Některé organické a anorganické látky se musí podílet na výrobě polovodičů. Navíc, protože proces je vždy prováděn v čisté místnosti s lidskou účastí, polovodičoplatkyjsou nevyhnutelně kontaminovány různými nečistotami.
Podle zdroje a povahy kontaminantů je lze zhruba rozdělit do čtyř kategorií: částice, organická hmota, kovové ionty a oxidy.
1. Částice:
Částicemi jsou především některé polymery, fotorezisty a leptací nečistoty.
Takové kontaminanty obvykle spoléhají na mezimolekulární síly, které se adsorbují na povrchu destičky, což ovlivňuje tvorbu geometrických obrazců a elektrické parametry procesu fotolitografie zařízení.
Takové nečistoty se odstraňují hlavně postupným zmenšováním jejich kontaktní plochy s povrchemoplatkapomocí fyzikálních nebo chemických metod.
2. Organická hmota:
Zdroje organických nečistot jsou poměrně široké, jako je mastnota lidské kůže, bakterie, strojní olej, vakuové mazivo, fotorezist, čisticí rozpouštědla atd.
Takové kontaminanty obvykle tvoří organický film na povrchu destičky, aby se zabránilo čisticí kapalině dostat se na povrch destičky, což má za následek neúplné čištění povrchu destičky.
Odstranění těchto kontaminantů se často provádí v prvním kroku čisticího procesu, zejména pomocí chemických metod, jako je kyselina sírová a peroxid vodíku.
3. Kovové ionty:
Mezi běžné kovové nečistoty patří železo, měď, hliník, chrom, litina, titan, sodík, draslík, lithium atd. Hlavními zdroji jsou různé nádobí, potrubí, chemická činidla a kovové znečištění vznikající při vytváření kovových propojení během zpracování.
Tento typ nečistot se často odstraňuje chemickými metodami prostřednictvím tvorby komplexů kovových iontů.
4. Oxid:
Když polovodičoplatkyjsou vystaveny prostředí obsahujícímu kyslík a vodu, na povrchu se vytvoří přirozená oxidová vrstva. Tento oxidový film bude bránit mnoha procesům při výrobě polovodičů a také obsahuje určité kovové nečistoty. Za určitých podmínek budou tvořit elektrické defekty.
Odstranění tohoto oxidového filmu je často dokončeno máčením ve zředěné kyselině fluorovodíkové.
Obecná sekvence čištění
Nečistoty adsorbované na povrchu polovodičeoplatkylze rozdělit na tři typy: molekulární, iontové a atomové.
Mezi nimi je adsorpční síla mezi molekulárními nečistotami a povrchem destičky slabá a tento typ částic nečistot lze poměrně snadno odstranit. Jsou to většinou olejové nečistoty s hydrofobními vlastnostmi, které mohou poskytnout maskování pro iontové a atomové nečistoty, které kontaminují povrch polovodičových destiček, což nepřispívá k odstranění těchto dvou typů nečistot. Proto by při chemickém čištění polovodičových destiček měly být nejprve odstraněny molekulární nečistoty.
Proto je obecný postup polovodičeoplatkaproces čištění je:
De-molekularizace-deionizace-de-atomizace-oplach deionizovanou vodou.
Kromě toho, aby se odstranila přirozená oxidová vrstva na povrchu oplatky, je třeba přidat krok namáčení zředěnou aminokyselinou. Proto je myšlenkou čištění nejprve odstranit organické znečištění na povrchu; poté rozpusťte vrstvu oxidu; nakonec odstraňte částice a kovové znečištění a zároveň povrch pasivujte.
Běžné způsoby čištění
Pro čištění polovodičových destiček se často používají chemické metody.
Chemické čištění se týká procesu použití různých chemických činidel a organických rozpouštědel k reakci nebo rozpuštění nečistot a olejových skvrn na povrchu destičky za účelem desorbce nečistot a následného opláchnutí velkým množstvím vysoce čisté horké a studené deionizované vody. čistý povrch.
Chemické čištění lze rozdělit na mokré chemické čištění a suché chemické čištění, mezi nimiž stále dominuje mokré chemické čištění.
Mokré chemické čištění
1. Mokré chemické čištění:
Mokré chemické čištění zahrnuje především ponoření do roztoku, mechanické drhnutí, ultrazvukové čištění, megasonické čištění, rotační nástřik atd.
2. Ponoření do roztoku:
Ponoření do roztoku je metoda odstraňování povrchové kontaminace ponořením destičky do chemického roztoku. Je to nejpoužívanější metoda při mokrém chemickém čištění. K odstranění různých typů kontaminantů na povrchu waferu lze použít různá řešení.
Obvykle tato metoda nedokáže úplně odstranit nečistoty na povrchu oplatky, proto se při ponoření často používají fyzikální opatření, jako je zahřívání, ultrazvuk a míchání.
3. Mechanické čištění:
K odstranění částic nebo organických zbytků na povrchu destičky se často používá mechanické drhnutí. Obecně se dá rozdělit na dva způsoby:ruční drhnutí a drhnutí stěračem.
Ruční drhnutíje nejjednodušší metoda čištění. Nerezový kartáč se používá k držení kuličky namočené v bezvodém etanolu nebo jiných organických rozpouštědlech a jemným třením povrchu oplatky ve stejném směru, aby se odstranil voskový film, prach, zbytky lepidla nebo jiné pevné částice. Tato metoda snadno způsobí poškrábání a vážné znečištění.
Stěrka mechanickou rotací otírá povrch oplatky měkkým vlněným kartáčem nebo smíšeným kartáčem. Tato metoda výrazně snižuje škrábance na destičce. Vysokotlaký stěrač nepoškrábe plátek kvůli nedostatku mechanického tření a může odstranit znečištění v drážce.
4. Ultrazvukové čištění:
Ultrazvukové čištění je metoda čištění široce používaná v polovodičovém průmyslu. Jeho předností je dobrý čisticí účinek, jednoduchá obsluha a dokáže vyčistit i složitá zařízení a nádoby.
Tato metoda čištění je pod působením silných ultrazvukových vln (běžně používaná ultrazvuková frekvence je 20s40kHz) a uvnitř kapalného média se budou generovat řídké a husté části. Řídká část vytvoří téměř vakuovou dutinovou bublinu. Když bublina dutiny zmizí, vytvoří se v její blízkosti silný místní tlak, který rozbije chemické vazby v molekulách, aby se rozpustily nečistoty na povrchu plátku. Ultrazvukové čištění je nejúčinnější pro odstranění nerozpustných nebo nerozpustných zbytků tavidla.
5. Megasonické čištění:
Megasonické čištění má nejen výhody ultrazvukového čištění, ale překonává i jeho nedostatky.
Megasonické čištění je metoda čištění waferů kombinací vysokoenergetického (850kHz) frekvenčního vibračního efektu s chemickou reakcí chemických čisticích prostředků. Během čištění jsou molekuly roztoku urychlovány megasonickou vlnou (maximální okamžitá rychlost může dosáhnout 30 cmVs) a vlna vysokorychlostní kapaliny nepřetržitě dopadá na povrch destičky, takže znečišťující látky a jemné částice se přichytí na povrch destičky. destičky jsou násilně odstraněny a vstoupí do čisticího roztoku. Přidáním kyselých povrchově aktivních látek do čisticího roztoku lze na jedné straně dosáhnout účelu odstranění částic a organické hmoty na leštícím povrchu prostřednictvím adsorpce povrchově aktivních látek; na druhé straně integrací povrchově aktivních látek a kyselého prostředí může dosáhnout účelu odstranění kovové kontaminace na povrchu leštícího plechu. Tato metoda může současně hrát roli mechanického stírání a chemického čištění.
V současnosti se megasonická metoda čištění stala účinnou metodou čištění leštících plechů.
6. Metoda rotačního nástřiku:
Metoda rotačního rozprašování je metoda, která využívá mechanické metody k rotaci waferu vysokou rychlostí a kontinuálně stříká kapalinu (vysoce čistá deionizovaná voda nebo jiná čisticí kapalina) na povrch waferu během procesu rotace, aby se odstranily nečistoty na povrchu. povrch oplatky.
Tato metoda využívá kontaminaci na povrchu destičky k rozpuštění v rozstřikované kapalině (nebo s ní chemicky reaguje za účelem rozpuštění) a využívá odstředivý efekt vysokorychlostní rotace k oddělení kapaliny obsahující nečistoty od povrchu destičky. včas.
Metoda rotačního rozprašování má výhody chemického čištění, mechanického čištění tekutin a vysokotlakého čištění. Zároveň lze tento způsob kombinovat i s procesem sušení. Po určité době čištění postřikem deionizovanou vodou se postřik zastaví a použije se postřikový plyn. Současně lze zvýšit rychlost otáčení, aby se zvýšila odstředivá síla pro rychlé vysušení povrchu destičky.
7.Chemické čištění za sucha
Chemické čištění označuje technologii čištění, která nepoužívá roztoky.
Mezi technologie chemického čištění, které se v současnosti používají, patří: technologie plazmového čištění, technologie čištění v plynné fázi, technologie paprskového čištění atd.
Výhody chemického čištění jsou jednoduchý proces a žádné znečištění životního prostředí, ale cena je vysoká a rozsah použití není v současné době velký.
1. Technologie plazmového čištění:
Plazmové čištění se často používá v procesu odstraňování fotorezistu. Do plazmového reakčního systému je zavedeno malé množství kyslíku. Působením silného elektrického pole kyslík generuje plazmu, která rychle oxiduje fotorezist na těkavý plyn a je extrahována.
Tato technologie čištění má výhody snadného ovládání, vysoké účinnosti, čistého povrchu, bez škrábanců a přispívá k zajištění kvality produktu v procesu degumování. Navíc nepoužívá kyseliny, louhy a organická rozpouštědla a nevznikají žádné problémy, jako je likvidace odpadu a znečištění životního prostředí. Proto si ho lidé stále více cení. Nedokáže však odstranit uhlík a další netěkavé kovové nebo oxidové nečistoty.
2. Technologie čištění v plynné fázi:
Čištění v plynné fázi se týká způsobu čištění, který využívá ekvivalent plynné fáze odpovídající látky v kapalném procesu k interakci s kontaminovanou látkou na povrchu destičky za účelem odstranění nečistot.
Například v procesu CMOS využívá čištění plátků interakci mezi plynnou fází HF a vodní párou k odstranění oxidů. Obvykle musí být proces HF obsahující vodu doprovázen procesem odstraňování částic, zatímco použití technologie čištění HF v plynné fázi nevyžaduje následný proces odstraňování částic.
Nejdůležitějšími výhodami oproti vodnému HF procesu jsou mnohem menší spotřeba HF chemikálií a vyšší účinnost čištění.
Vítáme všechny zákazníky z celého světa, aby nás navštívili pro další diskusi!
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
Čas odeslání: 13. srpna 2024