【48812】详解刻蚀清洗机的结构和作业原理

  经过去离子水清洗后， 需求在最短的时间里把晶圆外表的水分去除， 而且去除后晶圆的外表不要有任何水痕， 否则会下降晶圆的良率。 半导体出产上常选用以下几种枯燥办法：旋转甩干、热氮气烘干、异丙醇慢提拉枯燥及 Marangoni枯燥。

  现在对晶圆的清洗以及脱水处理办法主要有旋转冲刷、离心甩干和氮气烘干三种工艺，该工艺大多数都用在在洁净度上要求很高的晶圆的冲刷枯燥， 这种工艺尽管简略， 但清洗甩干效果好， 所以从创造带现在的几十年里一向被遍及的运用。这种工艺的最重要的当地有以下几点：一边使晶圆滚动一边清洗，然后快速旋转而甩干， 一起参加热的氮气促进晶圆烘干流程， 该甩干工艺原理见图3。

  热氮气烘干槽选用了桶状的加热槽结构，氮气经过在线加热器加热后从槽体顶部周边喷淋下来，在槽体底部设备有能够调理的排水以及排气的结构。其作业原理见图4。

  其运用了水易于溶于IPA 溶液的特色，先要把晶圆放在异丙醇中使晶圆进行预脱水，预脱水后再将其放入装有 IPA溶液的槽体底部， 该槽体底部带有一个加热设备， 而且该加热设备是可操控的， 它可将液体的异丙醇加热成热的异丙醇蒸汽。 在槽体的上部设备有冷凝管， 它可使蒸发的异丙醇气体冷却成液体的异丙醇， 以此来完结对异丙醇的循环运用； 而且在此槽体里装有缓慢上升的机械设备，可将硅片缓慢提升到热的IPA 蒸汽里并使硅片枯燥。其作业原理如图5所示。

  该枯燥办法运用了硅片外表张力的梯度改变原理， 到达使晶圆枯燥的意图。 先用活动的去离子水在晶圆外外表发生很薄的一层水膜，之后再通入很多的异丙醇气体把晶圆上的水层去掉，然后使硅片枯燥。这种工艺重中之重是要操控去离子水层和异丙醇气体层在硅片外表移动的快慢。作业原理如图6所示。 现在半导体工厂里常用的移动速度是 1－－1．5mm／s，现在还有一种好的办法是添加去离子水兆省喷头而且操控移动速度在0．3－－2．5mm／s．这种办法一般用于高端的单片腐蚀清洗上。

  现在， 由于清洗功率、 清洗工艺和操作工安全健康等要素的考虑， 半导体工厂里渐渐的变多的运用全主动整理洗刷设备。这种体系将以上所提及的清洗技能有机的集成在一个关闭的机台里，运用主动机器手臂在各酸槽以及水槽和枯燥槽之间进行晶舟的传递并帮忙清洗以及枯燥等进程。 最近几年来， 由于集成电路要害尺度的不断缩小和对硅片反面维护的需求，业界研发了一种用不同酸液一边喷淋清洗旋转着的硅片的单片清洗技能。由于清洗硅片往往需求多种酸碱刻蚀液以及清洗液一起效果， 假如只运用单腔单层的清洗办法和清洗工艺， 那么各种溶液就会彼此交融而不能收回再运用， 然后添加了半导体出产工厂的运用本钱， 后来的单片清洗机台已晋级为单腔多层的机台类型。该腔体结构示意图如图7所示。

  有多种溶液在一个反响腔里相继进行腐蚀清洗作业。该设备里配有接受晶片的承片台， 它载着硅片改换不同的高度。 在不同高度处， 会有不同的溶液喷到正在旋转的晶片外表，完结特定的功用后按不同的溶液收回到不同的收回区域，酸液即可被循环运用。

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