Կիսահաղորդչային թիթեղների աղտոտման և մաքրման աղբյուրները

Կիսահաղորդիչների արտադրությանը մասնակցելու համար անհրաժեշտ են որոշ օրգանական և անօրգանական նյութեր։ Բացի այդ, քանի որ գործընթացը միշտ իրականացվում է մաքուր սենյակում՝ մարդու մասնակցությամբ, կիսահաղորդիչներըվաֆլիներանխուսափելիորեն աղտոտվում են տարբեր խառնուրդներով։

Աղտոտիչների աղբյուրի և բնույթի համաձայն՝ դրանք կարելի է մոտավորապես բաժանել չորս կատեգորիայի՝ մասնիկներ, օրգանական նյութեր, մետաղական իոններ և օքսիդներ։

 

1. Մասնիկներ՝

Մասնիկները հիմնականում որոշ պոլիմերներ, լուսառեզիստներ և փորագրման խառնուրդներ են։

Նման աղտոտիչները սովորաբար ապավինում են միջմոլեկուլային ուժերին՝ վաֆլիի մակերեսին կլանվելու համար, ինչը ազդում է երկրաչափական պատկերների ձևավորման և սարքի ֆոտոլիտոգրաֆիայի գործընթացի էլեկտրական պարամետրերի վրա։

Նման աղտոտիչները հիմնականում հեռացվում են մակերեսի հետ դրանց շփման մակերեսը աստիճանաբար նվազեցնելով։վաֆլիֆիզիկական կամ քիմիական մեթոդներով։

 

2. Օրգանական նյութ:

Օրգանական խառնուրդների աղբյուրները համեմատաբար լայն են, ինչպիսիք են մարդու մաշկի յուղը, մանրէները, մեքենայական յուղը, վակուումային ճարպը, լուսակայուն նյութը, մաքրող լուծիչները և այլն:

Նման աղտոտիչները սովորաբար վաֆլիի մակերեսին առաջացնում են օրգանական թաղանթ՝ կանխելով մաքրող հեղուկի հասնելը վաֆլիի մակերեսին, ինչի արդյունքում վաֆլիի մակերեսը թերի է մաքրվում։

Նման աղտոտիչների հեռացումը հաճախ իրականացվում է մաքրման գործընթացի առաջին փուլում՝ հիմնականում օգտագործելով քիմիական մեթոդներ, ինչպիսիք են ծծմբական թթուն և ջրածնի պերօքսիդը։

 

3. Մետաղական իոններ՝

Տարածված մետաղական խառնուրդներից են երկաթը, պղինձը, ալյումինը, քրոմը, թուջը, տիտանը, նատրիումը, կալիումը, լիթիումը և այլն: Հիմնական աղբյուրներն են տարբեր սպասքները, խողովակները, քիմիական ռեակտիվները և մետաղական աղտոտումը, որն առաջանում է մշակման ընթացքում մետաղական միացումների ձևավորման ժամանակ:

Այս տեսակի խառնուրդը հաճախ հեռացվում է քիմիական մեթոդներով՝ մետաղական իոնային համալիրների առաջացման միջոցով։

 

4. Օքսիդ:

Երբ կիսահաղորդիչվաֆլիներԵթե ​​դրանք ենթարկվեն թթվածին և ջուր պարունակող միջավայրի, մակերեսին կձևավորվի բնական օքսիդային շերտ։ Այս օքսիդային թաղանթը կխոչընդոտի կիսահաղորդիչների արտադրության բազմաթիվ գործընթացներ և նաև կպարունակի որոշակի մետաղական խառնուրդներ։ Որոշակի պայմաններում դրանք կառաջացնեն էլեկտրական արատներ։

Այս օքսիդային թաղանթի հեռացումը հաճախ ավարտվում է նոսր ֆտորաջրածնային թթվի մեջ թրջելով։

 

Ընդհանուր մաքրման հաջորդականություն

Կիսահաղորդչի մակերեսին ադսորբված խառնուրդներվաֆլիներկարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ մոլեկուլային, իոնային և ատոմային։

Դրանց մեջ մոլեկուլային խառնուրդների և վաֆլիի մակերեսի միջև կլանման ուժը թույլ է, և այս տեսակի խառնուրդների մասնիկները համեմատաբար հեշտ է հեռացնել։ Դրանք հիմնականում յուղոտ խառնուրդներ են՝ հիդրոֆոբ բնութագրերով, որոնք կարող են քողարկել կիսահաղորդչային վաֆլիների մակերեսը աղտոտող իոնային և ատոմային խառնուրդները, ինչը չի նպաստում այս երկու տեսակի խառնուրդների հեռացմանը։ Հետևաբար, կիսահաղորդչային վաֆլիները քիմիապես մաքրելիս նախ պետք է հեռացվեն մոլեկուլային խառնուրդները։

Հետևաբար, կիսահաղորդչային ընդհանուր ընթացակարգըվաֆլիմաքրման գործընթացը հետևյալն է.

Ապամոլեկուլյարացում-դեիոնացում-դեատոմիզացում-դեիոնացված ջրով լվացում։

Բացի այդ, վաֆլիի մակերեսից բնական օքսիդային շերտը հեռացնելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել նոսր ամինաթթվով թրջման փուլ: Հետևաբար, մաքրման գաղափարն այն է, որ նախ հեռացվի մակերեսի վրայի օրգանական աղտոտվածությունը, այնուհետև լուծվի օքսիդային շերտը, վերջապես հեռացվեն մասնիկները և մետաղական աղտոտվածությունը, և միևնույն ժամանակ մակերեսը պասիվացվի:

 

Մաքրման տարածված մեթոդներ

Քիմիական մեթոդները հաճախ օգտագործվում են կիսահաղորդչային թիթեղների մաքրման համար:

Քիմիական մաքրումը վերաբերում է տարբեր քիմիական ռեակտիվների և օրգանական լուծիչների օգտագործման գործընթացին, որի ընթացքում վաֆլիի մակերեսին առկա խառնուրդներն ու յուղի բծերը ռեակցիայի մեջ են մտնում կամ լուծարվում՝ խառնուրդները հեռացնելու համար, ապա մաքր մակերես ստանալու համար մեծ քանակությամբ բարձր մաքրության տաք և սառը ապաիոնացված ջրով լվանալու համար։

Քիմիական մաքրումը կարելի է բաժանել թաց քիմիական մաքրման և չոր քիմիական մաքրման, որոնց մեջ դեռևս գերիշխող է թաց քիմիական մաքրումը։

 

Խոնավ քիմիական մաքրում

 

1. Թաց քիմիական մաքրում.

Թաց քիմիական մաքրումը հիմնականում ներառում է լուծույթի մեջ ընկղմում, մեխանիկական մաքրում, ուլտրաձայնային մաքրում, մեգաձայնային մաքրում, պտտվող ցողում և այլն:

 

2. Լուծույթի մեջ ընկղմում.

Լուծույթի մեջ ընկղմումը մակերեսային աղտոտվածությունը հեռացնելու մեթոդ է՝ վաֆլին ընկղմելով քիմիական լուծույթի մեջ: Այն թաց քիմիական մաքրման ամենատարածված մեթոդն է: Վաֆլիի մակերեսից տարբեր տեսակի աղտոտիչներ հեռացնելու համար կարող են օգտագործվել տարբեր լուծույթներ:

Սովորաբար, այս մեթոդը չի կարող ամբողջությամբ հեռացնել վաֆլիի մակերեսի վրայի խառնուրդները, ուստի ընկղմման ժամանակ հաճախ օգտագործվում են ֆիզիկական միջոցառումներ, ինչպիսիք են տաքացումը, ուլտրաձայնը և խառնումը։

 

3. Մեխանիկական մաքրում:

Մեխանիկական մաքրումը հաճախ օգտագործվում է վաֆլիի մակերեսին մասնիկները կամ օրգանական մնացորդները հեռացնելու համար: Այն ընդհանուր առմամբ կարելի է բաժանել երկու մեթոդի՝ձեռքով մաքրում և մաքրիչով մաքրում.

Ձեռքով մաքրումամենապարզ մաքրման մեթոդն է: Անջուր էթանոլի կամ այլ օրգանական լուծիչների մեջ թրջված գունդը պահելու և նույն ուղղությամբ վաֆլիի մակերեսը նրբորեն քսելու համար օգտագործվում է չժանգոտվող պողպատե խոզանակ՝ մոմե թաղանթը, փոշին, մնացորդային սոսինձը կամ այլ պինդ մասնիկները հեռացնելու համար: Այս մեթոդը հեշտությամբ կարող է քերծվածքներ և լուրջ աղտոտում առաջացնել:

Մաքրիչը մեխանիկական պտտման միջոցով սրբում է վաֆլիի մակերեսը փափուկ բրդյա խոզանակով կամ խառը խոզանակով։ Այս մեթոդը զգալիորեն նվազեցնում է վաֆլիի վրա քերծվածքները։ Բարձր ճնշման մաքրիչը չի քերծի վաֆլին մեխանիկական շփման բացակայության պատճառով և կարող է հեռացնել ակոսի մեջ եղած աղտոտվածությունը։

 

4. Ուլտրաձայնային մաքրում:

Ուլտրաձայնային մաքրումը կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ լայնորեն կիրառվող մաքրման մեթոդ է: Դրա առավելություններն են լավ մաքրման ազդեցությունը, պարզ շահագործումը և կարող է նաև մաքրել բարդ սարքեր և տարաներ:

Այս մաքրման մեթոդը հիմնված է ուժեղ ուլտրաձայնային ալիքների ազդեցության վրա (սովորաբար օգտագործվող ուլտրաձայնային հաճախականությունը 20s40kHz է), և հեղուկ միջավայրի ներսում կառաջանան նոսր և խիտ մասեր: Նոսր մասը կառաջացնի գրեթե վակուումային խոռոչային պղպջակ: Երբ խոռոչային պղպջակը անհետանում է, դրա մոտ կառաջանա ուժեղ տեղային ճնշում, որը կխզի մոլեկուլների քիմիական կապերը՝ լուծելով վաֆլիի մակերեսին առկա խառնուրդները: Ուլտրաձայնային մաքրումն առավել արդյունավետ է անլուծելի կամ անլուծելի հոսքի մնացորդները հեռացնելու համար:

 

5. Մեգասոնիկ մաքրում.

Մեգասոնիկ մաքրումը ոչ միայն ունի ուլտրաձայնային մաքրման առավելությունները, այլև հաղթահարում է դրա թերությունները։

Մեգասոնիկ մաքրումը վաֆլիների մաքրման մեթոդ է, որը համատեղում է բարձր էներգիայի (850 կՀց) հաճախականության տատանման էֆեկտը քիմիական մաքրող միջոցների քիմիական ռեակցիայի հետ: Մաքրման ընթացքում լուծույթի մոլեկուլները արագանում են մեգասոնիկ ալիքով (առավելագույն ակնթարթային արագությունը կարող է հասնել 30 սմՎվ), և բարձր արագությամբ հեղուկի ալիքը անընդհատ ազդում է վաֆլիի մակերեսի վրա, այնպես որ վաֆլիի մակերեսին կպած աղտոտիչները և մանր մասնիկները ուժով հեռացվում են և մտնում մաքրող լուծույթի մեջ: Մաքրող լուծույթին թթվային մակերևութային ակտիվ նյութեր ավելացնելը, մի կողմից, կարող է հասնել մասնիկների և օրգանական նյութերի հեռացման նպատակին հղկող մակերեսի վրա՝ մակերևութային ակտիվ նյութերի ադսորբցիայի միջոցով, մյուս կողմից, մակերևութային ակտիվ նյութերի և թթվային միջավայրի ինտեգրման միջոցով, կարող է հասնել մետաղական աղտոտվածության հեռացման նպատակին հղկող թերթի մակերեսից: Այս մեթոդը կարող է միաժամանակ կատարել մեխանիկական մաքրման և քիմիական մաքրման դեր:

Ներկայումս մեգասոնային մաքրման մեթոդը դարձել է փայլեցնող թերթերի մաքրման արդյունավետ մեթոդ։

 

6. Պտտվող ցողման մեթոդ.

Պտտվող ցողման մեթոդը մեթոդ է, որն օգտագործում է մեխանիկական մեթոդներ՝ վաֆլիները բարձր արագությամբ պտտելու համար, և պտտման ընթացքում վաֆլիի մակերեսին անընդհատ ցողում է հեղուկ (բարձր մաքրության ապաիոնացված ջուր կամ այլ մաքրող հեղուկ)՝ վաֆլիի մակերեսից առկա խառնուրդները հեռացնելու համար։

Այս մեթոդը օգտագործում է վաֆլիի մակերեսի վրայի աղտոտվածությունը՝ ցողված հեղուկի մեջ լուծարվելու համար (կամ քիմիապես ռեակցիայի մեջ մտնելու դրա հետ՝ լուծարվելու համար), և օգտագործում է բարձր արագությամբ պտույտի կենտրոնախույս էֆեկտը՝ խառնուրդներ պարունակող հեղուկը ժամանակի ընթացքում վաֆլիի մակերեսից անջատելու համար։

Պտտվող ցողման մեթոդն ունի քիմիական մաքրման, հեղուկամեխանիկական մաքրման և բարձր ճնշման քերման առավելությունները: Միաժամանակ, այս մեթոդը կարող է համակցվել նաև չորացման գործընթացի հետ: Ապաիոնացված ջրով ցողման որոշ ժամանակահատվածից հետո ջրով ցողումը դադարեցվում է և օգտագործվում է ցողման գազ: Միաժամանակ, պտտման արագությունը կարող է մեծացվել՝ կենտրոնախույս ուժը մեծացնելու համար՝ վաֆլիի մակերեսը արագորեն չորացնելու համար:

 

7.Չոր քիմիական մաքրում

Քիմմաքրումը վերաբերում է մաքրման տեխնոլոգիային, որը չի օգտագործում լուծույթներ:

Ներկայումս օգտագործվող քիմմաքրման տեխնոլոգիաներն են՝ պլազմային մաքրման տեխնոլոգիա, գազային փուլով մաքրման տեխնոլոգիա, ճառագայթային մաքրման տեխնոլոգիա և այլն։

Քիմմաքրման առավելություններն են պարզ գործընթացը և շրջակա միջավայրի աղտոտման բացակայությունը, սակայն գինը բարձր է, և օգտագործման շրջանակը առայժմ մեծ չէ։

 

1. Պլազմային մաքրման տեխնոլոգիա.

Ֆոտոռեզիստի հեռացման գործընթացում հաճախ օգտագործվում է պլազմային մաքրում: Պլազմային ռեակցիայի համակարգ է ներմուծվում փոքր քանակությամբ թթվածին: Ուժեղ էլեկտրական դաշտի ազդեցությամբ թթվածինը առաջացնում է պլազմա, որը արագորեն օքսիդացնում է ֆոտոռեզիստը՝ այն վերածելով ցնդող գազային վիճակի և արդյունահանելով այն:

Այս մաքրման տեխնոլոգիան ունի հեշտ շահագործման, բարձր արդյունավետության, մաքուր մակերեսի, քերծվածքների բացակայության առավելություններ և նպաստում է արտադրանքի որակի ապահովմանը ռետինազերծման գործընթացում: Ավելին, այն չի օգտագործում թթուներ, ալկալիներ և օրգանական լուծիչներ, և չկան խնդիրներ, ինչպիսիք են թափոնների հեռացումը և շրջակա միջավայրի աղտոտումը: Հետևաբար, այն ավելի ու ավելի է գնահատվում մարդկանց կողմից: Այնուամենայնիվ, այն չի կարող հեռացնել ածխածինը և այլ անկայուն մետաղական կամ մետաղական օքսիդային խառնուրդները:

 

2. Գազային փուլի մաքրման տեխնոլոգիա.

Գազային փուլի մաքրումը վերաբերում է մաքրման մեթոդին, որն օգտագործում է հեղուկ գործընթացում համապատասխան նյութի գազային փուլի համարժեքը՝ վաֆլիի մակերեսին գտնվող աղտոտված նյութի հետ փոխազդելու համար՝ խառնուրդները հեռացնելու նպատակին հասնելու համար։

Օրինակ՝ CMOS գործընթացում վաֆլիների մաքրումն օգտագործում է գազային փուլի HF-ի և ջրային գոլորշու փոխազդեցությունը՝ օքսիդները հեռացնելու համար: Սովորաբար, ջուր պարունակող HF գործընթացը պետք է ուղեկցվի մասնիկների հեռացման գործընթացով, մինչդեռ գազային փուլի HF մաքրման տեխնոլոգիայի կիրառումը չի պահանջում մասնիկների հետագա հեռացման գործընթաց:

Ջրային HF գործընթացի համեմատ ամենակարևոր առավելություններն են HF քիմիական նյութերի շատ ավելի փոքր սպառումը և մաքրման ավելի բարձր արդյունավետությունը։

 

Բարի գալուստ աշխարհի տարբեր ծայրերից ցանկացած հաճախորդի՝ մեզ մոտ հետագա քննարկման համար։

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