Някои органични и неорганични вещества са необходими за участие в производството на полупроводници. Освен това, тъй като процесът винаги се извършва в чиста стая с човешко участие, полупроводниквафлиса неизбежно замърсени от различни примеси.
Според източника и естеството на замърсителите, те могат грубо да бъдат разделени на четири категории: частици, органични вещества, метални йони и оксиди.
1. Частици:
Частиците са главно някои полимери, фоторезисти и ецващи примеси.
Такива замърсители обикновено разчитат на междумолекулни сили, за да се адсорбират върху повърхността на пластината, засягайки формирането на геометрични фигури и електрическите параметри на процеса на фотолитография на устройството.
Такива замърсители се отстраняват главно чрез постепенно намаляване на тяхната контактна площ с повърхността навафлачрез физични или химични методи.
2. Органични вещества:
Източниците на органични примеси са сравнително широки, като масло от човешка кожа, бактерии, машинно масло, вакуумна грес, фоторезист, почистващи разтворители и др.
Такива замърсители обикновено образуват органичен филм върху повърхността на вафлата, за да попречат на почистващата течност да достигне повърхността на вафлата, което води до непълно почистване на повърхността на вафлата.
Отстраняването на такива замърсители често се извършва в първата стъпка от процеса на почистване, главно с помощта на химически методи като сярна киселина и водороден пероксид.
3. Метални йони:
Обичайните метални примеси включват желязо, мед, алуминий, хром, чугун, титан, натрий, калий, литий и др. Основните източници са различни прибори, тръби, химически реагенти и метално замърсяване, генерирано при формирането на метални връзки по време на обработката.
Този тип примеси често се отстраняват чрез химични методи чрез образуването на комплекси с метални йони.
4. Оксид:
Когато полупроводниквафлиса изложени на среда, съдържаща кислород и вода, на повърхността ще се образува естествен оксиден слой. Този оксиден филм ще попречи на много процеси в производството на полупроводници и също така ще съдържа определени метални примеси. При определени условия те ще образуват електрически дефекти.
Отстраняването на този оксиден филм често се завършва чрез накисване в разредена флуороводородна киселина.
Обща последователност на почистване
Примеси, адсорбирани върху повърхността на полупроводникавафлимогат да бъдат разделени на три вида: молекулни, йонни и атомни.
Сред тях силата на адсорбция между молекулярните примеси и повърхността на пластината е слаба и този тип частици примеси се отстраняват относително лесно. Те са предимно мазни примеси с хидрофобни характеристики, които могат да осигурят маскиране за йонни и атомни примеси, които замърсяват повърхността на полупроводниковите пластини, което не е благоприятно за отстраняването на тези два вида примеси. Следователно при химическо почистване на полупроводникови пластини първо трябва да се отстранят молекулярните примеси.
Следователно, общата процедура на полупроводникавафлапроцесът на почистване е:
Демолекулализация-дейонизация-де-атомизация-изплакване с дейонизирана вода.
В допълнение, за да се отстрани естественият оксиден слой върху повърхността на вафлата, трябва да се добави етап на накисване на разредени аминокиселини. Следователно идеята за почистване е първо да се отстранят органичните замърсявания по повърхността; след това разтворете оксидния слой; накрая отстранете частиците и металното замърсяване и същевременно пасивирайте повърхността.
Общи методи за почистване
Химическите методи често се използват за почистване на полупроводникови пластини.
Химическото почистване се отнася до процеса на използване на различни химически реагенти и органични разтворители за реагиране или разтваряне на примеси и маслени петна по повърхността на вафлата, за да се десорбират примесите и след това се изплаква с голямо количество гореща и студена дейонизирана вода с висока чистота, за да се получи чиста повърхност.
Химическото почистване може да бъде разделено на мокро химическо почистване и сухо химическо почистване, сред които мокрото химическо почистване все още е доминиращо.
Мокро химическо почистване
1. Мокро химическо почистване:
Мокрото химическо почистване включва главно потапяне в разтвор, механично почистване, ултразвуково почистване, мегазонично почистване, ротационно пръскане и др.
2. Потапяне в разтвор:
Потапянето в разтвор е метод за отстраняване на повърхностно замърсяване чрез потапяне на пластината в химически разтвор. Това е най-често използваният метод при мокро химическо почистване. Могат да се използват различни разтвори за отстраняване на различни видове замърсители по повърхността на вафлата.
Обикновено този метод не може напълно да отстрани примесите по повърхността на вафлата, така че при потапяне често се използват физически мерки като нагряване, ултразвук и разбъркване.
3. Механично почистване:
Механичното почистване често се използва за отстраняване на частици или органични остатъци по повърхността на вафлата. Най-общо може да се раздели на два метода:ръчно търкане и търкане с чистачка.
Ръчно търканее най-простият метод за почистване. Четка от неръждаема стомана се използва за задържане на топка, напоена с безводен етанол или други органични разтворители и внимателно разтриване на повърхността на вафлата в същата посока, за да се отстранят восъчен филм, прах, остатъчно лепило или други твърди частици. Този метод е лесен за причиняване на драскотини и сериозно замърсяване.
Чистачката използва механично въртене, за да търка повърхността на вафлата с мека вълнена четка или смесена четка. Този метод значително намалява драскотините по вафлата. Чистачката с високо налягане няма да надраска пластината поради липсата на механично триене и може да премахне замърсяването в жлеба.
4. Ултразвуково почистване:
Ултразвуковото почистване е метод за почистване, който се използва широко в производството на полупроводници. Неговите предимства са добър почистващ ефект, лесна работа и може да почиства сложни устройства и контейнери.
Този метод на почистване е под действието на силни ултразвукови вълни (често използваната ултразвукова честота е 20s40kHz), като в течната среда ще се генерират редки и плътни части. Рядката част ще произведе балон с почти вакуумна кухина. Когато балонът на кухината изчезне, в близост до него ще се генерира силно локално налягане, което разрушава химическите връзки в молекулите, за да разтвори примесите върху повърхността на вафлата. Ултразвуковото почистване е най-ефективно за отстраняване на неразтворими или неразтворими остатъци от флюс.
5. Megasonic почистване:
Megasonic cleaning не само има предимствата на ултразвуковото почистване, но и преодолява неговите недостатъци.
Megasonic cleaning е метод за почистване на вафли чрез комбиниране на високоенергийния (850kHz) честотен вибрационен ефект с химическата реакция на химическите почистващи агенти. По време на почистването молекулите на разтвора се ускоряват от мегазвуковата вълна (максималната моментна скорост може да достигне 30 cmVs), а високоскоростната флуидна вълна непрекъснато въздейства върху повърхността на вафлата, така че замърсителите и фините частици, прикрепени към повърхността на пластината вафли се отстраняват принудително и влизат в почистващия разтвор. Добавянето на киселинни повърхностноактивни вещества към почистващия разтвор, от една страна, може да постигне целта за отстраняване на частици и органична материя върху полиращата повърхност чрез адсорбция на повърхностноактивни вещества; от друга страна, чрез интегриране на повърхностноактивни вещества и кисела среда, може да се постигне целта за премахване на метално замърсяване върху повърхността на полиращия лист. Този метод може едновременно да играе ролята на механично избърсване и химическо почистване.
Понастоящем мегазвичният метод за почистване се превърна в ефективен метод за почистване на полиращи листове.
6. Метод на ротационно пръскане:
Методът с ротационен спрей е метод, който използва механични методи за въртене на пластината с висока скорост и непрекъснато пръска течност (дейонизирана вода с висока степен на чистота или друга почистваща течност) върху повърхността на пластината по време на процеса на въртене, за да отстрани примесите върху пластината повърхността на вафлата.
Този метод използва замърсяването на повърхността на вафлата, за да се разтвори в напръсканата течност (или да реагира химически с нея, за да се разтвори) и използва центробежния ефект на високоскоростно въртене, за да накара течността, съдържаща примеси, да се отдели от повърхността на вафлата. във времето.
Методът с ротационно пръскане има предимствата на химическо почистване, механично почистване на течности и почистване под високо налягане. В същото време този метод може да се комбинира и с процеса на сушене. След период на почистване с дейонизиран воден спрей, водният спрей се спира и се използва спрей газ. В същото време скоростта на въртене може да се увеличи, за да се увеличи центробежната сила за бързо дехидратиране на повърхността на вафлата.
7.Сухо химическо чистене
Химическото чистене се отнася до технология за почистване, която не използва разтвори.
Използваните в момента технологии за химическо чистене включват: технология за плазмено почистване, технология за почистване на газова фаза, технология за почистване на лъчи и др.
Предимствата на химическото чистене са лесният процес и липсата на замърсяване на околната среда, но цената е висока и обхватът на използване засега не е голям.
1. Технология за плазмено почистване:
Плазменото почистване често се използва в процеса на отстраняване на фоторезиста. В плазмената реакционна система се въвежда малко количество кислород. Под действието на силно електрическо поле кислородът генерира плазма, която бързо окислява фоторезиста до състояние на летлив газ и се извлича.
Тази технология за почистване има предимствата на лесна работа, висока ефективност, чиста повърхност, без драскотини и е благоприятна за осигуряване на качество на продукта в процеса на дегумиране. Освен това не използва киселини, основи и органични разтворители и няма проблеми като изхвърляне на отпадъци и замърсяване на околната среда. Поради това се цени все повече от хората. Той обаче не може да премахне въглерод и други нелетливи примеси от метал или метален оксид.
2. Технология за почистване на газовата фаза:
Почистването с газова фаза се отнася до метод за почистване, който използва еквивалента на газовата фаза на съответното вещество в течния процес, за да взаимодейства със замърсеното вещество на повърхността на пластината, за да постигне целта за отстраняване на примесите.
Например, в CMOS процеса, почистването на пластини използва взаимодействието между газова фаза HF и водна пара за отстраняване на оксиди. Обикновено HF процесът, съдържащ вода, трябва да бъде придружен от процес на отстраняване на частици, докато използването на HF технология за почистване на газова фаза не изисква последващ процес на отстраняване на частици.
Най-важните предимства в сравнение с водния HF процес са много по-малката консумация на HF химикали и по-високата ефективност на почистване.
Добре дошли на клиенти от цял свят да ни посетят за по-нататъшна дискусия!
https://www.vet-china.com/
https://www.facebook.com/people/Ningbo-Miami-Advanced-Material-Technology-Co-Ltd/100085673110923/
https://www.linkedin.com/company/100890232/admin/page-posts/published/
https://www.youtube.com/@user-oo9nl2qp6j
Време на публикуване: 13 август 2024 г