Mõned orgaanilised ja anorgaanilised ained on vajalikud pooljuhtide tootmises osalemiseks. Lisaks, kuna protsess viiakse alati läbi puhtas ruumis inimese osalusel, pooljuhtvahvlidon paratamatult saastunud mitmesuguste lisanditega.
Vastavalt saasteainete allikale ja olemusele võib need laias laastus jagada nelja kategooriasse: osakesed, orgaaniline aine, metalliioonid ja oksiidid.
1. Osakesed:
Osakesed on peamiselt mõned polümeerid, fotoresistid ja söövitavad lisandid.
Sellised saasteained sõltuvad tavaliselt molekulidevahelistest jõududest, mis adsorbeeruvad vahvli pinnal, mõjutades geomeetriliste kujundite moodustumist ja seadme fotolitograafiaprotsessi elektrilisi parameetreid.
Sellised saasteained eemaldatakse peamiselt nende kokkupuutepinna järkjärgulise vähendamise teelvahvelfüüsikaliste või keemiliste meetodite abil.
2. Orgaaniline aine:
Orgaaniliste lisandite allikad on suhteliselt laiad, näiteks inimese nahaõli, bakterid, masinaõli, vaakummääre, fotoresist, puhastuslahustid jne.
Sellised saasteained moodustavad tavaliselt vahvli pinnale orgaanilise kile, et vältida puhastusvedeliku jõudmist vahvli pinnale, mille tulemuseks on vahvli pinna mittetäielik puhastamine.
Selliste saasteainete eemaldamine toimub sageli puhastusprotsessi esimeses etapis, kasutades peamiselt keemilisi meetodeid nagu väävelhape ja vesinikperoksiid.
3. Metalliioonid:
Tavaliste metallide lisandite hulka kuuluvad raud, vask, alumiinium, kroom, malm, titaan, naatrium, kaalium, liitium jne. Peamised allikad on erinevad riistad, torud, keemilised reaktiivid ja metallireostus, mis tekib metallide omavaheliste ühenduste tekkimisel töötlemise käigus.
Seda tüüpi lisandid eemaldatakse sageli keemiliste meetoditega metalliioonide komplekside moodustamise teel.
4. Oksiid:
Kui pooljuhtvahvlidpuutuvad kokku hapnikku ja vett sisaldava keskkonnaga, tekib pinnale looduslik oksiidikiht. See oksiidkile takistab paljusid pooljuhtide valmistamise protsesse ja sisaldab ka teatud metallide lisandeid. Teatud tingimustel tekitavad need elektrilisi defekte.
Selle oksiidkile eemaldamine lõpetatakse sageli lahjendatud vesinikfluoriidhappes leotamise teel.
Üldine puhastamise järjekord
Pooljuhtide pinnale adsorbeerunud lisandidvahvlidvõib jagada kolme tüüpi: molekulaarne, ioonne ja aatom.
Nende hulgas on molekulaarsete lisandite ja vahvli pinna vaheline adsorptsioonijõud nõrk ning seda tüüpi lisandiosakesi on suhteliselt lihtne eemaldada. Need on enamasti hüdrofoobsete omadustega õlised lisandid, mis võivad varjata pooljuhtplaatide pinda saastavaid ioonseid ja aatomeid lisandeid, mis ei aita neid kahte tüüpi lisandeid eemaldada. Seetõttu tuleks pooljuhtvahvlite keemilisel puhastamisel kõigepealt eemaldada molekulaarsed lisandid.
Seetõttu on pooljuhtide üldine kordvahvelpuhastusprotsess on:
Demolekulariseerimine-deioniseerimine-deatomiseerimine-deioniseeritud veega loputus.
Lisaks tuleb vahvli pinnalt loodusliku oksiidikihi eemaldamiseks lisada lahjendatud aminohappega leotamise etapp. Seetõttu on puhastamise mõte eemaldada pinnalt esmalt orgaaniline saaste; seejärel lahustage oksiidikiht; lõpuks eemaldage osakesed ja metallisaaste ning passiveerige pind samal ajal.
Levinud puhastusmeetodid
Pooljuhtplaatide puhastamiseks kasutatakse sageli keemilisi meetodeid.
Keemiline puhastus tähendab protsessi, mille käigus kasutatakse erinevaid keemilisi reaktiive ja orgaanilisi lahusteid, et reageerida või lahustada vahvli pinnal olevad lisandid ja õliplekid, et desorbeerida lisandeid ning seejärel loputada suure koguse kõrge puhtusastmega kuuma ja külma deioniseeritud veega. puhas pind.
Keemilise puhastuse võib jagada märgkeemiliseks puhastuseks ja kuivkeemiliseks puhastuseks, mille hulgas on endiselt domineeriv märgkeemiline puhastus.
Märg keemiline puhastus
1. Keemiline märgpuhastus:
Keemiline märgpuhastus hõlmab peamiselt lahusesse kastmist, mehaanilist puhastamist, ultrahelipuhastust, megahelipuhastust, pöördpihustamist jne.
2. Lahuse sukeldamine:
Lahusesse sukeldamine on meetod pinnasaaste eemaldamiseks vahvli sukeldamise teel keemilisesse lahusesse. See on keemilises märgpuhastuses kõige sagedamini kasutatav meetod. Vahvli pinnalt erinevat tüüpi saasteainete eemaldamiseks saab kasutada erinevaid lahendusi.
Tavaliselt ei saa see meetod vahvli pinnal olevaid lisandeid täielikult eemaldada, seetõttu kasutatakse sukeldamisel sageli füüsilisi meetmeid, nagu kuumutamine, ultraheli ja segamine.
3. Mehaaniline puhastamine:
Osakeste või orgaaniliste jääkide eemaldamiseks vahvli pinnalt kasutatakse sageli mehaanilist puhastamist. Üldiselt võib selle jagada kaheks meetodiks:käsitsi küürimine ja puhastuspuhastiga puhastamine.
Käsitsi puhastamineon kõige lihtsam puhastusmeetod. Roostevabast terasest harjaga hoitakse veevabas etanoolis või muudes orgaanilistes lahustites leotatud palli ja hõõrutakse vahvli pinda õrnalt samas suunas, et eemaldada vahakile, tolm, liimijäägid või muud tahked osakesed. See meetod põhjustab kergesti kriimustusi ja tõsist reostust.
Puhasti kasutab mehaanilist pöörlemist, et hõõruda vahvli pinda pehme villase või segatud harjaga. See meetod vähendab oluliselt vahvli kriimustusi. Kõrgsurvepuhasti ei kriimusta vahvlit mehaanilise hõõrdumise puudumise tõttu ja võib eemaldada soones oleva mustuse.
4. Ultraheli puhastamine:
Ultrahelipuhastus on pooljuhtide tööstuses laialdaselt kasutatav puhastusmeetod. Selle eelised on hea puhastusefekt, lihtne töö, samuti saab puhastada keerukaid seadmeid ja mahuteid.
See puhastusmeetod on tugevate ultrahelilainete toimel (tavaliselt kasutatav ultraheli sagedus on 20s40kHz) ning vedelas keskkonnas tekivad hõredad ja tihedad osad. Hõre osa tekitab peaaegu vaakumõõnsuse mulli. Kui õõnsuse mull kaob, tekib selle lähedal tugev lokaalne rõhk, mis lõhub molekulides olevad keemilised sidemed, et lahustada vahvli pinnal olevad lisandid. Ultrahelipuhastus on kõige tõhusam lahustumatute või lahustumatute räbustijääkide eemaldamiseks.
5. Megasonic puhastus:
Megasonic puhastus ei oma mitte ainult ultrahelipuhastuse eeliseid, vaid ületab ka selle puudused.
Megasonic puhastus on meetod vahvlite puhastamiseks, kombineerides kõrge energia (850 kHz) sagedusega vibratsiooniefekti keemiliste puhastusvahendite keemilise reaktsiooniga. Puhastamise ajal kiirendab lahuse molekule megasoonlaine (maksimaalne hetkekiirus võib ulatuda 30 cmVs) ja kiire vedelikulaine mõjutab pidevalt vahvli pinda, nii et saasteained ja peenosakesed kinnituvad plaadi pinnale. vahvel eemaldatakse sunniviisiliselt ja sisenevad puhastuslahusesse. Ühest küljest võib puhastuslahusele happeliste pindaktiivsete ainete lisamine saavutada eesmärgi eemaldada poleerimispinnalt osakesed ja orgaaniline aine pindaktiivsete ainete adsorptsiooni kaudu; teisest küljest võib see pindaktiivsete ainete ja happelise keskkonna integreerimise kaudu saavutada metalli saastumise eemaldamise poleerimislehe pinnalt. See meetod võib samaaegselt täita mehaanilise pühkimise ja keemilise puhastuse rolli.
Praeguseks on megasonic puhastusmeetod muutunud tõhusaks meetodiks poleerimislehtede puhastamiseks.
6. Pöörlev pihustusmeetod:
Pöörlev pihustusmeetod on meetod, mis kasutab vahvli suurel kiirusel pöörlemiseks mehaanilisi meetodeid ja pihustab pöörlemisprotsessi ajal vahvli pinnale pidevalt vedelikku (kõrge puhtusastmega deioniseeritud vett või muud puhastusvedelikku), et eemaldada plaadil olevad lisandid. vahvli pind.
Selle meetodi puhul kasutatakse pihustatud vedelikus lahustumiseks (või lahustamiseks sellega keemiliselt reageerimiseks) vahvli pinnal olevat saastumist ning suurel kiirusel pöörlemise tsentrifugaalefekti, et lisandeid sisaldav vedelik vahvli pinnast eralduks. ajas.
Pöördpihustusmeetodil on keemilise puhastuse, vedeliku mehaanika puhastamise ja kõrgsurvepuhastuse eelised. Samas saab seda meetodit kombineerida ka kuivatamisprotsessiga. Pärast deioniseeritud vee pihustamist puhastamist peatatakse vee pihustamine ja kasutatakse pihustusgaasi. Samal ajal saab tsentrifugaaljõu suurendamiseks suurendada pöörlemiskiirust, et vahvli pind kiiresti dehüdreerida.
7.Keemiline puhastus
Keemiline puhastus viitab puhastustehnoloogiale, mis ei kasuta lahuseid.
Praegu kasutatavate keemilise puhastuse tehnoloogiate hulka kuuluvad: plasmapuhastustehnoloogia, gaasifaasipuhastustehnoloogia, kiirpuhastustehnoloogia jne.
Keemilise puhastuse eelised on protsessi lihtsus ja keskkonnareostuse puudumine, kuid hind on kõrge ja kasutusala pole esialgu suur.
1. Plasmapuhastustehnoloogia:
Fotoresisti eemaldamise protsessis kasutatakse sageli plasmapuhastust. Plasma reaktsioonisüsteemi sisestatakse väike kogus hapnikku. Tugeva elektrivälja toimel tekitab hapnik plasma, mis oksüdeerib fotoresisti kiiresti lenduvaks gaasiks ja ekstraheeritakse.
Selle puhastustehnoloogia eelisteks on lihtne töö, kõrge efektiivsus, puhas pind, kriimustuste puudumine ning see aitab tagada toote kvaliteeti igeme eemaldamise protsessis. Pealegi ei kasuta see happeid, leeliseid ega orgaanilisi lahusteid ning puuduvad sellised probleemid nagu jäätmete kõrvaldamine ja keskkonnareostus. Seetõttu hindavad inimesed seda üha enam. Siiski ei saa see eemaldada süsinikku ja muid mittelenduvaid metalli või metalloksiidi lisandeid.
2. Gaasifaasi puhastamise tehnoloogia:
Gaasifaasi puhastamine viitab puhastusmeetodile, mis kasutab vedelas protsessis vastava aine gaasifaasi ekvivalenti, et suhelda vahvli pinnal oleva saastunud ainega, et saavutada lisandite eemaldamise eesmärk.
Näiteks CMOS-protsessis kasutab vahvlipuhastus oksiidide eemaldamiseks gaasifaasi HF ja veeauru vahelist koostoimet. Tavaliselt peab vett sisaldava HF protsessiga kaasnema osakeste eemaldamise protsess, samas kui gaasifaasilise HF puhastustehnoloogia kasutamine ei nõua järgnevat osakeste eemaldamise protsessi.
Kõige olulisemad eelised vesipõhise HF protsessiga võrreldes on palju väiksem HF kemikaalide tarbimine ja kõrgem puhastusefektiivsus.
Tere tulemast kõik kliendid üle kogu maailma külastama meid edasiseks aruteluks!
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
Postitusaeg: 13. august 2024