ระบบกำจัดเรซินโฟโตเรซิสต์แบบพลาสม่าสำหรับเวเฟอร์รุ่น MD-2300 แบบแบทช์ ได้ติดตั้งและเดินเครื่องทดสอบเรียบร้อยแล้วในยุโรป

ภาพรวมโครงการ:

ระบบกำจัดเรซินโฟโตเรซิสต์แบบพลาสม่าสำหรับเวเฟอร์รุ่น MD-2300 ของมินเดอร์-ไฮเทค แบบแบทช์ ได้รับการติดตั้ง ทดสอบเดินเครื่อง และส่งมอบอย่างสมบูรณ์ พร้อมการฝึกอบรมการปฏิบัติงานให้กับลูกค้าในยุโรปแล้ว ระบบดังกล่าวออกแบบมาเป็นหลักเพื่อกระบวนการกำจัดเรซินโฟโตเรซิสต์และขั้นตอนการกำจัดเศษเรซินส่วนเกินบนผิวเวเฟอร์ โดยให้ความสามารถในการควบคุมกระบวนการพลาสม่าด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (RF) สำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์

ขอบเขตของโครงการนี้ครอบคลุมไม่เพียงแต่การจัดส่งอุปกรณ์สำหรับการกำจัดสิ่งสกปรกด้วยพลาสม่าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการติดตั้งในสถานที่ การตรวจสอบ การตรวจสอบการทำงานอย่างเป็นทางการ การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน และการแนะนำหลักการพื้นฐานของกระบวนการด้วย ผ่านบริการในสถานที่เหล่านี้ ผู้ปฏิบัติงานของลูกค้าได้รับความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างของอุปกรณ์ ลำดับขั้นตอนการดำเนินงาน การกำหนดค่าสูตรการผลิต และความต้องการในการบำรุงรักษาตามปกติ ซึ่งเป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการและการผลิตจำนวนมากในขั้นตอนต่อไป

ข้อกำหนดของลูกค้า:

ลูกค้าต้องการโซลูชันสำหรับกำจัดเรซิสต์ถ่ายภาพและสิ่งตกค้างจากกระบวนการบนพื้นผิวเวเฟอร์ ขึ้นอยู่กับขั้นตอนการผลิตเฉพาะเจาะจง พื้นผิวเวเฟอร์อาจมีชั้นเรซิสต์ถ่ายภาพแบบเต็มหรือเหลือเพียงคราบบางๆ ของไพร์เมอร์หรือสารอินทรีย์เท่านั้น ดังนั้นอุปกรณ์จึงต้องรองรับทั้งกระบวนการกำจัดเรซิสต์ถ่ายภาพแบบมวลรวม (ashing/removal) และกระบวนการบำบัดพื้นผิวแบบละเอียดยิ่งขึ้น เช่น การกำจัดคราบบาง (descumming) สำหรับการใช้งานที่ต้องกำจัดเรซิสต์ถ่ายภาพให้หมดสิ้น ระบบพลาสม่าจะต้องสามารถถอดชั้นเรซิสต์เป้าหมายออกได้ภายในกรอบเวลาที่เหมาะสม ส่วนในการดำเนินการแบบ descumming ความสนใจจะเน้นไปที่การกำจัดชั้นตกค้างบางๆ ที่ฐานของรูปแบบ (pattern) หรือในบริเวณเฉพาะจุด โดยควบคุมผลกระทบจากการประมวลผลเกินขอบเขตต่อโครงสร้างเวเฟอร์และขั้นตอนการผลิตที่ตามมา

ระบบพลาสม่า MD-2300 สำหรับเรซิสต์ถ่ายภาพ: บทนำ การจัดวางองค์ประกอบ และหลักการประมวลผล ：

ระบบนี้มีความสามารถในการปรับค่ากำลังสัญญาณวิทยุ (RF) อัตราการไหลของก๊าซกระบวนการ ความดันสุญญากาศ และระยะเวลาในการประมวลผล ซึ่งช่วยให้สามารถปรับแต่งกระบวนการให้เหมาะสมกับความต้องการต่าง ๆ ในการกำจัดโฟโตเรซิสต์ได้อย่างยืดหยุ่น ทั้งนี้ สูตรขั้นสุดท้ายจะต้องผ่านการปรับแต่งให้เหมาะสมตามชนิดของโฟโตเรซิสต์ที่ใช้ ความหนาของชั้นโฟโตเรซิสต์ กระบวนการก่อนหน้า และเกณฑ์การรับรองที่ลูกค้ากำหนด

ระบบพลาสม่าสำหรับกำจัดโฟโตเรซิสต์บนเวเฟอร์นี้ใช้เทคโนโลยีพลาสม่าความถี่วิทยุ 13.56 เมกะเฮิร์ตซ์ โดยมีช่วงกำลังส่งออก RF ที่ปรับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 1000 วัตต์ ก๊าซออกซิเจนทำหน้าที่เป็นก๊าซกระบวนการหลักสำหรับการเผาไหม้โฟโตเรซิสต์ (ashing) และการกำจัดสิ่งปนเปื้อนอินทรีย์ ในขณะที่ก๊าซอาร์กอนสามารถใช้เป็นก๊าซเสริมได้ตามความต้องการของกระบวนการ

เมื่อห้องปฏิกิริยาถึงระดับสุญญากาศที่ตั้งไว้ แก๊สที่ใช้ในการประมวลผลจะถูกป้อนเข้าไปในห้องปฏิกิริยาที่ทำจากควอตซ์ โดยพลังงานความถี่วิทยุ (RF) จะสร้างพลาสม่า อนุภาคที่มีปฏิกิริยาภายในพลาสม่าออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอินทรีย์ของโฟโตเรซิสต์ เพื่อผลิตสารตกค้างที่ระเหยได้ ซึ่งจะถูกดูดออกผ่านระบบสุญญากาศ จึงสามารถขจัดโฟโตเรซิสต์แบบแห้งและทำความสะอาดพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการล้างแบบเปียก การขจัดโฟโตเรซิสต์ด้วยพลาสม่าช่วยลดปริมาณสารเคมีที่ใช้ และยังควบคุมพารามิเตอร์ต่าง ๆ ได้อย่างแม่นยำผ่านการตั้งค่าสูตร เช่น กำลังไฟฟ้า อัตราการไหล ความดัน และระยะเวลา อย่างไรก็ตาม กระบวนการขจัดใด ๆ ก็ตามจำเป็นต้องผ่านการตรวจสอบความเหมาะสมโดยพิจารณาจากวัสดุเฉพาะที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อประมวลผลโฟโตเรซิสต์ที่ผ่านการฝังไอออนด้วยโดสสูง ชั้นโฟโตเรซิสต์ที่หนา หรือโครงสร้างเวเฟอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิ

การติดตั้งและการเดินเครื่องจริงที่สถานที่

เมื่ออุปกรณ์มาถึงสถานที่ของลูกค้าในยุโรป บุคลากรด้านวิศวกรรมจะตรวจสอบภายนอกอุปกรณ์ ชิ้นส่วนสำคัญ และสภาพโดยรวมหลังการขนส่งเป็นขั้นตอนแรก จากนั้นจึงจัดวางตัวเครื่องตามข้อกำหนดการติดตั้ง ขั้นตอนถัดไปคือการตรวจสอบการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้า ก๊าซสำหรับกระบวนการ อากาศอัด ระบบระบายไอเสีย และสาธารณูปโภคอื่นๆ ที่จำเป็น

ความต้องการแหล่งจ่ายไฟฟ้าอ้างอิงสำหรับพลาสม่าแอชเชอร์รุ่น MD-2300 คือ AC 380 V, 50/60 Hz, 40 A สถานที่ของลูกค้าต้องจัดเตรียมออกซิเจน อาร์กอน ไนโตรเจน และอากาศอัดที่สอดคล้องกับข้อกำหนดของกระบวนการด้วย ทั้งความบริสุทธิ์ของก๊าซ แรงดัน กานเชื่อมต่อท่อ และเงื่อนไขการระบายไอเสีย ต้องได้รับการยืนยันให้สอดคล้องกับการกำหนดค่าอุปกรณ์สุดท้ายและข้อกำหนดด้านสาธารณูปโภค

หลังจากติดตั้งการเชื่อมต่อระบบสาธารณูปโภคเสร็จสิ้น ทีมวิศวกรได้ตรวจสอบระบบควบคุม ระบบสุญญากาศ ท่อลำเลียงก๊าซกระบวนการ แหล่งจ่ายพลังงานคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ระบบจับคู่ และฟังก์ชันการป้องกันความปลอดภัยอย่างเป็นระบบ เมื่อยืนยันแล้วว่าสถานะการดำเนินงานพื้นฐานของอุปกรณ์ปกติดี จึงดำเนินการทดสอบแบบไม่มีภาระและตรวจสอบการทำงาน

การฝึกอบรมภาคสนามเป็นองค์ประกอบสำคัญของการส่งมอบเครื่องพลาสม่าแอชเชอร์ การฝึกอบรมครอบคลุมการเริ่มต้นและหยุดเครื่อง การทำงานอัตโนมัติ การทำงานด้วยตนเอง การแก้ไขสูตรการผลิต การประมวลผลแบบแบตช์ และการจัดการสถานการณ์ผิดปกติ

ผู้ปฏิบัติงานเรียนรู้วิธีสร้างสูตรการผลิตตามผลิตภัณฑ์เฉพาะ และกำหนดพารามิเตอร์หลัก ได้แก่

- อัตราการไหลของออกซิเจนและอาร์กอน

- พลังงานขาออกของ RF

- ความดันในการทำงานภายในห้องประมวลผล

- เวลาในการประมวลผล

- ขั้นตอนการสุญญากาศและการเติมก๊าซ

- ลำดับการระบายอากาศหลังสิ้นสุดกระบวนการ

การฝึกอบรมยังเน้นความสำคัญของการจัดการสูตรการผลิต สำหรับอุปกรณ์ล้างสารเคลือบผิวเวเฟอร์ (photoresist) ค่าพารามิเตอร์ชุดเดียวอาจไม่เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ปัจจัยต่าง ๆ เช่น ชนิดของสารเคลือบผิว เนื้อหนาของสารเคลือบผิว สภาวะการอบแห้ง จำนวนเวเฟอร์ที่โหลดในแต่ละครั้ง และสถานะของกระบวนการขั้นตอนก่อนหน้า ล้วนมีผลต่ออัตราการล้างออกจริงและความสม่ำเสมอ

ด้วยการบันทึกสูตรการผลิตที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ลูกค้าสามารถลดความแปรปรวนระหว่างผู้ปฏิบัติงานแต่ละคน และเพิ่มความซ้ำซ้อนได้ในล็อตการผลิตที่ตามมา จึงแนะนำให้ดำเนินการทดสอบหลายล็อตล่วงหน้าก่อนเข้าสู่การผลิตจำนวนมากอย่างเต็มรูปแบบ โดยใช้เวเฟอร์ตัวแทนเพื่อยืนยันประสิทธิภาพการล้างออก ความสม่ำเสมอ และเสถียรภาพของกระบวนการ