在涂膠工藝中，所用到的光刻膠絕大多數(shù)是疏水的，而晶片表面的羥基和殘留的水分子是親水的，如果在晶片表面直接涂膠的話，勢(shì)必會(huì)造成光刻膠和晶片的粘合性較差，甚至造成局部的間隙或氣泡，涂膠厚度和均勻性都受到了影響，從而影響了光刻效果和顯影。
為了解決這一問(wèn)題，涂膠工藝中引入了一種化學(xué)制劑，即HMDS，它的英文全名叫Hexamethyldisilazane（HMDS），化學(xué)名稱叫六甲基二硅氮甲烷，把它涂到硅片表面后，通過(guò)加溫可反應(yīng)生成以硅氧烷為主題的化合物，這實(shí)際上是一種表面活性劑，它成功地將硅片表面由親水變?yōu)槭杷?，其疏水基可很好地與光刻膠結(jié)合，起到耦合的作用，再者，在顯影的過(guò)程中，由于它增強(qiáng)了光刻膠與基底的粘附力，從而有效地抑制刻蝕液進(jìn)入掩模與基底的側(cè)向刻蝕。 最初，人們用液態(tài)的HMDS直接涂到晶片上，然后借著晶片的高速旋轉(zhuǎn)在晶片表面形成一層HMDS膜。這樣就階段性的解決了基片和光刻膠之間的結(jié)合問(wèn)題，但隨著光刻線條的越來(lái)越細(xì)，膠的越來(lái)越薄，對(duì)粘附力提出了更高的要求，于是幕溯工業(yè)帶領(lǐng)一批技術(shù)人員進(jìn)行了深入的研究，研制出了現(xiàn)在的HMDS預(yù)處理系統(tǒng),并在2013年成功的投入各大高等院校研究機(jī)構(gòu)及各大企業(yè)。
六甲基二硅胺(HMDS)是黃光區(qū)最毒的東西，HMDS真空烘箱預(yù)處理程序?yàn)椋捍蜷_(kāi)真空泵抽真空，待腔內(nèi)真空度達(dá)到某一高真空度后，開(kāi)始充人氮?dú)?，充到達(dá)到某低真空度后，再次進(jìn)行抽真空、充入氮?dú)獾倪^(guò)程，到達(dá)設(shè)定的充入氮?dú)獯螖?shù)后，開(kāi)始保持一段時(shí)間，使硅片充分受熱，減少硅片表面的水分。然后再次開(kāi)始抽真空，充入通過(guò)氮?dú)獾?/span>HMDS氣體，在到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，停止充入HMDS藥液，進(jìn)入保持階段，使硅片充分與HMDS反應(yīng)。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的保持時(shí)間后，再次開(kāi)始抽真空。充入氮?dú)猓瓿烧麄€(gè)作業(yè)過(guò)程。$ q( H# n5 N$ T0 u" r' j: X- E# s
HMDS與硅片反應(yīng)機(jī)理圈：首先加熱到100℃-200℃，去除硅片表面的水分，然后HMDS與表面的OH一反應(yīng)，在硅片表而生成硅醚，消除氫鍵作，從而使極性表面變成非極性表面。整個(gè)反應(yīng)持續(xù)到空間位阻(三甲基硅烷基較大)阻止其進(jìn)一步反應(yīng)。
尾氣排放等：多余的HMDS蒸汽（尾氣）將由真空泵抽出，排放到專用廢氣收集管道。
相關(guān)問(wèn)題：
1.HMDS是如何涂在硅片表面的？是像勻膠那樣甩涂嗎？另外，是在什么溫度下操作，需不需要在加熱硅片的同時(shí)涂覆，還是等去把硅片清洗完畢烘干冷卻后甩涂？
答：HMDS是氣相涂布在硅片表面，也就是硅片在HMDS的蒸汽中放置一會(huì)兒，溫度約100-180度即可
2.在涂光刻膠之前需要把涂有HMDS的硅片烘干冷卻后在涂光刻膠嗎？還是把涂有HMDS的硅片不烘干直接涂膠？
答：HMDS處理后需要冷卻后涂膠，但等待時(shí)間不能太長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)處理效果會(huì)變差，建議4小時(shí)內(nèi)完成涂膠
3.在HMDS上面在滴光刻膠甩涂時(shí)，光刻膠內(nèi)的溶劑會(huì)不會(huì)又把HMDS層給破壞呢？
答：HMDS上面涂膠不影響HMDS的處理效果
4.在顯影過(guò)程中硅片表面的HMDS層如何去除掉才能使被刻蝕的硅表面露出？
答：HMDS本身是表面改性，HMDS本身不會(huì)涂在園片表面，因此不用擔(dān)心去除HMDS層
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