Algunes substàncies orgàniques i inorgàniques són necessàries per participar en la fabricació de semiconductors. A més, com que el procés sempre es duu a terme en una sala blanca amb participació humana, els semiconductorsobliesinevitablement estan contaminades per diverses impureses.
Segons l'origen i la naturalesa dels contaminants, es poden dividir aproximadament en quatre categories: partícules, matèria orgànica, ions metàl·lics i òxids.
1. Partícules:
Les partícules són principalment alguns polímers, fotoresistències i impureses de gravat.
Aquests contaminants solen depenen de forces intermoleculars per adsorbir-se a la superfície de l'oblea, afectant la formació de figures geomètriques i els paràmetres elèctrics del procés de fotolitografia del dispositiu.
Aquests contaminants s'eliminen principalment reduint gradualment la seva àrea de contacte amb la superfície delobliamitjançant mètodes físics o químics.
2. Matèria orgànica:
Les fonts d'impureses orgàniques són relativament àmplies, com ara l'oli de la pell humana, els bacteris, l'oli de màquina, el greix de buit, la fotoresistència, els dissolvents de neteja, etc.
Aquests contaminants solen formar una pel·lícula orgànica a la superfície de l'oblia per evitar que el líquid de neteja arribi a la superfície de l'oblia, cosa que provoca una neteja incompleta de la superfície de l'oblia.
L'eliminació d'aquests contaminants sovint es duu a terme en el primer pas del procés de neteja, principalment utilitzant mètodes químics com l'àcid sulfúric i el peròxid d'hidrogen.
3. Ions metàl·lics:
Les impureses metàl·liques comunes inclouen ferro, coure, alumini, crom, ferro colat, titani, sodi, potassi, liti, etc. Les principals fonts són diversos estris, canonades, reactius químics i la contaminació metàl·lica generada quan es formen interconnexions metàl·liques durant el processament.
Aquest tipus d'impuresa sovint s'elimina mitjançant mètodes químics mitjançant la formació de complexos d'ions metàl·lics.
4. Òxid:
Quan els semiconductorsobliesestan exposats a un ambient que conté oxigen i aigua, es formarà una capa d'òxid natural a la superfície. Aquesta pel·lícula d'òxid dificultarà molts processos en la fabricació de semiconductors i també contindrà certes impureses metàl·liques. En determinades condicions, formaran defectes elèctrics.
L'eliminació d'aquesta pel·lícula d'òxid sovint es completa mitjançant el remull en àcid fluorhídric diluït.
Seqüència general de neteja
Impureses adsorbides a la superfície del semiconductoroblieses poden dividir en tres tipus: moleculars, iònics i atòmics.
Entre elles, la força d'adsorció entre les impureses moleculars i la superfície de l'oblia és feble, i aquest tipus de partícules d'impureses són relativament fàcils d'eliminar. Són majoritàriament impureses olioses amb característiques hidrofòbiques, que poden proporcionar emmascarament per a les impureses iòniques i atòmiques que contaminen la superfície de les oblies semiconductores, cosa que no és propícia per a l'eliminació d'aquests dos tipus d'impureses. Per tant, quan es netegen químicament les oblies semiconductores, primer s'han d'eliminar les impureses moleculars.
Per tant, el procediment general dels semiconductorsobliael procés de neteja és:
Desmolecularització-desionització-desatomització-esbandida amb aigua desionitzada.
A més, per eliminar la capa d'òxid natural de la superfície de l'oblia, cal afegir un pas de remull amb aminoàcids diluïts. Per tant, la idea de la neteja és primer eliminar la contaminació orgànica de la superfície; després dissoldre la capa d'òxid; finalment, eliminar partícules i contaminació metàl·lica, i passivar la superfície alhora.
Mètodes de neteja habituals
Sovint s'utilitzen mètodes químics per netejar oblies de semiconductors.
La neteja química es refereix al procés d'utilitzar diversos reactius químics i dissolvents orgànics per reaccionar o dissoldre impureses i taques d'oli a la superfície de l'oblia per desorbir impureses, i després esbandir amb una gran quantitat d'aigua desionitzada calenta i freda d'alta puresa per obtenir una superfície neta.
La neteja química es pot dividir en neteja química humida i neteja química seca, entre les quals la neteja química humida continua sent dominant.
Neteja química humida
1. Neteja química humida:
La neteja química humida inclou principalment immersió en solucions, fregament mecànic, neteja per ultrasons, neteja megasònica, polvorització rotativa, etc.
2. Immersió en solució:
La immersió en solució és un mètode per eliminar la contaminació superficial submergint l'oblia en una solució química. És el mètode més utilitzat en la neteja química humida. Es poden utilitzar diferents solucions per eliminar diferents tipus de contaminants de la superfície de l'oblia.
Normalment, aquest mètode no pot eliminar completament les impureses de la superfície de l'oblea, per la qual cosa sovint s'utilitzen mesures físiques com ara escalfament, ultrasons i agitació durant la immersió.
3. Fregament mecànic:
El fregament mecànic s'utilitza sovint per eliminar partícules o residus orgànics a la superfície de l'oblea. Generalment es pot dividir en dos mètodes:fregat manual i fregat amb un eixugaparabrises.
Fregament manualés el mètode de fregat més senzill. S'utilitza un raspall d'acer inoxidable per subjectar una bola amarada en etanol anhidre o altres dissolvents orgànics i fregar suaument la superfície de la galeta en la mateixa direcció per eliminar la pel·lícula de cera, la pols, la cola residual o altres partícules sòlides. Aquest mètode és fàcil de causar ratllades i contaminació greu.
El netejador utilitza la rotació mecànica per fregar la superfície de l'oblia amb un raspall de llana suau o un raspall mixt. Aquest mètode redueix considerablement les ratllades a l'oblia. El netejador d'alta pressió no ratllarà l'oblia a causa de la manca de fricció mecànica i pot eliminar la contaminació de la ranura.
4. Neteja per ultrasons:
La neteja per ultrasons és un mètode de neteja àmpliament utilitzat en la indústria dels semiconductors. Els seus avantatges són un bon efecte de neteja, un funcionament senzill i també la possibilitat de netejar dispositius i contenidors complexos.
Aquest mètode de neteja es basa en l'acció de fortes ones ultrasòniques (la freqüència ultrasònica habitual és de 20 s a 40 kHz), i es generaran parts disperses i denses dins del medi líquid. La part dispersa produirà una bombolla de cavitat gairebé al buit. Quan la bombolla de la cavitat desapareix, es generarà una forta pressió local a prop, trencant els enllaços químics de les molècules per dissoldre les impureses de la superfície de la oblia. La neteja per ultrasons és més eficaç per eliminar residus de flux insolubles o insolubles.
5. Neteja megasònica:
La neteja megasònica no només té els avantatges de la neteja per ultrasons, sinó que també supera les seves deficiències.
La neteja megasònica és un mètode de neteja d'oblies que combina l'efecte de vibració d'alta energia (850 kHz) amb la reacció química dels agents de neteja químics. Durant la neteja, les molècules de la solució s'acceleren per l'ona megasònica (la velocitat màxima instantània pot arribar als 30 cmV/s), i l'ona de fluid d'alta velocitat impacta contínuament la superfície de l'oblia, de manera que els contaminants i les partícules fines adherides a la superfície de l'oblia s'eliminen a la força i entren a la solució de neteja. L'addició de tensioactius àcids a la solució de neteja, d'una banda, pot aconseguir l'objectiu d'eliminar partícules i matèria orgànica de la superfície de poliment mitjançant l'adsorció de tensioactius; d'altra banda, mitjançant la integració de tensioactius i un ambient àcid, pot aconseguir l'objectiu d'eliminar la contaminació metàl·lica de la superfície de la làmina de poliment. Aquest mètode pot tenir simultàniament el paper d'esborrat mecànic i neteja química.
Actualment, el mètode de neteja megasònica s'ha convertit en un mètode eficaç per netejar làmines de polit.
6. Mètode de polvorització rotativa:
El mètode de polvorització rotativa és un mètode que utilitza mètodes mecànics per girar l'oblia a alta velocitat i polvoritza contínuament líquid (aigua desionitzada d'alta puresa o un altre líquid de neteja) a la superfície de l'oblia durant el procés de rotació per eliminar les impureses de la superfície de l'oblia.
Aquest mètode utilitza la contaminació a la superfície de l'oblia per dissoldre-la en el líquid ruixat (o reaccionar químicament amb ella per dissoldre-la), i utilitza l'efecte centrífug de la rotació d'alta velocitat per fer que el líquid que conté impureses se separi de la superfície de l'oblia a temps.
El mètode de polvorització rotativa té els avantatges de la neteja química, la neteja de la mecànica de fluids i el fregat a alta pressió. Al mateix temps, aquest mètode també es pot combinar amb el procés d'assecat. Després d'un període de neteja amb polvorització d'aigua desionitzada, s'atura la polvorització d'aigua i s'utilitza un gas polvoritzador. Al mateix temps, es pot augmentar la velocitat de rotació per augmentar la força centrífuga per deshidratar ràpidament la superfície de l'oblea.
7.Neteja química en sec
La neteja en sec fa referència a la tecnologia de neteja que no utilitza solucions.
Les tecnologies de neteja en sec que s'utilitzen actualment inclouen: tecnologia de neteja per plasma, tecnologia de neteja en fase gasosa, tecnologia de neteja per feix, etc.
Els avantatges de la neteja en sec són un procés senzill i la manca de contaminació ambiental, però el cost és elevat i l'abast d'ús no és gaire gran de moment.
1. Tecnologia de neteja per plasma:
La neteja per plasma s'utilitza sovint en el procés d'eliminació de fotoresistències. S'introdueix una petita quantitat d'oxigen al sistema de reacció de plasma. Sota l'acció d'un fort camp elèctric, l'oxigen genera plasma, que oxida ràpidament la fotoresistència a un estat de gas volàtil i s'extreu.
Aquesta tecnologia de neteja té els avantatges d'un funcionament fàcil, alta eficiència, superfície neta, sense ratllades i afavoreix la qualitat del producte en el procés de desgomat. A més, no utilitza àcids, àlcalis ni dissolvents orgànics, i no hi ha problemes com l'eliminació de residus i la contaminació ambiental. Per tant, és cada cop més valorada per la gent. Tanmateix, no pot eliminar el carboni i altres impureses de metalls no volàtils o òxids metàl·lics.
2. Tecnologia de neteja en fase gasosa:
La neteja en fase gasosa es refereix a un mètode de neteja que utilitza l'equivalent en fase gasosa de la substància corresponent en el procés líquid per interactuar amb la substància contaminada a la superfície de l'oblia per aconseguir l'objectiu d'eliminar les impureses.
Per exemple, en el procés CMOS, la neteja de les oblies utilitza la interacció entre l'HF en fase gasosa i el vapor d'aigua per eliminar els òxids. Normalment, el procés HF que conté aigua ha d'anar acompanyat d'un procés d'eliminació de partícules, mentre que l'ús de la tecnologia de neteja HF en fase gasosa no requereix un procés posterior d'eliminació de partícules.
Els avantatges més importants en comparació amb el procés aquós d'HF són un consum químic d'HF molt menor i una major eficiència de neteja.
Donem la benvinguda a qualsevol client de tot el món a visitar-nos per a una discussió més detallada!
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
Data de publicació: 13 d'agost de 2024