Nekatere organske in anorganske snovi so potrebne za sodelovanje pri proizvodnji polprevodnikov. Poleg tega, ker se postopek vedno izvaja v čisti sobi s sodelovanjem človeka, polprevodniknapolitankeso neizogibno onesnaženi z različnimi nečistočami.
Glede na izvor in naravo onesnaževal jih lahko grobo razdelimo v štiri kategorije: delci, organske snovi, kovinski ioni in oksidi.
1. Delci:
Delci so predvsem nekateri polimeri, fotorezisti in nečistoče za jedkanje.
Takšni onesnaževalci se običajno zanašajo na medmolekularne sile, da se adsorbirajo na površini rezine, kar vpliva na tvorbo geometrijskih likov in električnih parametrov postopka fotolitografije naprave.
Takšna onesnaženja se večinoma odstranijo s postopnim zmanjševanjem njihove kontaktne površine s površinooblats fizikalnimi ali kemičnimi metodami.
2. Organske snovi:
Viri organskih nečistoč so razmeroma široki, kot so človeško kožno olje, bakterije, strojno olje, vakuumska mast, fotorezist, čistilna topila itd.
Takšni onesnaževalci običajno tvorijo organski film na površini rezine, da preprečijo, da bi čistilna tekočina dosegla površino rezine, kar povzroči nepopolno čiščenje površine rezine.
Odstranitev takšnih onesnaževalcev se pogosto izvede v prvi fazi postopka čiščenja, predvsem z uporabo kemičnih metod, kot sta žveplova kislina in vodikov peroksid.
3. Kovinski ioni:
Običajne kovinske nečistoče vključujejo železo, baker, aluminij, krom, lito železo, titan, natrij, kalij, litij itd. Glavni viri so različni pripomočki, cevi, kemični reagenti in kovinsko onesnaženje, ki nastane, ko med obdelavo nastanejo kovinske medsebojne povezave.
Ta vrsta nečistoč se pogosto odstrani s kemičnimi metodami s tvorbo kompleksov kovinskih ionov.
4. Oksid:
Ko je polprevodniknapolitankeizpostavljeni okolju, ki vsebuje kisik in vodo, bo na površini nastala plast naravnega oksida. Ta oksidni film bo oviral številne procese v proizvodnji polprevodnikov in bo vseboval tudi nekatere kovinske nečistoče. Pod določenimi pogoji bodo tvorile električne napake.
Odstranitev tega oksidnega filma se pogosto zaključi z namakanjem v razredčeni fluorovodikovi kislini.
Splošno zaporedje čiščenja
Nečistoče, adsorbirane na površini polprevodnikanapolitankelahko razdelimo na tri vrste: molekularne, ionske in atomske.
Med njimi je adsorpcijska sila med molekularnimi nečistočami in površino rezine šibka, to vrsto delcev nečistoč pa je relativno enostavno odstraniti. Večinoma so oljnate nečistoče s hidrofobnimi značilnostmi, ki lahko zagotovijo maskiranje za ionske in atomske nečistoče, ki onesnažijo površino polprevodniških rezin, kar ne prispeva k odstranitvi teh dveh vrst nečistoč. Zato je treba pri kemičnem čiščenju polprevodniških rezin najprej odstraniti molekularne nečistoče.
Zato je splošni postopek polprevodnikaoblatPostopek čiščenja je:
De-molekularizacija-deionizacija-de-atomizacija-izpiranje deionizirane vode.
Poleg tega je treba za odstranitev naravnega oksidnega sloja na površini rezine dodati korak namakanja z razredčenimi aminokislinami. Zato je ideja čiščenja najprej odstraniti organsko onesnaženje s površine; nato raztopite oksidno plast; končno odstranite delce in kovinsko umazanijo ter hkrati pasivirajte površino.
Običajne metode čiščenja
Za čiščenje polprevodniških rezin se pogosto uporabljajo kemične metode.
Kemično čiščenje se nanaša na postopek uporabe različnih kemičnih reagentov in organskih topil za reakcijo ali raztapljanje nečistoč in oljnih madežev na površini rezine, da se nečistoče desorbirajo, in nato izpiranje z veliko količino tople in hladne deionizirane vode visoke čistosti, da se pridobi čisto površino.
Kemično čiščenje lahko razdelimo na mokro kemično čiščenje in suho kemično čiščenje, med katerimi še vedno prevladuje mokro kemično čiščenje.
Mokro kemično čiščenje
1. Mokro kemično čiščenje:
Mokro kemično čiščenje vključuje predvsem potopitev v raztopino, mehansko čiščenje, ultrazvočno čiščenje, megasonično čiščenje, rotacijsko pršenje itd.
2. Potopitev v raztopino:
Potopitev v raztopino je metoda odstranjevanja površinske kontaminacije s potopitvijo rezine v kemično raztopino. Je najpogosteje uporabljena metoda pri mokrem kemičnem čiščenju. Za odstranjevanje različnih vrst kontaminantov na površini rezine je mogoče uporabiti različne raztopine.
Običajno ta metoda ne more popolnoma odstraniti nečistoč na površini rezine, zato se med potapljanjem pogosto uporabljajo fizični ukrepi, kot so segrevanje, ultrazvok in mešanje.
3. Mehansko čiščenje:
Mehansko čiščenje se pogosto uporablja za odstranjevanje delcev ali organskih ostankov s površine rezin. Na splošno ga lahko razdelimo na dve metodi:ročno drgnjenje in drgnjenje z brisalcem.
Ročno čiščenjeje najpreprostejši način čiščenja. Krtača iz nerjavečega jekla se uporablja za držanje kroglice, namočene v brezvodni etanol ali druga organska topila, in nežno drgnjenje površine rezine v isti smeri, da se odstrani voščena folija, prah, ostanki lepila ali drugi trdni delci. S to metodo je enostavno povzročiti praske in resno onesnaženje.
Brisalec uporablja mehansko vrtenje za drgnjenje površine rezine z mehko volneno ali mešano krtačo. Ta metoda močno zmanjša število prask na rezini. Visokotlačni brisalec ne bo opraskal rezine zaradi pomanjkanja mehanskega trenja in lahko odstrani umazanijo v utoru.
4. Ultrazvočno čiščenje:
Ultrazvočno čiščenje je metoda čiščenja, ki se pogosto uporablja v industriji polprevodnikov. Njegove prednosti so dober čistilni učinek, enostavno upravljanje, čisti pa lahko tudi kompleksne naprave in posode.
Ta metoda čiščenja je pod vplivom močnih ultrazvočnih valov (običajno uporabljena ultrazvočna frekvenca je 20 s 40 kHz), v tekočem mediju pa bodo nastali redki in gosti deli. Redki del bo proizvedel mehurček skoraj vakuumske votline. Ko mehurček v votlini izgine, se v njegovi bližini ustvari močan lokalni pritisk, ki prekine kemične vezi v molekulah, da se raztopijo nečistoče na površini rezine. Ultrazvočno čiščenje je najučinkovitejše za odstranjevanje netopnih ali netopnih ostankov fluksa.
5. Megasonic čiščenje:
Megasonično čiščenje nima le prednosti ultrazvočnega čiščenja, ampak tudi odpravlja njegove pomanjkljivosti.
Megasonic čiščenje je metoda čiščenja rezin s kombiniranjem visokoenergijskih (850kHz) frekvenčnih vibracij s kemično reakcijo kemičnih čistilnih sredstev. Med čiščenjem molekule raztopine pospešuje megazvočni val (največja trenutna hitrost lahko doseže 30 cmVs), val visoke hitrosti tekočine pa nenehno vpliva na površino rezine, tako da onesnaževala in drobni delci, pritrjeni na površino rezine. rezine na silo odstranijo in vstopijo v čistilno raztopino. Dodajanje kislih površinsko aktivnih snovi v čistilno raztopino lahko po eni strani doseže namen odstranjevanja delcev in organskih snovi na površini za poliranje z adsorpcijo površinsko aktivnih snovi; po drugi strani pa lahko z integracijo površinsko aktivnih snovi in kislega okolja doseže namen odstranjevanja kovinske kontaminacije na površini polirne plošče. Ta metoda lahko hkrati igra vlogo mehanskega brisanja in kemičnega čiščenja.
Trenutno je megasonična metoda čiščenja postala učinkovita metoda za čiščenje polirnih listov.
6. Metoda rotacijskega pršenja:
Metoda rotacijskega razpršila je metoda, ki uporablja mehanske metode za vrtenje rezine pri visoki hitrosti in neprekinjeno razpršuje tekočino (deionizirano vodo visoke čistosti ali drugo čistilno tekočino) na površino rezine med postopkom vrtenja, da odstrani nečistoče na rezini. površino rezine.
Ta metoda uporablja kontaminacijo na površini rezine, da se raztopi v razpršeni tekočini (ali kemično reagira z njo, da se raztopi), in uporablja centrifugalni učinek visoke hitrosti vrtenja, da se tekočina, ki vsebuje nečistoče, loči od površine rezine. v času.
Metoda z rotacijskim pršenjem ima prednosti kemičnega čiščenja, čiščenja z mehaniko tekočin in visokotlačnega čiščenja. Hkrati lahko to metodo kombiniramo tudi s postopkom sušenja. Po obdobju čiščenja z razpršilom z deionizirano vodo se razprševanje vode ustavi in uporabi razpršilni plin. Hkrati se lahko poveča hitrost vrtenja, da se poveča centrifugalna sila za hitro dehidracijo površine rezine.
7.Suho kemično čiščenje
Kemično čiščenje se nanaša na tehnologijo čiščenja, ki ne uporablja raztopin.
Tehnologije kemičnega čiščenja, ki se trenutno uporabljajo, vključujejo: tehnologijo plazemskega čiščenja, tehnologijo čiščenja s plinsko fazo, tehnologijo čiščenja žarkov itd.
Prednosti kemičnega čiščenja so preprost postopek in neobremenjevanje okolja, cena pa je visoka in obseg uporabe zaenkrat ni velik.
1. Tehnologija plazemskega čiščenja:
Čiščenje s plazmo se pogosto uporablja v postopku odstranjevanja fotorezista. V reakcijski sistem plazme se vnese majhna količina kisika. Pod delovanjem močnega električnega polja kisik ustvari plazmo, ki hitro oksidira fotorezist v hlapno plinasto stanje in se ekstrahira.
Ta tehnologija čiščenja ima prednosti enostavnega upravljanja, visoke učinkovitosti, čiste površine, brez prask in je ugodna za zagotavljanje kakovosti izdelkov v procesu degumiranja. Poleg tega ne uporablja kislin, alkalij in organskih topil ter ni težav, kot so odlaganje odpadkov in onesnaževanje okolja. Zato ga ljudje vedno bolj cenijo. Vendar pa ne more odstraniti ogljika in drugih nehlapnih nečistoč kovin ali kovinskih oksidov.
2. Tehnologija čiščenja plinske faze:
Čiščenje s plinsko fazo se nanaša na metodo čiščenja, ki uporablja ekvivalent plinske faze ustrezne snovi v tekočem postopku za interakcijo s kontaminirano snovjo na površini rezine, da se doseže namen odstranjevanja nečistoč.
Na primer, v procesu CMOS čiščenje rezin uporablja interakcijo med plinsko fazo HF in vodno paro za odstranjevanje oksidov. Običajno mora postopek HF, ki vsebuje vodo, spremljati postopek odstranjevanja delcev, medtem ko uporaba tehnologije čiščenja HF s plinsko fazo ne zahteva naknadnega postopka odstranjevanja delcev.
Najpomembnejši prednosti v primerjavi z vodnim HF postopkom sta veliko manjša poraba kemikalij HF in večja učinkovitost čiščenja.
Dobrodošli vse stranke z vsega sveta, da nas obiščejo za nadaljnjo razpravo!
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 objave: 13. avgusta 2024