什么是半導(dǎo)體清洗設(shè)備？

半導(dǎo)體清洗設(shè)備是清洗工藝中使用的設(shè)備的總稱，是半導(dǎo)體制造工藝之一。

清洗工藝是重要工藝，占整個半導(dǎo)體制造工藝的30-40%。在高溫處理工序或薄膜形成工序之前，有作為前工序的清洗，除去污垢；在除去氧化物和薄膜的蝕刻工序之后，有作為后工序的清洗，除去抗蝕劑殘渣。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備大致分為使用化學(xué)品和純水的濕式清洗設(shè)備和不使用化學(xué)品的干式清洗設(shè)備。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備的應(yīng)用

半導(dǎo)體清洗設(shè)備用于半導(dǎo)體制造工廠的各種工藝中。它既用于在硅晶圓上形成半導(dǎo)體器件的預(yù)處理，也用于分離器件并封裝它們以制造最終產(chǎn)品的后處理。

特別是在前端工藝中，晶圓表面的污染物和沉積物對半導(dǎo)體質(zhì)量和良率有重大影響。因此，在晶片上形成氧化膜、薄膜的工序前、成膜工序后、蝕刻工序后等多個階段使用半導(dǎo)體清洗裝置。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備原理

在半導(dǎo)體制造的前工序中，需要使用半導(dǎo)體清洗設(shè)備 清除晶圓表面的污垢。具體地，在利用高溫處理在晶片表面上形成氧化膜的氧化工藝之前、在將晶片暴露于薄膜材料的氣體中以形成膜的CVD工藝之前和之后，以及在濺射過程之前和之后，通過放電電離的薄膜材料被施加到晶片表面以形成薄膜。

清潔不充分會增加缺陷產(chǎn)品的發(fā)生率，對質(zhì)量和成本產(chǎn)生負(fù)面影響。使用化學(xué)品的濕式清洗設(shè)備不能同時使用多種類型的化學(xué)品，因此晶片用一種類型的化學(xué)品清洗，然后用純水沖洗，然后浸入下一個化學(xué)浴中。此外，清洗后還需要對晶圓進(jìn)行干燥處理。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備的類型

根據(jù)清洗方式的不同，半導(dǎo)體清洗設(shè)備可分為批量式和單片式兩種。清潔方法可分為干法和濕法。

1、按清洗方式分類

批量式
將多個晶圓同時浸入處理槽中進(jìn)行清洗。根據(jù)化學(xué)溶液的類型，可分為多槽型和單槽型。多槽型是按順序準(zhǔn)備并浸泡處理槽，而單槽型是僅在一個槽中更換和清洗化學(xué)溶液。

單片
晶圓被一張一張地清洗。旋轉(zhuǎn)晶片并用噴嘴噴射處理液以對其進(jìn)行清潔。

2、按清洗處理方法分類

該方法使用濕液體化學(xué)品進(jìn)行清潔。

使用非液體（例如干燥臭氧或氬氣霧劑）清潔。

半導(dǎo)體清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)

1、多罐間歇式

可依次進(jìn)行浸泡、水洗、漂洗處理。可以一次處理大量晶圓，但設(shè)備較大，化學(xué)品用量增加。

2、單罐間歇式

僅使用一個處理槽。這是一種批量式系統(tǒng)，通過更換化學(xué)溶液來創(chuàng)建清潔序列，從而彌補多槽系統(tǒng)的缺點。可以在相對較小的空間內(nèi)處理大量晶圓。每次處理都需要更換藥液，藥液使用量較大。

3. 單晶圓型

將化學(xué)溶液噴射到每個晶片上并高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行清潔。它節(jié)省空間，使用較少的化學(xué)溶液，并消除處理溶液的污染。然而，由于晶片旋轉(zhuǎn)，化學(xué)溶液會飛散并且難以收集和再利用。

如何選擇半導(dǎo)體清洗設(shè)備

有多種清潔方法可用于處理清潔過程中針對的污垢。污垢的例子包括被稱為顆粒的微小污垢、人體汗液中含有的鈉分子和油成分、碳分子等有機(jī)物質(zhì)以及工廠使用的化學(xué)品中含有的金屬原子。

1. 粒子

使用刷子的物理清潔和使用堿性化學(xué)品的濕法清潔用于去除顆粒。

2、有機(jī)污染物

除了使用酸性化學(xué)品和臭氧水的濕式清洗設(shè)備外，還可以使用等離子清洗機(jī)和紫外線臭氧清洗機(jī)等干式清洗設(shè)備來去除有機(jī)污染物。

3.金屬污染物

使用酸性化學(xué)品進(jìn)行濕式清潔以去除金屬污染物。