Neke organske i neorganske supstance su potrebne za učešće u proizvodnji poluprovodnika. Osim toga, budući da se proces uvijek odvija u čistoj prostoriji uz učešće ljudi, poluvodičnapolitankesu neizbježno kontaminirane raznim nečistoćama.
Prema izvoru i prirodi zagađivača, mogu se grubo podijeliti u četiri kategorije: čestice, organska tvar, ioni metala i oksidi.
1. Čestice:
Čestice su uglavnom neki polimeri, fotorezisti i nečistoće za jetkanje.
Takvi zagađivači se obično oslanjaju na intermolekularne sile da se adsorbiraju na površini pločice, utječući na formiranje geometrijskih figura i električnih parametara procesa fotolitografije uređaja.
Takvi zagađivači se uglavnom uklanjaju postupnim smanjenjem njihove kontaktne površine s površinomwaferfizičkim ili hemijskim metodama.
2. Organska materija:
Izvori organskih nečistoća su relativno široki, kao što su ulje ljudske kože, bakterije, mašinsko ulje, vakuum mast, fotorezist, rastvarači za čišćenje itd.
Takvi zagađivači obično formiraju organski film na površini vafla kako bi spriječili da tekućina za čišćenje dođe do površine vafla, što rezultira nepotpunim čišćenjem površine vafla.
Uklanjanje takvih zagađivača se često provodi u prvom koraku procesa čišćenja, uglavnom pomoću kemijskih metoda kao što su sumporna kiselina i vodikov peroksid.
3. Metalni joni:
Uobičajene metalne nečistoće uključuju gvožđe, bakar, aluminijum, hrom, liveno gvožđe, titan, natrijum, kalijum, litijum, itd. Glavni izvori su različiti pribor, cevi, hemijski reagensi i zagađenje metalom koje nastaje kada se metalne veze formiraju tokom obrade.
Ova vrsta nečistoće se često uklanja hemijskim metodama kroz formiranje kompleksa metalnih jona.
4. Oksid:
Kada je poluprovodniknapolitankeako su izloženi okruženju koje sadrži kisik i vodu, na površini će se formirati prirodni sloj oksida. Ovaj oksidni film će ometati mnoge procese u proizvodnji poluvodiča, a također će sadržavati određene metalne nečistoće. Pod određenim uvjetima, oni će stvoriti električne defekte.
Uklanjanje ovog oksidnog filma se često završava namakanjem u razrijeđenu fluorovodoničnu kiselinu.
Redoslijed generalnog čišćenja
Nečistoće adsorbovane na površini poluprovodnikanapolitankemogu se podijeliti u tri tipa: molekularne, jonske i atomske.
Među njima, sila adsorpcije između molekularnih nečistoća i površine vafla je slaba, a ovu vrstu čestica nečistoća je relativno lako ukloniti. Uglavnom su uljne nečistoće sa hidrofobnim karakteristikama, koje mogu obezbijediti maskiranje jonskih i atomskih nečistoća koje kontaminiraju površinu poluvodičkih pločica, što ne pogoduje uklanjanju ove dvije vrste nečistoća. Stoga, kada se hemijski čiste poluvodičke pločice, prvo treba ukloniti molekularne nečistoće.
Dakle, opšti postupak poluprovodnikawaferproces čišćenja je:
De-molekularizacija-deionizacija-de-atomizacija-dejonizovano ispiranje vode.
Osim toga, kako bi se uklonio prirodni sloj oksida na površini vafla, potrebno je dodati korak namakanja razrijeđenih aminokiselina. Stoga je ideja čišćenja da se prvo ukloni organska kontaminacija na površini; zatim otopiti oksidni sloj; konačno ukloniti čestice i metalne kontaminacije i istovremeno pasivizirati površinu.
Uobičajene metode čišćenja
Hemijske metode se često koriste za čišćenje poluvodičkih pločica.
Hemijsko čišćenje se odnosi na proces upotrebe različitih hemijskih reagensa i organskih otapala za reakciju ili otapanje nečistoća i uljnih mrlja na površini vafla kako bi se desorbirale nečistoće, a zatim se ispiru velikom količinom tople i hladne dejonizirane vode visoke čistoće kako bi se dobilo čista površina.
Hemijsko čišćenje se može podijeliti na mokro kemijsko čišćenje i suho kemijsko čišćenje, među kojima je i dalje dominantno mokro kemijsko čišćenje.
Mokro hemijsko čišćenje
1. Mokro hemijsko čišćenje:
Mokro hemijsko čišćenje uglavnom uključuje uranjanje u rastvor, mehaničko ribanje, ultrazvučno čišćenje, megazvučno čišćenje, rotaciono prskanje itd.
2. Potapanje u rastvor:
Potapanje u rastvor je metoda uklanjanja površinske kontaminacije uranjanjem vafla u hemijski rastvor. To je najčešće korištena metoda u mokrom hemijskom čišćenju. Za uklanjanje različitih vrsta zagađivača na površini vafla mogu se koristiti različita rješenja.
Obično ova metoda ne može u potpunosti ukloniti nečistoće na površini vafla, pa se fizičke mjere kao što su zagrijavanje, ultrazvuk i miješanje često koriste prilikom potapanja.
3. Mehaničko ribanje:
Mehaničko ribanje se često koristi za uklanjanje čestica ili organskih ostataka na površini vafla. Generalno se može podijeliti na dvije metode:ručno ribanje i ribanje brisačem.
Ručno ribanjeje najjednostavniji način ribanja. Četka od nehrđajućeg čelika se koristi za držanje kuglice natopljene bezvodnim etanolom ili drugim organskim otapalima i nježno trljanje površine vafla u istom smjeru kako bi se uklonio film voska, prašina, ostatci ljepila ili druge čvrste čestice. Ovom metodom je lako uzrokovati ogrebotine i ozbiljno zagađenje.
Brisač koristi mehaničku rotaciju za trljanje površine oblatne mekanom vunenom četkom ili mješovitom četkom. Ova metoda uvelike smanjuje ogrebotine na pločici. Brisači pod visokim pritiskom neće ogrebati pločicu zbog nedostatka mehaničkog trenja i može ukloniti kontaminaciju u žljebu.
4. Ultrazvučno čišćenje:
Ultrazvučno čišćenje je metoda čišćenja koja se široko koristi u industriji poluvodiča. Njegove prednosti su dobar učinak čišćenja, jednostavan rad, a može čistiti i složene uređaje i posude.
Ova metoda čišćenja je pod dejstvom jakih ultrazvučnih talasa (uobičajena ultrazvučna frekvencija je 20s40kHz), a retki i gusti delovi će se generisati unutar tečnog medija. Rijetki dio će proizvesti mjehur gotovo vakuumske šupljine. Kada mjehurić šupljine nestane, u njegovoj blizini će se stvoriti snažan lokalni pritisak, razbijajući kemijske veze u molekulima kako bi se otopile nečistoće na površini pločice. Ultrazvučno čišćenje je najefikasnije za uklanjanje nerastvorljivih ili nerastvorljivih ostataka fluksa.
5. Megazvučno čišćenje:
Megazvučno čišćenje ne samo da ima prednosti ultrazvučnog čišćenja, već i prevazilazi njegove nedostatke.
Megasonično čišćenje je metoda čišćenja pločica kombinovanjem efekta vibracije visoke energije (850 kHz) sa hemijskom reakcijom hemijskih sredstava za čišćenje. Tokom čišćenja, molekuli rastvora se ubrzavaju megazvučnim talasom (maksimalna trenutna brzina može dostići 30cmVs), a talas velike brzine fluida neprekidno utiče na površinu vafla, tako da se zagađivači i fine čestice vezuju za površinu pločice. oblatne se nasilno uklanjaju i unose u rastvor za čišćenje. Dodavanjem kiselih tenzida u otopinu za čišćenje, s jedne strane, može se postići svrha uklanjanja čestica i organskih materija na površini za poliranje kroz adsorpciju surfaktanata; s druge strane, kroz integraciju tenzida i kiselog okruženja, može postići svrhu uklanjanja metalne kontaminacije na površini lima za poliranje. Ova metoda može istovremeno igrati ulogu mehaničkog brisanja i kemijskog čišćenja.
Trenutno je megazvučna metoda čišćenja postala efikasna metoda za čišćenje listova za poliranje.
6. Metoda rotacionog prskanja:
Metoda rotacionog raspršivanja je metoda koja koristi mehaničke metode za rotaciju vafla velikom brzinom i kontinuirano raspršuje tekućinu (deioniziranu vodu visoke čistoće ili drugu tekućinu za čišćenje) na površinu vafla tokom procesa rotacije kako bi se uklonile nečistoće na pločici. površine vafla.
Ova metoda koristi kontaminaciju na površini vafla da se otopi u raspršenoj tekućini (ili kemijski reagira s njom da se otopi) i koristi centrifugalni učinak velike brzine rotacije kako bi se tekućina koja sadrži nečistoće odvojila od površine vafla u vremenu.
Metoda rotacionog raspršivanja ima prednosti hemijskog čišćenja, čišćenja mehaničkim fluidima i ribanja pod visokim pritiskom. Istovremeno, ova metoda se može kombinovati i sa procesom sušenja. Nakon perioda čišćenja dejoniziranom vodom, raspršivanje vode se zaustavlja i koristi se plin za raspršivanje. U isto vrijeme, brzina rotacije se može povećati kako bi se povećala centrifugalna sila za brzo dehidriranje površine vafla.
7.Hemijsko hemijsko čišćenje
Kemijsko čišćenje se odnosi na tehnologiju čišćenja koja ne koristi otopine.
Tehnologije kemijskog čišćenja koje se trenutno koriste uključuju: tehnologiju čišćenja plazmom, tehnologiju čišćenja plinske faze, tehnologiju čišćenja zraka itd.
Prednosti hemijskog čišćenja su jednostavan proces i bez zagađenja životne sredine, ali je cena visoka i obim upotrebe za sada nije veliki.
1. Tehnologija čišćenja plazmom:
Plazma čišćenje se često koristi u procesu uklanjanja fotorezista. Mala količina kiseonika se uvodi u plazma reakcijski sistem. Pod djelovanjem jakog električnog polja, kisik stvara plazmu, koja brzo oksidira fotorezist u isparljivo plinovito stanje i izvlači se.
Ova tehnologija čišćenja ima prednosti jednostavnog rukovanja, visoke efikasnosti, čiste površine, bez ogrebotina i doprinosi osiguranju kvaliteta proizvoda u procesu degumiranja. Štaviše, ne koristi kiseline, lužine i organske rastvarače, a nema problema kao što su odlaganje otpada i zagađenje životne sredine. Stoga ga ljudi sve više cijene. Međutim, ne može ukloniti ugljik i druge neisparljive nečistoće metala ili metalnih oksida.
2. Tehnologija čišćenja gasne faze:
Čišćenje u gasnoj fazi odnosi se na metodu čišćenja koja koristi ekvivalent gasne faze odgovarajuće supstance u tečnom procesu za interakciju sa kontaminiranom supstancom na površini vafla kako bi se postigla svrha uklanjanja nečistoća.
Na primjer, u CMOS procesu, čišćenje pločice koristi interakciju između plinske faze HF i vodene pare za uklanjanje oksida. Obično HF proces koji sadrži vodu mora biti praćen procesom uklanjanja čestica, dok upotreba tehnologije HF čišćenja u gasnoj fazi ne zahtijeva naknadni proces uklanjanja čestica.
Najvažnije prednosti u odnosu na vodeni HF proces su mnogo manja potrošnja HF hemikalija i veća efikasnost čišćenja.
Dobrodošli kupcima iz cijelog svijeta da nas posjete radi daljnje diskusije!
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
Vrijeme objave: 13.08.2024