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半导体等离子清洗设备在半导体晶圆产业中的使用

2023年09月13日 09:51:02      来源:深圳市诚峰智造有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:25

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半导体等离子清洗设备在半导体晶圆产业中的使用:

        在半导体产业链中,等离子清洗设备是一个重要环节,它适用于对原料和半成品每一步可能存在的杂质进行清洗,以避免杂质影响产品的质量和下游产品的性能,等离子清洗设备对于单晶硅的生产、光刻、刻蚀、沉积等关键工艺以及封装工艺中的使用都是的。

        通常采用的清洗技术有湿法清洗和干法清洗两种,目前湿法清洗仍然是工业上的主流,占清洗步骤的90%以上。湿法生产是用化学溶剂对硅片进行喷雾、擦洗、蚀刻和溶解,使表面的杂质与溶剂发生化学反应,产生可溶性物质、气体或直接脱落,再用超纯水清洗硅片表面,使其干燥,达到洁净度要求。同时为提高硅片的清洗效果,可采用超声波、加热、真空等辅助技术。湿洗包括纯溶液浸渍、机械擦拭、超声/兆声清洗、旋转喷雾等。相对来说,干式清洗是指不依赖于化学试剂的清洗技术,包括等离子体清洗、气相清洗、束流清洗等。

        由于工艺技术和应用条件的不同,使得目前市场上的半导体清洗设备也存在明显的差异性,目前,市场上主要的清洗设备是单晶圆清洗设备、自动清洗台和洗刷机设备。从二十一世纪到现在,以单晶圆清洗设备、自动清洗台、洗刷机为主要清洗设备。

        半导体单晶圆清洗设备是采用旋转喷淋的方式,利用化学喷雾对单晶圆进行清洗的设备,相对于自动清洗设备来说,清洗效率较低,但具有的处理环境控制能力和微粒去除能力。自动清洗台又称槽式全自动清洗设备,是指一次清洗多个晶圆的设备,其优点是清洗能力强,适于大批量生产,但不能达到单片清洗设备的清洗精度,很难满足目前技术*的全流程参数要求。而且由于多片同时清洗,自动清洗台也不能避免交叉污染的弊端。洗刷器采用了旋转喷淋,配合机械擦拭,有高压和软喷雾等多种可调模式,适用于去离子水清洗工艺,包括锯晶圆、晶圆磨薄、抛光、CVD等环节,尤其在晶圆抛光后的清洗中占有重要地位。

        单晶圆清洗设备与自动清洗台装置在使用环节上并无太大差别,其主要区别在于清洗方式和精度要求,关键分界点在于半导体的45纳米工艺。简而言之,自动清洗台是多片同时清洗,其优点在于设备成熟,产能高,而单片清洗设备则是逐片清洗,优点在于清洗精度高,可以有效地清洗背面、斜面和边缘,同时避免晶片之间的交叉污染。在45nm以前,自动清洗台即能满足清洗要求;而低于45nm时,依靠单晶圆清洗设备来达到清洗精度要求。当今后半导体工艺节点不断减少时,单晶圆清洗设备成为可预测技术下的主流清洗设备。

        工艺点减少挤压良率,促进清洗设备的需求上升。由于工艺节点缩小,经济效益要求半导体企业在清洗工艺上不断突破,提高清洗设备的工艺参数要求。有效的非破坏性清洗将是制造商所面临的一大挑战,特别是10nm芯片,7nm芯片,甚至更小的芯片。为推广摩尔定律,芯片制造商必须能够消除不仅仅是在扁平晶圆表面上的较小的随机缺陷,还必须能够适应更复杂、更精细的3D芯片结构,以免造成损坏或材料损失。

半导体等离子清洗设备

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