Дымны чистарту (дымлы чиста) - ярымүткәргеч җитештерү процессындагы критик адымнарның берсе, вафин өслегеннән төрле пычраткыч матдәләрне чыгаруга юнәлтелгән, алдагы процесс адымнары чиста өслектә башкарылсын өчен.
Ярымүткәргеч җайланмаларның күләме кими бара һәм төгәллек таләпләре арта барган саен, чистарту процессларының техник таләпләре көннән-көн катгыйлана бара. Вафер өслегендәге иң кечкенә кисәкчәләр, органик материаллар, металл ионнары, яки оксид калдыклары җайланманың эшенә сизелерлек тәэсир итә ала, шуның белән ярымүткәргеч җайланмаларның уңышына һәм ышанычлылыгына тәэсир итә.
Ваферны чистартуның төп принциплары
Ваферны чистартуның асылы физик, химик һәм башка ысуллар ярдәмендә вафин өслегеннән төрле пычраткыч матдәләрне эффектив рәвештә чыгару, вафинның соңрак эшкәртү өчен яраклы чиста өслеген тәэмин итү.
Пычрату төре
Devайланма характеристикасына төп йогынты
| Мәкалә пычрану | Ternрнәк кимчелекләр
Ион имплантациясе җитешсезлекләре
Фильмның өзелү кимчелекләрен изоляцияләү
| |
| Металл пычрану | Алкал металллары | MOS транзистор тотрыксызлыгы
Капка оксиды пленкасының өзелүе / деградациясе
|
| Авыр металл | PN тоташуының кире агып чыгу токы
Капка оксиды пленкасының ватылу кимчелекләре
Азчылык йөртүченең гомере бозылуы
Оксид дулкынландыру катламы җитешсезлеге
| |
| Химик пычрану | Органик материал | Капка оксиды пленкасының ватылу кимчелекләре
CVD фильм вариацияләре (инкубация вакыты)
Rылылык оксиды пленкасының калынлыгы үзгәрүләре (тизләтелгән оксидлашу)
Томан барлыкка килү (вафер, линза, көзге, маска, ретикаль)
|
| Органик булмаган допантлар (В, П) | MOS транзисторы V сменасы
Si субстрат һәм югары каршылыклы поли-кремний таблицаның каршылык вариацияләре
| |
| Органик булмаган нигезләр (аминнар, аммиак) һәм кислоталар (SOx) | Химик көчәйтелгән резолюциянең деградациясе
Тоз барлыкка килү аркасында кисәкчәләрнең пычрануы һәм томан барлыкка килүе
| |
| Дым, һава аркасында туган һәм химик оксид фильмнары | Контактка каршы торуны арттыру
Капка оксиды пленкасының өзелүе / деградациясе
| |
Аерым алганда, вафинны чистарту процессының максатлары:
Кисәкчәләрне бетерү: Вафин өслегенә бәйләнгән кечкенә кисәкчәләрне чыгару өчен физик яки химик ысуллар куллану. Кечкенә кисәкчәләрне алар белән вафер өслеге арасындагы көчле электростатик көчләр аркасында чыгару авыррак, махсус дәвалауны таләп итә.
Органик материалны чыгару: Май һәм фоторесист калдыклары кебек органик пычраткыч матдәләр вафер өслегенә ябышырга мөмкин. Бу пычраткыч матдәләр гадәттә көчле оксидлаштыручы матдәләр яки эреткечләр ярдәмендә чыгарыла.
Металл Ионны бетерү: Вафин өслегендәге металл ион калдыклары электр җитештерүчәнлеген киметергә һәм хәтта соңрак эшкәртү адымнарына тәэсир итәргә мөмкин. Шуңа күрә бу ионнарны бетерү өчен махсус химик карарлар кулланыла.
Оксидны чыгару: Кайбер процесслар кремний оксиды кебек оксид катламнарыннан азат булырга тиеш. Мондый очракларда табигый оксид катламнарын чистарту адымнары вакытында чыгарырга кирәк.
Ваферны чистарту технологиясенең проблемасы пычраткыч матдәләрне эффектив рәвештә бетерү, вафин өслегенә начар йогынты ясамый, мәсәлән, өслекнең каты, коррозия яки башка физик зыянын булдырмау.
2. Вафинны чистарту процессы агымы
Вафинны чистарту процессы, гадәттә, пычраткыч матдәләрне тулысынча бетерүне тәэмин итү һәм тулы чиста өслеккә ирешү өчен берничә адымны үз эченә ала.
Рәсем: Партия тибы һәм бер вафер чистарту арасында чагыштыру
Типик чистарту процессы түбәндәге төп адымнарны үз эченә ала:
1. Алдан чистарту (Алдан чистарту)
Алдан чистартуның максаты - вафат өслегеннән пычрак пычраткыч матдәләрне һәм зур кисәкчәләрне чыгару, гадәттә деонизацияләнгән су (DI Су) чайкау һәм УЗИ чистарту ярдәмендә ирешелә. Дионлаштырылган су башта кисәкчәләрне һәм эретелгән пычракларны вафер өслегеннән чыгарырга мөмкин, шул ук вакытта УЗИ чистарту кавитация эффектларын кулланып, кисәкчәләр белән вафер өслеге арасындагы бәйләнешне өзә, аларны урнаштыру җиңелрәк.
2. Химик чистарту
Химик чистарту - вафинны чистарту процессының төп адымнарының берсе, химик эремәләрне кулланып, органик материалларны, металл ионнарын, оксидларны вафер өслегеннән чыгару.
Органик материалны чыгару: Гадәттә, ацетон яки аммиак / пероксид катнашмасы (SC-1) органик пычраткыч матдәләрне эретү һәм оксидлаштыру өчен кулланыла. SC-1 чишелеше өчен типик катнашу NH₄OH
₂O₂
₂O = 1: 1: 5, эш температурасы 20 ° C тирәсе.
Металл ионны чыгару: азот кислотасы яки гидрохлор кислотасы / пероксид катнашмалары (SC-2) металл ионнарын вафер өслегеннән чыгару өчен кулланыла. SC-2 чишелеше өчен типик катнашу HCl
₂O₂
₂O = 1: 1: 6, температура якынча 80 ° C сакланган.
Оксидны чыгару: Кайбер процессларда туган оксид катламын вафер өслегеннән чыгару таләп ителә, моның өчен гидрофлор кислотасы (HF) эремәсе кулланыла. HF чишелеше өчен типик катнашу HF
₂O = 1:50, һәм аны бүлмә температурасында кулланырга мөмкин.
3. Соңгы чиста
Химик чистартудан соң, ваферлар гадәттә соңгы чистарту адымын ясыйлар, химик калдыклар өслектә калмасын өчен. Соңгы чистарту, нигездә, чистарту өчен деонизацияләнгән су куллана. Моннан тыш, озон суын чистарту (O₃ / H₂O) вафер өслегеннән калган пычраткыч матдәләрне бетерү өчен кулланыла.
4. Киптерү
Чистартылган ваферлар су билгеләрен яки пычраткыч матдәләрне кабат бәйләмәс өчен тиз киптерелергә тиеш. Гадәттәге киптерү ысулларына спин киптерү һәм азот чистарту керә. Беренчесе югары тизлектә әйләнү белән вафер өслегеннән дымны бетерә, соңгысы коры азот газын вафер өслегенә бәреп тулысынча киптерүне тәэмин итә.
Пычраткыч
Чистарту процедурасы исеме
Химик катнашма тасвирламасы
Химия
| Кисәкчәләр | Пиранха (СПМ) | Кульфур кислотасы / водород пероксиды / DI суы | H2SO4 / H2O2 / H2O 3-4: 1; 90 ° C. |
| SC-1 (APM) | Аммоний гидроксиды / водород пероксиды / DI суы | NH4OH / H2O2 / H2O 1: 4: 20; 80 ° C. | |
| Металллар (бакыр түгел) | SC-2 (HPM) | Гидрохлор кислотасы / водород пероксиды / DI суы | HCl / H2O2 / H2O1: 1: 6; 85 ° C. |
| Пиранха (СПМ) | Кульфур кислотасы / водород пероксиды / DI суы | H2SO4 / H2O2 / H2O3-4: 1; 90 ° C. | |
| DHF | Гидрофлор кислотасы / DI суын эретегез (бакырны чыгармас) | HF / H2O1: 50 | |
| Органика | Пиранха (СПМ) | Кульфур кислотасы / водород пероксиды / DI суы | H2SO4 / H2O2 / H2O 3-4: 1; 90 ° C. |
| SC-1 (APM) | Аммоний гидроксиды / водород пероксиды / DI суы | NH4OH / H2O2 / H2O 1: 4: 20; 80 ° C. | |
| DIO3 | Дизонлаштырылган суда озон | O3 / H2O оптимальләштерелгән катнашмалар | |
| Туган оксид | DHF | Гидрофлор кислотасы / DI суын эретегез | HF / H2O 1: 100 |
| BHF | Буферланган гидрофлор кислотасы | NH4F / HF / H2O |
3. Гомуми чистарту ысуллары
1. RCA чистарту ысулы
RCA чистарту ысулы - ярымүткәргеч индустриясендә иң классик вафер чистарту ысулларының берсе, 40 ел элек RCA корпорациясе тарафыннан эшләнгән. Бу ысул беренче чиратта органик пычраткыч матдәләрне һәм металл ион пычракларын бетерү өчен кулланыла һәм ике этапта тәмамланырга мөмкин: SC-1 (Стандарт Чиста 1) һәм SC-2 (Стандарт Чиста 2).
SC-1 Чистарту: Бу адым нигездә органик пычраткыч матдәләрне һәм кисәкчәләрне чыгару өчен кулланыла. Чишелеш - аммиак, водород пероксиды һәм су катнашмасы, вафин өслегендә нечкә кремний оксиды катламын барлыкка китерә.
SC-2 Чистарту: Бу адым беренче чиратта металл ион пычраткыч матдәләрен чыгару өчен кулланыла, гидрохлор кислотасы, водород пероксиды һәм су катнашмасын кулланып. Ул зарарланмас өчен, вафин өслегендә нечкә пассивация катламы калдыра.
2. Пиранханы чистарту ысулы (Пиранха чистарту)
Пиранханы чистарту ысулы - органик материалларны чыгару өчен, күкерт кислотасы һәм водород пероксиды катнашмасын кулланып, гадәттә 3: 1 яки 4: 1 нисбәтендә. Бу эремәнең бик көчле оксидиатив үзлекләре аркасында ул күп күләмдә органик матдәләрне һәм каты пычраткыч матдәләрне бетерә ала. Бу ысул шартларга катгый контроль таләп итә, аеруча температура һәм концентрация ягыннан, ваферга зыян китермәс өчен.
УЗИ чистарту сыеклыктагы югары ешлыктагы тавыш дулкыннары тудырган кавитация эффектын куллана, вафер өслегеннән пычраткыч матдәләрне чыгару өчен. Традицион УЗИ чистарту белән чагыштырганда, мегасоник чистарту югарырак ешлыкта эшли, суб-микрон зурлыктагы кисәкчәләрне вафер өслегенә зыян китермичә нәтиҗәлерәк чыгарырга мөмкинлек бирә.
4. Озонны чистарту
Озонны чистарту технологиясе озонның көчле оксидлаштыру үзлекләрен куллана, вафин өслегеннән органик пычраткыч матдәләрне таркатырга һәм бетерергә, ахыр чиктә аларны зарарсыз углерод газына һәм суга әйләндерергә. Бу ысул кыйммәтле химик реагентлар куллануны таләп итми һәм әйләнә-тирә мохитнең пычрануына китерә, аны чистарту өлкәсендә барлыкка килүче технологиягә әйләндерә.
4. Вафин чистарту процессы җиһазлары
Вафин чистарту процессларының эффективлыгын һәм куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен, ярымүткәргеч җитештерүдә төрле алдынгы чистарту җиһазлары кулланыла. Төп төрләр:
1. Дым чистарту җиһазлары
Дым чистарту җиһазларына төрле чумдыру танклары, УЗИ чистарту өчен танклар, спин киптергечләр керә. Бу приборлар механик көчләрне һәм химик реагентларны берләштерәләр, вафер өслегеннән пычраткыч матдәләр чыгаралар. Чумдыру танклары, гадәттә, химик эремәләрнең тотрыклылыгын һәм эффективлыгын тәэмин итү өчен температураны контрольдә тоту системалары белән җиһазландырылган.
2. Коры чистарту җиһазлары
Коры чистарту җиһазлары, нигездә, плазма чистарткычларны үз эченә ала, алар плазмадагы югары энергия кисәкчәләрен кулланалар, вафер өслегеннән калдыклар чыгаралар. Плазманы чистарту химик калдык кертмичә өслекнең бөтенлеген саклауны таләп итә торган процесслар өчен аеруча яраклы.
3. Автоматлаштырылган чистарту системалары
Ярымүткәргеч җитештерүнең өзлексез киңәюе белән, автоматлаштырылган чистарту системалары зур масштаблы чистарту өчен өстенлекле сайлау булды. Бу системаларга еш автоматлаштырылган тапшыру механизмнары, күп танклы чистарту системалары, һәр вафин өчен эзлекле чистарту нәтиҗәләрен тәэмин итү өчен төгәл контроль системалары керә.
5. Киләчәк тенденцияләр
Ярымүткәргеч җайланмалар кыскарган саен, чистарту технологиясе эффектив һәм экологик чиста чишелешләргә таба үсә. Киләчәк чистарту технологияләре түбәндәгеләргә юнәлтеләчәк:
Суб-нанометр кисәкчәләрне чыгару: Хәзерге чистарту технологияләре нанометр масштаблы кисәкчәләр белән эш итә ала, ләкин җайланма күләменең тагын да кимүе белән суб-нанометр кисәкчәләрен бетерү яңа проблемага әйләнәчәк.
Яшел һәм экологик чиста чистарту: Экологик зарарлы химик матдәләр куллануны киметү һәм озонны чистарту, мегасоник чистарту кебек экологик чиста ысуллар эшләү көннән-көн мөһимрәк булачак.
Autгары дәрәҗә автоматлаштыру һәм интеллект: Интеллектуаль системалар чистарту процессында реаль вакыттагы мониторинг һәм төрле параметрларны көйләргә мөмкинлек бирәчәк, чистарту эффективлыгын һәм җитештерү эффективлыгын тагын да яхшыртачак.
Вафин чистарту технологиясе, ярымүткәргеч җитештерүдә мөһим адым буларак, киләсе процесслар өчен чиста вафин өслекләрен тәэмин итүдә мөһим роль уйный. Төрле чистарту ысулларының кушылуы пычраткыч матдәләрне эффектив рәвештә бетерә, киләсе адымнар өчен чиста субстрат өслеген тәэмин итә. Технология алга киткән саен, ярымүткәргеч җитештерүдә югары төгәллек һәм түбән җитешсезлек ставкаларын канәгатьләндерү өчен чистарту процесслары оптимальләштереләчәк.
Пост вакыты: 08-2024 октябрь