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          超聲波清洗機的QDR清洗工藝(快排噴淋沖洗)在晶圓清洗中的應用
          時間:2020-12-25 關鍵詞:富怡達精密清洗裝備 瀏覽量:2499
                 快排噴淋沖洗槽(又稱QDR)是精密電子及半導體晶圓清洗不可缺少的一部分,它主要用于去除晶圓表面微粒雜質和殘留化學藥液,使晶圓表面潔凈。是晶圓濕法清洗中重要的一個清洗工藝模塊。QDR槽由安裝在槽體底部的快排汽缸、底部DI水注入孔及頂部左右兩側的DI水噴嘴實現槽體的快速注入與排放,有氮氣鼓泡功能并加硬件ON/OFF switch。QDR快排沖洗槽的結構如下圖所示,主要由噴淋槽、溢流槽、勻流板、快排汽缸體、噴嘴噴管、管路和管件等組成。
                 蘇州富怡達超聲波有限公司的快排噴淋沖洗槽是用316L鏡面不銹鋼板材焊接加工而成,由安裝在槽體底部的快排汽缸、底部DI Water注入孔及頂部左右兩側的DI Water噴嘴實現槽體的快速注入與排放,有鼓泡沖浪清洗功能及超聲波震動功能。在溢流排放口安裝有純水電阻率檢測儀,可對沖洗溢流的水質時時監控,水質不達標即啟動快排,快速更換新水。
                 一、噴淋清洗
                 上噴淋管路共有兩路,形成相互交叉噴淋,但去離子水不宜直接噴淋沖洗晶圓表面,因晶圓在水蝕作用下直接噴淋晶圓表面,易產生微粒污泥而污染晶圓表面,因此,在去離子水的噴淋過程中,需要對沖洗水壓、水量、方向和角度作出調整測試,以達到微粒污染少的較好效果。 良好的噴嘴所噴淋范圍涵蓋全部晶圓及片盒; 而不良的噴淋沖洗形狀,沒有涵蓋全部晶圓及片盒,未被噴淋沖洗的死角地帶,微粒、雜質及化學藥液殘留含量仍然很高,而達不到良好的清洗效果。
                 二、鼓泡沖浪清洗
                 上噴淋同時,下噴淋管路由底部兩側不斷進水,而后由內槽上沿四周溢出,這樣,每個晶圓片縫、各處邊角的去離子水都能連續得到更新。 同時,純凈氣體(氮氣或壓縮空氣)由下噴淋管路進入槽體。鼓泡有以下幾個作用:
                 (1)增加了去離子水的沖刷力,對槽體本身有很好的自清洗作用;
                 (2)晶圓在水流中顫動,氣泡不能沾附其上,提高了沖洗效果;
                 (3)氮氣鼓泡減少去離子水中的含氧量,避免在晶圓表面生成氧化物。
                 三、超聲波清洗
                 蘇州富怡達超聲波有限公司的QDR增加了超聲波功能選項,與鼓泡沖浪清洗交替作用,極大的提高了清洗效率,并有效降低DI水的消耗量。典型的應用方法是:上噴淋+排放→上噴淋+下進水→超聲+上噴淋+溢流→鼓泡+上噴淋+溢流→快排放
                 四、快沖快排
                 QDR 噴淋注滿水時間和排水時間,對晶圓清洗質量有很大影響。 因晶圓表面暴露在空氣中會接觸空氣中的氧分子或水汽,在常溫下,即會生長一層很薄的氧化層(約為 0.5~1 nm),這層自然氧化物的厚度與暴露在空氣中的時間長短有關, 因此,噴淋注滿水時間越長,晶圓暴露在空氣中的時間就會越長,因而形成的氧化層也越厚,這對晶圓清洗,是很不利的。 QDR 排水的時間越短,排水流速就會越大,有利于去離子水帶走晶圓表面上的微粒雜質。因此,在 QDR 設計中,要盡可能的縮短噴淋注滿水時間和排水時間,實現快沖快排,整體效率也會得到提高。富怡達超聲波的QDR快排及注水時間指標為:注入時間:≤120秒,排放時間:≤12秒。
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