MD-2300-eräprosessin waferien plasmapohjainen valokuvaresistin poistolaite: asennus ja käyttöönotto saatiin päätökseen Euroopassa.

Hankkeen yleiskuva:

Minder-Hightechin MD-2300 -erätyyppinen waferin plasmafotoresistin poistolaite on asennettu, otettu käyttöön ja luovutettu asiakkaan Euroopassa sijaitsevaan tilaan – mukaan lukien käyttöharjoittelut. Tätä laitteistoa käytetään pääasiassa fotoresistin poistoon ja descum-prosesseihin waferien pinnoilla, mikä tarjoaa asiakkaalle säädettävät RF-plasma-käsittelymahdollisuudet puolijohde- ja mikroelektroniikkateollisuuden valmistukseen.

Hankealue kattoi paitsi plasma-kuivaukseen tarkoitetun laitteiston toimituksen myös sen paikallisesti suoritettavan asennuksen, tarkastuksen, toiminnallisen varmistuksen, käyttäjäkoulutuksen sekä perusprosessiperiaatteiden esittelyn. Näiden paikallisesti suoritettujen palvelujen avulla asiakkaan käyttäjät oppivat tuntemaan laitteiston rakenteen, käyttöprosessin, reseptien määrittelyn ja tavallisimmat huoltovaatimukset, mikä loi pohjan myöhempään prosessin validointiin ja sarjatuotantoon.

Asiakkaan vaatimukset:

Asiakas vaatii ratkaisua valokuvaresistin ja prosessijäämien käsittelyyn piirisiltojen pinnalla. Riippuen tarkasta tuotantovaiheesta piirisiltojen pinta voi sisältää joko täyspaksuisen valokuvaresistikerroksen tai ainoastaan ohuita alustan tai orgaanisen aineen jäämiä. Siksi laitteiston on kyettävä sekä suurimittaiseen valokuvaresistin tuhotaan/poistoon että hienomittaisiin pinnankäsittelyprosesseihin, kuten descum-prosesseihin. Täydellisen valokuvaresistin poistoapplikaatioissa plasmajärjestelmän on kyettävä poistamaan kohdevalokuvaresistikerros kohtuullisessa ajassa. Descum-prosesseissa painopiste siirtyy ohuiden jäämäkerrosten poistoon esimerkiksi rakenteiden pohjassa tai paikallisesti, samalla kun yliprosessoituksen vaikutusta piirisiltojen rakenteisiin ja seuraaviin valmistusvaiheisiin hallitaan.

MD-2300 Plasma PR -järjestelmä: esittely, konfiguraatio ja käsittelyperiaatteet ：

Järjestelmä tarjoaa säädettävää RF-tehoa, prosessikaasun virtausnopeuksia, tyhjiöpaineita ja käsittelyaikoja, mikä mahdollistaa joustavan prosessien mukauttamisen erilaisten valokuvaresistin poistovaatimusten mukaan. Lopulliset reseptit on optimoitava asiakkaan käyttämän tietyn valokuvaresistin tyypin, resistin paksuuden, edellisten prosessivaiheiden ja hyväksyntäkriteerien perusteella.

Tämä piirisilikonlevyn plasmapohjainen valokuvaresistin poistojärjestelmä käyttää 13,56 MHz:n RF-plasmateknologiaa, jonka säädettävä RF-tulosteho vaihtelee välillä 0–1000 W. Happi toimii pääprosessikaasuna valokuvaresistin tuhotaessa ja orgaanisten epäpuhtauksien poistamisessa, kun taas argonia voidaan käyttää apukaasuna prosessivaatimusten mukaan.

Kun kammio saavuttaa tavoitellun tyhjiötilanteen, prosessikaasut johdetaan kvartsireaktiokammioon, jossa RF-energia synnyttää plasmaa. Happiplasman reagoivat aineosat reagoivat valokuvaresistin orgaanisten komponenttien kanssa tuottaakseen haihtuvia sivutuotteita, jotka poistetaan tyhjiöjärjestelmän avulla, mikä mahdollistaa kuivan valokuvaresistin poiston ja pinnan puhdistuksen.

Verrattuna kosteisiin poistomenetelmiin plasmalla tapahtuva valokuvaresistin poisto vähentää kemikaalien käyttöä ja mahdollistaa tarkan säädön tehosta, virtausnopeudesta, paineesta ja ajasta reseptiasetuksien kautta. Kaikki poistomenetelmät vaativat kuitenkin validointia kyseisten materiaalien perusteella – erityisesti silloin, kun käsitellään korkean ionitulppauksen altistettua valokuvaresistä, paksuja resistikerroksia tai lämpöherkkiä piilevyrakenteita.

Paikan päällä suoritettava asennus ja käyttöönotto:

Kun laitteisto saapui eurooppalaisen asiakkaan tilalle, tekniset asiantuntijat tarkastivat ensin laitteen ulkopuolen, tärkeimmät komponentit ja kuljetuksen jälkeisen tilan, minkä jälkeen yksikkö sijoitettiin asennusvaatimusten mukaisesti. Tämän jälkeen tarkistettiin kytkennät sähköverkkoon, prosessikaasuihin, puristettuun ilmaan, poistoilmaan ja muihin tilan apujärjestelmiin.

MD-2300-plasma-asherin viitevirtalähteen vaatimus on AC 380 V, 50/60 Hz, 40 A. Asiakkaan tilan on myös toimitettava prosessin vaatimukset täyttävää happoa, argonia, typpeä ja puristettua ilmaa. Kaasun puhtaus, paine, putkikytkennät ja poistoilmaolosuhteet on vahvistettava lopullisen laitteen konfiguraation ja apujärjestelmien määrittelyjen perusteella.

Hyötyliitäntöjen valmiuden jälkeen insinööritiimi tarkisti systemaattisesti ohjausjärjestelmän, tyhjiöjärjestelmän, prosessikaasulinjojen, RF-teholähteen, sovitusjärjestelmän ja turvallisuussuojauksen toiminnan. Kun laitteen perustoimintatila vahvistettiin normaaliksi, suoritettiin tyhjäkäyntikokeet ja toiminnallinen varmistus.

Paikan päällä järjestetty koulutus oli tärkeä osa plasma-asherin toimitusta. Koulutuksessa käsiteltiin laitteen käynnistystä ja sammuttamista, automaattista ja manuaalista toimintaa, reseptien muokkaamista, eräkäsittelyä sekä poikkeustilanteiden hallintaa.

Käyttäjät oppivat luomaan prosessireseptejä tiettyjä tuotteita varten ja määrittämään keskeisiä parametrejä, mukaan lukien:

- happi- ja argonvirtausnopeudet;

- RF-tuloteho;

- kammion käyttöpaine;

- käsittelyaika;

- tyhjiöinti- ja kaasutusvaiheet;

- kaasun poisto jälkeen prosessin päättymisen.

Koulutuksessa korostettiin myös reseptien hallinnan tärkeyttä. Piirisilikonlevyjen valokuvaresistin poistolaiteissa yhden parametrijoukon käyttö ei välttämättä sovi kaikkiin tuotteisiin. Valokuvaresistin tyyppi, paksuus, kuumennusehdot, piirisilikonlevyjen määrä kuormassa ja edellisten prosessivaiheiden tila voivat kaikki vaikuttaa todelliseen poistorateen ja tasaisuuteen.

Tallentamalla validoidut prosessireseptit asiakas voi vähentää operaattorikohtaista vaihtelua ja parantaa toistettavuutta seuraavissa erissä. Ennen täysmittaista sarjatuotantoa suositellaan useita eri eriä testattavia edustavilla piirisilikonlevyillä, jotta voidaan varmistaa poiston suorituskyky, tasaisuus ja prosessin vakaus.