ნახევარგამტარული ვაფლის დაბინძურების და გაწმენდის წყაროები

ნახევარგამტარების წარმოებაში მონაწილეობის მისაღებად საჭიროა გარკვეული ორგანული და არაორგანული ნივთიერებები. გარდა ამისა, რადგან პროცესი ყოველთვის სუფთა ოთახში ადამიანის მონაწილეობით ხორციელდება, ნახევარგამტარებივაფლებიგარდაუვლად დაბინძურებულია სხვადასხვა მინარევებით.

დამაბინძურებლების წყაროსა და ბუნების მიხედვით, ისინი შეიძლება დაიყოს ოთხ კატეგორიად: ნაწილაკები, ორგანული ნივთიერებები, ლითონის იონები და ოქსიდები.

 

1. ნაწილაკები:

ნაწილაკები ძირითადად ზოგიერთი პოლიმერის, ფოტორეზისტისა და გრავირების მინარევების ნაწილია.

ასეთი დამაბინძურებლები, როგორც წესი, ეყრდნობა მოლეკულათშორის ძალებს ვაფლის ზედაპირზე ადსორბციისთვის, რაც გავლენას ახდენს გეომეტრიული ფიგურების ფორმირებასა და მოწყობილობის ფოტოლიტოგრაფიის პროცესის ელექტრულ პარამეტრებზე.

ასეთი დამაბინძურებლების მოცილება ძირითადად ხდება მათი ზედაპირთან კონტაქტის ფართობის თანდათანობითი შემცირებით.ვაფლიფიზიკური ან ქიმიური მეთოდებით.

 

2. ორგანული ნივთიერება:

ორგანული მინარევების წყაროები შედარებით ფართოა, როგორიცაა ადამიანის კანის ცხიმი, ბაქტერიები, მანქანის ზეთი, ვაკუუმის ცხიმი, ფოტორეზისტი, საწმენდი გამხსნელები და ა.შ.

ასეთი დამაბინძურებლები, როგორც წესი, ვაფლის ზედაპირზე ორგანულ აპკს წარმოქმნიან, რაც ხელს უშლის საწმენდი სითხის ვაფლის ზედაპირამდე მოხვედრას, რაც იწვევს ვაფლის ზედაპირის არასრულ გაწმენდას.

ასეთი დამაბინძურებლების მოცილება ხშირად ხორციელდება გაწმენდის პროცესის პირველ ეტაპზე, ძირითადად ქიმიური მეთოდების გამოყენებით, როგორიცაა გოგირდმჟავა და წყალბადის ზეჟანგი.

 

3. ლითონის იონები:

ლითონის გავრცელებული მინარევებია რკინა, სპილენძი, ალუმინი, ქრომი, თუჯი, ტიტანი, ნატრიუმი, კალიუმი, ლითიუმი და ა.შ. ძირითადი წყაროებია სხვადასხვა ჭურჭელი, მილები, ქიმიური რეაგენტები და ლითონის დაბინძურება, რომელიც წარმოიქმნება დამუშავების დროს ლითონის ურთიერთკავშირების წარმოქმნისას.

ამ ტიპის მინარევები ხშირად ქიმიური მეთოდებით იხსნება ლითონის იონური კომპლექსების წარმოქმნით.

 

4. ოქსიდი:

როდესაც ნახევარგამტარივაფლებიჟანგბადისა და წყლის შემცველ გარემოში მოხვედრის შემთხვევაში, ზედაპირზე წარმოიქმნება ბუნებრივი ოქსიდის ფენა. ეს ოქსიდის ფენა ხელს შეუშლის ნახევარგამტარების წარმოების მრავალ პროცესს და ასევე შეიცავს გარკვეული ლითონის მინარევებს. გარკვეულ პირობებში, ისინი წარმოქმნიან ელექტრულ დეფექტებს.

ამ ოქსიდის ფენის მოცილება ხშირად სრულდება განზავებულ ფტორწყალბადმჟავაში დალბობით.

 

ზოგადი დასუფთავების თანმიმდევრობა

ნახევარგამტარის ზედაპირზე ადსორბირებული მინარევებივაფლებიშეიძლება დაიყოს სამ ტიპად: მოლეკულური, იონური და ატომური.

მათ შორის, მოლეკულურ მინარევებსა და ვაფლის ზედაპირს შორის ადსორბციული ძალა სუსტია და ამ ტიპის მინარევების ნაწილაკების მოცილება შედარებით ადვილია. ისინი ძირითადად ჰიდროფობიური მახასიათებლების მქონე ზეთოვანი მინარევებია, რომლებსაც შეუძლიათ ნახევარგამტარული ვაფლების ზედაპირის დამაბინძურებელი იონური და ატომური მინარევების შენიღბვა, რაც ხელს არ უწყობს ამ ორი ტიპის მინარევების მოცილებას. ამიტომ, ნახევარგამტარული ვაფლების ქიმიური გაწმენდისას, პირველ რიგში, მოლეკულური მინარევები უნდა მოიხსნას.

ამიტომ, ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის ზოგადი პროცედურავაფლიდასუფთავების პროცესი შემდეგია:

დემოლეკულარიზაცია-დეიონიზაცია-დეატომიზაცია-დეიონიზებული წყლით გამორეცხვა.

გარდა ამისა, ვაფლის ზედაპირზე ბუნებრივი ოქსიდის ფენის მოსაშორებლად, საჭიროა განზავებული ამინომჟავებით დალბობის ეტაპის დამატება. ამიტომ, გაწმენდის იდეა მდგომარეობს ზედაპირზე ორგანული დაბინძურების მოცილებაში; შემდეგ ოქსიდის ფენის გახსნაში; ბოლოს ნაწილაკებისა და ლითონის დაბინძურების მოცილებაში და ამავდროულად ზედაპირის პასივაციაში.

 

საერთო დასუფთავების მეთოდები

ნახევარგამტარული ვაფლების გასაწმენდად ხშირად გამოიყენება ქიმიური მეთოდები.

ქიმიური გაწმენდა გულისხმობს სხვადასხვა ქიმიური რეაგენტებისა და ორგანული გამხსნელების გამოყენების პროცესს ვაფლის ზედაპირზე არსებული მინარევებისა და ზეთის ლაქების რეაქციისთვის ან გასახსნელად, მინარევების მოსაშორებლად და შემდეგ სუფთა ზედაპირის მისაღებად დიდი რაოდენობით მაღალი სისუფთავის ცხელი და ცივი დეიონიზებული წყლით ჩამობანის მიზნით.

ქიმიური წმენდა შეიძლება დაიყოს სველ ქიმიურ წმენდად და მშრალ ქიმიურ წმენდად, რომელთა შორისაც სველი ქიმიური წმენდა კვლავ დომინანტურია.

 

სველი ქიმიური წმენდა

 

1. სველი ქიმიური წმენდა:

სველი ქიმიური წმენდა ძირითადად მოიცავს ხსნარში ჩაძირვას, მექანიკურ სკრაბს, ულტრაბგერით წმენდას, მეგასონიურ წმენდას, როტაციულ შესხურებას და ა.შ.

 

2. ხსნარში ჩაძირვა:

ხსნარში ჩაძირვა ზედაპირული დაბინძურების მოსაშორებლად ვაფლის ქიმიურ ხსნარში ჩაძირვის მეთოდია. ეს სველი ქიმიური წმენდის ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდია. ვაფლის ზედაპირზე სხვადასხვა ტიპის დამაბინძურებლების მოსაშორებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ხსნარი.

როგორც წესი, ამ მეთოდით ვაფლის ზედაპირზე არსებული მინარევების სრულად მოშორება შეუძლებელია, ამიტომ ჩაძირვისას ხშირად გამოიყენება ფიზიკური ზომები, როგორიცაა გაცხელება, ულტრაბგერითი გამოსხივება და მორევა.

 

3. მექანიკური წმენდა:

მექანიკური წმენდა ხშირად გამოიყენება ვაფლის ზედაპირზე ნაწილაკების ან ორგანული ნარჩენების მოსაშორებლად. ის ზოგადად შეიძლება დაიყოს ორ მეთოდად:ხელით წმენდა და საწმენდით წმენდა.

ხელით წმენდაუმარტივესი გახეხვის მეთოდია. უჟანგავი ფოლადის ჯაგრისი გამოიყენება უწყლო ეთანოლში ან სხვა ორგანულ გამხსნელებში დასველებული ბურთის დასაჭერად და ვაფლის ზედაპირის ნაზად გასახეხად იმავე მიმართულებით, ცვილის აპკის, მტვრის, ნარჩენი წებოს ან სხვა მყარი ნაწილაკების მოსაშორებლად. ეს მეთოდი ადვილად იწვევს ნაკაწრებს და სერიოზულ დაბინძურებას.

საწმენდი მექანიკურ ბრუნვას იყენებს ვაფლის ზედაპირის გასახეხად რბილი შალის ჯაგრისით ან შერეული ჯაგრისით. ეს მეთოდი მნიშვნელოვნად ამცირებს ვაფლზე ნაკაწრებს. მაღალი წნევის საწმენდი არ დააკაწრავს ვაფლს მექანიკური ხახუნის არარსებობის გამო და შეუძლია ღარში არსებული დაბინძურების მოშორება.

 

4. ულტრაბგერითი გაწმენდა:

ულტრაბგერითი გაწმენდა ნახევარგამტარების ინდუსტრიაში ფართოდ გავრცელებული გაწმენდის მეთოდია. მისი უპირატესობებია კარგი გაწმენდის ეფექტი, მარტივი გამოყენება და ასევე შესაძლებელია რთული მოწყობილობებისა და კონტეინერების გაწმენდა.

ეს გაწმენდის მეთოდი ძლიერი ულტრაბგერითი ტალღების ზემოქმედებით ხორციელდება (ხშირად გამოყენებული ულტრაბგერითი სიხშირეა 20s40kHz), რის შედეგადაც თხევადი გარემოს შიგნით წარმოიქმნება იშვიათი და მკვრივი ნაწილები. იშვიათი ნაწილი წარმოქმნის თითქმის ვაკუუმურ ღრუ ბუშტს. როდესაც ღრუ ბუშტი გაქრება, მის მახლობლად წარმოიქმნება ძლიერი ლოკალური წნევა, რაც არღვევს მოლეკულებში ქიმიურ ბმებს, რათა გაიხსნას მინარევები ვაფლის ზედაპირზე. ულტრაბგერითი გაწმენდა ყველაზე ეფექტურია უხსნადი ან უხსნადი ნაკადის ნარჩენების მოსაშორებლად.

 

5. მეგასონიკური გაწმენდა:

მეგასონიკურ გაწმენდას არა მხოლოდ ულტრაბგერითი წმენდის უპირატესობები აქვს, არამედ მის ნაკლოვანებებსაც ამართლებს.

მეგაბონიური გაწმენდა ვაფლების გაწმენდის მეთოდია, რომელიც მაღალი ენერგიის (850 კჰც) სიხშირის ვიბრაციის ეფექტსა და ქიმიური საწმენდი საშუალებების ქიმიურ რეაქციას აერთიანებს. გაწმენდის დროს ხსნარის მოლეკულები აჩქარებულია მეგაბონიური ტალღით (მაქსიმალური მყისიერი სიჩქარე შეიძლება მიაღწიოს 30 სმ ვ/წმ-ს), ხოლო მაღალსიჩქარიანი სითხის ტალღა განუწყვეტლივ მოქმედებს ვაფლის ზედაპირზე, რის შედეგადაც ვაფლის ზედაპირზე მიმაგრებული დამაბინძურებლები და წვრილი ნაწილაკები იძულებით შორდება და ხვდება საწმენდ ხსნარში. მჟავე ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების საწმენდ ხსნარში დამატებით, ერთი მხრივ, შესაძლებელია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ადსორბციის გზით გასაპრიალებელი ზედაპირიდან ნაწილაკებისა და ორგანული ნივთიერებების მოცილების მიზნის მიღწევა; მეორე მხრივ, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისა და მჟავე გარემოს ინტეგრაციის გზით, შესაძლებელია გასაპრიალებელი ფურცლის ზედაპირიდან ლითონის დაბინძურების მოცილება. ამ მეთოდს შეუძლია ერთდროულად შეასრულოს მექანიკური და ქიმიური წმენდის როლი.

ამჟამად, მეგასონიური გაწმენდის მეთოდი გაპრიალებული ფურცლების გაწმენდის ეფექტურ მეთოდად იქცა.

 

6. როტაციული შესხურების მეთოდი:

როტაციული შესხურების მეთოდი არის მეთოდი, რომელიც იყენებს მექანიკურ მეთოდებს ვაფლის მაღალი სიჩქარით დასატრიალებლად და ბრუნვის პროცესში ვაფლის ზედაპირზე უწყვეტად ასხურებს სითხეს (მაღალი სისუფთავის დეიონიზებულ წყალს ან სხვა საწმენდ სითხეს) ვაფლის ზედაპირზე მინარევების მოსაშორებლად.

ეს მეთოდი იყენებს ვაფლის ზედაპირზე არსებული დაბინძურების გახსნას შესხურებულ სითხეში (ან მასთან ქიმიურ რეაქციაში შესვლას გასახსნელად) და იყენებს მაღალსიჩქარიანი ბრუნვის ცენტრიდანულ ეფექტს, რათა მინარევების შემცველი სითხე დროულად გამოეყოს ვაფლის ზედაპირიდან.

როტაციული შესხურების მეთოდს აქვს ქიმიური წმენდის, სითხის მექანიკის წმენდისა და მაღალი წნევის სკრაბის უპირატესობები. ამავდროულად, ეს მეთოდი ასევე შეიძლება გაშრობის პროცესთან იყოს შერწყმული. დეიონიზებული წყლით შესხურებით გაწმენდის გარკვეული პერიოდის შემდეგ, წყლის შესხურება წყდება და გამოიყენება შესხურების გაზი. ამავდროულად, ბრუნვის სიჩქარის გაზრდა შესაძლებელია ცენტრიდანული ძალის გასაზრდელად, რათა ვაფლის ზედაპირი სწრაფად გაშრეს.

 

7.მშრალი ქიმიური წმენდა

ქიმწმენდა გულისხმობს დასუფთავების ტექნოლოგიას, რომელიც არ იყენებს ხსნარებს.

ამჟამად გამოყენებული ქიმწმენდის ტექნოლოგიებია: პლაზმური წმენდის ტექნოლოგია, გაზის ფაზის წმენდის ტექნოლოგია, სხივური წმენდის ტექნოლოგია და ა.შ.

ქიმწმენდის უპირატესობებია მარტივი პროცესი და გარემოს დაბინძურების არარსებობა, თუმცა ფასი მაღალია და გამოყენების სფერო ამ ეტაპზე დიდი არ არის.

 

1. პლაზმური წმენდის ტექნოლოგია:

ფოტორეზისტის მოცილების პროცესში ხშირად გამოიყენება პლაზმური გაწმენდა. პლაზმური რეაქციის სისტემაში შეჰყავთ მცირე რაოდენობით ჟანგბადი. ძლიერი ელექტრული ველის ზემოქმედებით, ჟანგბადი წარმოქმნის პლაზმას, რომელიც სწრაფად ჟანგავს ფოტორეზისტს აქროლად აირად მდგომარეობაში და გამოიყოფა.

ამ დასუფთავების ტექნოლოგიას აქვს მარტივი გამოყენების, მაღალი ეფექტურობის, სუფთა ზედაპირის, ნაკაწრების არარსებობის უპირატესობები და ხელს უწყობს პროდუქტის ხარისხის უზრუნველყოფას დეგუმინირების პროცესში. გარდა ამისა, ის არ იყენებს მჟავებს, ტუტეებს და ორგანულ გამხსნელებს და არ იწვევს ისეთ პრობლემებს, როგორიცაა ნარჩენების გადაყრა და გარემოს დაბინძურება. ამიტომ, ის სულ უფრო მეტად ფასობს ადამიანების მიერ. თუმცა, მას არ შეუძლია ნახშირბადის და სხვა აქროლადი ლითონის ან ლითონის ოქსიდის მინარევების მოცილება.

 

2. გაზის ფაზის გაწმენდის ტექნოლოგია:

აირისებრი ფაზის გაწმენდა გულისხმობს გაწმენდის მეთოდს, რომელიც იყენებს თხევადი პროცესის შესაბამისი ნივთიერების აირისებრი ფაზის ეკვივალენტს ვაფლის ზედაპირზე არსებულ დაბინძურებულ ნივთიერებასთან ურთიერთქმედებისთვის, მინარევების მოცილების მიზნით.

მაგალითად, CMOS პროცესში, ვაფლის გაწმენდა იყენებს აირადი ფაზის HF-სა და წყლის ორთქლს შორის ურთიერთქმედებას ოქსიდების მოსაშორებლად. როგორც წესი, წყლის შემცველ HF პროცესს თან უნდა ახლდეს ნაწილაკების მოცილების პროცესი, ხოლო აირადი ფაზის HF გაწმენდის ტექნოლოგიის გამოყენება არ საჭიროებს ნაწილაკების მოცილების შემდგომ პროცესს.

წყალხსნარ HF პროცესთან შედარებით ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობებია HF ქიმიური ნივთიერებების გაცილებით მცირე მოხმარება და გაწმენდის უფრო მაღალი ეფექტურობა.

 

კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება ნებისმიერ მომხმარებელს მთელი მსოფლიოდან, რათა ეწვიონ ჩვენთან შემდგომი განხილვისთვის!

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