TEL Mark 7 涂胶显影系统技术分析

一、设备概述

二、核心技术参数

1. 涂胶单元

• 涂布方式：旋转涂布（Spin Coating），支持正胶、负胶及BARC（底部抗反射涂层）

• 膜厚范围：500Å-10μm，涂胶均匀性±3%（片内，8英寸晶圆）

• 边缘处理：EBR（Edge Bead Removal）及背冲洗（Back Rinse）功能

• 光刻胶兼容性：I-line光刻胶（365nm）、厚胶（5-50μm）

2. 显影单元

• 显影方式：喷雾式（Spray）+ puddle显影，支持2.38% TMAH显影液

• 线宽精度：±0.2μm（0.35μm CD测试）

• 显影温度控制：23±0.5℃（显影液温度）

• 化学兼容性：光刻胶溶剂（PGMEA、PGME）、HMDS预处理

3. 烘烤与冷却

• 热板配置：4个高温热板（80-200℃，±0.5℃控温精度）+ 2个冷却板（20±1℃）

• 烘烤时间：10-300秒可调，支持软烘（SB）、坚膜烘（PEB）

• 晶圆传输：单机械臂，支持 cassette-to-cassette半自动传输

4. 产能与自动化

• 处理效率：80片/小时（8英寸晶圆，含烘烤步骤）

• Recipe存储：50组工艺配方，支持10步工艺序列

• 占地面积：约4.5m²（单模块）

三、应用场景

1. 成熟制程光刻工艺

• 逻辑芯片：0.35μm CMOS晶体管的栅极光刻胶涂布

• 存储器件：DRAM的字线/位线图形化，NAND的控制栅显影

• MEMS器件：厚胶光刻（≥5μm），用于微结构释放

2. 特殊工艺适配

• 化合物半导体：GaAs基射频器件的 mesa 刻蚀光刻胶制备

• 功率器件：IGBT的场氧化层图形化，光刻胶厚度5μm

• LCD驱动芯片：Poly-Si TFT的光刻胶涂布，均匀性要求±5%

四、技术优势与局限性

优势：

1. 工艺成熟度：20年以上量产验证，工艺Recipe库丰富

2. 维护成本低：关键部件（如胶泵、热板）寿命超10,000小时

3. 兼容性强：支持4/6/8英寸晶圆，兼容多种光刻胶品牌

局限性：

1. 自动化程度低：需人工上下料，无法与光刻机联机作业

2. 不支持先进制程：无法适配KrF（248nm）及以下波长光刻胶

3. 能耗较高：热板系统功耗约12kW，高于新一代ACT系列

五、市场定位与替代方案

• 主要用户：中芯国际（0.18μm产线）、华虹半导体（功率器件产线）

• 替代型号：

  
  

• 升级选项：TEL ACT 8（支持200mm，吞吐量提升50%）

• 竞品方案：DNS FC3000（日本DNS）

数据来源：

• TEL官方技术手册（Mark 7 Operation Manual）

• 二手设备平台CAE Online、Bridgetronic配置清单

• 行业报告《Semiconductor Equipment Market - 2000》