半導(dǎo)體制造設(shè)備系列(4)-去膠設(shè)備

去膠是光刻工藝中的最后一步。在刻蝕/離子注入等圖形化工藝完成后，晶圓表面剩余光刻膠已完成圖形轉(zhuǎn)移和保護(hù)層的功能，通過(guò)去膠工藝進(jìn)行完全清除，避免影響后續(xù)集成電路芯片制造工藝效果。

一、去膠設(shè)備的分類(lèi)及原理：

去膠工藝可分為濕法和干法兩類(lèi)。濕法去膠工藝使用溶劑對(duì)光刻膠等進(jìn)行溶解；干法去膠工藝可視為等離子刻蝕技術(shù)的延伸，主要通過(guò)等離子體和薄膜材料的化學(xué)反應(yīng)完成。

濕法去膠：濕法去膠中使用的溶劑包括有機(jī)溶劑以及無(wú)機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑主要有丙酮和芳香族的有機(jī)溶劑等；而無(wú)機(jī)溶劑則主要是硫酸和雙氧水等，將光刻膠中的碳元素氧化成為二氧化碳，把光刻膠從硅片的表面去除。由于溶劑易與金屬反應(yīng)，因此不適合用于Al、Cu等制程的去膠。

干法去膠：利用等離子體將光刻膠去除。以使用氧等離子為例，硅片上的光刻膠通過(guò)在氧等離子體中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的氣態(tài)的CO，CO2和H2O等可以由真空系統(tǒng)抽走。干法去膠適用于絕大部分的去膠工藝，是當(dāng)前的主流工藝。

二、去膠設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模：

相較于半導(dǎo)體制程中的其他設(shè)備，去膠設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，整體價(jià)值量較低。根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)，2020 年全球集成電路制造干法去膠設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為 5.38 億美元，并預(yù)計(jì)將繼續(xù)以 5.40%左右的年復(fù)合增長(zhǎng)率擴(kuò)張至 2025 年的 6.99 億美元。

圖1. 全球干法去膠設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模

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