一、应用领域与用途：

GHG-HMDS-90 系列电脑式真空烘箱主要应用于半导体晶圆片光刻涂胶镀膜前预处理，增黏剂 HMDS 涂覆作业。 本设备适用于在涂胶前对晶片进行预处理，集真空、烘烤、充氮、洁净、HMDS 加液多功能与一体。设备由箱体、真空、加热、充氮、加液及控制等系统组成。通过多次预抽真空，充氮加热循环进行，既能达到使硅 片表面干燥、洁净的效果，又能够有效的防止硅片的氧化和杂质的扩散，并且可以通过加液系统在硅片表面 开成 HDMS 保护膜，从而使硅片具有良好的涂胶性能。和手工涂布 HMDS 相比，具有重复性好，节省药液，环保，对人体无害的显著优点；也可用于晶片其它工艺的清洗。

二、产品特点：

1.控制界面：采用日本三菱 PLC+7'触摸屏人机交互界面，一键启动，程序化运行，温度控制系统，抽真空系统， 充氮系统，HMDS 注液系统完美对接，亦可在操作界面单独设定操控，实现一机多用。

2.箱体：工作室采用 3mm 优质不锈钢内胆，四周圆弧角焊接，表面净化处理，密闭不漏气，内部自身不产尘，适用于半导体晶圆，光电等洁净环境。

3.外壳：采用 SS41# 中碳钢板经磷酸皮膜盐处理后两层防光面涂装烤漆，可防止微尘。

4.密封：门封采用四氟乙烯双层密封一体成型耐高温胶条，密封性好，柔软洁净无污染。

5.温度控制系统：

5.1 温控器 采用日本 FUJI 数字型智能温度控制器，控制精度±0.1℃，PID 自动演算，自动恒温，带温度传感器断线报警，超温断加热，过冲抑制，抗干扰，AT 自整定，温度偏差修正功能，带 8 段斜率升温功能。

5.2 温度传感器 采用日制 PT100 铂金电阻，不锈钢铠装覆套，精度±0.5%，反应灵敏，抗干扰，耐高温

6.真空度控制系统

6.1 真空计采用三菱 PLC 压力控制模块搭配真空压力变送器，压力精度 1pa 。

6.2 真空泵

采用上海产优质双旋片油泵，真空极限 10-3pa,亦可根据客户需要配置德国进口真空泵。

7.充氮系统

采用惰性气体进气阀，不锈钢无缝焊接管路，搭配日本进口电磁阀，截止阀，耐压，无泄漏。台制氮气流量

计，压力调节阀，可充入氮气，氩气等多种惰性气体，氮气流量，充入时间可控制。

8.HDMS 注液系统

防爆型 HDMS 制剂瓶，配置不锈钢药液管道，电磁回流阀，真空状态打开阀门自动注液，安全密封无泄漏。

9.安全保护系统：

配置机台异常工作状态指示报警，安全断路器，过压过载保护，控制线路保险管，超温保护，压力过载保护，

安全急停开关、工作状态三色指示灯。所用电器器件及气动元件均采用国内外一流大厂正品，确保安全可靠。

三、HMDS（六甲基二硅氮烷）工艺：

3.1.HMDS与氧化物表面发生反应，形成如图1所示的强键，但同时留下自由键与光致抗蚀剂反应并改善粘附性。

图1：用HMDS处理的氧化硅表面的行为。

具有脱水烘烤的HMDS的蒸汽引发（是过程）：当晶片表面变得更加疏水时，HMDS将捆绑水合晶片表面的分子水并增加液体接触角。还需要初始高温烘烤和脱水过程以使基材均匀且稳定地蒸汽引发。在HMDS应用之前需要这种完全的脱水过程以产生稳定的表面，如图2所示。

图2：在HMDS工艺之前有和没有脱水的HMDS涂覆表面的行为。

3.2. HMDS主要表现比较研究

在极小亚微米范围内，关键特征尺寸的减小越来越少，在制造过程中需要优异的光刻工艺。光致抗蚀剂的粘附性总是非常重要，因为它直接影响蚀刻图像的临界尺寸的控制。因此，HMDS过程也已在各种涂布机轨道中实施，并取得了不同程度的成功。

3.3.工艺流程

烘箱HMDS作用过程及机理
首先设定烘箱工作温度。典型的预处理程序为∶打开真空泵抽真空，待腔内真空度达到5000Pa后，开始充入氮气，充到90000Pa后，再次进行抽真空、充入氮气如此往复吹扫净化腔室，到达设定的吹扫次数后，再次开始抽真空到2000Pa，充入通过氮气鼓出的HMDS气体，在到达设定时间后，停止充入HMDS 药液，进入保持阶段，使硅片充分与HMDS 反应。当达到设定的保持时间后，再次开始抽真空。充入氮气如此往复吹扫清除HMDS残余，到达设定的吹扫次数后，完成整个作业过程。

3.4.水滴角和工艺参数

HMDS可以增加光刻胶之间的黏附性，但过大的接触角会导致光刻胶用量增大，适当的降低接触角，可以有效的减少光刻胶用量，节约成本，下表是典型的处理工艺与水滴角之间的关系：