Uzalishaji wa mizunguko iliyojumuishwa (IC) inajumuisha michakato ya kina, lakini viboreshaji vya silicon mara nyingi wanakabiliwa na uwepo wa uchafu tofauti ndani ya mazingira safi ya chumba.Uchafuzi huu, kama vile chembe, mabaki ya kikaboni, metali, na oksidi, zinaweza kuvuruga ubora wa muundo wa waf, wasiwasi ambao unasimama kwenye makutano ya teknolojia na sayansi ya nyenzo.
Inayotokana na vifaa kama polima, wapiga picha, na mabaki ya kuoka, chembe hufuata nyuso za kunyoosha kimsingi kupitia vikosi vya van der Waals, changamoto za hatua za usindikaji.Kushughulikia suala hili kunaweza kuhusisha uingiliaji wa mwili kama kusafisha ultrasonic au mbinu za kemikali, kama vile maji ya kutengenezea, kufuta chembe wakati wa kuhifadhi uadilifu wa vitunguu.Kupunguza kwa ufanisi aina hii ya uchafu inahitaji ufahamu mzuri wa mwingiliano wa nyenzo na suluhisho za bespoke ambazo hupunguza kujitoa, laini njia ya kuondolewa.Kwa kuongeza, kuingiza mifumo ya kuchuja ya kisasa na mikakati ya hewa katika vifaa vya uzalishaji inaweza kupunguza sana uwekaji wa chembe.
Mabaki ya kikaboni yanayoendelea kutoka kwa mafuta ya ngozi, hewa iliyoko, na mafuta ya mashine huunda vizuizi ambavyo vinazuia ufanisi wa wakala wa kusafisha.Mabaki haya yanaelekeza usafi na utendaji kwa kuingilia kati na tabaka muhimu za usindikaji.Hatua za kusafisha za awali, kwa hivyo, zinazingatia uchimbaji wa tabaka hizi za kikaboni, kuandaa hatua ya awamu za baadaye za kusafisha.Mbinu kama kusafisha kutengenezea na matibabu ya chini ya shinikizo ya UV ni muhimu sana, ikisisitiza umuhimu wa kudumisha mazingira yaliyodhibitiwa kwa ukali ili kuepusha uboreshaji.
Wakati miunganisho ya chuma imeingizwa ndani ya michakato ya semiconductor, pia huleta changamoto za uchafu.Metali kama vile aluminium na shaba zinaweza kutokea wakati wa upigaji picha na uwekaji wa kemikali ya kemikali (CVD), ikichanganya utunzaji wa usafi wa vitunguu.Kupunguza hatari hizi ni pamoja na kupeleka vizuizi vya uwekaji au mbinu za hali ya juu, na kusisitiza uangalizi unaoendelea ili kuhakikisha kuwa uchafu unabaki chini ya viwango vya kizingiti.Utekelezaji wa michakato ya kusafisha mode mbili, ambayo hutenganisha na kuondoa uchafu wa chuma bila kuharibu miundo mingine muhimu, pia ni ya msingi.
Tabaka za oksidi kwa ujumla hua kutoka kwa oksidi ya atomi za silicon katika hali yenye utajiri wa oksijeni, na kusababisha oksidi za asili au kemikali.Usawa maridadi lazima upigwe kati ya kuondoa oksidi hizi na kuhifadhi uadilifu wa muundo wa oksidi ya lango.Njia za kuchagua za kuchagua na etchants za oksidi za buffered ni muhimu katika kusimamia usawa huu.Ubunifu katika mbinu hizi unaendelea kufuka, unaendeshwa na uelewa wa kina wa mali ya nyenzo na mienendo ya athari.Usawa mzuri kama huo huwezesha maendeleo kwa usahihi wakati wa utengenezaji, unaoongozwa na uelewa mkubwa wa mwingiliano wa microscopic unaohusika.
Njia hii ya kusafisha hutumia vimumunyisho vya kemikali vya kioevu na maji ya deionized (DI) kufanya kazi za kusafisha kama vile oxidizing, etching, na kufutwa kwa uchafu uliopo kwenye uso wa ngozi.Hii ni pamoja na vitu vya kikaboni na ions za chuma.Mbinu zinazotumika kawaida ni pamoja na kusafisha RCA, kusafisha kemikali za dilution, kusafisha IMEC, na kusafisha moja.
Hapo awali, njia ya kusafisha silicon iliyokuwa na taratibu za kimfumo.Iliyotengenezwa na Shirika la Redio la Amerika (RCA) mnamo 1965, njia ya kusafisha ya RCA ilianzisha mchakato kamili wa kusafisha vitunguu wakati wa utengenezaji wa sehemu.Mbinu hii inaendelea kuwa msingi wa michakato mingi ya kisasa ya kusafisha.
Kutumia vimumunyisho, asidi, vifaa vya uchunguzi, na maji, kusafisha RCA kunakusudia kuondoa uchafuzi wa uso, wakati wa kuhifadhi sifa za kafe.Kukamata kamili na maji ya ultrapure (UPW) ifuatavyo kila matumizi ya kemikali.Chini ni suluhisho kadhaa za kusafisha zinazotumiwa mara kwa mara:
- APM (NH4OH/H2O2/H2O kwa 65-80 ° C): Suluhisho hili lina hydroxide ya amonia, peroksidi ya hidrojeni, na maji ya DI, kwa ufanisi oksidi na chembe za uso, kando ya kuondoa uchafu wa kikaboni na chuma.Wakati uso wa silicon unaongeza na etches, ukali wa uso huongezeka.
- HPM (HCL/H2O2/H2O kwa 65-80 ° C): inayojulikana kama SC-2, suluhisho hili la kusafisha linafuta ions za chuma za alkali na hydroxides ya metali kama aluminium na magnesiamu.Ions za kloridi katika HCl huguswa na ions za chuma zilizobaki, na kutengeneza tata za mumunyifu wa maji.
- SPM (H2SO4/H2O2/H2O kwa 100 ° C): inajulikana kama SC-3, suluhisho hili huondoa kwa usahihi uchafu wa kikaboni.Asidi ya sulfuri hupunguza maji na vifaa vya kikaboni, ambavyo peroksidi ya hidrojeni kisha huorodhesha ndani ya viboreshaji vya gaseous.
-HF au DHF (HF: H2O = 1: 2: 10 kwa 20-25 ° C): Inatumika kwa kuondolewa kwa oksidi katika maeneo ngumu kufikia, suluhisho hili linaongeza oksidi za silicon wakati unapungua chuma cha uso.Kufuatia kusafisha SC1 na SC2, huondoa tabaka za asili za oksidi kutoka kwa wafer wa silicon, na kutengeneza uso wa silicon ya hydrophobic.
- Maji ya Ultrapure: Kusafisha baada ya maji, maji ya ozoni hutumika kuongeza kemikali za mabaki na suuza mikate.
Kuingiza nishati ya megasonic ndani ya kusafisha RCA hupunguza matumizi ya kemikali na DI, hupunguza wakati wa kuangazia, na, kwa sababu hiyo, huongeza maisha ya suluhisho la kusafisha.
Njia ya dilution ya mchanganyiko wa SC1 na SC2, wakati imejumuishwa na kusafisha RCA, huhifadhi kemikali na maji ya DI.Inawezekana kabisa kuachana na H2O2 kutoka suluhisho la SC2.Mchanganyiko wa APM SC2, uliochanganuliwa kwa uwiano wa 1: 1: 50, huondoa vyema uso wa uso na hydrocarbons.
Kwa kuondolewa kwa chuma, mchanganyiko uliochanganywa sana (HPM 1: 1: 60 na HCl 1: 100) ni mzuri kama maji ya jadi ya SC2.Kudumisha viwango vya chini vya HCl hutoa faida ya kuzuia kutulia kwa chembe, na suluhisho la pH, ambalo linaanzia 2 hadi 2.5, hushawishi malipo ya uso wa silicon.Juu ya pH hii, nyuso zilizoshtakiwa za silicon zote mbili na chembe za suluhisho huunda kizuizi cha umeme, kuzuia uwekaji wa chembe.Chini ya pH hii, chembe huweka kwenye kavu kwa sababu ya ukosefu wa ngao.
Kupunguza muhimu, zaidi ya 86%, katika matumizi ya kemikali hufanyika na kusafisha RCA.Hatua za kusafisha zilizoboreshwa, ambazo ni pamoja na kufadhaika kwa megasonic na suluhisho la SC1, SC2, na HF, kuongeza suluhisho la muda mrefu na utumiaji wa kemikali na 80-90%.Majaribio yanaonyesha utumiaji wa moto wa UPW unaweza kupunguza matumizi ya UPW kwa 75-80%, na kemia kadhaa za dilution zinaweza kuhifadhi maji mengi ya maji kwa sababu ya viwango vya chini vya mtiririko na mahitaji ya wakati.
Njia hii inazingatia kupunguza matumizi ya kemikali na DI katika kusafisha mvua, ikilenga kushughulikia uchafuzi wa kikaboni katika awamu yake ya kwanza.Mara nyingi mchanganyiko wa asidi ya sulfuri hutumiwa;Walakini, maji ya Ozonated DI ni njia mbadala ya faida za mazingira na kupunguza awamu ngumu za kusafisha.Kurekebisha joto na mkusanyiko kuwezesha kuondolewa kwa kikaboni.
Awamu ya pili inalenga tabaka za oksidi, chembe, na oksidi za chuma.Michakato ya uwekaji wa umeme huwa wasiwasi na ioni za chuma katika suluhisho za HF.Suluhisho za HF/HCl kawaida hukandamiza uwekaji wa chuma wakati huondoa vizuri mipako ya oksidi.Kuongeza ioni za kloridi kimkakati kunaweza kuzuia upangaji wa chuma na kuongeza uimara wa suluhisho.
Katika hatua ya mwisho, lengo ni kupeana hydrophilicity kwa uso wa silicon, kupunguza matangazo ya kukausha au watermark.Suluhisho za HCL/O3 kwa pH ya chini hufanya hydrophilic ya uso bila recontamination ya chuma, wakati wa kutumia HNO3 wakati wa suuza hupunguza uchafu wa CA.
Mchanganuo wa kulinganisha unaonyesha njia ya IMEC inapunguza uchafuzi wa chuma wakati kuwa na busara kiuchumi kwa sababu ya kupunguzwa kwa matumizi ya kemikali.
Kwa mikate yenye kipenyo kikubwa, taratibu zilizoanzishwa mara nyingi hupungukiwa.Kusafisha moja kwa moja, kutumia suluhisho za DI-O3/DHF kwenye joto la kawaida, inatoa njia inayolenga.Kwa kuweka oksidi ya silicon na kuondoa chembe na metali na HF, na kutengeneza oksidi ya silicon na DI-O3, matokeo ya kuridhisha yanaweza kupatikana kwa uchafuzi wa sans.Suuza na maji ya DI au maji ya ozoni, na epuka stain kwa kukausha na isopropyl ethanol (IPA) na nitrojeni.Usafishaji wa RCA ulioimarishwa unaonyesha ufanisi juu ya mbinu moja-war, na maji ya DI na kuchakata tena wakati wa mchakato huo kuongeza matumizi ya kemikali na gharama kubwa.
Kusafisha kavu, kupitia njia ya kemikali ya mvuke, inashughulikia uchafu wa uso.Kawaida, oxidation ya mafuta na kusafisha plasma huajiriwa.Taratibu zinajumuisha kuanzisha gesi za moto au za plasma ndani ya chumba cha athari, na kusababisha malezi ya bidhaa za athari za athari ambazo huhamishwa baadaye.Tanuru ya oxidation inawezesha kushikamana kwa CI, na sputting ya AR hufanywa kabla ya kuwekwa.Kusafisha kwa plasma kunajumuisha kubadilisha gesi ya isokaboni kuwa chembe za kazi za plasma, ambazo huingiliana na molekuli za uso kuunda mabaki ya awamu ya gesi.
Faida za kusafisha kavu ni pamoja na matibabu ya ndani na hakuna vinywaji vilivyobaki vya taka.Inasaidia misaada ya anisotropy katika kutengeneza mifumo nzuri.Walakini, kwa sababu ya athari zisizo za kuchagua na metali za uso na hali maalum zinazohitajika kwa volatilization kamili ya chuma, kusafisha kavu peke yake haibadilishi kabisa kusafisha mvua.Utafiti unaonyesha kupungua kwa thamani katika uchafu wa metali kwa kutumia mbinu za awamu ya gesi, iliyokamilishwa na kusafisha mvua katika mazoezi.
2023/12/28
2024/04/22
2024/01/25
2024/07/29
2023/12/28
2023/12/28
2023/12/26
2024/04/16
2024/04/29
2023/12/28