د ویفر پاکولو لپاره اصول، پروسې، میتودونه او وسایل

لوند پاکول د سیمی کنډکټر تولید پروسو کې یو له مهم ګامونو څخه دی چې هدف یې د ویفر له سطحې څخه د مختلف ککړتیاو لرې کول دي ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې د پروسې راتلونکي مرحلې په پاکه سطحه ترسره کیدی شي.

1 (1)

لکه څنګه چې د سیمیکمډکټر وسیلو اندازه کمیدو ته دوام ورکوي او دقیق اړتیاوې ډیریږي ، د ویفر پاکولو پروسو تخنیکي غوښتنې په زیاتیدونکي توګه سختې شوې. حتی کوچني ذرات، عضوي مواد، فلزي آیونونه، یا د ویفر په سطحه د اکسایډ پاتې شونه کولی شي د وسیلې فعالیت د پام وړ اغیزه وکړي، په دې توګه د سیمیک کنډکټر وسیلو په حاصلاتو او اعتبار اغیزه کوي.

د ویفر پاکولو اصلي اصول

د ویفر پاکولو اساس د فزیکي ، کیمیاوي او نورو میتودونو له لارې د ویفر سطح څخه په مؤثره توګه د مختلف ککړتیاو لرې کولو کې پروت دی ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې ویفر د راتلونکي پروسس لپاره مناسب پاک سطح لري.

1 (2)

د ککړتیا ډول

د وسیلې په ځانګړتیاو باندې اصلي اغیزې

د مقالې ککړتیا  

د نمونې نیمګړتیاوې

 

 

د آیون امپلانټیشن نیمګړتیاوې

 

 

د موصلیت فلم ماتولو نیمګړتیاوې

 

فلزي ککړتیا الکلي فلزات  

د MOS ټرانزیسټر بې ثباتۍ

 

 

د ګیټ آکسایډ فلم ماتول / تخریب

 

درانه فلزات  

د PN جنکشن ریورس لیکج جریان زیات شوی

 

 

د ګیټ آکسایډ فلم ماتول نیمګړتیاوې

 

 

د لږکیو کیریر د ژوند دوره تخریب

 

 

د اکسایډ د اکساید پرت د عیب تولید

 

کیمیاوي ککړتیا عضوي مواد  

د ګیټ آکسایډ فلم ماتول نیمګړتیاوې

 

 

د CVD فلم تغیرات (د انکیوبیشن وختونه)

 

 

د حرارتي اکسایډ فلم ضخامت تغیرات (چټک اکسیډریشن)

 

 

د دوړې پیښې (ویفر، لینز، عکس، ماسک، جال)

 

غیر عضوي ډوپینټونه (B, P)  

د MOS ټرانزیسټر Vth بدلون

 

 

Si substrate او لوړ مقاومت پولی سیلیکون شیټ مقاومت توپیرونه

 

غیر عضوي اډې (امین، امونیا) او اسیدونه (SOx)  

د کیمیاوي پلوه پراخ شوي مقاومتونو د حل تخریب

 

 

د مالګې د تولید له امله د ذرو ککړتیا او دوړې پیښې

 

اصلي او کیمیاوي اکسایډ فلمونه د لندبل، هوا له امله  

د تماس مقاومت زیات شوی

 

 

د ګیټ آکسایډ فلم ماتول / تخریب

 

په ځانګړې توګه، د ویفر پاکولو پروسې اهداف عبارت دي له:

د ذراتو لرې کول: د ویفر سطح سره تړلي کوچني ذرات لرې کولو لپاره د فزیکي یا کیمیاوي میتودونو کارول. کوچني ذرات د دوی او ویفر سطح ترمینځ د قوي الکتروسټټیک ځواکونو له امله لرې کول خورا ستونزمن دي ، ځانګړي درملنې ته اړتیا لري.

د عضوي موادو لرې کول: عضوي ککړونکي لکه غوړ او فوتوریزیسټ پاتې شونه ممکن د ویفر سطح ته غاړه کیږدي. دا ککړونکي عموما د قوي اکسیډیز کولو اجنټانو یا محلولونو په کارولو سره لرې کیږي.

د فلزي ایون لیرې کول: د ویفر په سطحه د فلزي آئن پاتې شونه کولی شي د بریښنا فعالیت خراب کړي او حتی د پروسس په راتلونکو مرحلو اغیزه وکړي. له همدې امله، د دې ایونونو لرې کولو لپاره ځانګړي کیمیاوي محلولونه کارول کیږي.

د اکسایډ لرې کول: ځینې پروسې د ویفر سطح ته اړتیا لري چې د اکساید پرتونو څخه پاک وي، لکه سیلیکون اکسایډ. په داسې حاالتو کې، د طبیعي اکسایډ پرتونه باید د پاکولو په ځینو مرحلو کې لرې شي.

د ویفر پاکولو ټیکنالوژۍ ننګونه په مؤثره توګه د ککړتیاو لرې کولو کې پرته ده پرته لدې چې د ویفر سطح باندې منفي اغیزه وکړي ، لکه د سطح د خړوبیدو ، زنګ وهلو ، یا نورو فزیکي زیانونو مخنیوی.

2. د ویفر پاکولو پروسې جریان

د ویفر پاکولو پروسه معمولا ډیری مرحلې شاملې دي ترڅو د ککړتیاو بشپړ لرې کولو ډاډ ترلاسه کړي او په بشپړ ډول پاکه سطح ترلاسه کړي.

1 (3)

شکل: د بیچ ډول او واحد ویفر پاکولو ترمینځ پرتله کول

د ویفر د پاکولو یوه عادي پروسه لاندې اساسي مرحلې لري:

1. مخکې پاکول (مخکې پاکول)

د مخکینۍ پاکولو هدف د ویفر سطح څخه نرم ککړونکي او لوی ذرات لرې کول دي ، کوم چې معمولا د ډیونیز شوي اوبو (DI واټر) مینځلو او الټراسونک پاکولو له لارې ترلاسه کیږي. Deionized اوبه کولی شي په پیل کې د ویفر سطح څخه ذرات او منحل شوي ناپاکۍ لیرې کړي، پداسې حال کې چې الټراسونک پاکول د ذراتو او ویفر سطح ترمنځ د اړیکو د ماتولو لپاره د cavitation اغیزو څخه کار اخلي، د دوی له مینځه وړل اسانه کوي.

2. کیمیاوي پاکول

کیمیاوي پاکول د ویفر پاکولو پروسې کې یو له اصلي مرحلو څخه دی ، د کیمیاوي حلونو په کارولو سره د ویفر سطح څخه عضوي توکي ، فلزي آئنونه او اکسایډونه لرې کوي.

د عضوي موادو لرې کول: په عموم ډول، اکټون یا د امونیا/پراکسایډ مخلوط (SC-1) د عضوي ککړتیاو د منحل او اکساید کولو لپاره کارول کیږي. د SC-1 محلول لپاره ځانګړی نسبت NH₄OH دی

₂O₂

₂O = 1:1:5، د کار د تودوخې شاوخوا 20 درجې سانتي ګراد سره.

د فلزي ایون لرې کول: نایټریک اسید یا هایدروکلوریک اسید/پراکسایډ مخلوط (SC-2) د ویفر له سطحې څخه د فلزي ایونونو لرې کولو لپاره کارول کیږي. د SC-2 محلول لپاره ځانګړی تناسب HCl دی

₂O₂

₂O = 1:1:6، د تودوخې درجه په نږدې 80 درجو کې ساتل کیږي.

د اکسایډ لرې کول: په ځینو پروسو کې، د ویفر سطح څخه د اصلي آکسایډ پرت لرې کول اړین دي، د دې لپاره د هایدروفلوریک اسید (HF) محلول کارول کیږي. د HF حل لپاره ځانګړی تناسب HF دی

₂O = 1:50، او دا د خونې په حرارت کې کارول کیدی شي.

3. وروستی پاکول

د کیمیاوي پاکولو وروسته، ویفرونه معمولا د پاکولو وروستی ګام څخه تیریږي ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې کیمیاوي پاتې شونه په سطحه پاتې نشي. وروستی پاکول په عمده توګه د بشپړ مینځلو لپاره ډیونیز شوي اوبه کاروي. سربیره پردې، د اوزون د اوبو پاکول (O₃/H₂O) د ویفر سطح څخه د پاتې ککړتیاو د لرې کولو لپاره کارول کیږي.

4. وچول

پاک شوي ویفرونه باید ژر تر ژره وچ شي ترڅو د اوبو نښو یا د ککړونکو توکو بیا یوځای کیدو مخه ونیسي. د وچولو عام میتودونه د سپینو وچولو او نایتروجن پاکول شامل دي. پخوانی د ویفر سطح څخه رطوبت د لوړ سرعت سره په حرکت کولو سره لیرې کوي، پداسې حال کې چې وروستی د ویفر سطح په اوږدو کې د وچ نایتروجن ګاز په وهلو سره بشپړ وچوالی تضمینوي.

ککړونکي

د پاکولو طرزالعمل نوم

د کیمیاوي مخلوط توضیحات

کیمیاوي

       
ذرات پرانها (SPM) سلفوریک اسید/هایډروجن پیرو اکساید/DI اوبه H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; ۹۰ درجې سانتي ګراد
SC-1 (APM) امونیم هایدروکسایډ/هایډروجن پیرو اکساید/DI اوبه NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80 درجې سانتي ګراد
فلزات (نه مسو) SC-2 (HPM) هایدروکلوریک اسید/هایډروجن پیرو اکساید/DI اوبه HCl/H2O2/H2O1:1:6; ۸۵ درجې سانتي ګراد
پرانها (SPM) سلفوریک اسید/هایډروجن پیرو اکساید/DI اوبه H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; ۹۰ درجې سانتي ګراد
DHF د هایدروفلوریک اسید / DI اوبه کم کړئ (مسو به نه لرې کوي) HF/H2O1:50
ارګانیک پرانها (SPM) سلفوریک اسید/هایډروجن پیرو اکساید/DI اوبه H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; ۹۰ درجې سانتي ګراد
SC-1 (APM) امونیم هایدروکسایډ/هایډروجن پیرو اکساید/DI اوبه NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80 درجې سانتي ګراد
DIO3 اوزون په de-ionized اوبو کې O3/H2O غوره شوي مخلوط
اصلي اکسایډ DHF د هایدروفلوریک اسید / DI اوبه کم کړئ HF/H2O 1:100
BHF هایډرو فلوریک اسید بفر شوی NH4F/HF/H2O

3. د ویفر د پاکولو عام میتودونه

1. د RCA د پاکولو طریقه

د RCA پاکولو میتود د سیمیکمډکټر صنعت کې د ویفر پاکولو یو له خورا کلاسیک تخنیکونو څخه دی ، چې 40 کاله دمخه د RCA کارپوریشن لخوا رامینځته شوی. دا میتود اساسا د عضوي ککړتیاو او فلزي آئن ناپاکۍ لرې کولو لپاره کارول کیږي او په دوه مرحلو کې بشپړ کیدی شي: SC-1 (Standard Clean 1) او SC-2 (Standard Clean 2).

SC-1 پاکول: دا مرحله په عمده توګه د عضوي ککړتیاو او ذراتو لرې کولو لپاره کارول کیږي. محلول د امونیا، هایدروجن پیرو اکسایډ او اوبو مخلوط دی، کوم چې د ویفر په سطحه یو پتلی سیلیکون اکسایډ پرت جوړوي.

د SC-2 پاکول: دا مرحله په عمده توګه د فلزي آئن ککړتیاو لرې کولو لپاره کارول کیږي، د هایدروکلوریک اسید، هایدروجن پیرو اکسایډ، او اوبو مخلوط کاروي. دا د ویفر په سطحه یو پتلی غیر فعال پرت پریږدي ترڅو د بیا ککړتیا مخه ونیسي.

1 (4)

2. د پرانها د پاکولو طریقه

د پیرانه پاکولو طریقه د عضوي موادو د لرې کولو لپاره خورا مؤثره تخنیک دی، د سلفوریک اسید او هایدروجن پیرو اکسایډ مخلوط په عموم ډول د 3: 1 یا 4: 1 په تناسب کې. د دې محلول خورا قوي اکسیډیټیک ملکیتونو له امله ، دا کولی شي د عضوي موادو لوی مقدار او ضد ککړونکي لرې کړي. دا میتود د شرایطو سخت کنټرول ته اړتیا لري ، په ځانګړي توګه د تودوخې او غلظت شرایطو کې ، ترڅو ویفر ته زیان ونه رسوي.

1 (5)

الټراسونک پاکول د کیویټیشن تاثیر کاروي چې په مایع کې د لوړې فریکونسۍ غږ څپو لخوا رامینځته شوي ترڅو د ویفر سطح څخه ککړونکي لرې کړي. د دودیز الټراسونک پاکولو په پرتله ، میګاسونیک پاکول په لوړه فریکونسۍ کې کار کوي ، پرته له دې چې د ویفر سطح ته زیان رامینځته کړي د فرعي مایکرون اندازې ذرو ډیر مؤثره لرې کول وړ کړي.

1 (6)

4. د اوزون پاکول

د اوزون پاکولو ټیکنالوژي د اوزون قوي اکسیډیز کولو ملکیتونه کاروي ترڅو د ویفر سطح څخه عضوي ککړونکي تخریب او لرې کړي ، په نهایت کې دوی په بې ضرر کاربن ډای اکسایډ او اوبو بدلوي. دا میتود د ګران کیمیاوي ریجنټونو کارولو ته اړتیا نلري او د چاپیریال کم ککړتیا لامل کیږي ، دا د ویفر پاکولو په برخه کې رامینځته کیدونکي ټیکنالوژي جوړوي.

1 (7)

4. د ویفر پاکولو پروسې تجهیزات

د ویفر پاکولو پروسو موثریت او خوندیتوب ډاډ ترلاسه کولو لپاره ، د سیمی کنډکټر تولید کې د پاکولو مختلف تجهیزات کارول کیږي. اصلي ډولونه عبارت دي له:

1. د لوند پاکولو وسایل

د لوند پاکولو تجهیزاتو کې د ډوبیدو مختلف ټانکونه ، د الټراسونک پاکولو ټانکونه ، او سپن وچونکي شامل دي. دا وسایل میخانیکي ځواکونه او کیمیاوي ریجنټونه سره یوځای کوي ترڅو د ویفر سطح څخه ککړتیاوې لرې کړي. د ډوبیدو ټانکونه عموما د تودوخې کنټرول سیسټمونو سره مجهز دي ترڅو د کیمیاوي حلونو ثبات او تاثیر ډاډمن کړي.

2. د وچ پاکولو وسایل

د وچ پاکولو تجهیزات په عمده ډول د پلازما کلینرونه شامل دي، کوم چې په پلازما کې د لوړې انرژۍ ذرات کاروي ترڅو د ویفر سطح څخه د پاتې شونو سره عکس العمل وکړي او لیرې کړي. د پلازما پاکول په ځانګړي توګه د پروسو لپاره مناسب دي چې د کیمیاوي پاتې شونو معرفي کولو پرته د سطحې بشپړتیا ساتلو ته اړتیا لري.

3. د پاکولو اتومات سیسټمونه

د سیمیکمډکټر تولید دوامداره پراختیا سره ، د پاکولو اتومات سیسټمونه د لوی پیمانه ویفر پاکولو لپاره غوره انتخاب ګرځیدلی. په دې سیسټمونو کې ډیری وختونه د اتوماتیک لیږد میکانیزمونه، د څو ټانک پاکولو سیسټمونه، او دقیق کنټرول سیسټمونه شامل دي ترڅو د هر ویفر لپاره د پاکولو دوامداره پایلې ډاډمن کړي.

5. راتلونکي رجحانات

لکه څنګه چې د سیمی کنډکټر وسیلې کمیدو ته دوام ورکوي ، د ویفر پاکولو ټیکنالوژي د ډیر اغیزمن او چاپیریال دوستانه حلونو په لور وده کوي. د پاکولو راتلونکي ټیکنالوژي به پدې تمرکز وکړي:

د فرعي نانومیټر ذرات لرې کول: د پاکولو موجوده ټیکنالوژي کولی شي د نانومیټر پیمانه ذرات اداره کړي ، مګر د وسیلې اندازې نور کمولو سره ، د فرعي نانومیټر ذرات لرې کول به یوه نوې ننګونه وي.

شنه او د چاپیریال دوستانه پاکول: د چاپیریال زیان رسونکي کیمیاوي موادو کارول کمول او د چاپیریال دوستانه پاکولو میتودونو رامینځته کول ، لکه د اوزون پاکول او میګاسونیک پاکول به په زیاتیدونکي توګه مهم شي.

د اتومات او استخباراتو لوړې کچې: هوښیار سیسټمونه به د پاکولو پروسې په جریان کې د مختلف پیرامیټونو ریښتیني وخت نظارت او تنظیم کولو وړ کړي ، د پاکولو موثریت او تولید موثریت نور هم ښه کړي.

د ویفر پاکولو ټیکنالوژي، د سیمیکمډکټر تولید کې د یو مهم ګام په توګه، د راتلونکو پروسو لپاره د پاک ویفر سطحونو په یقیني کولو کې حیاتي رول لوبوي. د پاکولو د بیالبیلو میتودونو ترکیب په مؤثره توګه ککړونکي لرې کوي، د راتلونکو ګامونو لپاره د پاک سبسټریټ سطح چمتو کوي. لکه څنګه چې ټیکنالوژي پرمختګ کوي، د پاکولو پروسې به د سیمیک کنډکټر تولید کې د لوړ دقت او ټیټ عیب نرخونو غوښتنې پوره کولو لپاره مطلوب کیدو ته دوام ورکړي.


د پوسټ وخت: اکتوبر-08-2024