Някои органични и неорганични вещества са необходими за участието в производството на полупроводници. Освен това, тъй като процесът винаги се извършва в чиста стая с човешко участие, полупроводницитевафлинеизбежно са замърсени с различни примеси.
Според източника и естеството на замърсителите, те могат да бъдат грубо разделени на четири категории: частици, органична материя, метални йони и оксиди.
1. Частици:
Частиците са главно някои полимери, фоторезисти и примеси от ецване.
Такива замърсители обикновено разчитат на междумолекулни сили, за да се адсорбират върху повърхността на пластината, влияейки върху образуването на геометрични фигури и електрическите параметри на процеса на фотолитография на устройството.
Такива замърсители се отстраняват главно чрез постепенно намаляване на контактната им площ с повърхността навафлачрез физични или химични методи.
2. Органична материя:
Източниците на органични примеси са сравнително широки, като например човешко кожно масло, бактерии, машинно масло, вакуумна грес, фоторезист, почистващи разтворители и др.
Такива замърсители обикновено образуват органичен филм върху повърхността на пластината, за да предотвратят достигането на почистващата течност до повърхността ѝ, което води до непълно почистване на повърхността ѝ.
Премахването на такива замърсители често се извършва в първата стъпка от процеса на почистване, главно с помощта на химични методи като сярна киселина и водороден пероксид.
3. Метални йони:
Често срещаните метални примеси включват желязо, мед, алуминий, хром, чугун, титан, натрий, калий, литий и др. Основните източници са различни прибори, тръби, химически реактиви и замърсяване с метал, генерирано при образуването на метални връзки по време на обработката.
Този вид примеси често се отстраняват чрез химични методи чрез образуването на метални йонни комплекси.
4. Оксид:
Когато полупроводникътвафлиса изложени на среда, съдържаща кислород и вода, на повърхността им ще се образува естествен оксиден слой. Този оксиден филм ще възпрепятства много процеси в производството на полупроводници и също така ще съдържа определени метални примеси. При определени условия те ще образуват електрически дефекти.
Премахването на този оксиден филм често се извършва чрез накисване в разредена флуороводородна киселина.
Последователност на общото почистване
Примеси, адсорбирани върху повърхността на полупроводникавафлимогат да бъдат разделени на три вида: молекулярни, йонни и атомни.
Сред тях адсорбционната сила между молекулярните примеси и повърхността на пластината е слаба и този тип примесни частици се отстраняват сравнително лесно. Те са предимно маслени примеси с хидрофобни характеристики, които могат да маскират йонните и атомните примеси, замърсяващи повърхността на полупроводниковите пластини, което не е благоприятно за отстраняването на тези два вида примеси. Следователно, при химическо почистване на полупроводникови пластини, първо трябва да се отстранят молекулярните примеси.
Следователно, общата процедура на полупроводниковитевафлапроцесът на почистване е:
Демолекулизация-дейонизация-деатомизация-изплакване с дейонизирана вода.
Освен това, за да се премахне естественият оксиден слой от повърхността на пластината, е необходимо да се добави стъпка на накисване с разредени аминокиселини. Следователно, идеята на почистването е първо да се премахнат органичните замърсявания от повърхността, след това да се разтвори оксидният слой, накрая да се отстранят частиците и металните замърсявания и едновременно с това да се пасивира повърхността.
Често срещани методи за почистване
Химическите методи често се използват за почистване на полупроводникови пластини.
Химическото почистване се отнася до процеса на използване на различни химични реактиви и органични разтворители за реагиране или разтваряне на примеси и маслени петна по повърхността на пластината, за да се десорбират примесите, и след това изплакване с голямо количество високочиста гореща и студена дейонизирана вода, за да се получи чиста повърхност.
Химическото почистване може да се раздели на мокро химическо почистване и сухо химическо почистване, сред които мокрото химическо почистване все още е доминиращо.
Мокро химическо почистване
1. Мокро химическо почистване:
Мокрото химическо почистване включва главно потапяне в разтвор, механично търкане, ултразвуково почистване, мегазвуково почистване, ротационно пръскане и др.
2. Потапяне в разтвор:
Потапянето в разтвор е метод за премахване на повърхностни замърсявания чрез потапяне на пластината в химически разтвор. Това е най-често използваният метод при мокро химическо почистване. Различни разтвори могат да се използват за премахване на различни видове замърсители по повърхността на пластината.
Обикновено този метод не може напълно да премахне примесите по повърхността на пластината, така че често се използват физически мерки като нагряване, ултразвук и разбъркване по време на потапяне.
3. Механично търкане:
Механичното търкане често се използва за отстраняване на частици или органични остатъци от повърхността на пластината. То може да се раздели на два метода:ръчно търкане и търкане с чистачка.
Ръчно търканее най-лесният метод за търкане. Четка от неръждаема стомана се използва за задържане на топка, напоена с безводен етанол или други органични разтворители, и внимателно се търка повърхността на пластината в същата посока, за да се премахне восъчен филм, прах, остатъчно лепило или други твърди частици. Този метод лесно може да причини драскотини и сериозно замърсяване.
Чистачката използва механично въртене, за да трие повърхността на пластината с мека вълнена четка или смесена четка. Този метод значително намалява драскотините по пластината. Чистачката с високо налягане няма да надраска пластината поради липсата на механично триене и може да премахне замърсяванията в канала.
4. Ултразвуково почистване:
Ултразвуковото почистване е метод за почистване, широко използван в полупроводниковата индустрия. Неговите предимства са добър почистващ ефект, лесна работа и възможност за почистване на сложни устройства и контейнери.
Този метод на почистване е под действието на силни ултразвукови вълни (често използваната ултразвукова честота е 20s⁻⁴kHz), като в течната среда се генерират редки и плътни частици. Редките частици създават почти вакуумна кухина-мехурче. Когато кухината-мехурче изчезне, близо до нея се генерира силно локално налягане, което разкъсва химичните връзки в молекулите и разтваря примесите по повърхността на пластината. Ултразвуковото почистване е най-ефективно за отстраняване на неразтворими или неразтворими остатъци от флюс.
5. Мегазвуково почистване:
Мегасоничното почистване не само има предимствата на ултразвуковото почистване, но и преодолява неговите недостатъци.
Мегазвуковото почистване е метод за почистване на пластини, чрез комбиниране на вибрационен ефект с висока енергия (850kHz) с химическа реакция на химични почистващи агенти. По време на почистването молекулите на разтвора се ускоряват от мегазвуковата вълна (максималната моментна скорост може да достигне 30cmVs) и високоскоростната флуидна вълна непрекъснато въздейства върху повърхността на пластината, така че замърсителите и фините частици, прикрепени към повърхността на пластината, се отстраняват насила и навлизат в почистващия разтвор. Добавянето на киселинни повърхностноактивни вещества към почистващия разтвор, от една страна, може да постигне целта за отстраняване на частици и органични вещества от полиращата повърхност чрез адсорбция на повърхностноактивни вещества; от друга страна, чрез интегрирането на повърхностноактивни вещества и киселинна среда, може да се постигне целта за премахване на метални замърсявания от повърхността на полиращия лист. Този метод може едновременно да играе ролята на механично избърсване и химическо почистване.
В момента мегазвуковият метод за почистване се е превърнал в ефективен метод за почистване на полиращи листове.
6. Метод с ротационно пръскане:
Методът на ротационно пръскане е метод, който използва механични методи за въртене на пластината с висока скорост и непрекъснато пръска течност (дейонизирана вода с висока чистота или друга почистваща течност) върху повърхността на пластината по време на процеса на въртене, за да отстрани примесите по повърхността на пластината.
Този метод използва замърсяването по повърхността на пластината, за да се разтвори в пръсканата течност (или да реагира химически с нея, за да се разтвори) и използва центробежния ефект на високоскоростното въртене, за да отдели течността, съдържаща примеси, от повърхността на пластината с течение на времето.
Методът с ротационно пръскане има предимствата на химическото почистване, почистването с флуидна механика и почистването с високо налягане. Същевременно, този метод може да се комбинира и с процеса на сушене. След период на почистване с дейонизирана водна струя, водната струя се спира и се използва пръскащ газ. В същото време скоростта на въртене може да се увеличи, за да се увеличи центробежната сила и бързо да се дехидратира повърхността на пластината.
7.Химическо почистване
Химическото чистене се отнася до технология за почистване, която не използва разтвори.
Технологиите за химическо чистене, използвани в момента, включват: технология за плазмено почистване, технология за газово-фазно почистване, технология за лъчево почистване и др.
Предимствата на химическото чистене са лесен процес и липса на замърсяване на околната среда, но цената е висока и обхватът на употреба засега не е голям.
1. Технология за плазмено почистване:
Плазменото почистване често се използва в процеса на отстраняване на фоторезист. В плазмената реакционна система се въвежда малко количество кислород. Под действието на силно електрическо поле кислородът генерира плазма, която бързо окислява фоторезиста до летливо газово състояние и се екстрахира.
Тази технология за почистване има предимствата на лесна работа, висока ефективност, чиста повърхност, липса на драскотини и е благоприятна за гарантиране на качеството на продукта в процеса на обезмасляване. Освен това, тя не използва киселини, основи и органични разтворители и няма проблеми като изхвърляне на отпадъци и замърсяване на околната среда. Поради това, тя е все по-ценена от хората. Тя обаче не може да премахне въглерод и други нелетливи метални или метални оксидни примеси.
2. Технология за почистване в газова фаза:
Газофазното почистване се отнася до метод на почистване, който използва еквивалента на газова фаза на съответното вещество в течния процес, за да взаимодейства със замърсеното вещество на повърхността на пластината, за да се постигне целта за отстраняване на примеси.
Например, при CMOS процеса, почистването на пластини използва взаимодействието между газова фаза HF и водна пара за отстраняване на оксиди. Обикновено HF процесът, съдържащ вода, трябва да бъде съпроводен с процес на отстраняване на частици, докато използването на технология за почистване с газова фаза HF не изисква последващ процес на отстраняване на частици.
Най-важните предимства в сравнение с водния HF процес са много по-малката консумация на HF химикал и по-високата ефективност на почистване.
Добре дошли на всички клиенти от цял свят да ни посетят за по-нататъшно обсъждане!
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
Време на публикуване: 13 август 2024 г.