可对碳化硅和硅衬底进行清洗的Post-CMP设备

2022-8-31 0:00:00

  我们在上一篇博文中深入阐述了碳化硅衬底芯片的崛起,以及解决其清洗难题的方法。鉴于碳化硅晶圆具有薄且易碎的固有特性,还易出现表面不均匀的现象,因此在加工和处理时需要特别小心,而我们所拥有的广泛设备组合,可确保满足这些需求。
 
  在本文中,我们将介绍最新开发的清洗应用 — Post-CMP清洗,这对于碳化硅和传统硅片而言至关重要。MarketWatch的数据显示,2020年全球Post-CMP清洗解决方案市场价值为1.422亿美元,预计到2027年底将达到1.978亿美元。
 
  Post-CMP清洗(即在CMP步骤后进行物理预清洗工艺)需要严格控制CMP缺陷,并满足设备可靠性和高产能的要求。这需要减少黏附在晶圆表面各种状态的颗粒、有机残留物和金属污染物,同时不对晶圆表面造成损害。
 
  虽然CMP设备通常附带清洗模块,但碳化硅晶圆的直径通常为6英寸,而并非每个6英寸的CMP设备均配有清洗模块。因为CMP设备主要适用于非化合物半导体晶圆,而非化合物半导体晶圆可能并无过于严格的清洗要求。在研发该清洗设备时,我们探索如何更好地利用自身现有的成熟技术(包括先进的Smart Megasonix清洗技术),以满足客户对此设备的各种应用要求。

·保持良率

  当晶圆从CMP设备中取出后,会浸入大水槽,水槽内装有来自CMP工艺的晶圆盒,晶圆盒上方流淌着冷去离子水。将湿润的晶圆取出,放入腔体内,刷洗晶圆正面和背面并清洗斜面。在清洗碳化硅晶圆时,可能会有CMP药液尚未完全脱落,这意味着晶圆在烘干时,药液仍未去除 — 且仍有污染物附着于晶圆表面。我们的Post-CMP清洗设备具有双侧刷洗及清洗功能,可确保晶圆抛光后无药液和碳化硅残留物。
 
  我们的Post-CMP清洗设备就是我们所说的湿进干出(WIDO)预清洗配置。刷洗晶圆后,将湿润的晶圆转移至两个或四个清洗腔体中,并使用多达三种化学品药液进行处理,在每种药液处理过后均需进行冲洗,再使用去离子水冲洗,然后利用氮气(N2)进行干燥。完成以上操作后,晶圆将呈现出卓越的粒子性能,并进入测试和基带准备。

·挑选最合适的设备

  如需清洗碳化硅晶圆,您可选择6或8英寸(150或200毫米)的Post-CMP清洗设备;如需清洗硅晶圆,您可选择配置四或六个腔体的8或12英寸(200或300毫米)清洗设备。集成WIDO配置(可直接连接至CMP设备)广受欢迎,因为在工艺过程中需要保持晶圆湿润,并且如前文所述,这对于碳化硅至关重要。此外,我们已设计更多的版本来满足客户的特定需求。
 
  我们还提供WIDO离线预清洗设备。在这种情况下,湿晶圆从CMP设备转移至去离子水槽,然后手动转移至WIDO离线设备中。相较于WIDO在线配置,WIDO离线清洗设备的清洗工艺相同,且可最终实现同等的粒子性能,因此,若选择这种可节省晶圆厂占地面积的清洗设备,我们也将竭诚为您服务。
 
  您如果使用的CMP平台附带内置的清洗腔体,硅片从设备中出来时是干燥的,则可选择我们的干进干出(DIDO)配置, 其中,DIDO预清洗独立设备比WIDO预清洗设备占地面积小。在DIDO配置中,晶圆通过装载端口手动转移至预清洗设备中,以进行清洗处理,这与WIDO预清洗设备的处理方式相同。碳化硅晶圆无法在设备中进行清洗,因其需要采用WIDO方法来防止晶圆在置入时造成破损。

·日益增长的期望

  虽然我们在零部件供货方面遇到了一些与同行其他公司相同的挑战,但随着供应链问题的持续改善,交货时间也在不断缩短。我们始终致力于推出Ultra C Post-CMP清洗设备,并很高兴能与您合作。欧洲和美国的一些芯片制造商对我们的产品很感兴趣,而中国的很多客户已经在晶圆上运用。
 
  盛美上海期待与您合作,我们将努力设计和制造最能满足您Post-CMP清洗需求的半导体设备。