MD-2300 Batch-Wafer-Plasma-Fotolack-Entferner: Installation und Inbetriebnahme in Europa abgeschlossen.

Übersicht über das Projekt:

Die Minder-Hightech MD-2300 als Chargen-Wafer-Plasma-Fotolack-Abziehvorrichtung wurde erfolgreich bei dem Kunden in Europa installiert, in Betrieb genommen und übergeben – inklusive Schulung zum Betrieb. Diese Ausrüstung ist hauptsächlich für das Entfernen von Fotolack und das Entfernen von Rückständen (Descumming) auf Waferoberflächen ausgelegt und bietet dem Kunden steuerbare HF-Plasma-Prozessierungskapazitäten für die Halbleiter- und Mikroelektronikfertigung.

Der Projektumfang umfasste nicht nur die Lieferung der Plasma-Ätzanlage, sondern auch die vor-Ort-Installation, Inspektion, Funktionsprüfung, Schulung der Bediener sowie eine Einführung in die grundlegenden Prozessprinzipien. Durch diese vor-Ort-Leistungen erlangten die Bediener des Kunden ein Verständnis für den Aufbau der Anlage, den Betriebsablauf, die Rezeptkonfiguration und die Anforderungen an die regelmäßige Wartung – was die Grundlage für die anschließende Prozessvalidierung und Serienfertigung bildete.

Kundenvorgaben:

Der Kunde benötigt eine Lösung zur Behandlung von Fotolack und Prozessrückständen auf Waferoberflächen. Je nach spezifischem Produktionsstadium kann die Waferoberfläche entweder eine vollständige Fotolackschicht oder lediglich dünne Reste von Primer oder organischer Substanz aufweisen. Daher muss die Anlage sowohl das grobe Ätzen/Entfernen von Fotolack als auch feinere Oberflächenbehandlungsprozesse wie Descumming unterstützen. Bei Anwendungen mit vollständiger Fotolackentfernung muss das Plasma-System in der Lage sein, die Ziel-Fotolackschicht innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens zu entfernen. Beim Descumming steht hingegen die Entfernung dünner Restschichten an der Basis von Strukturen oder in lokal begrenzten Bereichen im Vordergrund, wobei gleichzeitig die Auswirkungen einer Überbehandlung auf Waferstrukturen und nachfolgende Fertigungsschritte kontrolliert werden müssen.

MD-2300 Plasma PR System: Einführung, Konfiguration und Verarbeitungsprinzipien ：

Das System bietet einstellbare HF-Leistung, Prozessgasdurchflussraten, Vakuumdruck und Bearbeitungszeiten und ermöglicht so eine flexible Anpassung der Verfahren an unterschiedliche Anforderungen an die Fotolackentfernung. Endgültige Rezepturen müssen anhand des jeweiligen Fotolacktyps, der Lackdicke, vorheriger Prozessschritte und der vom Kunden verwendeten Akzeptanzkriterien optimiert werden.

Dieses Wafer-Plasma-System zur Fotolackentfernung nutzt HF-Plasmatechnologie mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einem einstellbaren HF-Ausgangsleistungsbereich von 0 bis 1000 W. Sauerstoff dient als primäres Prozessgas für die Fotolackaschung und die Entfernung organischer Verunreinigungen, während Argon je nach Prozessanforderung als Hilfsgas eingesetzt werden kann.

Sobald die Kammer das gewünschte Vakuumniveau erreicht hat, werden Prozessgase in die Quarzreaktionskammer eingeleitet, wo Hochfrequenzenergie ein Plasma erzeugt. Reaktive Spezies innerhalb des Sauerstoffplasmas reagieren mit den organischen Bestandteilen des Fotolacks und bilden flüchtige Nebenprodukte, die über das Vakuumsystem abgeführt werden; dadurch wird eine trockene Fotolackentfernung und Oberflächenreinigung erreicht.

Im Vergleich zu nassen Abtragverfahren reduziert die plasma-basierte Fotolackentfernung den Chemikalienverbrauch und ermöglicht eine präzise Steuerung von Leistung, Durchflussrate, Druck und Zeit mittels Rezeptureinstellungen. Jedes Entfernungsverfahren erfordert jedoch eine Validierung anhand der jeweils beteiligten Materialien – insbesondere bei der Verarbeitung von Fotolack, der einer Hochdosis-Ionenimplantation ausgesetzt war, bei dickem Fotolack oder bei temperaturempfindlichen Waferstrukturen.

Ortstermin für Installation und Inbetriebnahme:

Nach der Ankunft der Ausrüstung am Standort des europäischen Kunden überprüften die Ingenieure zunächst das äußere Erscheinungsbild der Ausrüstung, ihre kritischen Komponenten sowie ihren Zustand nach dem Transport und positionierten anschließend das Gerät gemäß den Installationsanforderungen. Danach prüften sie die Anschlüsse für Stromversorgung, Prozessgase, Druckluft, Abluft sowie sonstige Versorgungsleitungen.

Die Referenz-Anforderung an die Stromversorgung für den MD-2300-Plasma-Asher beträgt AC 380 V, 50/60 Hz, 40 A. Am Kundenstandort müssen außerdem Sauerstoff, Argon, Stickstoff und Druckluft bereitgestellt werden, die den Prozessspezifikationen entsprechen. Reinheit, Druck, Rohrverbindungen und Abluftbedingungen der Gase sind anhand der endgültigen Gerätekonfiguration und der Versorgungsspezifikationen zu bestätigen.

Nach Abschluss der Versorgungsanschlüsse überprüfte das Ingenieurteam systematisch das Steuerungssystem, das Vakuumsystem, die Prozessgasleitungen, die HF-Stromversorgung, das Abstimmungssystem sowie die Sicherheitsschutzfunktionen. Sobald der grundlegende Betriebszustand der Anlage als normal bestätigt war, wurden Leerlauf-Tests und Funktionsprüfungen durchgeführt.

Die Schulung vor Ort war ein zentraler Bestandteil der Lieferung des Plasma-Ashers. Die Schulung umfasste das Inbetriebnehmen und Herunterfahren der Anlage, den automatischen und manuellen Betrieb, das Bearbeiten von Rezepten, die Chargenverarbeitung sowie das Reagieren auf Störungen.

Die Bediener lernten, Prozessrezepte basierend auf spezifischen Produkten zu erstellen und wichtige Parameter einzustellen, darunter:

- Sauerstoff- und Argon-Durchflussraten;

- HF-Ausgangsleistung;

- Betriebsdruck in der Kammer;

- Verarbeitungszeit;

- Evakuierungs- und Gasfüllschritte;

- Abluftsequenz nach Abschluss des Prozesses.

Die Schulung betonte zudem die Bedeutung des Rezept-Managements. Bei Geräten zur Fotolackentfernung von Wafern ist ein einzelner Parametersatz möglicherweise nicht für alle Produkte geeignet. Faktoren wie Fotolacktyp, -dicke, Trocknungsbedingungen, Wafer-Ladungsmenge und der Status der vorgelagerten Prozessschritte können sämtlich die tatsächliche Entfernungsrate und Gleichmäßigkeit beeinflussen.

Durch das Speichern validierter Prozessrezepte kann der Kunde die Variabilität zwischen verschiedenen Bedienern minimieren und die Wiederholbarkeit über nachfolgende Chargen hinweg verbessern. Vor der Aufnahme der Serienfertigung wird empfohlen, mehrere Chargen mit repräsentativen Wafern zu testen, um Leistung, Gleichmäßigkeit und Prozessstabilität bei der Entfernung zu verifizieren.