Pro výrobu polovodičů jsou zapotřebí některé organické a anorganické látky. Navíc, protože proces vždy probíhá v čisté místnosti za účasti člověka, polovodičovéoplatkyjsou nevyhnutelně kontaminovány různými nečistotami.
Podle zdroje a povahy kontaminantů je lze zhruba rozdělit do čtyř kategorií: částice, organická hmota, kovové ionty a oxidy.
1. Částice:
Částice jsou hlavně některé polymery, fotorezisty a leptací nečistoty.
Takové kontaminanty se obvykle spoléhají na mezimolekulární síly, které se adsorbují na povrch destičky, což ovlivňuje tvorbu geometrických obrazců a elektrické parametry procesu fotolitografie zařízení.
Takové kontaminanty se odstraňují hlavně postupným snižováním jejich kontaktní plochy s povrchemoplatkafyzikálními nebo chemickými metodami.
2. Organická hmota:
Zdroje organických nečistot jsou poměrně široké, jako je lidský kožní olej, bakterie, strojní olej, mazivo z vysavače, fotorezist, čisticí rozpouštědla atd.
Takové kontaminanty obvykle tvoří na povrchu destičky organický film, který brání čisticí kapalině v dosažení povrchu destičky, což vede k neúplnému vyčištění povrchu destičky.
Odstranění takových kontaminantů se často provádí v prvním kroku čisticího procesu, zejména za použití chemických metod, jako je kyselina sírová a peroxid vodíku.
3. Kovové ionty:
Mezi běžné kovové nečistoty patří železo, měď, hliník, chrom, litina, titan, sodík, draslík, lithium atd. Hlavními zdroji jsou různé nádobí, potrubí, chemická činidla a kovové znečištění vznikající při vytváření kovových spojů během zpracování.
Tento typ nečistot se často odstraňuje chemickými metodami tvorbou komplexů s kovovými ionty.
4. Oxid:
Když polovodičoplatkyJsou-li vystaveny prostředí obsahujícímu kyslík a vodu, na povrchu se vytvoří přirozená oxidová vrstva. Tato oxidová vrstva brání mnoha procesům při výrobě polovodičů a také obsahuje určité kovové nečistoty. Za určitých podmínek se v nich vytvářejí elektrické defekty.
Odstranění tohoto oxidového filmu se často provádí namáčením ve zředěné kyselině fluorovodíkové.
Postup obecného čištění
Nečistoty adsorbované na povrchu polovodičeoplatkylze rozdělit na tři typy: molekulární, iontové a atomové.
Mezi nimi je adsorpční síla mezi molekulárními nečistotami a povrchem destičky slabá a tento typ nečistot se relativně snadno odstraňuje. Většinou se jedná o olejovité nečistoty s hydrofobními vlastnostmi, které mohou maskovat iontové a atomové nečistoty kontaminující povrch polovodičových destiček, což nevede k odstranění těchto dvou typů nečistot. Proto by se při chemickém čištění polovodičových destiček měly nejprve odstranit molekulární nečistoty.
Obecný postup polovodičů tedyoplatkaproces čištění je:
Demolekularizace-deionizace-deatomizace-oplach deionizovanou vodou.
Kromě toho, aby se odstranila přirozená oxidová vrstva na povrchu destičky, je nutné přidat krok namáčení zředěnou aminokyselinou. Myšlenkou čištění je proto nejprve odstranit organické nečistoty na povrchu, poté rozpustit oxidovou vrstvu, nakonec odstranit částice a kovové nečistoty a zároveň povrch pasivovat.
Běžné metody čištění
Pro čištění polovodičových destiček se často používají chemické metody.
Chemické čištění označuje proces použití různých chemických činidel a organických rozpouštědel k reakci nebo rozpuštění nečistot a olejových skvrn na povrchu destičky za účelem desorbce nečistot a následného opláchnutí velkým množstvím vysoce čisté horké a studené deionizované vody za účelem dosažení čistého povrchu.
Chemické čištění lze rozdělit na mokré chemické čištění a suché chemické čištění, mezi nimiž stále dominuje mokré chemické čištění.
Mokré chemické čištění
1. Mokré chemické čištění:
Mokré chemické čištění zahrnuje především ponořování do roztoku, mechanické drhnutí, ultrazvukové čištění, megasonické čištění, rotační postřik atd.
2. Ponoření do roztoku:
Ponoření do roztoku je metoda odstraňování povrchových nečistot ponořením destičky do chemického roztoku. Je to nejběžněji používaná metoda mokrého chemického čištění. K odstranění různých typů nečistot na povrchu destičky lze použít různé roztoky.
Tato metoda obvykle nedokáže zcela odstranit nečistoty na povrchu destičky, proto se při ponořování často používají fyzikální opatření, jako je zahřívání, ultrazvuk a míchání.
3. Mechanické drhnutí:
Mechanické drhnutí se často používá k odstranění částic nebo organických zbytků z povrchu destičky. Obecně se dá rozdělit na dvě metody:ruční drhnutí a drhnutí stěračem.
Ruční drhnutíje nejjednodušší metoda drhnutí. Kartáč z nerezové oceli se používá k uchopení kuličky namočené v bezvodém ethanolu nebo jiných organických rozpouštědlech a jemným třením povrchu destičky ve stejném směru se odstraní voskový film, prach, zbytky lepidla nebo jiné pevné částice. Tato metoda snadno způsobuje škrábance a vážné znečištění.
Stírací prostředek mechanicky rotuje a tře povrch destičky měkkým vlněným kartáčem nebo kartáčem se smíšenými vlastnostmi. Tato metoda výrazně snižuje škrábance na destičce. Vysokotlaký stírací prostředek destičku nepoškrábe díky absenci mechanického tření a dokáže odstranit nečistoty v drážce.
4. Ultrazvukové čištění:
Ultrazvukové čištění je čisticí metoda široce používaná v polovodičovém průmyslu. Jeho výhodami jsou dobrý čisticí účinek, jednoduchá obsluha a možnost čištění i složitých zařízení a nádob.
Tato metoda čištění je založena na působení silných ultrazvukových vln (běžně používaná ultrazvuková frekvence je 20 s – 40 kHz), přičemž uvnitř kapalného média vznikají řídké i husté částice. Řídká část vytváří téměř vakuum v podobě bubliny. Když bublina zmizí, v její blízkosti se vytvoří silný lokální tlak, který rozruší chemické vazby v molekulách a rozpustí nečistoty na povrchu destičky. Ultrazvukové čištění je nejúčinnější pro odstranění nerozpustných zbytků tavidla.
5. Megasonické čištění:
Megasonické čištění má nejen výhody ultrazvukového čištění, ale také překonává jeho nedostatky.
Megasonické čištění je metoda čištění destiček kombinací vysokofrekvenčního vibračního efektu (850 kHz) s chemickou reakcí chemických čisticích prostředků. Během čištění jsou molekuly roztoku urychlovány megasonickou vlnou (maximální okamžitá rychlost může dosáhnout 30 cmV/s) a vysokorychlostní kapalinová vlna nepřetržitě působí na povrch destičky, takže znečišťující látky a jemné částice přichycené na povrchu destičky jsou násilně odstraňovány a vstupují do čisticího roztoku. Přidáním kyselých povrchově aktivních látek do čisticího roztoku lze na jedné straně dosáhnout účelu odstranění částic a organických látek z leštěného povrchu adsorpcí povrchově aktivních látek; na druhé straně lze díky integraci povrchově aktivních látek a kyselého prostředí dosáhnout účelu odstranění kovových nečistot z povrchu leštícího listu. Tato metoda může současně hrát roli mechanického stírání a chemického čištění.
V současné době se megasonická čisticí metoda stala účinnou metodou čištění leštících listů.
6. Metoda rotačního stříkání:
Metoda rotačního stříkání je metoda, která využívá mechanické metody k otáčení destičky vysokou rychlostí a během procesu rotace kontinuálně stříká kapalinu (vysoce čistou deionizovanou vodu nebo jinou čisticí kapalinu) na povrch destičky, aby se odstranily nečistoty na povrchu destičky.
Tato metoda využívá kontaminaci na povrchu destičky k rozpuštění ve stříkané kapalině (nebo k chemické reakci s ní za účelem rozpuštění) a využívá odstředivý efekt vysokorychlostní rotace k včasnému oddělení kapaliny obsahující nečistoty od povrchu destičky.
Rotační metoda stříkání má výhody chemického čištění, čištění mechanikou tekutin a vysokotlakého drhnutí. Zároveň lze tuto metodu kombinovat s procesem sušení. Po určité době čištění deionizovanou vodou se vodní postřik zastaví a použije se rozprašovací plyn. Současně lze zvýšit rychlost otáčení, aby se zvýšila odstředivá síla a povrch destičky se rychle vysušil.
7.Chemické čištění bez chemikálií
Chemické čištění označuje technologii čištění, která nepoužívá roztoky.
Mezi v současnosti používané technologie suchého čištění patří: technologie plazmového čištění, technologie čištění v plynné fázi, technologie čištění paprskem atd.
Výhodou chemického čištění je jednoduchý proces a žádné znečištění životního prostředí, ale náklady jsou vysoké a rozsah použití není prozatím velký.
1. Technologie plazmového čištění:
Plazmové čištění se často používá v procesu odstraňování fotorezistu. Do plazmového reakčního systému se zavádí malé množství kyslíku. Působením silného elektrického pole kyslík generuje plazmu, která rychle oxiduje fotorezist do těkavého plynného stavu a je extrahována.
Tato čisticí technologie má výhody snadného ovládání, vysoké účinnosti, čistého povrchu, absence škrábanců a přispívá k zajištění kvality produktu v procesu odstraňování slizu. Navíc nepoužívá kyseliny, zásady ani organická rozpouštědla a nevznikají problémy, jako je likvidace odpadu a znečištění životního prostředí. Proto je stále více ceněna lidmi. Nedokáže však odstranit uhlík a další netěkavé kovové nečistoty nebo nečistoty z oxidů kovů.
2. Technologie čištění v plynné fázi:
Čištění v plynné fázi označuje metodu čištění, která využívá ekvivalent plynné fáze odpovídající látky v kapalném procesu k interakci s kontaminovanou látkou na povrchu destičky za účelem odstranění nečistot.
Například v procesu CMOS využívá čištění destiček interakci mezi plynnou fází HF a vodní párou k odstranění oxidů. Obvykle musí být proces HF obsahující vodu doprovázen procesem odstraňování částic, zatímco použití technologie čištění plynnou fází HF následný proces odstraňování částic nevyžaduje.
Nejdůležitějšími výhodami ve srovnání s vodným HF procesem jsou mnohem menší spotřeba HF chemikálií a vyšší účinnost čištění.
Vítáme všechny zákazníky z celého světa, aby nás navštívili a mohli s námi dále diskutovat!
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
Čas zveřejnění: 13. srpna 2024