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QDR清洗技術(shù)介紹發(fā)表時間:2023-03-02 10:02 QDR清洗技術(shù) 半導體制造工藝中,晶片上面的沾污是各種各樣的。而這些沾污的物理和化學性質(zhì)各不一樣。為了將這些沾污全部去除,工藝中必須要使用到各種各樣的藥品,為了保證每一道藥水清洗效果,每一道藥液清洗之后,需要增加一道QDR水洗。 QDR,又叫快排沖洗,它主要用于去除晶圓表面微粒雜質(zhì)和殘留化學藥液,使晶圓表面潔凈。QDR 是晶圓濕法清洗中最重要的一個清洗工藝模塊。主要由噴淋槽、溢流槽、勻流板、快排汽缸體、噴嘴噴管、管路和管件等組成。其原理如下圖所示: 槽體由進口 NPP 板材焊接加工而成,由安裝在槽體底部的快排汽缸、底部 DI 水注入孔及頂部左右兩側(cè)的 DI 水噴嘴實現(xiàn)槽體的快速注入與排放,有氮氣鼓泡功能。在溢流排放口安裝有 DIW 電阻率檢測儀,可對沖洗溢流的水質(zhì)適時檢控。 一、噴淋管路: 上噴淋管路共有兩路,形成相互交叉噴淋,但去離子水不宜直接噴淋沖洗晶圓表面。因晶圓在水蝕作用下直接噴淋晶圓表面,易產(chǎn)生微粒污泥而污染晶圓表面,因此,在去離子水的噴淋過程中,需要對沖洗水壓、水量、方向和角度作出調(diào)整測試,以達到微粒污染少的最佳效果。良好的噴嘴所噴淋范圍涵蓋全部晶圓及片盒; 而不良的噴淋沖洗形狀,沒有涵蓋全部晶圓及片盒, 未被噴淋沖洗的死角地帶,微粒、雜質(zhì)及化學藥液殘留含量仍然很高,而達不到良好的清洗效果。 二、氮氣鼓泡: 上噴淋同時,下噴淋管路由底部兩側(cè)不斷進水,而后由內(nèi)槽上沿四周溢出,這樣,每個晶圓片縫、各處邊角的去離子水都能連續(xù)得到更新。同時,純凈氮氣由下噴淋管路進入槽體。氮氣鼓泡有以下幾個作用:(1)增加了去離子水的沖刷力,對槽體本身有很好的自清洗作用;(2)晶圓在水流中顫動,氣泡不能沾附其上,提高了沖洗效果;(3)減少去離子水中的含氧量,避免在晶圓表面生成氧化物。 三、快沖快排: QDR 噴淋注滿水時間和排水時間,對晶圓清洗質(zhì)量有很大影響。 因晶圓表面暴露在空氣中會接觸空氣中的氧分子或水汽,在常溫下,即會生長一層很薄的氧化層(約為 0.5~1 nm),這層自然氧化物的厚度與暴露在空氣中的時間長短有關(guān), 因此,噴淋注滿水時間越長,晶圓暴露在空氣中的時間就會越長,因而形成的氧化層也越厚,這對晶圓清洗,是很不利的。 QDR 排水的時間越短,排水流速就會越大, 有利于去離子水帶走晶圓表面上的微粒雜質(zhì)。因此,在 QDR 設(shè)計中,要盡可能的縮短噴淋注滿水時間和排水時間,實現(xiàn)快沖快排,整體效率也會得到提高。 |