涂胶显影机(Track)质量流量控制器(MFC)屏蔽罩

涂胶显影机(Track)质量流量控制器(MFC)屏蔽罩 - 磁屏蔽

在半导体光刻工艺中,涂胶显影机(Track)与光刻机联机作业,负责在晶圆上均匀涂覆光刻胶,并在曝光后进行显影。光刻胶涂布的厚度均匀性直接影响后续光刻的线宽精度与芯片良率——先进工艺中,1.5 μm胶厚的均匀性要求已严苛至±0.3%(约±5 nm)

而光刻胶的涂布厚度,直接受涂胶显影机内部数十路工艺气体流量的精密控制所决定。这些气体的质量流量由质量流量控制器(MFC,Mass Flow Controller) 实时监测与调节。MFC由质量流量计(MFM)和控制阀组成,兼具流量测量与控制功能,在涂胶显影机中负责精确控制用于驱动液路、吹扫管路、维持腔体压力的各种工艺气体的流量。

然而,MFC对磁场干扰极其敏感。在半导体制造设备中,MFC的安装位置往往与等离子体源过于接近。等离子体源工作时产生的强磁场会干扰MFC的传输信号,导致流量读数出现负值等无效数值,直接影响其对管路流量的控制。在涂胶显影工艺中,这意味着气路压力的波动直接传递为光刻胶涂布厚度的不均匀——轻则造成片内/片间均匀性超标,重则导致整批晶圆报废。

我们的涂胶显影机MFC磁屏蔽罩正是为此而生——采用相对磁导率≥80,000的高磁导率坡莫合金(MuMETAL®/1J85) 精密成型,直接套设于MFC外围或设置于等离子体源与MFC之间,形成一道高衰减、低剩磁的磁隔离屏障,确保MFC的传输信号在强磁环境中准确、稳定,从而保障涂胶显影工艺的气路控制精度与光刻胶涂布均匀性


  • 强磁环境下的信号保真:采用相对磁导率≥80,000的坡莫合金材料,对等离子体源等磁源产生的强磁场提供高效衰减,确保MFC传输信号不出现负值等无效数值杜绝因磁场干扰导致的流量失控

  • 灵活适配,不改变设备原有布局:屏蔽罩可根据磁源与MFC的实际距离选择不同布置方式——部分包覆(MFC靠近磁源时)或完全包覆(距离更近时)在不改变设备原有布局的前提下实现有效屏蔽

  • 经半导体专利验证的成熟方案:该屏蔽结构与布置方式已在半导体制造设备相关专利中明确描述与验证,是针对MFC磁场干扰问题的行业公认解决方案

  • 超薄精密成型,适配紧凑空间:采用0.3–1.0 mm薄板精密加工,满足涂胶显影机内部毫米级安装间隙的严苛要求,不干扰设备原有气路与电路布局。

  • 低剩磁设计,不引入额外偏差:经精密氢气退火处理,屏蔽罩自身剩磁<0.05 µT,不会对MFC的传感器信号及周边敏感电路引入额外的磁场偏置


MFC磁屏蔽罩的性能,核心体现在对涂胶显影工艺质量与晶圆良率的直接保障上:

  • MFC信号完整性保障:屏蔽罩有效隔绝等离子体源等磁源的强磁场干扰,确保MFC的传输信号无异常数值,流量控制精度维持在MFC自身设计指标范围内(半导体级MFC精度通常可达±0.5% S.P.至±1% S.P. )。

  • 涂胶厚度均匀性保障:稳定的气路控制是光刻胶均匀涂布的前提。屏蔽罩通过保障MFC的稳定工作,间接保障涂胶显影机的片内胶厚均匀性≤±1%、片间均匀性≤±1% 的关键指标不因磁场干扰而劣化。

  • 工艺重复性保障:屏蔽罩确保MFC在不同批次、不同机台间的流量控制一致性,保障涂胶显影工艺的批次间重复性,避免因磁场环境差异导致的工艺漂移

  • 高温稳定性:在涂胶显影设备40–80°C的典型工作环境温度下,屏蔽罩的磁导率衰减<5% ,确保全温区屏蔽效能一致。


指标项目参数
屏蔽材料MuMETAL® / 1J85 高磁导率坡莫合金
相对磁导率(μr)≥80,000
典型厚度0.3 – 1.0 mm(按安装空间定制)
屏蔽结构部分包覆(MFC靠近磁源)或完全包覆(距离更近时)
屏蔽衰减(DC–1kHz)>60 dB
自身剩磁<0.05 µT(经氢气退火处理)
工作温度室温 – 80°C
高温磁导率衰减(80°C)<5%
安装方式可拆卸式,不改变设备原有布局
定制能力按涂胶显影机品牌(TEL、DNS、SUSS等)及MFC型号、安装位置定制


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