槽式圆片清洗机主要由FOUP传输模块、四片装载/卸载传输模块,排风进气模块、化学药液槽体模块、去离子水槽体模块、干燥槽体模块和控制模块构成,它可以同时对多盒圆片进行清洗,可以做到圆片干进干出。图8-168 所示的是两种典型的槽式圆片清洗机布局示意图。
布局的选择是由该设备在厂房中所处位置决定的,干法刻蚀区城一般选择I型。扩散沉积区城选择1型。
典型的干法刺蚀后清洗的工艺流程如下:SPM- +HQDRI-DHF- +0F- SCI- +HQDR2- -DRY。
其中,SPM用于去除圆片表层的有机物,HQDRI ( Hot Quick Dump Rinse)用于去除图片表层的SPM. DHF 用于去除薄膜,OF (Over Flou)用于去除圆片表层的DHF, SCI 用于圆片清洗,HQDR2 ( Hot quick Dump Rinee)用于去除圆片表层的ScI. DRY用于干燥四片。FOUP传输模块主要是将FOUP传到FOUP存储区域的确定位置,确保圆片清洗前、后进人同一个FOUP非常关键。圆片装卸模块将圆片从FOUP中取出,并按照确定的方式将两盒圆片组成一一组。
组成方式有两种,即圆片面对面(颗粒清洗效果好)和圆片面对背(刻蚀控制好)。目前主要采用圆片面对面的组成方式。圆片传输模块将圆片在各个工艺模块之间传输,水平位置的精确控制和进入各槽体的垂直速度是关键控制参数,直接影响清洗效果。化学药液槽体模块主要用于准备化学药液,该槽体模块由槽体、兆声波发生器、泵、热交换器、过滤器、浓度计、流量计、温度计和液位计等构成,主要实现对化学药液浓度、温度及循环流量的精确控制,从面实现清洗工艺目标。其中,兆声波发生器的主要作用是加强对圆片表面颗粒清洗的效果。图8-169所示的是典型化学药液槽体校块示意图。
在完成化学药液槽工艺后,四片需要及时进人去离子水槽进行清洗,去除残留在圆片表面的化学药液,以避免过刻蚀的发生。去离子水槽主要有两种,一种是溢流槽(Over Flow, OF),用于湿法刻蚀后的清洗:另一种是热水快速排放槽(HoQuick Dump Rinse, HQDR)主要用于去胶或颗粒清洗后的清洗,一 般会配备有兆声波清洗功能。干燥槽是槽体圆片清洗机的核心模块,其主要作用是保证圆片干燥时不产生颗粒、水痕和图形损伤,并且可以控制化学氧化层的厚度。
排风进气模块的主要作用是控制进入工艺模块气体的洁净度。同时将产生的化学气雾排放至厂务系统,以确保清洗工艺效果及机台人员安全。控制模块主要是根据设定的工艺流程完成对圆片的清洗刻蚀工艺,同时将关键参数上传至工厂数据控制系统。28mm及更先进工艺的湿法清洗对圆片表面小颗粒的数量及刻蚀均匀性的要求越来越高,同时必须达到图形无损干燥。面槽式圆片清洗机的精体内部化学药液的差异性、千燥方式,以及与圆片接触点过多,导致无法满足这些工艺雷求,现已逐渐被单圆片清洗机取代,目前在整个清洗流程中约占20%的步骤。槽式圆片清洗机主要由日本的迪恩士( SCREEN Semiconductor Solutions) 、东京电子(Tokyo Eletron) 和JET提供,约占75%以上的市场份额,单台售价约为350万美元。韩国的SEMES和KCTECH也能提供此类设备,主要供给韩国市场。