QDR清洗技術(shù)介紹

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。