電解液中晶圓的兆聲波清洗

引言

在當(dāng)今的器件中，最小結(jié)構(gòu)的尺寸接近于需要從晶片表面移除的粒子的尺寸。在不破壞脆弱設(shè)備的情況下，在工藝步驟之間去除納米顆粒的清洗過程的重要性正在不斷增長。兆波清洗可用于單晶片或批量晶片處理。單晶圓處理的主要優(yōu)點(diǎn)是增加靈活性和縮短清洗時(shí)間。此外，通過單獨(dú)加工晶圓，可以顯著降低晶圓報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。在工業(yè)中典型的超電子清洗過程中，晶片在傳感器上隨機(jī)移動(dòng)，以覆蓋整個(gè)聲場，從而實(shí)現(xiàn)均勻和更好的清洗。在某些情況下，聲場是通過電壓的時(shí)間變化來空間移動(dòng)的。當(dāng)其中一個(gè)傳感器失去其強(qiáng)度或晶片無法掃描整個(gè)聲場時(shí)，晶片上通常會(huì)看到“冷點(diǎn)”或無效清洗區(qū)域的發(fā)展。為了避免晶片的不均勻清洗和提高清洗效率，測量清洗槽中傳感器強(qiáng)度的變化是必要的。

實(shí)驗(yàn)與討論

這種技術(shù)包括將晶片（或單個(gè)晶片）按順序浸泡在不同的浴液中包含的不同清洗溶液中。這種清洗方法允許晶圓片兩側(cè)的化學(xué)溶液均勻接觸。此外，利用該技術(shù)還可以很好地控制溶液溫度。在工業(yè)中使用的典型濕臺(tái)中，晶片盒浸在適當(dāng)?shù)那逑丛≈校３衷谄谕臏囟认逻M(jìn)行指定的工藝時(shí)間，然后在另一個(gè)罐中的去離子水中沖洗。如果需要，晶片可以再次浸入另一個(gè)化學(xué)浴中，然后可以重復(fù)該順序。為了減少由于晶圓片盒造成的污染，使用硅或碳化物載體來減少與晶圓片的接觸程度。手動(dòng)濕臺(tái)正在取代自動(dòng)濕臺(tái)，這將減少污染，并產(chǎn)生更好的結(jié)果。浸沒式清洗的示意圖如圖1所示。

圖1：晶片浸沒清洗示意圖

在熱泳機(jī)制中，晶片和刷之間采用溫度梯度，產(chǎn)生的流場和力與顆粒和晶片之間的粘附力方向相反的流場和力。圖2顯示了在刷洗過程中作用在顆粒上的力的示意圖。

圖2：電刷擦洗工藝示意圖

結(jié)論

晶片清洗實(shí)驗(yàn)表明，通過使用不同離子強(qiáng)度的電解質(zhì)溶液，可以顯著改善超電子場表面帶電粒子的去除。英思特公司使用氯化鉀作為電解質(zhì)進(jìn)行的研究表明，在所有超電子能量密度下，氯化鉀溶液中去除硅顆粒的比例要高得多。去除顆粒的臨界電解質(zhì)濃度隨著換能器功率密度的降低而增加。溫度和pH等溶液變量對(duì)胺化二氧化硅顆粒的影響是顯著的。顆粒去除效率隨氯化鉀溶液溫度和功率密度的增加而提高。

江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司主要從事濕法制程設(shè)備，晶圓清潔設(shè)備，RCA清洗機(jī)，KOH腐殖清洗機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)。

審核編輯 黃宇