一、去胶及热处理设备行业简介
在半导体前段制造中,其流程包括清洗、氧化、涂胶、光刻、显影、刻蚀、离子注入、去胶、薄膜沉积和CMP。
去胶即刻蚀或离子注入完成之后去除残余光刻胶的过程。去胶工艺类似于刻蚀,操作对象是光刻胶。去胶工艺可分为湿法去胶和干法去胶,湿法去胶工艺使用溶剂对光刻胶等进行溶解,干法去胶工艺可视为等离子刻蚀技术的延伸,主要通过等离子体和薄膜材料的化学反应完成,目前主流工艺是干法去胶。
这里的去胶及热处理设备主要是指在半导体前段制造,用于去胶和热处理的相关设备。
在光刻工艺中,晶圆表面被均匀覆盖光刻胶薄层后在光刻机中进行曝光。在光刻机曝光下改变了化学性质的光刻胶在显影步骤中被清除,光刻图形相应完成至光刻胶层的转移。光刻胶层上的图形进一步通过刻蚀、离子注入等工艺被转移到晶圆表面后,通过去胶工艺将晶圆表面剩余光刻胶进行完全清除,从而避免对后续集成电路芯片制造工艺效果的影响。干法去胶工艺可视为等离子刻蚀技术的延伸,主要通过等离子体和薄膜材料的化学反应完成,是目前的主流工艺。
二、去胶工艺简介
1、湿法去胶
湿法去胶是将带有光刻胶的晶圆片浸泡在适当的有机溶剂中溶解或者分解光刻胶,将晶圆表面的光刻胶去除。在湿法刻蚀前,光刻胶的表面都经过了表面加固处理,这使得光刻胶在大部分去胶液中都不溶解或者很难完全溶解。这种情况下,在进行湿法去胶前还需要用等离子体去掉最上面的一层胶。湿法去胶的主要缺点是去胶周期长,容易引进无机杂质,并且操作麻烦。
2、干法去胶
干法去胶主要是等离子去胶,通常采用等离子体氧化或分解等方式去除光刻胶。
等离子去胶机是广泛应用于去胶的设备。去胶机通过氧原子和光刻胶在等离子体环境中发生反应来去除光刻胶。光刻胶的基本成分是碳氢聚合物,氧原子可以很快地和光刻胶反应生成一氧化碳、二氧化碳和水等,这些生成物会被真空系统抽走。干法去胶既不需要化学试剂,也不需要加温。
去胶方式 主要应用领域 主要优点 主要缺点 氧化去胶 容易腐蚀金属,故不适合用在AL/Cu等制程的去胶 工艺相对简单 清除光刻胶不彻底、部分工艺不适合、去胶速度慢 干法去胶 适用于绝大部分的去胶工艺 彻底去除光刻胶、速度快 容易被反应残留物污染 溶剂去胶 适用于金属制程的去胶 工艺相对简单 清除光刻胶不彻底、部分工艺不适合、去胶速度慢
干法去胶工艺中必须关注的是由于离子轰击对晶圆片表面器件的损伤。尽管目前干法去胶技术已经得到了极大的改进,比如采用顺流去胶机可以大大减少等离子体对器件的损伤,但是随着低介电材料在工业中的广泛应用,技术人员又面临着新的挑战,他们需要研发新的工艺和设备,使得在工艺生产中不会损伤非常敏感的材料,正是由于这些因素,湿法去胶工艺仍然被使用。
二、全球去胶及热处理设备行业发展现状
干法去胶是去胶设备最广泛的应用,半导体行业飞速发展,集成电路带动去胶行业发展。数据显示,2023年全球去胶及热处理设备行业市场规模约30亿美元。从全球去胶设备行业市场竞争格局来看,全球干法去胶设备领域的主要参与者包括屹唐半导体、比思科、日立高新、泛林半导体、泰仕半导体等,据统计,2023年,前五大厂商的市场份额合计超过90%,行业集中度高。
图表:2021-2023年全球去胶及热处理设备行业市场规模

《2024-2029年中国半导体设备行业市场分析及发展前景预测报告》由中研普华产业研究院撰写,本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析,重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。






















研究院服务号
中研网订阅号