سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ ويفر صفائي ٽيڪنالاجي

سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ ويفر صفائي ٽيڪنالاجي

ويفر جي صفائي سڄي سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي عمل ۾ هڪ اهم قدم آهي ۽ هڪ اهم عنصر آهي جيڪو سڌو سنئون ڊوائيس جي ڪارڪردگي ۽ پيداوار جي پيداوار کي متاثر ڪري ٿو. چپ جي ٺاھڻ دوران، ٿوري به آلودگي ڊوائيس جي خاصيتن کي خراب ڪري سگھي ٿي يا مڪمل ناڪامي جو سبب بڻجي سگھي ٿي. نتيجي طور، صفائي جا عمل تقريبن هر پيداواري قدم کان اڳ ۽ بعد ۾ لاڳو ڪيا ويندا آهن ته جيئن مٿاڇري جي آلودگي کي ختم ڪيو وڃي ۽ ويفر جي صفائي کي يقيني بڻايو وڃي. صفائي پڻ سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ سڀ کان وڌيڪ بار بار آپريشن آهي، تقريبن حساب سانسڀني عمل جي مرحلن جو 30٪.

تمام وڏي پيماني تي انضمام (VLSI) جي مسلسل اسڪيلنگ سان، پروسيس نوڊس اڳتي وڌيا آهن28 nm، 14 nm، ۽ وڌيڪ، وڌيڪ ڊوائيس جي کثافت، تنگ لائين ويڊٿ، ۽ وڌندڙ پيچيده عمل جي وهڪري کي هلائي رهيو آهي. ترقي يافته نوڊس آلودگي لاءِ خاص طور تي وڌيڪ حساس آهن، جڏهن ته ننڍا فيچر سائيز صفائي کي وڌيڪ ڏکيو بڻائين ٿا. نتيجي طور، صفائي جي مرحلن جو تعداد وڌندو رهي ٿو، ۽ صفائي وڌيڪ پيچيده، وڌيڪ نازڪ، ۽ وڌيڪ چئلينجنگ بڻجي وئي آهي. مثال طور، هڪ 90 nm چپ عام طور تي تقريبن جي ضرورت هوندي آهيصفائي جا 90 مرحلا، جڏهن ته 20 nm چپ کي لڳ ڀڳ جي ضرورت آهي215 صفائي جا مرحلا. جيئن جيئن پيداوار 14 nm، 10 nm، ۽ ننڍن نوڊس تائين ترقي ڪندي، صفائي جي عملن جو تعداد وڌندو رهندو.

اصل ۾،ويفر جي صفائي انهن عملن کي ظاهر ڪري ٿي جيڪي ويفر جي مٿاڇري تان نجاست کي ختم ڪرڻ لاءِ ڪيميائي علاج، گيس، يا جسماني طريقا استعمال ڪن ٿا.. آلودگي جهڙوڪ ذرات، ڌاتو، نامياتي باقيات، ۽ اصلي آڪسائيڊ سڀ ڊوائيس جي ڪارڪردگي، اعتبار، ۽ پيداوار تي منفي اثر انداز ڪري سگهن ٿا. صفائي مسلسل ٺاھڻ جي مرحلن جي وچ ۾ "پل" جي طور تي ڪم ڪري ٿي - مثال طور، جمع ڪرڻ ۽ ليٿوگرافي کان اڳ، يا ايچنگ کان پوءِ، سي ايم پي (ڪيميائي ميڪيڪل پالشنگ)، ۽ آئن امپلانٽيشن. وسيع طور تي، ويفر صفائي کي ورهائي سگهجي ٿو.گندي صفائي۽خشڪ صفائي.

گلي صفائي

ويٽ صفائي ۾ ويفرز کي صاف ڪرڻ لاءِ ڪيميائي محلولن يا ڊيونائيزڊ پاڻي (DIW) استعمال ڪيو ويندو آهي. ٻه مکيه طريقا لاڳو ڪيا ويندا آهن:

• وسرڻ جو طريقو: ويفرز کي سالوينٽس يا DIW سان ڀريل ٽينڪن ۾ ٻوڙيو ويندو آهي. هي سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ طريقو آهي، خاص طور تي بالغ ٽيڪنالاجي نوڊس لاءِ.

• اسپري جو طريقو: سالوينٽس يا DIW کي گھمندڙ ويفرز تي اسپري ڪيو ويندو آهي ته جيئن نجاست کي ختم ڪري سگهجي. جڏهن ته وسرجن ڪيترن ئي ويفرز جي بيچ پروسيسنگ جي اجازت ڏئي ٿي، اسپري صفائي هر چيمبر ۾ صرف هڪ ويفر کي سنڀاليندي آهي پر بهتر ڪنٽرول فراهم ڪري ٿي، ان کي ترقي يافته نوڊس ۾ وڌيڪ عام بڻائي ٿي.

خشڪ صفائي

جيئن نالو مان ظاهر آهي، ڊرائي ڪليننگ سالوينٽس يا DIW کان پاسو ڪري ٿي، ان جي بدران آلودگي کي ختم ڪرڻ لاءِ گئس يا پلازما استعمال ڪري ٿي. ترقي يافته نوڊس ڏانهن وڌڻ سان، ڊرائي ڪليننگ اهميت حاصل ڪري رهي آهي ان جي ڪرياعليٰ درستگي۽ نامياتي، نائٽرائڊ، ۽ آڪسائيڊ جي خلاف اثرائتي. بهرحال، ان جي ضرورت آهيوڌيڪ سامان جي سيڙپڪاري، وڌيڪ پيچيده آپريشن، ۽ سخت عمل ڪنٽرولٻيو فائدو اهو آهي ته ڊرائي ڪليننگ گندي طريقن سان پيدا ٿيندڙ گندي پاڻي جي وڏي مقدار کي گھٽائي ٿي.

عام گندي صفائي جا طريقا

1. DIW (ڊي آئنائيزڊ پاڻي) صفائي

DIW ويٽ ڪليننگ ۾ سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ صفائي ايجنٽ آهي. علاج نه ٿيل پاڻي جي برعڪس، DIW ۾ تقريبن ڪو به ڪنڊڪٽو آئن نه هوندو آهي، جيڪو سنکنرن، اليڪٽرو ڪيميڪل رد عمل، يا ڊوائيس جي خراب ٿيڻ کي روڪيندو آهي. DIW بنيادي طور تي ٻن طريقن سان استعمال ٿيندو آهي:

1. سڌي طرح ويفر مٿاڇري جي صفائي- عام طور تي ويفر گردش دوران رولرز، برش، يا اسپري نوزل ​​سان سنگل ويفر موڊ ۾ انجام ڏنو ويندو آهي. هڪ چئلينج اليڪٽرو اسٽيٽڪ چارج بلڊ اپ آهي، جيڪو خرابين کي جنم ڏئي سگهي ٿو. ان کي گهٽائڻ لاءِ، CO₂ (۽ ڪڏهن ڪڏهن NH₃) کي ويفر کي آلوده ڪرڻ کان سواءِ چالکائي کي بهتر بڻائڻ لاءِ DIW ۾ حل ڪيو ويندو آهي.

2. ڪيميائي صفائي کان پوءِ ڌوئڻ- DIW باقي صفائي جي حلن کي هٽائي ٿو جيڪي ٻي صورت ۾ ويفر کي خراب ڪري سگهن ٿا يا جيڪڏهن مٿاڇري تي ڇڏي وڃن ته ڊوائيس جي ڪارڪردگي کي خراب ڪري سگهن ٿا.

2. ايڇ ايف (هائيڊروفلورڪ ايسڊ) صفائي

HF هٽائڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ اثرائتو ڪيميڪل آهياصلي آڪسائيڊ پرت (SiO₂)سلڪون ويفرز تي ۽ اهميت ۾ DIW کان پوءِ ٻئي نمبر تي آهي. اهو ڳنڍيل ڌاتو کي به ڳاري ٿو ۽ ٻيهر آڪسائيڊشن کي دٻائي ٿو. بهرحال، HF ايچنگ ويفر جي مٿاڇري کي سخت ڪري سگهي ٿي ۽ ڪجهه ڌاتو تي ناپسنديده حملو ڪري سگهي ٿي. انهن مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ، بهتر طريقا HF کي پتلا ڪن ٿا، آڪسائيڊائزر، سرفيڪٽنٽس، يا ڪمپليڪسنگ ايجنٽ شامل ڪن ٿا ته جيئن چونڊ کي وڌايو وڃي ۽ آلودگي گهٽجي وڃي.

3. SC1 صفائي (معياري صفائي 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 هٽائڻ لاءِ هڪ قيمتي ۽ انتهائي ڪارآمد طريقو آهينامياتي رهجي ويل شيون، ذرڙا، ۽ ڪجهه ڌاتون. هي ميڪانيزم H₂O₂ جي آڪسائيڊائيزنگ ايڪشن ۽ NH₄OH جي حل ٿيندڙ اثر کي گڏ ڪري ٿو. اهو اليڪٽرو اسٽيٽڪ قوتن ذريعي ذرڙن کي به هٽائي ٿو، ۽ الٽراسونڪ/ميگا سونڪ مدد ڪارڪردگي کي وڌيڪ بهتر بڻائي ٿي. بهرحال، SC1 ويفر مٿاڇري کي سخت ڪري سگهي ٿو، جنهن کي ڪيميائي تناسب جي محتاط اصلاح، مٿاڇري جي ٽينشن ڪنٽرول (سرفيڪٽنٽس ذريعي)، ۽ ڌاتو جي ٻيهر جمع کي دٻائڻ لاءِ چيليٽنگ ايجنٽ جي ضرورت آهي.

4. SC2 صفائي (معياري صفائي 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 SC1 کي ختم ڪري پورو ڪري ٿوڌاتو آلودگي. ان جي مضبوط پيچيدگي جي صلاحيت آڪسائيڊ ٿيل ڌاتو کي حل ٿيندڙ لوڻ يا ڪمپليڪس ۾ تبديل ڪري ٿي، جيڪي ڌوئي ڇڏيا ويندا آهن. جڏهن ته SC1 نامياتي ۽ ذرات لاءِ اثرائتو آهي، SC2 خاص طور تي ڌاتو جي جذب کي روڪڻ ۽ گهٽ ڌاتو جي آلودگي کي يقيني بڻائڻ لاءِ قيمتي آهي.

5. O₃ (اوزون) صفائي

اوزون جي صفائي خاص طور تي استعمال ڪئي ويندي آهينامياتي مادو ڪڍڻ۽DIW کي جراثيم ڪش ڪرڻ. O₃ هڪ مضبوط آڪسيڊنٽ طور ڪم ڪري ٿو، پر ٻيهر جمع ٿيڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو، تنهن ڪري ان کي اڪثر HF سان گڏ ڪيو ويندو آهي. گرمي پد جي اصلاح انتهائي اهم آهي ڇاڪاڻ ته پاڻي ۾ O₃ جي حل پذيري وڌيڪ گرمي پد تي گهٽجي ويندي آهي. ڪلورين تي ٻڌل جراثيم ڪش (سيمي ڪنڊڪٽر فيڪٽريز ۾ ناقابل قبول) جي برعڪس، O₃ DIW سسٽم کي آلوده ڪرڻ کان سواءِ آڪسيجن ۾ تبديل ٿي ويندو آهي.

6. نامياتي محلول جي صفائي

ڪجهه خاص عملن ۾، نامياتي محلول استعمال ڪيا ويندا آهن جتي معياري صفائي جا طريقا ڪافي يا نا مناسب هوندا آهن (مثال طور، جڏهن آڪسائيڊ ٺهڻ کان پاسو ڪيو وڃي).

ٿڪل

ويفر جي صفائي آهياڪثر ورجائيندڙ قدمسيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ ۽ سڌو سنئون پيداوار ۽ ڊوائيس جي اعتبار تي اثر انداز ٿئي ٿو. طرف وڌڻ سانوڏا ويفر ۽ ننڍا ڊوائيس جاميٽري، ويفر جي مٿاڇري جي صفائي، ڪيميائي حالت، کھردری، ۽ آڪسائيڊ جي ٿلهي لاءِ گهرجون وڌيڪ سخت ٿينديون پيون وڃن.

هن آرٽيڪل ۾ بالغ ۽ ترقي يافته ويفر صفائي ٽيڪنالاجي ٻنهي جو جائزو ورتو ويو، جنهن ۾ DIW، HF، SC1، SC2، O₃، ۽ نامياتي محلول طريقا شامل آهن، انهن جي ميڪانيزم، فائدن ۽ حدن سان گڏ. ٻنهي کاناقتصادي ۽ ماحولياتي نقطه نظر، ويفر صفائي ٽيڪنالاجي ۾ مسلسل بهتري ترقي يافته سيمي ڪنڊڪٽر پيداوار جي گهرجن کي پورو ڪرڻ لاءِ ضروري آهي.