引言

在廢氣處理領(lǐng)域，使用中央濕式洗滌器或如果含有VOC，則使用中央熱氧化器處理半導(dǎo)體制造中濕化學(xué)工藝產(chǎn)生的廢氣已成為公認(rèn)的做法。然而，隨著單晶圓濕法清潔工具進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)，本地濕法洗滌器具有優(yōu)勢(shì)。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

它們?nèi)〈碎_(kāi)關(guān)盒，后者根據(jù)實(shí)際工藝條件將廢氣引導(dǎo)至不同的中央系統(tǒng)。與開(kāi)關(guān)盒概念相比，其優(yōu)勢(shì)在于更小且更簡(jiǎn)單的排氣管道、更小的中央處理系統(tǒng)負(fù)載、更少的潔凈室空氣損失、更小的占地面積和更高的工藝變更靈活性。實(shí)現(xiàn)了低排放濃度，并消除了酸和堿形成的鹽顆粒。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

半導(dǎo)體制造中的單晶圓清洗

半導(dǎo)體行業(yè)的許多工藝步驟都會(huì)排放有害廢氣。對(duì)于使用非常活潑的氣體的化學(xué)氣相沉積或干法蝕刻，所謂的靠近源頭的廢氣使用點(diǎn)處理是常見(jiàn)的做法。相比之下，對(duì)于濕法化學(xué)工藝，使用中央濕式洗滌器處理廢氣是一種公認(rèn)做法，或者如果含有大量 VOC，則使用中央熱氧化器處理廢氣，這兩種方法通常都位于建筑物內(nèi)或建筑物頂部。然而，隨著單晶圓清洗在大規(guī)模生產(chǎn)中變得越來(lái)越普遍，局部濕式洗滌器具有優(yōu)勢(shì)。

在已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間的濕式工作臺(tái)中，帶有多個(gè)晶圓的載體被浸沒(méi)在一系列液體浴中，其中濕式工作臺(tái)的每個(gè)隔間總是包含相同類型的液體。來(lái)自每個(gè)隔間的通風(fēng)空氣被引導(dǎo)到幾個(gè)排氣系統(tǒng)之一，通常分為酸性、堿性、VOC和一般排氣。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

相反，在單晶圓濕法清洗系統(tǒng)中，單晶圓被裝載在處理室中。濕法清潔工具具有多個(gè)處理室，可同時(shí)處理多個(gè)晶圓或在不同的處理室中執(zhí)行不同的處理步驟。清洗時(shí)，晶圓依次噴灑不同的液體化學(xué)品，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)晶圓將其去除。

圖1。濕法工作臺(tái)工藝廢氣處理新方法

如圖 1 所示，該問(wèn)題之前通過(guò)將每個(gè)工具室的排氣分離為堿性、酸性或有機(jī)廢氣的管道來(lái)解決。這三種類型的排氣的分離是通過(guò)連接來(lái)自濕的幾個(gè)腔室的排氣管來(lái)實(shí)現(xiàn)的-清潔工具到所謂的開(kāi)關(guān)盒，其中大尺寸閥門(mén)將每個(gè)排氣流從單個(gè)腔室引導(dǎo)到三個(gè)特定的中央排氣管之一，具體取決于每個(gè)腔室中的實(shí)際工藝步驟。然后每個(gè)排氣管都經(jīng)過(guò)特定的中央洗滌器處理。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

盡管開(kāi)關(guān)盒性能良好，但有幾個(gè)缺點(diǎn)迫使芯片制造商尋找改進(jìn)的解決方案：為避免排氣管中的壓力調(diào)制，開(kāi)關(guān)盒將空氣送入暫時(shí)不與工藝室連接的死角。因此，每個(gè)排氣管必須始終為所有工藝室傳導(dǎo)最大可能的流量。由于箱子必須靠近工具，在清潔環(huán)境內(nèi)，大量昂貴的清潔空氣會(huì)流失，必須更換。

在每個(gè)中央排氣管的下游，中央洗滌器系統(tǒng)始終加載最大流量的空氣，因此洗滌器的設(shè)計(jì)容量需要是工藝工具實(shí)際排放量的數(shù)倍。

__SALIX的工作原理 __

為了適應(yīng)占地面積和高度的限制，洗滌器級(jí)必須盡可能緊湊。因此，具有多個(gè)相互堆疊的洗滌單元的典型塔結(jié)構(gòu)是不合適的。兩個(gè)矩形填料逆流級(jí)并排布置在一個(gè)框架內(nèi)。因?yàn)闅怏w轉(zhuǎn)移到液相取決于接觸的液體表面，所以兩個(gè)階段都設(shè)計(jì)為填充柱。緊密填料的選擇是設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，因?yàn)檩^小的填料通常會(huì)增加接觸面，但也會(huì)導(dǎo)致填料上的壓降更高。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

由于洗滌器的高度是固定的，因此填料的比表面積必須盡可能大；然而，各個(gè)包裝材料單元之間需要有足夠的開(kāi)放空間，以便排氣扇仍然可以不斷地補(bǔ)償填料兩端的壓力差。氣流路徑和除霧器內(nèi)的狹窄區(qū)域和彎曲會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的壓降。因?yàn)閮蓚€(gè)階段都是逆流塔，氣體必須從洗滌器側(cè)面的入口流到第一階段的底部，然后再?gòu)牡谝浑A段的頂部流到第二階段的底部，并且從洗滌器的側(cè)面出來(lái)。為了SALIX 的緊湊設(shè)計(jì)，需要減輕系統(tǒng)中壓降的可能性。

__結(jié)論 __

通過(guò)SALIX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了用于處理單晶圓濕法清潔工具廢氣的使用點(diǎn)濕式洗滌器概念，并在一家晶圓廠成功進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)現(xiàn)了低排放濃度，并消除了酸和堿形成的鹽顆粒。與舊系統(tǒng)相比的優(yōu)點(diǎn)是：排氣管更小、更簡(jiǎn)單；中央洗滌器系統(tǒng)的負(fù)載更小；流程變更的更高靈活性；減少潔凈室空氣的損失，并減少占地面積。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司主要從事濕法制程設(shè)備，晶圓清潔設(shè)備，RCA清洗機(jī)，KOH腐殖清洗機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)

審核編輯 黃宇