Polyimide塗佈系統的技術--- Encompass 節省巨額的費用
■ 前言 :
在黃光製程技術隨著IC製程不斷地演進而逐漸成為最難控制處理的關鍵製程,隨之而來對高黏滯性( High
Viscosity ) Polyimide 塗佈的處理問題也逐漸衍生出來。
其中Gel-particle 及Micro-bubble 所衍生出來的Poor Coating / Ployimide Over Dispense 及氣泡Purge / Priming 所造成的製程不穩定和成本增加;另外,在更換Ployimide 瓶時固定要保留至少100
ml 的無謂浪費,一直是高費用的關鍵因素。
Entegris 遠在1995年製程發展之初,即已專注於此一技術之發展,並著手因應此一問題,發展出一套完整的技術----
2 stage Dispense / Filtration Pump,並成為半導體前段製程設備100%的標準, 2006 年始向半導體後段封測製程推廣,並立即達到驚人的成效;以A廠為例,每一塗佈機將因此系統使用得以改善,每月節省約NT$ 160 萬元;既,每年節省約NT$1,920 萬元。
以下將就此一技術作有系統的介紹。
■ 何謂2 Stage Dispense/Filtration技術如下圖傳統1 stage的Filtration Rate = Dispense Rate , 因此為達一定的high Dispense Rate ,會造成high Filtration Rate ;而使,過濾器壽命減少及Gel/ particle 污染;為此, 噴量較難控制poor coating 發生機率增大、系統穩定度差。
Two stage dispense system 是以雙pump設計將filtration 和dispense 分離,以達到不影響dispense rate 之下,以較低filtration rate 達到較好的過濾效果;如下圖,使Gel, particle, micro-bubble 不致通過造成poor coating ,進而使係統穩定。
One stage dispense system中dispense rate = filtration rate 使得filter 無法有效的過濾Gel / Particle / micro-bubble;造成poor coating
■ Encompass 結構示意圖如下圖,利用Tank 作為Buffer Tank ,以避免空瓶造成bubble 貫入;再以
two stage 技術;Filtration -- Feed Pump 將Polyimide 導入並經過PI-250™Filterr ,將particle 及Gel 濾除。Vent -- micro-bubble 經Vent Valve 排除,Polyimide 到Dispense Pump 暫存;少數通過filter 的micro-bubble 在Dispense
pump 中,上浮暫存在Recirculation Valve 前; Purge -- 經Recirculation Valve將部份Polyimide 連同micro-bubble 回到Inlet 。Dispense -- dispense pump 作動將Polyimide 經Outlet nozzle 噴在Wafer 上。
■ Encompass Specification :
Recirculation Valve
Dispense Volume Range..............1.0 mL - 15 mL
Dispense Rate.............…..............0.1 mL/sec - 4.0 mL/sec*
Filtration Rate.........................…...0.1 mL/sec - 1.0 mL/sec
Suckback Rate..............................0.01 mL/sec - 4.0 mL/sec
Viscosity Range.........................…250 to 30,000 cP**
Maximum Dispense Pressure...….200 psi
Dispense Repeatability .............…3 sigma<.075mL at 1000 cP
Overall Dimensions……………….. Length -13.5”, Width - 5.3”, Height -15.0”
精確的塗佈(Accurate dispense)減少Polyimide 消耗浪費(Cost saving by reducing chemical consumption )
Gel / Particle/ micro-bubble 的有效控制. ( Good contamination control )
不用停機就可換瓶作業( Saving on tool down time )
■ 使用Encompass 的好處:
■ 結論:
如下,某大半導體封測廠實際使用Encompass 的成本分析表;該廠每一塗佈機,將因此系統使用得以改善,每月節省約NT$ 160 萬元;既,每年節省約NT$1,920 萬元。
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