Paqijkirina şil (Wet Clean) yek ji wan gavên krîtîk e di pêvajoyên hilberîna nîvconductor de, ku armanc jê derxistina cûrbecûr gemaran ji rûyê waferê ye da ku pê ewle bibe ku gavên pêvajoyê yên paşîn dikarin li ser rûyek paqij bêne kirin.
Her ku mezinahiya cîhazên nîvconductor piçûktir dibe û hewcedariyên rastbûnê zêde dibin, daxwazên teknîkî yên pêvajoyên paqijkirina wafer hişktir bûne. Tewra perçeyên herî piçûk, materyalên organîk, îyonên metal, an bermahiyên oksîdê yên li ser rûyê waferê dikarin bi girîngî bandorê li performansa cîhazê bikin, bi vî rengî bandorê li hilber û pêbaweriya cîhazên nîvconductor bike.
Prensîbên bingehîn ên Paqijkirina Wafer
Bingeha paqijkirina waferê di derxistina bi bandorker a gemarên cûrbecûr ji rûbera waferê de bi rêgezên laşî, kîmyewî û yên din ve ye da ku pê ewle bibe ku wafer xwedan rûberek paqij e ku ji bo pêvajoyek paşîn maqûl e.
Cureyê Tevrûbûnê
Bandorên Sereke li ser Taybetmendiyên Amûrê
| Têkilî Contamination | Kêmasiyên Pattern
Kêmasiyên implantasyona Ionê
Kêmasiyên hilweşîna fîlima îzolekirinê
| |
| Têkçûna Metalîk | Metalên Alkali | Bêîstîqrara transîstor MOS
Hilweşîna/hilweşîna fîlima oksîdê dergehê
|
| Metalên Giran | Zêdebûna pêwendiya PN-ê ya berevajî ya leaksiyonê
Kêmasiyên hilweşîna fîlimê oksîdê dergehê
Xerabûna heyata hilgirê hindikahiyan
Hilberîna kêmasiya qata heyecana oksîdê
| |
| Kîmyewî Contamination | Madeya Organîk | Kêmasiyên hilweşîna fîlimê oksîdê dergehê
Guhertoyên fîlima CVD (demên inkubasyonê)
Guhertoyên stûrbûna fîlima oksîda termal (oksîdasyona bilez)
Bûyîna tîrêjê (wafer, lens, neynik, mask, retîk)
|
| Dopanên neorganîk (B, P) | MOS transîstor Vth diguhere
Guhertoyên berxwedanê yên pelê polî-siliconê substrate Si û berxwedana bilind
| |
| Bingehên neorganîk (amîn, amonyak) û asîd (SOx) | Kêmkirina çareseriya berxwedanên kîmyewî yên zêdekirî
Ji ber hilberîna xwê rûdana gemarî û gewrbûna parçikan
| |
| Fîlmên Oksîdê Xwecihî û Kîmyewî Ji ber Nerm, Hewa | Berxwedana têkiliyê zêde dibe
Hilweşîna/hilweşîna fîlima oksîdê dergehê
| |
Bi taybetî, armancên pêvajoya paqijkirina waferê ev in:
Rakirina Parçeyan: Bikaranîna rêbazên fizîkî an kîmyewî ji bo rakirina pariyên piçûk ên ku bi rûxara waferê ve girêdayî ne. Ji ber hêzên elektrostatîk ên xurt ên di navbera wan û rûbera waferê de rakirina keriyên piçûk dijwartir e, ku pêdivî bi dermankirina taybetî heye.
Rakirina Materyalên Organîk: Germên organîk ên wekî rûn û bermahiyên wênegiran dibe ku li ser rûyê waferê ve girêdayî bin. Van gemarî bi gelemperî bi karanîna oksîjenên bihêz an solvan têne rakirin.
Rakirina Ionê Metal: Bermahiyên îyonên metal ên li ser rûyê waferê dikarin performansa elektrîkê xirab bikin û tewra bandorê li gavên pêvajoyê yên paşîn jî bikin. Ji ber vê yekê, çareseriyên kîmyewî yên taybetî ji bo rakirina van îyonan têne bikar anîn.
Rakirina oksîdê: Hin pêvajo hewce dike ku rûbera waferê ji qatên oksîdê bêpar be, wek oksîtê silicon. Di rewşên weha de, pêdivî ye ku tebeqeyên oksîda xwezayî di hin gavên paqijkirinê de werin rakirin.
Pirsgirêka teknolojiya paqijkirina waferê di rakirina bikêrhatî ya gemaran de ye bêyî ku bandorek neyînî li ser rûbera wafer bike, wek pêşîlêgirtina hişkbûna rûkê, korozyon, an zirarek laşî ya din.
2. Herikîna Pêvajoya Paqijkirina Wafer
Pêvajoya paqijkirina wafer bi gelemperî gelek gavan vedihewîne da ku ji rakirina bêkêmasî ya gemaran piştrast bike û rûyek bi tevahî paqij bi dest bixe.
Figure: Berawirdkirina Di navbera Tîpa Batch û Paqijkirina Yek-Wafer de
Pêvajoyek paqijkirina waferê gavên bingehîn ên jêrîn pêk tîne:
1. Paqijkirina Pêşî (Pêş Paqij)
Mebesta pêş-paqijkirinê rakirina gemarên bêserûber û perçeyên mezin ji rûbera waferê ye, ku bi gelemperî bi şuştina ava deionîzekirî (Ava DI) û paqijkirina ultrasonîk ve tê bidestxistin. Ava deyonîzekirî dikare di destpêkê de perçeyan û nepakiyên hilweşînî ji rûbera waferê rake, dema ku paqijkirina ultrasonîk bandorên cavîtasyonê bikar tîne da ku girêdana di navbera perçeyan û rûbera waferê de bişkîne, û rakirina wan hêsantir dike.
2. Paqijkirina Kîmyewî
Paqijkirina kîmyewî yek ji gavên bingehîn e di pêvajoya paqijkirina waferê de, ku çareseriyên kîmyewî bikar tîne da ku materyalên organîk, îyonên metal û oksîdan ji rûbera waferê derxîne.
Rakirina Madeya Organîk: Bi gelemperî, acetone an tevliheviyek ammonia / peroksîdê (SC-1) tê bikar anîn da ku gemarên organîk hilweşînin û oksîd bikin. Rêjeya tîpîk ji bo çareseriya SC-1 NH4OH e
₂O₂
₂O = 1:1:5, bi germahiya xebatê ya li dora 20°C.
Rakirina Ionê Metal: Ji bo rakirina îyonên metalê ji rûbera waferê asîda nîtrîk an asîda hîdrochlorîk/peroksît (SC-2) tê bikaranîn. Rêjeya tîpîk ji bo çareseriya SC-2 HCl e
₂O₂
₂O = 1:1:6, bi germahîya ku bi qasî 80°C tê parastin.
Rakirina oksîdê: Di hin pêvajoyan de, rakirina qata oksîtê ya xwemalî ji rûbera waferê hewce ye, ji bo vê yekê çareseriya asîda hîdrofluorîk (HF) tê bikar anîn. Rêjeya tîpîk ji bo çareseriya HF HF ye
₂O = 1:50, û ew dikare li germahiya odeyê were bikar anîn.
3. Paqijkirina dawî
Piştî paqijkirina kîmyewî, wafer bi gelemperî di qonaxa paşîn a paşîn de derbas dibin da ku piştrast bikin ku ti bermahiyên kîmyewî li ser rûyê erdê nemînin. Paqijkirina paşîn bi gelemperî ji bo şuştina bêkêmasî ava deionized bikar tîne. Digel vê yekê, paqijkirina ava ozonê (O3/H2O) tê bikar anîn da ku bêtir gemarên mayî ji rûyê waferê derxînin.
4. Hişkandin
Pêdivî ye ku pêlên paqijkirî zû bêne zuwa kirin da ku rê li ber şopên avê an ji nû ve girêdana gemaran bigire. Rêbazên zuwakirinê yên hevpar zuwakirina spin û paqijkirina nîtrojenê ne. Ya yekem bi zivirandina bi lez û bez rehmê ji rûbera waferê derdixe, lê ya paşîn zuwabûna bêkêmasî misoger dike bi lêdana gaza nîtrojenê ya hişk li seranserê rûyê waferê.
Contaminant
Navê Pêvajoya Paqijkirinê
Danasîna Mixture Kîmyewî
Kîmyewî
| Parçeyên | Piranha (SPM) | Asîda sulfurîk / hîdrojen peroksît / DI avê | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Amonyum hîdroksîd / hîdrojen peroksît / DI avê | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| Metal (ne sifir) | SC-2 (HPM) | Hîdrochlorîk asîda / hîdrojen peroksît / DI avê | HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C |
| Piranha (SPM) | Asîda sulfurîk / hîdrojen peroksît / DI avê | H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C | |
| DHF | Avê asîda hîdrofluorîk / DI rijandin (dê sifir jê neke) | HF/H2O1:50 | |
| Organics | Piranha (SPM) | Asîda sulfurîk / hîdrojen peroksît / DI avê | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Amonyum hîdroksîd / hîdrojen peroksît / DI avê | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| DIO3 | Ozon di ava de-ionized | O3 / H2O Mixtures Optimized | |
| Native Oxide | DHF | Avê asîda hîdrofluorîk / DI rijandin | HF/H2O 1:100 |
| BHF | Asîda hîdrofluorîk a tamponkirî | NH4F/HF/H2O |
3. Rêbazên Paqijkirina Waferên Hevbeş
1. Rêbaza Paqijkirina RCA
Rêbaza paqijkirina RCA di pîşesaziya nîvconductor de yek ji teknîkên paqijkirina waferê ya herî klasîk e, ku zêdetirî 40 sal berê ji hêla RCA Corporation ve hatî pêşve xistin. Ev rêbaz di serî de ji bo rakirina gemarên organîk û nepaqijiyên îyona metal tê bikar anîn û dikare di du gavan de were qedandin: SC-1 (Paqijkirina Standard 1) û SC-2 (Paqijkirina Standard 2).
Paqijkirina SC-1: Vê gavê bi gelemperî ji bo rakirina gemar û perçeyên organîk tê bikar anîn. Çareserî tevliheviyek ji ammonia, hîdrojen peroksîtê, û avê ye, ku li ser rûbera waferê tebeqek oksîtê siliconê ya zirav çêdike.
Paqijkirina SC-2: Ev gav di serî de ji bo rakirina gemarên îyona metal, bi karanîna tevliheviya hîdrochloric acid, hîdrojen peroksîtê, û avê tê bikar anîn. Ew qatek pasîvasyonê ya tenik li ser rûyê waferê dihêle da ku pêşî li ji nûvegirtinê bigire.
2. Rêbaza Paqijkirina Piranha (Piranha Etch Clean)
Rêbaza paqijkirina Piranha teknîkek pir bi bandor e ji bo rakirina materyalên organîk, bi karanîna tevliheviyek asîda sulfurîk û hîdrojen peroksîtê, bi gelemperî bi rêjeya 3:1 an 4:1. Ji ber taybetmendiyên oxidative zehf bihêz ên vê çareseriyê, ew dikare hejmareke mezin ji madeyên organîk û gemarên serhişk jê rake. Ev rêbaz hewceyê kontrolkirina hişk a şert û mercan hewce dike, nemaze di warê germahî û berhevdanê de, da ku zirarê nede wafer.
Paqijkirina Ultrasonîk bandora kavîtasyonê ya ku ji hêla pêlên dengî yên bi frekansa bilind ve di şilekek de hatî çêkirin bikar tîne da ku gemaran ji rûyê waferê rake. Li gorî paqijkirina kevneşopî ya ultrasonic, paqijkirina megasonîk bi frekansek bilindtir tevdigere, bêyî ku zirarê bide rûbera waferê, rê li ber rakirina pirtirkêmtir pîvazên bin-mîkronê dide.
4. Paqijkirina Ozone
Teknolojiya paqijkirina ozonê taybetmendiyên oksîjenker ên bihêz ên ozonê bikar tîne da ku gemarên organîk ji rûyê waferê hilweşîne û jê rake, di dawiyê de wan vediguhezîne karbondîoksît û avê bê zirar. Ev rêbaz ne hewceyî karanîna reagentên kîmyewî yên biha ye û dibe sedema kêm qirêjiya jîngehê, ku ew di warê paqijkirina wafer de teknolojiyek nûjen dike.
4. Amûrên Pêvajoya Paqijkirina Wafer
Ji bo misogerkirina karîgerî û ewlehiya pêvajoyên paqijkirina waferê, cûrbecûr alavên paqijkirina pêşkeftî di hilberîna nîvconductor de têne bikar anîn. Cûreyên sereke hene:
1. Amûrên Paqijkirina şil
Amûrên paqijkirina şil tankên cûrbecûr ên imadkirinê, tankên paqijkirina ultrasonic, û zuwakerên spin hene. Van amûran hêzên mekanîkî û reagentên kîmyewî tevdigerin da ku gemaran ji rûyê waferê derxînin. Tankên immersionê bi gelemperî bi pergalên kontrolkirina germahiyê ve têne saz kirin da ku aramî û bandorkeriya çareseriyên kîmyewî misoger bikin.
2. Amûrên Dry Cleaning
Amûrên paqijkirina hişk bi giranî paqijkerên plazmayê vedigirin, ku di plazmayê de perçeyên bi enerjiya bilind bikar tînin da ku bermayiyên ji rûbera waferê re bertek nîşan bidin û jê derxin. Paqijkirina plazmayê bi taybetî ji bo pêvajoyên ku hewce dike ku yekparebûna rûkalê bêyî danasîna bermahiyên kîmyewî biparêzin maqûl e.
3. Pergalên Paqijkirina Xweser
Bi berferehbûna domdar a hilberîna nîvconductor re, pergalên paqijkirina otomatîkî ji bo paqijkirina waferê ya mezin bûye bijareya bijarte. Van pergalan bi gelemperî mekanîzmayên veguheztina otomatîkî, pergalên paqijkirina pir-tank, û pergalên kontrolê yên rast vedigirin da ku ji bo her wafer encamên paqijkirina domdar misoger bikin.
5. Trendên Pêşerojê
Her ku alavên nîvconductor piçûk dibin, teknolojiya paqijkirina wafer ber bi çareseriyên bikêrtir û hawirdorparêz ve pêşve diçe. Teknolojiyên paqijkirina pêşerojê dê li ser bisekinin:
Rakirina Parçeyên Bin-Nanometer: Teknolojiyên paqijkirinê yên heyî dikarin perçeyên nanometer-pîvana xwe bi rê ve bibin, lê digel kêmbûna din a mezinahiya cîhazê, rakirina perçeyên jêr-nanometer dê bibe pirsgirêkek nû.
Paqijkirina Kesk û Eko-heval: Kêmkirina karanîna kîmyewî yên zirardar ên hawîrdorê û pêşdebirina rêbazên paqijkirina ekolojîk-dostane, wekî paqijkirina ozon û paqijkirina megasonîk, dê girîngtir bibe.
Asta Bilind a Otomasyon û Aqilmendiyê: Pergalên hişmend dê di dema pêvajoya paqijkirinê de çavdêrîkirin û verastkirina pîvanên cihêreng di dema rast de çalak bike, bandorkeriya paqijkirinê û karbidestiya hilberînê bêtir baştir bike.
Teknolojiya paqijkirina wafer, wekî pêngavek krîtîk di hilberîna nîvconductor de, di misogerkirina rûkalên wafer ên paqij ên ji bo pêvajoyên paşîn de rolek girîng dilîze. Tevlihevkirina awayên cûrbecûr paqijkirinê bi bandor gemaran ji holê radike, ji bo gavên paşîn rûberek substratê paqij peyda dike. Her ku teknolojî pêş dikeve, pêvajoyên paqijkirinê dê bi xweşbîniya xwe bidomînin da ku daxwazên ji bo rastbûna bilindtir û rêjeyên kêmbûna kêmasiyan di hilberîna nîvconductor de bicîh bînin.
Dema şandinê: Oct-08-2024