সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার দূষণ এবং পরিষ্কারের উত্স

কিছু জৈব এবং অজৈব পদার্থ সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন অংশগ্রহণের প্রয়োজন হয়. উপরন্তু, যেহেতু প্রক্রিয়া সবসময় মানুষের অংশগ্রহণ, অর্ধপরিবাহী সঙ্গে একটি পরিষ্কার রুমে বাহিত হয়ওয়েফারঅনিবার্যভাবে বিভিন্ন অমেধ্য দ্বারা দূষিত হয়।

দূষকদের উত্স এবং প্রকৃতি অনুসারে, তাদের মোটামুটিভাবে চারটি ভাগে ভাগ করা যায়: কণা, জৈব পদার্থ, ধাতব আয়ন এবং অক্সাইড।

1. কণা:

কণা প্রধানত কিছু পলিমার, ফটোরেসিস্ট এবং এচিং অমেধ্য।

এই ধরনের দূষকগুলি সাধারণত ওয়েফারের পৃষ্ঠে শোষণ করার জন্য আন্তঃআণবিক শক্তির উপর নির্ভর করে, যা জ্যামিতিক চিত্র এবং ডিভাইস ফটোলিথোগ্রাফি প্রক্রিয়ার বৈদ্যুতিক পরামিতিগুলির গঠনকে প্রভাবিত করে।

এই ধরনের দূষক প্রধানত ধীরে ধীরে পৃষ্ঠের সঙ্গে তাদের যোগাযোগ এলাকা হ্রাস দ্বারা সরানো হয়ওয়েফারশারীরিক বা রাসায়নিক পদ্ধতির মাধ্যমে।

2. জৈব পদার্থ:

জৈব অমেধ্যের উত্সগুলি তুলনামূলকভাবে বিস্তৃত, যেমন মানুষের ত্বকের তেল, ব্যাকটেরিয়া, মেশিনের তেল, ভ্যাকুয়াম গ্রীস, ফটোরেসিস্ট, পরিষ্কার দ্রাবক ইত্যাদি।

এই ধরনের দূষিত পদার্থগুলি সাধারণত ওয়েফারের পৃষ্ঠে একটি জৈব ফিল্ম তৈরি করে যাতে ওয়েফারের পৃষ্ঠে পরিষ্কারের তরল পৌঁছাতে না পারে, যার ফলে ওয়েফার পৃষ্ঠের অসম্পূর্ণ পরিস্কার হয়।

এই ধরনের দূষক অপসারণ প্রায়ই পরিষ্কার প্রক্রিয়ার প্রথম ধাপে করা হয়, প্রধানত সালফিউরিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোজেন পারক্সাইডের মতো রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করে।

3. ধাতু আয়ন:

সাধারণ ধাতুর অমেধ্যগুলির মধ্যে রয়েছে লোহা, তামা, অ্যালুমিনিয়াম, ক্রোমিয়াম, ঢালাই আয়রন, টাইটানিয়াম, সোডিয়াম, পটাসিয়াম, লিথিয়াম, ইত্যাদি। প্রধান উত্স হল বিভিন্ন পাত্র, পাইপ, রাসায়নিক বিকারক এবং ধাতব দূষণ যখন প্রক্রিয়াকরণের সময় ধাতব আন্তঃসংযোগ তৈরি হয়।

ধাতব আয়ন কমপ্লেক্স গঠনের মাধ্যমে রাসায়নিক পদ্ধতির মাধ্যমে এই ধরনের অপবিত্রতা প্রায়ই অপসারণ করা হয়।

4. অক্সাইড:

যখন সেমিকন্ডাক্টরওয়েফারঅক্সিজেন এবং জল ধারণকারী পরিবেশের সংস্পর্শে আসে, একটি প্রাকৃতিক অক্সাইড স্তর পৃষ্ঠের উপর তৈরি হবে। এই অক্সাইড ফিল্মটি সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের অনেক প্রক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত করবে এবং এতে নির্দিষ্ট ধাতব অমেধ্যও থাকবে। কিছু শর্তের অধীনে, তারা বৈদ্যুতিক ত্রুটি গঠন করবে।

এই অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ প্রায়ই পাতলা হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডে ভিজিয়ে সম্পন্ন করা হয়।

সাধারণ পরিচ্ছন্নতার ক্রম

অমেধ্য সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠে শোষিত হয়ওয়েফারতিন প্রকারে বিভক্ত করা যেতে পারে: আণবিক, আয়নিক এবং পারমাণবিক।

তাদের মধ্যে, আণবিক অমেধ্য এবং ওয়েফারের পৃষ্ঠের মধ্যে শোষণ শক্তি দুর্বল, এবং এই ধরনের অপবিত্রতা কণা অপসারণ করা তুলনামূলকভাবে সহজ। এগুলি বেশিরভাগ হাইড্রোফোবিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত তৈলাক্ত অমেধ্য, যা আয়নিক এবং পারমাণবিক অমেধ্যগুলির জন্য মুখোশ সরবরাহ করতে পারে যা সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফারগুলির পৃষ্ঠকে দূষিত করে, যা এই দুটি ধরণের অমেধ্য অপসারণের জন্য উপযুক্ত নয়। অতএব, রাসায়নিকভাবে সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার পরিষ্কার করার সময়, আণবিক অমেধ্য প্রথমে অপসারণ করা উচিত।

অতএব, সেমিকন্ডাক্টরের সাধারণ পদ্ধতিওয়েফারপরিষ্কার প্রক্রিয়া হল:

De-molecularization-deionization-de-atomization-deionized water rinsing.

উপরন্তু, ওয়েফার পৃষ্ঠের প্রাকৃতিক অক্সাইড স্তর অপসারণ করার জন্য, একটি পাতলা অ্যামিনো অ্যাসিড ভেজানোর পদক্ষেপ যোগ করা প্রয়োজন। অতএব, পরিষ্কারের ধারণাটি প্রথমে পৃষ্ঠের জৈব দূষণ অপসারণ করা হয়; তারপর অক্সাইড স্তর দ্রবীভূত; অবশেষে কণা এবং ধাতু দূষণ অপসারণ, এবং একই সময়ে পৃষ্ঠ নিষ্ক্রিয়.

সাধারণ পরিষ্কারের পদ্ধতি

রাসায়নিক পদ্ধতি প্রায়ই সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার পরিষ্কারের জন্য ব্যবহৃত হয়।

রাসায়নিক পরিচ্ছন্নতা বলতে বিভিন্ন রাসায়নিক বিকারক এবং জৈব দ্রাবক ব্যবহার করার প্রক্রিয়াকে বোঝায় ওয়েফারের পৃষ্ঠের অমেধ্য এবং তেলের দাগগুলিকে অমেধ্য শোষণ করার জন্য বিক্রিয়া বা দ্রবীভূত করার জন্য, এবং তারপর প্রাপ্ত করার জন্য প্রচুর পরিমাণে উচ্চ-বিশুদ্ধ গরম এবং ঠান্ডা ডিওনাইজড জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়। একটি পরিষ্কার পৃষ্ঠ।

রাসায়নিক পরিষ্কারকে ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কার এবং শুকনো রাসায়নিক পরিষ্কারের মধ্যে ভাগ করা যেতে পারে, যার মধ্যে ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কার এখনও প্রভাবশালী।

ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কার

1. ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কার:

ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কারের মধ্যে প্রধানত দ্রবণ নিমজ্জন, যান্ত্রিক স্ক্রাবিং, অতিস্বনক পরিষ্কার, মেগাসনিক পরিষ্কার, রোটারি স্প্রে করা ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত থাকে।

2. সমাধান নিমজ্জন:

সমাধান নিমজ্জন একটি রাসায়নিক দ্রবণে ওয়েফার ডুবিয়ে পৃষ্ঠের দূষণ অপসারণের একটি পদ্ধতি। ভেজা রাসায়নিক পরিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পদ্ধতি। ওয়েফারের পৃষ্ঠের বিভিন্ন ধরণের দূষক অপসারণের জন্য বিভিন্ন সমাধান ব্যবহার করা যেতে পারে।

সাধারণত, এই পদ্ধতিটি ওয়েফারের পৃষ্ঠের অমেধ্যগুলিকে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করতে পারে না, তাই নিমজ্জনের সময় প্রায়শই গরম করা, আল্ট্রাসাউন্ড এবং নাড়ার মতো শারীরিক ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয়।

3. যান্ত্রিক স্ক্রাবিং:

যান্ত্রিক স্ক্রাবিং প্রায়ই ওয়েফার পৃষ্ঠের কণা বা জৈব অবশিষ্টাংশ অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি সাধারণত দুটি পদ্ধতিতে বিভক্ত করা যেতে পারে:ম্যানুয়াল স্ক্রাবিং এবং একটি ওয়াইপার দ্বারা স্ক্রাবিং.

ম্যানুয়াল স্ক্রাবিংসবচেয়ে সহজ স্ক্রাবিং পদ্ধতি। একটি স্টেইনলেস স্টিলের ব্রাশ ব্যবহার করা হয় অ্যানহাইড্রাস ইথানল বা অন্যান্য জৈব দ্রাবকগুলিতে ভেজানো একটি বলকে ধরে রাখতে এবং মোমের ফিল্ম, ধুলো, অবশিষ্ট আঠা বা অন্যান্য কঠিন কণা অপসারণের জন্য একই দিকে ওয়েফারের পৃষ্ঠটি আলতোভাবে ঘষে। এই পদ্ধতিতে স্ক্র্যাচ এবং গুরুতর দূষণ করা সহজ।

ওয়াইপার যান্ত্রিক ঘূর্ণন ব্যবহার করে একটি নরম উলের ব্রাশ বা মিশ্রিত ব্রাশ দিয়ে ওয়েফারের পৃষ্ঠ ঘষে। এই পদ্ধতিটি ওয়েফারের স্ক্র্যাচগুলিকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। উচ্চ-চাপের ওয়াইপার যান্ত্রিক ঘর্ষণের অভাবের কারণে ওয়েফারটিকে আঁচড়াবে না এবং খাঁজে থাকা দূষণ দূর করতে পারে।

4. অতিস্বনক পরিষ্কার:

অতিস্বনক পরিষ্কার একটি পরিষ্কার পদ্ধতি যা সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর সুবিধাগুলি হল ভাল পরিষ্কারের প্রভাব, সহজ অপারেশন এবং জটিল ডিভাইস এবং পাত্রগুলিও পরিষ্কার করতে পারে।

এই পরিষ্কারের পদ্ধতিটি শক্তিশালী অতিস্বনক তরঙ্গের (সাধারণত ব্যবহৃত অতিস্বনক ফ্রিকোয়েন্সি 20s40kHz) এর ক্রিয়াকলাপের অধীনে এবং তরল মাধ্যমের অভ্যন্তরে স্পার্স এবং ঘন অংশ তৈরি করা হবে। স্পার্স অংশটি প্রায় ভ্যাকুয়াম ক্যাভিটি বুদবুদ তৈরি করবে। গহ্বরের বুদবুদটি অদৃশ্য হয়ে গেলে, এটির কাছাকাছি একটি শক্তিশালী স্থানীয় চাপ তৈরি হবে, যা ওয়েফার পৃষ্ঠের অমেধ্যগুলিকে দ্রবীভূত করতে অণুগুলির রাসায়নিক বন্ধনগুলিকে ভেঙে দেবে। অতিস্বনক পরিষ্কার করা অদ্রবণীয় বা অদ্রবণীয় প্রবাহের অবশিষ্টাংশ অপসারণের জন্য সবচেয়ে কার্যকর।

5. মেগাসনিক পরিষ্কার:

মেগাসনিক পরিষ্কারের শুধুমাত্র অতিস্বনক পরিষ্কারের সুবিধাই নয়, এর ত্রুটিগুলিও কাটিয়ে ওঠে।

মেগাসনিক ক্লিনিং হল রাসায়নিক ক্লিনিং এজেন্টের রাসায়নিক বিক্রিয়ার সাথে উচ্চ-শক্তি (850kHz) ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন প্রভাবকে একত্রিত করে ওয়েফার পরিষ্কার করার একটি পদ্ধতি। পরিষ্কার করার সময়, দ্রবণ অণুগুলি মেগাসনিক তরঙ্গ দ্বারা ত্বরান্বিত হয় (সর্বাধিক তাত্ক্ষণিক গতি 30cmVs এ পৌঁছাতে পারে), এবং উচ্চ-গতির তরল তরঙ্গ ক্রমাগত ওয়েফারের পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করে, যাতে দূষণকারী এবং সূক্ষ্ম কণাগুলি পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত থাকে। ওয়েফার জোরপূর্বক সরানো হয় এবং পরিস্কার সমাধান প্রবেশ করান. ক্লিনিং দ্রবণে অ্যাসিডিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট যুক্ত করা, একদিকে, সার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলির শোষণের মাধ্যমে পলিশিং পৃষ্ঠের কণা এবং জৈব পদার্থ অপসারণের উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে; অন্যদিকে, সার্ফ্যাক্ট্যান্ট এবং অ্যাসিডিক পরিবেশের একীকরণের মাধ্যমে, এটি পলিশিং শীটের পৃষ্ঠে ধাতব দূষণ অপসারণের উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে। এই পদ্ধতিটি একই সাথে যান্ত্রিক মোছা এবং রাসায়নিক পরিষ্কারের ভূমিকা পালন করতে পারে।

বর্তমানে, মেগাসনিক পরিষ্কার পদ্ধতি পলিশিং শীট পরিষ্কারের জন্য একটি কার্যকর পদ্ধতি হয়ে উঠেছে।

6. রোটারি স্প্রে পদ্ধতি:

রোটারি স্প্রে পদ্ধতি হল এমন একটি পদ্ধতি যা ওয়েফারটিকে উচ্চ গতিতে ঘোরানোর জন্য যান্ত্রিক পদ্ধতি ব্যবহার করে এবং ঘূর্ণন প্রক্রিয়া চলাকালীন ওয়েফারের পৃষ্ঠে অবিরাম তরল (উচ্চ-বিশুদ্ধতা ডিওনাইজড জল বা অন্যান্য পরিষ্কারের তরল) স্প্রে করে ওয়েফার পৃষ্ঠ.

এই পদ্ধতিটি স্প্রে করা তরলে দ্রবীভূত করার জন্য ওয়েফারের পৃষ্ঠের দূষণ ব্যবহার করে (বা দ্রবীভূত করার জন্য এটির সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে), এবং ওয়েফারের পৃষ্ঠ থেকে অমেধ্যযুক্ত তরলকে আলাদা করতে উচ্চ-গতির ঘূর্ণনের কেন্দ্রাতিগ প্রভাব ব্যবহার করে। সময়ের মধ্যে

রোটারি স্প্রে পদ্ধতিতে রাসায়নিক পরিষ্কার, তরল মেকানিক্স পরিষ্কার এবং উচ্চ-চাপ স্ক্রাবিংয়ের সুবিধা রয়েছে। একই সময়ে, এই পদ্ধতিটি শুকানোর প্রক্রিয়ার সাথেও মিলিত হতে পারে। ডিওনাইজড ওয়াটার স্প্রে পরিষ্কার করার পর, জল স্প্রে বন্ধ করা হয় এবং একটি স্প্রে গ্যাস ব্যবহার করা হয়। একই সময়ে, ওয়েফারের পৃষ্ঠকে দ্রুত ডিহাইড্রেট করতে কেন্দ্রাতিগ শক্তি বাড়াতে ঘূর্ণন গতি বাড়ানো যেতে পারে।

7.শুষ্ক রাসায়নিক পরিষ্কার

ড্রাই ক্লিনিং বলতে পরিষ্কার করার প্রযুক্তি বোঝায় যা সমাধান ব্যবহার করে না।

বর্তমানে ব্যবহৃত ড্রাই ক্লিনিং প্রযুক্তির মধ্যে রয়েছে: প্লাজমা ক্লিনিং টেকনোলজি, গ্যাস ফেজ ক্লিনিং টেকনোলজি, বিম ক্লিনিং টেকনোলজি ইত্যাদি।

ড্রাই ক্লিনিং এর সুবিধা হল সহজ প্রক্রিয়া এবং কোন পরিবেশ দূষণ নেই, তবে খরচ বেশি এবং ব্যবহারের সুযোগ আপাতত বড় নয়।

1. প্লাজমা পরিষ্কার প্রযুক্তি:

প্লাজমা পরিষ্কার প্রায়ই photoresist অপসারণ প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়. রক্তরস বিক্রিয়া পদ্ধতিতে অল্প পরিমাণ অক্সিজেন প্রবেশ করানো হয়। একটি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কর্মের অধীনে, অক্সিজেন প্লাজমা তৈরি করে, যা দ্রুত ফোটোরেসিস্টকে একটি উদ্বায়ী গ্যাস অবস্থায় অক্সিডাইজ করে এবং নিষ্কাশন করা হয়।

এই ক্লিনিং টেকনোলজিতে সহজ অপারেশন, উচ্চ দক্ষতা, পরিষ্কার পৃষ্ঠ, কোন স্ক্র্যাচ নেই এবং ডিগমিং প্রক্রিয়ায় পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য উপযোগী। তদুপরি, এটি অ্যাসিড, ক্ষার এবং জৈব দ্রাবক ব্যবহার করে না এবং বর্জ্য নিষ্পত্তি এবং পরিবেশ দূষণের মতো কোনও সমস্যা নেই। অতএব, এটি মানুষের দ্বারা ক্রমবর্ধমান মূল্যবান। যাইহোক, এটি কার্বন এবং অন্যান্য অ-উদ্বায়ী ধাতু বা ধাতব অক্সাইড অমেধ্য অপসারণ করতে পারে না।

2. গ্যাস ফেজ পরিষ্কার প্রযুক্তি:

গ্যাস ফেজ ক্লিনিং বলতে এমন একটি পরিষ্কারের পদ্ধতিকে বোঝায় যা তরল প্রক্রিয়ায় সংশ্লিষ্ট পদার্থের সমতুল্য গ্যাস ফেজ ব্যবহার করে ওয়েফারের পৃষ্ঠের দূষিত পদার্থের সাথে অমেধ্য অপসারণের উদ্দেশ্য অর্জন করতে ব্যবহার করে।

উদাহরণস্বরূপ, CMOS প্রক্রিয়ায়, ওয়েফার পরিস্কার অক্সাইড অপসারণ করতে গ্যাস ফেজ HF এবং জলীয় বাষ্পের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে। সাধারণত, জল ধারণকারী HF প্রক্রিয়া একটি কণা অপসারণ প্রক্রিয়া দ্বারা অনুষঙ্গী করা আবশ্যক, যখন গ্যাস ফেজ HF পরিষ্কার প্রযুক্তি ব্যবহার পরবর্তী কণা অপসারণ প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় না।

জলীয় এইচএফ প্রক্রিয়ার তুলনায় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল অনেক ছোট এইচএফ রাসায়নিক খরচ এবং উচ্চতর পরিষ্কারের দক্ষতা।

 

আরও আলোচনার জন্য আমাদের দেখার জন্য সারা বিশ্ব থেকে যেকোনো গ্রাহককে স্বাগতম!

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