Certe sustanze organiche è inorganiche sò necessarie per participà à a fabricazione di semiconduttori. Inoltre, postu chì u prucessu hè sempre realizatu in una stanza pulita cù a participazione umana, i semiconduttoricialdesò inevitabilmente contaminati da diverse impurità.
Sicondu a fonte è a natura di i contaminanti, ponu esse divisi in quattru categurie: particelle, materia urganica, ioni metallichi è ossidi.
1. Particelle:
E particelle sò principalmente alcuni polimeri, fotoresiste è impurità di incisione.
Tali contaminanti si basanu di solitu nantu à e forze intermolecolari per adsorbe si nantu à a superficia di a cialda, affettendu a furmazione di figure geometriche è i parametri elettrici di u prucessu di fotolitografia di u dispusitivu.
Tali contaminanti sò eliminati principalmente riducendu gradualmente a so area di cuntattu cù a superficia di ucialdaper via di metudi fisichi o chimichi.
2. Materia urganica:
E fonti d'impurità organiche sò relativamente larghe, cum'è l'oliu di a pelle umana, i batteri, l'oliu di macchina, u grassu per u vacuum, a fotoresist, i solventi di pulizia, ecc.
Tali contaminanti formanu di solitu una pellicola organica nantu à a superficia di a wafer per impedisce à u liquidu di pulizia di ghjunghje à a superficia di a wafer, risultendu in una pulizia incompleta di a superficia di a wafer.
A rimuzione di tali contaminanti hè spessu realizata in a prima tappa di u prucessu di pulizia, principalmente aduprendu metudi chimichi cum'è l'acidu sulfuricu è u perossidu d'idrogenu.
3. Ioni metallichi:
L'impurità metalliche cumuni includenu ferru, rame, aluminiu, cromu, ghisa, titaniu, sodiu, potassiu, litiu, ecc. E fonti principali sò vari utensili, tubi, reagenti chimichi è inquinamentu metallicu generatu quandu l'interconnessioni metalliche sò furmate durante a trasfurmazione.
Stu tipu d'impurità hè spessu eliminata per metudi chimichi per via di a furmazione di cumplessu di ioni metallichi.
4. Ossidu:
Quandu i semiconduttoricialdesò esposti à un ambiente chì cuntene ossigenu è acqua, si formerà un stratu d'ossidu naturale nantu à a superficia. Stu filmu d'ossidu impedisce parechji prucessi in a fabricazione di semiconduttori è cuntene ancu certe impurità metalliche. In certe cundizioni, formeranu difetti elettrichi.
A rimuzione di sta film d'ossidu hè spessu cumpletata per immersione in acidu fluoridricu diluitu.
Sequenza generale di pulizia
Impurità adsorbite nantu à a superficia di i semiconduttoricialdepò esse divisu in trè tippi: moleculare, ionicu è atomicu.
Trà elle, a forza d'adsorbimentu trà l'impurità moleculari è a superficia di a cialda hè debule, è stu tipu di particelle d'impurità hè relativamente faciule da rimuovere. Sò soprattuttu impurità oleose cù caratteristiche idrofobiche, chì ponu furnisce un mascheramentu per l'impurità ioniche è atomiche chì contaminanu a superficia di e cialde semiconduttori, ciò chì ùn hè micca favurevule à a rimozione di sti dui tipi d'impurità. Dunque, quandu si puliscenu chimicamente e cialde semiconduttori, l'impurità moleculari devenu esse eliminate prima.
Dunque, a prucedura generale di i semiconduttoricialdau prucessu di pulizia hè:
De-molecularizazione-deionizazione-de-atomizazione-risciacquu cù acqua deionizzata.
Inoltre, per rimuovere u stratu d'ossidu naturale nantu à a superficia di a cialda, hè necessariu aghjunghje una tappa di ammollu di aminoacidi diluiti. Dunque, l'idea di pulizia hè di rimuovere prima a contaminazione urganica nantu à a superficia; poi dissolve u stratu d'ossidu; infine rimuovere e particelle è a contaminazione metallica, è passivà a superficia à u listessu tempu.
Metodi di pulizia cumuni
I metudi chimichi sò spessu usati per a pulizia di e cialde di semiconduttori.
A pulizia chimica si riferisce à u prucessu di utilizà diversi reagenti chimichi è solventi organici per reagisce o dissolve l'impurità è e macchie d'oliu nantu à a superficia di a cialda per desorbe l'impurità, è poi sciacquate cù una grande quantità d'acqua deionizzata calda è fredda di alta purezza per ottene una superficia pulita.
A pulizia chimica pò esse divisa in pulizia chimica umida è pulizia chimica secca, trà e quali a pulizia chimica umida hè sempre duminante.
Pulizia chimica umida
1. Pulizia chimica umida:
A pulizia chimica umida include principalmente l'immersione in soluzione, u scrubbing meccanicu, a pulizia à ultrasoni, a pulizia megasonica, a spruzzatura rotativa, ecc.
2. Immersione in suluzione:
L'immersione in suluzione hè un metudu di rimuzione di a contaminazione superficiale immergendu a cialda in una suluzione chimica. Hè u metudu u più cumunimenti utilizatu in a pulizia chimica umida. Diverse suluzioni ponu esse aduprate per rimuovere diversi tipi di contaminanti nantu à a superficia di a cialda.
Di solitu, stu metudu ùn pò micca eliminà cumpletamente l'impurità nantu à a superficia di a cialda, dunque misure fisiche cum'è u riscaldamentu, l'ultrasoni è l'agitazione sò spessu aduprate durante l'immersione.
3. Scrubbing meccanicu:
A pulizia meccanica hè spessu aduprata per rimuovere particelle o residui organici nantu à a superficia di a cialda. Pò esse generalmente divisa in dui metudi:sfregamentu manuale è sfregamentu cù un tergicristallu.
Scrubbing manualehè u metudu di sfregamentu u più simplice. Una spazzola d'acciaio inox hè aduprata per tene una palla imbevuta d'etanolu anidru o altri solventi organici è strofinà delicatamente a superficia di a cialda in a listessa direzzione per rimuovere u film di cera, a polvere, a colla residuale o altre particelle solide. Stu metudu hè faciule da causà graffi è inquinamentu seriu.
U tergicristallu usa a rotazione meccanica per sfregà a superficia di a cialda cù una spazzola di lana dolce o una spazzola mista. Stu metudu riduce assai i graffi nantu à a cialda. U tergicristallu à alta pressione ùn graffierà micca a cialda per via di a mancanza di attritu meccanicu, è pò rimuovere a contaminazione in a scanalatura.
4. Pulizia à ultrasoni:
A pulizia à ultrasoni hè un metudu di pulizia largamente utilizatu in l'industria di i semiconduttori. I so vantaghji sò un bon effettu di pulizia, un funziunamentu simplice, è pò ancu pulisce dispositivi è cuntenitori cumplessi.
Stu metudu di pulizia hè sottu l'azione di forti onde ultrasoniche (a frequenza ultrasonica cumunamente aduprata hè 20s40kHz), è e parte sparse è dense saranu generate in u mediu liquidu. A parte sparsa pruducerà una bolla di cavità quasi à vuotu. Quandu a bolla di cavità sparisce, una forte pressione lucale serà generata vicinu à ella, rumpendu i ligami chimichi in e molecule per dissolve l'impurità nantu à a superficia di a cialda. A pulizia à ultrasoni hè più efficace per rimuovere i residui di flussu insolubili o insolubili.
5. Pulizia megasonica:
A pulizia megasonica ùn hà micca solu i vantaghji di a pulizia à ultrasoni, ma supera ancu i so difetti.
A pulizia megasonica hè un metudu di pulizia di i wafers chì combina l'effettu di vibrazione di frequenza alta energia (850 kHz) cù a reazione chimica di l'agenti di pulizia chimica. Durante a pulizia, e molecule di a suluzione sò accelerate da l'onda megasonica (a velocità massima istantanea pò ghjunghje à 30 cmVs), è l'onda di fluidu à alta velocità impatta continuamente a superficia di u wafer, in modu chì l'inquinanti è e particelle fini attaccate à a superficia di u wafer sò eliminati forzatamente è entranu in a suluzione di pulizia. L'aghjunta di tensioattivi acidi à a suluzione di pulizia, da una parte, pò ottene u scopu di rimuovere e particelle è a materia urganica nantu à a superficia di lucidatura per mezu di l'adsorbimentu di tensioattivi; da l'altra parte, per mezu di l'integrazione di tensioattivi è ambiente acidicu, pò ottene u scopu di rimuovere a contaminazione metallica nantu à a superficia di u fogliu di lucidatura. Stu metudu pò ghjucà simultaneamente u rolu di a pulizia meccanica è di a pulizia chimica.
Attualmente, u metudu di pulizia megasonica hè diventatu un metudu efficace per a pulizia di fogli di lucidatura.
6. Metudu di spruzzatura rotativa:
U metudu di spruzzatura rotativa hè un metudu chì usa metudi meccanichi per rotà a wafer à alta velocità, è spruzza continuamente liquidu (acqua deionizzata di alta purezza o altru liquidu di pulizia) nantu à a superficia di a wafer durante u prucessu di rotazione per rimuovere l'impurità nantu à a superficia di a wafer.
Stu metudu usa a contaminazione nantu à a superficia di a wafer per dissolve si in u liquidu spruzzatu (o reagisce chimicamente cun ellu per dissolve si), è usa l'effettu centrifugu di a rotazione à alta velocità per fà chì u liquidu chì cuntene impurità si separi da a superficia di a wafer in u tempu.
U metudu di spruzzatura rotativa hà i vantaghji di a pulizia chimica, a pulizia di a meccanica di i fluidi è u scrubbing à alta pressione. À u listessu tempu, stu metudu pò ancu esse cumminatu cù u prucessu di asciugatura. Dopu un periodu di pulizia cù spruzzatura d'acqua deionizzata, a spruzzatura d'acqua hè firmata è un gas di spruzzatura hè adupratu. À u listessu tempu, a velocità di rotazione pò esse aumentata per aumentà a forza centrifuga per disidratà rapidamente a superficia di a cialda.
7.Pulizia chimica secca
A pulizia à seccu si riferisce à a tecnulugia di pulizia chì ùn usa micca suluzioni.
E tecnulugie di pulizia à seccu attualmente aduprate includenu: tecnulugia di pulizia à plasma, tecnulugia di pulizia in fase gassosa, tecnulugia di pulizia à fasciu, ecc.
I vantaghji di a pulizia à seccu sò un prucessu simplice è nisuna inquinamentu ambientale, ma u costu hè altu è u scopu d'usu ùn hè micca grande per u mumentu.
1. Tecnulugia di pulizia à plasma:
A pulizia à plasma hè spessu aduprata in u prucessu di rimuzione di a fotoresist. Una piccula quantità d'ossigenu hè introdutta in u sistema di reazione à plasma. Sottu l'azione di un forte campu elettricu, l'ossigenu genera plasma, chì ossida rapidamente a fotoresist in un statu di gas volatile è hè estrattu.
Sta tecnulugia di pulizia hà i vantaghji di una operazione faciule, alta efficienza, superficia pulita, senza graffi, è hè favurevule à assicurà a qualità di u produttu in u prucessu di sgommatura. Inoltre, ùn usa micca acidi, alcali è solventi organici, è ùn ci sò micca prublemi cum'è u smaltimentu di i rifiuti è l'inquinamentu ambientale. Dunque, hè sempre più apprezzata da a ghjente. Tuttavia, ùn pò micca eliminà u carbone è altre impurità di metalli non volatili o ossidi metallichi.
2. Tecnulugia di pulizia in fase gassosa:
A pulizia in fase gassosa si riferisce à un metudu di pulizia chì usa l'equivalente in fase gassosa di a sustanza currispondente in u prucessu liquidu per interagisce cù a sustanza contaminata nantu à a superficia di a cialda per ottene u scopu di rimuovere l'impurità.
Per esempiu, in u prucessu CMOS, a pulizia di u wafer usa l'interazzione trà HF in fase gassosa è vapore acqueo per rimuovere l'ossidi. Di solitu, u prucessu HF chì cuntene acqua deve esse accumpagnatu da un prucessu di rimuzione di particelle, mentre chì l'usu di a tecnulugia di pulizia HF in fase gassosa ùn richiede micca un prucessu di rimuzione di particelle successivu.
I vantaghji i più impurtanti paragunatu à u prucessu HF acquosu sò un cunsumu chimicu HF assai più chjucu è una maggiore efficienza di pulizia.
Benvenuti à tutti i clienti di tuttu u mondu per visità ci per una discussione più approfondita!
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 di publicazione: 13 d'aostu 2024