Пристрій для відмивання напівпровідникових пластин

Устройство для отмывки полупроводниковых пластин, содержащее держатель пластины с вертикальной осью вращения, цилиндрический рабочий инструмент, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллельной плоскости держателя, и средства подачи жидкости в зону обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что рабочий инструмент выполнен в виде трубок из упругого пористого полирующего материала, расположенных по образующим цилиндра. Изобретение относится к области электронной техники, в частности,- к технологии отмывки поверхности полупроводниковых пластин и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных схем. Целью изобретения является повышение качества пластин за счет уменьшения механических дефектов поверхности пластин при отмывке. На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1. Устройство содержит держатель 1 полупроводниковой пластины 2 с вертикальной осью вращения, цилиндрический рабочий инструмент 3, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллельной плоскости держателя, и средства 4 подачи жидкости в зону обработки. Рабочий инструмент выполнен в виде трубок 5 из упругого пористого полирующего материала 6, расположенных по образующим цилиндра. Устройство работает следующим образом. Полупроводниковую пластину 2, подлежащую отмывке, закрепляют на держателе 1, который приводят во вращение. На поверхность пластины с помощью средств 4 подают моющую жидкость, например, деионизованную воду. Рабочий инструмент 3, выполненный в виде трубок 5 из упругого пористого полирующего материала 6, приводят во вращение, а затем в контакт с пластиной 2. Проводят отмывку пластины в течение заданного времени. По окончании отмывки рабочий инструмент отводят от пластин, отключают подачу жидкости в зону обработки и проводят сушку пластины центрифугированием при повышенных скоростях вращения держателя. Повышение качества пластин за счет уменьшения механических дефектов поверхности пластин при отмывке объясняется, в частности, применением для отмывки пористого полирующего материала, например, со го ел ю О 13252 поливела или политекса, используемых в электронной технике для полирования, преимущественно химико-механического, полупроводниковых пластин. Однако выявленная и реализованная в предлагаемом устройстве способность этих материалов к удалению с поверхности пластин частиц загрязнений позволила использовать пористые полирующие материалы по новому назначению. Уменьшение механических дефектов поверхности пластин при отмывке с использованием пористого полирующего материала объясняется следующим. При проведении отмывки пластин на устройстве-прототипе отрыв частиц загрязнений происходит за счет непосредственного контакта нейлоновых волокон щетины с поверхностью пластин, что в конечном итоге и обуславливает большое количество механических дефектов поверхности. В предлагаемом же устройстве вероятность непосредственного контакта полирующего материала с поверхностью пластин значительно снижается. Рабочее покрытие полирующего материала представляет собой мелкопористую структуру с вертикально ориентированными порами. Благодаря непроницаемости для воды основы материала, поры являются несквозными, хорошо удерживающими воду. При прижатии рабочего инструмента к пластине еще до непосредственного контакта материала с поверхностью пластины начинает деформироваться его рабочее покрытие и из пор интенсивно выделяется вода. При этом между полирующим материалом и пластиной создается прослойка воды, препятствующая механическому повреждению поверхности пластины. В этом случае отрыв частиц загрязнений, адсорбированных на поверхности обрабатываемой пластины, происходит как за счет гидродинамического действия выделяющейся из пор материала воды, усиливающегося турбулентным характером движения слоя воды по поверхности пластины из-за вращения держателя, так и за счет непосредственного контакта полирующего материала с частицами, размер которых обычно превосходит толщину прослойки воды. Удаление десорбированных частиц загрязнений происходит подаваемой на пластину водой под действием центробежных сил, возникающих в слое воды при вращении держателя с пластиной. Уменьшение механических дефектов поверхности пластин при отливке на предлагаемом устройстве достигается также тем. что существенно снижается влияние твердых механических частиц, попадающих в зону отмывки из воды и окружающей сре ды, так как вероятность их жесткого закрепления в насыщенных водой порах полирующего материала меньше, чем в пучках нейлоновых волокон щетины. Кроме того су5 ществующая прослойка воды между полирующим материалом и пластиной также снижает вероятность силового воздействия посторонних частиц на поверхность пластин. 10 При использовании для отмывки непористых полирующих материалов, например, винилискожи, замшевой или синтетической кожи, механические дефекты поверхности пластин не устраняются, так как происходит 15 слипание и скручивание ворса винилискожи или синтетических волокон кожи. Основа полирующего материала в предлагаемом устройстве является не только носителем рабочего покрытия, как в случае 20 применения материала для полирования, но и упругим элементом рабочего инструмента, выполненного в виде трубок, т.е. используется в заявляемом устройстве по новому назначению. 25 Повышение качества пластин после отмывки за счет уменьшения механических дефектов поверхности достигается также тем, что рабочий инструмент выполнен в виде "ґрубок из упругого материала. Как ука30 зывалось ранее, в процессе эксплуатации устройства может измениться усиление прижатия рабочего инструмента к пластинам. В этом случае, а также при недостаточно точной регулировке усилия прижатия, 35 рабочий инструмент может приводиться в непосредственный контакт с поверхностью пластины и повышать тем самым вероятность появления царапин. При выполнении же рабочего инструмента в виде трубок из 40 упругого полирующего материала этот нежелательный эффект устраняется, так как при возникающих изменениях усилия прижатия инструмента происходит деформация трубок и соответствующее изменение 45 площади контакта через прослойку воды полирующего материала с поверхностью пластины. При увеличении (уменьшении) усилия прижатия площадь контакта также увеличивается (уменьшается), в результате чего и 50 благодаря хорошей плоскости полирующего материала обеспечивается стабильное от процесса к процессу и одинаковое по всей площади контакта удельное давление на пластину. 55 Расположение трубок по образующим цилиндра, т.е. параллельно оси вращения инструмента необходимо для отмывки всей поверхности вращающейся на держателе пластины, причем наличие зазора между трубками обеспечивает эффективный унос 5 13252 десорбированных частиц загрязнений с поверхности пластины под действием центро 6 бежных сил и снижает вероятность повторного осаждения загрязнений. „ Г7. -^W* „ ., Г У////}{////'\\ з ?.2 Упорядник Замовлення 4106 Техред М.Моргентал Коректор Л. Лукач Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101