濕法刻蝕是利用相應的刻蝕液先將晶圓要刻蝕的膜進行分解, 再把其變為可溶性的化合物并去除,那濕法刻蝕清洗機的結構和工作原理是什么?今天就帶大家瞧一瞧。
一、刻蝕清洗設備分類
濕法刻蝕清洗機按清洗的結構方式可以分為槽式批量清洗和單片清洗機兩種類型。而槽式清洗又可分為半自動清洗和全自動清洗兩種機臺。
二、清洗設備結構組成
清洗設備主要由耐腐蝕機架、 酸槽、 水槽、 干燥槽、 控制單元、 排風單元以及氣體和液體管路單元等幾大部分構成。

▲ 濕法刻蝕清洗機的結構組成部分
其中酸槽和管路單元是清洗設備的主要組成部分。 按照材料的差異, 槽體可分為用不銹鋼材質的生產的槽、 用NPP 材質生產的抗腐蝕的槽、 用PVDF材質生產的槽、 用PTFE材質生產的槽、 用石英材質生產的槽等, 按照功能的差異槽體又可分為酸堿刻蝕槽、 溢流清洗槽、 快速排水槽和使晶圓快速干燥的干燥槽等, 根據清洗工藝要求的不同, 還可以增加腐蝕液的超聲及兆聲清洗、 腐蝕液加熱或制冷、攪拌、 循環及去離子水加熱等清洗功能。
在材料選擇上, 不銹鋼槽主要用于有機溶液或堿性溶液; 而石英加熱槽主要用于酸性溶液, 而且該槽耐高溫, 一般為二百攝氏度, 最高可以達到四百攝氏度;高純度聚丙烯槽主要用于溫度小于八十攝氏度的酸堿溶液;聚氟乙烯槽常常用來承裝 BOE 以及氫氟酸, 要求溫度最高不能高于一百二十攝氏度。 聚四氟乙烯槽可用于幾乎所有的酸堿以及有機溶液,其耐溫小于150攝氏度。
在功能選擇上, QDR槽即快速排水清洗槽常常使用在酸堿刻蝕后對去離子水的沖洗工藝上。 其工作原理是先從該槽體上部噴淋以及底部注入去離子水, 等到一定量后在把去離子水快速排空。 通過把去離子水快速排走帶走雜質離子。 這一過程一般要反復 進行 3-4 個循環。其工作原理如圖1所示。

▲ 圖1 QDR槽清洗原理圖
超聲槽是指利用槽體底部或側面超聲發出振板產生超聲波,超聲波,超聲波在水中或溶液中生成大量的氣泡, 氣泡破裂釋放強大的動能。 超聲波的頻率通常為28kHz 或 48kHz,頻率越高,清洗的顆粒越小。工藝腐蝕槽是指利用各類酸堿刻蝕液以及有機溶液,實現某些刻蝕過程或清洗的效果。
溢流槽的工作原理為底部持續注入去離子水,從上部四周外溢,從而通過水流帶走污染物。其工作原理如圖2所示。

▲ 圖2 溢流槽工作原理圖