Matrix 205 等离子去胶机概述:
Matrix 205代表了单片去胶设备的工业标准,是GaAs行业等离子扫底膜系统的成功典范。通过与世界顶尖的IC生产商进行合作研发,Model 205机型为用户提供了极具性价比的解决方案。

Matrix205是一款穿墙安装的等离子去胶系统,使用了Brooks Orbitran传片系统。由AllWin21 AW205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-205是一款先进的控制软件,专用于Matrix205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。
软件通过工艺文件内的一整套操作指令,来实现对Matrix205系统的自动控制。这些工艺文件由工艺工程师创建,用于监控工艺周期内的各参数。工艺文件创建后,操作员就可以在软件中选取相应的工艺文件并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、真空度等等)。编辑工艺文件时,工艺时间上限可达9999秒,但通常典型的工艺时间为1~600秒。
AW-205控制软件同样也可以用来创建、删除、复制、修改和存储工艺文件,并执行系统诊断。
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 205等离子去胶系统应用
· 去胶
o 大剂量注入后 (As +, B +, P +)
o 返工
o 多晶硅刻蚀后
o 金属刻蚀后
o 氧化物刻蚀后
· 可控光刻胶去除
o 显影后扫底膜(刻蚀前)
o 干/湿法工艺能力
o 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 205 等离子去胶机主要特点:
Matrix 205 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。
· 设计用于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。
· 穿墙式安装设计
与Matrix205原系统相比做了如下改进:
· 使用Allwin21独家设计的PC板和接口控制器,替换掉了所有老的电子组件。所采用的器件更加先进可靠
· 使用工业触摸屏和计算机系统,内置大容量硬盘以存储工艺数据
· 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 205 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。
安全措施:
Matrix 205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 205 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.
可选件能够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
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
· 工艺文件创建用于自动工艺
· 自动排除错误的工艺文件和数据
· 分级密码保护系统
· 多工艺文件和系统功能存储
· 实时工艺数据获取、显示、分析
· 实时图形显示
· 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面
· 控制 :EMO和主电源通/断
· 断路器
o 交流电主输入
o 射频发生器
o 温度控制模块
o 机械手、电脑、显示器的交流电源
9.Brooks Orbitran® 机械手系统
Matrix 205 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
· 可以兼容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 205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: (用于去胶时)
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:<0.05 /cm2(0.03um以上)
CV: 自控制点起<0.1V
移动离子: <1-2E10
在98%的点上Vt 总体漂移0%, 全部测试点上漂移<5%
Matrix 205 等离子去胶机展示:
Matrix 205 等离子去胶机动力需求:
工艺模块
o 工艺氧气(典型值): 5 LPM, 工厂过滤供气
o 工艺氮气(典型值): 1 LPM, 工厂过滤供气
o 氮气: 20 psi ,工厂过滤供气, 用于吹扫
o 干燥氮气或压缩空气: 80psi 工厂供气;需过滤
o 冷却水: 2GPM 工厂循环水,<23 ± 2℃,用于基板冷却
o 设备排风: 静压压力 1″Hg,流量100 CFM
o Robot取片真空:11.8″Hg(-5.8psi) / 流量0.1CFM
供电模块
o 电源: 190-240VAC
o 单相,30A
o 50/60Hz, 提供NEMA L-6-30P插头
工艺真空
o 最低抽速32 CFM
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