Puslaidininkių gamyboje reikalingos kai kurios organinės ir neorganinės medžiagos. Be to, kadangi procesas visada atliekamas švarioje patalpoje, dalyvaujant žmonėms, puslaidininkiaivafliaineišvengiamai užteršiami įvairiomis priemaišomis.
Pagal teršalų šaltinį ir pobūdį juos galima suskirstyti į keturias kategorijas: daleles, organines medžiagas, metalų jonus ir oksidus.
1. Dalelės:
Dalelės daugiausia yra kai kurie polimerai, fotorezistai ir ėsdinimo priemaišos.
Tokie teršalai paprastai adsorbuojasi ant plokštelės paviršiaus dėl tarpmolekulinių jėgų, kurios veikia geometrinių figūrų formavimąsi ir įrenginio fotolitografijos proceso elektrinius parametrus.
Tokie teršalai daugiausia pašalinami palaipsniui mažinant jų sąlyčio su paviršiumi plotą.vaflisfizikiniais arba cheminiais metodais.
2. Organinės medžiagos:
Organinių priemaišų šaltiniai yra gana platūs, pavyzdžiui, žmogaus odos riebalai, bakterijos, mašinų alyva, dulkių siurblio tepalai, fotorezistai, valymo tirpikliai ir kt.
Tokie teršalai paprastai sudaro organinę plėvelę ant plokštelės paviršiaus, kad valymo skystis nepatektų ant plokštelės paviršiaus, todėl plokštelės paviršius nuvalomas nevisiškai.
Tokie teršalai dažnai pašalinami pirmajame valymo proceso etape, daugiausia naudojant cheminius metodus, tokius kaip sieros rūgštis ir vandenilio peroksidas.
3. Metalo jonai:
Įprastos metalų priemaišos yra geležis, varis, aliuminis, chromas, ketus, titanas, natris, kalis, ličio ir kt. Pagrindiniai jų šaltiniai yra įvairūs indai, vamzdžiai, cheminiai reagentai ir metalų tarša, susidaranti, kai apdorojimo metu susidaro metalinės jungtys.
Šio tipo priemaišos dažnai pašalinamos cheminiais metodais, susidarant metalo jonų kompleksams.
4. Oksidas:
Kai puslaidininkisvafliaiyra veikiami deguonies ir vandens turinčios aplinkos, ant paviršiaus susidaro natūralus oksido sluoksnis. Ši oksido plėvelė trukdo daugeliui puslaidininkių gamybos procesų ir taip pat turi tam tikrų metalų priemaišų. Tam tikromis sąlygomis jose susidaro elektriniai defektai.
Ši oksido plėvelė dažnai pašalinama mirkant praskiestoje vandenilio fluorido rūgštyje.
Bendra valymo seka
Puslaidininkio paviršiuje adsorbuotos priemaišosvafliaigalima suskirstyti į tris tipus: molekulinius, joninius ir atominius.
Tarp jų molekulinių priemaišų ir plokštelės paviršiaus adsorbcijos jėga yra silpna, todėl šio tipo priemaišų daleles gana lengva pašalinti. Tai dažniausiai aliejinės priemaišos, pasižyminčios hidrofobinėmis savybėmis, kurios gali užmaskuoti jonines ir atomines priemaišas, užteršiančias puslaidininkinių plokštelių paviršių, ir tai nepadeda pašalinti šių dviejų tipų priemaišų. Todėl cheminiu būdu valant puslaidininkines plokšteles, pirmiausia reikia pašalinti molekulines priemaišas.
Todėl bendroji puslaidininkių procedūravaflisvalymo procesas yra toks:
Demolekuliarizacijos-dejonizacijos-deatomizacijos-skalavimo dejonizuotu vandeniu.
Be to, norint pašalinti natūralų oksido sluoksnį nuo plokštelės paviršiaus, reikia pridėti mirkymo praskiestoje aminorūgštyje etapą. Todėl valymo idėja yra pirmiausia pašalinti organinius teršalus nuo paviršiaus; tada ištirpinti oksido sluoksnį; galiausiai pašalinti daleles ir metalo teršalus ir tuo pačiu metu pasyvuoti paviršių.
Įprasti valymo metodai
Puslaidininkinių plokštelių valymui dažnai naudojami cheminiai metodai.
Cheminis valymas – tai procesas, kurio metu įvairūs cheminiai reagentai ir organiniai tirpikliai reaguoja arba ištirpina priemaišas ir aliejaus dėmes plokštelės paviršiuje, kad desorbuotų priemaišas, o po to nuplaunami dideliu kiekiu labai gryno karšto ir šalto dejonizuoto vandens, kad būtų gautas švarus paviršius.
Cheminį valymą galima suskirstyti į šlapiąjį cheminį valymą ir sausąjį cheminį valymą, tarp kurių vis dar dominuoja šlapiasis cheminis valymas.
Šlapias cheminis valymas
1. Šlapias cheminis valymas:
Šlapias cheminis valymas daugiausia apima tirpalo panardinimą, mechaninį šveitimą, ultragarsinį valymą, megazoninį valymą, rotacinį purškimą ir kt.
2. Tirpalo panardinimas:
Tirpalo panardinimas yra paviršiaus užterštumo šalinimo metodas, panardinant plokštelę į cheminį tirpalą. Tai dažniausiai naudojamas šlapio cheminio valymo metodas. Skirtingi tirpalai gali būti naudojami įvairių tipų teršalams nuo plokštelės paviršiaus pašalinti.
Paprastai šis metodas negali visiškai pašalinti priemaišų nuo plokštelės paviršiaus, todėl panardinant dažnai naudojamos fizinės priemonės, tokios kaip kaitinimas, ultragarsas ir maišymas.
3. Mechaninis šveitimas:
Mechaninis šveitimas dažnai naudojamas dalelėms arba organinėms liekanoms nuo plokštelės paviršiaus pašalinti. Jį paprastai galima suskirstyti į du metodus:rankinis šveitimas ir šveitimas valytuvu.
Rankinis šveitimasyra paprasčiausias šveitimo būdas. Nerūdijančio plieno šepečiu laikomas rutulys, suvilgytas bevandeniame etanolyje arba kituose organiniuose tirpikliuose, ir švelniai trinamas plokštelės paviršius ta pačia kryptimi, kad būtų pašalinta vaško plėvelė, dulkės, klijų likučiai ar kitos kietos dalelės. Šis metodas lengvai įbrėžia ir sukelia rimtą taršą.
Valytuvas mechaniškai sukdamasis minkštu vilnoniu arba mišriu šepečiu trina plokštelės paviršių. Šis metodas labai sumažina plokštelės įbrėžimus. Aukšto slėgio valytuvas nesubraižo plokštelės dėl mechaninės trinties nebuvimo ir gali pašalinti griovelyje esančius nešvarumus.
4. Ultragarsinis valymas:
Ultragarsinis valymas yra plačiai puslaidininkių pramonėje naudojamas valymo metodas. Jo privalumai yra geras valymo efektas, paprastas valdymas ir galimybė išvalyti sudėtingus prietaisus bei konteinerius.
Šis valymo metodas atliekamas veikiant stiprioms ultragarso bangoms (dažniausiai naudojamas ultragarso dažnis yra 20 s–40 kHz), o skystoje terpėje susidaro retos ir tankios dalelės. Dėl retos dalelės susidaro beveik vakuuminis ertmės burbulas. Kai ertmės burbulas išnyksta, šalia jo susidaro stiprus vietinis slėgis, kuris nutraukia cheminius ryšius molekulėse ir ištirpina priemaišas ant plokštelės paviršiaus. Ultragarsinis valymas yra efektyviausias šalinant netirpius arba netirpius srauto likučius.
5. Megagarsinis valymas:
Megasoninis valymas ne tik turi ultragarsinio valymo privalumų, bet ir įveikia jo trūkumus.
Megagarsinis valymas – tai plokštelių valymo metodas, kai didelio energijos (850 kHz) dažnio vibracijos efektas derinamas su cheminių valymo priemonių chemine reakcija. Valymo metu tirpalo molekules greitina megagarsinė banga (didžiausias momentinis greitis gali siekti 30 cmVs), o didelio greičio skysčio banga nuolat veikia plokštelės paviršių, todėl prie plokštelės paviršiaus prilipę teršalai ir smulkios dalelės yra priverstinai pašalinamos ir patenka į valymo tirpalą. Į valymo tirpalą įpylus rūgštinių paviršinio aktyvumo medžiagų, viena vertus, galima pašalinti daleles ir organines medžiagas nuo poliravimo paviršiaus, adsorbuojant paviršinio aktyvumo medžiagas; kita vertus, integruojant paviršinio aktyvumo medžiagas ir rūgštinę aplinką, galima pašalinti metalo užterštumą nuo poliravimo lakšto paviršiaus. Šis metodas gali vienu metu atlikti mechaninio valymo ir cheminio valymo funkcijas.
Šiuo metu megasoninis valymo metodas tapo veiksmingu poliravimo lakštų valymo metodu.
6. Rotacinio purškimo metodas:
Rotacinis purškimo metodas – tai mechaninis metodas, kurio metu vaflė sukama dideliu greičiu, o sukimosi metu ant vaflės paviršiaus nuolat purškiamas skystis (didelio grynumo dejonizuotas vanduo arba kitas valymo skystis), kad būtų pašalintos priemaišos nuo vaflės paviršiaus.
Šis metodas naudoja plokštelės paviršiaus užterštumą, kad ištirptų purškiamame skystyje (arba chemiškai reaguotų su juo, kad ištirptų), ir naudoja didelės spartos sukimosi išcentrinį efektą, kad skystis, kuriame yra priemaišų, laikui bėgant atsiskirtų nuo plokštelės paviršiaus.
Rotacinio purškimo metodas turi cheminio valymo, skysčių mechanikos valymo ir aukšto slėgio šveitimo pranašumų. Tuo pačiu metu šį metodą galima derinti su džiovinimo procesu. Po dejonizuoto vandens purškimo laikotarpio vandens purškimas sustabdomas ir naudojamos purškimo dujos. Tuo pačiu metu galima padidinti sukimosi greitį, kad padidėtų išcentrinė jėga ir greitai dehidratuotų plokštelės paviršių.
7.Sausas cheminis valymas
Sausas valymas reiškia valymo technologiją, kurioje nenaudojami tirpalai.
Šiuo metu naudojamos sauso valymo technologijos apima: plazminio valymo technologiją, dujų fazės valymo technologiją, pluošto valymo technologiją ir kt.
Cheminio valymo privalumai yra paprastas procesas ir aplinkos taršos nebuvimas, tačiau kaina yra didelė, o naudojimo apimtis kol kas nėra didelė.
1. Plazminio valymo technologija:
Fotorezisto šalinimo procese dažnai naudojamas plazminis valymas. Į plazmos reakcijos sistemą įleidžiamas nedidelis kiekis deguonies. Veikiant stipriam elektriniam laukui, deguonis sukuria plazmą, kuri greitai oksiduoja fotorezistą į lakias dujas ir yra ištraukiama.
Ši valymo technologija pasižymi lengvu valdymu, dideliu efektyvumu, švariu paviršiumi, be įbrėžimų ir užtikrina produkto kokybę valymo procese. Be to, nenaudojamos rūgštys, šarmai ir organiniai tirpikliai, nėra atliekų šalinimo ir aplinkos taršos problemų. Todėl žmonės ją vis labiau vertina. Tačiau ji negali pašalinti anglies ir kitų nelakiųjų metalų ar metalo oksido priemaišų.
2. Dujų fazės valymo technologija:
Dujų fazės valymas reiškia valymo metodą, kai skystame procese atitinkamos medžiagos dujų fazės ekvivalentas sąveikauja su užteršta medžiaga plokštelės paviršiuje, kad būtų pašalintos priemaišos.
Pavyzdžiui, CMOS procese plokštelių valymui naudojama dujų fazės HF ir vandens garų sąveika oksidams pašalinti. Paprastai HF procesas, kuriame yra vandens, turi būti lydimas dalelių šalinimo proceso, o naudojant dujų fazės HF valymo technologiją vėlesnis dalelių šalinimo procesas nereikalingas.
Svarbiausi privalumai, palyginti su vandeniniu HF procesu, yra daug mažesnis HF cheminių medžiagų sunaudojimas ir didesnis valymo efektyvumas.
Kviečiame visus klientus iš viso pasaulio apsilankyti pas mus tolesnei diskusijai!
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
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 13 d.