晶圆湿清洁是为了去除晶圆表面的污染物和颗粒,以确保下一步(例如光刻,沉积和蚀刻)不受杂质的影响。这对于生产高质量的集成电路至关重要!
目前晶圆的清洗方法主要有:干法与湿法、单片与槽式!
晶圆湿法清洁设备的结构组成以及技术和分析总结:
一.晶圆湿清洁的关键流程:
去除粒子:从以前的制造步骤中去除晶圆上留下的任何残留颗粒或碎屑。
清除污染物:从晶圆表面清洁有机材料,金属离子和其他杂质。
表面处理:晶圆表面特性的增强,例如清洁以减少表面粗糙度或修饰亲水/疏水行为。
二.晶圆湿清洁设备结构组成:
1.上料模块:EFEM(设备前端模块)在 foup 中负责对齐和传输晶圆的设备.
1.化学输送系统:确保清洁化学物质(酸,碱,溶剂)的精确和受控流到晶圆表面。包括储罐,泵,管道和过滤系统,以保持溶液纯度并防止污染。通常结合加热溶液以提高清洁功效。
2.晶圆夹盘:晶圆由Chuck或Wefer吸盘固定。确保在清洁和冲洗过程中固定晶片。晶圆支架可以旋转以确保清洁均匀。
3.喷嘴:晶片要么浸入化学浴中,要么通过喷嘴暴露于化学物质流中。自动化系统调节化学物质的压力,温度和流速,以确保最佳清洁。
4.清洗和干燥系统:清洁后,用去离子水(DI水)彻底冲洗晶片以去除残留的化学物质。可以通过热氮气或自旋干燥机制来实现干燥,通常结合高速空气或蒸气干燥系统以最大程度地减少污染。
5.超声清洁系统:一些湿清洁系统在清洁溶液中使用超声波,以改善去除亚微米颗粒。该系统通常包括产生高频声波的压电传感器。
三.晶圆湿清洁主要有以下技术难点:
1.粒子测量:许多系统结合了粒子测量系统,以确保将晶片清洗为所需的标准,并检测到任何残留的颗粒或污染物。
4.水和化学回收:为了降低成本和环境影响,一些晶圆湿清洁系统结合了水和化学回收系统。这些系统净化了使用的DI水和化学物质,从而减少了新鲜供应和最小化废物的需求。
5.过滤系统:在重复使用之前合并过滤以从二手清洁溶液中清除污染物。
6.污染控制:污染控制对于晶圆湿清洁至关重要。清洁过程中的任何污染物都可以损害晶片的表面并导致产量损失。使用高纯化化学物质和DI水是必不可少的。
7.系统集成:晶圆湿清洁设备必须与其他半导体制造过程(如光刻和蚀刻)无缝集成。系统应设计用于轻松整合到自动生产线中。
8.一致性:在晶圆表面上实现均匀的清洁,对于确保晶圆的所有区域都没有污染很重要。
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