晶圆的清洗方法和清洗装置技术开发总结

文摘   2024-10-22 19:01   韩国  

视频来源:G&P

半导体晶圆的超净清洗是去除各种污染物,用于减少晶圆中的颗粒、有机残留物和金属污染物,而不损坏晶圆表面。尤其是CMP(化学机械平坦化)后的清洗技术技术要求最高,其重要性高于任何其他工艺。在节点工艺趋向于更小(例如 5nm 及以下)的情况下。确保晶圆表面没有杂质对于光刻、蚀刻和沉积等工艺至关重要。

一般清洗设备,由一个室和一个SRD(旋转冲洗干燥)室组成,并配备自动晶圆传输和装载系统。

其主要有以下几种方法:

湿法清洗:最传统的方法,使用氢氟酸 (HF) 和去离子水等化学品去除晶圆表面的氧化物、有机和金属污染物。

技术分析:在高压喷射从晶圆表面去除的颗粒重新吸附到晶圆上的现象,给实现超净清洗带来了技术难度。在干燥过程中,由于去离子水蒸气蒸发和水分未完全去除,晶圆表面会受到损坏.须通过制造、腔室内壁设计等对防止再污染技术进行深入研究来进行


干法清洗:这包括等离子清洗,它使用电离气体清洁晶圆,而无需使用液体。这是一种避免水印和处理精细结构的有效技术。

低温清洗:使用低温冷却粒子物理地敲掉污染物而不损坏晶圆,为化学溶液提供了替代方案。

兆声清洗利用液体介质中的高频声波从晶圆表面去除颗粒。这对于去除亚微米颗粒非常有效,同时对晶圆结构温和。

背面清洁:Ultra C b 系统等专用工具可清洁晶圆背面,以去除可能干扰后续阶段(如键合或蚀刻)的污染物。

WAFER清洗装置的开发技术:

Brush Module:

毛刷与晶圆的摩擦力的计算:

颗粒去除效率 (PRE) 随着刷子间距变小而变差,而当刷子间距为 0 时颗粒去除效率最佳。

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