[發明專利]硅晶片處理裝置

無效

• 申請號: 00806788.0
• 申請日: 2000-04-13
• 公開（公告）號: CN1349655A
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: 弗蘭克·韋費爾;于爾根·西貝爾格
• 申請（專利權）人: 德克爾兄弟兩合公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王憲模

技術領域

本發明涉及用于處理器件，特別是處理硅晶片的裝置。

背景技術

半導體生產的巨大增加一直是各加工過程的發展中不停頓的挑戰，這些發展變得非常顯著，這可以從獲得的存儲芯片容量和線寬看出。線寬已由25年前的12μm(微米)范圍，基于目前設想的0.18μm工藝，微型化了大約10倍。作為微型化要求的結果，在半導體技術中使用的設備的標準是非常高的。

利用借助于大型化的數字設備、降低的光波長度以及改進的油漆技術而完善了的平版印刷制造工藝，清洗蝕刻和干燥的預處理過程，獲得基本的工藝改進的機會相當少了。其原因是濕法化學或氣體處理的高度保守的步驟，這些步驟是高度分割的。

清洗、蝕刻以及干燥至今天仍是基本的技術步驟。它們使用的方法是浸入化學槽和隨后在聲學激勵或充氣流體內直接或間接清洗。這些浸蝕和清洗的預處理過程對于清除硅晶片上的沾污或亞顯微粉粒非常重要，因為有缺陷的區域將進一步處理，最后導致功能部件的產量加倍降低。

在實踐中，集成電路生產中大于50％的產量損失是由于硅晶片上的顯微沾污引起的。這就意味著，在預先過程中晶片的處理從根本上影響半導體電路的容量，制造生產率，以及部件的再現性和可靠性。

根據與硅晶片表面的相互反應過程，可區分兩種類型的晶片處理：濕法化學蝕刻和濕法化學清洗。兩種過程都用于生產作為原材料的晶片，供芯片生產商進一步加工用。

通常，濕法化學處理在浸漬槽或化學噴射車間進行。對化學純度以及使用材料的耐久性和純度都有最高的要求，這些材料例如有聚四氯乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)，并且絕對避免粉粒是最優先考慮。

在浸漬技術中，數個晶片按組垂直浸入盛有化學試劑或清洗劑的槽中。使用循環泵以產生由下至上的流動。

在蝕刻過程中，在晶片表面上盡可能有規則地獲得蝕刻的均勻性。由于磨損形成的粉粒可能在所需的致動部件上形成，因而迄今的折衷方案是放棄硅晶片的轉動。在半導體技術的許多工藝中，可移動部件的磨損問題，特別是作為時間的函數，具有如此的重要性，以致許多領域的預處理過程放棄轉動。

隨著繼續微型化的每一步發展，或者隨著在制造中使用新機器和工具，對晶片表面質量的要求也提高了。新型的表面物理方法，例如，使用過冷卻的或冷凝的氣體晶體(“雪花”)轟擊表面，以產生希望的純度。隨后使用去離子水的漂洗過程仍舊是標準的清洗步驟之一。

使用高度專門化的超聲工藝進一步改進流體凈化的效率，特別是通過生產過程中的受控氣穴機理和氣泡的破裂在0.18至0.25μm的精細的顯微結構中的流體凈化效率。

雖然有關濕法化學過程的重復討論不久將被干法過程代替，但在相當長的時間內，在晶片處理的預處理過程中，濕法化學估計仍將保持重要的角色。

在至今使用的工藝中，仍希望轉動硅晶片，然而它們至今使用在實踐中的僅限于那些粉粒沒有重要性的過程中(旋轉蝕刻，旋轉干燥)。技術設計是這樣的，硅晶片插入在被稱為晶片載體的塑料網籃中。齒輪或驅動板軸向安裝在相對外側的一側上。網籃插入容器中時，起動裝置與齒輪嚙合，轉動槽中的網籃。轉速保持較低，為1至60min^-1。

網籃可用籠代替，硅晶片被保持在3個或4個開槽桿中。桿可以借助傳動機構單獨或成組轉動，在轉動時帶動晶片一同轉動。晶片安裝在桿上具有減少遮蔽的優點。

在處理的不同階段硅晶片至今使用的所有轉動裝置中，存在所使用的部件、齒輪、滑動軸承和滾柱軸承的強烈的粉粒磨損。因此，在重要領域，半導體生產商通常避免轉動晶片，即使這樣意味處理過程均勻性的損失。

發明內容

本發明的一個目的是提供處理器件的裝置，它可以保證器件的均勻處理，并伴隨高的純度。

本目的借助權利要求1和13的特點獲得。本發明的要點在于在超導磁性軸承內無接觸地裝載可旋轉驅動的托架。這樣獲得許多優點。軸承位置是自穩定的。摩擦損失，特別是高速條件下的摩擦損失非常低。除去超導體的冷卻外，不需要軸承的控制系統，這樣增加了可靠性。軸和固定軸承元件可以相互真空密封，這樣防止了高腐蝕性流體滲入固定軸承元件。軸承的排列表現出了在抑止不希望的振動方面的特殊性能，不需要專門的控制。這種軸承與不平衡高度無關。它不需維護和具有高的耐久性。

按照權利要求2的裝置的優點在于軸可以簡單地從固定的第二軸承提出而更換。

本發明的其它優選實施例將通過其余的權利要求明確地體現出來。

附圖說明