Деякі органічні та неорганічні речовини потрібні для участі у виробництві напівпровідників. Крім того, оскільки процес завжди проводиться в чистому приміщенні за участю людини, напівпровідникавафлінеминуче забруднюються різними домішками.
За джерелом і природою забруднювачів їх можна умовно розділити на чотири категорії: частки, органічні речовини, іони металів і оксиди.
1. Частинки:
Частинки - це переважно деякі полімери, фоторезисти та травильні домішки.
Такі забруднення зазвичай покладаються на міжмолекулярні сили, щоб адсорбуватися на поверхні пластини, впливаючи на формування геометричних фігур і електричні параметри процесу фотолітографії пристрою.
Такі забруднення в основному видаляються шляхом поступового зменшення площі їх контакту з поверхнеювафельнийфізичними або хімічними методами.
2. Органічні речовини:
Джерела органічних домішок досить широкі, наприклад, шкірний жир людини, бактерії, машинне масло, вакуумне мастило, фоторезист, очищувальні розчинники тощо.
Такі забруднення зазвичай утворюють органічну плівку на поверхні пластини, щоб запобігти потраплянню рідини для очищення на поверхню пластини, що призводить до неповного очищення поверхні пластини.
Видалення таких забруднювачів часто здійснюється на першому етапі процесу очищення, переважно за допомогою хімічних методів, таких як сірчана кислота та перекис водню.
3. Іони металів:
Звичайні металеві домішки включають залізо, мідь, алюміній, хром, чавун, титан, натрій, калій, літій тощо. Основними джерелами є різноманітний посуд, труби, хімічні реагенти та забруднення металу, що утворюється при утворенні металевих з’єднань під час обробки.
Цей тип домішок часто видаляють хімічними методами шляхом утворення комплексів іонів металів.
4. Оксид:
Коли напівпровідниквафліпіддаються впливу середовища, що містить кисень і воду, на поверхні утворюється шар природного оксиду. Ця оксидна плівка перешкоджатиме багатьом процесам у виробництві напівпровідників, а також міститиме певні металеві домішки. За певних умов вони утворюють електричні дефекти.
Видалення цієї оксидної плівки часто завершують замочуванням у розведеній фтористоводневій кислоті.
Послідовність генерального прибирання
Домішки, адсорбовані на поверхні напівпровідникавафліможна розділити на три види: молекулярні, іонні та атомні.
Серед них сила адсорбції між молекулярними домішками та поверхнею пластини слабка, і цей тип частинок домішок відносно легко видалити. Це переважно маслянисті домішки з гідрофобними характеристиками, які можуть забезпечувати маскування іонних і атомних домішок, які забруднюють поверхню напівпровідникових пластин, що не сприяє видаленню цих двох типів домішок. Тому при хімічному очищенні напівпровідникових пластин спочатку слід видалити молекулярні домішки.
Отже, загальна процедура напівпровідникавафельнийпроцес очищення це:
Демолекуляризація-деіонізація-деатомізація-промивання деіонізованою водою.
Крім того, щоб видалити шар природного оксиду на поверхні пластини, необхідно додати етап замочування розбавлених амінокислот. Тому ідея очищення полягає в тому, щоб спочатку видалити органічні забруднення на поверхні; потім розчиняють оксидний шар; остаточно видалити частинки та металеві забруднення та одночасно пасивувати поверхню.
Загальні методи очищення
Для очищення напівпровідникових пластин часто використовують хімічні методи.
Хімічне очищення стосується процесу використання різних хімічних реагентів і органічних розчинників для реакції або розчинення домішок і масляних плям на поверхні пластини для десорбції домішок, а потім промивання великою кількістю високочистої гарячої та холодної деіонізованої води для отримання чисту поверхню.
Хімічне прибирання можна розділити на вологе хімічне прибирання та сухе хімічне прибирання, серед яких все ще домінує вологе хімічне прибирання.
Вологе хімічне прибирання
1. Вологе хімічне прибирання:
Вологе хімічне очищення в основному включає занурення в розчин, механічне очищення, ультразвукове очищення, мегазвукове очищення, ротаційне розпилення тощо.
2. Занурення в розчин:
Занурення в розчин - це метод видалення поверхневого забруднення шляхом занурення пластини в хімічний розчин. Це найпоширеніший спосіб вологого хімічного прибирання. Для видалення різних типів забруднень з поверхні пластини можна використовувати різні розчини.
Зазвичай цей метод не може повністю видалити забруднення з поверхні пластини, тому під час занурення часто використовуються такі фізичні заходи, як нагрівання, ультразвук і перемішування.
3. Механічне очищення:
Механічне чищення часто використовується для видалення частинок або органічних залишків з поверхні пластини. Загалом його можна розділити на два методи:ручне чищення та чищення склоочисником.
Ручне чищенняце найпростіший спосіб чищення. Щітка з нержавіючої сталі використовується, щоб утримувати кульку, змочену безводним етанолом або іншим органічним розчинником, і обережно потирати поверхню пластини в тому ж напрямку, щоб видалити воскову плівку, пил, залишки клею або інші тверді частинки. Таким способом легко отримати подряпини і серйозні забруднення.
Стиральний пристрій використовує механічне обертання, щоб натирати поверхню пластини м’якою вовняною щіткою або щіткою змішаної тканини. Цей метод значно зменшує подряпини на пластині. Склоочисник високого тиску не подряпає пластину через відсутність механічного тертя і може видалити забруднення в канавці.
4. Ультразвукова чистка:
Ультразвукове очищення - це метод очищення, який широко використовується в напівпровідниковій промисловості. Його перевагами є хороший ефект очищення, проста експлуатація, а також може очищати складні пристрої та контейнери.
Цей метод очищення відбувається під дією сильних ультразвукових хвиль (зазвичай використовувана частота ультразвуку становить 20 с 40 кГц), і всередині рідкого середовища утворюються розріджені та щільні частини. Розріджена частина утворить міхур із майже вакуумною порожниною. Коли бульбашка порожнини зникає, біля неї буде створюватися сильний локальний тиск, що розриває хімічні зв’язки в молекулах, щоб розчинити домішки на поверхні пластини. Ультразвукове очищення є найбільш ефективним для видалення нерозчинних або нерозчинних залишків флюсу.
5. Очищення Megasonic:
Мегасонічна чистка не тільки має переваги ультразвукової чистки, але й усуває її недоліки.
Megasonic cleaning — це метод очищення пластин шляхом поєднання високоенергетичного (850 кГц) вібраційного ефекту з хімічною реакцією хімічних очищувальних засобів. Під час очищення молекули розчину прискорюються мегазвуковою хвилею (максимальна миттєва швидкість може досягати 30 смВ), і високошвидкісна хвиля рідини безперервно впливає на поверхню пластини, так що забруднюючі речовини та дрібні частинки прикріплюються до поверхні пластини. пластини примусово виймаються і вводять очисний розчин. Додавання кислих поверхнево-активних речовин до миючого розчину, з одного боку, може досягти мети видалення частинок і органічних речовин на полірувальній поверхні шляхом адсорбції поверхнево-активних речовин; з іншого боку, завдяки інтеграції поверхнево-активних речовин і кислого середовища, це може досягти мети видалення металевих забруднень на поверхні полірувального листа. Цей спосіб може одночасно грати роль механічного протирання і хімічного очищення.
В даний час ефективним методом очищення полірувальних листів став мегазвуковий метод очищення.
6. Метод ротаційного розпилення:
Метод ротаційного розпилення — це метод, який використовує механічні методи обертання пластини на високій швидкості та безперервне розпилення рідини (високочистої деіонізованої води або іншої рідини для очищення) на поверхню пластини під час процесу обертання для видалення домішок з поверхні. поверхні вафлі.
Цей метод використовує забруднення на поверхні пластини для розчинення в розпиленій рідині (або вступає з нею в хімічну реакцію для розчинення) і використовує відцентровий ефект високошвидкісного обертання, щоб рідина, що містить домішки, відокремлювалася від поверхні пластини. вчасно.
Метод ротаційного розпилення має такі переваги, як хімічне очищення, очищення рідини та очищення під високим тиском. У той же час цей спосіб також можна поєднувати з процесом сушіння. Після періоду очищення розпиленням деіонізованої води розпилення води припиняють і використовують розпилюваний газ. У той же час швидкість обертання можна збільшити, щоб збільшити відцентрову силу для швидкого зневоднення поверхні пластини.
7.Суха хімічна чистка
Сухе прибирання відноситься до технології прибирання, яка не використовує розчини.
Технології сухого очищення, що використовуються в даний час, включають: плазмову технологію очищення, технологію очищення газової фази, технологію очищення променем і т.д.
Перевагами хімчистки є простий процес і відсутність забруднення навколишнього середовища, але висока вартість і поки що сфера використання невелика.
1. Технологія плазмового очищення:
Плазмова очистка часто використовується в процесі видалення фоторезисту. У плазмову реакційну систему вводиться невелика кількість кисню. Під дією сильного електричного поля кисень генерує плазму, яка швидко окислює фоторезист до летючого газоподібного стану та екстрагується.
Ця технологія очищення має такі переваги, як простота експлуатації, висока ефективність, чиста поверхня, відсутність подряпин і сприяє забезпеченню якості продукту в процесі дегумування. Крім того, він не використовує кислоти, луги та органічні розчинники, і немає таких проблем, як утилізація відходів і забруднення навколишнього середовища. Тому він все більше цінується людьми. Однак він не може видалити вуглець та інші нелеткі металеві або оксидні домішки.
2. Технологія очищення газової фази:
Очищення газової фази відноситься до методу очищення, який використовує еквівалент газової фази відповідної речовини в рідкому процесі для взаємодії із забрудненою речовиною на поверхні пластини для досягнення мети видалення домішок.
Наприклад, у процесі CMOS очищення пластини використовує взаємодію між газовою фазою HF і водяною парою для видалення оксидів. Зазвичай процес HF, що містить воду, повинен супроводжуватися процесом видалення частинок, тоді як використання технології газофазного очищення HF не вимагає подальшого процесу видалення частинок.
Найважливішими перевагами порівняно з водним процесом HF є набагато менше споживання хімікатів HF та вища ефективність очищення.
Ласкаво просимо всіх клієнтів з усього світу відвідати нас для подальшого обговорення!
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
Час публікації: 13 серпня 2024 р