2025-10-14 11:18:27
Разница между системой УФ-светодиодного отверждения с добавлением азота и без него существенна, и необходимость добавления азота полностью зависит от требований вашего технологического процесса.
Ниже приведено подробное объяснение различий, преимуществ, недостатков, а также того, как определить необходимость азота.
Основное отличие: с азотом и без азота
Принципиальное отличие заключается в концентрации кислорода в рабочей среде:
Без азота: процесс осуществляется на обычном воздухе с концентрацией кислорода около 21%.
С азотом: В технологическую камеру закачивается азот высокой чистоты, чтобы снизить концентрацию кислорода до крайне низкого уровня (обычно ниже 100 ppm или даже до 10 ppm).
Эта разница в концентрации кислорода напрямую приводит к изменениям в нескольких ключевых аспектах, как подробно описано ниже.
Детальное сравнение различий
рен
цес
Сравнительное измерение |
Без азота (на воздухе) |
С азотом (среда с низким содержанием кислорода) |
1. Эффективность/Скорость дегуммирования |
Медленно. Кислород «гасит» свободные радикалы, образующиеся под действием ультрафиолетового излучения, конкурируя с коллоидными молекулами в реакциях и существенно замедляя процесс дегуммирования. |
Значительно быстрее. Устраняется ингибирующее действие кислорода, что позволяет полностью использовать энергию УФ-излучения для разрушения химических связей коллоидных молекул. Эффективность может быть увеличена в несколько раз, а то и в десятки раз.
|
2.Эффект дегуммирования/Полнота |
Может быть неполным. Остатки коллоида, вероятно, останутся на поверхности пластины или в глубоких отверстиях, особенно в структурах с большой площадью или высоким соотношением сторон. |
Более тщательное и равномерное удаление. Эффективно удаляет трудноудаляемые остатки коллоида, обеспечивая чистоту и однородность поверхности пластин и повышая выход готовой продукции. |
3. Температура процесса |
Относительно высокая. Для достижения определённой степени дегуммирования обычно требуется повышение рабочей температуры субстрата (например, выше 250°C). |
Может быть значительно снижена. Эффективное рафинирование может быть достигнуто даже при более низких температурах (например, 100–150 °C), что делает этот процесс низкотемпературным. |
4. Повреждение устройств |
Вероятность серьёзного повреждения. Более высокие температуры процесса могут привести к термическому повреждению термочувствительных устройств, предварительно сформированных неглубоких переходов, слоёв металлизации и т. д. |
Минимальные повреждения. Низкотемпературный процесс делает его идеальным для современных производственных процессов и термочувствительных устройств (например, FinFET, 3D NAND). |
5. Состояние поверхности |
Может вызвать незначительное окисление металлических слоев или изменение состояния поверхности из-за высоких температур и присутствия кислорода. |
Создает инертную среду, которая лучше сохраняет первоначальное состояние поверхности пластины и предотвращает окисление. |
6. Эксплуатационные расходы |
Низкий. Нет потребления азота. |
Высокая. Требует постоянного потребления азота высокой чистоты, что увеличивает эксплуатационные расходы. |
Необходимость использования азота зависит от области применения, технологического узла и требований к выходу продукта.
Ниже приведены ситуации, когда добавление азота рекомендуется или необязательно.
Применимо для технологических узлов 90 нм и ниже.
Используется в термочувствительных устройствах, таких как FinFET, 3D NAND и DRAM.
Необходимо для удаления фоторезиста в структурах с высоким соотношением сторон.
Обеспечивает высокую производительность и стабильную производительность процесса.
Включает в себя полупроводниковые соединения (GaAs, GaN), гибкую электронику и МЭМС.
Также подходит для пластин, имеющих металлическую проводку или легирование и не выдерживающих высоких температур.
Обеспечивает контролируемую среду для исследования параметров процесса и получения оптимальных характеристик интерфейса.
Для процессов на микронном уровне или 0,35 мкм и выше, где требования к температуре и остаткам менее строгие.
Для потребительских чипов или устройств, где рост стоимости из-за азота не оправдывает повышения производительности.
Если УФ-дегумирование на воздухе уже может отвечать требованиям процесса.
Добавление азота помогает устранить кислородное ингибирование и обеспечивает низкотемпературную, чистую и малоповреждающую очистку. Он необходим для современного производства полупроводников и приложений, требующих высокой точности и выхода годных изделий.
Для традиционных или чувствительных к затратам процессов отказ от азота может быть практичным выбором, но это может снизить эффективность, чистоту и стабильность процесса.