Устройство для очистки поверхности полупроводниковых пластин Советский патент 1975 года по МПК H01L7/68 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для производства интегральных микросхем.

Известно устройство для очистки поверхности полупроводниковых пластин, содержащее центрифугу с плоским ротором и систему подачи реактива. Недостатками этого устройства являются большая продолжительность технологического цикла очистки, состоящего из нескольких последовательных операций, и невысокое качество обработанной поверхности.

Предложенное устройство позволяет устранить указанные недостатки благодаря созданию в пограничном слое жидкости, протекающей в щелевых каналах над очищаемой поверхностью обрабатываемых пластин, эффекта кавитации, используемого для очистки.

На фиг. 1 показано предложенное устройство в общем виде; на фиг. 2 - ротор, вид сбоку и сверху; на фиг. 3 - крышка ротора со щелевыми канавками, обеспечивающими кавитацию.

Устройство содержит центрифугу 1 с плоским ротором 2, в котором выполнены гнезда для очищаемых полупроводниковых пластин 3, неподвижную крыщку 4, расположенную непосредственно над ротором, пневмопривод 5 для поджатия крышки 4 к ротору 3, резервуар 6 для растворения кислорода в воде и нагрева полученной смеси, баллон 7 со сжатым кислородом, магистраль 8 подачи смеси воды с растворенным кислородом, приборы 9 и 10 контроля расхода кислорода в баллоне и расхода жидкости в магистрали, датчики 11 и 12 температуры и давления в резервуаре 6. Ротор и привод центрифуги с целью самоуравновещивания подвешены к станине 13 на двойном шарнире Гука 14.

Работает устройство следующим образом. В гнезда ротора 2 закладывают полупроводниковые пластины и поджимают их сверху с помощью пневмопривода 5 крышкой 4 с усилием, гарантирующим давление на поверхность ротора 4-15 кг/см. Затем в полость между ротором 2 и крышкой 4 из резервуара 6 под давлением подают нагретую до температуры 80-90°С смесь особо чистой воды с растворенным в ней кислородом. Когда в магистрали подачи воды давление возрастает до появления тонкого слоя жидкости, истекающей по кольцевому зазору, включают центрифугу 1. По окончании процесса очистки выключают центрифугу, прекращают подачу сме си, поднимают крышку и освобождают ротор от очищенных пластин. При необходимости сушки в этом же устройстве по окончании очистки вместо смеси по магистрали 8 подают чистый осущенный газ, образующий газовую подушку между крышкой и ротором, и приводят центрифугу во вращение.

Очистка полупроводниковых пластин производится с помощью жидкости, истекающей под давлением от центра ротора в радиальном направлении. Попадая на очищаемую поверхность, поток жидкости благодаря канавкам на поверхности крышки неоднократно меняет направление и скорость. Избыточный .кислород, растворенный в жидкости, обуславливает интенсивное протекание процессов кавитации в каналах. Круговое вращение ротора с пластинами относительно неподвижной крышки создает трение в пограничном слое на поверхности пластин и интенсифицирует процесс кавитации, создающий зоны повышенного давления и температуры. При этом поверхности пластин интенсивно окисляются в кислороде, а продукты окисления разрушаются динамическим воздействием повышенного давления и уносятся потоком жидкости с очищаемой поверхности.

Во избежание износа рабочие поверхности ротора и- крышки выполнены из несмачиваемого жидкостью материала.

Предмет.изобретения

Устройство для очистки поверхности полупроводниковых цластин, содержащее центрифугу с плоским ротором и гнездами для пластин, систему подачи жидкости с растворенным в ней кислородом и привод для подлсатия пластин к поверхности ротора, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, сокращения времени очистки, оно снабжено невращающейся крышкой, поджимаемой к поверхности ротора, причем на рабочей поверхности крышки выполнены взаимно перпендикулярно расположенные канавки.

иг. /