湿法清洗/蚀刻工艺用于半导体制造业,用高纯化学品清洗或蚀刻去除晶片上的颗粒或缺陷。扩散、光和化学气相沉积(CVD)、在剥离、蚀刻、聚合物处理、清蚀刻、聚合物处理、清洗和旋转擦洗。半导体晶片工艺主要工艺前后进行清洗工艺。晶片上的颗粒和缺陷是在超大规模集成电路制造过程中产生的。提高封装成品率的主要目标是控制硅片上的颗粒和缺陷。随着更小的电路图案间距和更高的大规模集成电路密度,已经研究了颗粒和微污染对晶片的影响,以提高封装产量。湿法清洗/蚀刻工艺湿法站配有晶片装载机/卸载机、化学槽、溢流冲洗槽和干燥器。
图1显示了三京湿法站使用的槽配置,100:1稀释氢氟酸(DHF)化学供应化学品和去离子水(去离子水)。DHF化学用于预扩散清洗、预氧化物剥离和氧化物蚀刻。浴槽由聚四氟乙烯制成,过滤器用于过滤化学颗粒。浴槽温度由在线加热器控制。在这种槽结构中,清洗过程中只使用一种化学物质。
图1三共湿站浴槽配置
图2显示了修改为多化学供应系统的浴槽结构,用虚线框描述。多化学供应系统可分别提供两种化学品。
图2修改了具有多化学供应系统的浴槽配置
根据晶片尺寸的增加,浴中需要使用各种化学品的湿法清洗工艺。针对三共湿系统一浴湿洗工艺,开发了一套多化学供应系统。检查化学供应系统,通过电源开关操作信号。通过化学物质供应开始信号,供应泵被操作以向化学浴供应化学物质。通过流量计和化学分析仪馈信号完成了化学物质的供应。可编程逻辑控制器梯形图采用给定的工具构建。用简单的方案检测浓度,控制供给泵。
一种化学品或多种化学品可用于化学供应。在这项研究中,使用了两种化学物质。
如图3所示,多化学供应系统的控制图主要由中央处理器、输入单元和输出单元组成:中央处理器、8位(C200H-RT202/欧姆龙),
输入装置:化学分析仪(Ace-II/Kurabo)电容传感器作为反馈传感器(E2K-x4 me1/欧姆龙)作为限位开关,开关作为输入单元。
输出装置:隔膜泵作为化学供应商(FF10H/Iwaki)和尖峰泵(PZ-10/日本支柱)作为空气控制器的电磁阀(P5136M6/CKD),作为报警指示器的灯被用作输出装置。
图3多化学品供应系统控制图
图3中,化学物质的供应采用隔膜泵和刺针泵,用于快速(通过隔膜泵)和精确(通过刺针泵)泵送。化学物质的供应量由配置在化学槽外的极限传感器测量。化学浴中的化学浓度由化学分析仪测量和反馈。在这个化学供应系统中,两个化学瓶被用作化学源。
湿法站采用多化学供应系统的性能SC-1化学品通过石英浴进行评估,包括:NH4OH H2O2 DIW = 1:4:20(体积比)NH4OH H2O2 DIW = 1:5:113(重量比)
在25℃±5℃(1)其中,NH4OH为29%溶液,H2O2为30%溶液,DIW去离子水。
图4显示了化学品供应时间的函数SC-化学浓度的瞬态趋势。从图4中,NH4OH和H2O2在10分钟内沉降,浓度偏差分别为1.33重量%和0.23重量%。在使用SC-在化学品镀液中,根据化学品的供应DIW、NH4OH和H2O2的顺序。化学分析仪的分辨率和峰值泵流量取决于浓度偏差。测量数据足以满足镀液浓度控制值的要求,建议小于10分钟,浓度偏差为5wt%。
时间(秒)
图4 300:1 BOE 化学浓度的瞬态趋势
在聚四氟乙烯浴中测量
开发的多化学供应系统用于使用多种化学品(如SC-1)湿站单浴清洗工艺。测量浴槽中各化学品的浓度,以验证多化学品供应系统。浓度控制范围在NH4OH中测量为1.33重量%,在H2O2中测量为0.23重量%。多化学供应系统可移动,可作为固定湿站的独立模块使用。通过简单地修改可编程控制器,提出的多化学供应系统可以很容易地扩展到许多化学品。