Neke organske i anorganske tvari potrebne su za sudjelovanje u proizvodnji poluvodiča. Osim toga, budući da se proces uvijek provodi u čistoj sobi s ljudskim sudjelovanjem, poluvodičnapolitankesu neizbježno kontaminirane raznim nečistoćama.
Prema izvoru i prirodi zagađivača, oni se mogu grubo podijeliti u četiri kategorije: čestice, organske tvari, metalni ioni i oksidi.
1. Čestice:
Čestice su uglavnom neki polimeri, fotorezisti i nečistoće za jetkanje.
Takvi kontaminanti obično se oslanjaju na međumolekularne sile da se adsorbiraju na površini pločice, utječući na formiranje geometrijskih figura i električnih parametara procesa fotolitografije uređaja.
Takve se onečišćenja uglavnom uklanjaju postupnim smanjivanjem njihove kontaktne površine s površinomnapolitankafizikalnim ili kemijskim metodama.
2. Organska tvar:
Izvori organskih nečistoća su relativno široki, kao što su ulje ljudske kože, bakterije, strojno ulje, vakuumska mast, fotorezist, otapala za čišćenje itd.
Takvi kontaminanti obično stvaraju organski film na površini vafla kako bi spriječili tekućinu za čišćenje da dopre do površine vafla, što dovodi do nepotpunog čišćenja površine vafla.
Uklanjanje takvih kontaminanata često se provodi u prvom koraku procesa čišćenja, uglavnom korištenjem kemijskih metoda kao što su sumporna kiselina i vodikov peroksid.
3. Metalni ioni:
Uobičajene metalne nečistoće uključuju željezo, bakar, aluminij, krom, lijevano željezo, titan, natrij, kalij, litij, itd. Glavni izvori su različiti pribor, cijevi, kemijski reagensi i onečišćenje metala koje nastaje kada se tijekom obrade formiraju metalne međusobne veze.
Ova vrsta nečistoća često se uklanja kemijskim metodama stvaranjem kompleksa metalnih iona.
4. Oksid:
Kada poluvodičnapolitankeizloženi okolini koja sadrži kisik i vodu, na površini će se stvoriti prirodni sloj oksida. Ovaj oksidni film će ometati mnoge procese u proizvodnji poluvodiča i također sadržavati određene metalne nečistoće. Pod određenim uvjetima, oni će stvoriti električne kvarove.
Uklanjanje ovog oksidnog filma često se završava namakanjem u razrijeđenoj fluorovodičnoj kiselini.
Opći redoslijed čišćenja
Nečistoće adsorbirane na površini poluvodičanapolitankemogu se podijeliti u tri vrste: molekularne, ionske i atomske.
Među njima, sila adsorpcije između molekularnih nečistoća i površine pločice je slaba, a ovu vrstu čestica nečistoća je relativno lako ukloniti. To su uglavnom uljaste nečistoće s hidrofobnim svojstvima, koje mogu prikriti ionske i atomske nečistoće koje zagađuju površinu poluvodičkih pločica, što ne pogoduje uklanjanju ove dvije vrste nečistoća. Stoga, kada se kemijski čiste poluvodičke pločice, prvo treba ukloniti molekularne nečistoće.
Stoga, opći postupak poluvodičanapolitankaproces čišćenja je:
De-molekularizacija-deionizacija-de-atomizacija-ispiranje deioniziranom vodom.
Osim toga, kako bi se uklonio prirodni sloj oksida na površini vafla, potrebno je dodati korak namakanja razrijeđene aminokiseline. Stoga je ideja čišćenja najprije ukloniti organsku kontaminaciju s površine; zatim otopiti oksidni sloj; konačno ukloniti čestice i metalne onečišćenja, te istovremeno pasivizirati površinu.
Uobičajene metode čišćenja
Za čišćenje poluvodičkih pločica često se koriste kemijske metode.
Kemijsko čišćenje odnosi se na proces korištenja različitih kemijskih reagensa i organskih otapala za reakciju ili otapanje nečistoća i uljnih mrlja na površini vafla za desorpciju nečistoća, a zatim ispiranje velikom količinom vruće i hladne deionizirane vode visoke čistoće kako bi se dobila čistu površinu.
Kemijsko čišćenje možemo podijeliti na mokro kemijsko čišćenje i suho kemijsko čišćenje, među kojima još uvijek dominira mokro kemijsko čišćenje.
Mokro kemijsko čišćenje
1. Mokro kemijsko čišćenje:
Mokro kemijsko čišćenje uglavnom uključuje uranjanje u otopinu, mehaničko ribanje, ultrazvučno čišćenje, megasonično čišćenje, rotacijsko prskanje itd.
2. Uranjanje u otopinu:
Uranjanje u otopinu je metoda uklanjanja površinske kontaminacije uranjanjem pločice u kemijsku otopinu. To je najčešće korištena metoda mokrog kemijskog čišćenja. Različite otopine mogu se koristiti za uklanjanje različitih vrsta onečišćenja s površine vafla.
Obično se ovom metodom ne mogu potpuno ukloniti nečistoće s površine vafla, pa se tijekom uranjanja često koriste fizičke mjere poput zagrijavanja, ultrazvuka i miješanja.
3. Mehaničko ribanje:
Mehaničko ribanje često se koristi za uklanjanje čestica ili organskih ostataka s površine vafla. Općenito se može podijeliti na dvije metode:ručno ribanje i ribanje brisačem.
Ručno ribanjeje najjednostavnija metoda ribanja. Četka od nehrđajućeg čelika koristi se za držanje kuglice namočene u bezvodni etanol ili druga organska otapala i nježno trljanje površine vafla u istom smjeru kako bi se uklonio film od voska, prašina, ostaci ljepila ili druge čvrste čestice. Ova metoda lako uzrokuje ogrebotine i ozbiljno onečišćenje.
Brisač koristi mehaničku rotaciju za trljanje površine napolitanke mekom vunenom četkom ili četkom za miješanje. Ova metoda uvelike smanjuje ogrebotine na pločici. Visokotlačni brisač neće ogrebati pločicu zbog nedostatka mehaničkog trenja i može ukloniti onečišćenje u utoru.
4. Ultrazvučno čišćenje:
Ultrazvučno čišćenje je metoda čišćenja koja se široko koristi u industriji poluvodiča. Njegove prednosti su dobar učinak čišćenja, jednostavno rukovanje, a može čistiti i složene uređaje i spremnike.
Ova metoda čišćenja je pod djelovanjem jakih ultrazvučnih valova (uobičajeno korištena ultrazvučna frekvencija je 20s40kHz), a rijetki i gusti dijelovi će se generirati unutar tekućeg medija. Rijetki dio će proizvesti mjehurić gotovo vakuumske šupljine. Kada mjehurić šupljine nestane, u njegovoj blizini stvorit će se snažan lokalni pritisak, prekidajući kemijske veze u molekulama kako bi se otopile nečistoće na površini ploče. Ultrazvučno čišćenje najučinkovitije je za uklanjanje netopivih ili netopivih ostataka fluksa.
5. Megasonic čišćenje:
Megasonično čišćenje ne samo da ima prednosti ultrazvučnog čišćenja, već i prevladava njegove nedostatke.
Megasonično čišćenje je metoda čišćenja pločica kombiniranjem visokoenergetskog (850 kHz) frekvencijskog vibracijskog učinka s kemijskom reakcijom kemijskih sredstava za čišćenje. Tijekom čišćenja, molekule otopine se ubrzavaju megasoničnim valom (maksimalna trenutna brzina može doseći 30 cmVs), a val tekućine velike brzine kontinuirano utječe na površinu pločice, tako da zagađivači i fine čestice pričvršćene na površinu ploče pločice se nasilno uklanjaju i ulaze u otopinu za čišćenje. Dodavanje kiselih tenzida otopini za čišćenje, s jedne strane, može postići svrhu uklanjanja čestica i organskih tvari na površini za poliranje kroz adsorpciju tenzida; s druge strane, kroz integraciju površinski aktivnih tvari i kiselog okoliša, može postići svrhu uklanjanja metalne kontaminacije na površini ploče za poliranje. Ova metoda može istovremeno igrati ulogu mehaničkog brisanja i kemijskog čišćenja.
Trenutno je megasonična metoda čišćenja postala učinkovita metoda za čišćenje listova za poliranje.
6. Metoda rotacijskog raspršivanja:
Metoda rotacijskog raspršivanja je metoda koja koristi mehaničke metode za rotaciju pločice velikom brzinom i kontinuirano raspršuje tekućinu (deionizirana voda visoke čistoće ili druga tekućina za čišćenje) na površinu pločice tijekom procesa rotacije kako bi se uklonile nečistoće s pločice. površine oblatne.
Ova metoda koristi onečišćenje na površini vafla da se otopi u raspršenoj tekućini (ili kemijski reagira s njim da se otopi) i koristi centrifugalni učinak velike brzine rotacije kako bi se tekućina koja sadrži nečistoće odvojila od površine vafla. na vrijeme.
Metoda rotacijskog raspršivanja ima prednosti kemijskog čišćenja, mehaničkog čišćenja fluida i ribanja pod visokim pritiskom. U isto vrijeme, ova metoda se također može kombinirati s procesom sušenja. Nakon razdoblja čišćenja sprejom deionizirane vode, sprej vode se zaustavlja i koristi se plin za raspršivanje. U isto vrijeme, brzina rotacije može se povećati kako bi se povećala centrifugalna sila za brzu dehidraciju površine vafla.
7.Suho kemijsko čišćenje
Kemijsko čišćenje odnosi se na tehnologiju čišćenja koja ne koristi otopine.
Tehnologije kemijskog čišćenja koje se trenutno koriste uključuju: tehnologiju čišćenja plazmom, tehnologiju čišćenja plinskom fazom, tehnologiju čišćenja zrakom itd.
Prednosti kemijskog čišćenja su jednostavan postupak i ne zagađivanje okoliša, no cijena je visoka i opseg uporabe za sada nije velik.
1. Tehnologija čišćenja plazma:
Čišćenje plazmom često se koristi u procesu uklanjanja fotorezista. Mala količina kisika uvodi se u reakcijski sustav plazme. Pod djelovanjem jakog električnog polja, kisik stvara plazmu, koja brzo oksidira fotorezist u hlapljivo plinovito stanje i ekstrahira se.
Ova tehnologija čišćenja ima prednosti jednostavnog rada, visoke učinkovitosti, čiste površine, bez ogrebotina i pogodna je za osiguranje kvalitete proizvoda u procesu degumiranja. Štoviše, ne koristi kiseline, lužine i organska otapala te nema problema poput odlaganja otpada i onečišćenja okoliša. Stoga ga ljudi sve više cijene. Međutim, ne može ukloniti ugljik i druge nehlapljive nečistoće metala ili metalnog oksida.
2. Tehnologija čišćenja plinske faze:
Čišćenje plinskom fazom odnosi se na metodu čišćenja koja koristi ekvivalent plinske faze odgovarajuće tvari u tekućem procesu za interakciju s kontaminiranom tvari na površini pločice kako bi se postigla svrha uklanjanja nečistoća.
Na primjer, u CMOS procesu, čišćenje pločica koristi interakciju između plinovite faze HF i vodene pare za uklanjanje oksida. Obično HF proces koji sadrži vodu mora biti popraćen postupkom uklanjanja čestica, dok korištenje HF tehnologije čišćenja u plinskoj fazi ne zahtijeva naknadni postupak uklanjanja čestica.
Najvažnije prednosti u usporedbi s vodenim HF postupkom su znatno manja potrošnja HF kemikalija i veća učinkovitost čišćenja.
Dobrodošli svim kupcima iz cijelog svijeta da nas posjete radi daljnje rasprave!
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. kolovoza 2024