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清洗效果媲美单片晶圆清洗!硫酸消耗却是数分之一!

正如我们所知,半导体IC清洗是IC制程中重复次数最多的工序,清洗效果的好坏会较大程度的影响芯片制程和集成电路特性等质量问题。但就一般清洗设备而言,清洗液需要消耗大量的化学品,在拉高成本的前提下,处理不当就会对环境造成严重污染。另一方面, IC制程发展逐渐趋向更高精度,清洗也因此面临着更大挑战。

“尤其需要重视的是,硫酸废液的处理是先进集成电路制造中的重要挑战。例如在台湾,半导体工厂占用了该地区硫酸总使用量的一半以上。”盛美半导体设备的董事长王晖说。

那么硫酸废液是如何成了系列难题幕后的黑手?

王晖指出,追根究底,单凭槽式清洗无法满足28nm及以下技术节点的制程要求,因此,清洗技术逐渐从槽式清洗转变为单片清洗,由此提高清洗制程效果。但这一转变大大地增加了硫酸消耗量,使得目前对硫酸废液的处理引发了一系列安全问题,能耗问题以及环境问题。

而在当下,全球对环境问题的关切日益凸显、加上政府部门对工业废液排放的进一步监管和限制,都无一不迫切要求半导体清洗厂商加速寻找一款既能降低化学药液用量、又不牺牲清洗制程效果的清洗设备。

针对这一解决方案,盛美半导体设备在今日宣布,世界首台槽式与单片清洗集成设备——UltraC Tahoe现已在全球正式商用。

据了解,Ultra C Tahoe清洗设备在单个湿法清洗设备中集成了两个模块。在槽式模块中,配有硫酸双氧水混合液(SPM)清洗与快速倾卸冲洗(QDR),SPM制程药液在此独立的槽式模块中被循环使用,与单片SPM清洗相比,至少可减少80%的硫酸废液排放。槽式清洗之后,晶圆将在湿润状态下,被传至单片模块;而单片清洗腔体可按客户需求进行各种制程药液的灵活配置,同时,单片清洗腔体可配置至多4支摆臂,每支摆臂可提供至多3种制程药液。

更值得关注的是,低交叉污染风险和优秀的颗粒去除效果是Ultra C Tahoe的两大清洗优势。

据盛美半导体设备客户端商业大产线数据表明,30nm条件下,与传统槽式SPM清洗设备相比, Tahoe清洗设备可将晶圆上的颗粒数控制从数百颗降低到十颗;此外若以每日处理两千片晶圆为例,Tahoe清洗设备每日消耗硫酸仅不到两百升,与单片SPM设备相比,每日可减少超过一千六百升硫酸废液排放。

“该清洗设备优秀的清洗效果与灵活的制程适用性可与单片晶圆清洗设备相媲美;与此同时,其硫酸的消耗量仅为单片晶圆清洗设备的数分之一。”王晖称。

与此同时,王晖也表示,“Tahoe清洗设备既使半导体工业技术路线得以继续向下延伸,又兼顾环保问题,节省了在废液排放上的巨大开支。”换句话说, 这的确是一款独具自主知识产权且能一举两得的晶圆清洗设备。


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