반도체 제조 과정에서 포토레지스트 제거는 중요한 단계다.포토레지스트는 칩 제조 과정에서 다양한 패턴과 구조를 정의하는 데 사용되지만, 패턴이 완성되면 이 포토레지스트는 후속 공정 절차를 진행하기 위해 모두 제거되어야 한다.플라즈마 젤라틴 제거기는 효율적이고 친환경적인 건식 젤라틴 제거 기술로서 이미 점차 반도체 제조에서 주류 선택이 되었다.
1. 기술원리
플라즈마 접착기는 고에너지 플라즈마를 통해 포토레지스트와 화학반응을 일으켜 포토레지스트의 효율적인 제거를 실현한다.구체적인 절차는 다음과 같다.
1. 준비단계: 포토레지스트를 칠한 규소조각을 플라즈마반응강에 배치하고 강체를 진공하여 공기중의 불순물을 제거한다.
2. 가스 도입: 필요한 포토레지스트 제거 특성에 따라 적절한 가스 (예: 산소, 아르곤, 불소 등) 를 선택하여 반응강에 도입한다.이 기체들은 플라즈마에서 서로 다른 화학 반응을 일으킬 수 있다.
3. 플라즈마 생성: 무선 주파수 (RF) 출력 또는 마이크로파 에너지를 통해 기체를 이온화하여 플라즈마를 형성한다.플라즈마의 온도와 밀도는 필요에 따라 조절할 수 있다.
4. 제거과정: 플라즈마의 작용하에 포토레지스트 분자가 분해되고 생성된 소분자 기체가 추출되어 최종적으로 포토레지스트 제거를 실현한다.
5. 후처리: 포토레지스트를 제거한 후, 실리콘 조각은 표면이 깨끗하고 후속 공정에 적합하도록 더 세척해야 할 수도 있다.
2. 고효률제거메커니즘
플라즈마 제거 기계의 효율적인 제거 메커니즘은 주로 물리적 충격 및 화학 반응의 이중 작용에 기반합니다.
1. 물리적 폭격: 플라즈마 중의 고에너지 이온과 전자는 전장의 작용하에 가속하여 비교적 높은 에너지로 웨이퍼 표면의 포토레지스트를 폭격한다.포토레지스트 분자는 고에너지 입자의 충돌로 화학 키가 부러지고 분자 구조가 파괴되어 포토레지스트가 웨이퍼 표면에서 떨어지게 된다.
2. 화학반응: 플라즈마에는 각종 활성자유기와 화학기단도 포함되어 있다.이런 활성물질은 포토레지스트 분자와 화학반응을 일으켜 포토레지스트 분자를 휘발성 화합물로 전환시킨다.예를 들어, 산소 플라즈마 중의 산소 자유기는 포토레지스트 중의 탄화수소와 반응하여 이산화탄소와 물 등의 휘발성 물질을 생성하는데, 이러한 물질은 진공 펌프를 통해 반응강을 추출하여 포토레지스트를 제거하는 목적을 달성할 수 있다.
3. 설비의 우세
플라즈마 젤라틴 제거기는 전통적인 습식 젤라틴 제거 공정에 비해 다음과 같은 뚜렷한 이점을 가지고 있습니다.
1. 고효율: 전체 세척 공정은 몇 분 안에 완성할 수 있으며 생산률이 높은 특징을 가지고 있다.
2. 환경보호성: 플라즈마 젤라틴 제거기는 물리적 젤라틴 제거 방식을 채택하여 어떠한 화학 시약도 첨가할 필요가 없으며, 습법 세척 중 세척 대상을 쉽게 씻어 망가뜨리는 문제를 피할 수 있다.
3. ODS 유해용제 사용 피하기: 세척 후 유해 오염물이 발생하지 않으며 친환경적인 녹색 세척 방법에 속한다.
4, 낮은 손상: 플라즈마 접착제는 웨이퍼 표면에 대한 손상이 극히 적으며 웨이퍼 자체에 손상을 주지 않습니다.
5. 정확한 제거: 웨이퍼 표면 포토레지스트에 대한 고효율, 정확한 제거를 실현할 수 있으며, 반도체 제조 중 고정밀 공정에 대한 요구를 만족시킬 수 있다.
4. 응용장면
플라즈마 접착제 제거기는 반도체 제조, 첨단 패키지, MEMS 부품, 광전자 부품 등 분야에 널리 응용된다:
1. 반도체 제조: 이온 주입 후 광저항 제거, 접착제 찌꺼기 제거, 하드 마스크층 제거, 웨이퍼 표면 사전 청결 처리 등에 사용된다.
2. 첨단 패키지: 2.5D/3D 통합, 플립 칩 (Flip Chip) 등 공정에서 플라즈마 접착제 제거기는 통공 내의 포토레지스트 잔류를 제거하고 패키지 양률과 신뢰성을 높일 수 있다.
3. MEMS 부품: 마이크로컴퓨터 전기 시스템 (MEMS) 부품의 제조에서 플라즈마 접착제 제거기는 포토레지스트, 탄화규소 부식, 하드 마스크 층 건식 제거 등에 사용할 수 있다.
4. 광전자 부품: 광전자 부품의 제조에서 플라즈마 젤라틴 제거기는 포토레지스트 제거, 표면 청결, 표면 부착력 향상 등에 사용할 수 있다.
플라즈마 젤라틴 제거기는 고효율, 친환경, 저손상의 특징으로 이미 반도체 제조의 핵심 설비가 되었다.기술이 부단히 발전함에 따라 플라즈마 접착제 제거기는 더 많은 분야에서 더 큰 역할을 발휘하여 반도체 제조의 고정밀도, 고효율 발전에 강력한 지원을 제공할 것이다.