ITMI20110646A1 - Apparecchiatura per la lavorazione di wafer semiconduttori, in particolare per realizzare una fase di processo di rimozione di polimeri. - Google Patents

Apparecchiatura per la lavorazione di wafer semiconduttori, in particolare per realizzare una fase di processo di rimozione di polimeri. Download PDF

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ITMI20110646A1
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processing
tank
processing tank
wafer carrier
automatic
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Sebastiano Cali
Dario Tenaglia
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Description

DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione fa riferimento ad un’apparecchiatura per la lavorazione di wafer semiconduttori.
L’invenzione, in particolare ma non esclusivamente, fa riferimento ad un’apparecchiatura per realizzare una fase di processo di rimozione di polimeri e la descrizione che segue à ̈ fatta con riferimento a questo campo di applicazione con il solo scopo di semplificarne l'esposizione.
Arte nota
Come à ̈ ben noto, un wafer à ̈ una fetta di materiale semiconduttore, quale un cristallo di silicio, usato nella realizzazione di circuiti integrati e altri microdispositivi. Il wafer à ̈ sottoposto a molte fasi di processo di realizzazione quali drogaggio o impiantazione ionica, attacco, deposizione di vari materiali, e patterning fotolitografico al fine di realizzare su di esso svariati circuiti integrati. Infine i singoli circuiti integrati vengono separati, durante una fase di singolazione [dicing] e impacchettati.
Tra le diverse fasi di processo di realizzazione, una delle più importanti à ̈ la fase di rimozione di polimeri dalla superficie del wafer.
La fase di processo di rimozione di polimeri à ̈ comunemente eseguita dopo una fase di attacco metallico a secco. La fase di processo di rimozione di polimeri à ̈ richiesta in molte tecnologie, quali i processi di produzione per la realizzazione di dispositivi che utilizzano la metallizzazione in oro, per esempio DMOS, transistori GaN HEMT, e di seguito si farà riferimento a questi processi di realizzazione semplicemente a scopo illustrativo.
In particolare, la fase di processo di rimozione di polimeri si esegue usando un solvente di lavaggio. Il solvente più comunemente usato per rimuovere polimeri à ̈ quello conosciuto con I’acronimo commerciale EKC265â„¢.
Il solvente EKC265™ richiede precauzioni particolari durante la sua utilizzazione, poiché può causare scottature e reazioni allergiche sulla pelle durante un contatto prolungato con la pelle. Inoltre, l’inalazione del solvente EKC265™ può causare irritazione al tratto respiratorio e una esposizione prolungata o ripetuta può causare difficoltà di respirazione, mal di testa, nausea, vomito, sonnolenza, cianosi e danni ai polmoni.
Durante le fasi di processo di rimozione di polimeri dai wafer, si usa un wet bench, in cui il wafer à ̈ immerso nel solvente EKC265â„¢ durante una fase di lavorazione completamente automatizzata.
Un’apparecchiatura ben nota usata per la fase di processo di rimozione dei polìmeri su strato metallico à ̈ la cosiddetta Solvent Spray Tool (SST), strumento prodotto da SEMITOOL e usato nel processo di rimozione dei polimeri residui post attacco per lavare la superficie dei wafer.
L’apparecchiatura SST comprende una camera di lavorazione con un rotore per supportare un portatore di wafer. Il processo di rimozione dei polimeri à ̈ gestito da un software, le sostanze chimiche, fra le quali il solvente EKC265â„¢, essendo introdotte automaticamente da spruzzatori aventi una capacità di portata che assicura la copertura uniforme su entrambi i lati della superficie dei wafer.
Più in particolare, si applicano forze meccaniche e centrifughe ai wafer che ruotano in una camera chiusa, così assistendo e migliorando la reazione delle sostanze chimiche sulla superfìcie del wafer.
L’apparecchiatura SST realizza un controllo di processo ad anello chiuso, in cui le sostanze chimiche sono continuamente riciclate e filtrate.
Più in particolare, il processo di rimozione di polimeri eseguito dall’apparecchiatura SST comprende le seguenti fasi in sequenza:
spruzzaggio dei wafer con solvente EKC265™; spruzzaggio dei wafer con alcool isopropilico (anche isopropanolo, 2-propanolo o l’abbreviazione IPA); e
- risciacquo dei wafer con Acqua Deionizzata (DIW). In particolare, la rimozione dei residui ha luogo dove il solvente EKC265â„¢ à ̈ alimentato per mezzo di spruzzatori adeguati in una camera in cui sono ospitati i wafer, secondo un ciclo predeterminato di ricircolo di sostanze chimiche e passaggio wafer. Il ricircolo inizia quando il passaggio dei wafer à ̈ concluso e il solvente EKC265â„¢ à ̈ stato consegnato alla camera.
Poi, l’alcool isopropilico (IPA) à ̈ alimentato dagli spruzzatori alla camera. L’alcool isopropilico (IPA) à ̈ noto per sciogliere un’ampia gamma di composti non polari. Inoltre, à ̈ noto che IΡΑ à ̈ relativamente non tossico ed evapora rapidamente, essendo così ampiamente usato come solvente e fluido di lavaggio.
Infine, la camera viene alimentata con DIW per una fase di risciacquo dei wafer.
Il processo di rimozione di polimeri eseguito dairapparecchiatura SST comprende anche una fase finale di soffiatura dei wafer con Azoto (N2) per asciugarli.
Vantaggiosamente lapparecchiatura SST à ̈ un sistema completamente automatico, che richiede l’intervento di un operatore solo per caricare e scaricare il portatore di wafer e per cambiare i fusti che contengono le sostanze chimiche. Inoltre, il sistema SST consente l’asciugatura dei wafer.
Tuttavia, occorre notare che nell’apparecchiatura SST le sostanze chimiche sono introdotte in una medesima camera, non permettendo di evitare i fenomeni di infiltrazione dell’acqua, dovuti per esempio a valvole difettose.
Si rimarca che la contaminazione dell’acqua nel solvente EKC265™ potrebbe causare la corrosione degli strati metallici dei circuiti integrati dei wafer.
Occorre inoltre notare che l’apparecchiatura SST nota non à ̈ in grado di lavorare campioni aventi diversa forma e dimensione rispetto ai wafer di silicio per i quali à ̈ dimensionato il portatore di wafer. Tuttavia, potrebbe essere richiesto il trattamento di prodotti semiconduttori con diversa forma e dimensione, per esempio in caso di campioni prototipo.
Il problema tecnico da risolvere à ̈ quello di prevedere una nuova apparecchiatura di lavorazione dei wafer per eseguire un processo di rimozione in umido di polimeri con solvente EKC265â„¢ ed avente caratteristiche strutturali e funzionali tali da consentire di evitare ogni contaminazione tra le sostanze chimiche usate, assicurando al contempo un livello massimo di sicurezza per la salute degli operatori, così superando i limiti che tuttora affliggono le apparecchiature usate secondo l'arte nota.
Sommario del'invenzione
L’idea di soluzione alla base della presente invenzione à ̈ quella di realizzare un’apparecchiatura di lavorazione di wafer, da usare in particolare in un processo di rimozione in umido di polimeri con il solvente EKC265â„¢, che comprende diverse vasche specificatamente progettate per eseguire fasi di processo che coinvolgono diverse sostanze chimiche.
Sulla base di tale idea di soluzione il problema tecnico à ̈ risolto da un’apparecchiatura per la lavorazione di wafer semiconduttori del tipo comprendente almeno un wet bench ed un sistema di trattamento automatico di un portatore di wafer collegato ad esso in modo amovibile, il wet bench comprendendo una prima vasca di lavorazione, una seconda vasca di lavorazione ed una terza vasca di lavorazione, separate l’una dall’altra, ciascuna vasca di lavorazione essendo dedicata ad una diversa sostanza chimica, così come una vasca di lavaggio e asciugatura speciale per la lavorazione del sistema di trattamento automatico quando il portatore di wafer à ̈ stato rimosso.
Più in particolare, l’invenzione comprende le seguenti caratteristiche supplementari e facoltative, prese singolarmente o in combinazione quando necessario.
Secondo un aspetto dell’invenzione, la speciale vasca di lavaggio e asciugatura può essere attrezzata con spruzzatori che prevedono un fluido di lavaggio ed un flusso di asciugatura.
Secondo questo aspetto dell’invenzione, gli spruzzatori di detta vasca speciale di lavaggio e asciugatura possono prevedere un flusso di Acqua Deionizzata ed un flusso di azoto.
Inoltre, secondo un aspetto dell’invenzione, la prima, la seconda e la terza vasca di lavorazione possono essere dotate di rispettivi coperchi automatici, che chiudono ed aprono automaticamente detta prima, seconda e terza vasca di lavorazione a seconda delle diverse fasi di lavorazione eseguite dal'apparecchiatura.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il wet bench può inoltre comprendere una copertura protettiva, che protegge un operatore dell’apparecchiatura, durante le diverse fasi di lavorazione, detta copertura protettiva essendo preferibilmente almeno parzialmente trasparente.
Inoltre, secondo questo aspetto dell’invenzione, la copertura protettiva può essere dotata di un blocco che evita qualsiasi apertura della stessa durante il funzionamento del'apparecchiatura.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la prima vasca di lavorazione può essere riempita con Acqua Deionizzata, la seconda vasca di lavorazione può essere riempita con Alcool isopropilico e la terza vasca di lavorazione può essere riempita con solvente EKC265™, l’apparecchiatura realizzando una fase di processo di rimozione di polimeri.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il wet bench può inoltre comprendere una paratia di separazione che isola la terza vasca di lavorazione dalle altre.
Inoltre, secondo un aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può anche comprendere un pannello di controllo, a sua volta comprendente almeno un touch screen, luci indicatrici ed un indicatore di emergenza, detto pannello di controllo essendo usato per controllare e programmare il funzionamento dell’apparecchiatura.
Inoltre, secondo un aspetto dell’invenzione, la prima, seconda e terza vasca di lavorazione possono essere dotate di rispettivi drenaggi, per le sostanze chimiche comprese in ciascuna vasca.
Inoltre, secondo un altro aspetto dell’invenzione, la prima, seconda e terza vasca di lavorazione possono inoltre comprendere rispettivi punti di immissione, che ricevono le sostanze chimiche coinvolte nelle rispettive fasi di lavorazione ivi eseguite, così come rispettivi spruzzatori per riempire la rispettiva vasca con le sostanze chimiche.
Secondo un aspetto dell’invenzione, la prima vasca di lavorazione può ricevere direttamente nei suoi punti di immissione l’Acqua Deionizzata.
Inoltre, secondo questo aspetto del'invenzione, la prima vasca di lavorazione può comprendere una vasca di risciacquo, preferibilmente ottenuta in una versione ibrida con un meccanismo di scarico ed un meccanismo di trabocco al fine di prevedere un risciacquo con Acqua Deionizzata dei wafer semiconduttori.
Secondo un aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può inoltre comprendere una prima vasca buffer a sua volta comprendente una vasca buffer di carico per caricare l’Alcool isopropilico ed una seconda vasca buffer di scarico per recuperare l’Alcool isopropilico, la prima vasca buffer essendo collegata, attraverso un primo gruppo di filtraggio ai punti di immissione e agli spruzzatori della seconda vasca di lavorazione.
Inoltre, secondo un aspetto dell’invenzione, la seconda vasca di lavorazione può essere dotata di un meccanismo di ricircolo avente rampe di trabocco e spruzzaggio usanti una pompa pneumatica.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può inoltre comprendere una seconda vasca buffer per carico e scarico del solvente EKC265™, collegate, attraverso un secondo gruppo di filtraggio a detti punti di immissione e spruzzatori della terza vasca di lavorazione.
Ancora secondo un altro aspetto dell’invenzione, la terza vasca di lavorazione può essere dotata di un meccanismo di ricircolo avente un trabocco o meccanismi di immersione e rampe di spruzzaggio usanti una pompa automatica.
Secondo questo aspetto dell’invenzione, la seconda vasca buffer può comprendere un riscaldatore indiretto, in grado di garantire una temperatura di lavorazione richiesta.
Inoltre, secondo un aspetto dell’invenzione, la prima, seconda e terza vasca di lavorazione possono essere di acciaio inossidabile essendo state ottenute da un processo di elettrolucidatura al fine di ridurre la sua permeabilità alle sostanze chimiche.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’apparecchiatura può inoltre comprendere mezzi di fissaggio in grado di ancorare in modo amovibile il portatore di wafer al sistema di trattamento automatico, il portatore di wafer scorrendo lungo una coppia di binari.
Alternativamente, l’apparecchiatura può inoltre comprendere un supporto dotato di mezzi di fissaggio in grado di ancorare il supporto al sistema di trattamento automatico, il portatore di wafer scorrendo lungo una coppia di binari all’interno del supporto.
Infine, secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, la terza vasca di lavorazione può essere dotata di un sistema automatico di distribuzione delle sostanze chimiche, che controlla contenitori comprendenti le sostanze chimiche e gestisce il loro caricamento automatico nella terza vasca di lavorazione.
L’invenzione fa anche riferimento ad una sequenza di lavorazione dei wafer implementata da un’apparecchiatura realizzata come precedentemente indicato, comprendente le fasi seguenti di:
caricamento di un portatore di wafer;
- immersione di detto portatore di wafer nel solvente EKC265â„¢ compreso nella prima vasca di lavorazione;
lavaggio dei wafer usando Alcool isopropilico compreso nella seconda vasca di lavorazione;
risciacquo dei wafer usando Acqua Deionizzata compresa nella prima vasca di lavorazione;
scaricamento del portatore di wafer; e
lavaggio e asciugatura del sistema di controllo automatico.
Le caratteristiche e i vantaggi dell’apparecchiatura secondo l'invenzione risulteranno dalla descrizione, fatta qui di seguito, di un suo esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati.
Breve descrizione dei disegni
In tali disegni:
la Figura 1 mostra schematicamente una vista dall'alto di un’apparecchiatura per la lavorazione di wafer, in particolare per realizzare una fase di processo di rimozione di polimeri, realizzata secondo una forma di realizzazione dell’invenzione;
la Figura 2 mostra schematicamente una vista frontale dell’apparecchiatura della Figura 1 ;
la Figura 3 mostra schematicamente una vista posteriore deH’apparecchiatura della Figura 1;
la Figura 4 mostra schematicamente una vista tridimensionale di una prima forma di realizzazione di un sistema di trattamento automatico compreso nell’apparecchiatura della Figura 1 ; e
la Figura 5 mostra schematicamente una vista tridimensionale di una seconda forma di realizzazione di un sistema di trattamento automatico compreso nell’apparecchiatura della Figura 1.
Descrizione dettagliata
Con riferimento a tali figure, e in particolare alla Figura 1, viene mostrata schematicamente un’apparecchiatura per la lavorazione di wafer, in particolare per eseguire una fase di processo di rimozione dei polimeri, globalmente indicata con 10.
Nella seguente descrizione, vengono fomiti numerosi dettagli specifici per fornire una comprensione esauriente delle forme di realizzazione. Le forme di realizzazione possono essere messe in pratica senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti, materiali, ecc. In altri esempi, strutture, materiali o operazioni ben note non sono mostrate o descritte nel dettaglio per evitare di oscurare aspetti delle forme di realizzazione.
In tutta la descrizione il riferimento ad "una forma di realizzazione†significa che una particolare peculiarità, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di realizzazione à ̈ compresa in almeno una forma di realizzazione. Così, la presenza delle frasi “in una forma di realizzazione†“secondo una forma di realizzazione†o “in una forma di realizzazione†e frasi simili in vari punti in tutta la descrizione non sono necessariamente riferiti alla stessa forma di realizzazione. Inoltre, le particolari peculiarità, strutture o caratteristiche possono essere combinate in qualsiasi modo adeguato in una o più forme di realizzazione.
Inoltre, le figure che mostrano viste schematiche dell’apparecchiatura e sue parti secondo le forme di realizzazione dell’invenzione non sono disegnate in scala, essendo al contrario abbozzate in modo da enfatizzare le caratteristiche importanti dell’invenzione.
Come risulterà chiaro dalla seguente descrizione, l’apparecchiatura 10 si configura essenzialmente come un wet bench con almeno tre vasche di lavorazione, nelle quali le sostanze chimiche sono utilizzate separatamente.
Inoltre, il wet bench dell’apparecchiatura 10 à ̈ dotato di un sistema di trattamento automatico di un portatore di wafer. Secondo un aspetto dell’invenzione, le parti del portatore di wafer a contatto con sostanze chimiche sono lavate e asciugate in un compartimento speciale dell’apparecchiatura 10, al fine di evitare che si verifichi una contaminazione chimica.
Più in particolare, l’apparecchiatura 10 comprende un wet bench 11 ed un sistema di trattamento automatico 12 di un portatore di wafer, il sistema di trattamento automatico 12 scorrendo lungo una coppia di binari 13 e il portatore di wafer essendo collegato in modo amovibile al sistema di trattamento automatico 12.
Secondo un aspetto dell’invenzione, il wet bench 1 1 comprende una vasca speciale 14, in particolare una vasca di lavaggio e asciugatura 14 dotata di spruzzatori 14A che forniscono un fluido di lavaggio, quale Acqua Deionizzata (DIW), ed un flusso di asciugatura, in particolare di azoto N2.
Inoltre, secondo un aspetto dell’invenzione, il wet bench 11 comprende una prima vasca di lavorazione 15, una seconda vasca di lavorazione 16 ed una terza vasca di lavorazione 17, separate le une dalle altre.
Più in particolare, la prima vasca di lavorazione 15 à ̈ riempita con Acqua Deionizzata (DIW) ed à ̈ dotata di un primo coperchio 15A, la seconda vasca di lavorazione 16 à ̈ riempita con Alcool isopropilico (ÃŒPA) ed à ̈ dotata di un secondo coperchio 16A e la terza vasca di lavorazione 17 à ̈ riempita con solvente EKC265â„¢ ed à ̈ dotata di un terzo coperchio 17A. Secondo un aspetto dell’invenzione, il primo, secondo e terzo coperchio, 15A, 16A e 17A, sono coperchi automatici. In particolare, i coperchi 15A, 16A e 17A chiudono e aprono automaticamente le vasche di lavorazione 15, 16 e 17 a seconda delle diverse fasi di lavorazione eseguite dall’apparecchiatura 10.
Occorre rimarcare che il sistema di trattamento automatico 12 sposta il portatore di wafer da una vasca di lavorazione ad un’altra per eseguire una diversa fase di lavorazione.
Inoltre, vantaggiosamente secondo un aspetto dell’invenzione, il sistema di trattamento automatico 12, dopo aver scaricato il portatore di wafer, à ̈ inserito nella vasca speciale 14, essendo ivi sottoposto ad una fase di lavaggio ed asciugatura, in tal modo assicurando che non si verifichi alcuna contaminazione tra le sostanze chimiche delle diverse vasche di lavorazione, 15, 16 e 17, quando si inizia una lavorazione con un nuovo lotto di wafer ospitati nel portatore di wafer.
Vantaggiosamente secondo un altro aspetto dell’invenzione, come mostrato nella figura 2, il wet bench 11 comprende anche una paratia di separazione SB che isola la terza vasca di lavorazione 17, vale a dire la vasca comprendente solvente EKC265™ dalle altre.
Inoltre, come mostrato nella figura 2, il wet bench 11 comprende una copertura protettiva 18, essendo preferibilmente almeno parzialmente trasparente, che protegge l’operatore dellapparecchiatura 10, durante le diverse fasi di lavorazione. La copertura protettiva 18 à ̈ dotata di un blocco che evita ogni apertura della stessa durante il funzionamento deirapparecchiatura 10 e in particolare durante lo spostamento del wafer per mezzo del sistema di trattamento automatico 12.
Inoltre, l’apparecchiatura 10 comprende, nel suo lato anteriore 10F, un pannello di controllo 19, che comprende, per esempio, un touch screen 19A, luci indicatrici 19B e un indicatore di emergenza (EMO) 19C. Il pannello di controllo 19 à ̈ usato per controllare e programmare il funzionamento dell’apparecchiatura 10.
Come mostrato nella Figura 2, la prima, seconda e terza vasca di lavorazione, 15, 16 e 17, sono dotate di rispettivi drenaggi, 15B, 16B e 17B, collegati a tubi centrali 15C, 16C e 17C per le sostanze chimiche anch’esse comprese nelle vasche.
Inoltre, come mostrato nella Figura 3 in cui à ̈ mostrato il lato posteriore 10F dell’apparecchiatura 10, la prima, seconda e terza vasca di lavorazione, 15, 16 e 17, comprendono anche rispettivi punti di immissione, 15E, 16E e 17E, che ricevono le sostanze chimiche coinvolte nelle rispettive fasi di lavorazione ivi eseguite, così come rispettivi spruzzatori, 15F, 16F e 17F per riempire le rispettive vasche con le sostanze chimiche.
In particolare, la prima vasca di lavorazione 15 riceve direttamente nei suoi punti di immissione 15E l’Acqua Deionizzata (DIW).
Inoltre, l’apparecchiatura 10 comprende una prima vasca buffer 20 comprendente una vasca buffer di carico 20A per il caricamento dell’ Alcool isopropilico (IPA) e una vasca buffer di recupero 20B per recuperare l’Alcool isopropilico {IPA), tale prima vasca buffer 20 essendo collegata, attraverso un primo gruppo di filtraggio 21 ai punti di immissione e spruzzatori, 16E e 16F, della seconda vasca di lavorazione 16.
Inoltre, l’apparecchiatura 10 comprende ulteriormente una seconda vasca buffer 22 per il caricamento e lo scaricamento del solvente EKC265™, essendo collegata, attraverso un secondo gruppo di filtraggio 23 ai punti di immissione e spruzzatori, 17E e 17F, della terza vasca di lavorazione 17.
Un flusso N2, anch’esso mostrato nella figura 3, à ̈ un flusso fornito agli spruzzatori 14A della vasca speciale 14.
Più in particolare, secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, al fine di realizzare una fase di processo di rimozione di polimeri da wafer semiconduttori, la prima vasca di lavorazione 15 à ̈ di acciaio inossidabile essendo stata ottenuta da un processo di elettrolucidatura al fine di ridurre la sua permeabilità alle sostanze chimiche.
Così, la prima vasca di lavorazione 15 à ̈ essenzialmente una vasca di risciacquatura, preferibilmente ottenuta in una versione ibrida con un meccanismo di scarico ed un meccanismo di trabocco al fine di fornire un risciacquo con Acqua Deionizzata (DIW).
Inoltre, anche la seconda vasca di lavorazione 16 à ̈ di acciaio inossidabile essendo stata ottenuta da un processo di elettrolucidatura. Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la seconda vasca di lavorazione 16 à ̈ dimensionata in modo da ospitare un portatore di wafer da 6†.
Secondo un aspetto dell’invenzione, la seconda vasca di lavorazione 16 à ̈ dotata di un meccanismo di ricircolo avente un trabocco e rampe di spruzzaggio usanti una pompa pneumatica. In particolare, la pompa pneumatica à ̈ usata per fare ricircolare il fluido in modo continuo, riducendo le pulsazioni il più possibile. Il caricamento delle sostanze chimiche, in particolare dell’Alcool isopropilico (IPA), à ̈ eseguito dalla prima vasca 20, che comprende anche la vasca buffer di carico 20A e la vasca buffer di recupero 20B, fatte di acciaio inossidabile essendo state ottenute da un processo di elettrolucidatura.
Inoltre, il drenaggio 16B à ̈ dimensionato in modo da garantire il completo svuotamento della seconda vasca di lavorazione 16 e la possibilità di fornire la sostanza chimica, in particolare l’Alcool isopropilico (IPA), alla seconda vasca buffer di scarico 20B o di scaricarlo.
Il primo gruppo di filtraggio 21 comprende un alloggiamento da 10" fatto di perfluoroalcossi o PFA.
Infine, la terza vasca di lavorazione 17 Ã ̈ ancora di acciaio inossidabile essendo stata ottenuta da un processo di elettrolucidatura.
Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la terza vasca di lavorazione 17 à ̈ dimensionata in modo da ospitare un portatore di wafer da 6†.
Secondo un aspetto dell’invenzione, la terza vasca di lavorazione 17 à ̈ dotata di un meccanismo di ricircolo avente un trabocco o meccanismi di immersione e rampe di spruzzaggio usanti una pompa pneumatica. In particolare, la pompa pneumatica à ̈ usata per fare ricircolare il fluido in modo continuo, riducendo gli impulsi il più possibile.
Inoltre, il drenaggio 17B à ̈ anche dimensionato in modo da garantire il completo svuotamento della terza vasca di lavorazione 17 e la possibilità di fornire la sostanza chimica, in particolare il solvente EKC265â„¢, alla vasca buffer di recupero o di scaricarla. Il caricamento della sostanza chimica à ̈ eseguito dalla seconda vasca buffer 22, anch’essa di acciaio inossidabile essendo stata ottenuta da un processo di elettrolucidatura, inoltre, la seconda vasca buffer 22 à ̈ dotata di un riscaldatore indiretto, in grado di garantire una temperatura di lavorazione richiesta, per esempio pari a 75°C±1.
Occorre notare, infatti, che la sostanza chimica, in particolare il solvente EKC265â„¢, viene fornita dall’esterno alla seconda vasca buffer 22 e ivi riscaldata dal riscaldatore finché non à ̈ raggiunta la temperatura di lavorazione richiesta e solo allora viene fornita alla terza vasca di lavorazione 17.
Il secondo gruppo di filtraggio 23 comprende un alloggiamento da 10" fatto di Perfluoroalcossi o PFA.
Si rimarca che, secondo un aspetto dell’invenzione, la terza vasca di lavorazione 17 à ̈ separata dalla prima e dalla seconda vasca di lavorazione, 15 e 16, da una paratia di separazione SB.
Inoltre, la terza vasca di lavorazione 17 dedicata al solvente EKC265â„¢ Ã ̈ caricata automaticamente da un sistema di distribuzione automatico delle sostanze chimiche (o CDS), che gestisce i contenitori comprendenti le sostanza chimica, in particolare il solvente EKC265â„¢, e provvede automaticamente al caricamento dello stesso nella terza vasca di lavorazione 17.
L’apparecchiatura 10 comprende anche un portatore di wafer 25, a sua volta ancorato al sistema di trattamento automatico 12, come mostrato nelle Figure 4 e 5.
Secondo una prima forma di realizzazione dell’invenzione, come mostrato nella Figura 4, il portatore di wafer 25 scorre lungo una coppia di binari 26A e 26B. L’apparecchiatura 10 comprende anche mezzi di fissaggio, 27A e 27B, in grado di ancorare in modo amovibile il portatore di wafer 25 al sistema di trattamento automatico 12.
In tal caso, il portatore di wafer 25 viene rimosso durante la fase di asciugatura, i mezzi di fissaggio, 27A e 27B, essendo lasciati legati al sistema di trattamento automatico 12. Ovviamente, le vasche e i coperchi devono essere dimensionati per tener debitamente conto delle altezze del portatore di wafer 25 e dei mezzi di fissaggio, 27A e 27B. In tal modo, il portatore di wafer 25 può essere poi inviato ad una stazione di asciugatura dei wafer, mentre i mezzi di fissaggio, 27A e 27B vengono lasciati legati al sistema di trattamento automatico 12 durante le fasi di risciacquo ed asciugatura delle porzioni che sono state in contatto con le sostanze chimiche.
Secondo una seconda forma di realizzazione dell’invenzione, come mostrato nella Figura 5, il portatore di wafer 25 scorre lungo una coppia di binari 26A e 26B aH’intemo di un supporto 28. L’apparecchiatura 10 comprende anche mezzi di fissaggio, 27A e 27B, in grado di ancorare il supporto 28 al sistema di trattamento automatico 12.
In tal caso, il portatore di wafer 25 viene rimosso durante la fase di asciugatura, il supporto 28 e i mezzi di fissaggio, 27A e 27B, essendo lasciati legati al sistema di trattamento automatico 12. Ovviamente, le vasche e i coperchi devono essere dimensionati per tenere in debito conto le altezze del supporto 28 e dei mezzi di fissaggio, 27A e 27B. Anche in tal caso, il portatore di wafer 25 può essere poi inviato a una stazione di asciugatura dei wafer, mentre i mezzi di fissaggio, 27A e 27B e il supporto 28 vengono lasciati legati al sistema di trattamento automatico 12 durante le fasi di risciacquo ed asciugatura delle porzioni che sono state in contatto con le sostanze chimiche.
Essenzialmente, secondo le forme di realizzazione dell’invenzione, l’apparecchiatura 10 à ̈ configurata come un wet bench 11 con tre vasche di lavorazione, 15, 16 e 17, in cui le sostanze chimiche usate sono gestite separatamente.
Tutte le vasche di lavorazione, 15, 16 e 17, sono dotate di coperchi automatici, 15A, 16A e 17A.
Il wet bench 11 Ã ̈ anche dotato di un sistema di trattamento automatico 12 di un portatore di wafer 25, le cui parti in contatto con le sostanze chimiche vengono lavate ed asciugate nella vasca speciale 14 in modo da evitare che si verifichi una contaminazione chimica.
Viene anche prevista una vasca speciale 14 per lavare e asciugare il sistema di trattamento automatico 12 dopo che il portatore di wafer à ̈ stato da lì rimosso.
In tal modo, l’apparecchiatura 10 assicura che non si verifichi alcuna contaminazione tra le sostanze chimiche delle diverse vasche di lavorazione quando inizia la sua lavorazione su un nuovo lotto di wafer ospitati nel portatore di wafer.
Il portatore di wafer 25 Ã ̈ ancorato in modo amovibile al sistema di trattamento automatico 12 tramite mezzi di fissaggio, 27 A e 27B e, nel caso, anche tramite un supporto 28 dotato dei mezzi di fissaggio, 27 A e 27B.
La terza vasca di lavorazione 17 dedicata al solvente EKC265â„¢ à ̈ separata dalle altre vasche ed à ̈ caricata automaticamente dal CDS.
L’apparecchiatura 10 à ̈ anche dotata di una copertura protettiva 18 con blocco.
Infine, usando l’apparecchiatura 10, si stabilisce una sequenza di lavorazione per evitare che l’acqua entri in contatto con il solvente EKC265™. In particolare, tale sequenza di lavorazione assicura che un portatore di wafer non venga caricato prima che il sistema di trattamento automatico 12 abbia completato un ciclo di lavaggio e asciugatura.
Una tipica sequenza di lavorazione implementata dall’apparecchiatura 10 comprende le seguenti fasi di:
caricamento del portatore di wafer 25;
immersione di detto portatore di wafer nel solvente EKC265â„¢;
lavaggio dei wafer usando Alcool isopropilico (IPA);
- risciacquo dei wafer usando Acqua Deionizzata (DIW); scaricamento del portatore di wafer 25; e
lavaggio e asciugatura del sistema di controllo automatico 12.
Vantaggiosamente secondo le forme di realizzazione dell' invenzione, le sostanze chimiche sono così previste nel wet bench 11 in vasche separate e, grazie al sistema di trattamento automatico 12 di lavaggio e asciugatura privo del portatore di wafer 25 prima che inizi la lavorazione di un nuovo lotto di wafer, non c’à ̈ pericolo di contaminazione .
L’apparecchiatura 10 offre una grande versatilità poiché può essere usata in modalità automatica e manuale. In particolare, una modalità manuale che esclude il meccanismo di caricamento automatico dell’apparecchiatura 10 può essere usata in caso di solventi da testare, per esempio, quantità limitate di tali solventi essendo fornite manualmente.
Si rimarca inoltre che, usando l’apparecchiatura 10, à ̈ possibile lavorare campioni di diverse forme e dimensioni.
Ovviamente, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche all’apparecchiatura sopra descritta, tutte comprese nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura (10) per la lavorazione di wafer semiconduttori del tipo comprendente almeno un wet bench (11) e un sistema di trattamento automatico (12) di un portatore di wafer (25) ad esso collegato in modo amovibile, il wet bench (11) comprendendo una prima vasca di lavorazione (15), una seconda vasca di lavorazione (16) e una terza vasca di lavorazione (17), separate l’una dall’altra, ciascuna vasca di lavorazione (15, 16, 17) essendo dedicata a una diversa sostanza chimica, così come una vasca speciale di lavaggio e asciugatura (14) per la lavorazione del sistema di trattamento automatico (12) quando il portatore di wafer (25) à ̈ stato rimosso.
  2. 2. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima, seconda e terza vasca di lavorazione (15, 16, 17) sono dotate di rispettivi coperchi automatici (15A, 16A, 17A), che chiudono e aprono automaticamente detta prima, seconda e terza vasca di lavorazione (15, 16, 17) a seconda delle diverse fasi di lavorazione eseguite dall’apparecchiatura (10).
  3. 3. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto wet bench (1 1) comprende inoltre una copertura protettiva (18), che protegge un operatore dell’apparecchiatura (10), durante le diverse fasi di lavorazione, detta copertura protettiva (18) essendo preferibilmente almeno parzialmente trasparente.
  4. 4. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima vasca di lavorazione (15) à ̈ riempita con Acqua Deionizzata, detta seconda vasca di lavorazione (16) à ̈ riempita con Alcool isopropilico e detta terza vasca di lavorazione (17) à ̈ riempita con solvente EKC265â„¢, l’apparecchiatura (10) realizzando una fase di processo di rimozione di polimeri.
  5. 5. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto wet bench (11) comprende inoltre una paratia di separazione (SB) che isola la terza vasca di lavorazione (17) dalle altre.
  6. 6. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta prima, seconda e terza vasca di lavorazione (15, 16, 17), sono dotate di rispettivi drenaggi (15B, 16B, 17B), per le sostanze chimiche comprese in ciascuna vasca.
  7. 7. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta prima, seconda e terza vasca di lavorazione (15, 16, 17) comprendono ulteriormente rispettivi punti di immissione (15E, 16E, 17E), che ricevono le sostanze chimiche coinvolte nelle rispettive fasi di lavorazione ivi eseguite, così come rispettivi spruzzatori (15F, 16F, 17F) per riempire le rispettive vasche con le sostanze chimiche.
  8. 8. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente una prima vasca buffer (20) a sua volta comprendente una vasca buffer di carico (20A) per il caricamento dell’Alcool isopropilico e una seconda vasca buffer di scarico (20B) per recuperare detto Alcool isopropilico, detta prima vasca buffer (20) essendo collegata, tramite un primo gruppo di filtraggio (21) a detti punti di immissione e spruzzatori (16E, 16F) di detta seconda vasca di lavorazione (16).
  9. 9. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente una seconda vasca buffer (22) per il caricamento e scaricamento del solvente EKC265â„¢, la quale à ̈ collegata, tramite un secondo gruppo di filtraggio (23) a detti punti di immissione e spruzzatori (17E, 17F) di detta terza vasca di lavorazione (17).
  10. 10. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detta seconda vasca buffer (22) comprende un riscaldatore indiretto, in grado di garantire una temperatura di lavorazione richiesta.
  11. 1 1. Apparecchiatura (10) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta prima, seconda e terza vasca di lavorazione (15, 16, 17) sono di acciaio inossidabile essendo state ottenute da un processo di elettrolucidatura al fine di ridurre la loro permeabilità alle sostanze chimiche.
  12. 12. Apparecchiatura (10) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente mezzi di fissaggio (27A, 27B) in grado di ancorare in modo amovibile detto portatore di wafer (25) a detto sistema di trattamento automatico (12), detto portatore di wafer (25) scorrendo lungo una coppia di binari (26A, 26B).
  13. 13. Apparecchiatura (10) secondo una qualunque delle rivendicazioni 1-11, caratterizzata dal fatto di comprendere ulteriormente un supporto (28) dotato di mezzi di fissaggio (27A, 27B) in grado di ancorare detto supporto (28) a detto sistema di trattamento automatico (12), detto portatore di wafer (25) scorrendo lungo una coppia di binari (26A, 26B) all’interno di detto supporto (28).
  14. 14. Apparecchiatura (10) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detta terza vasca di lavorazione (17) à ̈ dotata di un sistema di distribuzione automatico di sostanze chimiche, che gestisce contenitori comprendenti la sostanza chimica e ottempera al caricamento automatico della stessa all’interno di detta terza vasca di lavorazione (17).
  15. 15. Sequenza di lavorazione del wafer implementata da un’apparecchiatura (10) realizzata secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, comprendente le seguenti fasi di: caricamento di un portatore di wafer (25); - immersione di detto portatore di wafer (25) nel solvente EKC265™ compreso in detta prima vasca di lavorazione (15); lavaggio dei wafer usando Alcool isopropilico compreso in detta seconda vasca di lavorazione (16); risciacquo dei wafer usando Acqua Deionizzata compresa in detta prima vasca di lavorazione (15); scaricamento del portatore di wafer (25); e lavaggio e asciugatura del sistema di controllo automatico (12).
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