半導體烘箱操作流程解析:從預處理到出爐的關鍵細節
半導體烘箱是半導體制造(如晶圓預處理、光刻膠固化、芯片封裝前烘烤)的核心設備,其使用過程需嚴格遵循無氧化、控溫精準、流程規范的原則,具體步驟如下:
1.前期準備:安全檢查與環境確認?
設備檢查:使用前需確認烘箱狀態:①電氣系統正常(電源電壓匹配機臺標注,無漏電);②加熱元件(如電阻絲、電熱管)無損壞、無松動;③通風口(進氣孔、排氣孔)無堵塞,風板孔暢通(避免影響熱風循環);④氮氣接口、真空泵(若有)連接牢固。
環境準備:①工作區域整潔,無易燃易爆物品(如酒精、粘結劑);②烘箱附近通風良好,冷卻排風口需接至排氣系統(接管加保溫層,防止燙傷);③操作人員穿戴防護器具(如隔熱手套、護目鏡)。
2.預處理:清潔與密封?
內部清潔:用無塵布蘸清潔劑擦拭烘箱內部(包括內膽、棚板),去除殘留物(如灰塵、光刻膠殘渣),確保無雜質影響產品質量。
密封測試:關閉箱門,確認門扣緊扣,門面安全開關生效(機臺才能啟動);檢查箱體密封件(如硅膠迫緊)無老化、破損,防止漏氣。
3.裝載:無塵與均勻擺放?
物品放置:將待烘烤的半導體器件(如晶圓、芯片)整齊擺放在烘箱內棚板上,避免過擠(確保熱風均勻循環);器件需輕拿輕放,防止碰撞損壞。
密封送進:將裝載好的器件通過傳送帶或人工方式送入烘箱,確認密封門閉合,避免外界空氣進入。
4.抽真空(若為真空無氧烘箱)?
啟動真空泵:打開真空泵,開始抽烘箱內空氣,直至達到工藝要求的真空度(如≤10Pa,具體數值依產品而定)。
檢測真空度:用真空計實時監測,確保真空度穩定;若真空度下降,需檢查密封件或真空泵狀態。

5.半導體烘箱充氮置換:建立無氧環境?
氮氣接入:將高純氮氣(≥99.999%)接入烘箱氮氣口,調節壓力至合適流量(如10-20L/min,依機臺型號而定)。
置換確認:通過氧濃度檢測儀確認箱內氧濃度降至工藝要求(如≤20ppm),確保無氧環境。
6.加熱與保溫:精準控溫?
設定參數:根據工藝要求(如光刻膠固化、晶圓預處理),在操作面板設定目標溫度(如150-300℃)、加熱速率(如2-3℃/min)、保溫時間(如1-2小時)。
溫度監測:用內置溫度計或外部標準溫度計實時監測箱內溫度,確保溫度波動在允許范圍(如±1℃);若溫度過沖或偏低,需啟動自動演算功能調整。
恒溫保持:加熱至目標溫度后,保持恒溫狀態,期間避免打開箱門(防止溫度驟降或氧氣進入)。
7.冷卻:緩慢降溫?
停止加熱:保溫時間結束后,關閉加熱開關,停止加熱。
自然冷卻:讓烘箱自然冷卻至安全溫度(如≤60℃),避免快速降溫導致器件熱應力損壞。
強制冷卻(可選):若需縮短周期,可啟動冷卻風扇或水冷裝置(如空冷加水冷),但需確保冷卻速率符合工藝要求(如≤5℃/min)。
8.出爐與后續處理?
取出器件:待烘箱冷卻至安全溫度后,打開箱門,用隔熱手套取出器件;檢查器件外觀(如無氧化、變形)和性能(如光刻膠固化程度),確認符合要求。
清潔與維護:①清理烘箱內部殘留物(如器件碎屑、灰塵);②檢查加熱元件、通風口是否有積塵,及時清理;③關閉電源,拔掉插頭(長期停用時罩上防塵套)。