Waflên Sîlîkonê li hember Waflên Camê: Em Bi Rastî Çi Paqij Dikin? Ji Esasê Materyalê Heta Çareseriyên Paqijkirinê yên Li Ser Pêvajoyê

Her çend waflên silîkon û cam armanca hevpar a "paqijkirinê" parve dikin jî, dijwarî û awayên têkçûnê yên ku ew di dema paqijkirinê de pê re rû bi rû dimînin pir ji hev cuda ne. Ev nakokî ji taybetmendiyên materyalê yên xwerû û hewcedariyên taybetmendiyê yên silîkon û cam, û her weha "felsefeya" paqijkirinê ya cihêreng a ku ji hêla serîlêdanên wan ên dawîn ve tê rêve kirin derdikeve holê.

Pêşî, em zelal bikin: Em bi rastî çi paqij dikin? Kîjan gemarî hene?

Madeyên gemarî dikarin li çar kategoriyan werin dabeşkirin:

1. Qirêjkerên perçeyan

   • Toz, perçeyên metal, perçeyên organîk, perçeyên aşındêr (ji pêvajoya CMP), û hwd.

   • Ev gemarî dikarin bibin sedema kêmasiyên şablonê, wekî kurte an devreyên vekirî.

2. Qirêjkerên Organîk

   • Bermayiyên fotoresîst, lêzêdekirinên rezîn, rûnên çermê mirovan, bermayiyên çareserker û hwd. dihewîne.

   • Gemarên organîk dikarin maskeyan çêbikin ku rê li ber gravurkirin an çandina iyonan digirin û zeliqîna fîlmên din ên tenik kêm dikin.

3. Qirêjkerên Îyonên Metalî

   • Hesin, sifir, sodyûm, potasyûm, kalsiyûm û hwd., ku bi piranî ji alav, kîmyewî û têkiliya mirovan tên.

   • Di nîvconductoran de, îyonên metal gemarên "kujer" in, ku asta enerjiyê di benda qedexekirî de dixin, ku herika rijandinê zêde dike, temenê hilgirê kurt dike, û bi giranî zirarê dide taybetmendiyên elektrîkê. Di camê de, ew dikarin bandorê li kalîte û zeliqandina fîlimên tenik ên paşîn bikin.

4. Qata Oksîda Xwemalî

   • Ji bo waflên silîkonê: Çîneke zirav ji dîoksîda silîkonê (Oksîda Xwemalî) bi awayekî xwezayî li ser rûyê hewayê çêdibe. Qalindî û yekrengiya vê çîna oksîdê dijwar e ku were kontrol kirin, û divê di dema çêkirina avahiyên sereke yên wekî oksîtên derî de bi tevahî were rakirin.

   • Ji bo waflên cam: Cam bi xwe avahiyek tora silîkayê ye, ji ber vê yekê pirsgirêka "rakirina çînek oksîdê ya xwemalî" tune. Lêbelê, dibe ku rûber ji ber qirêjbûnê hatibe guhertin, û ev çîn hewce ye ku were rakirin.

I. Armancên Sereke: Cûdahiya Di Navbera Performansa Elektrîkî û Kamilbûna Fizîkî de

• Waflên Sîlîkonê

  • Armanca sereke ya paqijkirinê ew e ku performansa elektrîkê misoger bike. Taybetmendî bi gelemperî hejmartin û mezinahiyên perçeyan ên hişk vedihewîne (mînak, perçeyên ≥0.1μm divê bi bandor werin rakirin), rêjeyên îyonên metal (mînak, Fe, Cu divê werin kontrol kirin da ku ≤10¹⁰ atom/cm² an kêmtir bin), û astên bermayiyên organîk. Tewra gemarbûna mîkroskopîk jî dikare bibe sedema kurteyên devreyê, herikîna rijandinê, an têkçûna yekparebûna oksîda derî.

• Waflên Cam

  • Wekî substrat, pêdiviyên bingehîn bêkêmasîbûna fîzîkî û aramiya kîmyewî ne. Taybetmendî li ser aliyên asta makro yên wekî nebûna xêzikan, lekeyên neguhêzbar, û parastina hişkiya rûyê orîjînal û geometrî disekinin. Armanca paqijkirinê di serî de ew e ku paqijiya dîtbarî û girêdana baş ji bo pêvajoyên paşîn ên wekî pêçandinê misoger bike.

II. Cewhera Materyal: Cûdahiya Bingehîn a Di Navbera Krîstal û Amorf de

• Sîlîkon

  • Silîkon madeyek krîstalî ye, û li ser rûyê wê bi xwezayî çînek oksîdê ya neyekreng a dîoksîda silîkonê (SiO₂) çêdibe. Ev çîna oksîdê ji bo performansa elektrîkê xetereyek çêdike û divê bi tevahî û yekreng were rakirin.

• Cam

  • Cam toreke silîkaya amorf e. Materyalê wê yê giran di pêkhateyê de dişibihe qata oksîda silîkonê ya silîkonê, ku tê vê wateyê ku ew dikare bi asîda hîdroflorîk (HF) zû were kolandin û her weha ji erozyona alkaliya bihêz re hesas e, ku dibe sedema zêdebûna hişkbûn an deformasyona rûyê. Ev cûdahiya bingehîn diyar dike ku paqijkirina wafera silîkonê dikare kolandina sivik û kontrolkirî tehemûl bike da ku gemarî jê bibe, di heman demê de paqijkirina wafera camê divê bi baldarîyek mezin were kirin da ku zirar negihîje materyalê bingehîn.

III. Berawirdkirina Çareseriyên Paqijkirinê

Li gorî armanc û taybetmendiyên materyalê yên ku li jor hatine destnîşan kirin, çareseriyên paqijkirinê ji bo waflên silîkon û cam ji hev cûda ne:

• Pêvajoya Paqijkirina Waferê Cam

  • Niha, piraniya kargehên hilberandina cam prosedurên paqijkirinê li ser bingeha taybetmendiyên materyalê cam bikar tînin, û bi giranî xwe dispêrin ajanên paqijkirinê yên alkalîn ên qels.

  • Taybetmendiyên Madeya Paqijkirinê:Ev ajanên paqijkirinê yên taybet bi gelemperî qels alkalîn in, bi pH-ya wan li dora 8-9 e. Ew bi gelemperî surfaktant (mînak, alkîl polîoksîetîlen eter), ajanên kelatkirina metalan (mînak, HEDP), û amûrên paqijkirinê yên organîk dihewînin, ku ji bo emulsîfekirin û hilweşandina gemarên organîk ên wekî rûn û şopa tiliyan hatine çêkirin, di heman demê de bi kêmanî korozîv in ji bo matrîksa cam.

  • Herikîna Pêvajoyê:Pêvajoya paqijkirinê ya tîpîk karanîna rêjeyek taybetî ya ajanên paqijkirinê yên alkalîn ên qels di germahiyên ji germahiya odeyê heta 60°C de, digel paqijkirina ultrasonîk, vedihewîne. Piştî paqijkirinê, wafer gelek gavên şuştinê bi ava paqij û zuwakirina nerm derbas dikin (mînak, rakirina hêdî an zuwakirina bi buhara IPA). Ev pêvajo bi bandor hewcedariyên waferên cam ji bo paqijiya dîtbarî û paqijiya giştî pêk tîne.

• Pêvajoya Paqijkirina Waferên Silîkonê

  • Ji bo hilberandina nîvconductoran, waflên silîkonê bi gelemperî paqijkirina RCA ya standard derbas dikin, ku ev rêbazek paqijkirinê ya pir bi bandor e ku dikare bi awayekî sîstematîk hemî celebên gemarîyan çareser bike, û piştrast bike ku pêdiviyên performansa elektrîkê ji bo cîhazên nîvconductor têne bicîhanîn.

IV. Dema ku Cam Li Gor Standardên Bilindtir ên "Paqijiyê" ye

Dema ku waflên cam di sepanên ku jimara perçeyan û astên îyonên metalî yên hişk hewce dikin de têne bikar anîn (mînak, wekî substrat di pêvajoyên nîvconductor de an ji bo rûberên danîna fîlima zirav ên hêja), dibe ku pêvajoya paqijkirina hundurîn êdî têrê neke. Di vê rewşê de, prensîbên paqijkirina nîvconductor dikarin werin sepandin, û stratejiyek paqijkirina RCA ya guhertî were destnîşan kirin.

Bingeha vê stratejiyê ew e ku parametreyên pêvajoya RCA ya standard şil bike û baştir bike da ku xwezaya hesas a cama biguncîne:

• Rakirina Qirêjkerên Organîk:Çareseriyên SPM an ava ozonê ya nermtir dikarin ji bo hilweşandina gemarên organîk bi rêya oksîdasyona bihêz werin bikar anîn.

• Rakirina Perçeyan:Çareseriya SC1 a pir şilkirî di germahiyên nizm û demên dermankirinê yên kurttir de tê bikar anîn da ku bandorên xwe yên dûrxistina elektrostatîk û mîkro-gravkirinê bikar bîne da ku perçeyan rake, di heman demê de korozyona li ser cama kêm bike.

• Rakirina Îyonên Metalî:Ji bo rakirina gemarên metalî bi rêya kelasyonê, çareseriyeke SC2 ya şilkirî an jî çareseriyên asîda hîdroklorîk a şilkirî ya sade/asîda nîtrîk a şilkirî tên bikaranîn.

• Qedexeyên tund:Ji bo rêgirtina li korozyona substrata cam, divê bi tevahî ji DHF (dîamonyûm florîd) dûr bisekine.

Di tevahiya pêvajoya guhertî de, bi hev re teknolojiya megasonîk bandora rakirina perçeyên nano-mezinahî bi girîngî zêde dike û li ser rûyê nermtir e.

Xelasî

Pêvajoyên paqijkirinê yên ji bo waferên silîkon û cam encama neçar a endezyariya berevajî ne ku li gorî hewcedariyên serîlêdana wan a dawîn, taybetmendiyên materyal û taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî ne. Paqijkirina waferên silîkonê ji bo performansa elektrîkê li "paqijiya asta atomî" digere, lê paqijkirina waferên cam li ser bidestxistina rûberên fîzîkî yên "bêkêmasî, bê zirar" disekine. Ji ber ku waferên cam di sepanên nîvconductor de her ku diçe zêdetir têne bikar anîn, pêvajoyên paqijkirina wan dê bê guman ji paqijkirina alkalîn a qels a kevneşopî pêş bikevin, çareseriyên çêtir û xwerûtir ên wekî pêvajoya RCA ya guhertî pêşve bibin da ku bigihîjin standardên paqijiyê yên bilindtir.