Joitakin orgaanisia ja epäorgaanisia aineita vaaditaan osallistumaan puolijohteiden valmistukseen. Lisäksi, koska prosessi suoritetaan aina puhtaassa huoneessa ihmisen osallistuessa, puolijohdevohveleitaovat väistämättä erilaisten epäpuhtauksien saastuttamia.
Epäpuhtauksien lähteen ja luonteen mukaan ne voidaan jakaa karkeasti neljään luokkaan: hiukkaset, orgaaniset aineet, metalli-ionit ja oksidit.
1. Hiukkaset:
Hiukkaset ovat pääasiassa joitakin polymeerejä, fotoresistejä ja syövyttäviä epäpuhtauksia.
Tällaiset epäpuhtaudet luottavat yleensä molekyylien välisiin voimiin adsorboituakseen kiekon pintaan, mikä vaikuttaa geometristen kuvioiden muodostumiseen ja laitteen fotolitografiaprosessin sähköisiin parametreihin.
Tällaiset epäpuhtaudet poistetaan pääasiassa vähentämällä niiden kosketuspinta-alaa asteittainvohvelifysikaalisilla tai kemiallisilla menetelmillä.
2. Orgaaniset aineet:
Orgaanisten epäpuhtauksien lähteet ovat suhteellisen laajat, kuten ihmisihoöljy, bakteerit, koneöljy, alipainerasva, fotoresisti, puhdistusliuottimet jne.
Tällaiset epäpuhtaudet muodostavat tavallisesti orgaanisen kalvon kiekon pinnalle estääkseen puhdistusnesteen pääsyn kiekon pinnalle, mikä johtaa kiekon pinnan epätäydelliseen puhdistukseen.
Tällaisten epäpuhtauksien poisto suoritetaan usein puhdistusprosessin ensimmäisessä vaiheessa, pääasiassa käyttämällä kemiallisia menetelmiä, kuten rikkihappoa ja vetyperoksidia.
3. Metalli-ionit:
Yleisiä metalliepäpuhtauksia ovat rauta, kupari, alumiini, kromi, valurauta, titaani, natrium, kalium, litium jne. Päälähteitä ovat erilaiset astiat, putket, kemialliset reagenssit ja metallien saastuminen, joka syntyy, kun metallien yhteenliitokset muodostuvat käsittelyn aikana.
Tämäntyyppiset epäpuhtaudet poistetaan usein kemiallisin menetelmin muodostamalla metalli-ionikomplekseja.
4. Oksidi:
Kun puolijohdevohveleitajoutuvat happea ja vettä sisältävälle ympäristölle, pinnalle muodostuu luonnollinen oksidikerros. Tämä oksidikalvo estää monia puolijohteiden valmistuksen prosesseja ja sisältää myös tiettyjä metalliepäpuhtauksia. Tietyissä olosuhteissa ne muodostavat sähkövikoja.
Tämän oksidikalvon poistaminen suoritetaan usein liottamalla laimeassa fluorivetyhapossa.
Yleinen puhdistusjärjestys
Puolijohteen pinnalle adsorboituneet epäpuhtaudetvohveleitavoidaan jakaa kolmeen tyyppiin: molekyyli, ioni ja atomi.
Niistä molekyyliepäpuhtauksien ja kiekon pinnan välinen adsorptiovoima on heikko, ja tämän tyyppiset epäpuhtaushiukkaset on suhteellisen helppo poistaa. Ne ovat enimmäkseen öljyisiä epäpuhtauksia, joilla on hydrofobisia ominaisuuksia ja jotka voivat peittää ioni- ja atomiepäpuhtaudet, jotka saastuttavat puolijohdekiekkojen pinnan, mikä ei edistä näiden kahden tyyppisten epäpuhtauksien poistamista. Siksi puolijohdekiekkoja kemiallisesti puhdistettaessa on ensin poistettava molekyyliepäpuhtaudet.
Siksi yleinen menettely puolijohteidenvohvelipuhdistusprosessi on:
Demolecularisation-deionization-de-atomisation-deionisoitu vesihuuhtelu.
Lisäksi vohvelin pinnalla olevan luonnollisen oksidikerroksen poistamiseksi on lisättävä laimennettu aminohappo liotusvaihe. Siksi puhdistuksen ideana on poistaa ensin orgaaninen kontaminaatio pinnalta; sitten liuotetaan oksidikerros; Poista lopuksi hiukkaset ja metallikontaminaatio ja passivoi pinta samalla.
Yleisiä puhdistusmenetelmiä
Puolijohdekiekkojen puhdistamiseen käytetään usein kemiallisia menetelmiä.
Kemiallinen puhdistus tarkoittaa prosessia, jossa käytetään erilaisia kemiallisia reagensseja ja orgaanisia liuottimia epäpuhtauksien ja öljytahrojen reagoimiseksi tai liuottamiseksi kiekon pinnalla epäpuhtauksien poistamiseksi ja huuhdellaan sitten suurella määrällä erittäin puhdasta kuumaa ja kylmää deionisoitua vettä, jotta saadaan aikaan. puhdas pinta.
Kemiallinen puhdistus voidaan jakaa märkäkemialliseen puhdistukseen ja kemialliseen kemialliseen puhdistukseen, joista märkäkemiallinen puhdistus on edelleen hallitseva.
Märkä kemiallinen puhdistus
1. Märkä kemiallinen puhdistus:
Märkäkemiallinen puhdistus sisältää pääasiassa liuokseen upotuksen, mekaanisen kuurauksen, ultraäänipuhdistuksen, megasonic-puhdistuksen, kiertoruiskutuksen jne.
2. Upotus liuokseen:
Liuokottaminen on menetelmä pintakontaminaatioiden poistamiseksi upottamalla kiekko kemialliseen liuokseen. Se on yleisimmin käytetty menetelmä märkäkemiallisessa puhdistuksessa. Erilaisia epäpuhtauksia voidaan poistaa kiekon pinnalta erilaisilla ratkaisuilla.
Yleensä tällä menetelmällä ei pystytä täysin poistamaan epäpuhtauksia kiekon pinnalta, joten upotuksessa käytetään usein fyysisiä toimenpiteitä, kuten kuumennusta, ultraääntä ja sekoittamista.
3. Mekaaninen hankaus:
Mekaanista pesua käytetään usein hiukkasten tai orgaanisten jäämien poistamiseen kiekon pinnalta. Se voidaan yleensä jakaa kahteen tapaan:manuaalinen kuuraus ja hankaus pyyhkimen avulla.
Manuaalinen kuurauson yksinkertaisin pesumenetelmä. Ruostumattomasta teräksestä valmistettua harjaa käytetään vedettömään etanoliin tai muihin orgaanisiin liuottimiin kastettuun palloon ja hierotaan varovasti vohvelin pintaa samaan suuntaan vahakalvon, pölyn, liiman tai muiden kiinteiden hiukkasten poistamiseksi. Tämä menetelmä on helppo aiheuttaa naarmuja ja vakavaa saastumista.
Pyyhin hieroi mekaanisen pyörityksen avulla kiekon pintaa pehmeällä villaharjalla tai sekaharjalla. Tämä menetelmä vähentää huomattavasti kiekon naarmuja. Korkeapaineinen pyyhin ei naarmuta kiekkoa mekaanisen kitkan puutteen vuoksi ja voi poistaa epäpuhtaudet urasta.
4. Ultraäänipuhdistus:
Ultraäänipuhdistus on puolijohdeteollisuudessa laajalti käytetty puhdistusmenetelmä. Sen etuja ovat hyvä puhdistusteho, yksinkertainen käyttö ja se voi myös puhdistaa monimutkaisia laitteita ja säiliöitä.
Tämä puhdistusmenetelmä on voimakkaiden ultraääniaaltojen vaikutuksen alainen (yleisesti käytetty ultraäänitaajuus on 20s40kHz), ja nestemäisen väliaineen sisällä syntyy harvaa ja tiheää osia. Harva osa tuottaa lähes tyhjiökuplan. Kun onkalokupla katoaa, sen lähelle muodostuu voimakas paikallinen paine, joka rikkoo molekyylien kemialliset sidokset ja liuottaa kiekon pinnalla olevat epäpuhtaudet. Ultraäänipuhdistus on tehokkain liukenemattomien tai liukenemattomien juoksutusainejäämien poistamiseen.
5. Megasonic-puhdistus:
Megasonic-puhdistuksella ei ole vain ultraäänipuhdistuksen etuja, vaan se myös voittaa sen puutteet.
Megasonic-puhdistus on menetelmä kiekkojen puhdistamiseen yhdistämällä korkeaenerginen (850 kHz) taajuusvärähtelyvaikutus kemiallisten puhdistusaineiden kemialliseen reaktioon. Puhdistuksen aikana megasonic-aalto kiihdyttää liuosmolekyylejä (maksimi hetkellinen nopeus voi olla 30 cmVs), ja nopea nesteaalto vaikuttaa jatkuvasti kiekon pintaan niin, että epäpuhtaudet ja hienot hiukkaset kiinnittyvät kiekon pintaan. kiekot poistetaan väkisin ja joutuvat puhdistusliuokseen. Happamien pinta-aktiivisten aineiden lisääminen puhdistusliuokseen voi toisaalta saavuttaa tavoitteen poistaa hiukkaset ja orgaaniset aineet kiillotuspinnalta pinta-aktiivisten aineiden adsorption avulla; toisaalta pinta-aktiivisten aineiden ja happaman ympäristön yhdistämisen avulla se voi saavuttaa tavoitteen poistaa metallikontaminaatio kiillotuslevyn pinnalta. Tämä menetelmä voi toimia samanaikaisesti mekaanisena pyyhkimisenä ja kemiallisena puhdistuksena.
Tällä hetkellä megasonic-puhdistusmenetelmästä on tullut tehokas tapa puhdistaa kiillotusarkkeja.
6. Pyörivä ruiskutusmenetelmä:
Pyörivä ruiskutusmenetelmä on menetelmä, joka käyttää mekaanisia menetelmiä kiekon pyörittämiseen suurella nopeudella ja ruiskuttaa jatkuvasti nestettä (korkeanpuhtaista deionisoitua vettä tai muuta puhdistusnestettä) kiekon pinnalle kiertoprosessin aikana epäpuhtauksien poistamiseksi kiekon pinnalta. kiekon pintaa.
Tässä menetelmässä kiekon pinnalla oleva kontaminaatio liukenee ruiskutettuun nesteeseen (tai reagoi kemiallisesti sen kanssa liukenemaan) ja käyttää nopean pyörityksen keskipakovaikutusta epäpuhtauksia sisältävän nesteen erottamiseen kiekon pinnasta. ajoissa.
Pyörivän ruiskutusmenetelmän etuna on kemiallinen puhdistus, nestemekaaninen puhdistus ja korkeapainepesu. Samalla tämä menetelmä voidaan yhdistää myös kuivausprosessiin. Deionisoidun veden suihkutuspuhdistuksen jakson jälkeen vesisuihku pysäytetään ja käytetään ruiskukaasua. Samanaikaisesti pyörimisnopeutta voidaan lisätä keskipakovoiman lisäämiseksi kiekon pinnan kuivaamiseksi nopeasti.
7.Kemiallinen pesu
Kemiallinen pesu tarkoittaa puhdistustekniikkaa, jossa ei käytetä liuoksia.
Tällä hetkellä käytössä olevia kuivapesutekniikoita ovat: plasmapuhdistustekniikka, kaasufaasipuhdistustekniikka, sädepuhdistustekniikka jne.
Kuivapesun etuna on yksinkertainen prosessi eikä ympäristön saastuminen, mutta kustannukset ovat korkeat ja käyttöalue ei ole toistaiseksi suuri.
1. Plasmapuhdistustekniikka:
Plasmapuhdistusta käytetään usein fotoresistin poistoprosessissa. Pieni määrä happea johdetaan plasmareaktiojärjestelmään. Vahvan sähkökentän vaikutuksesta happi kehittää plasmaa, joka hapettaa fotoresistin nopeasti haihtuvaksi kaasuksi ja uutetaan.
Tämän puhdistustekniikan etuna on helppokäyttöisyys, korkea tehokkuus, puhdas pinta, ei naarmuja, ja se edistää tuotteen laadun varmistamista liimanpoistoprosessissa. Lisäksi se ei käytä happoja, emäksiä ja orgaanisia liuottimia, eikä siinä ole ongelmia, kuten jätehuolto ja ympäristön saastuminen. Siksi ihmiset arvostavat sitä yhä enemmän. Se ei kuitenkaan voi poistaa hiiltä ja muita haihtumattomia metalli- tai metallioksidiepäpuhtauksia.
2. Kaasufaasipuhdistustekniikka:
Kaasufaasipuhdistuksella tarkoitetaan puhdistusmenetelmää, jossa nesteprosessissa vastaavan aineen kaasufaasiekvivalenttia käytetään vuorovaikutukseen kiekon pinnalla olevan saastuneen aineen kanssa epäpuhtauksien poistamiseksi.
Esimerkiksi CMOS-prosessissa kiekkojen puhdistuksessa käytetään kaasufaasin HF ja vesihöyryn välistä vuorovaikutusta oksidien poistamiseksi. Yleensä vettä sisältävään HF-prosessiin on liitettävä hiukkasten poistoprosessi, kun taas kaasufaasisen HF-puhdistustekniikan käyttö ei vaadi myöhempää hiukkasten poistoprosessia.
Tärkeimmät edut vesipitoiseen HF-prosessiin verrattuna ovat paljon pienempi HF-kemikaalien kulutus ja korkeampi puhdistusteho.
Tervetuloa kaikki asiakkaat ympäri maailmaa käymään lisää keskustelua varten!
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
Postitusaika: 13.8.2024