Περίληψη: Καθώς το μέγεθος των τρανζίστορ συνεχίζει να συρρικνώνεται, η διαδικασία κατασκευής πλακιδίων γίνεται όλο και πιο περίπλοκη και οι απαιτήσεις για τεχνολογία υγρού καθαρισμού ημιαγωγών γίνονται όλο και μεγαλύτερες. Με βάση την παραδοσιακή τεχνολογία καθαρισμού ημιαγωγών, αυτή η εργασία εισάγει την τεχνολογία καθαρισμού γκοφρέτας στην προηγμένη κατασκευή ημιαγωγών και τις αρχές καθαρισμού διαφόρων διαδικασιών καθαρισμού. Από την άποψη της οικονομίας και της προστασίας του περιβάλλοντος, η βελτίωση της τεχνολογίας της διαδικασίας καθαρισμού γκοφρετών μπορεί να καλύψει καλύτερα τις ανάγκες της προηγμένης κατασκευής γκοφρετών.
0 Εισαγωγή Η διαδικασία καθαρισμού είναι ένας σημαντικός κρίκος σε ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών και είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση και την απόδοση των συσκευών ημιαγωγών. Στη διαδικασία κατασκευής τσιπ, οποιαδήποτε μόλυνση μπορεί να επηρεάσει την απόδοση των συσκευών ημιαγωγών και ακόμη και να προκαλέσει αστοχία [1-2]. Επομένως, απαιτείται μια διαδικασία καθαρισμού πριν και μετά από σχεδόν κάθε διαδικασία στην κατασκευή τσιπ για την απομάκρυνση των επιφανειακών ρύπων και τη διασφάλιση της καθαρότητας της επιφάνειας του πλακιδίου, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Η διαδικασία καθαρισμού είναι η διαδικασία με το υψηλότερο ποσοστό στη διαδικασία κατασκευής τσιπ , αντιπροσωπεύοντας περίπου το 30% όλων των διαδικασιών κατασκευής τσιπ.
Με την ανάπτυξη εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, οι κόμβοι διεργασίας τσιπ εισήλθαν σε κόμβους 28nm, 14nm και ακόμη πιο προηγμένους, η ενοποίηση συνέχισε να αυξάνεται, το πλάτος γραμμής συνέχισε να μειώνεται και η ροή διεργασίας έχει γίνει πιο περίπλοκη [ 3]. Η προηγμένη κατασκευή τσιπ κόμβων είναι πιο ευαίσθητη στη μόλυνση και ο καθαρισμός μόλυνσης σε συνθήκες μικρού μεγέθους είναι πιο δύσκολος, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση των βημάτων της διαδικασίας καθαρισμού, καθιστώντας τη διαδικασία καθαρισμού πιο περίπλοκη, πιο σημαντική και πιο απαιτητική [4-5] . Η διαδικασία καθαρισμού για τσιπ 90 nm είναι περίπου 90 βήματα και η διαδικασία καθαρισμού για τσιπ 20 nm έχει φτάσει τα 215 βήματα. Καθώς η κατασκευή τσιπ εισέρχεται σε κόμβους 14nm, 10nm και ακόμη υψηλότερους, ο αριθμός των διαδικασιών καθαρισμού θα συνεχίσει να αυξάνεται, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2.
1 Εισαγωγή στη διαδικασία καθαρισμού ημιαγωγών
Η διαδικασία καθαρισμού αναφέρεται στη διαδικασία αφαίρεσης ακαθαρσιών στην επιφάνεια της γκοφρέτας μέσω χημικής επεξεργασίας, αερίου και φυσικών μεθόδων. Στη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών, ακαθαρσίες όπως σωματίδια, μέταλλα, οργανική ύλη και στρώμα φυσικού οξειδίου στην επιφάνεια του πλακιδίου μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση, την αξιοπιστία και ακόμη και την απόδοση της συσκευής ημιαγωγών [6-8].
Η διαδικασία καθαρισμού μπορεί να ειπωθεί ότι είναι μια γέφυρα μεταξύ των διαφόρων διαδικασιών παραγωγής γκοφρέτας. Για παράδειγμα, η διαδικασία καθαρισμού χρησιμοποιείται πριν από τη διαδικασία επίστρωσης, πριν από τη διαδικασία φωτολιθογραφίας, μετά τη διαδικασία χάραξης, μετά τη διαδικασία μηχανικής λείανσης και ακόμη και μετά τη διαδικασία εμφύτευσης ιόντων. Η διαδικασία καθαρισμού μπορεί χονδρικά να χωριστεί σε δύο τύπους, δηλαδή στον υγρό καθαρισμό και στον στεγνό καθαρισμό.
1.1 Υγρός καθαρισμός
Ο υγρός καθαρισμός είναι η χρήση χημικών διαλυτών ή απιονισμένου νερού για τον καθαρισμό της γκοφρέτας. Σύμφωνα με τη μέθοδο της διαδικασίας, ο υγρός καθαρισμός μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: μέθοδο εμβάπτισης και μέθοδο ψεκασμού, όπως φαίνεται στο σχήμα 3. Η μέθοδος εμβάπτισης είναι η βύθιση της γκοφρέτας σε μια δεξαμενή δοχείου γεμάτη με χημικούς διαλύτες ή απιονισμένο νερό. Η μέθοδος εμβάπτισης είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος, ειδικά για ορισμένους σχετικά ώριμους κόμβους. Η μέθοδος ψεκασμού είναι ο ψεκασμός χημικών διαλυτών ή απιονισμένου νερού πάνω στην περιστρεφόμενη γκοφρέτα για να αφαιρεθούν οι ακαθαρσίες. Η μέθοδος εμβάπτισης μπορεί να επεξεργαστεί πολλαπλές γκοφρέτες ταυτόχρονα, ενώ η μέθοδος ψεκασμού μπορεί να επεξεργαστεί μόνο μία γκοφρέτα τη φορά σε έναν θάλαμο λειτουργίας. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, οι απαιτήσεις για την τεχνολογία καθαρισμού γίνονται όλο και μεγαλύτερες και η χρήση της μεθόδου ψεκασμού γίνεται όλο και πιο διαδεδομένη.
1.2 Στεγνό καθάρισμα
Όπως υποδηλώνει το όνομα, το στεγνό καθάρισμα είναι μια διαδικασία που δεν χρησιμοποιεί χημικούς διαλύτες ή απιονισμένο νερό, αλλά χρησιμοποιεί αέριο ή πλάσμα για τον καθαρισμό. Με τη συνεχή πρόοδο των τεχνολογικών κόμβων, οι απαιτήσεις για διαδικασίες καθαρισμού γίνονται όλο και υψηλότερες [9-10] και το ποσοστό χρήσης αυξάνεται επίσης. Τα άχρηστα υγρά που παράγονται από τον υγρό καθαρισμό αυξάνονται επίσης. Σε σύγκριση με τον υγρό καθαρισμό, το στεγνό καθάρισμα έχει υψηλό κόστος επένδυσης, πολύπλοκη λειτουργία εξοπλισμού και πιο αυστηρές συνθήκες καθαρισμού. Ωστόσο, για την αφαίρεση ορισμένων οργανικών ουσιών και νιτριδίων και οξειδίων, το στεγνό καθάρισμα έχει μεγαλύτερη ακρίβεια και εξαιρετικά αποτελέσματα.
2 Τεχνολογία υγρού καθαρισμού στην κατασκευή ημιαγωγών Σύμφωνα με τα διάφορα συστατικά του υγρού καθαρισμού, η κοινώς χρησιμοποιούμενη τεχνολογία υγρού καθαρισμού στην κατασκευή ημιαγωγών φαίνεται στον Πίνακα 1.
2.1 Τεχνολογία καθαρισμού DIW
Στη διαδικασία υγρού καθαρισμού της κατασκευής ημιαγωγών, το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υγρό καθαρισμού είναι το απιονισμένο νερό (DIW). Το νερό περιέχει αγώγιμα ανιόντα και κατιόντα. Το απιονισμένο νερό αφαιρεί τα αγώγιμα ιόντα στο νερό, καθιστώντας το νερό βασικά μη αγώγιμο. Στην κατασκευή ημιαγωγών, δεν επιτρέπεται απολύτως η απευθείας χρήση ακατέργαστου νερού. Από τη μία πλευρά, τα κατιόντα και τα ιόντα στο ακατέργαστο νερό θα μολύνουν τη δομή της συσκευής της γκοφρέτας και, από την άλλη, μπορεί να προκαλέσουν απόκλιση της απόδοσης της συσκευής. Για παράδειγμα, το ακατέργαστο νερό μπορεί να αντιδράσει με το υλικό στην επιφάνεια της γκοφρέτας για να διαβρωθεί ή να σχηματίσει διάβρωση της μπαταρίας με ορισμένα μέταλλα στη γκοφρέτα και μπορεί επίσης να προκαλέσει άμεση αλλαγή στην ειδική αντίσταση της επιφάνειας της γκοφρέτας, με αποτέλεσμα σημαντική μείωση της απόδοσης της γκοφρέτας ή ακόμη και άμεση απόρριψη. Στη διαδικασία υγρού καθαρισμού της κατασκευής ημιαγωγών, υπάρχουν δύο κύριες εφαρμογές του DIW.
(1) Χρησιμοποιήστε μόνο DIW για να καθαρίσετε την επιφάνεια της γκοφρέτας. Υπάρχουν διάφορες μορφές όπως ρολά, βούρτσες ή ακροφύσια και ο κύριος σκοπός είναι να καθαρίσετε κάποιες ακαθαρσίες στην επιφάνεια της γκοφρέτας. Στην προηγμένη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών, η μέθοδος καθαρισμού είναι σχεδόν πάντα μια μέθοδος μεμονωμένης γκοφρέτας, δηλαδή, μόνο μία γκοφρέτα μπορεί να καθαριστεί ταυτόχρονα σε έναν θάλαμο. Η μέθοδος καθαρισμού μιας μονής γκοφρέτας εισάγεται επίσης παραπάνω. Η μέθοδος καθαρισμού που χρησιμοποιείται είναι η μέθοδος spin spray. Κατά την περιστροφή της γκοφρέτας, η επιφάνεια της γκοφρέτας καθαρίζεται με κυλίνδρους, βούρτσες, ακροφύσια κ.λπ. Σε αυτή τη διαδικασία, η γκοφρέτα θα τρίβεται στον αέρα, δημιουργώντας έτσι στατικό ηλεκτρισμό. Ο στατικός ηλεκτρισμός μπορεί να προκαλέσει ελαττώματα στην επιφάνεια του πλακιδίου ή να προκαλέσει άμεσα βλάβη της συσκευής. Όσο υψηλότερος είναι ο κόμβος τεχνολογίας ημιαγωγών, τόσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις χειρισμού ελαττωμάτων. Επομένως, στη διαδικασία υγρού καθαρισμού DIW της προηγμένης κατασκευής ημιαγωγών, οι απαιτήσεις διεργασίας είναι υψηλότερες. Το DIW είναι βασικά μη αγώγιμο και ο στατικός ηλεκτρισμός που παράγεται κατά τη διαδικασία καθαρισμού δεν μπορεί να απελευθερωθεί καλά. Επομένως, σε προηγμένους κόμβους διαδικασίας κατασκευής ημιαγωγών, προκειμένου να αυξηθεί η αγωγιμότητα χωρίς να μολύνει το πλακίδιο, συνήθως αναμιγνύεται αέριο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) σε DIW. Λόγω διαφορετικών απαιτήσεων διεργασίας, η αέρια αμμωνία (NH3) αναμιγνύεται σε DIW σε λίγες περιπτώσεις.
(2) Καθαρίστε τα υπολείμματα καθαριστικού υγρού στην επιφάνεια της γκοφρέτας. Όταν χρησιμοποιείτε άλλα υγρά καθαρισμού για τον καθαρισμό της επιφάνειας της γκοφρέτας, μετά τη χρήση του υγρού καθαρισμού, καθώς η γκοφρέτα περιστρέφεται, παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος του καθαριστικού υγρού έχει πεταχτεί έξω, θα υπάρχει ακόμα μια μικρή ποσότητα καθαριστικού υγρού στην επιφάνεια της γκοφρέτας. και απαιτείται DIW για τον καθαρισμό της επιφάνειας της γκοφρέτας. Η κύρια λειτουργία του DIW εδώ είναι να καθαρίζει τα υπολείμματα καθαριστικού υγρού στην επιφάνεια της γκοφρέτας. Η χρήση υγρού καθαρισμού για τον καθαρισμό της επιφάνειας της γκοφρέτας δεν σημαίνει ότι αυτά τα υγρά καθαρισμού δεν θα διαβρώσουν ποτέ τη γκοφρέτα, αλλά ο ρυθμός χάραξης τους είναι αρκετά χαμηλός και ο βραχυπρόθεσμος καθαρισμός δεν θα επηρεάσει τη γκοφρέτα. Ωστόσο, εάν το υπολειμματικό υγρό καθαρισμού δεν μπορεί να αφαιρεθεί αποτελεσματικά και το υπολειμματικό υγρό καθαρισμού αφεθεί να παραμείνει στην επιφάνεια της γκοφρέτας για μεγάλο χρονικό διάστημα, θα εξακολουθήσει να διαβρώνει την επιφάνεια του πλακιδίου. Επιπλέον, ακόμη και αν το διάλυμα καθαρισμού διαβρωθεί πολύ λίγο, το υπολειμματικό διάλυμα καθαρισμού στη γκοφρέτα εξακολουθεί να είναι περιττό, γεγονός που είναι πιθανό να επηρεάσει την τελική απόδοση της συσκευής. Επομένως, αφού καθαρίσετε τη γκοφρέτα με το διάλυμα καθαρισμού, φροντίστε να χρησιμοποιήσετε DIW για να καθαρίσετε εγκαίρως το υπολειμματικό διάλυμα καθαρισμού.
2.2 Τεχνολογία καθαρισμού HF
Όπως όλοι γνωρίζουμε, η άμμος εξευγενίζεται σε πυρήνα. Το τσιπ σχηματίζεται από αμέτρητα σκαλίσματα σε μια γκοφρέτα πυριτίου μονοκρυστάλλου. Το κύριο συστατικό στο τσιπ είναι μονοκρυσταλλικό πυρίτιο. Ο πιο άμεσος και αποτελεσματικός τρόπος καθαρισμού του φυσικού στρώματος οξειδίου (SiO2) που σχηματίζεται στην επιφάνεια του μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι η χρήση HF (υδροφθορικό οξύ) για τον καθαρισμό. Ως εκ τούτου, μπορεί να ειπωθεί ότι ο καθαρισμός HF είναι η τεχνολογία καθαρισμού δεύτερη μετά την DIW. Ο καθαρισμός HF μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά το στρώμα φυσικού οξειδίου στην επιφάνεια του μονοκρυσταλλικού πυριτίου και το μέταλλο που συνδέεται στην επιφάνεια του στρώματος φυσικού οξειδίου θα διαλυθεί επίσης στο διάλυμα καθαρισμού. Ταυτόχρονα, το HF μπορεί επίσης να αναστείλει αποτελεσματικά το σχηματισμό φυσικού φιλμ οξειδίου. Επομένως, η τεχνολογία καθαρισμού HF μπορεί να αφαιρέσει ορισμένα μεταλλικά ιόντα, στρώμα φυσικού οξειδίου και μερικά σωματίδια ακαθαρσιών. Ωστόσο, η τεχνολογία καθαρισμού HF έχει επίσης ορισμένα αναπόφευκτα προβλήματα. Για παράδειγμα, κατά την αφαίρεση του φυσικού στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια της γκοφρέτας πυριτίου, μερικές μικρές κοιλότητες θα μείνουν στην επιφάνεια της γκοφρέτας πυριτίου μετά τη διάβρωση, γεγονός που επηρεάζει άμεσα την τραχύτητα της επιφάνειας της πλακέτας. Επιπλέον, κατά την αφαίρεση της επιφανειακής μεμβράνης οξειδίου, το HF θα αφαιρέσει επίσης ορισμένα μέταλλα, αλλά ορισμένα μέταλλα δεν θέλουν να διαβρωθούν από το HF. Με τη συνεχή πρόοδο των κόμβων τεχνολογίας ημιαγωγών, οι απαιτήσεις για τη μη διάβρωση αυτών των μετάλλων από HF γίνονται όλο και μεγαλύτερες, με αποτέλεσμα η τεχνολογία καθαρισμού HF να μην μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μέρη όπου θα μπορούσε να είχε χρησιμοποιηθεί. Ταυτόχρονα, ορισμένα μέταλλα που εισέρχονται στο διάλυμα καθαρισμού και προσκολλώνται στην επιφάνεια της γκοφρέτας πυριτίου καθώς διαλύεται η φυσική μεμβράνη οξειδίου δεν αφαιρούνται εύκολα από το HF, με αποτέλεσμα να παραμένουν στην επιφάνεια της γκοφρέτας πυριτίου. Ως απάντηση στα παραπάνω προβλήματα, έχουν προταθεί ορισμένες βελτιωμένες μέθοδοι. Για παράδειγμα, αραιώστε το HF όσο το δυνατόν περισσότερο για να μειώσετε τη συγκέντρωση του HF. προσθέστε οξειδωτικό στο HF, αυτή η μέθοδος μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά το μέταλλο που είναι συνδεδεμένο στην επιφάνεια του φυσικού στρώματος οξειδίου και το οξειδωτικό θα οξειδώσει το μέταλλο στην επιφάνεια για να σχηματίσει οξείδια, τα οποία αφαιρούνται ευκολότερα υπό όξινες συνθήκες. Ταυτόχρονα, το HF θα αφαιρέσει το προηγούμενο στρώμα φυσικού οξειδίου και το οξειδωτικό θα οξειδώσει το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο στην επιφάνεια για να σχηματίσει ένα νέο στρώμα οξειδίου για να αποτρέψει την προσκόλληση του μετάλλου στην επιφάνεια του μονοκρυσταλλικού πυριτίου. προσθέστε ανιονικό επιφανειοδραστικό στο HF, έτσι ώστε η επιφάνεια του μονοκρυσταλλικού πυριτίου στο διάλυμα καθαρισμού HF να είναι αρνητικό δυναμικό και η επιφάνεια του σωματιδίου να είναι θετικό δυναμικό. Η προσθήκη ανιονικού επιφανειοδραστικού μπορεί να κάνει το δυναμικό της επιφάνειας του πυριτίου και της επιφάνειας των σωματιδίων να έχουν το ίδιο πρόσημο, δηλαδή, το δυναμικό επιφάνειας του σωματιδίου αλλάζει από θετικό σε αρνητικό, το οποίο είναι το ίδιο πρόσημο με το αρνητικό δυναμικό της επιφάνειας του πλακιδίου πυριτίου. έτσι ώστε η ηλεκτρική απώθηση να δημιουργείται μεταξύ της επιφάνειας του πλακιδίου πυριτίου και της επιφάνειας των σωματιδίων, αποτρέποντας έτσι την προσκόλληση σωματιδίων. προσθέστε παράγοντα συμπλοκοποίησης στο διάλυμα καθαρισμού HF για να σχηματίσετε ένα σύμπλοκο με ακαθαρσίες, το οποίο διαλύεται απευθείας στο διάλυμα καθαρισμού και δεν θα προσκολληθεί στην επιφάνεια της γκοφρέτας πυριτίου.
2.3 Τεχνολογία καθαρισμού SC1
Η τεχνολογία καθαρισμού SC1 είναι η πιο κοινή, χαμηλού κόστους και υψηλής απόδοσης μέθοδος καθαρισμού για την απομάκρυνση της μόλυνσης από την επιφάνεια του πλακιδίου. Η τεχνολογία καθαρισμού SC1 μπορεί να αφαιρέσει την οργανική ύλη, ορισμένα μεταλλικά ιόντα και ορισμένα επιφανειακά σωματίδια ταυτόχρονα. Η αρχή του SC1 για την απομάκρυνση της οργανικής ύλης είναι η χρήση της οξειδωτικής δράσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου και της διαλυτικής δράσης του NH4OH για τη μετατροπή της οργανικής μόλυνσης σε υδατοδιαλυτές ενώσεις και στη συνέχεια η απόρριψή τους με το διάλυμα. Λόγω των οξειδωτικών και συμπλοκοποιητικών ιδιοτήτων του, το διάλυμα SC1 μπορεί να οξειδώσει ορισμένα μεταλλικά ιόντα, μετατρέποντας αυτά τα μεταλλικά ιόντα σε ιόντα υψηλού σθένους και στη συνέχεια να αντιδράσει περαιτέρω με το αλκάλιο για να σχηματίσει διαλυτά σύμπλοκα που εκκενώνονται με το διάλυμα. Ωστόσο, ορισμένα μέταλλα έχουν υψηλή ελεύθερη ενέργεια οξειδίων που παράγεται μετά την οξείδωση, τα οποία είναι εύκολο να προσκολληθούν στο φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του πλακιδίου (επειδή το διάλυμα SC1 έχει ορισμένες οξειδωτικές ιδιότητες και θα σχηματίσει ένα φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του πλακιδίου). δεν αφαιρείται εύκολα, όπως μέταλλα όπως Al και Fe. Κατά την αφαίρεση μεταλλικών ιόντων, ο ρυθμός προσρόφησης και εκρόφησης μετάλλου στην επιφάνεια του πλακιδίου θα φτάσει τελικά σε μια ισορροπία. Επομένως, σε προηγμένες διαδικασίες παραγωγής, το υγρό καθαρισμού χρησιμοποιείται μία φορά για διεργασίες που έχουν υψηλές απαιτήσεις σε μεταλλικά ιόντα. Αποφορτίζεται απευθείας μετά τη χρήση και δεν θα χρησιμοποιηθεί ξανά. Ο σκοπός είναι να μειωθεί η περιεκτικότητα σε μέταλλο στο υγρό καθαρισμού για να ξεπλυθεί όσο το δυνατόν περισσότερο το μέταλλο στην επιφάνεια της γκοφρέτας. Η τεχνολογία καθαρισμού SC1 μπορεί επίσης να αφαιρέσει αποτελεσματικά τη μόλυνση των επιφανειακών σωματιδίων και ο κύριος μηχανισμός είναι η ηλεκτρική απώθηση. Σε αυτή τη διαδικασία, μπορεί να πραγματοποιηθεί καθαρισμός με υπερήχους και μεγαήχους για να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα καθαρισμού. Η τεχνολογία καθαρισμού SC1 θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στην τραχύτητα της επιφάνειας της γκοφρέτας. Προκειμένου να μειωθεί η επίδραση της τεχνολογίας καθαρισμού SC1 στην τραχύτητα της επιφάνειας της γκοφρέτας, είναι απαραίτητο να διαμορφωθεί μια κατάλληλη αναλογία συστατικών υγρού καθαρισμού. Ταυτόχρονα, η χρήση υγρού καθαρισμού με χαμηλή επιφανειακή τάση μπορεί να σταθεροποιήσει τον ρυθμό απομάκρυνσης των σωματιδίων, να διατηρήσει υψηλή απόδοση αφαίρεσης και να μειώσει την επίδραση στην τραχύτητα της επιφάνειας της γκοφρέτας. Η προσθήκη επιφανειοδραστικών στο υγρό καθαρισμού SC1 μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τάση του υγρού καθαρισμού. Επιπλέον, η προσθήκη χηλικών παραγόντων στο υγρό καθαρισμού SC1 μπορεί να προκαλέσει το μέταλλο στο υγρό καθαρισμού να σχηματίζει συνεχώς χηλικές ενώσεις, κάτι που είναι ευεργετικό για την αναστολή της επιφανειακής πρόσφυσης των μετάλλων.
2.4 Τεχνολογία καθαρισμού SC2
Η τεχνολογία καθαρισμού SC2 είναι επίσης μια χαμηλού κόστους τεχνολογία υγρού καθαρισμού με καλή ικανότητα αφαίρεσης ρύπων. Το SC2 έχει εξαιρετικά ισχυρές συμπλοκοποιητικές ιδιότητες και μπορεί να αντιδράσει με μέταλλα πριν από την οξείδωση για να σχηματίσει άλατα, τα οποία αφαιρούνται με το διάλυμα καθαρισμού. Τα διαλυτά σύμπλοκα που σχηματίζονται από την αντίδραση ιόντων οξειδωμένων μετάλλων με ιόντα χλωρίου θα αφαιρεθούν επίσης με το διάλυμα καθαρισμού. Μπορούμε να πούμε ότι υπό την προϋπόθεση ότι δεν επηρεάζεται η γκοφρέτα, η τεχνολογία καθαρισμού SC1 και η τεχνολογία καθαρισμού SC2 αλληλοσυμπληρώνονται. Το φαινόμενο πρόσφυσης μετάλλου στο διάλυμα καθαρισμού είναι εύκολο να συμβεί σε αλκαλικό διάλυμα καθαρισμού (δηλαδή, διάλυμα καθαρισμού SC1) και δεν είναι εύκολο να συμβεί σε όξινο διάλυμα (διάλυμα καθαρισμού SC2) και έχει ισχυρή ικανότητα να αφαιρεί μέταλλα στην επιφάνεια της γκοφρέτας. Ωστόσο, αν και τα μέταλλα όπως το Cu μπορούν να αφαιρεθούν μετά τον καθαρισμό SC1, ορισμένα προβλήματα πρόσφυσης μετάλλων του φυσικού φιλμ οξειδίου που σχηματίζεται στην επιφάνεια του πλακιδίου δεν έχουν λυθεί και δεν είναι κατάλληλο για την τεχνολογία καθαρισμού SC2.
Τεχνολογία καθαρισμού 2,5 O3
Στη διαδικασία κατασκευής τσιπ, η τεχνολογία καθαρισμού O3 χρησιμοποιείται κυρίως για την αφαίρεση οργανικής ύλης και την απολύμανση του DIW. Ο καθαρισμός O3 περιλαμβάνει πάντα οξείδωση. Σε γενικές γραμμές, το O3 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απομάκρυνση ορισμένων οργανικών υλών, αλλά λόγω της οξείδωσης του O3, θα εμφανιστεί εκ νέου εναπόθεση στην επιφάνεια του πλακιδίου. Επομένως, το HF χρησιμοποιείται γενικά στη διαδικασία χρήσης του O3. Επιπλέον, η διαδικασία χρήσης HF με O3 μπορεί επίσης να αφαιρέσει ορισμένα μεταλλικά ιόντα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, γενικά, οι υψηλότερες θερμοκρασίες είναι ευεργετικές για την απομάκρυνση οργανικής ύλης, σωματιδίων, ακόμη και ιόντων μετάλλων. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιείτε την τεχνολογία καθαρισμού O3, η ποσότητα O3 που διαλύεται στο DIW θα μειωθεί καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Με άλλα λόγια, η συγκέντρωση του Ο3 διαλυμένου στο DIW θα μειωθεί όσο αυξάνεται η θερμοκρασία. Επομένως, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιήσετε τις λεπτομέρειες της διαδικασίας O3 για να μεγιστοποιήσετε την αποτελεσματικότητα καθαρισμού. Στην κατασκευή ημιαγωγών, το O3 μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την απολύμανση DIW, κυρίως επειδή οι ουσίες που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό του πόσιμου νερού περιέχουν γενικά χλώριο, το οποίο είναι απαράδεκτο στον τομέα της κατασκευής τσιπ. Ένας άλλος λόγος είναι ότι το O3 θα αποσυντεθεί σε οξυγόνο και δεν θα μολύνει το σύστημα DIW. Ωστόσο, είναι απαραίτητο να ελέγχεται η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο DIW, η οποία δεν μπορεί να είναι υψηλότερη από τις απαιτήσεις για χρήση στην κατασκευή ημιαγωγών. 2.6 Τεχνολογία καθαρισμού οργανικών διαλυτών Στη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών, συχνά εμπλέκονται ορισμένες ειδικές διεργασίες. Σε πολλές περιπτώσεις, οι μέθοδοι που εισήχθησαν παραπάνω δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν επειδή η αποτελεσματικότητα καθαρισμού δεν είναι αρκετή, ορισμένα εξαρτήματα που δεν μπορούν να ξεπλυθούν χαράσσονται και δεν μπορούν να δημιουργηθούν μεμβράνες οξειδίου. Ως εκ τούτου, ορισμένοι οργανικοί διαλύτες χρησιμοποιούνται επίσης για την επίτευξη του σκοπού του καθαρισμού.
3 Συμπέρασμα
Στη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών, η διαδικασία καθαρισμού είναι η διαδικασία με τις περισσότερες επαναλήψεις. Η χρήση της κατάλληλης τεχνολογίας καθαρισμού μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση της κατασκευής τσιπ. Με το μεγάλο μέγεθος των πλακών πυριτίου και τη σμίκρυνση των δομών της συσκευής, ο δείκτης πυκνότητας στοίβαξης αυξάνεται και οι απαιτήσεις για την τεχνολογία καθαρισμού πλακών γίνονται όλο και υψηλότερες. Υπάρχουν πιο αυστηρές απαιτήσεις για την καθαριότητα της επιφάνειας της γκοφρέτας, τη χημική κατάσταση της επιφάνειας, την τραχύτητα και το πάχος της μεμβράνης οξειδίου. Βασισμένο στην τεχνολογία ώριμων διεργασιών, αυτό το άρθρο εισάγει την τεχνολογία καθαρισμού γκοφρέτας στην προηγμένη κατασκευή γκοφρετών και τις αρχές καθαρισμού διαφόρων διαδικασιών καθαρισμού. Από την άποψη της οικονομίας και της προστασίας του περιβάλλοντος, η βελτίωση της τεχνολογίας της διαδικασίας καθαρισμού γκοφρετών μπορεί να καλύψει καλύτερα τις ανάγκες της προηγμένης κατασκευής γκοφρετών.
