سلڪون ويفرز بمقابله شيشي ويفرز: اسان اصل ۾ ڇا صاف ڪري رهيا آهيون؟ مادي ايسنس کان وٺي عمل تي ٻڌل صفائي جي حلن تائين

جيتوڻيڪ سلڪون ۽ شيشي جي ويفر ٻئي "صاف" ٿيڻ جو گڏيل مقصد شيئر ڪن ٿا، صفائي دوران انهن کي منهن ڏيڻ وارا چئلينج ۽ ناڪامي جا طريقا تمام مختلف آهن. هي تضاد سلڪون ۽ شيشي جي موروثي مادي خاصيتن ۽ وضاحت جي گهرجن مان پيدا ٿئي ٿو، انهي سان گڏ انهن جي آخري ايپليڪيشنن جي ذريعي صفائي جي الڳ "فلسفو" مان.

پهرين، اچو ته واضح ڪريون: اسان اصل ۾ ڇا صاف ڪري رهيا آهيون؟ ڪهڙا آلودگي شامل آهن؟

آلودگي کي چار ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو:

1. ذرات جي آلودگي

   • مٽي، ڌاتو جا ذرڙا، نامياتي ذرڙا، رگڙيندڙ ذرڙا (سي ايم پي عمل مان)، وغيره.

   • اهي آلودگي نمونن ۾ خرابيون پيدا ڪري سگهن ٿيون، جهڙوڪ شارٽس يا اوپن سرڪٽ.

2. نامياتي آلودگي

   • ان ۾ فوٽو ريزسٽ باقيات، رال اضافو، انساني چمڙي جا تيل، محلول باقيات وغيره شامل آهن.

   • نامياتي آلودگي ماسڪ ٺاهي سگهن ٿا جيڪي ايچنگ يا آئن امپلانٽيشن کي روڪين ٿا ۽ ٻين پتلي فلمن جي چپکڻ کي گهٽائين ٿا.

3. ڌاتو آئن آلودگي

   • لوهه، ٽامي، سوڊيم، پوٽاشيم، ڪيلشيم، وغيره، جيڪي بنيادي طور تي سامان، ڪيميڪلز، ۽ انساني رابطي مان ايندا آهن.

   • سيمي ڪنڊڪٽرز ۾، ڌاتو آئن "قاتل" آلودگي آهن، منع ٿيل بينڊ ۾ توانائي جي سطح متعارف ڪرائيندا آهن، جيڪي ليڪيج ڪرنٽ کي وڌائيندا آهن، ڪيريئر جي زندگي کي مختصر ڪندا آهن، ۽ برقي ملڪيتن کي سخت نقصان پهچائيندا آهن. شيشي ۾، اهي بعد ۾ پتلي فلمن جي معيار ۽ چپکڻ کي متاثر ڪري سگهن ٿا.

4. اصلي آڪسائيڊ پرت

   • سلڪون ويفرز لاءِ: سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ (نيٽيو آڪسائيڊ) جي هڪ پتلي پرت قدرتي طور تي هوا ۾ مٿاڇري تي ٺهي ٿي. هن آڪسائيڊ پرت جي ٿلهي ۽ هڪجهڙائي کي ڪنٽرول ڪرڻ ڏکيو آهي، ۽ ان کي گيٽ آڪسائيڊ جهڙين اهم بناوتن جي ٺهڻ دوران مڪمل طور تي هٽائڻ گهرجي.

   • شيشي جي ويفرز لاءِ: شيشو پاڻ ۾ هڪ سليڪا نيٽ ورڪ structure آهي، تنهنڪري "هڪ اصلي آڪسائيڊ پرت کي هٽائڻ" جو ڪو مسئلو ناهي. بهرحال، مٿاڇري آلودگي جي ڪري تبديل ٿي سگهي ٿي، ۽ هن پرت کي هٽائڻ جي ضرورت آهي.

I. بنيادي مقصد: برقي ڪارڪردگي ۽ جسماني ڪمال جي وچ ۾ فرق

• سلڪون ويفرز

  • صفائي جو بنيادي مقصد بجلي جي ڪارڪردگي کي يقيني بڻائڻ آهي. وضاحتن ۾ عام طور تي سخت ذرڙن جي ڳڻپ ۽ سائيز شامل آهن (مثال طور، ذرات ≥0.1μm کي مؤثر طريقي سان هٽائڻ گهرجي)، ڌاتو آئن ڪنسنٽريشن (مثال طور، Fe، Cu کي ≤10¹⁰ ايٽم/cm² يا گهٽ تائين ڪنٽرول ڪيو وڃي)، ۽ نامياتي باقيات جي سطح. خوردبيني آلودگي به سرڪٽ شارٽس، ليڪيج ڪرنٽ، يا گيٽ آڪسائيڊ سالميت جي ناڪامي جو سبب بڻجي سگهي ٿي.

• شيشي جا ويفر

  • ذيلي ذخيري جي طور تي، بنيادي گهرجون جسماني ڪمال ۽ ڪيميائي استحڪام آهن. وضاحتون ميڪرو-سطح جي پهلوئن تي ڌيان ڏين ٿيون جهڙوڪ خراش جي غير موجودگي، غير هٽائڻ وارا داغ، ۽ اصل سطح جي خرابي ۽ جاميٽري جي سار سنڀال. صفائي جو مقصد بنيادي طور تي ڪوٽنگ جهڙن ايندڙ عملن لاءِ بصري صفائي ۽ سٺي چپکڻ کي يقيني بڻائڻ آهي.

II. مادي فطرت: ڪرسٽل ۽ بي شڪل جي وچ ۾ بنيادي فرق

• سليڪون

  • سلڪون هڪ ڪرسٽل مواد آهي، ۽ ان جي مٿاڇري تي قدرتي طور تي هڪ غير يونيفارم سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ (SiO₂) آڪسائيڊ پرت پيدا ٿئي ٿي. هي آڪسائيڊ پرت برقي ڪارڪردگي لاءِ خطرو پيدا ڪري ٿي ۽ ان کي مڪمل طور تي ۽ هڪجهڙائي سان هٽائڻ گهرجي.

• شيشو

  • شيشو هڪ بي شڪل سليڪا نيٽ ورڪ آهي. ان جو بلڪ مواد سلڪون جي سلڪون آڪسائيڊ پرت سان ملندڙ جلندڙ آهي، جنهن جو مطلب آهي ته ان کي هائيڊروفلوورڪ ايسڊ (HF) ذريعي جلدي ايچ ڪري سگهجي ٿو ۽ مضبوط الڪلي ايروشن لاءِ پڻ حساس آهي، جنهن جي ڪري مٿاڇري جي خرابي يا خرابي ۾ اضافو ٿئي ٿو. هي بنيادي فرق اهو طئي ڪري ٿو ته سلڪون ويفر جي صفائي آلودگي کي هٽائڻ لاءِ روشني، ڪنٽرول ٿيل ايچنگ کي برداشت ڪري سگهي ٿي، جڏهن ته شيشي جي ويفر جي صفائي انتهائي احتياط سان ڪرڻ گهرجي ته جيئن بنيادي مواد کي نقصان نه پهچي.

III. صفائي جي حلن جو مقابلو

مٿي ذڪر ڪيل مقصدن ۽ مادي خاصيتن جي بنياد تي، سلڪون ۽ شيشي جي ويفرن لاءِ صفائي جا حل مختلف آهن:

• شيشي جي ويفر جي صفائي جو عمل

  • في الحال، گھڻا شيشي جي پروسيسنگ پلانٽ شيشي جي مادي خاصيتن جي بنياد تي صفائي جا طريقا استعمال ڪندا آهن، بنيادي طور تي ڪمزور الڪائن صفائي ايجنٽن تي ڀروسو ڪندا آهن.

  • صفائي ڪندڙ ايجنٽ جون خاصيتون:اهي خاص صفائي جا ايجنٽ عام طور تي ڪمزور الڪلين هوندا آهن، جن جو پي ايڇ 8-9 جي چوڌاري هوندو آهي. انهن ۾ عام طور تي سرفڪٽينٽ (مثال طور، الڪائل پولي آڪسيٿيلين ايٿر)، ڌاتو چيليٽنگ ايجنٽ (مثال طور، HEDP)، ۽ نامياتي صفائي جا اوزار شامل هوندا آهن، جيڪي نامياتي آلودگي جهڙوڪ تيل ۽ فنگر پرنٽس کي ايملسيفائي ۽ ڊومڻ لاءِ ٺهيل آهن، جڏهن ته شيشي جي ميٽرڪس لاءِ گهٽ ۾ گهٽ corrosive هوندا آهن.

  • عمل جو وهڪرو:عام صفائي جي عمل ۾ ڪمري جي حرارت کان وٺي 60 ° C تائين جي درجه حرارت تي ڪمزور الڪائن صفائي ايجنٽن جي مخصوص ڪنسنٽريشن استعمال ڪرڻ شامل آهي، الٽراسونڪ صفائي سان گڏ. صفائي کان پوءِ، ويفرز کي صاف پاڻي ۽ نرم خشڪ ڪرڻ سان ڪيترن ئي ڌوئڻ جي مرحلن مان گذرڻو پوندو آهي (مثال طور، سست کڻڻ يا IPA وانپ خشڪ ڪرڻ). هي عمل بصري صفائي ۽ عام صفائي لاءِ شيشي جي ويفر جي گهرجن کي مؤثر طريقي سان پورو ڪري ٿو.

• سلڪون ويفر جي صفائي جو عمل

  • سيمي ڪنڊڪٽر پروسيسنگ لاءِ، سلڪون ويفر عام طور تي معياري آر سي اي صفائي مان گذرندا آهن، جيڪو هڪ انتهائي اثرائتي صفائي جو طريقو آهي جيڪو هر قسم جي آلودگي کي منظم طريقي سان حل ڪرڻ جي قابل آهي، انهي کي يقيني بڻائي ٿو ته سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز لاءِ برقي ڪارڪردگي جون گهرجون پوريون ٿين ٿيون.

IV. جڏهن شيشو اعليٰ "صفائي" معيارن تي پورو لهي ٿو

جڏهن شيشي جي ويفرز کي سخت ذرڙن جي ڳڻپ ۽ ڌاتو آئن جي سطحن جي ضرورت واري ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي (مثال طور، سيمي ڪنڊڪٽر عملن ۾ سبسٽريٽ جي طور تي يا بهترين پتلي فلم جمع ڪرڻ واري سطحن لاءِ)، اندروني صفائي جو عمل هاڻي ڪافي نه هوندو. هن صورت ۾، سيمي ڪنڊڪٽر صفائي جا اصول لاڳو ڪري سگهجن ٿا، هڪ تبديل ٿيل آر سي اي صفائي جي حڪمت عملي متعارف ڪرائڻ.

هن حڪمت عملي جو بنيادي مقصد معياري آر سي اي پروسيس پيرا ميٽرز کي ڪمزور ڪرڻ ۽ بهتر ڪرڻ آهي ته جيئن شيشي جي حساس نوعيت کي ترتيب ڏئي سگهجي:

• نامياتي آلودگي ختم ڪرڻ:ايس پي ايم محلول يا نرم اوزون پاڻي مضبوط آڪسائيڊيشن ذريعي نامياتي آلودگي کي ختم ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

• ذرات کي ختم ڪرڻ:انتهائي پتلي ٿيل SC1 محلول کي گهٽ درجه حرارت ۽ گهٽ علاج جي وقت تي استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن ذرڙن کي هٽائڻ لاءِ ان جي اليڪٽرو اسٽيٽڪ ريپلشن ۽ مائڪرو ايچنگ اثرات کي استعمال ڪيو وڃي، جڏهن ته شيشي تي سنکنرن کي گهٽ ۾ گهٽ ڪيو وڃي.

• ڌاتو آئن هٽائڻ:چيليشن ذريعي ڌاتو جي آلودگي کي ختم ڪرڻ لاءِ هڪ ٿلهو SC2 محلول يا سادو ٿلهو هائيڊروڪلورڪ ايسڊ/ٿلهو نائٽرڪ ايسڊ محلول استعمال ڪيا ويندا آهن.

• سخت پابنديون:شيشي جي سبسٽريٽ جي زنگ کي روڪڻ لاءِ DHF (ڊائي-امونيم فلورائيڊ) کان بلڪل پاسو ڪرڻ گهرجي.

پوري تبديل ٿيل عمل ۾، ميگا سونڪ ٽيڪنالاجي کي گڏ ڪرڻ سان نانو سائيز جي ذرڙن جي هٽائڻ جي ڪارڪردگي ۾ نمايان اضافو ٿئي ٿو ۽ مٿاڇري تي نرمي پيدا ٿئي ٿي.

ٿڪل

سلڪون ۽ شيشي جي ويفرز جي صفائي جا عمل انهن جي آخري ايپليڪيشن گهرجن، مادي خاصيتن، ۽ جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتن جي بنياد تي ريورس انجنيئرنگ جو ناگزير نتيجو آهن. سلڪون ويفر جي صفائي برقي ڪارڪردگي لاءِ "ايٽمي سطح جي صفائي" جي ڳولا ڪري ٿي، جڏهن ته شيشي جي ويفر جي صفائي "مڪمل، غير نقصان ٿيل" جسماني سطحن کي حاصل ڪرڻ تي ڌيان ڏئي ٿي. جيئن ته شيشي جي ويفرز کي سيمي ڪنڊڪٽر ايپليڪيشنن ۾ وڌندڙ طور تي استعمال ڪيو پيو وڃي، انهن جي صفائي جا عمل ناگزير طور تي روايتي ڪمزور الڪائن صفائي کان اڳتي وڌندا، وڌيڪ بهتر، ڪسٽمائيز حل تيار ڪندا جيئن ته اعليٰ صفائي جي معيارن کي پورو ڪرڻ لاءِ تبديل ٿيل آر سي اي عمل.