Paqijkirina şil (Wet Clean) yek ji gavên girîng di pêvajoyên çêkirina nîvconductoran de ye, ku armanca wê rakirina cûrbecûr gemaran ji rûyê waferê ye da ku gavên pêvajoyê yên paşîn li ser rûyek paqij werin kirin.
Her ku mezinahiya cîhazên nîvconductor biçûk dibe û pêdiviyên rastbûnê zêde dibin, daxwazên teknîkî yên pêvajoyên paqijkirina waferan her ku diçe dijwartir dibin. Heta perçeyên herî biçûk, materyalên organîk, îyonên metalî, an jî bermayiyên oksîdê yên li ser rûyê waferê jî dikarin bandorek girîng li ser performansa cîhazê bikin, bi vî rengî bandorê li berhemdarî û pêbaweriya cîhazên nîvconductor bikin.
Prensîbên bingehîn ên paqijkirina waferê
Paqijkirina waferê bi bingehîn ew e ku bi rêbazên fîzîkî, kîmyewî û yên din gemarên cûrbecûr ji rûyê waferê werin rakirin da ku rûyek paqij hebe ku ji bo pêvajoya paşê minasib be.
Cureyê gemarbûnê
Bandorên sereke li ser taybetmendiyên cîhazê
| gemarbûna gotaran | Xeletiyên şablonê
kêmasiyên çandina îyonan
Xeletiyên şikestina fîlma îzolekirinê
| |
| Gemarbûna Metalîk | Metalên Alkalî | Nearamiya tranzîstorê MOS
Hilweşîn/hilweşîna fîlma oksîda derî
|
| Metalên Giran | Zêdebûna herikîna berevajî ya girêdana PN
Kêmasiyên şikestina fîlma oksîda derî
Xirabûna temenê hilgirê kêmneteweyan
Çêbûna kêmasiyên qata eksîda oksîdê
| |
| Gemarbûna Kîmyewî | Materyalê Organîk | Kêmasiyên şikestina fîlma oksîda derî
Guhertoyên fîlmê CVD (demên înkubasyonê)
Guhertinên qalindahiya fîlma oksîda germî (oksîdasyona bilez)
Pêketina dûmanê (wafer, lens, neynik, maske, retîkul)
|
| Dopantên Neorganîk (B, P) | Guhertinên tranzîstora MOS Vth
Guhertoyên berxwedana substrata Si û pelê polî-sîlîkonê yê berxêdar
| |
| Bingehên Neorganîk (amîn, amonyak) û Asîd (SOx) | Kêmbûna çareseriya berxwedêrên kîmyewî yên zêdekirî
Hebûna gemarbûna perçeyan û mijê ji ber çêbûna xwêyê
| |
| Fîlmên Oksîdê yên Xwemalî û Kîmyewî Ji Ber Şilbûn û Hewayê | Berxwedana têkiliyê zêde bû
Hilweşîn/hilweşîna fîlma oksîda derî
| |
Bi taybetî, armancên pêvajoya paqijkirina waferê ev in:
Rakirina Parçeyan: Bi karanîna rêbazên fîzîkî an kîmyewî ji bo rakirina perçeyên piçûk ên ku bi rûyê waferê ve girêdayî ne. Ji ber hêzên elektrostatîk ên bihêz ên di navbera wan û rûyê waferê de, rakirina perçeyên piçûk dijwartir e, ku pêdivî bi dermankirinek taybetî heye.
Rakirina Materyalên Organîk: Gemarên organîk ên wekî rûn û bermayiyên fotoresîst dikarin li ser rûyê waferê bizeliqin. Ev gemar bi gelemperî bi karanîna ajanên oksîdkirinê yên bihêz an çareserkeran têne rakirin.
Rakirina Îyonên Metalî: Bermayiyên îyonên metalî yên li ser rûyê waferê dikarin performansa elektrîkê xirab bikin û heta bandorê li gavên pêvajoyê yên paşê bikin. Ji ber vê yekê, çareseriyên kîmyewî yên taybetî têne bikar anîn da ku van îyonan derxînin.
Rakirina Oksîdê: Hin pêvajo hewce dikin ku rûyê waferê ji tebeqeyên oksîdê, wek oksîda silîkonê, bêpar be. Di rewşên weha de, pêdivî ye ku tebeqeyên oksîda xwezayî di hin gavên paqijkirinê de werin rakirin.
Pirsgirêka teknolojiya paqijkirina waferan ew e ku gemarî bi bandor were rakirin bêyî ku bandorek neyînî li ser rûyê waferê bike, wek mînak pêşîgirtina li hişkbûna rûyê, korozyonê, an zirarên din ên fîzîkî.
2. Herikîna Pêvajoya Paqijkirina Waferê
Pêvajoya paqijkirina waferê bi gelemperî çend gavan dihewîne da ku piştrast bike ku gemarî bi tevahî têne rakirin û rûyek bi tevahî paqij çêdibe.
Wêne: Berawirdkirina Di Navbera Paqijkirina Tîpa Komî û Paqijkirina Waferê ya Yekane de
Pêvajoyek paqijkirina wafer a tîpîk gavên sereke yên jêrîn vedihewîne:
1. Pêş-Paqijkirin (Pêş-Paqijkirin)
Armanca pêş-paqijkirinê ew e ku gemarên sist û perçeyên mezin ji rûyê waferê werin rakirin, ku ev yek bi gelemperî bi rêya şuştina bi ava deîyonîzekirî (DI Water) û paqijkirina bi ultrasonîk tê bidestxistin. Ava deîyonîzekirî dikare di destpêkê de perçe û nepakiyên çareserbûyî ji rûyê waferê derxe, di heman demê de paqijkirina bi ultrasonîk bandorên kavîtasyonê bikar tîne da ku girêdana di navbera perçe û rûyê waferê de bişkîne, û wan hêsantir bike ku werin veqetandin.
2. Paqijkirina Kîmyewî
Paqijkirina kîmyewî yek ji gavên bingehîn ên pêvajoya paqijkirina waferê ye, ku tê de çareseriyên kîmyewî têne bikar anîn da ku materyalên organîk, îyonên metalî û oksîdan ji rûyê waferê werin rakirin.
Rakirina Madeyên Organîk: Bi gelemperî, aseton an tevliheviyek amonyak/peroksîd (SC-1) ji bo helandin û oksîdekirina gemarên organîk tê bikar anîn. Rêjeya tîpîk ji bo çareseriya SC-1 NH₄OH e.
₂O₂
₂O = 1:1:5, bi germahiya xebatê ya dora 20°C.
Rakirina Îyonên Metalî: Ji bo rakirina îyonên metalî ji rûyê waferê, asîda nîtrîk an jî tevliheviyên asîda hîdroklorîk/peroksît (SC-2) tên bikaranîn. Rêjeya tîpîk ji bo çareseriya SC-2 HCl e.
₂O₂
₂O = 1:1:6, germahî li dora 80°C tê parastin.
Rakirina Oksîdê: Di hin pêvajoyan de, rakirina qata oksîda xwemalî ji rûyê waferê pêwîst e, ku ji bo vê yekê çareseriya asîda hîdroflorîk (HF) tê bikar anîn. Rêjeya tîpîk ji bo çareseriya HF HF ye.
₂O = 1:50 e, û dikare di germahiya odeyê de jî were bikar anîn.
3. Paqijkirina Dawî
Piştî paqijkirina kîmyewî, wafer bi gelemperî ji bo ku li ser rûyê wan bermayiyên kîmyewî nemînin, gaveke paqijkirina dawîn derbas dikin. Paqijkirina dawîn bi piranî ji bo şuştina tevahî ava deîyonîzekirî bikar tîne. Wekî din, paqijkirina ava ozonê (O₃/H₂O) ji bo rakirina bêtir a her gemarên mayî ji rûyê waferê tê bikar anîn.
4. Zuhakirin
Ji bo rêgirtina li şopên avê an ji nû ve girêdana gemaran, divê waferên paqijkirî zû werin zuwakirin. Rêbazên zuwakirinê yên hevpar zuwakirina bi spin û paqijkirina nîtrojenê ne. Ya yekem bi spinandina bi leza bilind şilbûnê ji rûyê waferê radike, lê ya duyem bi firandina gaza nîtrojenê ya hişk li ser rûyê waferê zuwabûna bêkêmasî misoger dike.
Qirêjker
Navê Prosedûra Paqijkirinê
Danasîna Têkelê Kîmyewî
Kîmyewî
| Perçe | Piranha (SPM) | Asîda sulfûrîk/hîdrojen peroksît/ava DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Hîdroksîda amonyûmê/peroksîda hîdrojenê/ava DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| Metal (ne sifir) | SC-2 (HPM) | Asîda hîdroklorîk/peroksîda hîdrojenê/ava DI | HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C |
| Piranha (SPM) | Asîda sulfûrîk/hîdrojen peroksît/ava DI | H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C | |
| DHF | Asîda hîdroflorîk a şilkirî/ava DI (sifirê jê nake) | HF/H2O1:50 | |
| Organîk | Piranha (SPM) | Asîda sulfûrîk/hîdrojen peroksît/ava DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Hîdroksîda amonyûmê/peroksîda hîdrojenê/ava DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| DIO3 | Ozon di ava bêîyonîzekirî de | Têkelên O3/H2O yên Çêtirkirî | |
| Oksîda Xwecihî | DHF | Asîda hîdroflorîk a ziravkirî/ava DI | HF/H2O 1:100 |
| BHF | Asîda hîdroflorîk a tamponkirî | NH4F/HF/H2O |
3. Rêbazên Paqijkirina Waferê yên Hevpar
1. Rêbaza Paqijkirina RCA
Rêbaza paqijkirina RCA yek ji teknîkên paqijkirina waferê yên herî klasîk di pîşesaziya nîvconductor de ye, ku ji hêla RCA Corporation ve zêdetirî 40 sal berê hatiye pêşxistin. Ev rêbaz bi giranî ji bo rakirina gemarên organîk û nepakiyên îyonên metalî tê bikar anîn û dikare di du gavan de were temam kirin: SC-1 (Paqijkirina Standard 1) û SC-2 (Paqijkirina Standard 2).
Paqijkirina SC-1: Ev gav bi giranî ji bo rakirina gemarî û perçeyên organîk tê bikar anîn. Çareserî tevlîheviyek ji amonyak, hîdrojen peroksît û avê ye, ku li ser rûyê waferê qatek zirav a oksîda silîkonê çêdike.
Paqijkirina SC-2: Ev gav bi giranî ji bo rakirina gemarên îyonên metalî tê bikar anîn, bi karanîna tevliheviyek ji asîda hîdroklorîk, hîdrojen peroksît û avê. Ew çînek pasîfîzasyonê ya zirav li ser rûyê waferê dihêle da ku pêşî li gemarbûna ji nû ve bigire.
2. Rêbaza Paqijkirina Piranhayê (Piranha Etch Clean)
Rêbaza paqijkirina Piranha teknîkek pir bi bandor e ji bo rakirina madeyên organîk, ku têkeliyek ji asîda sulfûrîk û hîdrojen peroksîtê bikar tîne, bi gelemperî bi rêjeya 3:1 an 4:1. Ji ber taybetmendiyên oksîdatîf ên pir bihêz ên vê çareseriyê, ew dikare gelek madeyên organîk û gemarên serhişk rake. Ev rêbaz kontrolkirina hişk a mercan, bi taybetî di warê germahî û konsantrasyonê de, hewce dike da ku zirar negihêje waferê.
Paqijkirina bi ultrasonîk bandora kavîtasyonê ya ku ji hêla pêlên dengî yên frekanseke bilind di şilekê de çêdibe bikar tîne da ku gemarî ji rûyê waferê rake. Li gorî paqijkirina bi ultrasonîk a kevneşopî, paqijkirina megasonic bi frekanseke bilindtir dixebite, ku dihêle ku perçeyên bi mezinahiya kêmtir mîkron bêyî ku zirarê bide rûyê waferê bi bandortir werin rakirin.
4. Paqijkirina Ozonê
Teknolojiya paqijkirina ozonê taybetmendiyên oksîdasyonê yên bihêz ên ozonê bikar tîne da ku gemarên organîk ji rûyê waferê hilweşîne û jê rake, di dawiyê de wan vediguherîne karbondîoksît û avê ya bêzerar. Ev rêbaz karanîna reagentên kîmyewî yên biha hewce nake û dibe sedema kêmtir qirêjiya jîngehê, ku ew dike teknolojiyek nû derketî di warê paqijkirina waferê de.
4. Amûrên Pêvajoya Paqijkirina Waferê
Ji bo misogerkirina karîgerî û ewlehiya pêvajoyên paqijkirina waferan, di çêkirina nîvconductoran de cûrbecûr alavên paqijkirinê yên pêşkeftî têne bikar anîn. Cureyên sereke ev in:
1. Amûrên Paqijkirina Şil
Amûrên paqijkirina şil cûrbecûr tankên binavkirinê, tankên paqijkirina ultrasonîk, û zuwakerên spinkirinê dihewîne. Ev amûr hêzên mekanîkî û reagentên kîmyewî bi hev re dikin yek da ku gemarî ji rûyê waferê derxînin. Tankên binavkirinê bi gelemperî bi pergalên kontrola germahiyê ve têne saz kirin da ku aramî û bandora çareseriyên kîmyewî misoger bikin.
2. Amûrên Paqijkirina Hişk
Amûrên paqijkirina hişk bi giranî paqijkerên plazmayê dihewînin, ku perçeyên enerjiya bilind ên di plazmayê de bikar tînin da ku bi rûyê waferê re reaksiyonê nîşan bidin û bermayiyan ji wan derxînin. Paqijkirina plazmayê bi taybetî ji bo pêvajoyên ku hewceyê parastina yekparçeyiya rûyê bêyî ketina bermayiyên kîmyewî ne guncaw e.
3. Sîstemên Paqijkirina Otomatîk
Bi berfirehbûna berdewam a hilberîna nîvconductoran re, pergalên paqijkirina otomatîk ji bo paqijkirina waferên di asta mezin de bûne bijarteya bijarte. Ev pergal pir caran mekanîzmayên veguhastina otomatîk, pergalên paqijkirina pir-tank, û pergalên kontrola rastîn vedihewînin da ku encamên paqijkirina domdar ji bo her waferê misoger bikin.
5. Trendên Pêşerojê
Her ku alavên nîvconductor biçûk dibin, teknolojiya paqijkirina wafer ber bi çareseriyên bikêrtir û hawirdorparêztir ve diçe. Teknolojiyên paqijkirina pêşerojê dê li ser van mijaran bisekinin:
Rakirina Perçeyên Bin-nanometre: Teknolojiyên paqijkirinê yên heyî dikarin perçeyên bi pîvana nanometre birêve bibin, lê bi kêmkirina bêtir a mezinahiya cîhazê re, rakirina perçeyên bi pîvana nanometre dê bibe dijwariyek nû.
Paqijkirina Kesk û Jîngehparêz: Kêmkirina karanîna kîmyewiyên zirardar ên jîngehê û pêşxistina rêbazên paqijkirinê yên dostanetir ên jîngehê, wekî paqijkirina ozonê û paqijkirina megasonic, dê her ku diçe girîngtir bibe.
Astên Bilindtir ên Otomasyon û Zekayê: Sîstemên zîrek dê di dema pêvajoya paqijkirinê de çavdêrîkirin û sererastkirina parametreyên cûrbecûr di wextê rast de gengaz bikin, û bandora paqijkirinê û karîgeriya hilberînê bêtir baştir bikin.
Teknolojiya paqijkirina waferan, wekî gaveke girîng di çêkirina nîvconductoran de, di misogerkirina paqijiya rûyên waferan ji bo pêvajoyên paşîn de roleke girîng dilîze. Têkeliya rêbazên paqijkirinê yên cûrbecûr bi bandor gemaran ji holê radike, û ji bo gavên din rûyek substratek paqij peyda dike. Her ku teknolojî pêşve diçe, pêvajoyên paqijkirinê dê berdewam werin çêtirkirin da ku daxwazên ji bo rastbûna bilindtir û rêjeyên kêmasiyên kêmtir di çêkirina nîvconductoran de bicîh bînin.
Dema şandinê: Cotmeh-08-2024