Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìmọ́tótó Wafer nínú Ṣíṣe Semiconductor

Ìmọ̀-ẹ̀rọ Ìmọ́tótó Wafer nínú Ṣíṣe Semiconductor

Ìmọ́tótó wafer jẹ́ ìgbésẹ̀ pàtàkì ní gbogbo iṣẹ́ ìṣẹ̀dá semiconductor àti ọ̀kan lára ​​àwọn ohun pàtàkì tí ó ní ipa lórí iṣẹ́ ẹ̀rọ àti ìṣẹ̀dá rẹ̀. Nígbà tí a bá ń ṣe chip, kódà ìbàjẹ́ díẹ̀ lè ba àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ jẹ́ tàbí kí ó fa ìkùnà pátápátá. Nítorí náà, a máa ń lo àwọn ìlànà ìmọ́tótó ṣáájú àti lẹ́yìn gbogbo ìgbésẹ̀ ìṣẹ̀dá láti mú àwọn ìdọ̀tí ojú ilẹ̀ kúrò àti láti rí i dájú pé wafer mọ́ tónítóní. Ìmọ́tótó tún jẹ́ iṣẹ́ tí ó sábà máa ń ṣe ní semiconductor, èyí tí ó jẹ́ bí nǹkan ṣe ń lọ ní ìwọ̀n àkókò.30% gbogbo awọn igbesẹ ilana.

Pẹlu ilosoke igbagbogbo ti iṣọpọ iwọn-nla pupọ (VLSI), awọn apakan ilana ti ni ilọsiwaju si28 nm, 14 nm, àti ju bẹ́ẹ̀ lọ, ń mú kí ìwọ̀n ẹ̀rọ tó ga sí i, àwọn ìlà tó gùn sí i, àti ṣíṣàn iṣẹ́ tó díjú sí i. Àwọn nódù tó ti ní ìlọsíwájú túbọ̀ ní ìmọ̀lára sí ìbàjẹ́, nígbà tí àwọn ìwọ̀n ẹ̀yà ara kéékèèké mú kí ìwẹ̀nùmọ́ túbọ̀ ṣòro sí i. Nítorí náà, iye àwọn ìgbésẹ̀ ìwẹ̀nùmọ́ ń tẹ̀síwájú láti pọ̀ sí i, ìwẹ̀nùmọ́ sì ti di ohun tó díjú sí i, tó ṣe pàtàkì sí i, tó sì tún le koko sí i. Fún àpẹẹrẹ, 90 nm chip sábà máa ń nílò nípaAwọn igbesẹ mimọ 90, nígbàtí ërún 20 nm kan nílò ní àyíkáAwọn igbesẹ mimọ 215Bí iṣẹ́-ṣíṣe ṣe ń tẹ̀síwájú sí 14 nm, 10 nm, àti àwọn nódù kéékèèké, iye àwọn iṣẹ́ ìwẹ̀nùmọ́ yóò máa pọ̀ sí i.

Ní pàtàkì,Ìmọ́tótó wafer tọ́ka sí àwọn ìlànà tí ó ń lo ìtọ́jú kẹ́míkà, gáàsì, tàbí àwọn ọ̀nà ti ara láti mú àwọn ohun àìmọ́ kúrò lórí ojú wafer náàÀwọn ohun ìdọ̀tí bí àwọn èròjà kéékèèké, àwọn irin, àwọn ohun tí a fi sínú ara ẹ̀dá, àti àwọn oxides ìbílẹ̀ lè ní ipa búburú lórí iṣẹ́ ẹ̀rọ, ìgbẹ́kẹ̀lé, àti ìyọrísí rẹ̀. Ìmọ́tótó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí “afárá” láàárín àwọn ìgbésẹ̀ ìṣẹ̀dá tí ó tẹ̀lé ara wọn—fún àpẹẹrẹ, kí a tó fi sínú ara àti kí a fi sínú ara, tàbí lẹ́yìn tí a bá fi sínú ara, CMP (ìmọ́tótó oníṣẹ́ kẹ́míkà), àti ìpìlẹ̀ ion. Ní gbogbogbòò, a lè pín ìmọ́tótó wafer sífifọ ọrinrinàtififọ gbẹ.

Ìmọ́tótó Omi

Fífọ omi pẹ̀lú omi ń lo àwọn ohun olómi kẹ́míkà tàbí omi tí a ti yọ ionized (DIW) kúrò láti fọ àwọn wáfárì. Ọ̀nà pàtàkì méjì ni a lò:

• Ọ̀nà ìtẹ̀mọ́lẹ̀: a máa ń rì àwọn wáfárì sínú àwọn táńkì tí a fi àwọn ohun olómi tàbí DIW kún. Èyí ni ọ̀nà tí a ń lò jùlọ, pàápàá jùlọ fún àwọn nódù ìmọ̀-ẹ̀rọ àgbà.

• Ọ̀nà fífọ́: a máa ń fọ́n àwọn ohun olómi tàbí DIW sí orí àwọn wáfáà tí ń yípo láti mú àwọn ohun àìmọ́ kúrò. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìtẹ̀síwájú gba ààyè láti ṣe àkójọpọ̀ àwọn wáfáà tí ó pọ̀, fífọ omi fún ìfọ́ omi mú wáfáà kan ṣoṣo fún yàrá kọ̀ọ̀kan ṣùgbọ́n ó ń pèsè ìṣàkóso tí ó dára jù, èyí sì ń mú kí ó wọ́pọ̀ sí i ní àwọn nódù tí ó ti gòkè àgbà.

Fífọ Gbẹ

Gẹ́gẹ́ bí orúkọ náà ṣe fi hàn, ìwẹ̀nùmọ́ gbígbẹ máa ń yẹra fún àwọn ohun olómi tàbí DIW, dípò bẹ́ẹ̀, lílo àwọn gáàsì tàbí plasma láti mú àwọn ohun tó lè ba nǹkan jẹ́ kúrò. Pẹ̀lú títẹ̀síwájú sí àwọn nódù tó ti lọ síwájú, ìwẹ̀nùmọ́ gbígbẹ ń di ohun pàtàkì nítorí pé ó ń ṣe é.deedee gigaàti ìṣiṣẹ́ tó lágbára lòdì sí àwọn ohun èlò oní-ẹ̀rọ, nitrides, àti oxides. Síbẹ̀síbẹ̀, ó nílòidoko-owo ohun elo giga, iṣẹ ti o nira diẹ sii, ati iṣakoso ilana ti o munaÀǹfààní mìíràn ni pé fífọ omi gbígbẹ máa ń dín iye omi ìdọ̀tí tí a ń rí gbà láti inú ọ̀nà omi tí ó rọ̀ kù.

Àwọn Ọ̀nà Ìmọ́tótó Omi Tó Wọ́pọ̀

1. Ìmọ́tótó Omi Tí A Ti Dí Dí Díẹ̀ (DIW)

DIW ni ohun èlò ìwẹ̀nùmọ́ tí a sábà máa ń lò jùlọ nínú ìwẹ̀nùmọ́ omi. Láìdàbí omi tí a kò tọ́jú, DIW kò ní àwọn ion atọ́kùn tí ó ń dènà ìbàjẹ́, àwọn ìhùwàpadà electrochemical, tàbí ìbàjẹ́ ẹ̀rọ. DIW ni a sábà máa ń lò ní ọ̀nà méjì:

1. Ìmọ́tótó ojú wafer tààràtà– A maa n ṣe é ni ipo wafer kanṣoṣo pẹlu awọn yiyi, awọn gbọnnu, tabi awọn nozzles spray lakoko yiyi wafer. Ipenija kan ni ikojọpọ agbara electrostatic, eyiti o le fa awọn abawọn. Lati dinku eyi, a maa n yọ CO₂ (ati nigba miiran NH₃) sinu DIW lati mu agbara gbigbe dara si laisi ibajẹ wafer naa.

2. Fífọ omi lẹ́yìn ìfọ̀mọ́ kẹ́míkà– DIW yọ awọn ojutu mimọ ti o ku kuro ti o le ba wafer naa jẹ tabi ba iṣẹ ẹrọ jẹ ti o ba fi silẹ lori oju.

2. Ìmọ́tótó HF (Hydrofluoric Acid)

HF jẹ kemikali ti o munadoko julọ fun yiyọkuroàwọn ìpele oxide ìbílẹ̀ (SiO₂)lórí àwọn wafer silicon, ó sì jẹ́ èkejì sí DIW ní pàtàkì. Ó tún ń tú àwọn irin tí a so mọ́ ara wọn, ó sì ń dín àtúnṣe oxidation kù. Síbẹ̀síbẹ̀, ìfọ́ HF lè mú kí àwọn ojú ilẹ̀ wafer rọ̀, kí ó sì kọlu àwọn irin kan láìfẹ́. Láti yanjú àwọn ìṣòro wọ̀nyí, àwọn ọ̀nà tí a ti mú sunwọ̀n sí i yóò dín HF kù, fi àwọn oxidizers, surfactants, tàbí àwọn ohun èlò complexing kún un láti mú kí yíyàn pọ̀ sí i, kí ó sì dín ìbàjẹ́ kù.

3. Ìmọ́tótó SC1 (Ìmọ́tótó 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 jẹ́ ọ̀nà tí ó wúlò fún ìyọkúrò owó àti ọ̀nà tí ó gbéṣẹ́ gidigidiàwọn ohun tí a lè ṣẹ́kù nínú ara, àwọn èròjà, àti àwọn irin díẹ̀. Ètò náà so agbára ìfàsẹ́yìn H₂O₂ pọ̀ mọ́ ipa ìfàsẹ́yìn ti H₂O₂ àti ipa ìtúpalẹ̀ ti NH₄OH. Ó tún ń lé àwọn èròjà kúrò nípasẹ̀ agbára electrostatic, àti ìrànlọ́wọ́ ultrasonic/megasonic tún ń mú kí iṣẹ́ náà sunwọ̀n sí i. Síbẹ̀síbẹ̀, SC1 lè mú kí àwọn ojú ilẹ̀ wafer rọ̀, ó nílò ìṣàtúnṣe àwọn ìpíndọ́gba kẹ́míkà pẹ̀lú ìṣọ́ra, ìṣàkóso ìfọ́jú ojú ilẹ̀ (nípasẹ̀ àwọn surfactants), àti àwọn ohun èlò chelating láti dín ìtúnpadà irin kù.

4. Ìmọ́tótó SC2 (Ìmọ́tótó 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 ṣe afikun SC1 nipa yiyọkuroàwọn ohun ìbàjẹ́ irinAgbara rẹ̀ láti so àwọn irin tí a ti yọ oxidized di iyọ̀ tàbí àwọn èròjà tí ó lè yọ́, tí a sì máa ń fọ̀ wọ́n. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé SC1 jẹ́ ohun tó gbéṣẹ́ fún àwọn ohun alààyè àti àwọn èròjà kéékèèké, SC2 ṣe pàtàkì fún dídínà ìfàmọ́ra irin àti rírí i dájú pé kò ní ìbàjẹ́ irin.

5. Ìmọ́tótó O₃ (Ozone)

Fífọ ozone ni a maa n lo funyọ ohun alumọni kuroàtiìpalára DIWO₃ ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun tó ń mú kí ó gbóná, àmọ́ ó lè fa ìtújáde, nítorí náà, a sábà máa ń so ó pọ̀ mọ́ HF. Ìmúdàgbàsókè ooru ṣe pàtàkì nítorí pé omi lè yọ́ nínú omi máa ń dínkù ní ìwọ̀n otútù tó ga. Láìdàbí àwọn ohun tó ń pa chlorine (tí a kò lè gbà nínú àwọn ohun èlò ìpara semiconductor), O₃ máa ń yọ́ sínú atẹ́gùn láìsí pé ó ń ba àwọn ètò DIW jẹ́.

6. Ìmọ́tótó Omi Organic

Nínú àwọn iṣẹ́ pàtàkì kan, a máa ń lo àwọn ohun tí a fi ń yọ́ nǹkan tí ó jẹ́ organic níbi tí àwọn ọ̀nà ìwẹ̀nùmọ́ kò bá tó tàbí tí kò bá yẹ (fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá gbọ́dọ̀ yẹra fún ìṣẹ̀dá oxide).

Ìparí

Ìmọ́tótó Wafer niìgbésẹ̀ tí a máa ń tún ṣe jùlọnínú iṣẹ́-ṣíṣe semikondokito, ó sì ní ipa taara lórí ìṣẹ̀dá àti ìgbẹ́kẹ̀lé ẹ̀rọ.awọn wafers nla ati awọn iwọn ẹrọ kekere, awọn ibeere fun mimọ oju wafer, ipo kemikali, rirọ, ati sisanra oksidi n di lile sii.

Àpilẹ̀kọ yìí ṣe àtúnyẹ̀wò àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìwẹ̀nùmọ́ wafer tó ti dàgbà àti tó ti pẹ́, títí bí DIW, HF, SC1, SC2, O₃, àti àwọn ọ̀nà ìyọ̀ǹda organic, pẹ̀lú àwọn ìlànà wọn, àwọn àǹfààní wọn, àti àwọn ìdíwọ́ wọn.awọn oju-iwoye eto-ọrọ ati ayika, awọn ilọsiwaju ti nlọ lọwọ ninu imọ-ẹrọ mimọ wafer jẹ pataki lati pade awọn ibeere ti iṣelọpọ semiconductor ti ilọsiwaju.