2025-10-14 11:18:27
Skillnaden mellan UV LED-härdningssystem med och utan kvävetillsats är betydande, och huruvida kväve är nödvändigt beror helt på dina processkrav.
Nedan följer en detaljerad förklaring av skillnaderna, fördelarna, nackdelarna och hur man avgör om kväve behövs.
Kärnskillnad: Med kväve vs. Utan kväve
Den grundläggande skillnaden ligger i syrekoncentrationen i arbetsmiljön:
Utan kväve: Processen utförs i normal luft, med en syrekoncentration på cirka 21 %.
Med kväve: Högrent kväve fylls i processkammaren för att reducera syrekoncentrationen till en extremt låg nivå (vanligtvis under 100 ppm, eller till och med så låg som 10 ppm).
Denna skillnad i syrekoncentration leder direkt till variationer inom flera viktiga aspekter, vilket beskrivs nedan.
Detaljerad jämförelse av Diffe
ren
ces
Jämförelsedimension |
Utan kväve (i luft) |
Med kväve (syrefattig miljö) |
1. Avslemningseffektivitet/hastighet |
Långsamt. Syre "släcker" fria radikaler som genereras av UV-ljus, vilket konkurrerar med kolloidmolekyler i reaktioner och hämmar kraftigt avslemningsprocessen. |
Betydligt snabbare. Syrets hämmande effekt elimineras, vilket gör att UV-energin kan användas fullt ut för att bryta de kemiska bindningarna i kolloidmolekylerna. Effektiviteten kan ökas flera till dussintals gånger.
|
2. Avslemningseffekt/Fullständighet |
Kan vara ofullständig. Kolloidrester finns sannolikt kvar på waferytan eller i djupa hål, särskilt för strukturer med stora ytor eller höga bildförhållanden. |
Mer grundlig och enhetlig. Avlägsnar effektivt svårrengjorda kolloidrester, vilket säkerställer en ren och jämn waferyta och förbättrar produktutbytet. |
3. Processtemperatur |
Relativt hög. För att uppnå en viss avslemningshastighet behöver substratets arbetstemperatur vanligtvis ökas (t.ex. över 250 °C). |
Kan minskas avsevärt. Effektiv avslemning kan uppnås även vid lägre temperaturer (t.ex. 100 °C - 150 °C), vilket gör det till en lågtemperaturprocess. |
4. Skador på enheter |
Potential för betydande skador. Högre processtemperaturer kan orsaka termiska skador på temperaturkänsliga komponenter, förformade grunda övergångar, metalliseringsskikt etc. |
Minimal skada. Lågtemperaturprocessen gör den idealisk för avancerade tillverkningsprocesser och temperaturkänsliga enheter (t.ex. FinFET:er, 3D NAND). |
5. Ytbeskaffenhet |
Kan orsaka lätt oxidation av metallskikt eller förändringar i yttillstånd på grund av höga temperaturer och närvaron av syre. |
Skapar en inert miljö som bättre bibehåller waferytans ursprungliga tillstånd och förhindrar oxidation. |
6. Driftskostnader |
Låg. Ingen kväveförbrukning. |
Hög. Kräver kontinuerlig förbrukning av högrent kväve, vilket ökar driftskostnaderna. |
Huruvida kvävefunktionalitet behövs beror på ditt tillämpningsområde, processnod och produktutbyteskrav.
Nedan följer de situationer där tillsats av kväve rekommenderas eller är valfritt.
Tillämplig för processnoder 90 nm och lägre.
Används i temperaturkänsliga enheter som FinFET, 3D NAND och DRAM.
Nödvändigt för borttagning av fotoresist i strukturer med högt aspektförhållande.
Garanterar hög avkastning och stabil processprestanda.
Inkluderar sammansatta halvledare (GaAs, GaN), flexibel elektronik och MEMS.
Även lämplig för wafers som har färdig metalltrådning eller dopning och inte tål höga temperaturer.
Ger en kontrollerad miljö för att utforska processparametrar och erhålla optimala gränssnittsegenskaper.
För processer på mikronnivå eller 0,35 μm och däröver, där kraven på temperatur och restprodukter är mindre strikta.
För konsumentklassade chips eller enheter där kostnadsökningen från kväve inte motiverar avkastningsförbättringen.
Om UV-avslemning i luft redan kan uppfylla processkraven.
Tillsats av kväve hjälper till att eliminera syrehämning och främjar ren och skadefri avslemning vid låg temperatur. Det är avgörande för avancerad halvledartillverkning och tillämpningar som kräver hög precision och avkastning.
För traditionella eller kostnadskänsliga processer kan det vara ett praktiskt val att hoppa över kväve, men det kan minska effektivitet, renhet och processstabilitet.