[實用新型]一種中大尺寸藍寶石晶圓圖案化制程蝕刻后清洗裝置

有效

• 申請號: 201420449709.5
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN204093771U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 劉伯彥;王曉靁;劉崇志;鐘其龍
• 申請（專利權）人: 廈門潤晶光電有限公司
• 主分類號: B08B3/08
• 分類號: B08B3/08;B08B3/10;B08B3/12;B08B13/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術領域

本實用新型涉及藍寶石晶圓圖案化制程蝕刻后清洗技術領域，尤其涉及一種新式中大尺寸藍寶石晶圓(>4吋)圖案化制程蝕刻后清洗裝置及方法，應用于PSS圖案化藍寶石晶圓襯底制作，改變傳統之酸槽清洗技術為單片晶圓清洗技術。

背景技術

現行應用于中大尺寸藍寶石晶圓圖案化制程的晶圓，由于這些晶圓在經過黃光及蝕刻后，表面會有許多因蝕刻氣體與光阻反應而產生的副產物，而此種副產物使用槽體式的請洗設備及制程，常常會造成較小尺寸的污染物及顆粒清除不易，并常造成交叉污染。常規的濕法技術在晶圓的表面上使用液流體來清除污染物，然而，它們的效率不佳，有時無法完全清除較小的污染物，因此部分污染物仍舊保留在晶圓的表面上。目前在蝕刻后的晶圓清洗制程，都是槽體式的清洗設備，如圖1所示，是目前的蝕刻后清洗流程，采用酸槽，依次進行新丙酮兆聲波清洗、去離子水清洗、SPM（硫酸過氧化氫混和清洗液，主要是由H₂SO₄與H₂O₂依比例組合，屬于現有技術）清洗、去離子水兆聲波清洗、cold?SC1（低溫氨與過氧化氫混和清洗液，是指40℃之氨與過氧化氫混和清洗液）進行清洗和去離子水兆聲波清洗。此種槽體式的清洗設備，每次必須整批進到清洗槽中，此種清洗技術應用于中大尺寸藍寶石晶圓圖案化制程中，不僅制程繁復，并且，常因硫酸或雙氧水濃度下降而造成蝕刻后小尺寸的污染物不易清除，亦常造成整批性的交叉污染，容易于晶圓表面留下殘存物，如微粒、污漬。而此種小型污染物也是目前現行常用的晶圓檢驗設備AOI不易驗出的部分，常常在MOCVD的制程完成后，才發現這樣的問題，這對生產線的管理、生產的成本、成品率及良率造成很大的影響，因為這些殘存在晶圓表面的殘留物在后續的磊晶制程（MOCVD）中會造成重大缺陷及圖案異常，而此缺陷及圖案異常就是磊晶（MOCVD）后的成品率及良率問題的主要殺手之一，而此種殘留物也同樣造成藍寶石圖案化制程的生產成本增加。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種中大尺寸藍寶石晶圓(>4吋)圖案化制程蝕刻后清洗裝置，以避免交叉污染的現象，達到清洗的效果，進而提高了后續圖案化制程及MOCVD制程的成品率及良率。

為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種中大尺寸藍寶石晶圓圖案化制程蝕刻后清洗裝置，由電機、真空吸附臺和頂部噴頭組成，真空吸附臺安裝在電機的輸出端，真空吸附臺中形成通氣道，通氣道的下端接氣源，真空吸附臺上對應藍寶石晶圓的底面開設一圈出氣孔與通氣道的上端連接，頂部噴頭安裝在真空吸附臺上方。

所述頂部噴頭包括兩個去離子水噴頭、SPM噴頭和cold?SC1噴頭。

所述出氣孔由下至上呈向外傾斜狀。

一種中大尺寸藍寶石晶圓圖案化制程蝕刻后清洗方法，其步驟是：

第一步，將藍寶石晶圓采用真空吸附臺固定，開啟真空吸附臺下方的電機帶動真空吸附臺和藍寶石晶圓旋轉，轉速200rpm；

第二步，開啟氣源，由真空吸附臺的通氣道經出氣孔向藍寶石晶圓的底面噴氣；

第三步，持續第一步和第二步，同時，用頂部噴頭在藍寶石晶圓頂部從中間往外噴灑SPM進行清洗；

第四步，持續第一步和第二步，同時，用頂部噴頭在藍寶石晶圓頂部從中間往外噴灑去離子水進行兆聲波清洗；

第五步，持續第一步和第二步，同時，用頂部噴頭在藍寶石晶圓頂部從中間往外噴灑cold?SC1進行清洗；

第六步，持續第一步和第二步，同時，用頂部噴頭在藍寶石晶圓頂部從中間往外噴灑去離子水進行兆聲波清洗；

第七步，持續第一步，最后晶圓以每分鐘1500-2000轉的速度快速旋干，關閉電機即可。

采用上述方案后，本實用新型提供單片清洗的設備和新式清洗制程，通過藍寶石晶圓旋轉對于污染物產生一個離心力，將SPM由中間往外噴灑，使之與蝕刻后的副產物反應，而帶兆聲能能的去離子水及cold?SC1讓流體形成小的空化泡沫，有助于從晶圓的表面去除顆粒。此種新式蝕刻后清洗技術可確保不會產生交叉污染的現象，以達到清洗的效果，也提高了接下來的圖案化制程及MOCVD制程的成品率及良率。

附圖說明

圖1是現有技術黃光涂布前的晶圓清洗制程示意圖；

圖2是本實用新型黃光涂布前的晶圓清洗制程示意圖；

圖3是本實用新型黃光涂布前的晶圓清洗裝置使用示意圖。

具體實施方式