

7、清洗微電子元件，電路板上的鉆孔或銅線(xiàn)框架

8、剝離金屬化工藝前去除浮渣

9、提高黏附性，消除鍵合問(wèn)題

10、塑料的表面改型：O2處理以改進(jìn)涂覆性能

11、產(chǎn)生親水或疏水表面

不可否認(rèn)，國(guó)內(nèi)等離子清洗行業(yè)目前確實(shí)存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在有：

一、亟待提高準(zhǔn)入門(mén)檻。

由于目前國(guó)內(nèi)等離子清洗行業(yè)存在有多頭管理、條塊分割現(xiàn)象，因此行業(yè)保護(hù)、無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)、工程服務(wù)質(zhì)量良莠不齊現(xiàn)象比比皆是。

國(guó)產(chǎn)等離子清洗機(jī)品牌-金鉑利萊

第二、品牌企業(yè)不多。

由于行業(yè)沒(méi)有準(zhǔn)入門(mén)檻，因此等離子清洗行業(yè)以個(gè)體企業(yè)為主，占到近60～70%，并呈急劇上升之勢(shì)，這些企業(yè)當(dāng)中有一批不具備清洗大型工程的技術(shù)和設(shè)備，但卻可以以低價(jià)擾亂工程的投標(biāo)。

第三、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)落后。

沒(méi)有出臺(tái)一個(gè)行業(yè)共同認(rèn)可的文件。

但是不能就此下結(jié)論國(guó)內(nèi)就沒(méi)有可靠的等離子清洗設(shè)備，隨著這些年國(guó)際交流增多，這個(gè)就需要用戶(hù)多多了解和理性甄別了。

深圳金鉑利萊科技有限公司成立于2014年，主要立足于真空及常壓等離子清洗設(shè)備、沖壓機(jī)器人，搬運(yùn)機(jī)器人，伺服壓機(jī)及非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)、成產(chǎn)、銷(xiāo)售。 等離子清洗設(shè)備不僅在國(guó)內(nèi)廣受贊譽(yù)，還出口歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家、受到國(guó)際市場(chǎng)認(rèn)可。

kimberlite等離子清洗機(jī)

微波水分檢測(cè)儀微波頻率是多少？