半导体硅片清洗设备研究进展

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1、第4期微处理机No．42012年8月MICROPROCESSORSAug．，2012半导体硅片清洗设备研究进展林晓杰。，刘丽君2，王维升2(1．中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032；、2．沈阳硅基科技有限公司，沈阳110169)摘要：阐述了半导体硅片清洗的一些重要设备。主要包括湿法化学清洗、兆声波清洗以及机械刷洗设备等常用的设备及配置，同时也介绍了近几年逐渐获得应用的清洗设备方面的技术创新。关键词：半导体；硅片；清洗；兆声波；设备DOI编码：10．3969／j．issn．1002—2279．2012．04．008中图分类号：TN30

2、5．97文献标识码：A文章编号：1002—2279(2012)04—0025一03TheAdVancesintheEquipmentSOftheS¨icOnWaferCIeaningLINXiao—jiel，UULi—jun2，WANGWei—shen92(2．吼e47砘R船e口rc^风￡i讹e矿蕊i，l口觑ec加n池死c^nDfq∥GrD印co甲Dm￡iDn，肌e7哆，0粥110032，醌im；2．She，咿，辔S以缸D儿zoch，ID2p吕yCo．，删．，S矗e凡弘，培110169，C五i虺口)Abstract：Thisarticlemainl

3、yreportedsomeimportantequipmentsoft}1esiliconwafercleaning．Theseequipmentsmainlyincludethewetchemicalclean，sindewaferrotarycleaningandbrushscrubbercleaningequipmentthatiscommonlyused．AndalsointmducessomeinnoVationcleaningequipmentt}latgraduallyobtainedmeapplicationintherecenty

4、ears．Keywrords：Silicon；Wafbr；Cleaning；Megasonic；Equipment气相清洗等。不同的清洗技术需要专门的设备与之1引言配合。随着清洗技术的不断发展和进步，硅片清洗早在50年代初期，硅片清洗对半导体工业的重设备的研发和创新工作获得了长足的发展，并已经要性就已经引起人们的高度重视，这是由于硅片表逐步形成了一个趋于完善同时不断走向专业和细化面的污染物会严重影响器件的性能、可靠性和成品的行业。其中湿法清洗设备一直占据主导地率。尤其是当集成电路由大规模向超大规模位‘4一引。(VISl)和甚大规模(u蛉I)发展时，

5、电路的集成度日2常用硅片清洗设备及装置益提高、单元图形的尺寸日益微化，污染物对器件的影响也愈加突出，以致于洁净表面的制备技术已成2．1浸入式湿法清洗槽为制作新一代DRAM的关键技术¨。3o。湿法化学清洗系统既可以是浸入式的又可以是集成电路制造过程中的硅片清洗是指在氧化、旋转式的。一般设备主要包括一组湿法化学清洗槽光刻、外延、扩散和引线蒸发等工序前，采用物理或和相应的水槽，另外还可能配有甩干装置。硅片放化学方法去除硅片表面的污染物和自身氧化物，以在一个清洗专用花篮中放人化学槽一段指定的时得到符合清洁度要求的硅片表面的过程。间，之后取出放人对应的水槽中

6、冲洗。硅片表面的污染物通常以原子、离子、分子、粒对于清洗设备的设计来说，材料的选择至关重子或膜的形式以化学或物理吸附的方式存在于硅片要。使用时根据化学液的浓度、酸碱度、使用温度等表面或硅片自身的氧化膜中。硅片清洗要求既能去条件选择相应的槽体材料。从材质上来说一般有除各类杂质又不损坏硅片。常见的清洗技术可分为NPP、PVDF、PrFE、石英玻璃等口J。例如：PVDF、物理清洗和化学清洗，化学清洗又包括湿法清洗和IyIFE、石英玻璃等一般用在需加热的强酸强碱清作者简介：林晓杰(1969一)，女，吉林人，工程师，主研方向：半导体材料制作与加工设备。收稿日

7、期：2012一02一lO万方数据微处理机2012年洗，其中石英玻璃不能用在HF清洗中，NPP一般用有lO—15度的倾斜角度，当有气泡产生时，由于浮在常温下的弱酸弱碱清洗。而常温化学槽，一般为力的作用气泡沿倾斜的石英槽底向上移动，脱离石NPP材料。英槽壁浮出水面，减少了气泡对兆声能量的损耗。另外水浴外槽可根据不同的需要采用不锈钢槽、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播方向、能量分布上更加合理，清洗效果更加显著，一般情况下，圆弧板兆声换能器只需要平板兆声换能器使用减半的功率即可达到相同的清洗效果。2．3旋转喷淋清洗旋转喷淋

8、清洗是浸人型清洗的变型。系统中一图1石英加热槽般包括自动配液系统、清洗腔体、废液回收系统。喷槽内溶液可加热到180℃甚至更