Sekere organiese en anorganiese stowwe word benodig om deel te neem aan halfgeleiervervaardiging. Boonop, aangesien die proses altyd in 'n skoon kamer met menslike deelname uitgevoer word, word halfgeleierswafelsword onvermydelik deur verskeie onsuiwerhede besoedel.
Volgens die bron en aard van die kontaminante kan hulle rofweg in vier kategorieë verdeel word: deeltjies, organiese materiaal, metaalione en oksiede.
1. Deeltjies:
Deeltjies is hoofsaaklik sommige polimere, fotoresiste en ets-onsuiwerhede.
Sulke kontaminante maak gewoonlik staat op intermolekulêre kragte om op die oppervlak van die wafer te adsorbeer, wat die vorming van geometriese figure en elektriese parameters van die toestel se fotolitografieproses beïnvloed.
Sulke kontaminante word hoofsaaklik verwyder deur hul kontakarea met die oppervlak van diewafeldeur fisiese of chemiese metodes.
2. Organiese materiaal:
Die bronne van organiese onsuiwerhede is relatief wyd, soos menslike velolie, bakterieë, masjienolie, vakuumvet, fotoresist, skoonmaakoplosmiddels, ens.
Sulke kontaminante vorm gewoonlik 'n organiese film op die oppervlak van die wafer om te verhoed dat die skoonmaakvloeistof die oppervlak van die wafer bereik, wat lei tot onvolledige skoonmaak van die waferoppervlak.
Die verwydering van sulke kontaminante word dikwels in die eerste stap van die skoonmaakproses uitgevoer, hoofsaaklik deur chemiese metodes soos swaelsuur en waterstofperoksied te gebruik.
3. Metaalione:
Algemene metaalonsuiwerhede sluit in yster, koper, aluminium, chroom, gietyster, titanium, natrium, kalium, litium, ens. Die hoofbronne is verskeie gereedskap, pype, chemiese reagense en metaalbesoedeling wat gegenereer word wanneer metaalverbindings tydens verwerking gevorm word.
Hierdie tipe onsuiwerheid word dikwels deur chemiese metodes verwyder deur die vorming van metaalioonkomplekse.
4. Oksied:
Wanneer halfgeleierwafelsword blootgestel aan 'n omgewing wat suurstof en water bevat, sal 'n natuurlike oksiedlaag op die oppervlak vorm. Hierdie oksiedfilm sal baie prosesse in halfgeleiervervaardiging belemmer en ook sekere metaalonsuiwerhede bevat. Onder sekere omstandighede sal hulle elektriese defekte vorm.
Die verwydering van hierdie oksiedfilm word dikwels voltooi deur dit in verdunde fluoorsuur te week.
Algemene skoonmaakvolgorde
Onsuiwerhede geadsorbeer op die oppervlak van halfgeleierwafelskan in drie tipes verdeel word: molekulêr, ionies en atoom.
Onder hulle is die adsorpsiekrag tussen molekulêre onsuiwerhede en die oppervlak van die wafer swak, en hierdie tipe onsuiwerheidsdeeltjies is relatief maklik om te verwyder. Hulle is meestal olierige onsuiwerhede met hidrofobiese eienskappe, wat maskering kan bied vir ioniese en atoom onsuiwerhede wat die oppervlak van halfgeleierwafers besoedel, wat nie bevorderlik is vir die verwydering van hierdie twee tipes onsuiwerhede nie. Daarom, wanneer halfgeleierwafers chemies skoongemaak word, moet molekulêre onsuiwerhede eers verwyder word.
Daarom is die algemene prosedure van halfgeleierwafelskoonmaakproses is:
Demolekularisasie-deionisasie-deatomisasie-gedeïoniseerde waterspoeling.
Daarbenewens, om die natuurlike oksiedlaag op die oppervlak van die wafer te verwyder, moet 'n verdunde aminosuur-weekstap bygevoeg word. Daarom is die idee van skoonmaak om eers organiese kontaminasie op die oppervlak te verwyder; dan die oksiedlaag op te los; uiteindelik deeltjies en metaalkontaminasie te verwyder, en die oppervlak terselfdertyd te passiveer.
Algemene skoonmaakmetodes
Chemiese metodes word dikwels gebruik vir die skoonmaak van halfgeleierwafers.
Chemiese skoonmaak verwys na die proses waar verskeie chemiese reagense en organiese oplosmiddels gebruik word om onsuiwerhede en olievlekke op die oppervlak van die wafer te reageer of op te los om onsuiwerhede te desorbeer, en dan met 'n groot hoeveelheid hoë suiwerheid warm en koue gedeïoniseerde water te spoel om 'n skoon oppervlak te verkry.
Chemiese skoonmaak kan verdeel word in nat chemiese skoonmaak en droë chemiese skoonmaak, waaronder nat chemiese skoonmaak steeds dominant is.
Nat chemiese skoonmaak
1. Nat chemiese skoonmaak:
Nat chemiese skoonmaak sluit hoofsaaklik oplossingsonderdompeling, meganiese skrop, ultrasoniese skoonmaak, megasoniese skoonmaak, roterende bespuiting, ens. in.
2. Oplossingsonderdompeling:
Oplossingsimmersie is 'n metode om oppervlakkontaminasie te verwyder deur die wafer in 'n chemiese oplossing te dompel. Dit is die mees algemeen gebruikte metode in nat chemiese skoonmaak. Verskillende oplossings kan gebruik word om verskillende tipes kontaminante op die oppervlak van die wafer te verwyder.
Gewoonlik kan hierdie metode nie onsuiwerhede op die oppervlak van die wafer heeltemal verwyder nie, daarom word fisiese maatreëls soos verhitting, ultraklank en roer dikwels gebruik tydens onderdompeling.
3. Meganiese skropwerk:
Meganiese skropwerk word dikwels gebruik om deeltjies of organiese residue op die oppervlak van die wafer te verwyder. Dit kan oor die algemeen in twee metodes verdeel word:handmatige skrop en skrop met 'n ruitveër.
Handmatige skropwerkis die eenvoudigste skropmetode. 'n Vlekvrye staalborsel word gebruik om 'n bal wat in watervrye etanol of ander organiese oplosmiddels geweek is, vas te hou en die oppervlak van die wafel saggies in dieselfde rigting te vryf om wasfilm, stof, oorblywende gom of ander vaste deeltjies te verwyder. Hierdie metode veroorsaak maklik skrape en ernstige besoedeling.
Die veegmasjien gebruik meganiese rotasie om die oppervlak van die wafer met 'n sagte wolborsel of 'n gemengde borsel te vryf. Hierdie metode verminder die krapmerke op die wafer aansienlik. Die hoëdruk-veegmasjien sal nie die wafer krap nie as gevolg van die gebrek aan meganiese wrywing, en kan die kontaminasie in die groef verwyder.
4. Ultrasoniese skoonmaak:
Ultrasoniese skoonmaak is 'n skoonmaakmetode wat wyd gebruik word in die halfgeleierbedryf. Die voordele daarvan is goeie skoonmaakeffek, eenvoudige werking, en kan ook komplekse toestelle en houers skoonmaak.
Hierdie skoonmaakmetode word uitgevoer onder die werking van sterk ultrasoniese golwe (die algemeen gebruikte ultrasoniese frekwensie is 20s40kHz), en yl en digte dele sal binne die vloeibare medium gegenereer word. Die yl deel sal 'n byna vakuum holteborrel produseer. Wanneer die holteborrel verdwyn, sal 'n sterk plaaslike druk naby dit gegenereer word, wat die chemiese bindings in die molekules verbreek om die onsuiwerhede op die waferoppervlak op te los. Ultrasoniese skoonmaak is die mees effektiewe vir die verwydering van onoplosbare of onoplosbare vloeimiddelresidue.
5. Megasoniese skoonmaak:
Megasoniese skoonmaak het nie net die voordele van ultrasoniese skoonmaak nie, maar oorkom ook die tekortkominge daarvan.
Megasoniese skoonmaak is 'n metode om wafers skoon te maak deur die hoë-energie (850 kHz) frekwensie vibrasie-effek te kombineer met die chemiese reaksie van chemiese skoonmaakmiddels. Tydens skoonmaak word die oplossingsmolekules versnel deur die megasoniese golf (die maksimum oombliklike spoed kan 30 cm V bereik), en die hoëspoed-vloeistofgolf tref voortdurend die oppervlak van die wafer, sodat die besoedelingstowwe en fyn deeltjies wat aan die oppervlak van die wafer geheg is, met geweld verwyder word en die skoonmaakoplossing binnedring. Deur suur oppervlakaktiewe stowwe by die skoonmaakoplossing te voeg, kan enersyds die doel bereik word om deeltjies en organiese materiaal op die poleeroppervlak te verwyder deur die adsorpsie van oppervlakaktiewe stowwe; andersyds, deur die integrasie van oppervlakaktiewe stowwe en die suur omgewing, kan dit die doel bereik om metaalbesoedeling op die oppervlak van die poleerplaat te verwyder. Hierdie metode kan gelyktydig die rol van meganiese afvee en chemiese skoonmaak speel.
Tans het die megasoniese skoonmaakmetode 'n effektiewe metode geword vir die skoonmaak van poleervelle.
6. Roterende spuitmetode:
Die roterende spuitmetode is 'n metode wat meganiese metodes gebruik om die wafer teen 'n hoë spoed te roteer, en spuit voortdurend vloeistof (hoë suiwerheid gedeïoniseerde water of ander skoonmaakvloeistof) op die oppervlak van die wafer tydens die rotasieproses om onsuiwerhede op die oppervlak van die wafer te verwyder.
Hierdie metode gebruik die kontaminasie op die oppervlak van die wafer om in die gespuite vloeistof op te los (of chemies daarmee te reageer om op te los), en gebruik die sentrifugale effek van hoëspoedrotasie om die vloeistof wat onsuiwerhede bevat, betyds van die oppervlak van die wafer te skei.
Die roterende spuitmetode het die voordele van chemiese skoonmaak, vloeistofmeganika-skoonmaak en hoëdruk-skrop. Terselfdertyd kan hierdie metode ook gekombineer word met die droogproses. Na 'n tydperk van gedeïoniseerde waterspuitskoonmaak word die waterspuit gestaak en 'n spuitgas gebruik. Terselfdertyd kan die rotasiespoed verhoog word om die sentrifugale krag te verhoog om die oppervlak van die wafer vinnig te dehidreer.
7.Droë chemiese skoonmaak
Droogskoonmaak verwys na skoonmaaktegnologie wat nie oplossings gebruik nie.
Die droogskoonmaaktegnologieë wat tans gebruik word, sluit in: plasmaskoonmaaktegnologie, gasfaseskoonmaaktegnologie, straalskoonmaaktegnologie, ens.
Die voordele van droogskoonmaak is 'n eenvoudige proses en geen omgewingsbesoedeling nie, maar die koste is hoog en die gebruiksomvang is tans nie groot nie.
1. Plasma skoonmaaktegnologie:
Plasmaskoonmaak word dikwels gebruik in die fotoresisverwyderingsproses. 'n Klein hoeveelheid suurstof word in die plasmareaksiestelsel ingebring. Onder die werking van 'n sterk elektriese veld genereer die suurstof plasma, wat die fotoresis vinnig in 'n vlugtige gastoestand oksideer en onttrek word.
Hierdie skoonmaaktegnologie het die voordele van maklike werking, hoë doeltreffendheid, skoon oppervlak, geen skrape nie, en is bevorderlik vir die versekering van produkgehalte in die ontgommingsproses. Boonop gebruik dit geen sure, alkalieë en organiese oplosmiddels nie, en daar is geen probleme soos afvalverwydering en omgewingsbesoedeling nie. Daarom word dit toenemend deur mense waardeer. Dit kan egter nie koolstof en ander nie-vlugtige metaal- of metaaloksied-onsuiwerhede verwyder nie.
2. Gasfase-skoonmaaktegnologie:
Gasfase-skoonmaak verwys na 'n skoonmaakmetode wat die gasfase-ekwivalent van die ooreenstemmende stof in die vloeibare proses gebruik om met die besoedelde stof op die oppervlak van die wafer te reageer om die doel te bereik om onsuiwerhede te verwyder.
Byvoorbeeld, in die CMOS-proses gebruik die waferskoonmaak die interaksie tussen gasfase HF en waterdamp om oksiede te verwyder. Gewoonlik moet die HF-proses wat water bevat, gepaard gaan met 'n deeltjieverwyderingsproses, terwyl die gebruik van gasfase HF-skoonmaaktegnologie nie 'n daaropvolgende deeltjieverwyderingsproses vereis nie.
Die belangrikste voordele in vergelyking met die waterige HF-proses is baie kleiner HF-chemikalieëverbruik en hoër skoonmaakdoeltreffendheid.
Welkom enige kliënte van oor die hele wêreld om ons te besoek vir 'n verdere bespreking!
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
Plasingstyd: 13 Augustus 2024