Neke organske i neorganske supstance su neophodne za učešće u proizvodnji poluprovodnika. Osim toga, budući da se proces uvijek izvodi u čistoj prostoriji uz učešće ljudi, poluprovodnicioblatneneminovno su kontaminirani raznim nečistoćama.
Prema izvoru i prirodi zagađivača, oni se mogu grubo podijeliti u četiri kategorije: čestice, organske materije, metalni ioni i oksidi.
1. Čestice:
Čestice su uglavnom neki polimeri, fotorezisti i nečistoće od nagrizanja.
Takvi zagađivači obično se oslanjaju na intermolekularne sile da bi se adsorbovali na površinu pločice, utičući na formiranje geometrijskih figura i električne parametre procesa fotolitografije uređaja.
Takvi zagađivači se uglavnom uklanjaju postepenim smanjenjem njihove kontaktne površine s površinomoblatnaputem fizičkih ili hemijskih metoda.
2. Organska materija:
Izvori organskih nečistoća su relativno široki, kao što su ulje ljudske kože, bakterije, mašinsko ulje, mast za usisavanje, fotorezist, rastvarači za čišćenje itd.
Takvi kontaminanti obično formiraju organski film na površini pločice kako bi spriječili da tekućina za čišćenje dosegne površinu pločice, što rezultira nepotpunim čišćenjem površine pločice.
Uklanjanje takvih zagađivača često se provodi u prvom koraku procesa čišćenja, uglavnom korištenjem hemijskih metoda poput sumporne kiseline i vodikovog peroksida.
3. Metalni ioni:
Uobičajene metalne nečistoće uključuju željezo, bakar, aluminij, hrom, liveno željezo, titan, natrij, kalij, litijum itd. Glavni izvori su razni pribor, cijevi, hemijski reagensi i zagađenje metalima koje nastaje kada se metalni međusobni spojevi formiraju tokom obrade.
Ova vrsta nečistoće se često uklanja hemijskim metodama formiranjem kompleksa metalnih iona.
4. Oksid:
Kada poluprovodnikoblatneKada su izloženi okruženju koje sadrži kisik i vodu, na površini će se formirati prirodni oksidni sloj. Ovaj oksidni film će ometati mnoge procese u proizvodnji poluprovodnika, a također će sadržavati određene metalne nečistoće. Pod određenim uslovima, oni će formirati električne defekte.
Uklanjanje ovog oksidnog filma često se završava potapanjem u razrijeđenu fluorovodoničnu kiselinu.
Generalni redoslijed čišćenja
Nečistoće adsorbovane na površini poluprovodnikaoblatnemogu se podijeliti na tri vrste: molekularne, ionske i atomske.
Među njima, sila adsorpcije između molekularnih nečistoća i površine pločice je slaba, te se ova vrsta čestica nečistoća relativno lako uklanja. Uglavnom su to uljne nečistoće s hidrofobnim karakteristikama, koje mogu maskirati ionske i atomske nečistoće koje kontaminiraju površinu poluprovodničkih pločica, što ne pogoduje uklanjanju ove dvije vrste nečistoća. Stoga, prilikom hemijskog čišćenja poluprovodničkih pločica, prvo treba ukloniti molekularne nečistoće.
Stoga, opći postupak poluprovodnikaoblatnaproces čišćenja je sljedeći:
Demolekularizacija-dejonizacija-deatomizacija-ispiranje dejoniziranom vodom.
Osim toga, kako bi se uklonio prirodni oksidni sloj na površini pločice, potrebno je dodati korak namakanja razrijeđenim aminokiselinama. Stoga je ideja čišćenja prvo ukloniti organsku kontaminaciju na površini; zatim otopiti oksidni sloj; na kraju ukloniti čestice i metalnu kontaminaciju, te istovremeno pasivizirati površinu.
Uobičajene metode čišćenja
Hemijske metode se često koriste za čišćenje poluprovodničkih pločica.
Hemijsko čišćenje odnosi se na proces korištenja različitih hemijskih reagensa i organskih rastvarača za reakciju ili otapanje nečistoća i mrlja od ulja na površini pločice kako bi se desorbovale nečistoće, a zatim ispiranje velikom količinom visoko prečišćene tople i hladne deionizirane vode kako bi se dobila čista površina.
Hemijsko čišćenje se može podijeliti na mokro hemijsko čišćenje i suho hemijsko čišćenje, među kojima je mokro hemijsko čišćenje i dalje dominantno.
Mokro hemijsko čišćenje
1. Mokro hemijsko čišćenje:
Mokro hemijsko čišćenje uglavnom uključuje uranjanje u rastvor, mehaničko ribanje, ultrazvučno čišćenje, megasonično čišćenje, rotacijsko prskanje itd.
2. Uranjanje u rastvor:
Uranjanje u rastvor je metoda uklanjanja površinske kontaminacije uranjanjem pločice u hemijski rastvor. To je najčešće korištena metoda u mokrom hemijskom čišćenju. Različiti rastvori mogu se koristiti za uklanjanje različitih vrsta kontaminanata na površini pločice.
Obično ova metoda ne može u potpunosti ukloniti nečistoće na površini pločice, pa se fizičke mjere poput zagrijavanja, ultrazvuka i miješanja često koriste tokom uranjanja.
3. Mehaničko ribanje:
Mehaničko ribanje se često koristi za uklanjanje čestica ili organskih ostataka na površini pločice. Općenito se može podijeliti na dvije metode:ručno ribanje i ribanje brisačem.
Ručno ribanjeje najjednostavnija metoda ribanja. Četka od nehrđajućeg čelika se koristi za držanje kuglice natopljene bezvodnim etanolom ili drugim organskim rastvaračima i nježno trljanje površine pločice u istom smjeru kako bi se uklonio voštani film, prašina, ostaci ljepila ili druge čvrste čestice. Ova metoda lako uzrokuje ogrebotine i ozbiljno zagađenje.
Brisač koristi mehaničku rotaciju za trljanje površine pločice mekom vunenom četkom ili miješanom četkom. Ova metoda znatno smanjuje ogrebotine na pločici. Brisač visokog pritiska neće ogrebati pločicu zbog nedostatka mehaničkog trenja i može ukloniti nečistoće u žljebu.
4. Ultrazvučno čišćenje:
Ultrazvučno čišćenje je metoda čišćenja koja se široko koristi u industriji poluprovodnika. Njegove prednosti su dobar učinak čišćenja, jednostavno rukovanje i mogućnost čišćenja složenih uređaja i kontejnera.
Ova metoda čišćenja je pod djelovanjem jakih ultrazvučnih valova (uobičajeno korištena ultrazvučna frekvencija je 20s-40kHz), pri čemu će se unutar tekućeg medija generirati rijetki i gusti dijelovi. Rijetki dio će stvoriti gotovo vakuumski mjehurić šupljine. Kada mjehurić šupljine nestane, u blizini će se generirati jak lokalni pritisak, prekidajući hemijske veze u molekulima i rastvarajući nečistoće na površini pločice. Ultrazvučno čišćenje je najefikasnije za uklanjanje nerastvorljivih ili nerastvorljivih ostataka fluksa.
5. Megasonično čišćenje:
Megasonično čišćenje ne samo da ima prednosti ultrazvučnog čišćenja, već i prevazilazi njegove nedostatke.
Megasonično čišćenje je metoda čišćenja pločica kombinovanjem efekta vibracije visoke energije (850kHz) sa hemijskom reakcijom hemijskih sredstava za čišćenje. Tokom čišćenja, molekule rastvora se ubrzavaju megasoničnim talasom (maksimalna trenutna brzina može doseći 30cmVs), a talas fluida velike brzine kontinuirano utiče na površinu pločice, tako da se zagađivači i fine čestice pričvršćene za površinu pločice prisilno uklanjaju i ulaze u rastvor za čišćenje. Dodavanje kiselih surfaktanata u rastvor za čišćenje, s jedne strane, može postići svrhu uklanjanja čestica i organskih materija na površini za poliranje putem adsorpcije surfaktanata; s druge strane, integracijom surfaktanata i kisele sredine, može se postići svrha uklanjanja metalne kontaminacije na površini lista za poliranje. Ova metoda može istovremeno igrati ulogu mehaničkog brisanja i hemijskog čišćenja.
Trenutno je megasonična metoda čišćenja postala efikasna metoda za čišćenje polirnih listova.
6. Metoda rotacionog prskanja:
Metoda rotacionog prskanja je metoda koja koristi mehaničke metode za rotiranje pločice velikom brzinom i kontinuirano prska tekućinu (deioniziranu vodu visoke čistoće ili drugu tekućinu za čišćenje) na površinu pločice tokom procesa rotacije kako bi se uklonile nečistoće na površini pločice.
Ova metoda koristi kontaminaciju na površini pločice da se otopi u raspršenoj tekućini (ili hemijski reagira s njom da se otopi), a koristi centrifugalni učinak rotacije velikom brzinom kako bi se tekućina koja sadrži nečistoće vremenom odvojila od površine pločice.
Metoda rotacionog prskanja ima prednosti hemijskog čišćenja, čišćenja mehanikom fluida i ribanja pod visokim pritiskom. Istovremeno, ova metoda se može kombinovati i sa procesom sušenja. Nakon perioda čišćenja prskanjem deionizovanom vodom, prskanje vodom se zaustavlja i koristi se gas za prskanje. Istovremeno, brzina rotacije se može povećati kako bi se povećala centrifugalna sila i brzo dehidrirala površina pločice.
7.Hemijsko čišćenje
Hemijsko čišćenje se odnosi na tehnologiju čišćenja koja ne koristi rastvore.
Tehnologije hemijskog čišćenja koje se trenutno koriste uključuju: tehnologiju plazma čišćenja, tehnologiju čišćenja gasnom fazom, tehnologiju čišćenja snopom itd.
Prednosti hemijskog čišćenja su jednostavan proces i odsustvo zagađenja okoline, ali su troškovi visoki, a opseg upotrebe za sada nije velik.
1. Tehnologija čišćenja plazmom:
Čišćenje plazmom se često koristi u procesu uklanjanja fotorezista. Mala količina kisika se uvodi u sistem plazma reakcije. Pod djelovanjem jakog električnog polja, kisik stvara plazmu, koja brzo oksidira fotorezist u isparljivo plinovito stanje i ekstrahira se.
Ova tehnologija čišćenja ima prednosti jednostavnog rukovanja, visoke efikasnosti, čiste površine, bez ogrebotina i doprinosi osiguranju kvalitete proizvoda u procesu uklanjanja guma. Štaviše, ne koristi kiseline, alkalije i organska otapala, te nema problema poput odlaganja otpada i zagađenja okoliša. Stoga je ljudi sve više cijene. Međutim, ne može ukloniti ugljik i druge neisparljive metalne ili metalne oksidne nečistoće.
2. Tehnologija čišćenja u gasnoj fazi:
Čišćenje gasnom fazom odnosi se na metodu čišćenja koja koristi ekvivalent gasne faze odgovarajuće supstance u tečnom procesu za interakciju sa kontaminiranom supstancom na površini pločice kako bi se postigla svrha uklanjanja nečistoća.
Na primjer, u CMOS procesu, čišćenje pločice koristi interakciju između HF u gasnoj fazi i vodene pare za uklanjanje oksida. Obično, HF proces koji sadrži vodu mora biti praćen procesom uklanjanja čestica, dok upotreba tehnologije čišćenja HF u gasnoj fazi ne zahtijeva naknadni proces uklanjanja čestica.
Najvažnije prednosti u poređenju sa vodenim HF postupkom su mnogo manja potrošnja HF hemikalija i veća efikasnost čišćenja.
Dobrodošli svi kupci iz cijelog svijeta da nas posjete radi daljnje diskusije!
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
Vrijeme objave: 13. avg. 2024.