Na výrobu polovodičov sú potrebné niektoré organické a anorganické látky. Okrem toho, keďže proces sa vždy vykonáva v čistej miestnosti s ľudskou účasťou, polovodičovéoblátkysú nevyhnutne kontaminované rôznymi nečistotami.
Podľa zdroja a povahy kontaminantov ich možno zhruba rozdeliť do štyroch kategórií: častice, organické látky, kovové ióny a oxidy.
1. Častice:
Častice sú hlavne niektoré polyméry, fotorezisty a leptacie nečistoty.
Takéto kontaminanty sa zvyčajne spoliehajú na medzimolekulové sily, ktoré sa adsorbujú na povrch doštičky, čo ovplyvňuje tvorbu geometrických útvarov a elektrické parametre procesu fotolitografie zariadenia.
Takéto kontaminanty sa odstraňujú najmä postupným znižovaním ich kontaktnej plochy s povrchomoblátkafyzikálnymi alebo chemickými metódami.
2. Organická hmota:
Zdroje organických nečistôt sú pomerne široké a zahŕňajú ľudský kožný olej, baktérie, strojový olej, mazivo z vákua, fotorezist, čistiace rozpúšťadlá atď.
Takéto kontaminanty zvyčajne tvoria na povrchu doštičky organický film, ktorý zabraňuje čistiacej kvapaline dosiahnuť povrch doštičky, čo vedie k neúplnému vyčisteniu povrchu doštičky.
Odstránenie takýchto kontaminantov sa často vykonáva v prvom kroku čistiaceho procesu, najmä pomocou chemických metód, ako je kyselina sírová a peroxid vodíka.
3. Kovové ióny:
Medzi bežné kovové nečistoty patrí železo, meď, hliník, chróm, liatina, titán, sodík, draslík, lítium atď. Hlavnými zdrojmi sú rôzne náčinie, potrubia, chemické činidlá a kovové znečistenie vznikajúce pri vytváraní kovových prepojení počas spracovania.
Tento typ nečistôt sa často odstraňuje chemickými metódami tvorbou komplexov s kovovými iónmi.
4. Oxid:
Keď polovodičoblátkyKeď sú vystavené prostrediu obsahujúcemu kyslík a vodu, na povrchu sa vytvorí prirodzená oxidová vrstva. Táto oxidová vrstva bráni mnohým procesom pri výrobe polovodičov a obsahuje aj určité kovové nečistoty. Za určitých podmienok sa v nich vytvoria elektrické defekty.
Odstránenie tohto oxidového filmu sa často vykonáva namáčaním v zriedenej kyseline fluorovodíkovej.
Postupnosť všeobecného čistenia
Nečistoty adsorbované na povrchu polovodičaoblátkymožno rozdeliť na tri typy: molekulárne, iónové a atómové.
Spomedzi nich je adsorpčná sila medzi molekulárnymi nečistotami a povrchom doštičky slabá a tento typ nečistôt sa relatívne ľahko odstraňuje. Väčšinou ide o olejové nečistoty s hydrofóbnymi vlastnosťami, ktoré môžu maskovať iónové a atómové nečistoty kontaminujúce povrch polovodičových doštičiek, čo neprispieva k odstráneniu týchto dvoch typov nečistôt. Preto by sa pri chemickom čistení polovodičových doštičiek mali najskôr odstrániť molekulárne nečistoty.
Preto všeobecný postup polovodičovýchoblátkaproces čistenia je:
Demolekularizácia-deionizácia-deatomizácia-oplachovanie deionizovanou vodou.
Okrem toho, aby sa odstránila prirodzená oxidová vrstva na povrchu doštičky, je potrebné pridať krok namáčania zriedenou aminokyselinou. Preto je myšlienkou čistenia najprv odstrániť organickú kontamináciu na povrchu, potom rozpustiť oxidovú vrstvu, nakoniec odstrániť častice a kovové kontaminácie a zároveň pasivovať povrch.
Bežné metódy čistenia
Na čistenie polovodičových doštičiek sa často používajú chemické metódy.
Chemické čistenie sa vzťahuje na proces použitia rôznych chemických činidiel a organických rozpúšťadiel na reakciu alebo rozpustenie nečistôt a olejových škvŕn na povrchu doštičky, aby sa nečistoty desorbovali a následne sa opláchne veľkým množstvom vysoko čistej horúcej a studenej deionizovanej vody, aby sa dosiahol čistý povrch.
Chemické čistenie možno rozdeliť na mokré chemické čistenie a suché chemické čistenie, medzi ktorými stále dominuje mokré chemické čistenie.
Mokré chemické čistenie
1. Mokré chemické čistenie:
Mokré chemické čistenie zahŕňa najmä ponorenie do roztoku, mechanické drhnutie, ultrazvukové čistenie, megasonické čistenie, rotačné striekanie atď.
2. Ponorenie do roztoku:
Ponorenie do roztoku je metóda odstraňovania povrchovej kontaminácie ponorením doštičky do chemického roztoku. Je to najbežnejšie používaná metóda pri mokrom chemickom čistení. Na odstránenie rôznych typov kontaminantov na povrchu doštičky sa môžu použiť rôzne roztoky.
Táto metóda zvyčajne nedokáže úplne odstrániť nečistoty na povrchu doštičky, preto sa počas ponárania často používajú fyzikálne opatrenia, ako je zahrievanie, ultrazvuk a miešanie.
3. Mechanické čistenie:
Mechanické drhnutie sa často používa na odstránenie častíc alebo organických zvyškov z povrchu doštičky. Vo všeobecnosti sa dá rozdeliť na dve metódy:ručné drhnutie a drhnutie stieračom.
Ručné drhnutieje najjednoduchšia metóda drhnutia. Používa sa kefa z nehrdzavejúcej ocele, ktorá drží guľôčku namočenú v bezvodom etanole alebo inom organickom rozpúšťadle a jemne trie povrch oblátky v rovnakom smere, aby sa odstránil voskový film, prach, zvyšky lepidla alebo iné pevné častice. Táto metóda ľahko spôsobuje škrabance a vážne znečistenie.
Stierač používa mechanickú rotáciu na trenie povrchu doštičky mäkkou vlnenou kefou alebo zmiešanou kefou. Táto metóda výrazne znižuje škrabance na doštičke. Vysokotlakový stierač nepoškriabe doštičku vďaka absencii mechanického trenia a dokáže odstrániť nečistoty v drážke.
4. Ultrazvukové čistenie:
Ultrazvukové čistenie je čistiaca metóda široko používaná v polovodičovom priemysle. Jeho výhodami sú dobrý čistiaci účinok, jednoduchá obsluha a možnosť čistenia aj zložitých zariadení a nádob.
Táto metóda čistenia je založená na pôsobení silných ultrazvukových vĺn (bežne používaná ultrazvuková frekvencia je 20 s – 40 kHz), pričom vo vnútri kvapalného média sa vytvárajú riedke a husté častice. Riedka časť vytvorí takmer vákuovú bublinu v dutine. Keď bublina zmizne, v jej blízkosti sa vytvorí silný lokálny tlak, ktorý preruší chemické väzby v molekulách a rozpustí nečistoty na povrchu doštičky. Ultrazvukové čistenie je najúčinnejšie na odstránenie nerozpustných alebo nerozpustných zvyškov tavidla.
5. Megasonické čistenie:
Megasonické čistenie má nielen výhody ultrazvukového čistenia, ale prekonáva aj jeho nedostatky.
Megasonické čistenie je metóda čistenia doštičiek kombináciou efektu vibrácií s vysokou energiou (850 kHz) a chemickej reakcie chemických čistiacich prostriedkov. Počas čistenia sú molekuly roztoku urýchľované megasonickou vlnou (maximálna okamžitá rýchlosť môže dosiahnuť 30 cmV/s) a vysokorýchlostná fluidná vlna nepretržite pôsobí na povrch doštičky, takže znečisťujúce látky a jemné častice prichytené na povrchu doštičky sú násilne odstránené a vstupujú do čistiaceho roztoku. Pridaním kyslých povrchovo aktívnych látok do čistiaceho roztoku sa na jednej strane môže dosiahnuť účel odstránenia častíc a organických látok z lešteného povrchu prostredníctvom adsorpcie povrchovo aktívnych látok; na druhej strane, integráciou povrchovo aktívnych látok a kyslého prostredia sa môže dosiahnuť účel odstránenia kovových nečistôt z povrchu leštiacej fólie. Táto metóda môže súčasne plniť úlohu mechanického stierania a chemického čistenia.
V súčasnosti sa megasonická čistiaca metóda stala účinnou metódou čistenia leštiacich fólií.
6. Metóda rotačného striekania:
Metóda rotačného striekania je metóda, ktorá využíva mechanické metódy na otáčanie doštičky vysokou rýchlosťou a počas procesu otáčania kontinuálne strieka kvapalinu (vysoko čistú deionizovanú vodu alebo inú čistiacu kvapalinu) na povrch doštičky, aby sa odstránili nečistoty na povrchu doštičky.
Táto metóda využíva kontamináciu na povrchu doštičky na rozpustenie v nastriekanej kvapaline (alebo chemickú reakciu s ňou za účelom rozpustenia) a využíva odstredivý efekt vysokorýchlostnej rotácie na včasné oddelenie kvapaliny obsahujúcej nečistoty od povrchu doštičky.
Metóda rotačného striekania má výhody chemického čistenia, čistenia mechanikou tekutín a vysokotlakového čistenia. Zároveň sa táto metóda môže kombinovať aj s procesom sušenia. Po období čistenia deionizovanou vodou sa striekanie vody zastaví a použije sa striekací plyn. Súčasne sa môže zvýšiť rýchlosť otáčania, aby sa zvýšila odstredivá sila a povrch doštičky sa rýchlo vysušil.
7.Chemické čistenie bez chemikálií
Chemické čistenie označuje technológiu čistenia, ktorá nepoužíva roztoky.
Medzi v súčasnosti používané technológie suchého čistenia patria: technológia plazmového čistenia, technológia plynného čistenia, technológia čistenia lúčom atď.
Výhodou chemického čistenia je jednoduchý proces a žiadne znečistenie životného prostredia, ale náklady sú vysoké a rozsah použitia nie je zatiaľ veľký.
1. Technológia plazmového čistenia:
Plazmové čistenie sa často používa v procese odstraňovania fotorezistu. Do plazmového reakčného systému sa zavádza malé množstvo kyslíka. Pôsobením silného elektrického poľa kyslík generuje plazmu, ktorá rýchlo oxiduje fotorezist do prchavého plynného stavu a extrahuje sa.
Táto čistiaca technológia má výhody jednoduchej obsluhy, vysokej účinnosti, čistého povrchu, bez škrabancov a prispieva k zabezpečeniu kvality produktu v procese odstraňovania lepidiel. Okrem toho nepoužíva kyseliny, zásady ani organické rozpúšťadlá a nevzniká problém s likvidáciou odpadu a znečistením životného prostredia. Preto si ju ľudia čoraz viac cenia. Nedokáže však odstrániť uhlík a iné neprchavé kovové nečistoty alebo oxidy kovov.
2. Technológia čistenia v plynnej fáze:
Čistenie v plynnej fáze sa vzťahuje na metódu čistenia, ktorá využíva ekvivalent plynnej fázy zodpovedajúcej látky v kvapalnom procese na interakciu s kontaminovanou látkou na povrchu doštičky, aby sa dosiahol účel odstránenia nečistôt.
Napríklad v procese CMOS sa pri čistení doštičiek využíva interakcia medzi plynnou fázou HF a vodnou parou na odstránenie oxidov. Proces HF obsahujúci vodu musí byť zvyčajne sprevádzaný procesom odstraňovania častíc, zatiaľ čo použitie technológie čistenia plynnou fázou HF následný proces odstraňovania častíc nevyžaduje.
Najdôležitejšími výhodami v porovnaní s vodným HF procesom sú oveľa menšia spotreba HF chemikálií a vyššia účinnosť čistenia.
Vítame všetkých zákazníkov z celého sveta, aby nás navštívili a mohli sa s nami podrobnejšie porozprávať!
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 uverejnenia: 13. augusta 2024