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四种常用的半导体硅片清洗设备及设备 返回 >>

作者:亚博登陆 日期: 2022-09-22 12:13:24

  跟着集成电路制程工艺节点越来越先进,对实践制作的几个环节也提出了新要求,清洗环节的重要性日益凸显。

  清洗的关键性则是由于跟着特征尺度的不断缩小,半导体对杂质含量越来越灵敏,而半导体制作中不可防止会引进一些颗粒、有机物、金属和氧化物等污染物。为了削减杂质对芯片良率的影响,实践生产中不仅仅需求进步单次的清洗功率,还需求在简直一切制程前后都频频的进行清洗,清洗进程约占全体进程的33%。

  湿法化学清洗体系既可所以浸入式的又可所以旋转式的。一般设备首要包含一组湿法化学清洗槽和相应的水槽,别的还或许配有甩干设备。硅片放在一个清洗专用花篮中放人化学槽一段指定的时刻,之后取出放人对应的水槽中冲刷。

  关于清洗设备的规划来说,材料的挑选至关重要。运用时依据化学液的浓度、酸碱度、运用温度等条件挑选相应的槽体材料。从原料上来说一般有NPP、PVDF、PrFE、石英玻璃等。例如:PVDF、IyIFE、石英玻璃等一般用在需加热的强酸强碱清洗,其间石英玻璃不能用在HF清洗中,NPP一般用在常温下的弱酸弱碱清洗。而常温化学槽,一般为NPP材料。

  内溶液可加热到180℃乃至更高,它一般由石英内槽、保温层、塑料(PP)外槽组成。石英槽加热能够经过张贴加热膜或许直接在石英玻璃上涂敷加热材料完结。石英槽内需设备温度和液位传感器,以完结对温度的准确操控以及槽内液位的检测,防止槽内液位过低构成加热器干烧。

  除此之外PVDF(PTEE)加热槽也较为常用,这类加热槽常用于HF溶液的清洗中。由于遭到槽体材料的约束,这类加热槽只能运用潜入式加热,潜入式加热器一般有盘管式平和板式两种,加热器外包覆PFA管。

  RcA或许改善的RcA清洗合作兆声能量是现在运用十分广泛的清洗办法。在附加了兆声能量后,可大幅下降溶液的运用温度以及工艺时刻,而清洗作用愈加有用。常用兆声清洗的频率为800kHz—1 MHz,兆声功率在100一600W。兆声换能器有平板式、圆弧板式等办法。兆声换能器可直接设备于槽体底部;石英清洗槽则能够选用水浴的办法,兆声换能器设备于外槽底部,这样能够防止清洗液对兆声换能器的浸蚀。其结构如图2所示。

  声换能器在作业进程中会在石英槽底部发生很多的气泡。这些气泡会很多吸收兆声能量,大大下降了兆声清洗的作用。因而内槽石英缸底部一般要有10-15度的歪斜视点,当有气泡发生时,由于浮力的作用气泡沿歪斜的石英槽底向上移动,脱离石英槽壁浮出水面,削减了气泡对兆声能量的损耗

  别的水浴外槽可依据不同的需求选用不锈钢槽、石英槽等。圆弧板兆声换能器由于其结构的特殊性,使其在兆声能量的传达方向、能量散布上愈加合理,清洗作用愈加明显,一般情况下,圆弧板兆声换能器只需求平板兆声换能器运用折半的功率即可抵达相同的清洗作用。

  旋转喷淋清洗是浸入型清洗的变型。体系中一般包含主动配液体系、清洗腔体、废液收回体系。喷淋清洗在一个密封的作业腔内一次完结化学清洗、去离子水冲刷、旋转甩干等进程,削减了在每一步清洗进程中由于人为操作要素构成的影响。在喷淋清洗中由于旋转和喷淋的作用,使得硅片外表的溶液愈加均匀,一起,接触到硅片外表的溶液永远是新鲜的,这样就能够做到经过工艺时刻设置,准确操控硅片的清洗腐蚀作用,完结很好的一致性。密封的作业腔能够阻隔化学液的蒸发,削减溶液的损耗以及溶液蒸气对人体和环境的损害。各体系别离贮于不同的化学试剂,在运用时抵达喷口之前才混合,使其坚持新鲜,以发挥最大的潜力,这样在清洗时会反响最快。用N2喷时使液体经过很小的喷口,使其构成很细的雾状,至硅片外表抵达更好的清洗意图。

  此办法适用于除掉氧化膜或有机物。由于化学物质在硅片外表逗留的时刻比较短,对反响需求必定时刻的清洗作用欠好。在喷洗进程中所运用的化学试剂很少,对操控本钱及环境保护有利。

  冲洗器首要用于硅片抛光后的清洗,可有用地去除硅片正反两面1μm以及更大的颗粒。首要装备包含专用冲洗器、优化的化学清洗液及超纯水或许IPA。在水动力条件下,颗粒被旋转的海绵状刷子赶出,其结构如图3所示。

  一个典型的POST—CMP清洗设备包含两个冲洗箱和一个兆声波清洗模块。前期运用的尼龙毛刷易构成硅片的损害,现在一般选用聚乙烯醇(PVA)毛刷,PVA毛刷合作去离子水,其结构如图4所示。

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