Baadhi ya vitu vya kikaboni na visivyo vya kikaboni vinahitajika ili kushiriki katika utengenezaji wa nusu-semiconductor. Zaidi ya hayo, kwa kuwa mchakato huo hufanywa kila wakati katika chumba safi na ushiriki wa binadamu, nusu-semiconductorkakibila shaka huchafuliwa na uchafu mbalimbali.
Kulingana na chanzo na asili ya uchafuzi, unaweza kugawanywa katika makundi manne: chembe, vitu vya kikaboni, ioni za metali na oksidi.
1. Chembe:
Chembe hasa ni baadhi ya polima, vizuizi vya mwanga na uchafu unaong'oa.
Uchafuzi kama huo kwa kawaida hutegemea nguvu za kati ya molekuli kufyonza kwenye uso wa kaki, na kuathiri uundaji wa maumbo ya kijiometri na vigezo vya umeme vya mchakato wa upigaji picha wa kifaa.
Uchafuzi kama huo huondolewa kwa kupunguza hatua kwa hatua eneo lao la kugusana na uso wakakikupitia mbinu za kimwili au kemikali.
2. Vitu vya kikaboni:
Vyanzo vya uchafu wa kikaboni ni vingi kiasi, kama vile mafuta ya ngozi ya binadamu, bakteria, mafuta ya mashine, grisi ya utupu, kinzani cha mwanga, viyeyusho vya kusafisha, n.k.
Uchafuzi kama huo kwa kawaida huunda filamu ya kikaboni kwenye uso wa wafer ili kuzuia kioevu cha kusafisha kufikia uso wa wafer, na kusababisha usafi usiokamilika wa uso wa wafer.
Kuondolewa kwa uchafu kama huo mara nyingi hufanywa katika hatua ya kwanza ya mchakato wa kusafisha, hasa kwa kutumia mbinu za kemikali kama vile asidi ya sulfuriki na peroksidi ya hidrojeni.
3. Ioni za metali:
Uchafu wa kawaida wa metali ni pamoja na chuma, shaba, alumini, kromiamu, chuma cha kutupwa, titani, sodiamu, potasiamu, lithiamu, n.k. Vyanzo vikuu ni vyombo mbalimbali, mabomba, vitendanishi vya kemikali, na uchafuzi wa metali unaotokana na miunganisho ya metali kutengenezwa wakati wa usindikaji.
Aina hii ya uchafu mara nyingi huondolewa kwa njia za kemikali kupitia uundaji wa michanganyiko ya ioni za chuma.
4. Oksidi:
Wakati semiconductorkakiIkiwa zimewekwa wazi kwa mazingira yenye oksijeni na maji, safu ya asili ya oksidi itaundwa juu ya uso. Filamu hii ya oksidi itazuia michakato mingi katika utengenezaji wa nusu-semiconductor na pia itakuwa na uchafu fulani wa chuma. Chini ya hali fulani, zitaunda kasoro za umeme.
Kuondolewa kwa filamu hii ya oksidi mara nyingi hukamilishwa kwa kuloweka kwenye asidi hidrofloriki iliyopunguzwa.
Mlolongo wa jumla wa kusafisha
Uchafu unaojificha kwenye uso wa nusu-semiconductorkakiinaweza kugawanywa katika aina tatu: molekuli, ioni na atomiki.
Miongoni mwao, nguvu ya kunyonya kati ya uchafu wa molekuli na uso wa wafer ni dhaifu, na aina hii ya chembe za uchafu ni rahisi kuondoa. Kwa kiasi kikubwa ni uchafu wa mafuta wenye sifa za hidrofobi, ambazo zinaweza kutoa kifuniko cha uchafu wa ioni na atomiki unaochafua uso wa wafer za semiconductor, jambo ambalo halifai kuondolewa kwa aina hizi mbili za uchafu. Kwa hivyo, wakati wa kusafisha wafer za semiconductor kwa kemikali, uchafu wa molekuli unapaswa kuondolewa kwanza.
Kwa hivyo, utaratibu wa jumla wa semiconductorkakiMchakato wa kusafisha ni:
Kuondoa molekuli-kuondoa ioni-kuondoa atomi-kusafisha maji yaliyoondolewa ioni.
Zaidi ya hayo, ili kuondoa safu ya asili ya oksidi kwenye uso wa wafer, hatua ya kuloweka asidi amino iliyopunguzwa inahitaji kuongezwa. Kwa hivyo, wazo la kusafisha ni kwanza kuondoa uchafuzi wa kikaboni kwenye uso; kisha kuyeyusha safu ya oksidi; hatimaye kuondoa chembe na uchafuzi wa chuma, na kutuliza uso kwa wakati mmoja.
Mbinu za kawaida za kusafisha
Mbinu za kemikali mara nyingi hutumika kwa kusafisha wafer za nusu-semiconductor.
Usafi wa kemikali unarejelea mchakato wa kutumia vitendanishi mbalimbali vya kemikali na miyeyusho ya kikaboni ili kuguswa au kuyeyushwa uchafu na madoa ya mafuta kwenye uso wa wafer ili kuondoa uchafu, na kisha suuza kwa kiasi kikubwa cha maji safi ya moto na baridi yaliyosafishwa ili kupata uso safi.
Usafi wa kemikali unaweza kugawanywa katika usafi wa kemikali kwa mvua na usafi wa kemikali kavu, ambapo usafi wa kemikali kwa mvua bado ni mkubwa.
Usafi wa kemikali kwa maji
1. Usafi wa kemikali kwa maji:
Usafi wa kemikali kwa maji unajumuisha hasa kuzamisha kwenye mchanganyiko, kusugua kwa mitambo, kusafisha kwa kutumia ultrasound, kusafisha kwa kutumia megasonic, kunyunyizia kwa mzunguko, n.k.
2. Kuzamisha suluhisho:
Kuzamisha kwa suluhisho ni njia ya kuondoa uchafuzi wa uso kwa kuzamisha wafer kwenye myeyusho wa kemikali. Ni njia inayotumika sana katika kusafisha kemikali kwa kutumia maji. Mimea tofauti inaweza kutumika kuondoa aina tofauti za uchafu kwenye uso wa wafer.
Kwa kawaida, njia hii haiwezi kuondoa kabisa uchafu kwenye uso wa wafer, kwa hivyo hatua za kimwili kama vile kupasha joto, ultrasound, na kukoroga mara nyingi hutumiwa wakati wa kuzamisha.
3. Kusugua kwa mitambo:
Kusugua kwa mitambo mara nyingi hutumika kuondoa chembe au mabaki ya kikaboni kwenye uso wa kaki. Kwa ujumla inaweza kugawanywa katika njia mbili:kusugua na kusugua kwa mikono kwa kutumia kifaa cha kufuta.
Kusugua kwa mikonondiyo njia rahisi zaidi ya kusugua. Brashi ya chuma cha pua hutumika kushikilia mpira uliolowekwa kwenye ethanoli isiyo na maji au miyeyusho mingine ya kikaboni na kusugua kwa upole uso wa wafer katika mwelekeo huo huo ili kuondoa filamu ya nta, vumbi, gundi iliyobaki au chembe nyingine ngumu. Njia hii ni rahisi kusababisha mikwaruzo na uchafuzi mkubwa wa mazingira.
Kifutaji hutumia mzunguko wa kiufundi kusugua uso wa wafer kwa brashi laini ya sufu au brashi mchanganyiko. Njia hii hupunguza sana mikwaruzo kwenye wafer. Kifutaji chenye shinikizo kubwa hakitakwaruza wafer kutokana na ukosefu wa msuguano wa kiufundi, na kinaweza kuondoa uchafuzi kwenye mfereji.
4. Usafi wa Ultrasonic:
Usafi wa Ultrasonic ni njia ya kusafisha inayotumika sana katika tasnia ya nusu-semiconductor. Faida zake ni athari nzuri ya kusafisha, uendeshaji rahisi, na pia inaweza kusafisha vifaa na vyombo tata.
Njia hii ya kusafisha inafanywa chini ya ushawishi wa mawimbi makali ya ultrasonic (frequency ya ultrasonic inayotumika sana ni 20s40kHz), na sehemu chache na zenye mnene zitazalishwa ndani ya chombo cha kioevu. Sehemu chache itatoa kiputo cha utupu kinachokaribia kuwa cha utupu. Kiputo cha utupu kinapotoweka, shinikizo kubwa la ndani litazalishwa karibu nacho, na kuvunja vifungo vya kemikali kwenye molekuli ili kuyeyusha uchafu kwenye uso wa wafer. Usafi wa ultrasonic ni mzuri zaidi kwa kuondoa mabaki ya mtiririko usioyeyuka au usioyeyuka.
5. Usafi wa Megasonic:
Usafi wa Megasonic sio tu kwamba una faida za usafi wa ultrasound, lakini pia hushinda mapungufu yake.
Usafi wa Megasonic ni njia ya kusafisha wafers kwa kuchanganya athari ya mtetemo wa masafa ya nishati ya juu (850kHz) na mmenyuko wa kemikali wa mawakala wa kusafisha kemikali. Wakati wa kusafisha, molekuli za suluhisho huharakishwa na wimbi la megasonic (kasi ya juu ya papo hapo inaweza kufikia 30cmVs), na wimbi la umajimaji wa kasi ya juu huathiri uso wa wafer kila mara, ili uchafuzi na chembe ndogo zilizounganishwa kwenye uso wa wafer ziondolewe kwa nguvu na kuingia kwenye suluhisho la kusafisha. Kuongeza mawakala wa asidi kwenye suluhisho la kusafisha, kwa upande mmoja, kunaweza kufikia lengo la kuondoa chembe na vitu vya kikaboni kwenye uso wa kung'arisha kupitia ufyonzaji wa mawakala wa surfactants; kwa upande mwingine, kupitia ujumuishaji wa mawakala wa surfactants na mazingira ya asidi, inaweza kufikia lengo la kuondoa uchafuzi wa chuma kwenye uso wa karatasi ya kung'arisha. Njia hii inaweza kuchukua jukumu la kufuta kwa mitambo na kusafisha kemikali kwa wakati mmoja.
Kwa sasa, njia ya kusafisha ya megasonic imekuwa njia bora ya kusafisha karatasi za kung'arisha.
6. Mbinu ya kunyunyizia kwa mzunguko:
Mbinu ya kunyunyizia inayozunguka ni mbinu inayotumia mbinu za kiufundi kuzungusha wafer kwa kasi ya juu, na hunyunyizia kioevu kila mara (maji safi sana au kioevu kingine cha kusafisha) kwenye uso wa wafer wakati wa mchakato wa kuzungusha ili kuondoa uchafu kwenye uso wa wafer.
Njia hii hutumia uchafuzi kwenye uso wa wafer kuyeyuka kwenye kioevu kilichonyunyiziwa (au hugusana nacho kwa kemikali ili kuyeyuka), na hutumia athari ya centrifugal ya mzunguko wa kasi kubwa ili kufanya kioevu kilicho na uchafu kutengana na uso wa wafer kwa wakati.
Mbinu ya kunyunyizia inayozunguka ina faida za kusafisha kemikali, kusafisha mitambo ya maji, na kusugua kwa shinikizo kubwa. Wakati huo huo, njia hii inaweza pia kuunganishwa na mchakato wa kukausha. Baada ya kipindi cha kusafisha kwa kutumia dawa ya kunyunyizia maji isiyo na ioni, dawa ya kunyunyizia maji husimamishwa na gesi ya kunyunyizia hutumika. Wakati huo huo, kasi ya kuzungusha inaweza kuongezeka ili kuongeza nguvu ya centrifugal ili kukausha haraka uso wa wafer.
7.Kusafisha kemikali kavu
Kusafisha kwa kutumia mashine kavu kunamaanisha teknolojia ya kusafisha ambayo haitumii suluhisho.
Teknolojia za kusafisha kavu zinazotumika sasa ni pamoja na: teknolojia ya kusafisha plasma, teknolojia ya kusafisha awamu ya gesi, teknolojia ya kusafisha boriti, n.k.
Faida za kusafisha kwa kutumia mashine kavu ni mchakato rahisi na hakuna uchafuzi wa mazingira, lakini gharama yake ni kubwa na wigo wa matumizi si mkubwa kwa sasa.
1. Teknolojia ya kusafisha plazma:
Usafi wa plasma mara nyingi hutumiwa katika mchakato wa kuondoa upinzani wa mwanga. Kiasi kidogo cha oksijeni huingizwa kwenye mfumo wa mmenyuko wa plasma. Chini ya ushawishi wa uwanja wenye nguvu wa umeme, oksijeni hutoa plasma, ambayo huoksidisha upinzani wa mwanga haraka kuwa hali ya gesi tete na hutolewa.
Teknolojia hii ya kusafisha ina faida za urahisi wa uendeshaji, ufanisi wa hali ya juu, uso safi, hakuna mikwaruzo, na inafaa katika kuhakikisha ubora wa bidhaa katika mchakato wa kuondoa gum. Zaidi ya hayo, haitumii asidi, alkali na miyeyusho ya kikaboni, na hakuna matatizo kama vile utupaji taka na uchafuzi wa mazingira. Kwa hivyo, inazidi kuthaminiwa na watu. Hata hivyo, haiwezi kuondoa kaboni na uchafu mwingine usio na tete wa metali au oksidi ya metali.
2. Teknolojia ya kusafisha awamu ya gesi:
Usafi wa awamu ya gesi hurejelea mbinu ya usafi inayotumia sawa na awamu ya gesi ya dutu inayolingana katika mchakato wa kimiminika ili kuingiliana na dutu iliyochafuliwa kwenye uso wa wafer ili kufikia lengo la kuondoa uchafu.
Kwa mfano, katika mchakato wa CMOS, usafishaji wa wafer hutumia mwingiliano kati ya HF ya awamu ya gesi na mvuke wa maji ili kuondoa oksidi. Kwa kawaida, mchakato wa HF wenye maji lazima uambatane na mchakato wa kuondoa chembe, huku matumizi ya teknolojia ya kusafisha HF ya awamu ya gesi hayahitaji mchakato unaofuata wa kuondoa chembe.
Faida muhimu zaidi ikilinganishwa na mchakato wa HF wa maji ni matumizi madogo zaidi ya kemikali ya HF na ufanisi mkubwa wa kusafisha.
Karibu wateja wowote kutoka kote ulimwenguni kututembelea kwa majadiliano zaidi!
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
Muda wa chapisho: Agosti-13-2024