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标题: 硅片清洗设备的日常维护(ZT) [打印本页]

作者: zwl    时间: 2004-12-31 19:19
标题: 硅片清洗设备的日常维护(ZT)
硅片清洗设备的日常维护 作者:闫志瑞,李俊峰,刘红艳,万关良,李耀东,鲁进军 转贴自: 点击数:425

摘要:对硅片清洗的日常维护从清洗工艺的角度进行了分析,并对具体问题的处理方案进行了阐述,从而使清洗设备工作更加稳定。 伴随着硅片的大直径化,器件结构的超额微小化、高集成化,对硅片的洁净程度、表面的化学态、微粗糙度、氧化膜厚度等表面的要不是求越来越高,而清洗后硅片表面的各种性能在一定程度上又由清洗设备本身决定,因此,对硅片清洗设备的日常维护就尤为重要。但是在传统的观念中只注重对设备硬件的维护,而忽略了对清洗工艺的维护,在实际的生产中这方面更为重要。

1问题的提出

目前,在半导体的生产中广泛使用的为湿式化学清洗方法,该方法是在1970年Werner Kern提出的RCA清洗技术基础上加以改进、演化而来的。在该清洗方法中有大量的化学试剂被使用,具体使用 的化学试剂及其主要作用见表1。

表1常用的化学清洗溶液

名称 组成 作用

SPM H2SO4 :H2O2 :H2O 去除重要极机物沾污。但当沾污非常严重时,会使有机物碳化而难以去除。

DHF HF:(H2O2):H2O 腐蚀表面氧化层,去除金属沾污。

APM(SC1) NH4OH:H2O2:H2O 能去除粒子、部分有机物及部分金属。此溶液会增加硅片表面的粗糙度。

HPM(SC2) HCL:(H2O2):H2O 主要用于去除金属沾污

另外,在半导体材料及器件生产厂家,槽式清洗设备被广泛使用,由于该清洗设备清洗工较多,任何一个环节的疏忽,都会导致最终清洗后硅片表面质量不合格,且主要表现为硅片表面颗粒超标和硅片表面金属沾污超标。

2 硅片表面的颗粒的监控

由于硅片表面颗粒数是硅片表面质量的重要参数,去除颗粒也是硅片清洗最主要的目的,所以需对清洗设备对颗粒的去除能力进行监控,具体方法如为: (1) 在进行日常的生产时,道德需准备少量洁净的硅片(如10片),每天在进行政党的硅片清洗前,对该10个硅片进行清洗,且在清洗前后对该硅片进行表面颗粒的检测,然后对测试结果进行分析。如果发现清洗后硅片表面的颗粒数较清洗前减少或无明显变化,则表面清洗设备工作正常,可以进行正常的硅片清洗;如果发现清洗后硅片表面颗粒数较清洗前明显增加,则表明清洗机工作异常,需进行相应的维护。针对此工作也可以根据生产的具体情况对其即进行SPC控制, (2) 如发现上述情况,测需进行如下处理(对于容积约为50L的工艺槽):

1) 将各槽中原液排干,用DI水将槽子冲洗一次,然后将槽中水排尽; 2) 加入少许(1gallon)DI水,然后加入1gallonH2O2,再加入少许DI水,然后加工入 1gallonNH4OH,再加DI水至槽满。如果是工艺槽,则让混合液循环2h,否则静置2h; 3) 将槽中液排尽,用DI水再次冲洗槽子一次,将槽液排尽; 4) 重新对清洗设备进行测试。

3 硅片表面金属沾污的监控

硅片表面的金属沾污是硅片表面质量的另一个重要参数,故也需对清洗设备的清洗能力进行相应的监控,具体方法如为:

(1) 在进行日常的生产时,首先也需准备少量的洁净的硅片(如3片),每天在进行正常的硅片清洗前,对该3个硅片进行清洗,且在清洗前后对该硅片进行表面金属沾污的检测。然后对测试结果进行分析。如果发现清洗后硅片表面的金属含量较清洗前减少或无明显变化,则表明清洗设备工作正常,可以进行正常的硅 片清洗;如果发现清洗后硅片表面金属含量较清洗前明显增加,则表明清洗机工作异常,需进行相应的维护。(对清洗机进行维护的方法如前所述。)

4 结束语

由于对清洗设备的工艺维护在实际的生产中起着举足轻重的作用,故需特别注意。如果发现问题需及时进行解决,直至检测合格为止。






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