[發(fā)明專利]一種新型的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110209427.9
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102896114A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王守國;趙玲利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;H05H1/30;H01L21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種新型的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，尤其指該設(shè)備是高壓電極和地電極分別貼附在形狀為L形的兩個介質(zhì)阻擋層兩側(cè)，在該兩個介質(zhì)阻擋層之間設(shè)有一個放電間隙，自由基是由放電間隙產(chǎn)生的，并通過一定氣壓的氣流攜帶噴出，形成一個扁平肯口的高濃度活性基團束流，用來對硅片上的光刻膠及有機物進(jìn)行掃描清洗。?

背景技術(shù)

隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，集成度的不斷提高，線寬的不斷減小，對硅片的無損傷清洗的要求也越來越高。在硅晶體管和集成電路生產(chǎn)中，幾乎每道工序都有硅片清洗的問題，硅片清洗的好壞對器件性能有嚴(yán)重的影響，處理不當(dāng)，可能使全部硅片報廢，做不出管子來，或者制造出來的器件性能低劣，穩(wěn)定性和可靠性很差。因此對硅片進(jìn)行無損傷的清洗有著重要的意義。?

目前常用的去膠和清洗方法，由濕法和干法兩種方式。濕法清洗濕法清洗存在許多的缺點：例如：(1)不能精確控制；(2)清洗不徹底，需反復(fù)清洗；(3)容易引入新的雜質(zhì)；(4)對殘余物不能處理；(5)污染環(huán)境，需對廢液進(jìn)行處理；(6)消耗大量的酸和水。在等離子體的干法清洗工藝中，不使用任何化學(xué)溶劑，因此基本上無污染物，有利于環(huán)境保護。此外，其生產(chǎn)成本較低，清洗具有良好的均勻性和重復(fù)性、可控性，?易實現(xiàn)批量生產(chǎn)。但目前常用的干法去膠和清洗設(shè)備，是在真空狀態(tài)下，使用等離子體對硅片表面直接清洗，這樣等離子體中的離子會對硅片表面的刻蝕線條造成很大的損傷，不在適用于32nm及以下節(jié)點技術(shù)，并且，由于它使用的是真空設(shè)備，這就會使得設(shè)備成本高昂，操作繁瑣。?

近幾年，人們開始在大氣壓下進(jìn)行光刻膠清洗的實驗設(shè)備和工藝研究，但是，目前所采用的等離子體發(fā)生器，都是采用射頻放電的形式，工作氣體只能是采用氦與氧，或氬與氧的混合氣體，其中氧氣所占的比例是小于3％。由于大量采用惰性氣體，致使工作氣體的應(yīng)用成本很高。?

此外，近來人們采用的介質(zhì)阻擋等離子體發(fā)生器，一般是采用單介質(zhì)阻擋的等離子體發(fā)生器，其中一個電極是采用金屬電極，容易造成電極燒蝕后，帶來清洗時的電極污染。?

本發(fā)明設(shè)計了常壓下產(chǎn)生自由基的裝置，是采用雙介質(zhì)阻擋的等離子體放電形式，兩個放電電極都被介質(zhì)包覆，不會帶來電極燒蝕問題。所產(chǎn)生的自由基束流清洗，對硅片的表面器件幾乎不會帶來任何損傷。?

發(fā)明內(nèi)容

一種新型的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，包括一個殼體、高壓電極、介質(zhì)阻擋層、接地電極、電源、移動機械手以及進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)。該設(shè)備的特性在于在一個長方形的殼體內(nèi)設(shè)有一個?高壓電極和地電極，該兩個電極之間設(shè)有兩個介質(zhì)阻擋層，在該兩個介質(zhì)阻擋層之間設(shè)有一個放電間隙產(chǎn)生等離子體，在一定壓力的氣流帶動下，放電間隙所產(chǎn)生的高活性自由基由扁口型噴口噴射出來，在噴射到需要處理的物體表面時，去除物體表面的有機物質(zhì)。本發(fā)明產(chǎn)生的活性自由基可用于硅片無損傷去膠和有機物清洗。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：在高壓電極和地電極之間設(shè)有兩個介質(zhì)阻擋層，該兩個介質(zhì)阻擋層的形狀都為L形，在該兩個介質(zhì)阻擋層之間設(shè)有一個放電間隙，該間隙的尺度范圍是0.5-5毫米。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：兩個介質(zhì)阻擋層之間的放電間隙的一端通過氣管與供氣源貫通，另一端形成一個長條形噴口，在放電間隙的兩側(cè)設(shè)有絕緣材料密封。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：該高壓電極與地電極分別帖覆在兩個介質(zhì)阻擋層的兩側(cè)，高壓電極與一個高頻高壓電源連接，地電極與殼體連接并接大地。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：該高頻高壓電源的輸出峰-峰電壓值大于3000伏。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：放電區(qū)所采用的氣體是氬氧混合氣體、也可以是氧氣或是潔凈的空氣，氣體的流量是大于5升/分鐘。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：該自由基發(fā)生器設(shè)備由機械手控制可以實現(xiàn)三維的移動。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：該設(shè)備設(shè)有排氣罩和排氣管道，使剩余的自由基束流和與有機物反應(yīng)后的產(chǎn)物排出。?

所述的常壓雙介質(zhì)阻擋扁口型活性自由基清洗設(shè)備，其特性在于：該硅片襯底下設(shè)有加熱裝置，在清洗時，硅片的溫度可以被加熱到200℃以內(nèi)。?