Çygly arassalamak (çygly arassalamak) ýarymgeçiriji önümçilik prosesinde iň möhüm ädimlerden biridir, indiki ädimleriň arassa ýerde ýerine ýetirilmegini üpjün etmek üçin wafliň üstünden dürli hapalaýjylary aýyrmaga gönükdirilendir.
Ondarymgeçiriji enjamlaryň göwrümi kiçelip, takyklyk talaplary artdygyça, wafli arassalamak prosesleriniň tehniki talaplary barha güýçlenýär. Wafli üstündäki iň kiçi bölejikler, organiki materiallar, metal ionlary ýa-da oksid galyndylary hem enjamyň işleýşine ep-esli täsir edip, ýarymgeçiriji enjamlaryň öndürijiligine we ygtybarlylygyna täsir edip biler.
Wafli arassalamagyň esasy ýörelgeleri
Wafli arassalamagyň özeni, wafli soňraky gaýtadan işlemek üçin arassa ýeriň bardygyny üpjün etmek üçin fiziki, himiki we beýleki usullar arkaly wafli üstündäki dürli hapalary netijeli çykarmakdan ybaratdyr.
Hapalanmagyň görnüşi
Enjamyň häsiýetnamalaryna esasy täsirler
| madda hapalanmagy | Nusga kemçilikleri
Ion implantasiýasynyň kemçilikleri
Filmiň bölünişiginiň kemçilikleri
| |
| Metal hapalanma | Alkali metallary | MOS tranzistor durnuksyzlygy
Derwezäniň oksidi filminiň döwülmegi / zaýalanmagy
|
| Agyr metallar | PN çatrygynyň tersine syzyş tokynyň köpelmegi
Derwezäniň oksidi filminiň döwülmegi
Azlyk göterijiniň ömri zaýalanmagy
Oksid tolgundyryş gatlagynyň kemçiligi
| |
| Himiki hapalanma | Organiki material | Derwezäniň oksidi filminiň döwülmegi
CVD film üýtgeýişleri (inkubasiýa wagty)
Malylylyk oksidi filminiň galyňlygynyň üýtgemeleri (çalt okislenme)
Duman ýüze çykmagy (wafli, obýektiw, aýna, maska, retikle)
|
| Organiki däl dopantlar (B, P) | MOS tranzistor Vth çalşylýar
Si substrat we ýokary garşylykly poli-kremniniň listine garşylyk üýtgeýişleri
| |
| Organiki däl esaslar (aminler, ammiak) we kislotalar (SOx) | Himiki taýdan güýçlendirilen rezolýusiýanyň peselmegi
Duz emele gelmegi sebäpli bölejikleriň hapalanmagy we duman bolmagy
| |
| Çyglylyk, howa sebäpli ýerli we himiki oksid filmleri | Aragatnaşygyň garşylygyny ýokarlandyrmak
Derwezäniň oksidi filminiň döwülmegi / zaýalanmagy
| |
Hususan-da, wafli arassalamak işiniň maksatlary şulary öz içine alýar:
Bölejikleri aýyrmak: Wafli ýüzüne birikdirilen ownuk bölejikleri aýyrmak üçin fiziki ýa-da himiki usullary ulanmak. Specialörite bejergini talap edip, kiçijik bölejikleri we wafli üstündäki güýçli elektrostatiki güýçler sebäpli aýyrmak has kyn.
Organiki materiallary aýyrmak: aseag we fotorezist galyndylary ýaly organiki hapalar, wafli ýüzüne ýapyşyp biler. Bu hapalaýjylar, adatça güýçli oksidleýji serişdeleri ýa-da erginleri ulanyp aýrylýar.
Metal iony aýyrmak: Wafli üstündäki metal ion galyndylary elektrik öndürijiligini peseldip biler we hatda soňraky gaýtadan işlemek ädimlerine hem täsir edip biler. Şonuň üçin bu ionlary aýyrmak üçin ýörite himiki çözgütler ulanylýar.
Oksidi aýyrmak: Käbir amallar, kremniniň oksidi ýaly oksid gatlaklaryndan erkin bolmagyny talap edýär. Şeýle ýagdaýlarda käbir arassalaýyş ädimlerinde tebigy oksid gatlaklaryny aýyrmaly.
Wafli arassalamak tehnologiýasynyň kynçylygy, ýeriň çişmeginiň, poslamagynyň ýa-da beýleki fiziki zeperleriniň öňüni almak ýaly, wafli ýüzüne ýaramaz täsir etmezden hapalaýjylary netijeli aýyrmakdyr.
2. Wafli arassalamak prosesi akymy
Wafli arassalamak, adatça hapalaýjy maddalaryň doly ýok edilmegini üpjün etmek we doly arassa bir ýere ýetmek üçin birnäçe ädimleri öz içine alýar.
Surat: Topar görnüşi bilen ýeke-täk wafli arassalamagyň arasyndaky deňeşdirme
Adaty wafli arassalamak prosesi aşakdaky esasy ädimleri öz içine alýar:
1. Öňünden arassalamak (Öň arassalamak)
Öňünden arassalamagyň maksady, adatça deionizirlenen suwy (DI Water) ýuwmak we ultrases arassalamak arkaly gazanylýan boş hapalary we uly bölejikleri aýyrmakdyr. Deionizirlenen suw ilkibaşda bölejikleri we erän hapalary wafli ýüzünden aýryp biler, ultrases sesli arassalamak bolsa bölejikler bilen wafli üstüň arasyndaky baglanyşygy kesmek üçin kawitasiýa effektlerini ulanýar.
2. Himiki arassalama
Himiki arassalaýyş, organiki materiallary, metal ionlaryny we oksidleri wafli ýüzünden aýyrmak üçin himiki erginleri ulanyp, wafli arassalamak işiniň esasy ädimlerinden biridir.
Organiki materiallary aýyrmak: Adatça, aseton ýa-da ammiak / peroksid garyndysy (SC-1) organiki hapalary eritmek we oksidlemek üçin ulanylýar. SC-1 çözgüdi üçin adaty gatnaşygy NH₄OH
₂O₂
₂O = 1: 1: 5, iş temperaturasy 20 ° C töweregi.
Metal iony aýyrmak: Azot kislotasy ýa-da gidroklor turşusy / peroksid garyndylary (SC-2) wafli üstündäki metal ionlaryny aýyrmak üçin ulanylýar. SC-2 çözgüdi üçin adaty gatnaşygy HCl
₂O₂
₂O = 1: 1: 6, takmynan 80 ° C temperaturada saklanýar.
Oksidi aýyrmak: Käbir proseslerde gidroflor kislotasy (HF) ergini ulanylýan ýerli oksid gatlagyny wafli ýüzünden aýyrmak zerur. HF çözgüdi üçin adaty gatnaşygy HF
₂O = 1:50, we otag temperaturasynda ulanylyp bilner.
3. Jemleýji arassa
Himiki arassalanandan soň, wafli adatça himiki galyndylaryň üstünde galmazlygy üçin iň soňky arassalaýyş ädiminden geçýär. Ahyrky arassalamak, esasan, ýuwmak üçin deionizirlenen suwy ulanýar. Mundan başga-da, ozon suwuny arassalamak (O₃ / H₂O) wafli üstündäki galan hapalary hasam aýyrmak üçin ulanylýar.
4. Guramak
Arassalanan wafli suw bellikleriniň ýa-da hapalaýjy maddalaryň gaýtadan birikdirilmeginiň öňüni almak üçin çalt guradylmalydyr. Adaty guratmagyň usullary pyrlamagy we azody arassalamagy öz içine alýar. Öňküsi ýokary tizlikde aýlanmak bilen wafli üstündäki çyglygy aýyrýar, ikinjisi gury azot gazyny wafliň üstünden urup doly guramagyny üpjün edýär.
Hapalaýjy
Arassalamak prosedurasynyň ady
Himiki garyndynyň beýany
Himiýa
| Bölejikler | Piranha (SPM) | Kükürt kislotasy / wodorod peroksid / DI suwy | H2SO4 / H2O2 / H2O 3-4: 1; 90 ° C. |
| SC-1 (APM) | Ammiak gidroksidi / wodorod peroksid / DI suwy | NH4OH / H2O2 / H2O 1: 4: 20; 80 ° C. | |
| Metallar (mis däl) | SC-2 (HPM) | Gidroklor kislotasy / wodorod peroksid / DI suwy | HCl / H2O2 / H2O1: 1: 6; 85 ° C. |
| Piranha (SPM) | Kükürt kislotasy / wodorod peroksid / DI suwy | H2SO4 / H2O2 / H2O3-4: 1; 90 ° C. | |
| DHF | Gidroflor kislotasyny / DI suwuny eritmek (mis aýyrmaz) | HF / H2O1: 50 | |
| Organika | Piranha (SPM) | Kükürt kislotasy / wodorod peroksid / DI suwy | H2SO4 / H2O2 / H2O 3-4: 1; 90 ° C. |
| SC-1 (APM) | Ammiak gidroksidi / wodorod peroksid / DI suwy | NH4OH / H2O2 / H2O 1: 4: 20; 80 ° C. | |
| DIO3 | Ionlaşdyrylan suwda ozon | O3 / H2O optimallaşdyrylan garyndylar | |
| Oxerli oksid | DHF | Gidroflor kislotasyny / DI suwuny garyşdyryň | HF / H2O 1: 100 |
| BHF | Buferlenen gidroflor kislotasy | NH4F / HF / H2O |
3. Umumy wafli arassalamagyň usullary
1. RCA arassalamak usuly
RCA arassalaýyş usuly, RCA korporasiýasy tarapyndan 40 ýyl ozal işlenip düzülen ýarymgeçiriji pudagynda iň wafli arassalaýyş usullaryndan biridir. Bu usul, esasan, organiki hapalaýjylary we metal ion hapalaryny aýyrmak üçin ulanylýar we iki ädimde tamamlanyp bilner: SC-1 (Standard Clean 1) we SC-2 (Standard Clean 2).
SC-1 Arassalamak: Bu ädim esasan organiki hapalary we bölejikleri aýyrmak üçin ulanylýar. Çözgüdi ammiak, wodorod peroksid we suwuň garyndysy bolup, wafli üstünde inçe kremniy oksid gatlagyny emele getirýär.
SC-2 Arassalamak: Bu ädim, ilkinji nobatda, gidroklor kislotasynyň, wodorod peroksidiň we suwuň garyndysyny ulanyp, metal ion hapalaýjylaryny aýyrmak üçin ulanylýar. Zaýalanmazlygyň öňüni almak üçin wafli üstünde inçe passiw gatlak galdyrýar.
2. Piranha arassalamak usuly (Piranha etç arassa)
Piranha arassalaýyş usuly, adatça 3: 1 ýa-da 4: 1 nisbatynda kükürt kislotasynyň we wodorod peroksidiň garyndysyny ulanyp, organiki materiallary aýyrmagyň ýokary täsirli usulydyr. Bu erginiň aşa güýçli oksidleýji häsiýetleri sebäpli köp mukdarda organiki maddalary we bogaz hapalary aýryp biler. Bu usul, wafli zaýalanmazlyk üçin şertlere, esasanam temperatura we konsentrasiýa nukdaýnazaryndan berk gözegçilik etmegi talap edýär.
Ultrases arassalaýyş, ýokary ýygylykly ses tolkunlary bilen emele gelen kawitasiýa effektini, wafli üstündäki hapalary aýyrmak üçin ulanýar. Adaty ultramelewşe arassalaýyş bilen deňeşdirilende, megasoniki arassalamak has ýokary ýygylykda işleýär we kiçi mikron ululykdaky bölejikleri wafli ýüzüne zeper ýetirmezden has netijeli aýyrmaga mümkinçilik berýär.
4. Ozony arassalamak
Ozony arassalamak tehnologiýasy, ozonyň güýçli oksidleýji häsiýetlerinden peýdalanyp, wafli üstündäki organiki hapalary ýok etmek we netijede zyýansyz kömürturşy gazyna we suwa öwürmek üçin ulanylýar. Bu usul gymmat himiki reagentleriň ulanylmagyny talap etmeýär we daşky gurşawyň hapalanmagyna sebäp bolýar, bu bolsa arassalaýyş pudagynda täze tehnologiýa öwrülýär.
4. Wafli arassalamak prosesi enjamlary
Wafli arassalamak işleriniň netijeliligini we howpsuzlygyny üpjün etmek üçin ýarymgeçiriji önümçiliginde dürli ösen arassalaýyş enjamlary ulanylýar. Esasy görnüşleri:
1. Çygly arassalaýjy enjamlar
Çyg arassalaýjy enjamlara dürli suwa çümdüriji tanklar, ultrases ses arassalaýjy gaplar we egriji guradyjylar girýär. Bu enjamlar wafli üstündäki hapalary aýyrmak üçin mehaniki güýçleri we himiki reagentleri birleşdirýär. Çümdüriji baklar, adatça himiki erginleriň durnuklylygyny we netijeliligini üpjün etmek üçin temperatura gözegçilik ulgamlary bilen enjamlaşdyrylandyr.
2. Gury arassalaýjy enjamlar
Gury arassalaýyş enjamlary, esasan, plazmadaky ýokary energiýa bölejiklerini wafli üstündäki galyndylar bilen reaksiýa we aýyrmak üçin ulanýan plazma arassalaýjylary öz içine alýar. Plazmany arassalamak, himiki galyndy girizmezden, ýerüsti bitewiligini saklamagy talap edýän amallar üçin has amatlydyr.
3. Awtomatiki arassalaýyş ulgamlary
Ondarymgeçirijiniň önümçiliginiň yzygiderli giňelmegi bilen, awtomatiki arassalaýyş ulgamlary uly göwrümli arassalamak üçin ileri tutulýan seçime öwrüldi. Bu ulgamlar köplenç awtomatiki usulda geçiriş mehanizmlerini, köp tankly arassalaýyş ulgamlaryny we her bir wafli üçin yzygiderli arassalaýyş netijelerini üpjün etmek üçin takyk dolandyryş ulgamlaryny öz içine alýar.
5. Geljekki tendensiýalar
Ondarymgeçiriji enjamlaryň kiçelmegi bilen, wafli arassalamak tehnologiýasy has netijeli we ekologiýa taýdan arassa çözgütlere tarap ösýär. Geljekde arassalaýyş tehnologiýalary aşakdakylara gönükdiriler:
Sub-nanometr bölejikleri aýyrmak: Bar bolan arassalaýyş tehnologiýalary nanometr ölçegli bölejikleri dolandyryp biler, ýöne enjamyň göwrüminiň hasam azalmagy bilen kiçi nanometr bölejiklerini aýyrmak täze kynçylyk bolar.
Greenaşyl we ekologiýa taýdan arassalaýyş: Daşky gurşawa zyýanly himiki serişdeleriň ulanylmagyny azaltmak we ozony arassalamak we megasoniki arassalamak ýaly has ekologiýa taýdan arassalaýyş usullaryny ösdürmek has möhüm bolar.
Awtomatlaşdyrmagyň we intellektiň has ýokary derejeleri: Akyl ulgamlary arassalaýyş döwründe hakyky parametrleri we dürli parametrleri sazlamaga mümkinçilik berer, arassalamagyň netijeliligini we önümçiligiň netijeliligini hasam ýokarlandyrar.
Wafli arassalamak tehnologiýasy, ýarymgeçiriji önümçiliginde möhüm ädim hökmünde, indiki amallar üçin arassa wafli ýüzlerini üpjün etmekde möhüm rol oýnaýar. Dürli arassalaýyş usullarynyň utgaşmasy, indiki ädimler üçin arassa substrat görnüşini üpjün edip, hapalaýjylary netijeli aýyrýar. Tehnologiýanyň ösmegi bilen ýarymgeçiriji önümçiliginde has takyklyk we pes kemçilik derejelerini talaplary kanagatlandyrmak üçin arassalaýyş amallary optimizasiýa edilmegini dowam etdirer.
Iş wagty: Oktýabr-08-2024