电解液中晶圆的兆声波清洗

引言

在当今的器件中，最小结构的尺寸接近于需要从晶片表面移除的粒子的尺寸。在不破坏脆弱设备的情况下，在工艺步骤之间去除纳米颗粒的清洗过程的重要性正在不断增长。兆波清洗可用于单晶片或批量晶片处理。单晶圆处理的主要优点是增加灵活性和缩短清洗时间。此外，通过单独加工晶圆，可以显著降低晶圆报废的风险。在工业中典型的超电子清洗过程中，晶片在传感器上随机移动，以覆盖整个声场，从而实现均匀和更好的清洗。在某些情况下，声场是通过电压的时间变化来空间移动的。当其中一个传感器失去其强度或晶片无法扫描整个声场时，晶片上通常会看到“冷点”或无效清洗区域的发展。为了避免晶片的不均匀清洗和提高清洗效率，测量清洗槽中传感器强度的变化是必要的。

实验与讨论

这种技术包括将晶片（或单个晶片）按顺序浸泡在不同的浴液中包含的不同清洗溶液中。这种清洗方法允许晶圆片两侧的化学溶液均匀接触。此外，利用该技术还可以很好地控制溶液温度。在工业中使用的典型湿台中，晶片盒浸在适当的清洗浴中，保持在期望的温度下进行指定的工艺时间，然后在另一个罐中的去离子水中冲洗。如果需要，晶片可以再次浸入另一个化学浴中，然后可以重复该顺序。为了减少由于晶圆片盒造成的污染，使用硅或碳化物载体来减少与晶圆片的接触程度。手动湿台正在取代自动湿台，这将减少污染，并产生更好的结果。浸没式清洗的示意图如图1所示。

图1：晶片浸没清洗示意图

在热泳机制中，晶片和刷之间采用温度梯度，产生的流场和力与颗粒和晶片之间的粘附力方向相反的流场和力。图2显示了在刷洗过程中作用在颗粒上的力的示意图。

图2：电刷擦洗工艺示意图

结论

晶片清洗实验表明，通过使用不同离子强度的电解质溶液，可以显著改善超电子场表面带电粒子的去除。英思特公司使用氯化钾作为电解质进行的研究表明，在所有超电子能量密度下，氯化钾溶液中去除硅颗粒的比例要高得多。去除颗粒的临界电解质浓度随着换能器功率密度的降低而增加。温度和pH等溶液变量对胺化二氧化硅颗粒的影响是显著的。颗粒去除效率随氯化钾溶液温度和功率密度的增加而提高。

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备，晶圆清洁设备，RCA清洗机，KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。

审核编辑 黄宇