SU459818A1

SU459818A1 - A device for cleaning the surface of semiconductor wafers

Info

Publication number: SU459818A1
Application number: SU1885344A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Яловега; Иван Яковлевич Козырь; Иван Григорьевич Блинов
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1973-02-22
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1975-02-05

Description

Изобретение относитс к технологическому оборудованию дл производства интегральных микросхем.This invention relates to manufacturing equipment for manufacturing integrated circuits.

Известно устройство дл очистки поверхности полупроводниковых пластин, содержащее центрифугу с плоским ротором и систему подачи реактива. Недостатками этого устройства вл ютс больша продолжительность технологического цикла очистки, состо щего из нескольких последовательных операций, и невысокое качество обработанной поверхности.A device for cleaning the surface of semiconductor wafers is known, comprising a centrifuge with a flat rotor and a reagent supply system. The disadvantages of this device are the long duration of the cleaning cycle consisting of several successive operations and the low quality of the treated surface.

Предложенное устройство позвол ет устранить указанные недостатки благодар созданию в пограничном слое жидкости, протекающей в щелевых каналах над очищаемой поверхностью обрабатываемых пластин, эффекта кавитации, используемого дл очистки.The proposed device allows to eliminate these drawbacks due to the creation in the boundary layer of the fluid flowing in the slotted channels above the cleaned surface of the plates to be treated, the effect of cavitation used for cleaning.

На фиг. 1 показано предложенное устройство в общем виде; на фиг. 2 - ротор, вид сбоку и сверху; на фиг. 3 - крышка ротора со щелевыми канавками, обеспечивающими кавитацию .FIG. 1 shows the proposed device in general; in fig. 2 - rotor, side and top view; in fig. 3 - rotor cover with slotted grooves providing cavitation.

Устройство содержит центрифугу 1 с плоским ротором 2, в котором выполнены гнезда дл очищаемых полупроводниковых пластин 3, неподвижную крыщку 4, расположенную непосредственно над ротором, пневмопривод 5 дл поджати крышки 4 к ротору 3, резервуар 6 дл растворени кислорода в воде и нагрева полученной смеси, баллон 7 со сжатым кислородом , магистраль 8 подачи смеси воды с растворенным кислородом, приборы 9 и 10 контрол расхода кислорода в баллоне и расхода жидкости в магистрали, датчики 11 и 12 температуры и давлени в резервуаре 6. Ротор и привод центрифуги с целью самоуравновещивани подвешены к станине 13 на двойном шарнире Гука 14.The device comprises a centrifuge 1 with a flat rotor 2, in which sockets for the cleaned semiconductor plates 3 are made, a fixed cover 4 located directly above the rotor, a pneumatic actuator 5 for pressing the cover 4 to the rotor 3, a tank 6 for dissolving oxygen in water and heating the mixture, cylinder 7 with compressed oxygen, line 8 supplying a mixture of water with dissolved oxygen, instruments 9 and 10 controlling the oxygen consumption in the cylinder and the flow rate of the line, sensors 11 and 12 of temperature and pressure in the tank 6. Rotor and lead The centrifuges, with the purpose of self-balancing, are suspended from the bed 13 on the double hinge of Hook 14.

Работает устройство следующим образом. В гнезда ротора 2 закладывают полупроводниковые пластины и поджимают их сверху с помощью пневмопривода 5 крышкой 4 с усилием , гарантирующим давление на поверхность ротора 4-15 кг/см. Затем в полость между ротором 2 и крышкой 4 из резервуара 6 под давлением подают нагретую до температуры 80-90°С смесь особо чистой воды с растворенным в ней кислородом. Когда в магистрали подачи воды давление возрастает до по влени тонкого сло жидкости, истекающей по кольцевому зазору, включают центрифугу 1. По окончании процесса очистки выключают центрифугу, прекращают подачу сме си, поднимают крышку и освобождают ротор от очищенных пластин. При необходимости сушки в этом же устройстве по окончании очистки вместо смеси по магистрали 8 подают чистый осущенный газ, образующий газовую подушку между крышкой и ротором, и привод т центрифугу во вращение.The device works as follows. In the sockets of the rotor 2 lay the semiconductor plates and clamp them on top with the help of a pneumatic actuator 5 with a cover 4 with an effort that guarantees pressure on the surface of the rotor 4-15 kg / cm. Then in the cavity between the rotor 2 and the lid 4 from the tank 6 under pressure serves a mixture of extremely pure water heated with a temperature of 80-90 ° C with oxygen dissolved in it. When the pressure increases in the water supply line until a thin layer of liquid flowing through the annular gap appears, turn on centrifuge 1. At the end of the cleaning process, turn off the centrifuge, stop blending, lift the lid and release the rotor from the cleaned plates. If necessary, drying in the same device at the end of cleaning instead of the mixture on line 8 serves clean drained gas, forming a gas cushion between the lid and the rotor, and causes the centrifuge to rotate.

Очистка полупроводниковых пластин производитс с помощью жидкости, истекающей под давлением от центра ротора в радиальном направлении . Попада на очищаемую поверхность , поток жидкости благодар канавкам на поверхности крышки неоднократно мен ет направление и скорость. Избыточный .кислород, растворенный в жидкости, обуславливает интенсивное протекание процессов кавитации в каналах. Круговое вращение ротора с пластинами относительно неподвижной крышки создает трение в пограничном слое на поверхности пластин и интенсифицирует процесс кавитации , создающий зоны повышенного давлени и температуры. При этом поверхности пластин интенсивно окисл ютс в кислороде, а продукты окислени разрушаютс динамическим воздействием повышенного давлени и унос тс потоком жидкости с очищаемой поверхности .The semiconductor wafer is cleaned using a fluid that is flowing under pressure from the center of the rotor in the radial direction. When it hits the surface to be cleaned, the flow of liquid due to grooves on the surface of the cover repeatedly changes direction and speed. Excessive oxygen dissolved in a liquid causes intensive cavitation in the channels. The circular rotation of the rotor with the plates relative to the fixed cover creates friction in the boundary layer on the surface of the plates and intensifies the process of cavitation, creating zones of increased pressure and temperature. In this case, the surfaces of the plates are intensively oxidized in oxygen, and the oxidation products are destroyed by the dynamic effect of increased pressure and are carried away by the flow of liquid from the surface being cleaned.

Во избежание износа рабочие поверхности ротора и- крышки выполнены из несмачиваемого жидкостью материала.In order to avoid wear, the working surfaces of the rotor and the cover are made of a non-wettable material.

Предмет.изобретени Subject invention

Устройство дл очистки поверхности полупроводниковых цластин, содержащее центрифугу с плоским ротором и гнездами дл пластин, систему подачи жидкости с растворенным в ней кислородом и привод дл подлсати пластин к поверхности ротора, отличающеес тем, что, с целью повышени качества обрабатываемой поверхности, сокращени времени очистки, оно снабжено невращающейс крышкой, поджимаемой к поверхности ротора, причем на рабочей поверхности крышки выполнены взаимно перпендикул рно расположенные канавки.A device for cleaning the surface of semiconductor plates, containing a centrifuge with a flat rotor and nests for plates, a fluid supply system with oxygen dissolved in it and a drive to bring the plates to the rotor surface, characterized in that, in order to improve the quality of the surface being processed, reduce the cleaning time, it is provided with a non-rotating cover pressed against the rotor surface, with mutually perpendicularly arranged grooves on the working surface of the cover.

иг. /ig. /