在半导体制造工艺中,光刻胶去除(Ashing)和表面预处理(Descum)是决定器件良率与性能的关键环节。荷兰Trymax Semiconductor Equipment公司推出的NEO 2000系列等离子除胶系统,凭借其灵活的工艺配置与高性价比的拥有成本,在8英寸及以下晶圆加工市场中占据独特地位。
一、设备平台与自动化参数
NEO2000的设计哲学强调“灵活配置"与“高产出"。其传输平台支持100mm、150mm、200mm(即4英寸至8英寸)衬底的兼容处理,且不同尺寸间的切换无需更换硬件,这一特性对多规格生产的MEMS和化合物半导体产线尤为重要。
在自动化与物料搬运方面,设备提供多种配置选项:
装载端口(Loadport) :可选配3或4个开放式Cassette工位,或2个集成SMIF(标准机械接口)端口,以满足不同洁净等级需求。
机械手:搭载5轴双臂机械手,配合专用衬底夹持器,机械传片速率(Throughput)可达200片/小时(wph) 以上,显著提升生产效率。
控制系统:基于Windows工业计算机的全数字控制架构,支持DeviceNet及以太网通信,符合SEMI S2-01、S8-01及CE欧盟安全标准。
二、核心工艺腔体与等离子源配置
工艺腔体是决定去胶效果的核心。NEO2000的最大技术亮点在于其可配置的等离子源系统,用户可根据具体工艺需求选择以下模块:
等离子源类型频率/技术特点典型应用场景
微波源2.45GHz,下游等离子体设计,损伤风险低对衬底损伤敏感的低压Descum、光刻胶去除
射频源(RF)13.56MHz,提供较强的离子轰击能量高剂量离子注入后光刻胶去除、各向同性刻蚀
双源(MW/RF Bias)微波与射频偏压组合兼顾高灰化速率与方向性控制,适用于复杂封装工艺
DCP(双射频直接耦合)RF/RF直接耦合等离子体针对特定材料(如SiN、SiC)的刻蚀应用
这种模块化设计使NEO2000不仅能处理标准的光刻胶灰化,还能胜任氮化硅/碳化硅刻蚀、TaSi刻蚀等进阶工艺。
三、工艺性能关键指标
灰化速率:针对体光刻胶(Bulk Resist),系统可实现大于10µm/min的高速去除能力,同时通过集成的卡盘风冷回路,可在大范围温度区间内自动切换,确保低温Descum与高温体胶去除的双重需求。
均匀性与重复性:设备提供优异的片内均匀性(Within-wafer uniformity)和片间重复性(Wafer-to-wafer repeatability),这对于先进封装中聚合物(如PI、BCB、PBO)的去除至关重要。
四、适用工艺与应用领域
NEO2000的应用覆盖从前道晶圆制造到后道先进封装的全流程:
前道制程:Light Etching(轻刻蚀)、Descum Strip、PR Ashing(光刻胶灰化)、离子注入后去胶。
先进封装与MEMS:Bumping前的Descum处理、3D IC通孔清洗、以及射频滤波器(BAW/SAW)制造中的光刻胶去除。
化合物半导体:已成功应用于SiC(碳化硅)和LiTaO3(钽酸锂)衬底上的去胶工艺,服务于5G射频和功率电子市场。
广泛的应用领域
Trymax 拥有丰富的等离子体技术产品组合,可满足客户及各类应用的需求。
光刻胶体相灰化
高剂量离子注入剥离
去胶
非关键性各向同性刻蚀
DRIE 后腔体或垂直通孔(TSV)中的聚合物去除
牺牲层剥离
各种表面处理
光刻胶紫外线固化
紫外线电荷擦除