د سیمیکمډکټر په تولید کې د ویفر پاکولو ټیکنالوژي

د سیمیکمډکټر په تولید کې د ویفر پاکولو ټیکنالوژي

د ویفر پاکول د سیمیکمډکټر تولید په ټوله پروسه کې یو مهم ګام دی او یو له مهمو فکتورونو څخه دی چې مستقیم د وسیلې فعالیت او تولید حاصل اغیزه کوي. د چپ جوړولو په جریان کې، حتی لږ ککړتیا کولی شي د وسیلې ځانګړتیاوې خرابې کړي یا د بشپړ ناکامۍ لامل شي. په پایله کې، د پاکولو پروسې نږدې د هر تولیدي مرحلې دمخه او وروسته پلي کیږي ترڅو د سطحې ککړونکي لرې کړي او د ویفر پاکوالی ډاډمن کړي. پاکول هم د سیمیکمډکټر تولید کې ترټولو مکرر عملیات دي، چې تقریبا حساب کويد ټولو پروسو مرحلو 30٪.

د ډېر لوی پیمانه ادغام (VLSI) د دوامداره پیمانه کولو سره، د پروسې نوډونه پرمختګ کړی دی۲۸ نانومیټره، ۱۴ نانومیټره، او له هغه څخه پورته، د لوړ وسیلې کثافت، تنګ لین پلنوالی، او مخ په زیاتیدونکي پیچلي پروسې جریان چلوي. پرمختللي نوډونه د ککړتیا په وړاندې د پام وړ ډیر حساس دي، پداسې حال کې چې د ځانګړتیا کوچنۍ اندازې پاکول ډیر ستونزمن کوي. په پایله کې، د پاکولو مرحلو شمیر مخ په زیاتیدو دی، او پاکول ډیر پیچلي، ډیر مهم، او ډیر ننګونکي شوي دي. د مثال په توګه، د 90 nm چپ معمولا شاوخوا ته اړتیا لريد پاکولو ۹۰ مرحلې، پداسې حال کې چې د 20 nm چپ شاوخوا ته اړتیا لريد پاکولو ۲۱۵ مرحلې. لکه څنګه چې تولید ۱۴ نانومیټر، ۱۰ نانومیټر، او کوچنیو نوډونو ته پرمختګ کوي، د پاکولو عملیاتو شمیر به زیات شي.

په اصل کې،د ویفر پاکول هغه پروسو ته اشاره کوي چې د ویفر سطحې څخه د ناپاکۍ لرې کولو لپاره کیمیاوي درملنې، ګازونو یا فزیکي میتودونو څخه کار اخلي.. ککړونکي توکي لکه ذرات، فلزات، عضوي پاتې شوني، او اصلي اکسایډونه ټول کولی شي د وسیلې فعالیت، اعتبار، او حاصلاتو باندې منفي اغیزه وکړي. پاکول د پرله پسې جوړونې مرحلو ترمنځ د "پل" په توګه کار کوي — د مثال په توګه، د زیرمو او لیتوګرافي دمخه، یا د ایچ کولو وروسته، CMP (کیمیاوي میخانیکي پالش کول)، او د آیون امپلانټیشن. په پراخه کچه، د ویفر پاکول په لاندې برخو ویشل کیدی شي:لوند پاکولاووچ پاکول.

لوند پاکول

د لوند پاکولو لپاره د ویفرونو پاکولو لپاره کیمیاوي محلولونه یا ډیونایز شوي اوبه (DIW) کارول کیږي. دوه اصلي طریقې کارول کیږي:

• د ډوبولو طریقه: ویفرونه په ټانکونو کې ډوب شوي چې د محلولونو یا DIW څخه ډک شوي دي. دا ترټولو پراخه کارول شوې طریقه ده، په ځانګړې توګه د بالغ ټیکنالوژۍ نوډونو لپاره.

• د سپرې طریقه: محلولونه یا DIW د ناپاکۍ لرې کولو لپاره په څرخیدونکي ویفرونو باندې سپری کیږي. پداسې حال کې چې ډوبیدل د څو ویفرونو بیچ پروسس کولو ته اجازه ورکوي، د سپری پاکول په هر چیمبر کې یوازې یو ویفر اداره کوي مګر غوره کنټرول چمتو کوي، چې دا په پرمختللو نوډونو کې په زیاتیدونکي توګه عام کوي.

وچ پاکول

لکه څنګه چې نوم یې څرګندوي، وچ پاکول د محلولونو یا DIW څخه ډډه کوي، پرځای یې د ککړتیاو لرې کولو لپاره ګازونه یا پلازما کاروي. د پرمختللي نوډونو په لور د هڅو سره، وچ پاکول د هغې له امله اهمیت ترلاسه کويلوړ دقتاو د عضوي موادو، نایټرایډونو او اکسایډونو په وړاندې اغیزمنتوب. په هرصورت، دا اړتیا لريد تجهیزاتو لوړه پانګونه، ډیر پیچلي عملیات، او د پروسې سخت کنټرولبله ګټه یې دا ده چې وچ پاکول د لوند میتودونو لخوا رامینځته شوي د فاضله اوبو لوی مقدار کموي.

د لوند پاکولو عام تخنیکونه

1. DIW (ډی ایونیز شوي اوبه) پاکول

DIW د لوند پاکولو په برخه کې تر ټولو پراخه کارول شوی پاکونکی اجنټ دی. د نه درملنې شوي اوبو برعکس، DIW تقریبا هیڅ کنډکټیو ایونونه نلري، چې د زنګ وهلو، الکترو کیمیکل تعاملاتو، یا د وسایلو تخریب مخه نیسي. DIW په عمده توګه په دوه لارو کارول کیږي:

1. د ویفر سطحې مستقیم پاکول- معمولا د ویفر گردش په جریان کې د رولرونو، برشونو، یا سپری نوزلونو سره په واحد ویفر حالت کې ترسره کیږي. یوه ننګونه د الکتروسټاتیک چارج جوړونه ده، کوم چې ممکن نیمګړتیاوې رامینځته کړي. د دې کمولو لپاره، CO₂ (او ځینې وختونه NH₃) په DIW کې منحل کیږي ترڅو د ویفر ککړتیا پرته چالکتیا ښه کړي.

2. د کیمیاوي پاکولو وروسته مینځل- DIW د پاکولو پاتې شوني محلولونه لرې کوي چې ممکن په بل ډول ویفر خراب کړي یا د وسیلې فعالیت خراب کړي که چیرې په سطحه پریښودل شي.

2. د HF (هایډروفلوریک اسید) پاکول

HF د لرې کولو لپاره ترټولو اغیزمن کیمیاوي دید اصلي اکسایډ طبقې (SiO₂)په سیلیکون ویفرونو کې او د اهمیت له مخې د DIW وروسته دوهم ځای لري. دا د تړلو فلزاتو منحل کول هم کوي او بیا اکسیډیشن مخنیوی کوي. په هرصورت، د HF ایچینګ کولی شي د ویفر سطحې سختې کړي او په غیر مطلوب ډول په ځینو فلزاتو برید وکړي. د دې مسلو د حل لپاره، پرمختللي میتودونه HF کموي، اکسیډیزرز، سرفیکټینټ، یا پیچلي اجنټان اضافه کوي ترڅو انتخاب لوړ کړي او ککړتیا کمه کړي.

3. د SC1 پاکول (معیاري پاکوالی ۱: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 د لرې کولو لپاره یو ارزانه او خورا مؤثر میتود دیعضوي پاتې شوني، ذرات، او ځینې فلزات. دا میکانیزم د H₂O₂ د اکسیډیز کولو عمل او د NH₄OH د تحلیل اغیز سره یوځای کوي. دا د الکتروسټاتیک ځواکونو له لارې ذرات هم له مینځه وړي، او الټراسونک/میګاسونیک مرسته موثریت نور هم ښه کوي. په هرصورت، SC1 کولی شي د ویفر سطحې سختې کړي، د کیمیاوي تناسبونو محتاط اصلاح، د سطحې فشار کنټرول (د سرفیکټینټ له لارې)، او د فلزاتو د بیا ځای پرځای کولو د مخنیوي لپاره د چیلیټینګ اجنټانو ته اړتیا لري.

4. د SC2 پاکول (معیاري پاکوالی 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 د لرې کولو سره SC1 بشپړويفلزي ککړونکي. د دې قوي پیچلتیا وړتیا اکسیډ شوي فلزات په محلول شوي مالګو یا پیچلو بدلوي، کوم چې له مینځه وړل کیږي. پداسې حال کې چې SC1 د عضوي موادو او ذراتو لپاره اغیزمن دی، SC2 په ځانګړي ډول د فلزاتو د جذب مخنیوي او د ټیټ فلزاتو ککړتیا ډاډمن کولو لپاره ارزښتناک دی.

5. د O₃ (اوزون) پاکول

د اوزون پاکول په عمده توګه د دې لپاره کارول کیږيد عضوي موادو لرې کولاود DIW ضد عفوني کول. O₃ د قوي اکسیډنټ په توګه کار کوي، مګر کولی شي د بیا جمع کیدو لامل شي، نو دا ډیری وخت د HF سره یوځای کیږي. د تودوخې اصلاح کول خورا مهم دي ځکه چې په اوبو کې د O₃ محلولیت په لوړه تودوخه کې کمیږي. د کلورین پر بنسټ ضدعفوني کونکو برعکس (په سیمیکمډکټر فابریکو کې د منلو وړ ندي)، O₃ د DIW سیسټمونو ککړولو پرته اکسیجن ته تجزیه کیږي.

6. د عضوي محلول پاکول

په ځینو ځانګړو پروسو کې، عضوي محلولونه کارول کیږي چیرې چې د پاکولو معیاري میتودونه کافي یا نامناسب وي (د مثال په توګه، کله چې د اکسایډ جوړیدو څخه باید مخنیوی وشي).

پایله

د ویفر پاکول دا ديتر ټولو ډېر تکرار شوی ګامد سیمیکمډکټر تولید کې او په مستقیم ډول د حاصلاتو او د وسیلې اعتبار اغیزه کوي. د حرکت په لورلوی ویفرونه او کوچني وسایل جیومیټري، د ویفر سطحې پاکوالي، کیمیاوي حالت، ناهموارۍ، او د اکسایډ ضخامت اړتیاوې په زیاتیدونکي توګه سختیږي.

په دې مقاله کې د ویفر پاکولو دواړه بالغ او پرمختللي ټیکنالوژي بیاکتنه شوې، په شمول د DIW، HF، SC1، SC2، O₃، او عضوي محلول میتودونه، د دوی میکانیزمونو، ګټو او محدودیتونو سره. له دواړو څخهاقتصادي او چاپیریالي لیدلوري، د ویفر پاکولو ټیکنالوژۍ کې دوامداره پرمختګونه د پرمختللي سیمیکمډکټر تولید غوښتنو پوره کولو لپاره اړین دي.