Za sudjelovanje u proizvodnji poluvodiča potrebne su neke organske i anorganske tvari. Osim toga, budući da se proces uvijek provodi u čistoj sobi uz sudjelovanje ljudi, poluvodičoblatneneizbježno su kontaminirani raznim nečistoćama.
Prema izvoru i prirodi onečišćujućih tvari, one se mogu grubo podijeliti u četiri kategorije: čestice, organska tvar, metalni ioni i oksidi.
1. Čestice:
Čestice su uglavnom neki polimeri, fotorezisti i nečistoće od jetkanja.
Takvi kontaminanti obično se oslanjaju na intermolekularne sile kako bi se adsorbirali na površinu pločice, utječući na formiranje geometrijskih figura i električne parametre procesa fotolitografije uređaja.
Takvi se onečišćujući materijali uglavnom uklanjaju postupnim smanjenjem njihove kontaktne površine s površinomoblatnaputem fizikalnih ili kemijskih metoda.
2. Organska tvar:
Izvori organskih nečistoća su relativno široki, kao što su ljudsko ulje, bakterije, strojno ulje, mast za usisavanje, fotorezist, otopine za čišćenje itd.
Takvi onečišćivači obično tvore organski film na površini pločice kako bi spriječili da tekućina za čišćenje dosegne površinu pločice, što rezultira nepotpunim čišćenjem površine pločice.
Uklanjanje takvih onečišćujućih tvari često se provodi u prvom koraku procesa čišćenja, uglavnom kemijskim metodama poput sumporne kiseline i vodikovog peroksida.
3. Metalni ioni:
Uobičajene metalne nečistoće uključuju željezo, bakar, aluminij, krom, lijevano željezo, titan, natrij, kalij, litij itd. Glavni izvori su razni pribor, cijevi, kemijski reagensi i onečišćenje metalima koje nastaje kada se tijekom obrade formiraju metalni međusobni spojevi.
Ova vrsta nečistoće često se uklanja kemijskim metodama stvaranjem kompleksa metalnih iona.
4. Oksid:
Kada poluvodičoblatneizloženi su okruženju koje sadrži kisik i vodu, na površini će se stvoriti prirodni oksidni sloj. Ovaj oksidni film ometat će mnoge procese u proizvodnji poluvodiča, a također će sadržavati određene metalne nečistoće. Pod određenim uvjetima, oni će stvarati električne defekte.
Uklanjanje ovog oksidnog filma često se dovršava namakanjem u razrijeđenoj fluorovodičnoj kiselini.
Opći redoslijed čišćenja
Nečistoće adsorbirane na površini poluvodičaoblatnemogu se podijeliti u tri vrste: molekularne, ionske i atomske.
Među njima, adsorpcijska sila 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 poluvodičkih pločica, što ne pogoduje uklanjanju ove dvije vrste nečistoća. Stoga, prilikom kemijskog čišćenja poluvodičkih pločica, prvo treba ukloniti molekularne nečistoće.
Stoga, opći postupak poluvodičaoblatnaproces čišćenja je sljedeći:
Demolekularizacija-deionizacija-deatomizacija-ispiranje deioniziranom vodom.
Osim toga, kako bi se uklonio prirodni oksidni sloj s površine pločice, potrebno je dodati korak namakanja razrijeđenom aminokiselinom. Stoga je ideja čišćenja prvo ukloniti organsku kontaminaciju s površine; zatim otopiti oksidni sloj; na kraju ukloniti čestice i metalnu kontaminaciju te istovremeno pasivizirati površinu.
Uobičajene metode čišćenja
Kemijske metode se često koriste za čišćenje poluvodičkih pločica.
Kemijsko čišćenje odnosi se na proces korištenja različitih kemijskih reagensa i organskih otapala za reakciju ili otapanje nečistoća i uljnih mrlja na površini pločice kako bi se desorbirale nečistoće, a zatim ispiranje velikom količinom vruće i hladne deionizirane vode visoke čistoće kako bi se dobila čista površina.
Kemijsko čišćenje može se podijeliti na mokro kemijsko čišćenje i suho kemijsko čišćenje, među kojima je mokro kemijsko čišćenje još uvijek dominantno.
Mokro kemijsko čišćenje
1. Mokro kemijsko čišćenje:
Mokro kemijsko čišćenje uglavnom uključuje uranjanje u otopinu, mehaničko ribanje, ultrazvučno čišćenje, megasonično čišćenje, rotacijsko prskanje itd.
2. Uranjanje u otopinu:
Uranjanje u otopinu je metoda uklanjanja površinske kontaminacije uranjanjem pločice u kemijsku otopinu. To je najčešće korištena metoda u mokrom kemijskom čišćenju. Različite otopine mogu se koristiti za uklanjanje različitih vrsta kontaminanata na površini pločice.
Obično ova metoda ne može u potpunosti ukloniti nečistoće s površine pločice, pa se tijekom uranjanja često koriste fizičke mjere poput zagrijavanja, ultrazvuka i miješanja.
3. Mehaničko ribanje:
Mehaničko ribanje se često koristi za uklanjanje čestica ili organskih ostataka s površine pločice. Općenito se može podijeliti na dvije metode:ručno ribanje i ribanje brisačem.
Ručno ribanjeje najjednostavnija metoda ribanja. Četka od nehrđajućeg čelika koristi se za držanje kuglice natopljene bezvodnim etanolom ili drugim organskim otapalima 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 onečišćenje.
Brisač koristi mehaničku rotaciju za trljanje površine pločice mekom vunenom četkom ili miješanom četkom. Ova metoda uvelike smanjuje ogrebotine na pločici. Brisač visokog tlaka neće ogrebati pločicu zbog nedostatka mehaničkog trenja i može ukloniti nečistoće u utoru.
4. Ultrazvučno čišćenje:
Ultrazvučno čišćenje je metoda čišćenja koja se široko koristi u industriji poluvodiča. Njegove prednosti su dobar učinak čišćenja, jednostavan rad i mogućnost čišćenja složenih uređaja i spremnika.
Ova metoda čišćenja je pod djelovanjem jakih ultrazvučnih valova (uobičajeno korištena ultrazvučna frekvencija je 20s40kHz), a unutar tekućeg medija stvaraju se rijetki i gusti dijelovi. Rijetki dio stvara gotovo vakuumski mjehurić šupljine. Kada mjehurić šupljine nestane, u blizini će se stvoriti snažan lokalni tlak, prekidajući kemijske veze u molekulama kako bi se otopile nečistoće na površini pločice. Ultrazvučno čišćenje je najučinkovitije za uklanjanje netopljivih ili netopljivih ostataka fluksa.
5. Megasonično čišćenje:
Megasonično čišćenje ne samo da ima prednosti ultrazvučnog čišćenja, već i prevladava njegove nedostatke.
Megasonično čišćenje je metoda čišćenja pločica kombiniranjem efekta vibracije visoke energije (850 kHz) s kemijskom reakcijom kemijskih sredstava za čišćenje. Tijekom čišćenja, molekule otopine ubrzava megasonični val (maksimalna trenutna brzina može doseći 30 cmV/s), a brzi fluidni val kontinuirano utječe na površinu pločice, tako da se onečišćujuće tvari i fine čestice pričvršćene na površinu pločice prisilno uklanjaju i ulaze u otopinu za čišćenje. Dodavanje kiselih surfaktanata u otopinu za čišćenje, s jedne strane, može postići svrhu uklanjanja čestica i organske tvari na površini za poliranje adsorpcijom surfaktanata; s druge strane, integracijom surfaktanata i kiselog okruženja može postići svrhu uklanjanja metalne kontaminacije s površine lista za poliranje. Ova metoda može istovremeno igrati ulogu mehaničkog brisanja i kemijskog čišćenja.
Trenutno je megasonična metoda čišćenja postala učinkovita metoda za čišćenje polirnih listova.
6. Metoda rotacijskog prskanja:
Metoda rotacijskog raspršivanja je metoda koja koristi mehaničke metode za rotaciju pločice velikom brzinom i kontinuirano prska tekućinu (deioniziranu vodu visoke čistoće ili drugu tekućinu za čišćenje) na površinu pločice tijekom procesa rotacije kako bi se uklonile nečistoće na površini pločice.
Ova metoda koristi onečišćenje na površini pločice da se otopi u raspršenoj tekućini (ili kemijski reagira s njom da se otopi), te koristi centrifugalni učinak velike brzine rotacije kako bi se tekućina koja sadrži nečistoće s vremena na vrijeme odvojila od površine pločice.
Metoda rotacijskog raspršivanja ima prednosti kemijskog čišćenja, čišćenja mehanikom fluida i ribanja pod visokim tlakom. Istovremeno, ova se metoda može kombinirati i s postupkom sušenja. Nakon razdoblja čišćenja raspršivanjem deioniziranom vodom, raspršivanje vode se zaustavlja i koristi se raspršujući plin. Istovremeno se može povećati brzina rotacije kako bi se povećala centrifugalna sila i brzo dehidrirala površina pločice.
7.Kemijsko čišćenje
Kemijsko čišćenje odnosi se na tehnologiju čišćenja koja ne koristi otopine.
Tehnologije kemijskog čišćenja koje se trenutno koriste uključuju: tehnologiju plazma čišćenja, tehnologiju plinskofaznog čišćenja, tehnologiju čišćenja snopom itd.
Prednosti kemijskog čišćenja su jednostavan proces i odsutnost zagađenja okoliša, ali cijena je visoka, a opseg upotrebe za sada nije velik.
1. Tehnologija čišćenja plazmom:
Čišćenje plazmom često se koristi u procesu uklanjanja fotorezista. Mala količina kisika uvodi se u sustav plazma reakcije. Pod djelovanjem jakog električnog polja, kisik stvara plazmu koja brzo oksidira fotorezist u hlapljivo plinovito stanje i ekstrahira se.
Ova tehnologija čišćenja ima prednosti jednostavnog rukovanja, visoke učinkovitosti, čiste površine, bez ogrebotina i doprinosi osiguranju kvalitete proizvoda u procesu uklanjanja guma. Štoviše, ne koristi kiseline, lužine i organska otapala, te nema problema poput odlaganja otpada i onečišćenja okoliša. Stoga je ljudi sve više cijene. Međutim, ne može ukloniti ugljik i druge nehlapljive metalne ili metalne oksidne nečistoće.
2. Tehnologija čišćenja plinskom fazom:
Čišćenje plinskom fazom odnosi se na metodu čišćenja koja koristi ekvivalent plinske faze odgovarajuće tvari u tekućem procesu za interakciju s kontaminiranom tvari na površini pločice kako bi se postigla svrha uklanjanja nečistoća.
Na primjer, u CMOS procesu, čišćenje pločice koristi interakciju između plinovite faze HF i vodene pare za uklanjanje oksida. Obično HF proces koji sadrži vodu mora biti popraćen procesom uklanjanja čestica, dok korištenje tehnologije čišćenja plinovitom fazom HF ne zahtijeva naknadni proces uklanjanja čestica.
Najvažnije prednosti u usporedbi s vodenim HF postupkom su puno manja potrošnja HF kemikalija i veća učinkovitost čišćenja.
Dobrodošli svi kupci iz cijelog svijeta da nas posjete radi daljnje rasprave!
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. kolovoza 2024.