Niektoré organické a anorganické látky sa musia podieľať na výrobe polovodičov. Okrem toho, pretože proces sa vždy vykonáva v čistej miestnosti s ľudskou účasťou, polovodičoblátkysú nevyhnutne kontaminované rôznymi nečistotami.
Podľa zdroja a povahy kontaminantov ich možno rozdeliť zhruba do štyroch kategórií: častice, organická hmota, kovové ióny a oxidy.
1. Častice:
Častice sú hlavne niektoré polyméry, fotorezisty a leptacie nečistoty.
Takéto kontaminanty sa zvyčajne spoliehajú na intermolekulárne sily, ktoré sa adsorbujú na povrchu plátku, čo ovplyvňuje tvorbu geometrických útvarov a elektrické parametre procesu fotolitografie zariadenia.
Takéto kontaminanty sa odstraňujú najmä postupným zmenšovaním ich kontaktnej plochy s povrchomoblátkapomocou fyzikálnych alebo chemických metód.
2. Organické látky:
Zdroje organických nečistôt sú pomerne široké, ako je ľudská kožná mastnota, baktérie, strojový olej, vákuové mazivo, fotorezist, čistiace rozpúšťadlá atď.
Takéto kontaminanty zvyčajne vytvárajú organický film na povrchu plátku, aby zabránili čistiacej kvapaline dostať sa na povrch plátku, čo má za následok neúplné čistenie povrchu plátku.
Odstránenie takýchto kontaminantov sa často vykonáva v prvom kroku čistiaceho procesu, hlavne pomocou chemických metód, ako je kyselina sírová a peroxid vodíka.
3. Kovové ióny:
Bežné kovové nečistoty zahŕňajú železo, meď, hliník, chróm, liatinu, titán, sodík, draslík, lítium atď. Hlavnými zdrojmi sú rôzne nádoby, potrubia, chemické činidlá a kovové znečistenie vznikajúce pri vytváraní kovových spojení počas spracovania.
Tento typ nečistôt sa často odstraňuje chemickými metódami vytváraním komplexov kovových iónov.
4. Oxid:
Keď polovodičoblátkysú vystavené prostrediu obsahujúcemu kyslík a vodu, na povrchu sa vytvorí prirodzená oxidová vrstva. Tento oxidový film bude brániť mnohým procesom pri výrobe polovodičov a tiež obsahuje určité kovové nečistoty. Za určitých podmienok vytvoria elektrické defekty.
Odstránenie tohto oxidového filmu sa často dokončí namáčaním v zriedenej kyseline fluorovodíkovej.
Všeobecná postupnosť čistenia
Nečistoty adsorbované na povrchu polovodičaoblátkymožno rozdeliť do troch typov: molekulárne, iónové a atómové.
Medzi nimi je adsorpčná sila medzi molekulárnymi nečistotami a povrchom plátku slabá a tento typ častíc nečistôt sa dá relatívne ľahko odstrániť. Sú to väčšinou olejové nečistoty s hydrofóbnymi vlastnosťami, ktoré môžu poskytnúť maskovanie pre iónové a atómové nečistoty, ktoré kontaminujú povrch polovodičových doštičiek, čo neprispieva k odstráneniu týchto dvoch typov nečistôt. Preto pri chemickom čistení polovodičových doštičiek by sa mali najskôr odstrániť molekulárne nečistoty.
Preto je všeobecný postup polovodičovoblátkaproces čistenia je:
De-molekularizácia-deionizácia-de-atomizácia-oplach deionizovanou vodou.
Okrem toho, aby sa odstránila prirodzená vrstva oxidu na povrchu oblátky, je potrebné pridať krok namáčania zriedenej aminokyseliny. Preto myšlienkou čistenia je najprv odstrániť organické znečistenie na povrchu; potom rozpustite vrstvu oxidu; nakoniec odstráňte častice a kovovú kontamináciu a súčasne pasivujte povrch.
Bežné spôsoby čistenia
Na čistenie polovodičových doštičiek sa často používajú chemické metódy.
Chemické čistenie sa vzťahuje na proces použitia rôznych chemických činidiel a organických rozpúšťadiel na reakciu alebo rozpustenie nečistôt a olejových škvŕn na povrchu plátku s cieľom desorbovať nečistoty a potom opláchnuť veľkým množstvom vysoko čistej horúcej a studenej deionizovanej vody. čistý povrch.
Chemické čistenie možno rozdeliť na mokré chemické čistenie a suché chemické čistenie, medzi ktorými stále dominuje mokré chemické čistenie.
Mokré chemické čistenie
1. Mokré chemické čistenie:
Mokré chemické čistenie zahŕňa najmä ponorenie do roztoku, mechanické drhnutie, ultrazvukové čistenie, megasonické čistenie, rotačné striekanie atď.
2. Ponorenie do roztoku:
Ponorenie do roztoku je metóda odstránenia povrchovej kontaminácie ponorením plátku do chemického roztoku. Je to najčastejšie používaná metóda pri mokrom chemickom čistení. Na odstránenie rôznych typov kontaminantov na povrchu plátku možno použiť rôzne roztoky.
Zvyčajne táto metóda nedokáže úplne odstrániť nečistoty na povrchu oblátky, preto sa pri ponorení často používajú fyzikálne opatrenia, ako je zahrievanie, ultrazvuk a miešanie.
3. Mechanické čistenie:
Mechanické čistenie sa často používa na odstránenie častíc alebo organických zvyškov na povrchu plátku. Vo všeobecnosti sa dá rozdeliť na dva spôsoby:ručné čistenie a drhnutie stierkou.
Ručné čistenieje najjednoduchší spôsob čistenia. Kefa z nehrdzavejúcej ocele sa používa na uchytenie guľôčky namočenej v bezvodom etanole alebo iných organických rozpúšťadlách a na jemné trenie povrchu oblátky v rovnakom smere, aby sa odstránil voskový film, prach, zvyškové lepidlo alebo iné pevné častice. Táto metóda ľahko spôsobuje škrabance a vážne znečistenie.
Stierač pomocou mechanického otáčania trie povrch oblátky mäkkou vlnenou kefou alebo zmiešanou kefou. Táto metóda výrazne znižuje škrabance na plátku. Vysokotlakový stierač nepoškriabe plátok kvôli nedostatku mechanického trenia a môže odstrániť nečistoty v drážke.
4. Ultrazvukové čistenie:
Ultrazvukové čistenie je metóda čistenia široko používaná v polovodičovom priemysle. Jeho výhodou je dobrý čistiaci účinok, jednoduchá obsluha a dokáže vyčistiť aj zložité zariadenia a nádoby.
Táto metóda čistenia je pod pôsobením silných ultrazvukových vĺn (bežne používaná ultrazvuková frekvencia je 20 s 40 kHz) a vo vnútri tekutého média sa budú vytvárať riedke a husté časti. Zriedkavá časť vytvorí bublinu takmer vákuovej dutiny. Keď bublina dutiny zmizne, v jej blízkosti sa vytvorí silný lokálny tlak, ktorý preruší chemické väzby v molekulách, aby sa rozpustili nečistoty na povrchu plátku. Ultrazvukové čistenie je najúčinnejšie na odstránenie nerozpustných alebo nerozpustných zvyškov taviva.
5. Megasonické čistenie:
Megasonické čistenie má nielen výhody ultrazvukového čistenia, ale prekonáva aj jeho nedostatky.
Megasonické čistenie je metóda čistenia doštičiek kombináciou vysokoenergetického (850 kHz) frekvenčného vibračného efektu s chemickou reakciou chemických čistiacich prostriedkov. Počas čistenia sú molekuly roztoku urýchľované megasonickou vlnou (maximálna okamžitá rýchlosť môže dosiahnuť 30 cmVs) a vysokorýchlostná fluidná vlna nepretržite naráža na povrch doštičky, takže znečisťujúce látky a jemné častice sa prichytia na povrch doštičky. doštičky sú násilne odstránené a vstupujú do čistiaceho roztoku. Pridanie kyslých povrchovo aktívnych látok do čistiaceho roztoku na jednej strane môže dosiahnuť účel odstránenia častíc a organickej hmoty na leštiacom povrchu prostredníctvom adsorpcie povrchovo aktívnych látok; na druhej strane integráciou povrchovo aktívnych látok a kyslého prostredia môže dosiahnuť účel odstránenia kovovej kontaminácie na povrchu leštiaceho plechu. Táto metóda môže súčasne hrať úlohu mechanického stierania a chemického čistenia.
V súčasnosti sa megasonická metóda čistenia stala efektívnou metódou čistenia leštiacich plechov.
6. Metóda rotačného nástreku:
Metóda rotačného nástreku je metóda, ktorá využíva mechanické metódy na otáčanie plátku vysokou rýchlosťou a nepretržite rozprašuje kvapalinu (vysoko čistá deionizovaná voda alebo iná čistiaca kvapalina) na povrch plátku počas procesu otáčania, aby sa odstránili nečistoty na plátku. povrch oblátky.
Táto metóda využíva kontamináciu na povrchu doštičky na rozpustenie v rozprášenej kvapaline (alebo chemickú reakciu s ňou na rozpustenie) a využíva odstredivý efekt vysokorýchlostnej rotácie na oddelenie kvapaliny obsahujúcej nečistoty od povrchu doštičky. v čase.
Metóda rotačného nástreku má výhody chemického čistenia, mechanického čistenia tekutín a vysokotlakového čistenia. Zároveň je možné túto metódu kombinovať aj s procesom sušenia. Po určitom čase čistenia rozprašovaním deionizovanou vodou sa rozprašovanie vody zastaví a použije sa rozprašovací plyn. Súčasne je možné zvýšiť rýchlosť otáčania, aby sa zvýšila odstredivá sila na rýchle vysušenie povrchu plátku.
7.Suché chemické čistenie
Suché čistenie sa vzťahuje na technológiu čistenia, ktorá nepoužíva roztoky.
V súčasnosti používané technológie chemického čistenia zahŕňajú: technológiu čistenia plazmou, technológiu čistenia v plynnej fáze, technológiu čistenia lúčom atď.
Výhody chemického čistenia sú jednoduchý proces a žiadne znečistenie životného prostredia, ale cena je vysoká a rozsah použitia nie je v súčasnosti veľký.
1. Technológia čistenia plazmou:
Plazmové čistenie sa často používa v procese odstraňovania fotorezistu. Do plazmového reakčného systému sa zavádza malé množstvo kyslíka. Pôsobením silného elektrického poľa kyslík vytvára plazmu, ktorá rýchlo oxiduje fotorezist na prchavý plyn a extrahuje sa.
Táto technológia čistenia má výhody jednoduchej obsluhy, vysokej účinnosti, čistého povrchu, bez škrabancov a prispieva k zabezpečeniu kvality produktu v procese odgumovania. Navyše nepoužíva kyseliny, zásady a organické rozpúšťadlá a nevznikajú žiadne problémy ako likvidácia odpadu a znečistenie životného prostredia. Preto si ho ľudia čoraz viac vážia. Nedokáže však odstrániť uhlík a iné neprchavé kovové alebo kovové nečistoty.
2. Technológia čistenia v plynnej fáze:
Čistenie v plynnej fáze sa vzťahuje na metódu čistenia, ktorá využíva ekvivalent plynnej fázy zodpovedajúcej látky v kvapalnom procese na interakciu s kontaminovanou látkou na povrchu plátku, aby sa dosiahol účel odstránenia nečistôt.
Napríklad v procese CMOS čistenie plátku využíva interakciu medzi plynnou fázou HF a vodnou parou na odstránenie oxidov. Proces HF obsahujúci vodu musí byť zvyčajne sprevádzaný procesom odstraňovania častíc, zatiaľ čo použitie technológie čistenia HF v plynnej fáze nevyžaduje následný proces odstraňovania častíc.
Najdôležitejšími výhodami v porovnaní s vodným HF procesom je oveľa menšia spotreba HF chemikálií a vyššia účinnosť čistenia.
Vitajte všetkých zákazníkov z celého sveta, aby nás navštívili na ďalšiu diskusiu!
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
Čas odoslania: 13. augusta 2024