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什么是HMDS以及與HMDS烘箱有何關聯

2022-12-14

HMDS的化學名稱為六甲基二硅胺或氮烷, 外觀是無色透明液體,無懸浮物及機械雜質。含量(%) :≥ 99.0,密 度(P20),g/cm3 : 0.774±0.003 ,折光率 (nD25 ) : 1.408±0.002 ,爆炸下限% :0.8%


HMDS主要用途:

盤尼西林、頭孢霉素、氟尿嘧啶及各種青霉素衍生物等

硅藻土、硅石、鈦等粉末的表面處理。

半導體工業中光致刻蝕劑的粘結助劑。


下面我們來重點講下其中一項用途:半導體工業中光致刻蝕劑的粘結助劑。

先大家都知道,在半導體生產工藝中,光刻是集成電路圖形轉移重要的一個工藝環節,涂膠質量直接影響到光刻的質量,涂膠工藝也顯得尤為重要。光刻涂膠工藝中絕大多數光刻膠是疏水的,而硅片表面的羥基和殘留的水分子是親水的,這造成光刻膠和硅片的黏合性較差,尤其是正膠,顯影時顯影液會侵入光刻膠和硅片的連接處,容易造成漂條、浮膠等,導致光刻圖形轉移的失敗,同時濕法腐蝕容易發生側向腐蝕。而增黏劑HMDS(六甲基二硅氮烷)就可以很好地改善這種狀況。將HMDS涂到硅片表面后,經烘箱加溫可反應生成以硅氧烷為主體的化合物。它成功地將硅片表面由親水變為疏水,其疏水基可很好地與光刻膠結合,起著偶聯劑的作用。


和呈HMDS烘箱的一般工作流程:


先確定烘箱工作溫度。典型的預處理程序為:打開真空泵抽真空,待腔內真牢度達到某一高真空度后,開始充人氮氣,充到達到某低真空度后,再次進行抽真空、充入氮氣的過程,到達設定的充入氮氣次數后,開始保持一段時間,使硅片充分受熱,減少硅片表面的水分。然后再次開始抽真空,充入HMDS氣體,在到達設定時間后,停止充入 HMDS藥液,進入保持階段,使硅片充分與HMDS反應。當達到設定的保持時間后,再次開始抽真空。充入氮氣,完成整個作業過程。


HMDS與硅片反應機理如圖: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,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。整個反應持續到空間位阻(三甲基硅烷基較大)阻止其進一步反應。



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