Matrix 105代表了单片去胶设备的工业标准，是GaAs行业等离子去胶系统的成功典范。通过与世界顶尖IC生产商合作研发，Model 105机型为用户提供了极具性价比的解决方案。






























Matrix105等离子去胶机，使用了Brooks Orbitran传片系统。由AllWin21 AW105软件控制，其原理是通过高频RF产生等离子体去除晶圆片表面的光刻胶。

操作员将装有晶圆片的片盒放在升降台上，选择工艺菜单点击运行即可，机械手会自动从片盒中顺序取片，放入腔体，工艺完成后，再将晶圆片放回片盒。

AW-105是一款先进的控制软件，专用于Matrix105系统。软件不但支持对系统的全面控制和诊断，还支持自由创建菜单实现对工艺诸多方面的自动控制。另外，软件支持系统校准功能，允许操作员保存工艺参数备查。
 
软件通过工艺菜单控制Matrix105系统。菜单由工艺工程师创建，用于监控工艺过程参数。操作员可以在软件中选取相应的菜单，按照既定的参数运行工艺（比如温度、工艺时间、升温速率、射频功率、真空度等）。工艺时间上限可达9999秒，但通常工艺时间为1~600秒。
 
软件支持工艺菜单创建、删除、复制、修改和存储等操作，支持系统诊断功能。 
 
计算机内置大容量硬盘，用于存储工艺菜单和工艺数据。支持数据文件检索，方便复制到其它电脑复查和导出报告。
 
 
Matrix 105等离子去胶系统应用

去胶

• 大剂量注入后 (As⁺, B⁺, P⁺)
• 返工
• 多晶硅刻蚀后
• 金属刻蚀后
• 氧化物刻蚀后

可控光刻胶去除

• 显影后扫底膜（刻蚀前）
• 干/湿法工艺能力
•  均匀性(<5% 1σ)

GaAs, InP晶圆去胶和扫底膜
薄膜表面清洗
光电器件清洗
MEMS（微机电系统）

Matrix 105 等离子去胶机主要特点：

Matrix 105 等离子去胶机硬件特点:

• 全新控制板设计，应用现代控制技术，增加了许多新的功能。
• 温控系统使用Eurotherm控制器，软件具有温度容差检测功能，温度越限时能自动终止工艺。
• 适用于3＂~６＂圆片。
• 可选配光谱检测仪监测等离子体辉光强度，判断工艺是否完成。

与Matrix105原系统相比做了如下改进：·        

• AllWin21采用现代技术全新器件设计的接口板与PC组成控制系统，替换原有控制组件。
• 配置触摸屏一体化工控机，内置大容量硬盘方便存储工艺数据。
• 重新设计的AC/DC电源箱以SSR固态继电器替代触点继电器，与Eurotherm控制器共同组成温度控制系统。

Matrix 105 等离子去胶机软件特点:

• 软件采用菜单编程，支持对系统大量灵活的控制。
• 软件主要特点：
• 软件支持对所有子系统校准，进一步提高工艺水准。
• 软件包含功能强大的菜单编辑器，支持菜单创建、编辑，以实现对工艺流程灵活控制。
• 菜单编辑器包含编译功能，能方便检测出菜单中错误指令。
• 支持工艺菜单、数据和校准文件存储，方便对比和维护。
• 支持对菜单编辑、系统诊断、系统校准、系统参数设置等操作分级权限密码保护。
• 通过编辑菜单即可方便实现工艺流程的全自动循环控制。
• 故障处理功能使工程师和服务人员能够单独触发各个子系统。
• 软件可在有并口、串口的计算机上运行，计算机通过并口控制AW105系统，以串口与Eurotherm控制器相连。
• 接口板负责转换计算机指令和控制设备，内置“看门狗”功能，可在通讯中断时及时终止设备运行。

Matrix 105 等离子去胶机软件安全保护：
Matrix 105采用几种方式避免损坏晶圆片或对人身造成伤害：

• 接口板内置“看门狗”功能，可在通讯中断或软件异常时终止设备运行，防止造成生产损失。
• 射频系统具有互锁功能，能有效避免疏忽操作导致的人身伤害。
• 气动系统：用于驱动气动阀和腔体门。系统掉电或气动回路异常时，气动阀会安全关闭。
• EMO (急停开关): 用于系统异常时关断系统电源。
• 水流传感器: 系统进行工艺前通过水流传感器检测水流量，水流量过低，系统会报警并中断工艺进行。

Matrix 105 等离子去胶机标准配置:

1. 反应腔室

• 石英反应腔，带有双层石英等离子体隔离分气盘，铝制载片台

2. 适用尺寸(可定制)

• 可以传输 2＂(可选),3＂,4＂, 5＂, 6＂ 硅片或GaAs片
• 可选件适用于生长了薄膜外延层的圆片或4.5＂方形衬底
• 可用于6.2＂GaAs、蓝宝石材料载体

3. 气体控制

• 标配两个MFC气路：5LPM O₂和1 LPM N₂（可选配第3路MFC）

4.衬底定位

• 材料可以放在载片台上直接加热，也可以通过载片台上的顶针顶起材料以辐射方式加热。

5. 压力控制

• 通过蝶阀和MKS Baratron容压计，实现精确的闭环压力控制

 
6. 显示

• LCD触摸屏

7 控制系统：AW软件可控制以下参量

• 气体流量: 可分别控制3路质量流量计
• 射频功率: 100 ~ 500W
• 工艺压力
• 精确的工艺终点时间
• 过刻时间设置
• 工艺时间可达4小时
• 温度设置
• 晶圆顶针上/下动作
• 光电终点检测设置
• 所有子系统均可自动校准
• 元件级故障排除
• 可编程综合校准和内建诊断功能
• 工艺菜单创建用于自动工艺
• 自动排除错误的工艺菜单和数据
• 分级密码保护系统
• 多工艺菜单和系统功能存储
• 实时工艺数据获取、显示、分析
• 实时曲线显示
• 工艺文件和工艺数据存储于硬盘
• GEM/SEC II 功能 (可选)

8.供电模块特点

• 位置 :通常放置于工艺模块下方
• 控制 :EMO和主电源通/断
• 断路器

      ○交流电主输入
      ○ 射频发生器
      ○ 温度控制模块
      ○ 机械手、电脑、显示器的交流电源

9.Brooks Orbitran® 机械手系统

Matrix 105 等离子去胶机选配项目:

• 真空泵：推荐客户自行准备真空泵，以便从本地供应商获得更好的售后服务
• 备品套件
• 第3路工艺气体管路及MFC
• 兼容6.2＂ GaAs、蓝宝石载体的载片台
• 水冷系统（冷水机）：可以取代工厂冷却水，对腔体基板闭环冷却。建议客户自备。

Matrix 105 等离子去胶机技术指标:

典型工艺及性能表现

• 速率：1.5um/min(30秒去胶验证)
• 均匀性：±5% (最大值-最小值)，边缘6mm范围除外
• 温度：250 ºC (±5 ºC)
• 工艺参数及条件:
• 压力：4.0 torr
• 射频功率：425w
• 气体流量：O₂, 1.75SLPM
• 光刻胶类型：AZ1350J
• 光刻胶厚度：1.5um
• 烘烤温度：120 ºC

 
性能指标：

• 速率：200~250 ºC大面积去胶速率可达0.5~1.5um/min；100 ºC扫底速率600Å/min
• 均匀性：去胶<±8% (最大值-最小值） ,扫底膜<±5% (最大值-最小值)
• 温度控制：80-250 ºC (±2 ºC)
• 工艺条件范围： (用于大面积去胶)

压力：3.0 ~ 5.0 torr
射频功率：250~475W
气体流量：O₂，1.0-2.5SLPM
终点检测：二极管阵列

• 颗粒度: 2 (0.03um以上)
• 损伤

CV：
移动离子：10
在98%的点上Vt 总体漂移0%，全部测试点上漂移<5%

Matrix 105 等离子去胶机动力需求:

工艺模块

• 工艺氧气(典型值): 5 LPM, 工厂过滤供气
• 工艺氮气(典型值): 1 LPM, 工厂过滤供气
• 氮气: 20 psi ,工厂过滤供气, 用于吹扫
• 干燥氮气或压缩空气: 80psi 工厂供气;需过滤
• 冷却水: 2GPM 工厂循环水
• 设备排风: 静压压力 1″Hg，流量100 CFM
• 机械手取片真空：11.8″Hg(-5.8psi) / 流量0.1CFM

供电模块

• 电源: 190-240VAC
• 单相，30A
• 50/60Hz, 提供NEMA L-6-30P插头

工艺真空

• 最低抽速32 CFM