Dažām organiskām un neorganiskām vielām ir nepieciešamas dalības pusvadītāju ražošanā. Turklāt, tā kā process vienmēr tiek veikts tīrā telpā ar cilvēka līdzdalību, pusvadītājuvafelesir neizbēgami piesārņoti ar dažādiem piemaisījumiem.
Atkarībā no piesārņotāju avota un rakstura tos var aptuveni iedalīt četrās kategorijās: daļiņas, organiskās vielas, metālu joni un oksīdi.
1. Daļiņas:
Daļiņas galvenokārt ir daži polimēri, fotorezisti un kodināšanas piemaisījumi.
Šādi piesārņotāji parasti paļaujas uz starpmolekulāriem spēkiem, kas adsorbējas uz vafeles virsmas, ietekmējot ģeometrisko figūru veidošanos un ierīces fotolitogrāfijas procesa elektriskos parametrus.
Šādus piesārņotājus galvenokārt noņem, pakāpeniski samazinot to saskares laukumu ar virsmasvafeleizmantojot fizikālās vai ķīmiskās metodes.
2. Organiskās vielas:
Organisko piemaisījumu avoti ir salīdzinoši plaši, piemēram, cilvēka ādas eļļa, baktērijas, mašīnu eļļa, vakuuma tauki, fotorezisti, tīrīšanas šķīdinātāji utt.
Šādi piesārņotāji parasti veido organisku plēvi uz vafeles virsmas, lai neļautu tīrīšanas šķidrumam sasniegt vafeles virsmu, kā rezultātā vafeles virsma tiek notīrīta nepilnīgi.
Šādu piesārņotāju noņemšana bieži tiek veikta tīrīšanas procesa pirmajā posmā, galvenokārt izmantojot ķīmiskas metodes, piemēram, sērskābi un ūdeņraža peroksīdu.
3. Metāla joni:
Pie parastajiem metālu piemaisījumiem pieder dzelzs, varš, alumīnijs, hroms, čuguns, titāns, nātrijs, kālijs, litijs u.c. Galvenie avoti ir dažādi trauki, caurules, ķīmiskie reaģenti un metāla piesārņojums, kas rodas, kad apstrādes laikā veidojas metāla starpsavienojumi.
Šāda veida piemaisījumus bieži atdala ar ķīmiskām metodēm, veidojot metāla jonu kompleksus.
4. Oksīds:
Kad pusvadītājsvafelestiek pakļauti skābekli un ūdeni saturošai videi, uz virsmas veidosies dabisks oksīda slānis. Šī oksīda plēve kavēs daudzus pusvadītāju ražošanas procesus un satur arī noteiktus metāla piemaisījumus. Noteiktos apstākļos tie veidos elektriskus defektus.
Šīs oksīda plēves noņemšanu bieži pabeidz, mērcējot atšķaidītā fluorūdeņražskābē.
Vispārējā tīrīšanas secība
Piemaisījumi, kas adsorbēti uz pusvadītāja virsmasvafelesvar iedalīt trīs veidos: molekulārā, jonu un atomu.
Starp tiem adsorbcijas spēks starp molekulārajiem piemaisījumiem un vafeles virsmu ir vājš, un šāda veida piemaisījumu daļiņas ir salīdzinoši viegli noņemamas. Tie galvenokārt ir eļļaini piemaisījumi ar hidrofobām īpašībām, kas var nodrošināt jonu un atomu piemaisījumu maskēšanu, kas piesārņo pusvadītāju plāksnīšu virsmu, kas neveicina šo divu veidu piemaisījumu noņemšanu. Tāpēc, ķīmiski tīrot pusvadītāju vafeles, vispirms ir jānoņem molekulārie piemaisījumi.
Tāpēc vispārējā procedūra pusvadītājuvafeletīrīšanas process ir:
Demolekulizācija-dejonizācija-de-atomizācija-dejonizēta ūdens skalošana.
Turklāt, lai noņemtu dabisko oksīda slāni uz vafeles virsmas, jāpievieno atšķaidītas aminoskābes mērcēšanas posms. Tāpēc tīrīšanas ideja ir vispirms noņemt organisko piesārņojumu no virsmas; pēc tam izšķīdina oksīda slāni; visbeidzot noņemiet daļiņas un metāla piesārņojumu un vienlaikus pasivējiet virsmu.
Izplatītas tīrīšanas metodes
Pusvadītāju plāksnīšu tīrīšanai bieži izmanto ķīmiskās metodes.
Ķīmiskā tīrīšana attiecas uz dažādu ķīmisko reaģentu un organisko šķīdinātāju izmantošanu, lai reaģētu vai izšķīdinātu piemaisījumus un eļļas traipus uz vafeles virsmas, lai desorbētu piemaisījumus, un pēc tam noskalo ar lielu daudzumu augstas tīrības pakāpes karsta un auksta dejonizēta ūdens, lai iegūtu tīru virsmu.
Ķīmisko tīrīšanu var iedalīt mitrajā ķīmiskajā tīrīšanā un ķīmiskajā tīrīšanā, starp kurām joprojām dominē mitrā ķīmiskā tīrīšana.
Mitrā ķīmiskā tīrīšana
1. Mitrā ķīmiskā tīrīšana:
Mitrā ķīmiskā tīrīšana galvenokārt ietver šķīduma iegremdēšanu, mehānisko tīrīšanu, ultraskaņas tīrīšanu, megasonic tīrīšanu, rotācijas izsmidzināšanu utt.
2. Iegremdēšana šķīdumā:
Šķīduma iegremdēšana ir virsmas piesārņojuma noņemšanas metode, iegremdējot vafeles ķīmiskā šķīdumā. Tā ir visbiežāk izmantotā metode mitrajā ķīmiskajā tīrīšanā. Lai noņemtu dažāda veida piesārņotājus uz vafeles virsmas, var izmantot dažādus risinājumus.
Parasti šī metode nevar pilnībā noņemt piemaisījumus no vafeles virsmas, tāpēc iegremdēšanas laikā bieži tiek izmantoti fiziski pasākumi, piemēram, karsēšana, ultraskaņa un maisīšana.
3. Mehāniskā tīrīšana:
Mehānisko beršanu bieži izmanto, lai noņemtu daļiņas vai organiskos atlikumus no vafeles virsmas. Parasti to var iedalīt divās metodēs:manuāla beršana un tīrīšana ar tīrītāju palīdzību.
Manuālā beršanair vienkāršākā tīrīšanas metode. Nerūsējošā tērauda otu izmanto, lai noturētu bezūdens etanolā vai citos organiskos šķīdinātājos samērcētu bumbiņu un maigi berzētu vafeles virsmu tajā pašā virzienā, lai noņemtu vaska plēvi, putekļus, līmes paliekas vai citas cietās daļiņas. Šī metode viegli rada skrāpējumus un nopietnu piesārņojumu.
Stikla tīrītājs izmanto mehānisku rotāciju, lai berzētu vafeles virsmu ar mīkstu vilnas suku vai jauktu suku. Šī metode ievērojami samazina vafeles skrāpējumus. Augstspiediena tīrītājs nesaskrāpēs vafeles mehāniskās berzes trūkuma dēļ un var noņemt piesārņojumu rievā.
4. Ultraskaņas tīrīšana:
Ultraskaņas tīrīšana ir tīrīšanas metode, ko plaši izmanto pusvadītāju rūpniecībā. Tās priekšrocības ir labs tīrīšanas efekts, vienkārša darbība, kā arī var tīrīt sarežģītas ierīces un konteinerus.
Šo tīrīšanas metodi iedarbojas spēcīgi ultraskaņas viļņi (parasti izmantotā ultraskaņas frekvence ir 20s40kHz), un šķidrajā vidē tiks ģenerētas retas un blīvas daļas. Retā daļa radīs gandrīz vakuuma dobuma burbuli. Kad dobuma burbulis pazūd, tā tuvumā tiks radīts spēcīgs lokāls spiediens, pārraujot ķīmiskās saites molekulās, lai izšķīdinātu piemaisījumus uz vafeļu virsmas. Ultraskaņas tīrīšana ir visefektīvākā nešķīstošu vai nešķīstošu plūsmas atlikumu noņemšanai.
5. Megasonic tīrīšana:
Megasonic tīrīšanai ir ne tikai ultraskaņas tīrīšanas priekšrocības, bet arī tiek novērsti tās trūkumi.
Megasonic tīrīšana ir vafeļu tīrīšanas metode, apvienojot augstas enerģijas (850 kHz) frekvences vibrācijas efektu ar ķīmisko tīrīšanas līdzekļu ķīmisko reakciju. Tīrīšanas laikā šķīduma molekulas paātrina megazona vilnis (maksimālais momentānais ātrums var sasniegt 30 cmVs), un ātrgaitas šķidruma vilnis nepārtraukti iedarbojas uz vafeles virsmu, lai piesārņotāji un smalkās daļiņas pievienotos vafeles virsmai. vafeles tiek piespiedu kārtā izņemtas un ieplūst tīrīšanas šķīdumā. No vienas puses, tīrīšanas šķīdumam pievienojot skābas virsmaktīvās vielas, var sasniegt mērķi noņemt daļiņas un organiskās vielas no pulēšanas virsmas, adsorbējot virsmaktīvās vielas; no otras puses, integrējot virsmaktīvās vielas un skābo vidi, tas var sasniegt mērķi noņemt metāla piesārņojumu uz pulēšanas loksnes virsmas. Šī metode vienlaikus var pildīt mehāniskās tīrīšanas un ķīmiskās tīrīšanas lomu.
Šobrīd megasonic tīrīšanas metode ir kļuvusi par efektīvu metodi pulēšanas lokšņu tīrīšanai.
6. Rotācijas izsmidzināšanas metode:
Rotācijas izsmidzināšanas metode ir metode, kas izmanto mehāniskas metodes, lai pagrieztu vafeles lielā ātrumā, un nepārtraukti izsmidzina šķidrumu (augstas tīrības pakāpes dejonizētu ūdeni vai citu tīrīšanas šķidrumu) uz vafeles virsmas rotācijas procesa laikā, lai noņemtu piemaisījumus uz vafeles. vafeles virsma.
Šī metode izmanto vafeles virsmas piesārņojumu, lai izšķīdinātu izsmidzinātajā šķidrumā (vai ķīmiski reaģē ar to, lai izšķīdinātu), un izmanto centrbēdzes efektu, ko rada liela ātruma rotācija, lai šķidrums, kas satur piemaisījumus, atdalītos no vafeles virsmas. laikā.
Rotācijas izsmidzināšanas metodei ir ķīmiskās tīrīšanas, šķidruma mehāniskās tīrīšanas un augstspiediena tīrīšanas priekšrocības. Tajā pašā laikā šo metodi var apvienot arī ar žāvēšanas procesu. Pēc dejonizēta ūdens izsmidzināšanas tīrīšanas perioda ūdens izsmidzināšana tiek apturēta un tiek izmantota smidzināšanas gāze. Tajā pašā laikā rotācijas ātrumu var palielināt, lai palielinātu centrbēdzes spēku, lai ātri dehidrētu vafeles virsmu.
7.Sausā ķīmiskā tīrīšana
Ķīmiskā tīrīšana attiecas uz tīrīšanas tehnoloģiju, kurā netiek izmantoti risinājumi.
Pašlaik izmantotās ķīmiskās tīrīšanas tehnoloģijas ietver: plazmas tīrīšanas tehnoloģiju, gāzes fāzes tīrīšanas tehnoloģiju, staru tīrīšanas tehnoloģiju u.c.
Ķīmiskās tīrīšanas priekšrocības ir vienkāršs process un vides piesārņojums, taču izmaksas ir augstas un izmantošanas iespējas pagaidām nav lielas.
1. Plazmas tīrīšanas tehnoloģija:
Plazmas tīrīšanu bieži izmanto fotorezista noņemšanas procesā. Plazmas reakcijas sistēmā tiek ievadīts neliels skābekļa daudzums. Spēcīga elektriskā lauka iedarbībā skābeklis ģenerē plazmu, kas ātri oksidē fotorezistu gaistošas gāzes stāvoklī un tiek ekstrahēta.
Šīs tīrīšanas tehnoloģijas priekšrocības ir vienkārša darbība, augsta efektivitāte, tīra virsma, bez skrāpējumiem, un tā veicina produkta kvalitātes nodrošināšanu atsveķu noņemšanas procesā. Turklāt tajā netiek izmantotas skābes, sārmi un organiskie šķīdinātāji, un nav tādu problēmu kā atkritumu izvešana un vides piesārņojums. Tāpēc cilvēki to arvien vairāk novērtē. Tomēr tas nevar noņemt oglekli un citus negaistošu metālu vai metāla oksīdu piemaisījumus.
2. Gāzes fāzes tīrīšanas tehnoloģija:
Gāzes fāzes tīrīšana attiecas uz tīrīšanas metodi, kas izmanto attiecīgās vielas gāzes fāzes ekvivalentu šķidrā procesā, lai mijiedarbotos ar piesārņoto vielu uz vafeles virsmas, lai sasniegtu piemaisījumu noņemšanas mērķi.
Piemēram, CMOS procesā vafeļu tīrīšana izmanto mijiedarbību starp gāzes fāzi HF un ūdens tvaiku, lai noņemtu oksīdus. Parasti HF procesam, kas satur ūdeni, ir jāpievieno daļiņu noņemšanas process, savukārt gāzes fāzes HF tīrīšanas tehnoloģijas izmantošanai nav nepieciešams sekojošs daļiņu noņemšanas process.
Svarīgākās priekšrocības salīdzinājumā ar ūdens HF procesu ir daudz mazāks HF ķīmisko vielu patēriņš un augstāka tīrīšanas efektivitāte.
Laipni lūdzam visus klientus no visas pasaules apmeklēt mūs, lai turpinātu diskusiju!
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
Publicēšanas laiks: 13. augusts 2024