RU173401U1 - Установка очистки полупроводниковых пластин - Google Patents

Установка очистки полупроводниковых пластин Download PDF

Info

Publication number
RU173401U1
RU173401U1 RU2017104191U RU2017104191U RU173401U1 RU 173401 U1 RU173401 U1 RU 173401U1 RU 2017104191 U RU2017104191 U RU 2017104191U RU 2017104191 U RU2017104191 U RU 2017104191U RU 173401 U1 RU173401 U1 RU 173401U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
plate
rollers
washing liquid
cleaning
Prior art date
Application number
RU2017104191U
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Сергеевич Белоусов
Владимир Михайлович Звероловлев
Илья Владимирович Звероловлев
Татьяна Федоровна Кочеткова
Андрей Витальевич Грибов
Original Assignee
Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" filed Critical Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ"
Priority to RU2017104191U priority Critical patent/RU173401U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU173401U1 publication Critical patent/RU173401U1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • B08B1/32—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B11/00—Cleaning flexible or delicate articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B08B11/02—Devices for holding articles during cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024—Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02076—Cleaning after the substrates have been singulated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/0209—Cleaning of wafer backside
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00—Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/02—Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B2203/0288—Ultra or megasonic jets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электронной техники, а конкретнее к технологии индивидуальной очистки изделий электронной техники, и может быть использована на операциях очистки полупроводниковых пластин с помощью акустического (ультра- и мегазвукового) воздействия в производстве полупроводниковых приборов на основе пластин большого диаметра.Установка очистки полупроводниковых пластин, содержащая корпус отмывочной камеры, пластину, держатель пластины, выполненный в виде фиксирующих прижимных роликов, оснащенную пьезоизлучателем мегазвуковых колебаний фронтальную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на рабочую поверхность пластины, тыльную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на нерабочую поверхность пластины, характеризующаяся тем, что фронтальная форсунка закреплена неподвижно, сопло форсунки выполнено в виде щели длиной не менее радиуса пластины, расположенной вдоль радиуса пластины, а прижимные ролики установлены на прикрепленных к основанию корпуса втулках, причем количество роликов составляет не менее шести роликов, и не менее четырех роликов имеют возможность синхронного вращения.Новым в установке является то, что функцию вращающегося держателя пластины выполняют прижимные ролики, а вместо перемещающейся вдоль поверхности пластины используют неподвижную щелевую форсунку.Предложенная новая совокупность признаков увеличивает надежность устройства и повышает качество очистки.

Description

Полезная модель относится к технике индивидуальной очистки изделий и может быть использована в производстве полупроводниковых приборов на операциях очистки полупроводниковых пластин (подложек), а именно очистки с помощью акустического (ультра- и мегазвукового) воздействия.
Загрязнение полупроводниковых пластин и подложек практически возможно на всех операциях технологического процесса их изготовления.
Основными источниками загрязнений поверхности пластин и подложек являются: абразивные и клеящие материалы, кремниевая пыль при механической обработке; пыль в производственных помещениях; предметы, с которыми соприкасаются пластины и подложки (оборудование, инструмент, оснастка, технологическая тара); технологические среды; органические и неорганические реагенты, вода; одежда и открытые участки тела операторов и др.
Как правило, наличие на поверхности полупроводниковой подложки различного рода загрязнений приводит к резкому снижению процента выхода годных изделий на последующих технологических операциях. Загрязнение подложек обычно происходит при механической обработке полупроводниковых пластин, а наиболее распространенными являются загрязнения следующих видов:
- физические загрязнения (пылинки, ворсинки, абразивные материалы, силикаты, полупроводниковая пыль и другие посторонние частицы, химически не связанные с поверхностью пластин и подложек);
- загрязнения, химически связанные с поверхностью пластин и подложек (оксиды, нитриды и другие соединения);
- органические загрязнения (неполярные жиры, масла, силиконы и другие неионные примеси).
Подобные загрязнения эффективно удаляются методом акустической (ультразвуковой) обработки пластин (подложек), помещенных в жидкую химически активную среду [1], [2].
Ультразвуковая очистка представляет собой очистку поверхности твердых тел посредством возбуждения в моющем растворе колебаний ультразвуковой частоты. Для осуществления данного процесса применяется специализированная ванна. Такая очистка имеет множество преимуществ по сравнению с прочими способами очистки.
Самым главным плюсом является то, что ультразвуковая очистка не требует применения ручного труда. Ультразвуковая ванна рассчитана на то, чтобы очищаемый объект подвергался очищению посредством кавитационных пузырьков, которые проникают под пленку загрязнений, тем самым разрушая ее и отслаивая загрязнения от поверхности очищаемого объекта.
В таких ваннах осуществима очистка труднодоступных участков изделий без применения органических растворителей, что невозможно при других способах очистки.
Кроме указанных преимуществ, ультразвуковая очистка обладает и таким, как экологичность и безопасность осуществляемого процесса. Ванны не производят никаких вредных или неблагоприятных воздействий ни на окружающую среду, ни на здоровье человека; такая очистка не является токсичным или вредным процессом.
Наряду с этим, специфика ультразвуковой очистки позволяет максимально сократить время очищения деталей или любых приспособлений. Это обуславливается возможностью регулировать интенсивность акустического воздействия звуковых волн, приводящих в движение мельчайшие пузырьки. Так, для слабых загрязнений можно использовать воздействие ультразвукового излучения такой силы, при которой приводятся в действие незахлопывающиеся кавитационные пузырьки, воздействующие на загрязнения пульсирующими движениями. А вот для более стойких загрязнений требуется более высокая интенсивность ультразвукового поля, в котором присутствуют захлопывающиеся кавитационные пузырьки, создающие микроударное воздействие на загрязнения.
Кроме этого, такие ванны используются для обезжиривания разного рода деталей и предметов.
Как правило, для ультра- и мегазвуковой очистки полупроводниковых пластин в настоящее время вместо групповой обработки в многопозиционной технологической таре (так называемая кассетная обработка) используют устройства индивидуальной (позиционной) обработки. Это обусловлено тем, что диаметр пластин, используемых в полупроводниковой индустрии, вырос до 200÷350 мм, вследствие чего групповая обработка таких пластин оказывается малоэффективной и требующей большого расхода химических реагентов [2].
Известно устройство для мегазвуковой очистки полупроводниковых пластин, содержащее ванну для очистки пластин с вакуумным столиком для закрепления их, цилиндрический корпус емкости со штуцером для подачи моющей жидкости (форсунку), закрепленное на корпусе емкости сопло и пьезоизлучатель, причем корпус емкости установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения его относительно ванны в плоскости обрабатываемой пластины [3].
К недостаткам указанной установки следует отнести:
- чрезмерно усложненная конструкция обеспечения механического сканирования форсунки по поверхности пластины;
- невозможность обработки моющей жидкостью нерабочей поверхности пластины.
Известно также устройство для очистки поверхности пластины, выполненное в виде форсунки для подачи на поверхность вращающейся пластины струи жидкости, сканирующей по поверхности пластины для охвата всей ее поверхности путем перемещения форсунки, при этом оно снабжено выполненным с возможностью перемещения относительно поверхности пластины инструментом торможения потока неподвижной его поверхностью путем ввода ее в контакт с потоком или инструмент совмещен с форсункой и выполнен с отверстием для подачи струи, и снабжено ультразвуковым излучателем, расположенным в форсунке для наложения мегазвуковых колебаний, обеспечивающих кавитационные явления в потоке моющей жидкости [4].
К недостаткам указанной установки следует отнести:
- наличие устройства принудительного торможения потока чрезмерно усложняет конструкцию установки и требует обеспечения повышенных расходов моющей жидкости;
- невозможность обработки моющей жидкостью нерабочей поверхности пластины.
Также известна установка для очистки полупроводниковых пластин, содержащая корпус, внутри которого установлены планшайба для размещения очищаемой пластины, сопло подачи моющей жидкости, причем планшайба для размещения очищаемой пластины установлена с возможностью вращения в горизонтальной плоскости на валу электродвигателя, при этом сопло подачи моющей жидкости установлено с возможностью углового перемещения относительно поверхности очищаемой пластины [5].
К недостаткам указанной установки следует отнести:
- невозможность обработки моющей жидкостью нерабочей поверхности пластины;
- конструкция обеспечения углового сканирования сопла форсунки требует размещения внутри корпуса установки дополнительных механических узлов, что снижает ее надежность и безопасность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установка для мегазвуковой очистки поверхности полупроводниковых пластин, содержащая корпус ванны, держатель пластин, при этом фиксация обрабатываемой пластины обеспечивается прижимными роликами, а сам держатель имеет возможность вращения, фронтальную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на рабочую поверхность пластины, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль рабочей поверхности пластины, проходящую через отверстие в держателе тыловую форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на нерабочую поверхность пластины, причем в корпусе фронтальной форсунки установлен соединенный с генератором мегазвуковых колебаний пьезоизлучатель, а тыловая форсунка также может быть также оснащена пьезоизлучателем [6].
Данное техническое решение поясняется рисунком (фиг. 1), на котором представлены:
1 - пластина;
2 - прижимные ролики;
3 - держатель пластин;
4 - корпус ванны;
5 - фронтальная форсунка с соплом;
6 - патрубок подачи моющей жидкости во фронтальную форсунку;
7 - тыльная форсунка с соплом;
8 - пьезоизлучатель;
9 - сливной патрубок;
10 - патрубок подачи моющей жидкости в тыльную форсунку.
Установка содержит корпус ванны 4, внутри которого размещен цилиндрический держатель пластин 3, на котором размещена обрабатываемая пластина 1.
Очистка рабочей поверхности пластины осуществляется форсункой 5, в которую через патрубок 6 подают моющую жидкость, которую в свою очередь с помощью пьезоизлучателя 8 подвергают воздействию мегазвуковых колебаний.
Одновременно эта форсунка в процессе обработки пластины мегазвуком совершает серию поступательных перемещений от периферии пластины к ее центру и обратно, за счет чего обеспечивается полный охват поверхности пластины.
Фиксация пластины в держателе обеспечивается цилиндрическими роликами 2 с конусной боковой поверхностью, причем прижим пластины к роликам обеспечивается дополнительными фиксаторами, а сам держатель имеет в центре днища цилиндрическое отверстие, через которое проходит полый вал, вращающий держатель, и к этому же отверстию подсоединен патрубок 10 подачи моющей жидкости через форсунку 7 к нерабочей стороне пластины.
Форсунка 7 может быть также снабжена пьезоизлучателем, с помощью которого подвергают воздействию подаваемый через патрубок 10 моющий раствор.
После цикла очистки моющая жидкость сливается через сливной патрубок 9.
Указанному техническому решению присущи следующие недостатки:
- неполная отмывка части поверхности пластины, зафиксированной в пазах прижимных роликов, к которой затруднен (или полностью ограничен) доступ моющей жидкости;
- усложненная конструкция, обусловленная наличием узла, обеспечивающего возвратно-поступательное перемещение форсунки.
Техническим результатом, на решение которого направлено заявляемое техническое решение, является увеличение надежности устройства и повышение качества очистки.
Указанный результат достигается за счет того, что в установке очистки полупроводниковых пластин, содержащей корпус отмывочной камеры, пластину, держатель пластины с фиксирующими прижимными роликами, оснащенную пьезоизлучателем мегазвуковых колебаний фронтальную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на рабочую поверхность пластины, тыльную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на нерабочую поверхность пластины, характеризующейся тем, что фронтальная форсунка закреплена неподвижно, сопло форсунки выполнено в виде щели, длиной не менее радиуса пластины и расположенной вдоль радиуса пластины, а функцию держателя выполняют прижимные ролики, установленные на прикрепленных к основанию корпуса втулках, причем количество роликов составляет не менее шести роликов, и не менее четырех роликов имеют возможность синхронного вращения.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется рисунками, на которых представлены:
на фиг. 2 - общий конструктив установки, где:
1 - пластина;
2 - прижимные ролики;
3 - цилиндрические втулки;
4 - корпус ванны;
5 - фронтальная форсунка с соплом щелевидной формы;
6 - патрубок подачи моющей жидкости во фронтальную форсунку;
7 - тыльная форсунка с соплом;
8 - пьезоизлучатели;
9 - сливной патрубок;
10 - патрубок подачи моющей жидкости в тыльную форсунку;
11 - вал вращения роликов,
на фиг. 3 - вид на пластину со стороны фронтальной форсунки, поясняющий принцип фиксации и обеспечения вращения пластины, где:
1 - пластина;
2а - загрузочные ролики;
2b - упорные ролики;
2d - диагональные ролики;
12 - боковая поверхность ролика;
R - радиус пластины;
L - базовый срез пластины;
G - расстояние между точками касания фаски пластины с роликами.
Фронтальная форсунка 5 устройства выполнена в виде продольной полой ламели, снабженной щелевидным соплом, обеспечивающим равномерную подачу моющей жидкости от радиуса пластины к ее краю.
Сама форсунка закреплена неподвижно, но так как расположенная под ней пластина 1 вращается, под струю моющей жидкости из щелевидного сопла форсунки 5 попадает вся рабочая поверхность пластины.
Как известно, полированные полупроводниковые пластины всегда имеют периферийную фаску (кольцевую боковую поверхность), которая формируется на пластинах, отрезанных от цилиндрического слитка для снятия механических нарушений, а также имеют плоский базовый срез. Геометрические параметры фаски и базового среза для полупроводниковых пластин (в частности, для кремниевых пластин) определены международными стандартами [7].
Максимальная длина базового среза L при этом не должна превышать трети диаметра пластины [7], т.е.:
Figure 00000001
Вращение пластины 1 в процессе очистки обеспечивается за счет передачи вращения от части (как минимум, от 3-х роликов) к фаске (фиг. 3). Ролики 2 расположены равномерно вдоль фаски пластины на одинаковом расстоянии друг от друга, а их количество не может быть менее шести.
Загрузка пластины в позицию очистки, обеспечиваемую расположенными на втулках 3 фиксирующими роликами 2, осуществляется через шлюзовую камеру (на рисунке не представлена) в направлении, показанном стрелкой. При этом пластина направляется на держатель парой роликов 2а до упора передней части пластины 1 в боковую поверхность пары роликов 2b.
Боковая поверхность 12 роликов 2 выполнена таким образом, что она зеркально повторяет профиль фаски пластины 1 (фиг. 2), центр загруженной таким образом пластины оказывается точно сориентированным на оси, проходящей через центры фронтальной 5 и тыльной 7 форсунок.
После фиксации пластины валы 11, на которых закреплены ролики 2, приводят во вращательное движение в одном направлении с постоянной скоростью. За счет фрикционного сцепления фаски пластины 1 с боковой поверхностью 12 роликов обеспечивается вращение пластины в направлении, обратном направлению вращения валов роликов.
Поскольку длина базового среза L меньше длины G между точками касания фаски пластины 1 с боковыми поверхностями 12 двух любых соседних роликов, всегда обеспечивается контакт фаски с поверхностью минимум пяти роликов.
Таким образом, исключается вероятность возникновения аварийных ситуаций (заклинивание пластины или ее выпадение из фиксирующих роликов), то есть надежность конструкции увеличивается.
Конструкция установки может быть упрощена за счет исключения возможности принудительного вращения роликов загрузки 2а, при этом условия передачи вращения пластине от вращающихся роликов (ролики 2d и ролики 2а) не меняются, поскольку в любых положениях пластины обеспечивается фрикционное сцепление фаски пластины с боковой поверхностью минимум трех роликов вращения (см. фиг. 3).
Поскольку конструкция предложенной полезной модели имеет полностью свободное пространство под нерабочей поверхностью пластины ввиду отсутствия держателя пластины, гидродинамика потоков моющей жидкости вдоль нерабочей поверхности пластины описывается намного более простыми закономерностями, что обеспечивает более высокую стабильность и воспроизводимость процесса очистки.
Осуществление полезной модели.
В примере в качестве пластин использовались кремниевые пластины марки КДБ-10 (111) диаметром 150 мм после двухсторонней полировки.
Фронтальная форсунка устройства была выполнена в виде продольной полой ламели с размещенным внутри пьезоизлучателем и снабженной щелевидным соплом.
Тыловая форсунка была выполнена по обычной схеме и не содержала пьезоизлучатель мегазвуковых колебаний.
Прижимные ролики были выполнены из монолитного фторопласта, а узел, приводящий во вращение ролики, располагался вне корпуса моечной ванны.
Процесс очистки, осуществляется по стандартной технологии [8], и заключается в следующем. Звуковые волны частотой f=0,8-1,0 МГц генерируются в рабочей ванне облученной пьезоэлектрическими излучателями струей моющей жидкости из фронтальной форсунки. Сформированные звуковые волны имели мощность порядка 5-10 Вт/см2.
Удаление частиц загрязнений с поверхности пластины при такой мегазвуковой обработке достигается в основном за счет уменьшения толщины граничного акустического слоя до уровня микрометров за счет воздействия микропотоков. Моющая жидкость проникает в область контакта поверхности и загрязнения, частица переходит в объем раствора.
С уменьшением кинематической вязкости моющего раствора и увеличением частоты и мощности звуковых колебаний толщина граничного слоя может быть уменьшена.
Очистка осуществлялась в две стадии: сначала в аммиачно-перекисном растворе, а затем в горячей деионизованной воде.
Исследования качества поверхности пластин после очистки, осуществляемые по стандартным методикам, подробное описание которых приведено в [7], показали, что качество поверхности пластин соответствовало всем требованиям стандарта SEMI.
Процессы эпитаксиального наращивания на этих пластинах показали полное отсутствие автолегирования, которое всегда имело место в случае пластин, прошедших очистку, использующую стандартные медоды фиксации пластины в неподвижных зажимах на держателе, вследствие чего локальные остатки не до конца удаленных загрязнений на пластине в местах ее крепления и приводили к эффекту автолегирования растущей эпитаксиальной пленки.
Поскольку при предлагаемой конструкции держателя пластины устройства вся поверхность пластины (и рабочая и нерабочая) не имеет мест, в которые затруднен (или невозможен) доступ моющей жидкости во время процесса мегазвуковой очистки, качество очистки по сравнению с прототипом оказывалась существенно выше по сравнению с прототипом.
Ввиду отсутствия механизма перемещения фронтального сопла, а также в связи с исключением вероятности возникновения аварийных ситуаций при работе устройства (заклинивание пластины или ее выпадение из фиксирующих роликов) надежность устройства также оказывается выше по сравнению с прототипом.
Источники информации.
1. Savage Т. Ultrasonic cleaning in industry. - Wire Industry, 2005, No. 6, p. 424-426.
2. М. Шмаков, В. Паршин, А. Смирнов. Очистка поверхности пластин и подложек. - Технологии в электронной промышленности, №5, 2008, с. 76-80.
3. Патент №2173587 от 03.03.1998 г., кл. МПК: B08B 3/12.
Патент №46446 от 24.12.2003 г., кл. МПК: B08B 3/02.
Патент №104098 от 13.10.2010 г., кл. МПК: B08B 3/00.
Патент РФ №50880 от 27.07.2005 г., кл. МПК: B08B 3/12 (прототип).
7. Book of SEMI Standards 0998. Materials Volume, Semiconductor Equipment and Materials International. - SEMI 1978, 1998.
8. В. Ланин, В. Томаль. Технология и оборудование ультразвуковой очистки изделий электроники. - Технологии в электронной промышленности, №8, 2007, с. 60-64.

Claims (1)

  1. Установка очистки полупроводниковых пластин, содержащая корпус отмывочной камеры, пластину, держатель пластины, выполненный в виде фиксирующих прижимных роликов, оснащенную пьезоизлучателем мегазвуковых колебаний фронтальную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на рабочую поверхность пластины, тыльную форсунку с соплом для подачи моющей жидкости на нерабочую поверхность пластины, характеризующаяся тем, что фронтальная форсунка закреплена неподвижно, сопло форсунки выполнено в виде щели длиной не менее радиуса пластины и расположенной вдоль радиуса пластины, а прижимные ролики установлены на прикрепленных к основанию корпуса втулках, причем количество роликов составляет не менее шести роликов, и не менее четырех роликов имеют возможность синхронного вращения.
RU2017104191U 2017-02-09 2017-02-09 Установка очистки полупроводниковых пластин RU173401U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104191U RU173401U1 (ru) 2017-02-09 2017-02-09 Установка очистки полупроводниковых пластин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104191U RU173401U1 (ru) 2017-02-09 2017-02-09 Установка очистки полупроводниковых пластин

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173401U1 true RU173401U1 (ru) 2017-08-25

Family

ID=59745127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017104191U RU173401U1 (ru) 2017-02-09 2017-02-09 Установка очистки полупроводниковых пластин

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173401U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111463152A (zh) * 2020-04-17 2020-07-28 重庆芯洁科技有限公司 半导体衬底的高压水洗设备及其使用方法
CN115090608A (zh) * 2022-07-01 2022-09-23 广东江粉高科技产业园有限公司 一种适用于超声波清洗的耐磨损玻璃盖板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU37952U1 (ru) * 2004-02-04 2004-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии и оборудование" Устройство для двухсторонней очистки полупроводниковых пластин с помощью мегазвука
RU50880U1 (ru) * 2005-07-27 2006-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения" (ОАО "НИИПМ") Устройство мегазвуковой очистки плоских стеклянных подложек
US20060234503A1 (en) * 2003-08-07 2006-10-19 Kaoru Yamada Substrate processing apparatus, substrate processing method, and substrate holding apparatus
RU2327247C1 (ru) * 2006-12-06 2008-06-20 Институт кристаллографии имени А.В. Шубникова Российской академии наук (RU), 119333, Москва, ул. Ленинский проспект, 59 Установка для двухсторонней вертикальной очистки поверхности круглых пластин полупроводниковых и оптических материалов
US9275849B2 (en) * 2007-07-30 2016-03-01 Planar Semiconductor, Inc. Single-chamber apparatus for precision cleaning and drying of flat objects

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060234503A1 (en) * 2003-08-07 2006-10-19 Kaoru Yamada Substrate processing apparatus, substrate processing method, and substrate holding apparatus
RU37952U1 (ru) * 2004-02-04 2004-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии и оборудование" Устройство для двухсторонней очистки полупроводниковых пластин с помощью мегазвука
RU50880U1 (ru) * 2005-07-27 2006-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения" (ОАО "НИИПМ") Устройство мегазвуковой очистки плоских стеклянных подложек
RU2327247C1 (ru) * 2006-12-06 2008-06-20 Институт кристаллографии имени А.В. Шубникова Российской академии наук (RU), 119333, Москва, ул. Ленинский проспект, 59 Установка для двухсторонней вертикальной очистки поверхности круглых пластин полупроводниковых и оптических материалов
US9275849B2 (en) * 2007-07-30 2016-03-01 Planar Semiconductor, Inc. Single-chamber apparatus for precision cleaning and drying of flat objects

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111463152A (zh) * 2020-04-17 2020-07-28 重庆芯洁科技有限公司 半导体衬底的高压水洗设备及其使用方法
CN111463152B (zh) * 2020-04-17 2023-03-14 重庆芯洁科技有限公司 半导体衬底的高压水洗设备及其使用方法
CN115090608A (zh) * 2022-07-01 2022-09-23 广东江粉高科技产业园有限公司 一种适用于超声波清洗的耐磨损玻璃盖板
CN115090608B (zh) * 2022-07-01 2023-10-10 广东江粉高科技产业园有限公司 一种适用于超声波清洗的耐磨损玻璃盖板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101563761B (zh) 一种清洁处理元件的装置
KR100824362B1 (ko) 반도체기판 세정장치 및 세정방법
GB1591742A (en) Method and apparatus for cleaning workpieces by ultrasonic energy
JP2001246331A (ja) 洗浄装置
RU173401U1 (ru) Установка очистки полупроводниковых пластин
JPH1131672A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR19980042416A (ko) 평면 피가공물의 폴리싱과 세정 방법 및 장치
RU173385U1 (ru) Устройство мегазвуковой очистки полупроводниковых пластин
JPH08318226A (ja) スクラバ洗浄装置
KR20100136835A (ko) 반도체 후면 세정을 위한 메가소닉 세정 시스템
JPH04107824A (ja) 洗浄用部材の洗浄方法
JP2005142309A (ja) 基板の洗浄方法、洗浄装置および洗浄システム
JPH02252238A (ja) 基板の洗浄装置
KR20050038761A (ko) 기판세정장치
KR20100130951A (ko) 기판 액처리 장치, 기판 액처리 방법, 및 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체
US11433436B2 (en) Carousel for ultrasonic cleaning and method of using thereof
JP2016019936A (ja) ロール清掃装置
JP2020035988A (ja) 被加工物のクリーニング方法及びクリーニング装置
JP2006080138A (ja) 半導体ウェハの研磨装置および研磨方法
JP3668384B2 (ja) 動圧軸受の洗浄方法
JPS5919329A (ja) 洗浄方法とその装置
JPH1119608A (ja) 洗浄装置
JP3549285B2 (ja) 基体の洗浄法および洗浄装置、ならびに清浄度の高い基体の製造方法および清浄度の高い基体
JP7118417B2 (ja) 光照射触媒基準エッチング装置
JPH0691516A (ja) 洗浄及びバレル加工方法とその装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171120