Жарым өткөргүч өндүрүшүндөгү пластиналарды тазалоо технологиясы
Пластинаны тазалоо жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүнүн бүткүл процессиндеги маанилүү кадам болуп саналат жана түзмөктүн иштешине жана өндүрүш көлөмүнө түздөн-түз таасир этүүчү негизги факторлордун бири болуп саналат. Чипти жасоодо эң кичинекей булгануу да түзмөктүн мүнөздөмөлөрүн начарлатышы же толук иштебей калышына алып келиши мүмкүн. Натыйжада, беттик булгоочу заттарды алып салуу жана пластинанын тазалыгын камсыз кылуу үчүн тазалоо процесстери дээрлик ар бир өндүрүш кадамынын алдында жана андан кийин колдонулат. Тазалоо ошондой эле жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө эң көп кездешүүчү операция болуп саналат, болжол менен...Бардык процесстик кадамдардын 30%.
Өтө чоң масштабдуу интеграциянын (VLSI) үзгүлтүксүз масштабдалышы менен, процесстик түйүндөр алдыга жылды28 нм, 14 нм жана андан жогору, түзмөктөрдүн тыгыздыгынын жогорулашына, сызыктардын тарышына жана процесстин агымдарынын барган сайын татаалдашышына алып келет. Өркүндөтүлгөн түйүндөр булганууга бир топ сезгич, ал эми функциялардын кичирээк өлчөмдөрү тазалоону кыйындатат. Натыйжада, тазалоо кадамдарынын саны өсүүдө жана тазалоо барган сайын татаалдашып, маанилүүрөөк жана кыйыныраак болуп калды. Мисалы, 90 нм чип адатта болжол менен90 тазалоо кадамы, ал эми 20 нм чип болжол менен талап кылат215 тазалоо кадамыӨндүрүш 14 нм, 10 нм жана андан кичирээк түйүндөргө өткөн сайын, тазалоо операцияларынын саны көбөйө берет.
Негизинен,Вафли тазалоо деп пластинанын бетинен кошулмаларды кетирүү үчүн химиялык иштетүүлөрдү, газдарды же физикалык ыкмаларды колдонгон процесстерди айтабызБөлүкчөлөр, металлдар, органикалык калдыктар жана табигый кычкылдар сыяктуу булгоочу заттардын баары түзмөктүн иштешине, ишенимдүүлүгүнө жана өндүрүмдүүлүгүнө терс таасирин тийгизиши мүмкүн. Тазалоо ырааттуу өндүрүш кадамдарынын ортосундагы "көпүрө" катары кызмат кылат — мисалы, чөктүрүү жана литография алдында же оюудан, CMPден (химиялык механикалык жылтыратуудан) жана иондук имплантациядан кийин. Жалпысынан алганда, пластинаны тазалоону төмөнкүлөргө бөлүүгө болот:нымдуу тазалоожанакургак тазалоо.
Нымдуу тазалоо
Нымдуу тазалоодо пластиналарды тазалоо үчүн химиялык эриткичтер же деиондоштурулган суу (DIW) колдонулат. Эки негизги ыкма колдонулат:
-
Чөмүлүү ыкмасы: пластиналар эриткичтер же DIW менен толтурулган цистерналарга чөмүлтүлөт. Бул эң кеңири колдонулган ыкма, айрыкча жетилген технологиялык түйүндөр үчүн.
-
Чачыратуу ыкмасы: аралашмаларды кетирүү үчүн айлануучу пластиналарга эриткичтер же DIW чачыратылат. Чөмүлүү бир нече пластиналарды партиялык түрдө иштетүүгө мүмкүндүк берсе, чачыратма тазалоо ар бир камерага бир гана пластинаны иштетет, бирок жакшыраак башкарууну камсыз кылат, бул аны өнүккөн түйүндөрдө барган сайын кеңири таралган кылат.
Химиялык тазалоо
Аты айтып тургандай, кургак тазалоо эриткичтерди же DIWди колдонбойт, анын ордуна булгоочу заттарды кетирүү үчүн газдарды же плазманы колдонот. Өркүндөтүлгөн түйүндөргө өтүү менен кургак тазалоонун мааниси артууда, анткени анынжогорку тактыкжана органикалык заттарга, нитриддерге жана оксиддерге каршы натыйжалуулугу. Бирок, ал талап кылатжабдууларга көбүрөөк инвестиция салуу, татаалыраак иштөө жана процессти катуу көзөмөлдөөДагы бир артыкчылыгы - кургак тазалоо нымдуу ыкмалар менен пайда болгон агынды суулардын көп көлөмүн азайтат.
Нымдуу тазалоонун кеңири таралган ыкмалары
1. DIW (деиондоштурулган суу) тазалоо
DIW нымдуу тазалоодо эң кеңири колдонулган тазалоочу каражат болуп саналат. Тазаланбаган суудан айырмаланып, DIW дээрлик өткөргүч иондорду камтыбайт, бул коррозияны, электрохимиялык реакцияларды же шаймандардын бузулушун алдын алат. DIW негизинен эки жол менен колдонулат:
-
Вафли бетин түз тазалоо– Адатта, пластинаны айландыруу учурунда роликтер, щеткалар же чачыраткычтар менен бир пластиналуу режимде аткарылат. Кыйынчылык - электростатикалык заряддын топтолушу, ал кемчиликтерди жаратышы мүмкүн. Муну азайтуу үчүн, пластинаны булгабастан өткөрүмдүүлүктү жакшыртуу үчүн CO₂ (жана кээде NH₃) DIWге эритилет.
-
Химиялык тазалоодон кийин чайкоо– DIW бетинде калтырылса, пластинаны дат басышы же түзмөктүн иштешин начарлатышы мүмкүн болгон калдык тазалоочу эритмелерди кетирет.
2. HF (фторсуутек кислотасы) менен тазалоо
HF - жок кылуу үчүн эң натыйжалуу химиялык зат.табигый кычкыл катмарлары (SiO₂)кремний пластиналарында колдонулат жана мааниси боюнча DIWден кийинки экинчи орунда турат. Ал ошондой эле тиркелген металлдарды эритип, кайра кычкылданууну басаңдатат. Бирок, HF менен оюу пластинанын беттерин оройлоп, айрым металлдарга жагымсыз таасир этиши мүмкүн. Бул көйгөйлөрдү чечүү үчүн, селективдүүлүктү жогорулатуу жана булганууну азайтуу үчүн HF суюлтулат, кычкылдандыргычтарды, беттик активдүү заттарды же комплекс түзүүчүлөрдү кошот.
3. SC1 тазалоо (Стандарттык тазалоо 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)
SC1 - бул жок кылуунун үнөмдүү жана жогорку натыйжалуу ыкмасыорганикалык калдыктар, бөлүкчөлөр жана кээ бир металлдарБул механизм H₂O₂ кычкылдандыруучу аракетин жана NH₄OH эрүүчү таасирин айкалыштырат. Ошондой эле, ал электростатикалык күчтөр аркылуу бөлүкчөлөрдү түртөт жана ультраүн/мегазоникалык жардам натыйжалуулукту андан ары жогорулатат. Бирок, SC1 пластина беттерин оройлой алат, бул химиялык катыштарды кылдат оптималдаштырууну, беттик чыңалууну көзөмөлдөөнү (беттик активдүү заттар аркылуу) жана металлдын кайра чөгүшүн басуу үчүн хелаттоочу агенттерди талап кылат.
4. SC2 тазалоо (Стандарттык тазалоо 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)
SC2 SC1ди алып салуу менен толуктайтметалл булгоочу заттарАнын күчтүү комплекстештирүү жөндөмү кычкылданган металлдарды эрүүчү туздарга же комплекстерге айландырат, алар чайкалып кетет. SC1 органикалык заттар жана бөлүкчөлөр үчүн натыйжалуу болсо, SC2 металлдын адсорбциясынын алдын алуу жана металлдын булганышынын төмөндүгүн камсыз кылуу үчүн өзгөчө баалуу.
5. O₃ (озон) тазалоо
Озон тазалоо негизинен төмөнкүлөр үчүн колдонулаторганикалык заттарды алып салуужанаDIWди дезинфекциялооO₃ күчтүү кычкылдандыруучу катары иштейт, бирок кайра чөкмөгө алып келиши мүмкүн, ошондуктан ал көп учурда HF менен айкалышат. Температураны оптималдаштыруу абдан маанилүү, анткени O₃ сууда эригичтиги жогорку температурада төмөндөйт. Хлор негизиндеги дезинфекциялоочу каражаттардан айырмаланып (жарым өткөргүч фабрикаларда кабыл алынбайт), O₃ DIW системаларын булгабастан кычкылтекке ажырайт.
6. Органикалык эриткич менен тазалоо
Айрым адистештирилген процесстерде органикалык эриткичтер стандарттуу тазалоо ыкмалары жетишсиз же жараксыз болгон учурларда (мисалы, кычкылдануунун пайда болушунан качуу керек болгондо) колдонулат.
Жыйынтык
Вафли тазалоо - булэң көп кайталанган кадамжарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө жана түзмөктүн өндүрүмдүүлүгүнө жана ишенимдүүлүгүнө түздөн-түз таасир этет.чоңураак пластиналар жана кичирээк түзүлүш геометриялары, пластинанын бетинин тазалыгына, химиялык абалына, оройлугуна жана кычкыл калыңдыгына коюлган талаптар барган сайын катаалдашууда.
Бул макалада DIW, HF, SC1, SC2, O₃ жана органикалык эриткич ыкмаларын камтыган пластиналарды тазалоонун жетилген жана өнүккөн технологиялары, алардын механизмдери, артыкчылыктары жана чектөөлөрү каралат. Экөөнүн теңэкономикалык жана экологиялык көз караштар, пластиналарды тазалоо технологиясын үзгүлтүксүз өркүндөтүү өнүккөн жарым өткөргүч өндүрүшүнүн талаптарын канааттандыруу үчүн абдан маанилүү.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 5-сентябры