Технологияи тозакунии вафлҳо дар истеҳсоли нимноқилҳо

Технологияи тозакунии вафлҳо дар истеҳсоли нимноқилҳо

Тозакунии пластинаҳо як қадами муҳим дар тамоми раванди истеҳсоли нимноқилҳо ва яке аз омилҳои калидиест, ки мустақиман ба самаранокии дастгоҳ ва ҳосилнокии истеҳсолот таъсир мерасонад. Ҳангоми истеҳсоли чип, ҳатто ночизтарин ифлосшавӣ метавонад хусусиятҳои дастгоҳро паст кунад ё боиси нокомии пурра гардад. Дар натиҷа, равандҳои тозакунӣ пеш аз ва баъд аз қариб ҳар як марҳилаи истеҳсолӣ барои тоза кардани ифлоскунандаҳои сатҳӣ ва таъмини тозагии пластинаҳо истифода мешаванд. Тозакунӣ инчунин амалиёти маъмултарин дар истеҳсоли нимноқилҳо мебошад, ки тақрибан ...30% ҳамаи марҳилаҳои раванд.

Бо миқёси пайвастаи ҳамгироии хеле калонҳаҷм (VLSI), гиреҳҳои раванд ба пешрафт расидаанд28 нм, 14 нм ва болотар аз он, боиси зичии баланди дастгоҳҳо, паҳнои тангтари хатҳо ва ҷараёнҳои мураккабтари раванд мегардад. Гиреҳҳои пешрафта ба ифлосшавӣ ба таври назаррас ҳассостаранд, дар ҳоле ки андозаи хурдтари хусусиятҳо тозакуниро душвортар мекунад. Дар натиҷа, шумораи қадамҳои тозакунӣ афзоиш меёбад ва тозакунӣ мураккабтар, муҳимтар ва душвортар шудааст. Масалан, чипи 90 нм одатан тақрибан ... талаб мекунад90 қадами тозакунӣ, дар ҳоле ки як чипи 20 нм тақрибан талаб мекунад215 қадами тозакунӣҲангоме ки истеҳсолот ба гиреҳҳои 14 нм, 10 нм ва хурдтар пеш меравад, шумораи амалиётҳои тозакунӣ афзоиш хоҳад ёфт.

Дар асл,Тозакунии вафл ба равандҳое дахл дорад, ки барои тоза кардани ифлосҳо аз сатҳи вафл коркарди кимиёвӣ, газҳо ё усулҳои физикиро истифода мебарандИфлоскунандаҳо, аз қабили зарраҳо, металлҳо, боқимондаҳои органикӣ ва оксидҳои табиӣ, ҳама метавонанд ба кори дастгоҳ, эътимоднокӣ ва ҳосилнокӣ таъсири манфӣ расонанд. Тозакунӣ ҳамчун "пул" байни қадамҳои пайдарпайи истеҳсолӣ хизмат мекунад - масалан, пеш аз таҳшинкунӣ ва литография, ё пас аз кандакорӣ, CMP (сайқал додани механикии кимиёвӣ) ва имплантатсияи ион. Умуман, тозакунии пластинаро метавон ба ... тақсим кард.тозакунии тарватозакунии хушк.

Тозакунии тар

Тозакунии тар барои тоза кардани вафлиҳо аз ҳалкунандаҳои кимиёвӣ ё оби деионизатсияшуда (DIW) истифода мешавад. Ду усули асосӣ истифода мешаванд:

• Усули ғӯтонидан: вафлиҳо дар зарфҳои пур аз ҳалкунандаҳо ё DIW ғӯтонида мешаванд. Ин усули маъмултарин аст, махсусан барои гиреҳҳои технологии пухта.

• Усули пошидан: ҳалкунандаҳо ё DIW барои тоза кардани ифлосӣ ба лавҳаҳои гардишкунанда пошида мешаванд. Дар ҳоле ки ғӯтондан имкон медиҳад, ки лавҳаҳои сершумор коркард карда шаванд, тозакунии пошидан танҳо як лавҳаро дар як камера коркард мекунад, аммо назорати беҳтарро таъмин мекунад, ки онро дар гиреҳҳои пешрафта торафт маъмул мегардонад.

Тозакунии хушк

Тавре ки аз номаш бармеояд, тозакунии хушк аз ҳалкунандаҳо ё DIW худдорӣ мекунад ва ба ҷои он газҳо ё плазмаро барои тоза кардани ифлоскунандаҳо истифода мебарад. Бо пеш рафтан ба сӯи гиреҳҳои пешрафта, тозакунии хушк аз сабаби он аҳамияти бештар пайдо мекунад.дақиқии баландва самаранокӣ нисбат ба моддаҳои органикӣ, нитридҳо ва оксидҳо. Аммо, он талаб мекунадсармоягузории бештари таҷҳизот, амалиёти мураккабтар ва назорати сахттари равандҳоБартарии дигар дар он аст, ки тозакунии хушк ҳаҷми зиёди оби партовро, ки тавассути усулҳои тар ба вуҷуд меояд, кам мекунад.

Усулҳои маъмули тозакунии тар

1. Тозакунии оби деионизатсияшудаи DIW

DIW маъмултарин воситаи тозакунӣ дар тозакунии тар аст. Бар хилофи оби тозанашуда, DIW қариб ионҳои ноқилро дар бар намегирад, ки аз зангзанӣ, реаксияҳои электрохимиявӣ ё вайроншавии дастгоҳ пешгирӣ мекунад. DIW асосан бо ду роҳ истифода мешавад:

1. Тозакунии мустақими сатҳи вафл– Одатан, ин кор дар ҳолати якпластина бо истифода аз ғалтакҳо, хасуҳо ё соплоҳои пошидан ҳангоми гардиши плита анҷом дода мешавад. Мушкилот ҷамъшавии заряди электростатикӣ мебошад, ки метавонад боиси нуқсонҳо гардад. Барои кам кардани ин, CO₂ (ва баъзан NH₃) ба DIW ҳал карда мешавад, то гузаронандагии плитаро беҳтар созад, бе он ки онро олуда кунад.

2. Шустан пас аз тозакунии кимиёвӣ– DIW маҳлулҳои тозакунандаи боқимондаро, ки дар сурати гузоштан дар рӯи он метавонанд пластинаро занг зананд ё кори дастгоҳро паст кунанд, тоза мекунад.

2. Тозакунии HF (кислотаи гидрофторӣ)

HF самараноктарин кимиёвӣ барои нест кардан астқабатҳои оксиди табиӣ (SiO₂)дар пластинаҳои кремний ва аз ҷиҳати аҳамият танҳо пас аз DIW дар ҷои дуюм меистад. Он инчунин металлҳои пайвастшударо ҳал мекунад ва аз нав оксидшавиро пахш мекунад. Аммо, кандакории HF метавонад сатҳҳои пластинаро ноҳамвор кунад ва ба баъзе металлҳо номатлуб ҳамла кунад. Барои ҳалли ин масъалаҳо, усулҳои такмилёфта HF-ро об мекунанд, оксидкунандаҳо, сурфактантҳо ё агентҳои мураккабкунандаро илова мекунанд, то интихобпазириро афзоиш диҳанд ва ифлосшавиро кам кунанд.

3. Тозакунии SC1 (Тозакунии стандартӣ 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 усули камхарҷ ва хеле самаранок барои хориҷ кардан астбоқимондаҳои органикӣ, зарраҳо ва баъзе металлҳоМеханизм амали оксидкунандаи H₂O₂ ва таъсири ҳалшавандагии NH₄OH-ро муттаҳид мекунад. Он инчунин зарраҳоро тавассути қувваҳои электростатикӣ дафъ мекунад ва кӯмаки ултрасадо/мегасоникӣ самаранокиро боз ҳам беҳтар мекунад. Аммо, SC1 метавонад сатҳҳои вафлиро ноҳамвор кунад, ки оптимизатсияи бодиққати таносубҳои кимиёвӣ, назорати шиддати сатҳӣ (тавассути сурфактантҳо) ва агентҳои хелаткунандаро барои пахш кардани дубора ҷойгиршавии металл талаб мекунад.

4. Тозакунии SC2 (Тозакунии стандартӣ 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 бо хориҷ кардан SC1-ро пурра мекунадифлоскунандаҳои металлӣҚобилияти қавии комплекссозии он металлҳои оксидшударо ба намакҳо ё комплексҳои ҳалшаванда табдил медиҳад, ки шуста мешаванд. Дар ҳоле ки SC1 барои органикӣ ва зарраҳо самаранок аст, SC2 барои пешгирии адсорбсияи металл ва таъмини ифлосшавии пасти металлӣ махсусан арзишманд аст.

5. Тозакунии O₃ (озон)

Тозакунии озон асосан барои он истифода мешавадхориҷ кардани моддаҳои органикӣвабезараргардонии DIWO₃ ҳамчун оксиданти қавӣ амал мекунад, аммо метавонад боиси такроран таҳшиншавӣ гардад, аз ин рӯ он аксар вақт бо HF якҷоя карда мешавад. Беҳсозии ҳарорат муҳим аст, зеро ҳалшавии O₃ дар об дар ҳарорати баландтар коҳиш меёбад. Бар хилофи дезинфексияҳои дар асоси хлор (дар корхонаҳои нимноқилӣ қобили қабул нест), O₃ бе олуда кардани системаҳои DIW ба оксиген таҷзия мешавад.

6. Тозакунии ҳалкунандаи органикӣ

Дар баъзе равандҳои махсусгардонидашуда, ҳалкунандаҳои органикӣ дар ҷойҳое истифода мешаванд, ки усулҳои стандартии тозакунӣ нокифоя ё номувофиқанд (масалан, вақте ки бояд аз пайдоиши оксид пешгирӣ карда шаванд).

Хулоса

Тозакунии вафл ин астқадами аз ҳама бештар такроршавандадар истеҳсоли нимноқилҳо ва мустақиман ба ҳосилнокӣ ва эътимоднокии дастгоҳ таъсир мерасонад. Бо ҳаракат ба сӯипластинаҳои калонтар ва геометрияҳои хурдтари дастгоҳҳо, талабот ба тозагии сатҳи вафл, ҳолати кимиёвӣ, ноҳамворӣ ва ғафсии оксид торафт сахттар шуда истодаанд.

Дар ин мақола ҳам технологияҳои пухта ва ҳам пешрафтаи тозакунии вафлҳо, аз ҷумла усулҳои DIW, HF, SC1, SC2, O₃ ва ҳалкунандаҳои органикӣ, инчунин механизмҳо, бартариятҳо ва маҳдудиятҳои онҳо баррасӣ шудаанд. Аз ҳарду.дурнамои иқтисодӣ ва экологӣ, такмили пайвастаи технологияи тозакунии пластинаҳо барои қонеъ кардани талаботи истеҳсоли пешрафтаи нимноқилҳо муҳим аст.