Àwọn Wáfà Silikoni àti Wáfà Gilasi: Kí Ni A Ń wẹ̀ Nítòótọ́? Láti Ohun Tí A Fi Ń Mọ́ Sílẹ̀ sí Àwọn Ojútùú Ìmọ́tótó Tí A Fi Ń Mọ́ Sílẹ̀

Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ohun èlò bíi silikoni àti gíláàsì ló ní èrò kan náà láti “mọ́ tónítóní,” àwọn ìpèníjà àti àwọn ọ̀nà ìkùnà tí wọ́n ń dojú kọ nígbà ìwẹ̀nùmọ́ yàtọ̀ síra gidigidi. Ìyàtọ̀ yìí wá láti inú àwọn ohun ìní ohun èlò àti àwọn ohun tí a béèrè fún sílikoni àti gíláàsì, àti “ìmọ̀ ọgbọ́n” pàtó ti ìwẹ̀nùmọ́ tí a ń lò ní ìgbẹ̀yìn.

Lákọ̀ọ́kọ́, ẹ jẹ́ kí a ṣàlàyé: Kí ni a ń fọ̀ mọ́ gan-an? Àwọn ohun ìbàjẹ́ wo ló wà nínú rẹ̀?

A le pin awọn kokoro si awọn ẹka mẹrin:

1. Àwọn Ẹ̀gbin Pátákítíkì

   • Eruku, awọn patikulu irin, awọn patikulu adayeba, awọn patikulu abrasive (lati ilana CMP), ati bẹbẹ lọ.

   • Àwọn ohun ìbàjẹ́ wọ̀nyí lè fa àbùkù àpẹẹrẹ, bíi kúkúrú tàbí àwọn ìṣẹ́po tí ó ṣí sílẹ̀.

2. Àwọn ohun ìdọ̀tí oní-ẹ̀dá

   • Ó ní àwọn ohun tí a fi ń ṣe fọ́tòrésíst, àwọn ohun tí a fi ń ṣe àfikún resini, epo awọ ara ènìyàn, àwọn ohun tí a fi ń ṣe solvent, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.

   • Àwọn ohun ìbàjẹ́ onígbà-ayé lè ṣẹ̀dá ìbòjú tí ó ń dí ìfọ́ tàbí ìfàmọ́ra ion lọ́wọ́, kí ó sì dín ìdìpọ̀ àwọn fíìmù tín-tín mìíràn kù.

3. Àwọn Ẹ̀gbin Ioni Irin

   • Irin, bàbà, sódíọ̀mù, pósítíọ́mù, kálísíọ́mù, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, èyí tí ó wá láti inú ẹ̀rọ, kẹ́míkà, àti ìbáṣepọ̀ ènìyàn.

   • Nínú àwọn semiconductors, àwọn ion irin jẹ́ àwọn ohun ìbàjẹ́ “apaniyan”, wọ́n ń mú agbára wọn pọ̀ sí i nínú ìpele tí a kà léèwọ̀, èyí tí ó ń mú kí ìṣàn omi pọ̀ sí i, tí ó ń dín àkókò ìgbé ayé àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ kù, tí ó sì ń ba àwọn ohun èlò iná mànàmáná jẹ́ gidigidi. Nínú dígí, wọ́n lè ní ipa lórí dídára àti ìsopọ̀ àwọn fíìmù tín-tín tí ó tẹ̀lé e.

4. Fẹlẹfẹlẹ Oxide abinibi

   • Fún àwọn wafers silicon: Aṣọ fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ silicon dioxide (Native Oxide) máa ń ṣẹ̀dá lórí ojú afẹ́fẹ́. Ó ṣòro láti ṣàkóso ìwọ̀n àti ìṣọ̀kan ti fẹlẹfẹlẹ oxide yìí, a sì gbọ́dọ̀ yọ ọ́ kúrò pátápátá nígbà tí a bá ń ṣe àwọn ohun èlò pàtàkì bíi gate oxides.

   • Fún àwọn wafer gilasi: Gilasi fúnra rẹ̀ jẹ́ ètò nẹ́tíwọ́ọ̀kì silica, nítorí náà kò sí ìṣòro “yíyọ fẹlẹfẹlẹ oxide abinibi kúrò.” Síbẹ̀síbẹ̀, ojú ilẹ̀ náà lè jẹ́ èyí tí a ti yípadà nítorí ìbàjẹ́, a sì nílò láti yọ fẹlẹfẹlẹ yìí kúrò.

I. Awọn Ibi-afẹde Pataki: Iyatọ Laarin Iṣẹ Itanna ati Pipe Ti ara

• Àwọn Wáfárì Sílíkónì

  • Àfojúsùn pàtàkì ti ìwẹ̀nùmọ́ ni láti rí i dájú pé iná mànàmáná ṣiṣẹ́. Àwọn ìlànà pàtó sábà máa ń ní iye àti ìwọ̀n pàǹtíkì tó lágbára (fún àpẹẹrẹ, a gbọ́dọ̀ yọ àwọn pàǹtíkì tó ≥0.1μm kúrò dáadáa), ìṣọ̀kan ion irin (fún àpẹẹrẹ, Fe, a gbọ́dọ̀ ṣàkóso Cu sí ≤10¹⁰ átọ̀mù/cm² tàbí sísàlẹ̀), àti ìpele ìdọ̀tí organic. Kódà ìbàjẹ́ microscopic lè fa ìfàsẹ́yìn circuit shorts, lílé omi, tàbí ìkùnà ti ìdúróṣinṣin oxide gate.

• Àwọn Wáfárì Gíláàsì

  • Gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò ìpìlẹ̀, àwọn ohun pàtàkì tí a nílò ni pípé ara àti ìdúróṣinṣin kẹ́míkà. Àwọn ìlànà pàtàkì náà dojúkọ àwọn apá ìpele gíga bíi àìsí ìfọ́, àwọn àbàwọ́n tí kò ṣeé yọ kúrò, àti ìtọ́jú àìrí ojú àti ìrísí ojú àtilẹ̀wá. Ète ìwẹ̀nùmọ́ ni láti rí i dájú pé ojú mọ́ tónítóní àti ìdìpọ̀ tó dára fún àwọn iṣẹ́ tó tẹ̀lé e bíi ìbòrí.

II. Ìṣẹ̀dá Ohun Èlò: Ìyàtọ̀ Pàtàkì Láàárín Kírísítàlì àti Amorphous

• Silikoni

  • Ohun èlò bíi crystalline ni silikoni, ojú rẹ̀ sì máa ń gbin ohun èlò bíi silicon dioxide (SiO₂) tí kò ní ìrísí. Ìpele oxide yìí lè fa ewu fún iṣẹ́ iná mànàmáná, ó sì gbọ́dọ̀ yọ ọ́ kúrò pátápátá.

• Díìsì

  • Gíláàsì jẹ́ nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì sílíkà tí kò ní àwọ̀. Ohun èlò rẹ̀ jọra ní ìṣọ̀kan pẹ̀lú ìpele sílíkọ́nì oxide ti sílíkọ́nì, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé hydrofluoric acid (HF) lè gé e ní kíákíá, ó sì tún lè jẹ́ kí alkali bàjẹ́, èyí tí ó lè yọrí sí ìfọ́ ojú ilẹ̀ tàbí ìbàjẹ́. Ìyàtọ̀ pàtàkì yìí sọ pé fífọ sílíkọ́nì wẹ̀ lè fara da ìfọ́ tí ó rọrùn, tí a sì ń ṣàkóso láti mú àwọn ohun tí ó lè bàjẹ́ kúrò, nígbàtí fífọ sílíkọ́nì wẹ̀ gbọ́dọ̀ jẹ́ pẹ̀lú ìṣọ́ra gidigidi láti yẹra fún bíba ohun èlò ìpìlẹ̀ jẹ́.

III. Àfiwé Àwọn Ojútùú Ìmọ́tótó

Ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ibi-afẹ́de àti àwọn ànímọ́ ohun èlò tí a ti sọ tẹ́lẹ̀, àwọn ojútùú ìwẹ̀nùmọ́ fún sílíkónì àti àwọn wáfárì dígí yàtọ̀ síra:

• Ilana Mimọ Wafer Gilasi

  • Lọ́wọ́lọ́wọ́, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ilé iṣẹ́ ìtọ́jú gilasi ló ń lo àwọn ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ tó dá lórí àwọn ànímọ́ ohun èlò ti gilasi, tí wọ́n gbẹ́kẹ̀lé àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ alkaline tí kò lágbára.

  • Àwọn Ànímọ́ Ohun Èlò Ìmọ́tótó:Àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ pàtàkì wọ̀nyí sábà máa ń jẹ́ alkaline tí kò lágbára, pẹ̀lú pH tó wà ní àyíká 8-9. Wọ́n sábà máa ń ní àwọn surfactants (fún àpẹẹrẹ, alkyl polyoxyethylene ether), àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ irin (fún àpẹẹrẹ, HEDP), àti àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ organic, tí a ṣe láti mú kí àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ organic bíi epo àti ìka ọwọ́ jáde àti láti bàjẹ́, nígbàtí wọ́n sì jẹ́ ohun tí ó lè ba gíláàsì jẹ́ díẹ̀.

  • Ṣíṣàn Ìlànà:Ilana mimọ deede jẹ lilo awọn ohun elo mimọ alkaline ti ko lagbara ni iwọn otutu lati iwọn otutu yara si 60°C, pẹlu mimọ ultrasonic. Lẹhin mimọ, awọn wafers naa ni a fi omi mimọ fọ ni ọpọlọpọ awọn igbesẹ fifọ pẹlu omi mimọ ati gbigbẹ jẹjẹ (fun apẹẹrẹ, gbigbe laiyara tabi gbigbẹ IPA). Ilana yii ni ibamu daradara pẹlu awọn ibeere wafer gilasi fun mimọ oju ati mimọ gbogbogbo.

• Ilana Mimọ Wafer Silikoni

  • Fún ìṣiṣẹ́ semiconductor, àwọn wafer silicon sábà máa ń gba ìwẹ̀nùmọ́ RCA déédéé, èyí tí ó jẹ́ ọ̀nà ìwẹ̀nùmọ́ tó gbéṣẹ́ gan-an tí ó lè kojú gbogbo onírúurú ìbàjẹ́ ní ọ̀nà títọ́, kí ó sì rí i dájú pé a ti mú àwọn ohun tí a béèrè fún iṣẹ́ iná mànàmáná fún àwọn ẹ̀rọ semiconductor ṣẹ.

IV. Nígbà tí Gíláàsì bá dé àwọn ìlànà “ìmọ́tótó” gíga

Nígbà tí a bá lo àwọn wafer gilasi nínú àwọn ohun èlò tí ó nílò iye pàǹtíkì líle àti ìpele ion irin (fún àpẹẹrẹ, gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò ìṣàpẹẹrẹ nínú àwọn ìlànà semiconductor tàbí fún àwọn ojú ibi ìpamọ́ fíìmù tín-tín tó dára), ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ inú lè má tó mọ́. Nínú ọ̀ràn yìí, a lè lo àwọn ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ semiconductor, tí a lè fi ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ RCA tí a ti yípadà hàn.

Kókó pàtàkì nínú ọgbọ́n yìí ni láti dínkù àti láti mú kí àwọn ìlànà ìlànà RCA tó wà ní ìpele náà dára síi láti bá ìrísí gíláàsì tó ṣe pàtàkì mu:

• Ìyọkúrò àwọn ohun tí ó lè fa ẹ̀gbin oní-ẹ̀dá:A le lo awọn ojutu SPM tabi omi ozone ti o kere ju lati jẹ ki awọn idoti adayeba bajẹ nipasẹ ifoyina ti o lagbara.

• Yíyọ àwọn patiku kúrò:A lo omi SC1 ti a ti fomi po gidigidi ni awọn iwọn otutu kekere ati awọn akoko itọju kukuru lati lo ifasẹyin electrostatic rẹ ati awọn ipa micro-etching lati yọ awọn patikulu kuro, lakoko ti o dinku ibajẹ lori gilasi naa.

• Yiyọ Ion Irin:A lo omi SC2 ti a ti dapọ tabi omi nitric acid ti a ti dapọ simple diluted hydrochloric acid/dilute nitric acid lati yọ awọn idoti irin kuro nipasẹ chelation.

• Àwọn ìkàléèwọ̀ tó le koko:A gbọ́dọ̀ yẹra fún DHF (di-ammonium fluoride) pátápátá láti dènà ìbàjẹ́ nínú ohun èlò dígí náà.

Nínú gbogbo ìlànà tí a ṣe àtúnṣe rẹ̀, pípapọ̀ ìmọ̀-ẹ̀rọ megasonic mú kí ìyọkúrò àwọn èròjà tí ó tóbi ju nano lọ pọ̀ sí i, ó sì túbọ̀ rọrùn sí i lórí ilẹ̀.

Ìparí

Àwọn ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ fún àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ silicon àti gilasi jẹ́ àbájáde tí kò ṣeé yẹ̀ sílẹ̀ ti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìyípadà tí ó dá lórí àwọn ohun tí a nílò fún ìlò ìkẹyìn wọn, àwọn ohun ìní ohun èlò, àti àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà. Ìwẹ̀nùmọ́ wafer silicon ń wá “ìmọ́tótó ìpele atomiki” fún iṣẹ́ iná mànàmáná, nígbà tí ìwẹ̀nùmọ́ wafer gilasi ń dojúkọ ṣíṣe àṣeyọrí àwọn ojú ilẹ̀ “pípé, tí kò bàjẹ́”. Bí a ṣe ń lo àwọn ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ gilasi sí i nínú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ semiconductor, àwọn ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ wọn yóò yípadà láìsí àní-àní ju ìwẹ̀nùmọ́ alkaline àtọwọ́dá tí kò lágbára, tí yóò sì mú àwọn ojútùú tí a ti ṣe àtúnṣe sí i, tí a ṣe àtúnṣe sí i, gẹ́gẹ́ bí ìlànà RCA tí a ṣe àtúnṣe láti bá àwọn ìlànà ìwẹ̀nùmọ́ gíga mu.