Hello Guest

Sign In / Register

Welcome,{$name}!

/ Log ud
Dansk
EnglishDeutschItaliaFrançais한국의русскийSvenskaNederlandespañolPortuguêspolskiSuomiGaeilgeSlovenskáSlovenijaČeštinaMelayuMagyarországHrvatskaDanskromânescIndonesiaΕλλάδαБългарски езикGalegolietuviųMaoriRepublika e ShqipërisëالعربيةአማርኛAzərbaycanEesti VabariikEuskera‎БеларусьLëtzebuergeschAyitiAfrikaansBosnaíslenskaCambodiaမြန်မာМонголулсМакедонскиmalaɡasʲພາສາລາວKurdîსაქართველოIsiXhosaفارسیisiZuluPilipinoසිංහලTürk diliTiếng ViệtहिंदीТоҷикӣاردوภาษาไทยO'zbekKongeriketবাংলা ভাষারChicheŵaSamoaSesothoCрпскиKiswahiliУкраїнаनेपालीעִבְרִיתپښتوКыргыз тилиҚазақшаCatalàCorsaLatviešuHausaગુજરાતીಕನ್ನಡkannaḍaमराठी
Hjem > Blog > Avancerede rengøringsteknikker ved fabrikation af halvleder

Avancerede rengøringsteknikker ved fabrikation af halvleder

Fremstilling af integrerede kredsløb (IC) kræver nøjagtige processer for at sikre integriteten af ​​siliciumskiver.Forurenende stoffer, såsom partikler, organiske rester, metaller og oxider, udgør imidlertid betydelige udfordringer, hvilket påvirker skivkvalitet og funktionalitet.Denne artikel udforsker de typer forurenende stoffer, der påvirker IC -produktionen og dækker i avancerede rengøringsteknikker, herunder våde og tørre metoder, der optimerer kontamineringsfjernelse, mens den forbedrer produktionseffektivitet og bæredygtighed i rent rummiljøer.

Katalog

1. typer af forurenende stoffer, der påvirker IC -fremstilling
2. forskellige tilgange til rengøring

Typer af forurenende stoffer, der påvirker IC -fremstilling

Produktionen af ​​integrerede kredsløb (IC) involverer omhyggelige processer, men siliciumskiver står ofte over for tilstedeværelsen af ​​forskellige forurenende stoffer inden for rent rummiljøer.Disse forurenende stoffer, såsom partikler, organiske rester, metaller og oxider, kan forstyrre den strukturelle kvalitet af skiver, en bekymring, der står ved skæringspunktet mellem teknologi og materialevidenskab.

Partikelforurenende stoffer

Partikler stammer fra materialer som polymerer, fotoresister og ætsning af rester, og partikler klæber til waferoverflader primært gennem van der Waals -kræfter, der udfordrer efterfølgende behandlingsstadier.At tackle dette problem kan involvere fysiske interventioner som ultralydsrengøring eller kemiske teknikker, såsom opløsningsmiddelvask, for at løsne partikler, samtidig med at de bevarer wafer -integritet.Effektiv reduktion af denne type forurening kræver en nuanceret forståelse af materielle interaktioner og skræddersyede løsninger, der reducerer vedhæftning, udjævner stien til fjernelse.Derudover kan inkorporering af sofistikerede filtreringssystemer og luftstrømstrategier i produktionsfaciliteter væsentligt mindske partikelaflejring.

Organiske forurenende stoffer

Vedvarende organiske rester fra hudolier, omgivelsesluft og maskinsmøremidler danner barrierer, der hindrer rengøringsmidlets effektivitet.Disse rester kompromitterer både renhed og funktionalitet ved at forstyrre essentielle behandlingslag.Indledende rengøringstrin fokuserer derfor på ekstraktionen af ​​disse organiske lag og forbereder scenen til efterfølgende rengøringsfaser.Teknikker som opløsningsmiddelrengøring og UV-behandling med lavt tryk er centralt, hvilket understreger nødvendigheden af ​​at opretholde strenge kontrollerede miljøer for at undgå rekontaminering.

Metalforurenende stoffer

Mens metalforbindelser er indlejret i halvlederprocesser, udgør de også forureningsudfordringer.Metaller såsom aluminium og kobber kan stamme fra fotolitografi og kemisk dampaflejring (CVD), hvilket komplicerer vedligeholdelsen af ​​wafer renhed.At afbøde disse risici involverer implementering af deponeringsbarrierer eller avancerede ætsningsteknikker, hvilket understreger løbende tilsyn for at sikre, at forurenende stoffer forbliver under tærskelniveauer.Implementering af rengøringsprocesser med dobbelttilstand, som er i stand til at adskille og fjerne metalforureninger uden at beskadige andre kritiske strukturer, er også grundlæggende.

Oxidforurenende stoffer

Oxidlag udvikler sig generelt fra oxidation af siliciumatomer under iltrige forhold, hvilket resulterer i native eller kemiske oxider.En delikat balance skal slås mellem at fjerne disse oxider og bevare portoxidens strukturelle integritet.Selektiv ætsningsmetoder og bufret oxidetchanter er afgørende for at styre denne balance.Innovationer i disse teknikker udvikler sig fortsat, drevet af en dybdegående forståelse af materielle egenskaber og reaktionsdynamik.En sådan delikat ligevægt letter fremskridt i præcision under fabrikation, styret af en dybtgående forståelse af de involverede mikroskopiske interaktioner.

Forskellige tilgange til rengøring

Våd rengøringsteknikker

Denne rengøringsmetode anvender flydende kemiske opløsningsmidler og deioniseret (DI) vand til at udføre rengøringsopgaver, såsom oxidation, ætsning og opløsning af forurenende stoffer, der er til stede på skiveoverfladen.Dette inkluderer organisk stof og metalioner.Almindeligt anvendte teknikker inkluderer RCA -rengøring, fortyndingskemisk rengøring, IMEC -rengøring og rengøring af enkelt skiver.

RCA -rengøringsprocedure

Oprindeligt manglede fremgangsmåden til rengøring af siliciumskiver systematiske procedurer.RCA -rengøringsmetoden blev udviklet af Radio Corporation of America (RCA) i 1965 og etablerede en omfattende proces til rengøring af silicium wafer under fremstilling af komponent.Denne teknik er fortsat et grundlæggende element for mange moderne rengøringsprocesser.

Brug af opløsningsmidler, syrer, overfladeaktive stoffer og vand, RCA -rengøring sigter mod effektivt at fjerne overfladeforurenende stoffer, mens han bevarer skivens egenskaber.Omfattende skylning med ultrapure -vand (UPW) følger hver kemisk anvendelse.Nedenfor er flere rengøringsløsninger, der ofte bruges:

- APM (NH4OH/H2O2/H2O ved 65–80 ° C): Denne opløsning består af ammoniumhydroxid, hydrogenperoxid og DI -vand, der effektivt oxideres og ætser overfladepartikler sammen med at fjerne nogle organiske og metalforurenende stoffer.Mens siliciumoverfladen oxideres og ætser, øges overfladen ruhed.

- HPM (HCl/H2O2/H2O ved 65–80 ° C): Kendt som SC-2, opløses denne rengøringsopløsning alkali-metalioner og hydroxider af metaller som aluminium og magnesium.Chloridioner i HCI reagerer med resterende metalioner og danner vandopløselige komplekser.

- SPM (H2SO4/H2O2/H2O ved 100 ° C): kaldet SC-3, fjerner denne opløsning effektivt organiske forurenende stoffer.Svovlsyre -dehydrater og kulsyre organisk materiale, som hydrogenperoxid derefter oxideres til gasformige biprodukter.

-HF eller DHF (HF: H2O = 1: 2: 10 ved 20–25 ° C): Brugt til fjernelse af oxid i områder, der er vanskelige at nå, ætser siliciumoxider, mens de falder overflademetal.Efter SC1- og SC2 -rengøring eliminerer det native oxidlag fra siliciumskiven og danner en hydrofob siliciumoverflade.

- Ultrapure-vand: Ozoneret vand efter rengøring, der tjener til at fortynde resterende kemikalier og skyllere.

Inkorporering af megasonisk energi i RCA -rengøring reducerer kemisk og DI -vandforbrug, forkorter wafer ætsningstid og udvider følgelig rengøringsopløsningens levetid.

Fortyndingskemisk metode

Fortyndingsmetoden til SC1- og SC2 -blandinger, når de kombineres med RCA -rengøring, sparer kemikalier og DI -vand.Det er muligt helt at udelade H2O2 fra SC2 -løsningen.APM SC2 -blandingen, fortyndet med et forhold på 1: 1: 50, fjerner effektivt skiveoverfladepartikler og kulbrinter.

Til fjernelse af metal er stærkt fortyndede blandinger (HPM 1: 1: 60 og HCI 1: 100) lige så effektive som traditionelle SC2 -væsker.Vedligeholdelse af lave HCl -koncentrationer giver fordelen ved at forhindre partikelaflejring, og opløsningen pH, der varierer fra 2 til 2,5, påvirker siliciumskivens overfladeladning.Over denne pH danner de ladede overflader af både silicium- og opløsningspartikler en elektrostatisk barriere, der hæmmer partikelaflejring.Under denne pH deponeres partikler på skiven på grund af mangel på afskærmning.

Betydelige reduktioner, over 86%, i kemisk forbrug forekommer med fortyndet RCA -rengøring.Optimerede rengøringstrin, der inkluderer megasonisk agitation med fortyndet SC1-, SC2- og HF-opløsninger, forbedrer opløsningens levetid og skåret kemisk anvendelse med 80-90%.Eksperimenter antyder, at HOT UPW-brug kan skære op for forbrug med 75-80%, og forskellige fortyndingskemier kan bevare store mængder skylning af vand på grund af lavere strømningshastigheder og tidskrav.

IMEC rengøringsmetode

Denne metode fokuserer på at reducere kemisk og DI -vandforbrug i våd rengøring med det formål at effektivt tackle organiske forurenende stoffer i sin indledende fase.Ofte anvendes svovlsyrekombinationer;Ozoneret DI -vand er imidlertid et levedygtigt alternativ til miljømæssige fordele og reducerer vanskelige rengøringsfaser.Justering af temperatur og koncentration letter effektiv organisk fjernelse.

Den anden fase er målrettet mod oxidlag, partikler og metaloxider.Elektrokemiske deponeringsprocesser bliver et problem med metalioner i HF -opløsninger.HF/HCI -opløsninger undertrykker normalt metalaflejring, mens de effektivt fjerner oxidbelægninger.Tilsætning af chloridioner strategisk kan forhindre metalbelægning og forbedre opløsningens holdbarhed.

I den sidste fase er målet at formidle hydrofilicitet til siliciumoverfladen og minimere tørringspladser eller vandmærker.Fortynd HCl/O3 -opløsninger ved lav pH gør overfladen hydrofil uden metalrekontaminering, mens anvendelse af HNO3 under skyllen reducerer CA -kontaminering.

Sammenlignende analyse viser, at IMEC -metoden effektivt begrænser metalforurening, mens den er økonomisk fornuftig på grund af reduceret kemisk anvendelse.

Enkelt skive rengøring

For skiver med stor diameter kommer etablerede procedurer ofte kort.Rengøring af enkelt skiver, ved hjælp af DI-O3/DHF-opløsninger ved stuetemperatur, tilbyder en målrettet tilgang.Ved ætsning af siliciumoxid og fjernelse af partikler og metaller med HF og dannelse af siliciumoxid med DI-O3 kan tilfredsstillende resultater opnås sans tværgående kontaminering.Skyl med DI -vand eller ozoneret vand, og undgå pletter ved tørring med isopropylethanol (IPA) og nitrogen.Forbedret RCA-rengøring viser effektivitet i forhold til enkeltvasketeknikker, med DI-vand og HF-genanvendelse under processen yderligere optimerer kemiske udgifter og waferomkostninger.

Tørrensningsteknikker

Tørrensning, gennem dampfase-kemiske midler, tackler Wafer Surface-urenheder.Almindeligvis anvendes termisk oxidation og plasmarensning.Procedurer indebærer indførelse af varme eller plasma -reaktive gasser i et reaktionskammer, hvilket fører til dannelse af flygtige reaktionsprodukter, der derefter evakueres.En oxidationsovn muliggør CI -indeslutningsanalyse, og AR -sputtering udføres inden deponering.Plasmakrensning involverer omdannelse af uorganisk gas til plasmaaktive partikler, der interagerer med overflademolekyler for at danne gasfaserester.

Fordelene ved renseri inkluderer lokal behandling og ingen rester af affaldsvæsker.Dens ætsning af anisotropi hjælper med at producere fine mønstre.På grund af ikke-selektive reaktioner med overflademetaller og de specifikke betingelser, der kræves til fuldstændig flygtig metal, erstatter renseri alene ikke helt vådrensning.Undersøgelser afslører bemærkelsesværdige reduktioner i metalliserede forurenende stoffer ved anvendelse af gasfaseteknikker, suppleret med våd rengøring i praksis.

Relateret blog

  • Grundlæggende om op-amp-kredsløb
    Grundlæggende om op-amp-kredsløb

    2023-12-28

    I den indviklede verden af elektronik fører en rejse ind i dens mysterier, der altid er til et kalejdoskop af kredsløbskomponenter, både udsøgte o...
  • Omfattende guide til SCR (siliciumstyret ensretter)
    Omfattende guide til SCR (siliciumstyret ensretter)

    2024-04-22

    Siliciumkontrollerede ensretter (SCR) eller tyristorer spiller en central rolle inden for effektelektronik -teknologi på grund af deres ydeevne og p...
  • CR2032 Lithium-ion-batteri: Multi-Scenario-applikationer og dets unikke fordele
    CR2032 Lithium-ion-batteri: Multi-Scenario-applikationer og dets unikke fordele

    2024-01-25

    CR2032-batteriet, et almindeligt anvendt møntformet lithium-ion-batteri, er afgørende i mange elektriske produkter med lav effekt, såsom digitale u...
  • Hvor mange nuller på en million, milliarder, billioner?
    Hvor mange nuller på en million, milliarder, billioner?

    2024-07-29

    Million repræsenterer 106, en let forståelig figur sammenlignet med hverdagens varer eller årlige lønninger. Milliarder, svarende til 109, begynde...
  • NPN- og PNP -transistorer
    NPN- og PNP -transistorer

    2023-12-28

    For at udforske verden af moderne elektronisk teknologi er det vigtigt at forstå de grundlæggende principper og anvendelser af transistorer.Selvom N...
  • Hvad er en termistor
    Hvad er en termistor

    2023-12-28

    På området for moderne elektronisk teknologi bliver delvis i termistorernes art og arbejdsmekanisme en afgørende bestræbelse.Disse præcision og m...
  • Hvad er en magnetventilskifte
    Hvad er en magnetventilskifte

    2023-12-26

    Når en elektrisk strøm strømmer gennem spolen, tiltrækker eller afviser det resulterende magnetfelt enten jernkernen, hvilket får den til at bev...
  • Udforsk forskellen mellem PCB og PCBA
    Udforsk forskellen mellem PCB og PCBA

    2024-04-16

    En PCB fungerer som rygraden i elektroniske enheder.Lavet af et ikke-ledende materiale understøtter det fysisk komponenter, mens de også forbinder d...
  • Ohm lov og magt
    Ohm lov og magt

    2024-04-29

    George Ohm gennemførte i 1827 pivotale eksperimenter, der førte til en betydelig opdagelse inden for elektricitetsområdet.Han afslørede et præcis...
  • Hvad er siliciumcarbid (sic)
    Hvad er siliciumcarbid (sic)

    2023-12-28

    I en æra med hurtig teknologisk udvikling fører siliciumcarbid (SIC) som et pionerhalvledermateriale til innovationsprocessen inden for materialevid...