在半导体制造这一高度精密的领域,晶舟作为承载晶圆的重要工具,在整个生产流程中扮演着至关重要的角色。晶舟的设计不仅要确保晶圆的安全传输与存储,还要适应不同的制造阶段,包括制程处理和清洗环节。
制程用晶舟
特点与材料
- 耐高温与化学稳定性:制程用晶舟通常需要承受高温处理(如扩散、氧化等步骤),因此选用的材料如石英、陶瓷或高温塑料必须具备优异的热稳定性和化学惰性,以防止与制程气体反应。
- 尺寸匹配与精准定位:晶舟设计需精确匹配晶圆尺寸,常见的有4英寸、6英寸、8英寸乃至12英寸规格,且需确保晶圆在晶舟内的稳固放置,避免移动导致的划伤或破损。
- 高洁净度:为减少污染,晶舟内部必须极其干净,表面光滑无毛刺,且在使用前后进行严格的清洁处理。
设计考量
- 气流与温度均匀性:在某些高温处理步骤中,晶舟设计需考虑如何促进腔体内气体的均匀流动和温度分布,以保证晶圆上各个区域的反应一致性。
- 自动化兼容性:现代半导体生产线高度自动化,晶舟设计需便于机械手抓取和放置,有时还需集成RFID标签以便追踪。
清洗用晶舟
特点与材料
- 耐腐蚀与耐清洗剂:清洗用晶舟直接接触各种强酸、碱性或有机清洗剂,故需采用更加耐腐蚀的材料,如强化处理的石英或特殊涂层的金属材质。
- 易于排液与干燥:设计时需考虑快速排液和促进空气流通,以加速晶圆表面的干燥过程,减少水渍和污染风险。
- 防静电:清洗过程中可能产生静电,晶舟材质和设计应具有一定的防静电功能,避免静电损坏晶圆上的电路。
设计考量
- 适应不同清洗工艺:清洗用晶舟需兼容干法清洗和湿法清洗(如RCA清洗)等多种工艺,因此设计时需灵活可调,以满足不同清洗剂和工艺的要求。
- 减少二次污染:清洗环节特别强调减少晶舟本身对晶圆的二次污染,因此晶舟的清洁度和清洗后的保存条件同样重要。
总结
无论是制程用还是清洗用晶舟,它们都是半导体制造流程中不可或缺的一部分,直接影响到晶圆的质量与成品率。因此,针对不同制程阶段的需求,晶舟的设计与材料选择需精心考量,以实现高效、清洁、低损害的半导体芯片制造环境。
DWI德赢创新对于半导体中使用的晶舟,有PEEK制程用晶舟,采用改性的PEEK制成具有耐高温制程、静电耗散、超低气体释放、耐磨保护晶圆等特性。也有进口超纯PFA制程的清洗用晶舟,耐所有酸碱腐蚀性液体,超低的吸水性,广泛应用于湿制程工艺晶圆的承载、输送。
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