సెమీకండక్టర్ పొర కాలుష్యం మరియు శుభ్రపరిచే మూలాలు

సెమీకండక్టర్ తయారీలో పాల్గొనడానికి కొన్ని సేంద్రీయ మరియు అకర్బన పదార్థాలు అవసరం. అదనంగా, ప్రక్రియ ఎల్లప్పుడూ మానవ భాగస్వామ్యంతో శుభ్రమైన గదిలో నిర్వహించబడుతుంది కాబట్టి, సెమీకండక్టర్పొరలువివిధ మలినాలు అనివార్యంగా కలుషితమవుతాయి.

కలుషితాల మూలం మరియు స్వభావం ప్రకారం, వాటిని సుమారుగా నాలుగు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: కణాలు, సేంద్రీయ పదార్థం, లోహ అయాన్లు మరియు ఆక్సైడ్లు.

1. కణాలు:

కణాలు ప్రధానంగా కొన్ని పాలిమర్‌లు, ఫోటోరేసిస్ట్‌లు మరియు ఎచింగ్ మలినాలను కలిగి ఉంటాయి.

ఇటువంటి కలుషితాలు సాధారణంగా పొర యొక్క ఉపరితలంపై శోషించడానికి ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ శక్తులపై ఆధారపడతాయి, ఇది పరికరం ఫోటోలిథోగ్రఫీ ప్రక్రియ యొక్క రేఖాగణిత బొమ్మలు మరియు విద్యుత్ పారామితుల ఏర్పాటును ప్రభావితం చేస్తుంది.

అటువంటి కలుషితాలు ప్రధానంగా ఉపరితలంతో వాటి పరిచయ ప్రాంతాన్ని క్రమంగా తగ్గించడం ద్వారా తొలగించబడతాయిపొరభౌతిక లేదా రసాయన పద్ధతుల ద్వారా.

2. సేంద్రీయ పదార్థం:

మానవ చర్మ నూనె, బ్యాక్టీరియా, మెషిన్ ఆయిల్, వాక్యూమ్ గ్రీజు, ఫోటోరేసిస్ట్, క్లీనింగ్ సాల్వెంట్‌లు మొదలైన సేంద్రీయ మలినాల మూలాలు సాపేక్షంగా విస్తృతంగా ఉంటాయి.

అటువంటి కలుషితాలు సాధారణంగా పొర ఉపరితలంపై క్లీనింగ్ లిక్విడ్ చేరకుండా నిరోధించడానికి పొర ఉపరితలంపై ఒక ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి, ఫలితంగా పొర ఉపరితలం అసంపూర్తిగా శుభ్రపడుతుంది.

అటువంటి కలుషితాల తొలగింపు తరచుగా శుభ్రపరిచే ప్రక్రియ యొక్క మొదటి దశలో నిర్వహించబడుతుంది, ప్రధానంగా సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ వంటి రసాయన పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు.

3. మెటల్ అయాన్లు:

సాధారణ లోహ మలినాలు ఇనుము, రాగి, అల్యూమినియం, క్రోమియం, తారాగణం ఇనుము, టైటానియం, సోడియం, పొటాషియం, లిథియం మొదలైనవి. ప్రధాన వనరులు వివిధ పాత్రలు, పైపులు, రసాయన కారకాలు మరియు ప్రాసెసింగ్ సమయంలో మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్షన్‌లు ఏర్పడినప్పుడు ఉత్పన్నమయ్యే లోహ కాలుష్యం.

లోహ అయాన్ కాంప్లెక్స్‌ల ఏర్పాటు ద్వారా రసాయన పద్ధతుల ద్వారా ఈ రకమైన అపరిశుభ్రత తరచుగా తొలగించబడుతుంది.

4. ఆక్సైడ్:

సెమీకండక్టర్ ఉన్నప్పుడుపొరలుఆక్సిజన్ మరియు నీటిని కలిగి ఉన్న పర్యావరణానికి గురవుతాయి, ఉపరితలంపై సహజ ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడుతుంది. ఈ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ సెమీకండక్టర్ తయారీలో అనేక ప్రక్రియలను అడ్డుకుంటుంది మరియు కొన్ని లోహ మలినాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది. కొన్ని పరిస్థితులలో, అవి విద్యుత్ లోపాలను ఏర్పరుస్తాయి.

ఈ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ యొక్క తొలగింపు తరచుగా పలుచన హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్‌లో నానబెట్టడం ద్వారా పూర్తవుతుంది.

సాధారణ శుభ్రపరిచే క్రమం

సెమీకండక్టర్ ఉపరితలంపై శోషించబడిన మలినాలుపొరలుమూడు రకాలుగా విభజించవచ్చు: పరమాణు, అయానిక్ మరియు పరమాణు.

వాటిలో, పరమాణు మలినాలు మరియు పొర యొక్క ఉపరితలం మధ్య శోషణ శక్తి బలహీనంగా ఉంటుంది మరియు ఈ రకమైన అశుద్ధ కణాలను తొలగించడం చాలా సులభం. అవి ఎక్కువగా హైడ్రోఫోబిక్ లక్షణాలతో కూడిన జిడ్డుగల మలినాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి సెమీకండక్టర్ పొరల ఉపరితలాన్ని కలుషితం చేసే అయానిక్ మరియు పరమాణు మలినాలకు మాస్కింగ్‌ను అందించగలవు, ఇది ఈ రెండు రకాల మలినాలను తొలగించడానికి అనుకూలంగా ఉండదు. కాబట్టి, రసాయనికంగా సెమీకండక్టర్ పొరలను శుభ్రపరిచేటప్పుడు, పరమాణు మలినాలను ముందుగా తొలగించాలి.

కాబట్టి, సెమీకండక్టర్ యొక్క సాధారణ విధానంపొరశుభ్రపరిచే ప్రక్రియ:

డి-మాలిక్యులరైజేషన్-డీయోనిజేషన్-డి-అటామైజేషన్-డీయోనైజ్డ్ వాటర్ రిన్సింగ్.

అదనంగా, పొర యొక్క ఉపరితలంపై సహజ ఆక్సైడ్ పొరను తొలగించడానికి, పలుచన అమైనో ఆమ్లం నానబెట్టే దశను జోడించాలి. అందువల్ల, శుభ్రపరిచే ఆలోచన మొదట ఉపరితలంపై సేంద్రీయ కాలుష్యాన్ని తొలగించడం; అప్పుడు ఆక్సైడ్ పొరను కరిగించండి; చివరకు కణాలు మరియు లోహ కాలుష్యాన్ని తొలగించి, అదే సమయంలో ఉపరితలాన్ని నిష్క్రియం చేయండి.

సాధారణ శుభ్రపరిచే పద్ధతులు

సెమీకండక్టర్ పొరలను శుభ్రపరచడానికి రసాయన పద్ధతులు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.

రసాయన శుద్ధి అనేది వివిధ రసాయన కారకాలు మరియు సేంద్రీయ ద్రావకాలను ఉపయోగించి పొర యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న మలినాలను మరియు నూనె మరకలను మలినాలను నిర్మూలించడానికి లేదా కరిగించి, ఆపై అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన వేడి మరియు చల్లటి డీయోనైజ్డ్ నీటితో పెద్ద మొత్తంలో శుభ్రం చేయడాన్ని సూచిస్తుంది. ఒక శుభ్రమైన ఉపరితలం.

కెమికల్ క్లీనింగ్‌ను వెట్ కెమికల్ క్లీనింగ్ మరియు డ్రై కెమికల్ క్లీనింగ్‌గా విభజించవచ్చు, వీటిలో వెట్ కెమికల్ క్లీనింగ్ ఇప్పటికీ ప్రబలంగా ఉంది.

తడి రసాయన శుభ్రపరచడం

1. వెట్ కెమికల్ క్లీనింగ్:

వెట్ కెమికల్ క్లీనింగ్‌లో ప్రధానంగా సొల్యూషన్ ఇమ్మర్షన్, మెకానికల్ స్క్రబ్బింగ్, అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్, మెగాసోనిక్ క్లీనింగ్, రోటరీ స్ప్రేయింగ్ మొదలైనవి ఉంటాయి.

2. సొల్యూషన్ ఇమ్మర్షన్:

సొల్యూషన్ ఇమ్మర్షన్ అనేది పొరను రసాయన ద్రావణంలో ముంచడం ద్వారా ఉపరితల కాలుష్యాన్ని తొలగించే పద్ధతి. తడి రసాయన శుభ్రపరచడంలో ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి. పొర యొక్క ఉపరితలంపై వివిధ రకాల కలుషితాలను తొలగించడానికి వివిధ పరిష్కారాలను ఉపయోగించవచ్చు.

సాధారణంగా, ఈ పద్ధతి పొర యొక్క ఉపరితలంపై మలినాలను పూర్తిగా తొలగించదు, కాబట్టి ముంచేటప్పుడు వేడి చేయడం, అల్ట్రాసౌండ్ మరియు కదిలించడం వంటి భౌతిక చర్యలు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.

3. మెకానికల్ స్క్రబ్బింగ్:

పొర యొక్క ఉపరితలంపై కణాలు లేదా సేంద్రీయ అవశేషాలను తొలగించడానికి మెకానికల్ స్క్రబ్బింగ్ తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది సాధారణంగా రెండు పద్ధతులుగా విభజించవచ్చు:వైపర్ ద్వారా మాన్యువల్ స్క్రబ్బింగ్ మరియు స్క్రబ్బింగ్.

మాన్యువల్ స్క్రబ్బింగ్అనేది సరళమైన స్క్రబ్బింగ్ పద్ధతి. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ బ్రష్‌ను అన్‌హైడ్రస్ ఇథనాల్ లేదా ఇతర ఆర్గానిక్ ద్రావకాలలో ముంచిన బంతిని పట్టుకుని, మైనపు పొర, దుమ్ము, అవశేష జిగురు లేదా ఇతర ఘన కణాలను తొలగించడానికి అదే దిశలో పొర యొక్క ఉపరితలాన్ని సున్నితంగా రుద్దడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతి గీతలు మరియు తీవ్రమైన కాలుష్యం కలిగించడం సులభం.

వైపర్ ఒక మృదువైన ఉన్ని బ్రష్ లేదా మిశ్రమ బ్రష్‌తో పొర యొక్క ఉపరితలాన్ని రుద్దడానికి యాంత్రిక భ్రమణాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ పద్ధతి పొరపై గీతలను బాగా తగ్గిస్తుంది. అధిక-పీడన వైపర్ యాంత్రిక రాపిడి లేకపోవడం వల్ల పొరను గీతలు చేయదు మరియు గాడిలో ఉన్న కాలుష్యాన్ని తొలగించగలదు.

4. అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్:

అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్ అనేది సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే శుభ్రపరిచే పద్ధతి. దీని ప్రయోజనాలు మంచి శుభ్రపరిచే ప్రభావం, సాధారణ ఆపరేషన్ మరియు సంక్లిష్ట పరికరాలు మరియు కంటైనర్లను కూడా శుభ్రం చేయగలవు.

ఈ శుభ్రపరిచే పద్ధతి బలమైన అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాల చర్యలో ఉంటుంది (సాధారణంగా ఉపయోగించే అల్ట్రాసోనిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ 20s40kHz), మరియు ద్రవ మాధ్యమం లోపల అరుదైన మరియు దట్టమైన భాగాలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. చిన్న భాగం దాదాపు వాక్యూమ్ కేవిటీ బబుల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కుహరం బుడగ అదృశ్యమైనప్పుడు, దాని సమీపంలో బలమైన స్థానిక పీడనం ఏర్పడుతుంది, పొర ఉపరితలంపై మలినాలను కరిగించడానికి అణువులలోని రసాయన బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. కరగని లేదా కరగని ఫ్లక్స్ అవశేషాలను తొలగించడానికి అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్ అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.

5. మెగాసోనిక్ క్లీనింగ్:

మెగాసోనిక్ క్లీనింగ్ అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలను మాత్రమే కలిగి ఉండదు, కానీ దాని లోపాలను కూడా అధిగమిస్తుంది.

మెగాసోనిక్ క్లీనింగ్ అనేది అధిక-శక్తి (850kHz) ఫ్రీక్వెన్సీ వైబ్రేషన్ ప్రభావాన్ని రసాయన క్లీనింగ్ ఏజెంట్ల రసాయన ప్రతిచర్యతో కలపడం ద్వారా పొరలను శుభ్రపరిచే పద్ధతి. శుభ్రపరిచే సమయంలో, ద్రావణ అణువులు మెగాసోనిక్ వేవ్ ద్వారా వేగవంతం చేయబడతాయి (గరిష్ట తక్షణ వేగం 30cmVలకు చేరుకుంటుంది), మరియు అధిక-వేగవంతమైన ద్రవ తరంగం పొర యొక్క ఉపరితలంపై నిరంతరం ప్రభావం చూపుతుంది, తద్వారా కాలుష్య కారకాలు మరియు సూక్ష్మ కణాలు ఉపరితలంతో జతచేయబడతాయి. పొరలు బలవంతంగా తీసివేయబడతాయి మరియు శుభ్రపరిచే ద్రావణంలోకి ప్రవేశించబడతాయి. శుభ్రపరిచే ద్రావణానికి ఆమ్ల సర్ఫ్యాక్టెంట్లను జోడించడం, ఒక వైపు, సర్ఫ్యాక్టెంట్ల శోషణ ద్వారా పాలిషింగ్ ఉపరితలంపై కణాలు మరియు సేంద్రీయ పదార్థాలను తొలగించే ప్రయోజనాన్ని సాధించవచ్చు; మరోవైపు, సర్ఫ్యాక్టెంట్లు మరియు ఆమ్ల వాతావరణం యొక్క ఏకీకరణ ద్వారా, పాలిషింగ్ షీట్ యొక్క ఉపరితలంపై లోహ కాలుష్యాన్ని తొలగించే ప్రయోజనాన్ని సాధించవచ్చు. ఈ పద్ధతి ఏకకాలంలో యాంత్రిక తుడవడం మరియు రసాయన శుభ్రపరిచే పాత్రను పోషిస్తుంది.

ప్రస్తుతం, మెగాసోనిక్ శుభ్రపరిచే పద్ధతి పాలిషింగ్ షీట్లను శుభ్రపరచడానికి సమర్థవంతమైన పద్ధతిగా మారింది.

6. రోటరీ స్ప్రే పద్ధతి:

రోటరీ స్ప్రే పద్ధతి అనేది పొరను అధిక వేగంతో తిప్పడానికి యాంత్రిక పద్ధతులను ఉపయోగించే ఒక పద్ధతి, మరియు భ్రమణ ప్రక్రియలో పొర యొక్క ఉపరితలంపై నిరంతరం ద్రవ (అధిక స్వచ్ఛత డీయోనైజ్డ్ నీరు లేదా ఇతర శుభ్రపరిచే ద్రవం) స్ప్రే చేస్తుంది. పొర యొక్క ఉపరితలం.

ఈ పద్ధతి స్ప్రే చేయబడిన ద్రవంలో కరిగించడానికి పొర ఉపరితలంపై కలుషితాన్ని ఉపయోగిస్తుంది (లేదా రసాయనికంగా కరిగిపోయేలా దానితో ప్రతిస్పందిస్తుంది), మరియు మలినాలను కలిగి ఉన్న ద్రవాన్ని పొర ఉపరితలం నుండి వేరు చేయడానికి హై-స్పీడ్ రొటేషన్ యొక్క సెంట్రిఫ్యూగల్ ప్రభావాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. సమయం లో.

రోటరీ స్ప్రే పద్ధతిలో కెమికల్ క్లీనింగ్, ఫ్లూయిడ్ మెకానిక్స్ క్లీనింగ్ మరియు హై-ప్రెజర్ స్క్రబ్బింగ్ వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. అదే సమయంలో, ఈ పద్ధతిని ఎండబెట్టడం ప్రక్రియతో కూడా కలపవచ్చు. డీయోనైజ్డ్ వాటర్ స్ప్రే క్లీనింగ్ వ్యవధి తర్వాత, వాటర్ స్ప్రే నిలిపివేయబడుతుంది మరియు స్ప్రే గ్యాస్ ఉపయోగించబడుతుంది. అదే సమయంలో, పొర యొక్క ఉపరితలాన్ని త్వరగా డీహైడ్రేట్ చేయడానికి అపకేంద్ర శక్తిని పెంచడానికి భ్రమణ వేగాన్ని పెంచవచ్చు.

7.డ్రై కెమికల్ క్లీనింగ్

డ్రై క్లీనింగ్ అనేది పరిష్కారాలను ఉపయోగించని శుభ్రపరిచే సాంకేతికతను సూచిస్తుంది.

ప్రస్తుతం ఉపయోగిస్తున్న డ్రై క్లీనింగ్ టెక్నాలజీలు: ప్లాస్మా క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ, గ్యాస్ ఫేజ్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ, బీమ్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ మొదలైనవి.

డ్రై క్లీనింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు సాధారణ ప్రక్రియ మరియు పర్యావరణ కాలుష్యం లేదు, కానీ ఖర్చు ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఉపయోగం యొక్క పరిధి ప్రస్తుతానికి పెద్దది కాదు.

1. ప్లాస్మా క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ:

ఫోటోరేసిస్ట్ తొలగింపు ప్రక్రియలో ప్లాస్మా క్లీనింగ్ తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. తక్కువ మొత్తంలో ఆక్సిజన్ ప్లాస్మా రియాక్షన్ సిస్టమ్‌లోకి ప్రవేశపెట్టబడింది. బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్యలో, ఆక్సిజన్ ప్లాస్మాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఫోటోరేసిస్ట్‌ను అస్థిర వాయువు స్థితికి త్వరగా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది మరియు సంగ్రహించబడుతుంది.

ఈ శుభ్రపరిచే సాంకేతికత సులభమైన ఆపరేషన్, అధిక సామర్థ్యం, ​​శుభ్రమైన ఉపరితలం, గీతలు లేని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు డీగమ్మింగ్ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, ఇది ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్ మరియు సేంద్రీయ ద్రావకాలను ఉపయోగించదు మరియు వ్యర్థాలను పారవేయడం మరియు పర్యావరణ కాలుష్యం వంటి సమస్యలు లేవు. అందువల్ల, ఇది ప్రజలచే ఎక్కువగా విలువైనది. అయినప్పటికీ, ఇది కార్బన్ మరియు ఇతర అస్థిర మెటల్ లేదా మెటల్ ఆక్సైడ్ మలినాలను తొలగించదు.

2. గ్యాస్ ఫేజ్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ:

గ్యాస్ ఫేజ్ క్లీనింగ్ అనేది మలినాలను తొలగించే ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి పొర యొక్క ఉపరితలంపై కలుషితమైన పదార్ధంతో సంకర్షణ చెందడానికి ద్రవ ప్రక్రియలో సంబంధిత పదార్ధానికి సమానమైన గ్యాస్ దశను ఉపయోగించే శుభ్రపరిచే పద్ధతిని సూచిస్తుంది.

ఉదాహరణకు, CMOS ప్రక్రియలో, పొర శుభ్రపరచడం ఆక్సైడ్‌లను తొలగించడానికి గ్యాస్ ఫేజ్ HF మరియు నీటి ఆవిరి మధ్య పరస్పర చర్యను ఉపయోగిస్తుంది. సాధారణంగా, నీటిని కలిగి ఉన్న HF ప్రక్రియ తప్పనిసరిగా పార్టికల్ రిమూవల్ ప్రక్రియతో కూడి ఉంటుంది, అయితే గ్యాస్ ఫేజ్ HF క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ వినియోగానికి తదుపరి కణ తొలగింపు ప్రక్రియ అవసరం లేదు.

సజల HF ప్రక్రియతో పోలిస్తే చాలా ముఖ్యమైన ప్రయోజనాలు చాలా చిన్న HF రసాయన వినియోగం మరియు అధిక శుభ్రపరిచే సామర్థ్యం.

 

తదుపరి చర్చ కోసం మమ్మల్ని సందర్శించడానికి ప్రపంచం నలుమూలల నుండి ఏవైనా కస్టమర్‌లకు స్వాగతం!

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