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蝕刻后
? ? ? ? ? ? 沖洗對(duì)于濕浸處理中的所有化學(xué)步驟，晶片必須在處理后清洗。由于各種原因，熱磷酸蝕刻后的沖洗是生產(chǎn)流程中最關(guān)鍵的沖洗過(guò)程之一。
首先，即使在漂洗中使用熱UPW(超純水)，熱磷酸和漂洗槽之間的溫度也會(huì)下降大約100℃。溫度的突然變化給晶片帶來(lái)沖擊，潛在地導(dǎo)致晶片破裂加劇(特別是如果晶片之前經(jīng)歷過(guò)顯著的應(yīng)力)。其次，水合二氧化硅和酸本身都很難在純水中從表面去除。在充分沖洗的情況下，會(huì)導(dǎo)致顆粒污染和干燥后晶圓上的磷酸鹽溢出。
磷酸的最有效沖洗是通過(guò)多步驟快速傾倒過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，從熱超純水開(kāi)始(以最小化溫度沖擊)，以一個(gè)或兩個(gè)冷程序結(jié)束。將晶片轉(zhuǎn)移到加熱UPW(> 65℃)的全浴中，15-30秒后將其傾倒。排水后，使用或不使用頂部噴淋沖洗，從底部重新填充水箱，然后溢出60-120秒。這個(gè)過(guò)程重復(fù)3到4次，第一步使用熱水，最后一步使用冷水。在漂洗過(guò)程的溢流步驟中使用兆聲可以大大提高漂洗性能。
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硬件注意事項(xiàng)
穩(wěn)定的工藝結(jié)果和高生產(chǎn)率在很大程度上依賴(lài)于許多與硬件相關(guān)的關(guān)鍵特性，這些特性將在此簡(jiǎn)要總結(jié):
中間貯槽
熱磷酸蝕刻在石英槽中進(jìn)行，化學(xué)品從底部供應(yīng)，并通過(guò)溢流返回到再循環(huán)。即使存在一批晶片，通過(guò)槽的化學(xué)流量也應(yīng)均勻，以確保在整個(gè)晶片表面上工藝介質(zhì)的相同連續(xù)交換。高交換流量是優(yōu)選的，以最小化垂直溫度梯度，并通過(guò)將冷晶片引入浴中來(lái)補(bǔ)償介質(zhì)的冷卻。
石英罐不得與加熱裝置直接接觸，石英表面的溫度必須限制在最高200℃。特別是在180℃以上，磷酸會(huì)在石英材料中蝕刻出微小的通道，從而導(dǎo)致泄漏。加熱器功率應(yīng)均勻分布在儲(chǔ)罐上，以避免介質(zhì)中的局部溫差。溢流應(yīng)該是均勻的，不會(huì)產(chǎn)生任何湍流，特別是在介質(zhì)通過(guò)基底的地方。
再循環(huán)
再循環(huán)應(yīng)包括能夠處理高粘度液體的過(guò)濾。特別是當(dāng)在槽更換過(guò)程中沒(méi)有供應(yīng)預(yù)熱的磷酸時(shí)，再循環(huán)不應(yīng)受到過(guò)濾器阻力的限制。水的補(bǔ)充應(yīng)在再循環(huán)回路的入口處進(jìn)行，以使冷介質(zhì)在重新進(jìn)入儲(chǔ)罐之前加熱并與酸充分混合。介質(zhì)應(yīng)通過(guò)流動(dòng)歧管重新引入工藝罐，確保介質(zhì)在工藝罐區(qū)域均勻分布(溫度和流量均勻性)。
浴器更換
新鮮磷酸以80%或85 %的濃度從沸點(diǎn)溫度低于工藝溫度的設(shè)施中供應(yīng)。在加熱循環(huán)過(guò)程中，必須蒸發(fā)掉過(guò)量的水，導(dǎo)致加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。通常，在實(shí)際的浴交換開(kāi)始之前，通過(guò)將化學(xué)物質(zhì)加熱到80-120℃并蒸發(fā)掉多余的水來(lái)準(zhǔn)備介質(zhì)，以允許在罐中快速加熱循環(huán)到實(shí)際的工藝溫度。該預(yù)熱罐也可用于部分補(bǔ)充熔池，而不會(huì)中斷生產(chǎn)。
排氣通風(fēng)
加熱時(shí)，大量煙氣從浴缸中蒸發(fā)。有時(shí)冷卻裝置被放置在浴池的頂部，這些煙氣在那里冷凝。產(chǎn)生的液體回落到槽中，并將產(chǎn)生顯著的溫度梯度，影響蝕刻的頂部到底部的不均勻性。因此，冷凝液體應(yīng)被送入再循環(huán)管線(xiàn)進(jìn)行再加熱。
蒸發(fā)過(guò)程導(dǎo)致液體冷卻。因此，通風(fēng)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，以有效帶走蒸汽，保護(hù)其他設(shè)備模塊和潔凈室環(huán)境，但應(yīng)足夠低，以允許液相和氣相之間達(dá)到準(zhǔn)平衡狀態(tài)。最小蒸發(fā)導(dǎo)致工藝槽中酸的底部和頂部之間的溫度梯度盡可能小。
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