ويفر جي صفائي لاءِ اصول، عمل، طريقا، ۽ سامان

شڪل: بيچ-قسم ۽ سنگل-ويفر صفائي جي وچ ۾ مقابلو

هڪ عام ويفر صفائي جي عمل ۾ هيٺيان مکيه مرحلا شامل آهن:

1. اڳ-صفائي (اڳ-صاف)

پري-ڪليننگ جو مقصد ويفر جي مٿاڇري تان ڍڪيل آلودگي ۽ وڏن ذرات کي هٽائڻ آهي، جيڪو عام طور تي ڊيونائيزڊ پاڻي (ڊي آءِ واٽر) ريننگ ۽ الٽراسونڪ صفائي ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي. ڊيونائيزڊ پاڻي شروعاتي طور تي ويفر جي مٿاڇري تان ذرات ۽ حل ٿيل نجاست کي هٽائي سگهي ٿو، جڏهن ته الٽراسونڪ صفائي ذرڙن ۽ ويفر جي مٿاڇري جي وچ ۾ بانڊ کي ٽوڙڻ لاءِ ڪيويٽيشن اثرات کي استعمال ڪري ٿي، انهن کي هٽائڻ آسان بڻائي ٿي.

2. ڪيميائي صفائي

ڪيميائي صفائي ويفر جي صفائي جي عمل ۾ بنيادي مرحلن مان هڪ آهي، جنهن ۾ ڪيميائي حل استعمال ڪندي ويفر جي مٿاڇري تان نامياتي مواد، ڌاتو آئن ۽ آڪسائيڊ کي هٽايو ويندو آهي.

نامياتي مواد کي هٽائڻ: عام طور تي، ايسٽون يا امونيا/پيرو آڪسائيڊ مرکب (SC-1) نامياتي آلودگي کي ڦهلائڻ ۽ آڪسائيڊ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. SC-1 محلول لاءِ عام تناسب NH₄OH آهي.

₂او₂

₂O = 1:1:5، ڪم ڪندڙ گرمي پد تقريباً 20°C سان.

ڌاتو آئن کي هٽائڻ: نائٽرڪ ايسڊ يا هائيڊروڪلوڪ ايسڊ/پيرو آڪسائيڊ مرکب (SC-2) ويفر جي مٿاڇري تان ڌاتو آئن کي هٽائڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. SC-2 محلول لاءِ عام تناسب HCl آهي.

₂او₂

₂O = 1:1:6، گرمي پد تقريبن 80°C تي برقرار رکڻ سان.

آڪسائيڊ هٽائڻ: ڪجهه عملن ۾، ويفر جي مٿاڇري تان اصلي آڪسائيڊ پرت کي هٽائڻ جي ضرورت هوندي آهي، جنهن لاءِ هائيڊروفلوورڪ ايسڊ (HF) محلول استعمال ڪيو ويندو آهي. HF محلول لاءِ عام تناسب HF آهي.

₂O = 1:50، ۽ ان کي ڪمري جي حرارت تي استعمال ڪري سگهجي ٿو.

3. آخري صفائي

ڪيميائي صفائي کان پوءِ، ويفر عام طور تي آخري صفائي جي مرحلي مان گذرندا آهن ته جيئن يقيني بڻائي سگهجي ته مٿاڇري تي ڪو به ڪيميائي رهجي نه رهي. آخري صفائي بنيادي طور تي مڪمل طور تي ڌوئڻ لاءِ ڊيونائيزڊ پاڻي استعمال ڪندي آهي. اضافي طور تي، اوزون پاڻي جي صفائي (O₃/H₂O) ويفر جي مٿاڇري تان باقي آلودگي کي وڌيڪ هٽائڻ لاءِ استعمال ڪئي ويندي آهي.

4. سڪائڻ

صاف ڪيل ويفرز کي پاڻي جي نشانن يا آلودگي جي ٻيهر ڳنڍڻ کان روڪڻ لاءِ جلدي خشڪ ڪيو وڃي. عام خشڪ ڪرڻ جي طريقن ۾ اسپن خشڪ ڪرڻ ۽ نائٽروجن صاف ڪرڻ شامل آهن. پهريون تيز رفتار سان گھمڻ سان ويفر جي مٿاڇري تان نمي کي هٽائي ٿو، جڏهن ته بعد وارو ويفر جي مٿاڇري تي خشڪ نائٽروجن گئس کي اڏائي مڪمل خشڪ ڪرڻ کي يقيني بڻائي ٿو.

آلوده ڪندڙ

صفائي جي طريقيڪار جو نالو

ڪيميائي مرکب جي وضاحت

ڪيميڪل

ذرڙا	پيرانها (ايس پي ايم)	سلفرڪ ايسڊ/هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ/ڊي آءِ پاڻي	ايڇ 2 ايس او 4/ ايڇ 2 او 2/ ايڇ 2 او 3-4: 1؛ 90 ڊگري سينٽي گريڊ
	ايس سي-1 (اي پي ايم)	امونيم هائيڊرو آڪسائيڊ/هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ/ڊي آءِ پاڻي	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20؛ 80 درجا سينٽي گريڊ
ڌاتو (ٽامي نه)	ايس سي-2 (ايڇ پي ايم)	هائيڊرو ڪلوريڪ ايسڊ/هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ/ڊي آءِ پاڻي	ايڇ سي ايل/ايڇ2او2/ايڇ2او1:1:6؛ 85 ڊگري سينٽي گريڊ
	پيرانها (ايس پي ايم)	سلفرڪ ايسڊ/هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ/ڊي آءِ پاڻي	ايڇ 2 ايس او 4/ ايڇ 2 او 2/ ايڇ 2 او 3-4: 1؛ 90 ڊگري سينٽي گريڊ
	ڊي ايڇ ايف	هائيڊروفلورڪ ايسڊ/ڊي آءِ پاڻي کي پتلو ڪريو (ٽامي کي نه ڪڍندو)	ايڇ ايف/ايڇ2او1:50
آرگينڪس	پيرانها (ايس پي ايم)	سلفرڪ ايسڊ/هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ/ڊي آءِ پاڻي	ايڇ 2 ايس او 4/ ايڇ 2 او 2/ ايڇ 2 او 3-4: 1؛ 90 ڊگري سينٽي گريڊ
	ايس سي-1 (اي پي ايم)	امونيم هائيڊرو آڪسائيڊ/هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ/ڊي آءِ پاڻي	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20؛ 80 درجا سينٽي گريڊ
	ڊي آءِ او 3	ڊي-آئنائيزڊ پاڻي ۾ اوزون	O3/H2O بهتر ڪيل مرکب
اصلي آڪسائيڊ	ڊي ايڇ ايف	هائيڊروفلورڪ ايسڊ/ڊي آءِ پاڻي کي پتلو ڪريو	ايڇ ايف/ايڇ 2 او 1:100
	بي ايڇ ايف	بفر ٿيل هائيڊروفلورڪ ايسڊ	اين ايڇ 4 ايف/ايف/ايڇ 2 او

3. عام ويفر صفائي جا طريقا

1. آر سي اي صفائي جو طريقو

آر سي اي صفائي جو طريقو سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ سڀ کان وڌيڪ ڪلاسيڪل ويفر صفائي جي طريقن مان هڪ آهي، جيڪو آر سي اي ڪارپوريشن پاران 40 سال اڳ تيار ڪيو ويو هو. هي طريقو بنيادي طور تي نامياتي آلودگي ۽ ڌاتو آئن نجاست کي ختم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي ۽ ٻن مرحلن ۾ مڪمل ڪري سگهجي ٿو: ايس سي-1 (معياري صاف 1) ۽ ايس سي-2 (معياري صاف 2).

SC-1 صفائي: هي قدم بنيادي طور تي نامياتي آلودگي ۽ ذرات کي ختم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. محلول امونيا، هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ ۽ پاڻي جو مرکب آهي، جيڪو ويفر جي مٿاڇري تي هڪ پتلي سلڪون آڪسائيڊ پرت ٺاهيندو آهي.

ايس سي-2 صفائي: هي قدم بنيادي طور تي ڌاتو آئن آلودگي کي ختم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، جنهن ۾ هائيڊروڪلورڪ ايسڊ، هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ، ۽ پاڻي جو مرکب استعمال ڪيو ويندو آهي. اهو ويفر جي مٿاڇري تي هڪ پتلي پاسيويشن پرت ڇڏي ٿو ته جيئن ٻيهر آلودگي کي روڪي سگهجي.