د سیلیکون ویفرونو په مقابل کې د شیشې ویفرونه: موږ په حقیقت کې څه پاکوو؟ د موادو له جوهر څخه تر پروسې پر بنسټ د پاکولو حلونو پورې

که څه هم سیلیکون او شیشې ویفرونه دواړه د "پاکولو" ګډ هدف شریکوي، هغه ننګونې او د پاکولو پرمهال د ناکامۍ طریقې چې دوی ورسره مخ دي خورا توپیر لري. دا توپیر د سیلیکون او شیشې د مادي ملکیتونو او مشخصاتو اړتیاو څخه رامینځته کیږي، او همدارنګه د دوی د وروستي غوښتنلیکونو لخوا پرمخ وړل شوي د پاکولو ځانګړي "فلسفې" څخه.

لومړی، راځئ چې روښانه کړو: موږ په حقیقت کې څه پاکوو؟ کوم ککړونکي پکې شامل دي؟

ککړونکي په څلورو کټګوریو ویشل کیدی شي:

1. د ذراتو ککړونکي

   • دوړې، فلزي ذرات، عضوي ذرات، کثافات ذرات (د CMP پروسې څخه)، او داسې نور.

   • دا ککړونکي کولی شي د نمونې نیمګړتیاوې رامینځته کړي، لکه شارټس یا خلاص سرکټونه.

2. عضوي ککړونکي

   • د فوتو مقاومت لرونکي پاتې شوني، د رال اضافه کونکي، د انسان د پوستکي غوړي، د محلول پاتې شوني، او نور شامل دي.

   • عضوي ککړونکي کولی شي ماسکونه جوړ کړي چې د ایچنګ یا ایون امپلانټیشن مخه نیسي او د نورو پتلو فلمونو چپکتیا کموي.

3. د فلزي آیون ککړونکي

   • اوسپنه، مس، سوډیم، پوټاشیم، کلسیم، او نور، کوم چې په عمده توګه د تجهیزاتو، کیمیاوي موادو او د انسانانو د تماس څخه راځي.

   • په نیمه سیمیکمډکټرونو کې، فلزي ایونونه "وژونکي" ککړونکي دي، چې په منع شوي بانډ کې د انرژۍ کچه معرفي کوي، کوم چې د لیک جریان زیاتوي، د بار وړونکي ژوند لنډوي، او بریښنایی ملکیتونو ته سخت زیان رسوي. په شیشې کې، دوی ممکن د راتلونکو پتلو فلمونو کیفیت او چپکولو اغیزه وکړي.

4. د اکسایډ اصلي طبقه

   • د سیلیکون ویفرونو لپاره: د سیلیکون ډای اکسایډ (اصلي اکسایډ) یوه پتلې طبقه په طبیعي ډول په هوا کې په سطحه جوړیږي. د دې اکسایډ طبقې ضخامت او یووالي کنټرول کول ستونزمن دي، او دا باید د کلیدي جوړښتونو لکه ګیټ اکسایډونو د جوړولو په جریان کې په بشپړه توګه لرې شي.

   • د شیشې ویفرونو لپاره: شیشه پخپله د سیلیکا شبکې جوړښت دی، نو د "اصلي آکسایډ طبقې لرې کولو" کومه ستونزه نشته. په هرصورت، سطح ممکن د ککړتیا له امله بدل شوی وي، او دا طبقه باید لرې شي.

I. اصلي اهداف: د بریښنایی فعالیت او فزیکي بشپړتیا ترمنځ توپیر

• سیلیکون ویفرونه

  • د پاکولو اصلي هدف د بریښنایی فعالیت ډاډمن کول دي. مشخصات معمولا د ذراتو سخت شمیر او اندازې شاملې دي (د مثال په توګه، ذرات ≥0.1μm باید په مؤثره توګه لرې شي)، د فلزي ایون غلظت (د مثال په توګه، Fe، Cu باید ≤10¹⁰ اتومونو/cm² یا ټیټ ته کنټرول شي)، او د عضوي پاتې شونو کچه. حتی مایکروسکوپي ککړتیا کولی شي د سرکټ شارټس، لیکج جریان، یا د ګیټ آکسایډ بشپړتیا ناکامي لامل شي.

• د شیشې ویفرونه

  • د سبسټریټ په توګه، اصلي اړتیاوې فزیکي بشپړتیا او کیمیاوي ثبات دي. مشخصات د میکرو کچې اړخونو باندې تمرکز کوي لکه د سکریچونو نشتوالی، نه لرې کیدونکي داغونه، او د اصلي سطحې ناهموارۍ او جیومیټري ساتنه. د پاکولو هدف په عمده توګه د لید پاکوالي او د راتلونکو پروسو لکه کوټینګ لپاره ښه چپکتیا ډاډمن کول دي.

II. د موادو طبیعت: د کرسټالین او امورفوس ترمنځ بنسټیز توپیر

• سیلیکون

  • سیلیکون یو کرسټالین مواد دی، او د هغې سطحه په طبیعي ډول د غیر یونیفورم سیلیکون ډای اکسایډ (SiO₂) اکسایډ طبقه وده کوي. دا اکسایډ طبقه د بریښنایی فعالیت لپاره خطر رامینځته کوي او باید په بشپړ ډول او په مساوي ډول لرې شي.

• شیشه

  • شیشه یو بې شکله سیلیکا شبکه ده. د هغې لوی مواد په ترکیب کې د سیلیکون د سیلیکون اکسایډ طبقې ته ورته دي، پدې معنی چې دا په چټکۍ سره د هایدروفلوریک اسید (HF) لخوا ایچ کیدی شي او د قوي الکلي تخریب لپاره هم حساس دی، چې د سطحې ناهموارۍ یا خرابوالي زیاتوالي لامل کیږي. دا بنسټیز توپیر دا په ګوته کوي چې د سیلیکون ویفر پاکول کولی شي د ککړتیاو لرې کولو لپاره رڼا، کنټرول شوي ایچینګ زغمي، پداسې حال کې چې د شیشې ویفر پاکول باید په خورا احتیاط سره ترسره شي ترڅو د اساس موادو ته زیان ونه رسوي.

III. د پاکولو حلونو پرتله کول

د پورته ذکر شویو اهدافو او موادو ځانګړتیاو پراساس، د سیلیکون او شیشې ویفرونو د پاکولو حلونه توپیر لري:

• د شیشې ویفر پاکولو پروسه

  • اوس مهال، د شیشې د پروسس کولو ډیری فابریکې د شیشې د موادو ځانګړتیاو پراساس د پاکولو پروسیجرونه کاروي، چې په عمده توګه په کمزوري الکلین پاکولو اجنټانو تکیه کوي.

  • د پاکولو اجنټ ځانګړتیاوې:دا ځانګړي پاکونکي اجنټان معمولا په کمزوري ډول الکلین وي، د pH شاوخوا 8-9 سره. دوی معمولا سرفیکټینټونه (د بیلګې په توګه، الکیل پولی اکسایتیلین ایتر)، فلزي چیلیټینګ اجنټان (د بیلګې په توګه، HEDP)، او عضوي پاکولو مرستې لري، چې د عضوي ککړونکو لکه غوړ او د ګوتو نښانونو د جذبولو او تجزیه کولو لپاره ډیزاین شوي، پداسې حال کې چې د شیشې میټریکس لپاره لږترلږه زنګ وهونکي وي.

  • د پروسې جریان:د پاکولو عادي پروسه کې د خونې د تودوخې څخه تر 60 درجو سانتي ګراد پورې د تودوخې په درجه کې د ضعیف الکلین پاکولو اجنټانو ځانګړي غلظت کارول شامل دي، د الټراسونک پاکولو سره یوځای. د پاکولو وروسته، ویفرونه د پاکو اوبو او نرم وچولو سره د مینځلو ډیری مرحلې تیروي (د بیلګې په توګه، ورو پورته کول یا د IPA بخار وچول). دا پروسه په مؤثره توګه د لید پاکوالي او عمومي پاکوالي لپاره د شیشې ویفر اړتیاوې پوره کوي.

• د سیلیکون ویفر پاکولو پروسه

  • د سیمیکمډکټر پروسس کولو لپاره، سیلیکون ویفرونه معمولا د معیاري RCA پاکولو څخه تیریږي، کوم چې د پاکولو خورا مؤثره طریقه ده چې د ټولو ډولونو ککړونکو سره په سیستماتیک ډول د مقابلې وړتیا لري، ډاډ ترلاسه کوي چې د سیمیکمډکټر وسیلو لپاره د بریښنایی فعالیت اړتیاوې پوره کیږي.

IV. کله چې شیشه د "پاکوالي" لوړ معیارونه پوره کوي

کله چې د شیشې ویفرونه په هغو غوښتنلیکونو کې کارول کیږي چې د ذراتو سخت شمیر او د فلزي ایون کچې ته اړتیا لري (د مثال په توګه، د سیمیکمډکټر پروسو کې د سبسټریټ په توګه یا د غوره پتلي فلم زیرمه کولو سطحو لپاره)، د داخلي پاکولو پروسه ممکن نور کافي نه وي. پدې حالت کې، د سیمیکمډکټر پاکولو اصول پلي کیدی شي، د RCA پاکولو تعدیل شوې ستراتیژي معرفي کوي.

د دې ستراتیژۍ اصلي موخه د شیشې حساس طبیعت سره سم د معیاري RCA پروسې پیرامیټرو کمول او غوره کول دي:

• د عضوي ککړتیاو لرې کول:د SPM محلولونه یا د اوزون نرمې اوبه د قوي اکسیډیشن له لارې د عضوي ککړونکو موادو د تجزیه کولو لپاره کارول کیدی شي.

• د ذراتو لرې کول:په لوړه کچه منحل شوي SC1 محلول په ټیټه تودوخه او لنډو درملنې وختونو کې کارول کیږي ترڅو د ذراتو لرې کولو لپاره د هغې د الکتروسټاتیک تکرار او مایکرو ایچینګ اغیزو څخه کار واخلي، پداسې حال کې چې په شیشې کې زنګ کموي.

• د فلزي آیون لرې کول:د SC2 حل شوي محلول یا ساده حل شوي هایدروکلوریک اسید/نرم شوي نایټریک اسید محلولونه د چیلیشن له لارې د فلزي ککړتیاو لرې کولو لپاره کارول کیږي.

• سخت بندیزونه:د شیشې سبسټریټ د زنګ وهلو مخنیوي لپاره باید د DHF (ډای-امونیم فلورایډ) څخه په بشپړه توګه ډډه وشي.

په ټوله تعدیل شوې پروسه کې، د میګاسونیک ټیکنالوژۍ یوځای کول د نانو-اندازې ذراتو د لرې کولو موثریت د پام وړ لوړوي او په سطحه نرم دی.

پایله

د سیلیکون او شیشې ویفرونو د پاکولو پروسې د دوی د وروستي غوښتنلیک اړتیاو، مادي ملکیتونو، او فزیکي او کیمیاوي ځانګړتیاو پراساس د ریورس انجینرۍ ناگزیر پایله ده. د سیلیکون ویفر پاکول د بریښنایی فعالیت لپاره "اټومي کچې پاکوالی" غواړي، پداسې حال کې چې د شیشې ویفر پاکول د "کامل، بې زیانه" فزیکي سطحو ترلاسه کولو باندې تمرکز کوي. لکه څنګه چې د شیشې ویفرونه په زیاتیدونکي توګه د سیمیکمډکټر غوښتنلیکونو کې کارول کیږي، د دوی د پاکولو پروسې به په حتمي ډول د دودیز ضعیف الکلین پاکولو هاخوا وده وکړي، د لوړ پاکوالي معیارونو پوره کولو لپاره د تعدیل شوي RCA پروسې په څیر ډیر پاک شوي، دودیز حلونه رامینځته کړي.