අර්ධ සන්නායක වේෆර් දූෂණය සහ පිරිසිදු කිරීමේ මූලාශ්‍ර

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය සඳහා සහභාගී වීමට සමහර කාබනික සහ අකාබනික ද්රව්ය අවශ්ය වේ. මීට අමතරව, ක්රියාවලිය සෑම විටම මිනිස් සහභාගීත්වය සහිත පිරිසිදු කාමරයක සිදු කරනු ලබන බැවින්, අර්ධ සන්නායකවේෆර්විවිධ අපද්‍රව්‍ය මගින් අනිවාර්යයෙන්ම දූෂිත වේ.

දූෂකවල ප්‍රභවය සහ ස්වභාවය අනුව, ඒවා දළ වශයෙන් අංශ හතරකට බෙදිය හැකිය: අංශු, කාබනික ද්‍රව්‍ය, ලෝහ අයන සහ ඔක්සයිඩ්.

1. අංශු:

අංශු ප්‍රධාන වශයෙන් සමහර බහු අවයවික, ප්‍රභා ප්‍රතිරෝධක සහ කැටයම් අපද්‍රව්‍ය වේ.

එවැනි අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් අන්තර් අණුක බලවේග මත රඳා පවතින අතර එය වේෆරයේ මතුපිටට අවශෝෂණය වන අතර එය ජ්‍යාමිතික රූප සෑදීමට සහ උපාංගයේ ඡායාරූප ශිලාලේඛන ක්‍රියාවලියේ විද්‍යුත් පරාමිතීන්ට බලපායි.

එවැනි අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය ප්‍රධාන වශයෙන් ඉවත් කරනු ලබන්නේ ඒවායේ මතුපිට හා සම්බන්ධ ප්‍රදේශය ක්‍රමයෙන් අඩු කිරීමෙනිවේෆර්භෞතික හෝ රසායනික ක්රම හරහා.

2. කාබනික ද්රව්ය:

මිනිස් සමේ තෙල්, බැක්ටීරියා, මැෂින් ඔයිල්, වැකුම් ග්‍රීස්, ෆොටෝ රෙසිස්ට්, පිරිසිදු කිරීමේ ද්‍රාවක වැනි කාබනික අපද්‍රව්‍ය ප්‍රභවයන් සාපේක්ෂව පුළුල් ය.

එවැනි අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් වේෆරයේ මතුපිටට කාබනික පටලයක් සාදයි, පිරිසිදු කිරීමේ ද්‍රවය වේෆරයේ මතුපිටට පැමිණීම වැළැක්වීම සඳහා වේෆර් මතුපිට අසම්පූර්ණ පිරිසිදු කිරීමක් සිදු වේ.

එවැනි දූෂිත ද්රව්ය ඉවත් කිරීම බොහෝ විට පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලියේ පළමු පියවරේදී සිදු කරනු ලැබේ, ප්රධාන වශයෙන් සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් වැනි රසායනික ක්රම භාවිතා කරයි.

3. ලෝහ අයන:

සාමාන්‍ය ලෝහ අපද්‍රව්‍ය අතරට යකඩ, තඹ, ඇලුමිනියම්, ක්‍රෝමියම්, වාත්තු යකඩ, ටයිටේනියම්, සෝඩියම්, පොටෑසියම්, ලිතියම් යනාදිය ඇතුළත් වේ. ප්‍රධාන මූලාශ්‍ර වන්නේ විවිධ උපකරණ, පයිප්ප, රසායනික ප්‍රතික්‍රියාකාරක සහ සැකසීමේදී ලෝහ අන්තර් සම්බන්ධතා ඇති විට ජනනය වන ලෝහ දූෂණයයි.

මෙම වර්ගයේ අපිරිසිදුකම බොහෝ විට ලෝහ අයන සංකීර්ණ සෑදීම හරහා රසායනික ක්රම මගින් ඉවත් කරනු ලැබේ.

4. ඔක්සයිඩ්:

අර්ධ සන්නායක විටවේෆර්ඔක්සිජන් සහ ජලය අඩංගු පරිසරයකට නිරාවරණය වේ, ස්වාභාවික ඔක්සයිඩ් ස්ථරයක් මතුපිට සාදනු ඇත. මෙම ඔක්සයිඩ් පටලය අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ බොහෝ ක්‍රියාවලීන්ට බාධාවක් වන අතර ඇතැම් ලෝහ අපද්‍රව්‍ය ද අඩංගු වේ. ඇතැම් තත්වයන් යටතේ, ඔවුන් විදුලි දෝෂ ඇති කරනු ඇත.

මෙම ඔක්සයිඩ් චිත්රපටය ඉවත් කිරීම බොහෝ විට තනුක හයිඩ්රොෆ්ලෝරික් අම්ලය පොඟවා ගැනීමෙන් අවසන් වේ.

සාමාන්ය පිරිසිදු කිරීමේ අනුපිළිවෙල

අර්ධ සන්නායක මතුපිට අවශෝෂණය කරන අපද්රව්යවේෆර්වර්ග තුනකට බෙදිය හැකිය: අණුක, අයනික සහ පරමාණුක.

ඒවා අතර, අණුක අපද්‍රව්‍ය සහ වේෆරයේ මතුපිට අතර ඇති අවශෝෂණ බලය දුර්වල වන අතර මෙම වර්ගයේ අපිරිසිදු අංශු ඉවත් කිරීම සාපේක්ෂව පහසුය. ඒවා බොහෝ දුරට ජලභීතික ලක්ෂණ සහිත තෙල් සහිත අපද්‍රව්‍ය වන අතර, මෙම අපද්‍රව්‍ය වර්ග දෙක ඉවත් කිරීමට හිතකර නොවන අර්ධ සන්නායක වේෆර් මතුපිට දූෂණය කරන අයනික හා පරමාණුක අපද්‍රව්‍ය සඳහා ආවරණ සැපයිය හැකිය. එබැවින්, අර්ධ සන්නායක වේෆර් රසායනිකව පිරිසිදු කිරීමේදී, අණුක අපද්රව්ය මුලින්ම ඉවත් කළ යුතුය.

එබැවින්, අර්ධ සන්නායකයේ සාමාන්ය ක්රියා පටිපාටියවේෆර්පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලිය:

De-molecularization-deionization-de-atomization-deionized ජලය සේදීම.

මීට අමතරව, වේෆර් මතුපිට ඇති ස්වභාවික ඔක්සයිඩ් ස්ථරය ඉවත් කිරීම සඳහා, තනුක ඇමයිනෝ අම්ල පොඟවන පියවරක් එකතු කිරීම අවශ්ය වේ. එබැවින්, පිරිසිදු කිරීමේ අදහස මුලින්ම මතුපිට කාබනික දූෂණය ඉවත් කිරීම; ඉන්පසු ඔක්සයිඩ් ස්ථරය විසුරුවා හරින්න; අවසානයේ අංශු සහ ලෝහ දූෂණය ඉවත් කර, එම අවස්ථාවේදීම මතුපිට අක්රිය කරන්න.

පොදු පිරිසිදු කිරීමේ ක්රම

අර්ධ සන්නායක වේෆර් පිරිසිදු කිරීම සඳහා රසායනික ක්රම බොහෝ විට භාවිතා වේ.

රසායනික පිරිසිදු කිරීම යනු විවිධ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාකාරක සහ කාබනික ද්‍රාවක භාවිතා කරමින් වේෆරයේ මතුපිට ඇති අපද්‍රව්‍ය සහ තෙල් පැල්ලම් ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට හෝ විසුරුවා හැරීමට ක්‍රියාවලියයි පිරිසිදු මතුපිටක්.

රසායනික පිරිසිදු කිරීම තෙත් රසායනික පිරිසිදු කිරීම සහ වියළි රසායනික පිරිසිදු කිරීම ලෙස බෙදිය හැකි අතර, තෙත් රසායනික පිරිසිදු කිරීම තවමත් ප්රමුඛ වේ.

තෙත් රසායනික පිරිසිදු කිරීම

1. තෙත් රසායනික පිරිසිදු කිරීම:

තෙත් රසායනික පිරිසිදු කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් ද්‍රාවණ ගිල්වීම, යාන්ත්‍රික ස්ක්‍රබ් කිරීම, අතිධ්වනික පිරිසිදු කිරීම, මෙගාසොනික් පිරිසිදු කිරීම, භ්‍රමණ ස්ප්‍රේ කිරීම යනාදිය ඇතුළත් වේ.

2. විසඳුම ගිල්වීම:

ද්‍රාවණ ගිල්වීම යනු වේෆරය රසායනික ද්‍රාවණයක ගිල්වා මතුපිට දූෂණය ඉවත් කිරීමේ ක්‍රමයකි. එය තෙත් රසායනික පිරිසිදු කිරීමේදී බහුලව භාවිතා වන ක්රමයකි. වේෆරයේ මතුපිට ඇති විවිධ වර්ගයේ දූෂක ඉවත් කිරීම සඳහා විවිධ විසඳුම් භාවිතා කළ හැකිය.

සාමාන්‍යයෙන්, මෙම ක්‍රමය මඟින් වේෆරයේ මතුපිට ඇති අපද්‍රව්‍ය සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කළ නොහැක, එබැවින් ගිල්වීමේදී උණුසුම, අල්ට්‍රා සවුන්ඩ් සහ ඇවිස්සීම වැනි භෞතික ක්‍රම බොහෝ විට භාවිතා වේ.

3. යාන්ත්‍රික ස්ක්‍රබ් කිරීම:

යාන්ත්‍රික ස්ක්‍රබ් කිරීම බොහෝ විට වේෆරයේ මතුපිට ඇති අංශු හෝ කාබනික අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමට භාවිතා කරයි. එය සාමාන්යයෙන් ක්රම දෙකකට බෙදිය හැකිය:අතින් පිසදැමීම සහ වයිපර් එකකින් ස්ක්‍රබ් කිරීම.

අතින් ස්ක්‍රබ් කිරීමසරලම ස්ක්‍රබ් ක්‍රමය වේ. මල නොබැඳෙන වානේ බුරුසුවක් නිර්ජලීය එතනෝල් හෝ වෙනත් කාබනික ද්‍රාවකවල පොඟවා ගත් බෝලයක් රඳවා තබා ගැනීමට සහ ඉටි පටල, දූවිලි, අවශේෂ මැලියම් හෝ වෙනත් ඝන අංශු ඉවත් කිරීම සඳහා එම දිශාවටම වේෆරයේ මතුපිට මෘදු ලෙස අතුල්ලන්න. මෙම ක්රමය සීරීම් හා බරපතල දූෂණය ඇති කිරීමට පහසුය.

වයිපර් මෘදු ලොම් බුරුසුවකින් හෝ මිශ්‍ර බුරුසුවකින් වේෆර් මතුපිට අතුල්ලමින් යාන්ත්‍රික භ්‍රමණය භාවිතා කරයි. මෙම ක්‍රමය මඟින් වේෆරයේ සීරීම් විශාල ලෙස අඩු කරයි. යාන්ත්‍රික ඝර්ෂණය නොමැතිකම නිසා අධි පීඩන වයිපර් මඟින් වේෆරය සීරීමට ලක් නොවන අතර, වලේ ඇති දූෂණය ඉවත් කළ හැකිය.

4. අතිධ්වනික පිරිසිදු කිරීම:

අල්ට්රා සවුන්ඩ් පිරිසිදු කිරීම අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වන පිරිසිදු කිරීමේ ක්රමයකි. එහි වාසි වන්නේ හොඳ පිරිසිදු කිරීමේ බලපෑමක්, සරල ක්‍රියාකාරිත්වය සහ සංකීර්ණ උපාංග සහ බහාලුම් පිරිසිදු කිරීමයි.

මෙම පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රමය ප්‍රබල අතිධ්වනික තරංගවල ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ (සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන අතිධ්වනික සංඛ්‍යාතය 20s40kHz වේ), ද්‍රව මාධ්‍යය තුළ විරල සහ ඝන කොටස් ජනනය වේ. විරල කොටස රික්ත කුහරයට ආසන්න බුබුලක් නිපදවයි. කුහර බුබුල අතුරුදහන් වූ විට, එය අසල ශක්තිමත් දේශීය පීඩනයක් ජනනය වනු ඇත, වේෆර් මතුපිට ඇති අපිරිසිදු ද්‍රව්‍ය විසුරුවා හැරීම සඳහා අණුවල ඇති රසායනික බන්ධන බිඳ දමයි. අතිධ්වනික පිරිසිදු කිරීම දිය නොවන හෝ දිය නොවන ප්‍රවාහ අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සඳහා වඩාත් ඵලදායී වේ.

5. මෙගාසොනික් පිරිසිදු කිරීම:

මෙගාසොනික් පිරිසිදු කිරීම අතිධ්වනික පිරිසිදු කිරීමේ වාසි පමණක් නොව, එහි අඩුපාඩු මඟහරවා ගනී.

මෙගාසොනික් පිරිසිදු කිරීම යනු අධි ශක්ති (850kHz) සංඛ්‍යාත කම්පන ආචරණය රසායනික පිරිසිදු කිරීමේ කාරකවල රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් වේෆර් පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රමයකි. පිරිසිදු කිරීමේදී, ද්‍රාවණ අණු මෙගාසොනික් තරංගයෙන් වේගවත් වේ (උපරිම ක්ෂණික වේගය 30cmVs දක්වා ළඟා විය හැක), සහ අධිවේගී තරල තරංගය වේෆරයේ මතුපිටට අඛණ්ඩව බලපාන අතර එමඟින් දූෂක සහ සියුම් අංශු මතුපිටට සම්බන්ධ වේ. වේෆර් බලහත්කාරයෙන් ඉවත් කර පිරිසිදු කිරීමේ විසඳුමට ඇතුල් කරන්න. පිරිසිදු කිරීමේ ද්‍රාවණයට ආම්ලික මතුපිටක්කාරක එකතු කිරීම, එක් අතකින්, මතුපිට ද්‍රව්‍ය අවශෝෂණය මගින් ඔප දැමීමේ මතුපිට ඇති අංශු සහ කාබනික ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කරගත හැකිය; අනෙක් අතට, surfactants සහ ආම්ලික පරිසරය ඒකාබද්ධ කිරීම හරහා, එය ඔප දැමීමේ පත්රයේ මතුපිට ලෝහ දූෂණය ඉවත් කිරීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගත හැකිය. මෙම ක්‍රමයට එකවර යාන්ත්‍රික පිසදැමීමේ සහ රසායනික පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යභාරය ඉටු කළ හැකිය.

වර්තමානයේ, මෙගාසොනික් පිරිසිදු කිරීමේ ක්රමය ඔප දැමීමේ තහඩු පිරිසිදු කිරීම සඳහා ඵලදායී ක්රමයක් බවට පත්ව ඇත.

6. භමණ ඉසින ක්රමය:

භ්‍රමණ ඉසින ක්‍රමය යනු වේෆරය අධික වේගයෙන් කරකැවීමට යාන්ත්‍රික ක්‍රම භාවිතා කරන ක්‍රමයක් වන අතර, භ්‍රමණ ක්‍රියාවලියේදී භ්‍රමණ ක්‍රියාවලියේදී වේෆරයේ මතුපිටට දියර (අධි සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ජලය හෝ වෙනත් පිරිසිදු කිරීමේ ද්‍රවයක්) ඉසීම සිදු කරයි. වේෆර් මතුපිට.

මෙම ක්‍රමය මඟින් වේෆරයේ මතුපිට ඇති දූෂණය ඉසින ලද ද්‍රවයේ දිය වීමට (හෝ එය සමඟ රසායනිකව ප්‍රතික්‍රියා කර ද්‍රාවණය වීමට) භාවිතා කරයි කාලය තුළ.

රොටරි ඉසින ක්‍රමයට රසායනික පිරිසිදු කිරීම, තරල යාන්ත්‍රික පිරිසිදු කිරීම සහ අධි පීඩන ස්ක්‍රබ් කිරීමේ වාසි ඇත. ඒ අතරම, මෙම ක්රමය වියළීමේ ක්රියාවලිය සමඟ ද ඒකාබද්ධ කළ හැකිය. ඩියෝනීකරණය කරන ලද ජල ඉසින පිරිසිදු කිරීමේ කාලයකට පසුව, ජල ඉසින නතර කර ඉසින වායුවක් භාවිතා කරයි. ඒ අතරම, වේෆරයේ මතුපිට ඉක්මනින් විජලනය කිරීම සඳහා කේන්ද්රාපසාරී බලය වැඩි කිරීම සඳහා භ්රමණ වේගය වැඩි කළ හැක.

7.වියළි රසායනික පිරිසිදු කිරීම

වියළි පිරිසිදු කිරීම යනු විසඳුම් භාවිතා නොකරන පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණයයි.

දැනට භාවිතා කරන වියළි පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණයන් ඇතුළත් වේ: ප්ලාස්මා පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය, ගෑස් අදියර පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය, කදම්බ පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය, ආදිය.

වියළි පිරිසිදු කිරීමේ වාසි සරල ක්‍රියාවලියක් වන අතර පරිසර දූෂණයක් නොමැත, නමුත් පිරිවැය අධික වන අතර භාවිතයේ විෂය පථය දැනට විශාල නොවේ.

1. ප්ලාස්මා පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය:

ප්ලාස්මා පිරිසිදු කිරීම බොහෝ විට ඡායාරූප ප්රතිරෝධක ඉවත් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී භාවිතා වේ. ප්ලාස්මා ප්රතික්රියා පද්ධතියට ඔක්සිජන් කුඩා ප්රමාණයක් හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. ප්‍රබල විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, ඔක්සිජන් ප්ලාස්මා ජනනය කරයි, එමඟින් ප්‍රකාශනකාරකය වාෂ්පශීලී වායු තත්වයකට ඉක්මනින් ඔක්සිකරණය කර නිස්සාරණය කරනු ලැබේ.

මෙම පිරිසිදු කිරීමේ තාක්‍ෂණයට පහසු ක්‍රියාකාරිත්වය, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, පිරිසිදු මතුපිට, සීරීම් නොමැතිකම වැනි වාසි ඇති අතර, degumming ක්‍රියාවලියේදී නිෂ්පාදනයේ ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීමට හිතකර වේ. එපමණක් නොව, එය අම්ල, ක්ෂාර සහ කාබනික ද්රාවණ භාවිතා නොකරන අතර, අපද්රව්ය බැහැර කිරීම සහ පරිසර දූෂණය වැනි ගැටළු නොමැත. එබැවින් එය මිනිසුන් විසින් වැඩි වැඩියෙන් අගය කරනු ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, එය කාබන් සහ අනෙකුත් වාෂ්පශීලී නොවන ලෝහ හෝ ලෝහ ඔක්සයිඩ් අපද්රව්ය ඉවත් කළ නොහැක.

2. ගෑස් අදියර පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය:

ගෑස් අදියර පිරිසිදු කිරීම යනු අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා වේෆරයේ මතුපිට ඇති දූෂිත ද්‍රව්‍ය සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කිරීම සඳහා ද්‍රව ක්‍රියාවලියේ අනුරූප ද්‍රව්‍යයට සමාන වායු අදියර භාවිතා කරන පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රමයකි.

උදාහරණයක් ලෙස, CMOS ක්‍රියාවලියේදී, වේෆර් පිරිසිදු කිරීම ඔක්සයිඩ ඉවත් කිරීම සඳහා ගෑස් අදියර HF සහ ජල වාෂ්ප අතර අන්තර්ක්‍රියා භාවිතා කරයි. සාමාන්‍යයෙන්, ජලය අඩංගු HF ක්‍රියාවලිය අංශු ඉවත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් සමඟින් සිදු විය යුතු අතර, ගෑස් අදියර HF පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය භාවිතයට පසුව අංශු ඉවත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් අවශ්‍ය නොවේ.

ජලීය HF ක්රියාවලිය හා සසඳන විට වඩාත්ම වැදගත් වාසි වන්නේ ඉතා කුඩා HF රසායනික පරිභෝජනය සහ ඉහළ පිරිසිදු කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවයි.

 

වැඩිදුර සාකච්ඡාවක් සඳහා අප වෙත පැමිණීමට ලොව පුරා සිටින ඕනෑම පාරිභෝගිකයෙකු සාදරයෙන් පිළිගනිමු!

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