Netwayaj mouye (Wet Clean) se youn nan etap enpòtan nan pwosesis fabrikasyon semi-kondiktè, ki vize retire divès kontaminan sou sifas waf la pou asire ke etap pwosesis ki vin apre yo ka fèt sou yon sifas pwòp.
Tank gwosè aparèy semi-kondiktè yo kontinye ap diminye epi egzijans presizyon yo ap ogmante, demand teknik pwosesis netwayaj wafer yo ap vin pi sevè. Menm pi piti patikil yo, materyèl òganik yo, iyon metal yo, oswa rezidi oksid sou sifas wafer la ka gen yon enpak siyifikatif sou pèfòmans aparèy la, kidonk afekte rannman ak fyab aparèy semi-kondiktè yo.
Prensip debaz netwayaj wafer yo
Nwayo netwayaj wafer la se retire efektivman divès kontaminan sou sifas wafer la atravè metòd fizik, chimik ak lòt metòd pou asire ke wafer la gen yon sifas pwòp ki apwopriye pou tretman ki vin apre.
Kalite Kontaminasyon
Prensipal enfliyans sou karakteristik aparèy yo
| Kontaminasyon Atik | Defo modèl
Defo enplantasyon iyon
Defo ki kraze fim izolan an
| |
| Kontaminasyon metalik | Metal Alkali | Enstabilite tranzistò MOS
Degradasyon/pann fim oksid pòtay la
|
| Metal lou | Ogmantasyon kouran flit ranvèse jonksyon PN
Defo kraze fim oksid pòtay
Degradasyon dire lavi transpòtè minoritè yo
Jenerasyon domaj kouch eksitasyon oksid
| |
| Kontaminasyon Chimik | Materyèl òganik | Defo kraze fim oksid pòtay
Varyasyon fim CVD (tan enkubasyon)
Varyasyon epesè fim oksid tèmik (oksidasyon akselere)
Aparisyon bwouya (wafer, lantiy, miwa, mask, retikil)
|
| Dopan inòganik (B, P) | Tranzistò MOS Vyèm chanjman
Varyasyon rezistans substrat Si ak fèy poli-silikon ki gen gwo rezistans
| |
| Baz inòganik (amin, amonyak) ak asid (SOx) | Degradasyon rezolisyon rezistans anplifye chimikman
Aparisyon kontaminasyon patikil ak bwouya akòz jenerasyon sèl
| |
| Fim oksid natif natal ak chimik akòz imidite, lè | Ogmante rezistans kontak
Degradasyon/pann fim oksid pòtay la
| |
Espesyalman, objektif pwosesis netwayaj wafer la gen ladan yo:
Retire Patikil: Sèvi ak metòd fizik oswa chimik pou retire ti patikil ki tache ak sifas waf la. Patikil ki pi piti yo pi difisil pou retire akòz gwo fòs elektwostatik ki genyen ant yo menm ak sifas waf la, sa ki mande tretman espesyal.
Retire Materyèl Òganik: Kontaminan òganik tankou grès ak rezidi fotorezist ka kole sou sifas waf la. Kontaminan sa yo tipikman retire lè l sèvi avèk ajan oksidan oswa solvang fò.
Retire Iyon Metalik: Rès iyon metalik sou sifas waf la ka degrade pèfòmans elektrik la e menm afekte etap pwosesis ki vin apre yo. Se poutèt sa, yo itilize solisyon chimik espesifik pou retire iyon sa yo.
Retire Oksid: Gen kèk pwosesis ki mande pou sifas waf la pa gen kouch oksid, tankou oksid Silisyòm. Nan ka sa yo, kouch oksid natirèl yo bezwen retire pandan sèten etap netwayaj.
Defi teknoloji netwayaj wafer la se retire kontaminan yo avèk efikasite san yo pa afekte sifas wafer la negativman, tankou anpeche sifas la vin graj, korozyon, oswa lòt domaj fizik.
2. Pwosesis Netwayaj Wafer la
Pwosesis netwayaj waf la tipikman gen plizyè etap pou asire retire kontaminan yo nèt epi reyalize yon sifas ki konplètman pwòp.
Figi: Konparezon ant netwayaj pakèt ak netwayaj ak yon sèl wafer
Yon pwosesis netwayaj wafer tipik gen ladan etap prensipal sa yo:
1. Pre-netwayaj (Pre-netwayaj)
Objektif pre-netwayaj la se pou retire kontaminan ki lach ak gwo patikil sou sifas waf la, sa ki tipikman reyalize atravè rense ak dlo deyonize (Dlo DI) ak netwayaj iltrason. Dlo deyonize ka okòmansman retire patikil ak enpurte ki fonn sou sifas waf la, pandan netwayaj iltrason itilize efè kavitasyon pou kraze lyezon ki genyen ant patikil yo ak sifas waf la, sa ki fè yo pi fasil pou dekole.
2. Netwayaj Chimik
Netwayaj chimik se youn nan etap prensipal nan pwosesis netwayaj wafer la, li itilize solisyon chimik pou retire materyèl òganik, iyon metal, ak oksid sou sifas wafer la.
Retire Materyèl Òganik: Tipikman, yo itilize asetòn oswa yon melanj amonyak/peroksid (SC-1) pou fonn epi okside kontaminan òganik yo. Rapò tipik pou solisyon SC-1 la se NH₄OH.
₂O₂
₂O = 1:1:5, ak yon tanperati k ap travay anviwon 20°C.
Retire Iyon Metalik: Yo itilize asid nitrik oswa melanj asid idroklorik/peroksid (SC-2) pou retire iyon metalik yo sou sifas waf la. Rapò tipik pou solisyon SC-2 a se HCl.
₂O₂
₂O = 1:1:6, ak tanperati a kenbe nan apeprè 80°C.
Retire Oksid: Nan kèk pwosesis, yo bezwen retire kouch oksid natif natal la sou sifas waf la, pou sa yo itilize solisyon asid idroflorik (HF). Rapò tipik pou solisyon HF la se HF
₂O = 1:50, epi li ka itilize nan tanperati chanm.
3. Netwayaj Final
Apre netwayaj chimik la, waf yo anjeneral sibi yon etap netwayaj final pou asire pa gen okenn rezidi chimik ki rete sou sifas la. Netwayaj final la sitou itilize dlo deyonize pou yon rense byen. Anplis de sa, yo itilize netwayaj dlo ozòn (O₃/H₂O) pou retire plis tout kontaminan ki rete sou sifas waf la.
4. Siye
Waf ki netwaye yo dwe seche byen vit pou anpeche mak dlo oswa kontaminan tache ankò. Metòd siye komen yo enkli siye pa wotasyon ak pirifikasyon azòt. Premye a retire imidite sou sifas waf la lè li vire nan gwo vitès, pandan ke dezyèm lan asire yon siye konplè lè li soufle gaz azòt sèk sou sifas waf la.
Kontaminan
Non Pwosedi Netwayaj la
Deskripsyon melanj chimik la
pwodui chimik yo
| Patikil | Piranha (SPM) | Asid silfirik/peroksid idwojèn/dlo DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Idwoksid amonyòm/oksijene idwojèn/dlo DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| Metal (pa kwiv) | SC-2 (HPM) | Asid kloridrik/oksijene idwojèn/dlo DE | HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C |
| Piranha (SPM) | Asid silfirik/peroksid idwojèn/dlo DI | H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C | |
| DHF | Asid idroflorik dilye/dlo DI (pa pral retire kwiv) | HF/H2O1:50 | |
| òganik | Piranha (SPM) | Asid silfirik/peroksid idwojèn/dlo DI | H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C |
| SC-1 (APM) | Idwoksid amonyòm/oksijene idwojèn/dlo DI | NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C | |
| DIO3 | Ozòn nan dlo deyonize | Melanj Optimize O3/H2O | |
| Oksid natif natal | DHF | Asid idroflorik dilye/dlo DI | HF/H2O 1:100 |
| BHF | Asid idroflorik tampone | NH4F/HF/H2O |
3. Metòd komen pou netwaye wafer yo
1. Metòd Netwayaj RCA
Metòd netwayaj RCA a se youn nan teknik netwayaj waf ki pi klasik nan endistri semi-kondiktè a, RCA Corporation te devlope li plis pase 40 ane de sa. Metòd sa a sitou itilize pou retire kontaminan òganik ak enpurte iyon metal epi li ka konplete an de etap: SC-1 (Netwayaj Estanda 1) ak SC-2 (Netwayaj Estanda 2).
Netwayaj SC-1: Etap sa a sitou itilize pou retire kontaminan òganik ak patikil. Solisyon an se yon melanj amonyak, oksijene idwojèn, ak dlo, ki fòme yon kouch mens oksid silikon sou sifas waf la.
Netwayaj SC-2: Etap sa a prensipalman itilize pou retire kontaminan iyon metal yo, lè l sèvi avèk yon melanj asid idroklorik, oksijene idwojèn, ak dlo. Li kite yon kouch pasivasyon mens sou sifas waf la pou anpeche rekontaminasyon.
2. Metòd Netwayaj Piranha (Piranha Etch Clean)
Metòd netwayaj Piranha a se yon teknik trè efikas pou retire materyèl òganik, lè l sèvi avèk yon melanj asid silfirik ak oksijene idwojèn, tipikman nan yon rapò 3:1 oswa 4:1. Akòz pwopriyete oksidatif trè fò solisyon sa a, li ka retire yon gwo kantite matyè òganik ak kontaminan ki pèsistan. Metòd sa a mande yon kontwòl strik sou kondisyon yo, patikilyèman an tèm de tanperati ak konsantrasyon, pou evite domaje waf la.
Netwayaj ultrasonik itilize efè kavitasyon ki pwodui pa vag son wo frekans nan yon likid pou retire kontaminan sou sifas waf la. Konpare ak netwayaj ultrasonik tradisyonèl la, netwayaj megasonik la fonksyone nan yon frekans ki pi wo, sa ki pèmèt yon retire patikil ki gwosè sub-mikwon pi efikas san li pa domaje sifas waf la.
4. Netwayaj Ozòn
Teknoloji netwayaj ozòn nan itilize pwopriyete oksidan fò ozòn nan pou dekonpoze epi retire kontaminan òganik yo sou sifas wafer la, pou finalman konvèti yo an diyoksid kabòn ak dlo ki pa danjere. Metòd sa a pa mande pou itilize reyaktif chimik ki chè epi li lakòz mwens polisyon nan anviwònman an, sa ki fè li yon teknoloji émergentes nan domèn netwayaj wafer la.
4. Ekipman Pwosesis Netwayaj Wafer
Pou asire efikasite ak sekirite pwosesis netwayaj waf yo, yo itilize yon varyete ekipman netwayaj avanse nan fabrikasyon semikondiktè. Kalite prensipal yo enkli:
1. Ekipman Netwayaj Mouye
Ekipman netwayaj mouye yo gen ladan plizyè tank imèsyon, tank netwayaj ultrason, ak seche rad. Aparèy sa yo konbine fòs mekanik ak reyaktif chimik pou retire kontaminan sou sifas waf la. Tank imèsyon yo tipikman ekipe ak sistèm kontwòl tanperati pou asire estabilite ak efikasite solisyon chimik yo.
2. Ekipman Netwayaj À Sèk
Ekipman netwayaj sèk yo sitou gen ladan yo netwayaj plasma, ki itilize patikil ki gen anpil enèji nan plasma a pou reyaji avèk epi retire rezidi sou sifas waf la. Netwayaj plasma a patikilyèman apwopriye pou pwosesis ki mande pou kenbe entegrite sifas la san yo pa entwodui rezidi chimik.
3. Sistèm Netwayaj Otomatik
Avèk ekspansyon kontinyèl pwodiksyon semi-kondiktè a, sistèm netwayaj otomatik yo vin chwa ki pi pito pou netwayaj waf an gwo echèl. Sistèm sa yo souvan gen ladan yo mekanis transfè otomatik, sistèm netwayaj plizyè tank, ak sistèm kontwòl presizyon pou asire rezilta netwayaj konsistan pou chak waf.
5. Tandans nan lavni
Pandan aparèy semi-kondiktè yo kontinye ap diminye, teknoloji netwayaj waf yo ap evolye nan direksyon solisyon ki pi efikas e ki respekte anviwònman an. Teknoloji netwayaj nan lavni yo pral konsantre sou:
Retire Patikil Sub-nanomèt: Teknoloji netwayaj ki egziste deja yo ka jere patikil nan echèl nanomèt, men avèk plis rediksyon nan gwosè aparèy la, retire patikil sub-nanomèt yo pral vin yon nouvo defi.
Netwayaj Vèt ak Ekolojik: Redui itilizasyon pwodui chimik ki danjere pou anviwònman an epi devlope metòd netwayaj ki pi ekolojik, tankou netwayaj ozòn ak netwayaj megasonik, pral vin pi enpòtan.
Pi wo nivo automatisation ak entèlijans: Sistèm entelijan yo pral pèmèt siveyans ak ajisteman an tan reyèl divès paramèt pandan pwosesis netwayaj la, sa ki pral amelyore efikasite netwayaj ak pwodiksyon an plis toujou.
Teknoloji netwayaj wafer, kòm yon etap kritik nan fabrikasyon semi-kondiktè, jwe yon wòl vital nan asire sifas wafer pwòp pou pwosesis ki vin apre yo. Konbinezon plizyè metòd netwayaj retire kontaminan yo efektivman, bay yon sifas substra pwòp pou pwochen etap yo. Tank teknoloji ap avanse, pwosesis netwayaj yo ap kontinye optimize pou satisfè demand pou pi gwo presizyon ak pi ba pousantaj domaj nan fabrikasyon semi-kondiktè.
Dat piblikasyon: 8 Oktòb 2024