Mimọ tutu (Imọ tutu) jẹ ọkan ninu awọn igbesẹ to ṣe pataki ni awọn ilana iṣelọpọ semikondokito, ti a pinnu lati yọ ọpọlọpọ awọn idoti kuro ni oju ti wafer lati rii daju pe awọn igbesẹ ilana atẹle le ṣee ṣe lori oju mimọ.
Bii iwọn ti awọn ẹrọ semikondokito tẹsiwaju lati dinku ati awọn ibeere konge pọ si, awọn ibeere imọ-ẹrọ ti awọn ilana mimọ wafer ti di okun sii. Paapaa awọn patikulu ti o kere julọ, awọn ohun elo Organic, awọn ions irin, tabi awọn iṣẹku oxide lori dada wafer le ni ipa lori iṣẹ ẹrọ ni pataki, nitorinaa ni ipa lori ikore ati igbẹkẹle awọn ẹrọ semikondokito.
Mojuto Ilana ti Wafer Cleaning
Ipilẹ ti mimọ wafer wa da ni imunadoko ni yiyọkuro orisirisi awọn idoti lati dada wafer nipasẹ ti ara, kemikali, ati awọn ọna miiran lati rii daju pe wafer ni oju ti o mọ ti o dara fun sisẹ atẹle.
Iru Kokoro
Awọn ipa akọkọ lori Awọn abuda ẹrọ
| article Kontaminesonu | Awọn abawọn apẹrẹ
Awọn abawọn gbingbin ion
Insulating film didenukole abawọn
| |
| Idoti Irin | Awọn irin Alkali | MOS transistor aisedeede
Gate oxide film didenukole / ibaje
|
| Awọn irin Heavy | Ilọpo PN yipo lọwọlọwọ jijo
Gate oxide film didenukole abawọn
Iyatọ ti ngbe ibajẹ igbesi aye
Oxide simi Layer abawọn iran
| |
| Idoti Kemikali | Ohun elo Organic | Gate oxide film didenukole abawọn
Awọn iyatọ fiimu CVD (awọn akoko idawọle)
Awọn iyatọ sisanra fiimu ohun elo afẹfẹ gbigbona (afẹfẹ isare)
Iṣẹlẹ haze (wafer, lẹnsi, digi, boju, reticle)
|
| Awọn Dopants Inorganic (B, P) | MOS transistor Vth ayipada
Si sobusitireti ati giga resistance poli-silicon dì resistance awọn iyatọ
| |
| Awọn ipilẹ inorganic (amines, amonia) & Acids (SOx) | Ibajẹ ipinnu ti awọn atako ampilifisiti kemikali
Iṣẹlẹ ti patiku koto ati haze nitori iran iyọ
| |
| Ilu abinibi ati Awọn fiimu Oxide Kemikali Nitori Ọrinrin, Afẹfẹ | Alekun resistance olubasọrọ
Gate oxide film didenukole / ibaje
| |
Ni pataki, awọn ibi-afẹde ti ilana mimọ wafer pẹlu:
Yiyọ patiku: Lilo awọn ọna ti ara tabi kemikali lati yọkuro awọn patikulu kekere ti a so mọ dada wafer. Awọn patikulu kekere ni o nira sii lati yọ kuro nitori awọn agbara elekitiroti ti o lagbara laarin wọn ati dada wafer, ti o nilo itọju pataki.
Yiyọ Ohun elo Organic: Awọn idoti eleto gẹgẹbi girisi ati awọn iṣẹku photoresist le faramọ dada wafer. Awọn idoti wọnyi ni a yọkuro ni igbagbogbo nipa lilo awọn aṣoju oxidizing ti o lagbara tabi awọn olomi.
Yiyọ Irin Ion: Awọn iṣẹku ion irin lori oju wafer le dinku iṣẹ ṣiṣe itanna ati paapaa ni ipa awọn igbesẹ sisẹ atẹle. Nitorinaa, awọn solusan kemikali kan pato ni a lo lati yọ awọn ions wọnyi kuro.
Yiyọ Oxide: Diẹ ninu awọn ilana nilo aaye wafer lati ni ominira lati awọn ipele oxide, gẹgẹbi ohun elo afẹfẹ silikoni. Ni iru awọn iṣẹlẹ bẹẹ, awọn fẹlẹfẹlẹ afẹfẹ afẹfẹ adayeba nilo lati yọkuro lakoko awọn igbesẹ mimọ kan.
Ipenija ti imọ-ẹrọ mimọ wafer wa ni yiyọkuro awọn idoti daradara laisi ni ipa ni ilodi si dada wafer, gẹgẹbi idilọwọ roughening dada, ipata, tabi ibajẹ ti ara miiran.
2. Wafer Cleaning ilana Sisan
Ilana mimọ wafer ni igbagbogbo pẹlu awọn igbesẹ pupọ lati rii daju yiyọkuro pipe ti awọn idoti ati ṣaṣeyọri oju ti o mọ ni kikun.
Aworan: Ifiwera Laarin Iru-Iru ati Isọsọ-Wafer Kanṣoṣo
Ilana mimọ wafer kan pẹlu awọn igbesẹ akọkọ atẹle wọnyi:
1. Isọsọ-ṣaaju (Ṣaaju-mọ)
Idi ti mimọ-tẹlẹ ni lati yọkuro awọn contaminants alaimuṣinṣin ati awọn patikulu nla lati dada wafer, eyiti o jẹ deede nipasẹ omi deionized (DI Omi) rinsing ati mimọ ultrasonic. Deionized omi le lakoko yọ awọn patikulu ati ni tituka impurities lati wafer dada, nigba ti ultrasonic cleaning nlo cavitation ipa lati ya awọn mnu laarin awọn patikulu ati awọn wafer dada, ṣiṣe awọn wọn rọrun lati dislodge.
2. Kemikali Cleaning
Mimu kemikali jẹ ọkan ninu awọn igbesẹ pataki ninu ilana mimọ wafer, lilo awọn solusan kemikali lati yọ awọn ohun elo Organic kuro, awọn ions irin, ati awọn oxides lati oju wafer.
Iyọkuro Ohun elo Organic: Ni deede, acetone tabi idapọ amonia/peroxide (SC-1) ni a lo lati tu ati oxidize awọn contaminants Organic. Iwọn aṣoju fun ojutu SC-1 jẹ NH₄OH
₂O₂
₂O = 1:1:5, pẹlu iwọn otutu ti n ṣiṣẹ ni ayika 20°C.
Yiyọ Ion Irin: Nitric acid tabi hydrochloric acid/paraoxide (SC-2) ni a lo lati yọ awọn ions irin kuro ni oju wafer. Iwọn aṣoju fun ojutu SC-2 jẹ HCl
₂O₂
₂O = 1:1:6, pẹlu iwọn otutu ti a tọju ni isunmọ 80°C.
Yiyọ Oxide: Ni diẹ ninu awọn ilana, yiyọkuro ti Layer oxide abinibi lati dada wafer ni a nilo, fun eyiti a lo ojutu hydrofluoric acid (HF). Iwọn aṣoju fun ojutu HF jẹ HF
₂O = 1:50, ati pe o le ṣee lo ni iwọn otutu yara.
3. Ipari Mimọ
Lẹhin mimọ kemikali, awọn wafers nigbagbogbo gba igbesẹ mimọ ikẹhin lati rii daju pe ko si awọn iṣẹku kemikali ti o wa lori dada. Isọdi ipari ni pataki nlo omi ti a ti sọ diionized fun omi ṣan ni kikun. Ni afikun, omi mimọ ozone (O₃/H₂O) ni a lo lati yọkuro eyikeyi idoti ti o ku kuro ni oke wafer.
4. Gbigbe
Awọn wafer ti a ti sọ di mimọ gbọdọ wa ni gbigbe ni kiakia lati ṣe idiwọ awọn ami omi tabi tun-asomọ awọn idoti. Awọn ọna gbigbẹ ti o wọpọ pẹlu gbigbẹ alayipo ati mimu nitrogen. Awọn tele yọ ọrinrin lati wafer dada nipa yiyi ni ga awọn iyara, nigba ti igbehin idaniloju gbigbẹ pipe nipa fifun gbẹ nitrogen gaasi kọja awọn wafer dada.
Kokoro
Ninu Orukọ Ilana
Kemikali Adalu Apejuwe
Awọn kemikali
| Awọn patikulu | Piranha (SPM) | Sulfuric acid/hydrogen peroxide/DI omi | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Ammonium hydroxide/hydrogen peroxide/DI omi | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| Awọn irin (kii ṣe bàbà) | SC-2 (HPM) | Hydrochloric acid/hydrogen peroxide/DI omi | HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C |
| Piranha (SPM) | Sulfuric acid/hydrogen peroxide/DI omi | H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C | |
| DHF | Dilute hydrofluoric acid/DI omi (kii yoo yọ Ejò kuro) | HF/H2O1:50 | |
| Organics | Piranha (SPM) | Sulfuric acid/hydrogen peroxide/DI omi | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Ammonium hydroxide/hydrogen peroxide/DI omi | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| DIO3 | Osonu ni de-ionized omi | O3/H2O Iṣapeye Apapọ | |
| Oxide abinibi | DHF | Dilute hydrofluoric acid/DI omi | HF/H2O 1:100 |
| BHF | Acid hydrofluoric buffered | NH4F/HF/H2O |
3. Wọpọ Wafer Cleaning Awọn ọna
1. RCA Cleaning Ọna
Ọna mimọ RCA jẹ ọkan ninu awọn imọ-ẹrọ mimọ wafer Ayebaye julọ ni ile-iṣẹ semikondokito, ti o dagbasoke nipasẹ RCA Corporation ni ọdun 40 sẹhin. Yi ọna ti wa ni nipataki lo lati yọ Organic contaminants ati irin ion impurities ati ki o le wa ni pari ni meji awọn igbesẹ ti: SC-1 (Standard Clean 1) ati SC-2 (Standard Clean 2).
SC-1 Cleaning: Igbese yii ni a lo ni akọkọ lati yọ awọn contaminants Organic ati awọn patikulu kuro. Ojutu naa jẹ adalu amonia, hydrogen peroxide, ati omi, eyiti o ṣe fẹlẹfẹlẹ ohun elo afẹfẹ silikoni tinrin lori ilẹ wafer.
SC-2 Cleaning: Igbese yii jẹ akọkọ ti a lo lati yọ awọn contaminants ion irin kuro, ni lilo adalu hydrochloric acid, hydrogen peroxide, ati omi. O fi oju kan tinrin passivation Layer lori wafer dada lati se recontamination.
2. Ọna Itọpa Piranha (Piranha Etch Clean)
Ọna mimọ Piranha jẹ ilana ti o munadoko pupọ fun yiyọ awọn ohun elo Organic kuro, ni lilo adalu sulfuric acid ati hydrogen peroxide, ni igbagbogbo ni ipin ti 3: 1 tabi 4: 1. Nitori awọn ohun-ini oxidative ti o lagbara pupọ julọ ti ojutu yii, o le yọkuro iye nla ti ọrọ-ara ati awọn contaminants abori. Ọna yii nilo iṣakoso ti o muna ti awọn ipo, ni pataki ni awọn ofin ti iwọn otutu ati ifọkansi, lati yago fun ibajẹ wafer.
Isọdi ultrasonic nlo ipa cavitation ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn igbi ohun igbohunsafẹfẹ giga-giga ninu omi kan lati yọ awọn contaminants kuro ni oju wafer. Ti a ṣe afiwe si mimọ ultrasonic ibile, mimọ megasonic n ṣiṣẹ ni igbohunsafẹfẹ ti o ga julọ, ti o jẹ ki yiyọkuro daradara diẹ sii ti awọn patikulu kekere-micron laisi fa ibajẹ si dada wafer.
4. Osonu Cleaning
Imọ-ẹrọ mimọ ozone nlo awọn ohun-ini oxidizing ti o lagbara ti ozone lati bajẹ ati yọkuro awọn idoti eleto lati dada wafer, nikẹhin yi wọn pada si erogba oloro ati omi ti ko lewu. Ọna yii ko nilo lilo awọn reagents kemikali gbowolori ati pe o fa idoti ayika ti o dinku, ti o jẹ ki o jẹ imọ-ẹrọ ti n yọ jade ni aaye ti mimọ wafer.
4. Wafer Cleaning Ilana Equipment
Lati rii daju ṣiṣe ati ailewu ti awọn ilana mimọ wafer, ọpọlọpọ awọn ohun elo mimọ to ti ni ilọsiwaju ni a lo ni iṣelọpọ semikondokito. Awọn oriṣi akọkọ pẹlu:
1. Awọn ohun elo Isọgbẹ tutu
Ohun elo mimọ tutu pẹlu ọpọlọpọ awọn tanki immersion, awọn tanki mimọ ultrasonic, ati awọn ẹrọ gbigbẹ. Awọn ẹrọ wọnyi darapọ awọn agbara ẹrọ ati awọn reagents kẹmika lati yọ awọn idoti kuro ni oju wafer. Awọn tanki immersion ni igbagbogbo ni ipese pẹlu awọn eto iṣakoso iwọn otutu lati rii daju iduroṣinṣin ati imunadoko awọn solusan kemikali.
2. Gbẹ Cleaning Equipment
Ohun elo mimọ gbigbẹ ni akọkọ pẹlu awọn olutọpa pilasima, eyiti o lo awọn patikulu agbara-giga ni pilasima lati fesi pẹlu ati yọ awọn iṣẹku kuro ni oju wafer. Pilasima mimọ jẹ pataki ni pataki fun awọn ilana ti o nilo mimu iṣotitọ dada laisi iṣafihan iyoku kemikali.
3. Aládàáṣiṣẹ Cleaning Systems
Pẹlu imugboroja ilọsiwaju ti iṣelọpọ semikondokito, awọn eto mimọ adaṣe ti di yiyan ti o fẹ fun mimọ wafer iwọn-nla. Awọn ọna ṣiṣe wọnyi nigbagbogbo pẹlu awọn ọna gbigbe adaṣe adaṣe, awọn ọna ṣiṣe mimọ-ọpọlọpọ, ati awọn eto iṣakoso deede lati rii daju awọn abajade mimọ deede fun wafer kọọkan.
5. Future lominu
Bi awọn ẹrọ semikondokito ṣe n tẹsiwaju lati dinku, imọ-ẹrọ mimọ wafer n dagbasoke si daradara diẹ sii ati awọn solusan ore ayika. Awọn imọ-ẹrọ mimọ ọjọ iwaju yoo dojukọ:
Iyọkuro Patiku Sub-nanometer: Awọn imọ-ẹrọ mimọ ti o wa tẹlẹ le mu awọn patikulu iwọn nanometer mu, ṣugbọn pẹlu idinku siwaju si iwọn ẹrọ, yiyọ awọn patikulu sub-nanometer yoo di ipenija tuntun.
Alawọ ewe ati Isọdi-ore Eco: Idinku lilo awọn kẹmika ti o ni ipalara ayika ati idagbasoke awọn ọna mimọ ore-aye diẹ sii, gẹgẹbi mimọ ozone ati mimọ megasonic, yoo di pataki pupọ si.
Awọn ipele giga ti adaṣe ati oye: awọn eto oye yoo jẹki ibojuwo akoko gidi ati atunṣe ti ọpọlọpọ awọn aye lakoko ilana mimọ, imudara imudara mimu siwaju ati ṣiṣe iṣelọpọ.
Imọ-ẹrọ mimọ Wafer, gẹgẹ bi igbesẹ to ṣe pataki ni iṣelọpọ semikondokito, ṣe ipa pataki ni idaniloju idaniloju awọn aaye wafer mimọ fun awọn ilana atẹle. Ijọpọ ti awọn ọna mimọ lọpọlọpọ yọkuro awọn idoti ni imunadoko, pese dada sobusitireti mimọ fun awọn igbesẹ atẹle. Bii imọ-ẹrọ ti nlọsiwaju, awọn ilana mimọ yoo tẹsiwaju lati wa ni iṣapeye lati pade awọn ibeere fun konge giga ati awọn oṣuwọn abawọn kekere ni iṣelọpọ semikondokito.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹwa 08-2024