技術文章
光刻膠烘箱是半導體制造、光電子器件加工中的關鍵設備,愛義信工業科技用于光刻膠(Photoresist)的 前烘(Pre-Bake) 和 后烘(Post-Bake) 工藝,其核心功能是控制膠膜的溶劑揮發、應力釋放及化學鍵合,直接影響光刻圖形的分辨率和良率。
溫度范圍:室溫~250℃(根據光刻膠類型調整,如I線膠通常90~120℃,EUV膠需200℃以上)。
均勻性:±0.5℃以內(晶圓級烘箱需±0.1℃),避免膠膜厚度不均或顯影缺陷。
升溫速率:1~5℃/秒(快速熱退火RTP型烘箱可達10℃/秒)。
Class 10~100級(ISO 4~5級),需配置HEPA/ULPA過濾器(過濾效率≥99.995%)。
無塵設計:內腔為不銹鋼或陶瓷涂層,避免顆粒污染膠面。
惰性氣體保護(N?、Ar)防止光刻膠氧化(氧含量≤10 ppm)。
局部排風:排出揮發性有機物(VOCs),避免冷凝回流。
真空烘箱:用于厚膠(SU-8)或避免氣泡的工藝,真空度可達10?3 mbar。
紅外加熱:減少熱滯后,適合大尺寸基板(如面板顯示制程)。
加熱方式:
熱板接觸式:直接傳導加熱(適用于單片晶圓,溫度均勻性高)。
熱風循環式:對流加熱(適合批量處理,需優化氣流分布)。
紅外輻射式:非接觸加熱(減少機械應力,用于柔性基板)。
控溫元件:
PID算法+鉑電阻(RTD)或熱電偶(T/C),閉環控制精度±0.1℃。
層流設計:垂直單向流(Downflow)確保潔凈度,風速0.3~0.5 m/s。
風量調節:變頻風機按工藝階段調整風量(如升溫階段高風量,保溫階段低風量)。
材質:不銹鋼316L或鋁合金(表面陽極氧化),耐化學腐蝕。
載具類型:
石英舟(耐高溫,用于SiC/GaN器件)。
聚醚醚酮(PEEK)托盤(防靜電,用于有機光刻膠)。
多段程序控溫:支持10~20段溫度曲線(如前烘:90℃/60s → 110℃/120s)。
數據追溯:記錄溫度、氧含量、壓力等參數,符合SEMI S2/S8標準。
參數 | 前烘(Pre-Bake)需求 | 后烘(Post-Bake)需求 |
---|---|---|
溫度范圍 | 80~150℃ | 150~250℃ |
均勻性 | ±0.5℃(晶圓級±0.1℃) | ±1℃(厚膠可放寬) |
潔凈度 | Class 100(ISO 5) | Class 1000(ISO 6) |
氣氛控制 | 可選N?惰化 | 必須N?保護(防氧化) |
典型設備 | 熱板式烘箱 | 熱風循環烘箱/真空烘箱 |
原因:溫度梯度過大或升溫速率過快。
解決:降低升溫速率(如3℃/秒→1℃/秒),增加保溫時間。
原因:熱風氣流分布不均或載具熱容差異。
解決:愛義信工業科技優化風道設計,使用熱均勻性驗證板(Thermal Mapping Plate)校準。
原因:過濾器失效或腔體內壁脫落物。
解決:更換HEPA濾網(每6個月),改用無塵擦拭清潔腔體。
愛義信工業科技光刻膠烘箱的性能直接決定光刻工藝的線寬控制(CD Uniformity)和缺陷率。選型時需根據 膠型(化學放大型/傳統型)、基板尺寸、產能需求 匹配設備,并嚴格管控潔凈度與溫度穩定性。對于EUV等先進制程,建議選擇帶 多區獨立控溫 和 原位監測 的型號。