ACM Research推出非接触高良率的电力电子器件超薄晶圆清洗系统

获得专利的非接触式Bernoulli处理和加工系统，支持高翘曲的超薄功率晶圆的湿法工艺。

晶圆处理系统供应商ACM Research推出了一款薄晶圆清洗系统，这是一款高通量、四腔系统，专为单晶圆湿法工艺而设计，包括清洗、蚀刻和表面处理。

该系统旨在为功率半导体市场制造MOSFET和IGBT器件，其特点是基于Bernoulli效应的免触摸处理和加工，以消除可能的晶圆损伤并提高最终的器件良率。它支持200mm和300mm的硅晶圆，适用于厚度低至50微米的Taiko晶圆、厚度小于200微米的超薄晶圆、高深宽比(>10:1)的深沟槽晶圆以及双厚度键合晶圆对。

对更小间距，更深沟槽和更薄晶圆的需求不断增长。市场研究和技术分析公司YoleDéveloppement预测，薄晶圆市场将从2019年的1亿片增长到2025年的1.35亿片，复合年增长率（CAGR）超过5％。YoleDéveloppement预计，这一市场增长将由存储器、CMOS图像传感器和功率SiC组件以及LED和激光二极管驱动。

“要争夺市场份额，功率器件制造商必须扩大其MOSFET和IGBT生产线，以包括晶圆减薄设备，而无需大幅增加整体晶圆厂的占地面积，” ACM首席执行官兼总裁David Wang说。“我们的对策是开发了一种四腔工具，它比目前可用的两腔系统具有更高的吞吐量。此外，我们为该工具配备了专有的非接触式处理系统，以防止在背面减薄和清洁过程中损坏这些易碎的晶圆（可薄至50微米），从而提高了整体器件的良率。”

该新工具的处理系统是可编程的，可以适应深沟、太鼓和超薄晶圆或键合晶圆。装载和卸载的机械臂以及卡盘都是采用基于Bernoulli效应的专有方法设计的，用于非接触式晶圆处理。氮气（N 2）提供恒定的压力，能使晶圆浮在机械臂上适当位置处，将其翻转到任意一侧进行处理，晶圆仍能保持在适当位置上。这样就可以无接触地处理高翘曲晶圆。

在湿法工艺过程中，晶圆正面朝下坐在Bernoulli卡盘上，N 2流缓冲晶圆，保护晶圆并保持干燥。这种专利设计在Bernoulli卡盘上使用了ACM的专利技术，其特点是在晶圆和卡盘之间有一个配方控制的间隙，可满足对晶圆器件侧边缘的底切宽度控制和无针痕控制的要求。此外，该系统还可配置为包括可选的厚度测量功能。

ACM的薄晶圆清洗系统旨在满足制造商的需求。在进行机械研磨/抛光以达到所需的厚度之后，ACM的处理系统将在随后的关键工艺中支持这些超薄、高翘曲的晶圆，包括使用湿法蚀刻来减薄硅以消除微裂纹。此外，通过实施不同的化学组合，该工具可用于清洁，光刻胶去除，薄膜去除和金属蚀刻。

每个腔室最多可配置四个摇臂，以传送湿蚀刻剂、溶剂、RCA清洁剂、去离子水和氮气等工艺化学品。此外，这些腔室的设计允许回收两种类型的化学品。

ACM在2020年第二季度向一家中国模拟/功率半导体制造商交付了其第一套薄晶圆清洗系统。