二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备制造技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，包括二氧化碳预处理腔、清洗腔、分离腔、二氧化碳循环控制系统和温度及压力控制系统；二氧化碳在预处理腔内进入预设的温度和压力状态后，经清洗腔内的喷嘴上的狭缝喷槽出射，伴随液体流分裂蒸发冷却，形成幕状固态气胶团簇流；幕状二氧化碳气胶流以一定角度入射到放置在可转硅片架上的硅片表面，通过动量转移，清除污染物颗粒，并由载流气体将颗粒带离清洗腔，在分离腔中回收二氧化碳并处理清洗污物。利用本发明专利技术，避免了纯水的大量消耗以及有机溶剂对环境的污染和操作人员的危害，可有效去除超临界二氧化碳无法去除的颗粒和碳化交联聚合物外壳，对小尺寸的图形和结构取得理想的清洗效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造技术中的半导体硅片无水清洗
，尤其涉及一种二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，利用低温二氧化碳气溶胶与污染粒子相撞对硅片表面进行无水清洗。
技术介绍
随着微电子技术的进步，芯片的集成度不断提高，元器件的尺度不断縮小，相应地 对硅片洁净度的要求也越来越高。因为硅片表面的残留污染物和杂质会导致电路或器件结 构失效，所以在制造过程中需要进行大量的清洗。所谓清洗，是指在不破坏硅片表面电特性 及器件结构的前提下，有效去除各类污染。 在传统的清洗技术中，最终要使用大量高纯水进行冲洗，再用异丙醇等干燥硅片 表面。由此衍生出的问题是水资源的大量消耗、化学试剂引起的芯片和环境的污染，以及干 燥过程中气液界面的表面张力引起的微结构粘连和颗粒吸附。而且受液体表面张力和粘度 的限制，传统清洗技术无法对微小孔隙进行有效的清洗。随着半导体技术向更小的工艺节 点延伸，传统清洗渐渐变得力不从心。 超临界态二氧化碳具有低粘度、高扩散性、低表面张力、亲有机性等特点，可以深 入微小孔隙进行清洗，避免了大量纯水的消耗和传统清洗技术所需的后续处理(包括废液 的处理和干燥等)，满足新一代硅片高深宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，其特征在于，该设备包括二氧化碳预处理腔（１）、清洗腔（２）、分离腔（４）、二氧化碳循环控制系统（９）和温度及压力控制系统（１０）；二氧化碳在所述预处理腔（１）内进入预设的温度和压力状态后，经清洗腔（２）内的喷嘴（２０１）上的狭缝喷槽（２０５）出射，伴随液体流分裂蒸发冷却，形成幕状固态气胶团簇流；所述幕状二氧化碳气胶流以一定角度入射到放置在可转硅片架（３）上的硅片表面，通过动量转移，清除污染物颗粒，并由载流气体将颗粒带离清洗腔（２），在分离腔（４）中回收二氧化碳并处理清洗污物。

【技术特征摘要】
一种二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，其特征在于，该设备包括二氧化碳预处理腔(1)、清洗腔(2)、分离腔(4)、二氧化碳循环控制系统(9)和温度及压力控制系统(10)；二氧化碳在所述预处理腔(1)内进入预设的温度和压力状态后，经清洗腔(2)内的喷嘴(201)上的狭缝喷槽(205)出射，伴随液体流分裂蒸发冷却，形成幕状固态气胶团簇流；所述幕状二氧化碳气胶流以一定角度入射到放置在可转硅片架(3)上的硅片表面，通过动量转移，清除污染物颗粒，并由载流气体将颗粒带离清洗腔(2)，在分离腔(4)中回收二氧化碳并处理清洗污物。2. 根据权利要求1所述的二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，其特征在于，所述预 处理腔(1)用于二氧化碳的预处理，固定在支座(11)上，该预处理腔(1)内部装有温度传 感器，外部由用于制冷的预处理腔换热盘管(5)环绕包裹，腔室内部温度受温度控制系统 (10)的控制，在不同的温度下使二氧化碳达到不同程度的凝结。3. 根据权利要求1所述的二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，其特征在于，所述清 洗腔(2)固定在支座(11)上，该清洗腔(2)内部有气溶胶喷嘴(201)、温度传感器(202)、 压力传感器(203)和盛放待清洗硅片的硅片架(3)，底部装有永磁体和轴承。4. 根据权利要求3所述的二氧化碳低温气溶胶半导体清洗设备，其特征在于，所述清 洗腔(2)内部的温度及压力均受控制系统(10)的控制，保证清洗过程所需的温度和真空 度；所述清洗腔(2)外部由用于制冷的清洗腔换热盘管(6)环绕包裹，下侧有用于加热的电 阻丝。5. 根据权利要求3所述的二氧化碳低温气溶胶半导体清洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超群，景玉鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]