光刻胶粘附力对MEMS工艺影响--HMDS处理设备

  在MEMS产品的研发过程中，在PZ层去胶之后发现有严重的侧向腐蚀现象。这种现象可以直接从显微镜目检中检查出，而且在整个晶圆的表面呈现无规则的分布。同一批次的产品都会出现这种过腐蚀现象，同一片产品内部整个表面都存在这种过腐蚀现象，而并不是在晶圆的某些特殊区域或者特殊图形出现。

  同样，光刻胶的烘烤的温度和时间，也不仅仅影响到光刻胶的黏附性问题，也会影响到光刻胶的形貌、光刻胶曝光能量等工艺参数。涂胶前处理的HMDS预处理只会影响到光刻胶与衬底之间的黏附性，对其他工艺参数的影响十分微小，这对于改善光刻胶与衬底之间的黏附性问题，是十分有利的。

  首先介绍一下HMDS涂布的原理，常用的黏附剂是六甲基二硅胺烷(HMDS)。在提升光刻胶的黏附性工艺中，实际上六甲基二硅烷并不是作为粘结剂所产生作用的，而是，HMDS改变了衬底的界面结构，从而使晶圆的性质由亲水性表面转变为疏水性表面。

  HMDS处理设备是采用蒸汽涂布的方式。简单评价晶圆的表面黏附性好坏，可以将晶圆进行HMDS涂布，然后在晶圆的表面滴一滴水珠，然后通过测量水珠的接触角，来进行晶圆表面黏附性好坏的判断。当接触角角度越大，说明黏附性越好，也就意味着疏水性越强。光刻胶与晶圆表面之间的黏附性问题，除了受到分子键合的影响，还受到其他重要因素的影响。如表面的水分就是其中的主要因素，会减少黏附性，从而造成掀胶和侧向腐蚀。HMDS涂布是涂胶前对硅片表面进行处理，可以增加硅片表面水分子的接触角，使硅片表面从亲水性转化为疏水性。

  结果表明HMDS处理设备的涂布时间是对接触角角度的最主要的影响因素，但是涂布时间对于接触角的影响并不是持续线性的，当涂布时间在55秒附近就会达到它的饱和点。为了达到接触角角度最大，设备产能利用的平衡点(HMDS涂布单元时间过长，会变成设备的瓶颈单元，导致设备产能减少，从而相应的增加产品的生产成本)，将HMDS涂布时间设置在一定值内。另一方面对于HMDS涂布的温度来说，实验结果与我们所预期的结果也是*一致的，当温度在某一高温值的时候，接触角的角度达到了峰值，当温度继续升高的话，反而会降低接触角的角度。

智能型HMDS真空系统

智能型HMDS真空系统（JS-HMDS90-AI）用途：

   在半导体生产工艺中，光刻是集成电路图形转移重要的一个工艺环节，涂胶质量直接影响到光刻的质量，涂胶工艺也显得尤为重要。光刻涂胶工艺中绝大多数光刻胶是疏水的，而硅片表面的羟基和残留的水分子是亲水的，这造成光刻胶和硅片的黏合性较差，尤其是正胶，显影时显影液会侵入光刻胶和硅片的连接处，容易造成漂条、浮胶等，导致光刻图形转移的失败，同时湿法腐蚀容易发生侧向腐蚀。增黏剂 HMDS(六甲基二硅氮烷)可以很好地改善这种状况。将HMDS气相沉积至半导体制造中硅片、砷化镓、铌酸锂、玻璃、蓝宝石、晶圆等材料表面后，经系统加温可反应生成以硅氧烷为主体的化合物。它成功地将硅片表面由亲水变为疏水，其疏水基可很好地与光刻胶结合，起着偶联剂的作用。

智能型HMDS真空系统（JS-HMDS90-AI）特点：

HMDS 药液泄漏报警提示功能

HMDS低液位报警提示功能

工艺数据记录功能

药液管道预热功能

智能型HMDS真空系统（JS-HMDS90-AI）技术性能：

无油涡旋真空泵