వేఫర్ క్లీనింగ్ కోసం సూత్రాలు, ప్రక్రియలు, పద్ధతులు మరియు పరికరాలు

మూర్తి: బ్యాచ్-టైప్ మరియు సింగిల్-వేఫర్ క్లీనింగ్ మధ్య పోలిక

సాధారణ పొర శుభ్రపరిచే ప్రక్రియ క్రింది ప్రధాన దశలను కలిగి ఉంటుంది:

1. ప్రీ-క్లీనింగ్ (ప్రీ-క్లీన్)

ప్రీ-క్లీనింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం పొర ఉపరితలం నుండి వదులుగా ఉండే కలుషితాలు మరియు పెద్ద కణాలను తొలగించడం, ఇది సాధారణంగా డీయోనైజ్డ్ వాటర్ (DI వాటర్) ప్రక్షాళన మరియు అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్ ద్వారా సాధించబడుతుంది. డీయోనైజ్డ్ నీరు మొదట పొర ఉపరితలం నుండి కణాలు మరియు కరిగిన మలినాలను తొలగించగలదు, అయితే అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్ కణాలు మరియు పొర ఉపరితలం మధ్య బంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి పుచ్చు ప్రభావాలను ఉపయోగిస్తుంది, తద్వారా వాటిని తొలగించడం సులభం అవుతుంది.

2. కెమికల్ క్లీనింగ్

పొర ఉపరితలం నుండి సేంద్రీయ పదార్థాలు, లోహ అయాన్లు మరియు ఆక్సైడ్‌లను తొలగించడానికి రసాయన పరిష్కారాలను ఉపయోగించి పొర శుభ్రపరిచే ప్రక్రియలో రసాయన శుభ్రపరచడం ప్రధాన దశలలో ఒకటి.

ఆర్గానిక్ మెటీరియల్ రిమూవల్: సాధారణంగా, అసిటోన్ లేదా అమ్మోనియా/పెరాక్సైడ్ మిశ్రమం (SC-1) సేంద్రీయ కలుషితాలను కరిగించడానికి మరియు ఆక్సీకరణం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. SC-1 పరిష్కారం యొక్క సాధారణ నిష్పత్తి NH₄OH

₂O₂

₂O = 1:1:5, పని ఉష్ణోగ్రత దాదాపు 20°C.

మెటల్ అయాన్ తొలగింపు: నైట్రిక్ యాసిడ్ లేదా హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్/పెరాక్సైడ్ మిశ్రమాలు (SC-2) పొర ఉపరితలం నుండి లోహ అయాన్లను తొలగించడానికి ఉపయోగిస్తారు. SC-2 పరిష్కారం యొక్క సాధారణ నిష్పత్తి HCl

₂O₂

₂O = 1:1:6, ఉష్ణోగ్రత సుమారు 80°C వద్ద నిర్వహించబడుతుంది.

ఆక్సైడ్ తొలగింపు: కొన్ని ప్రక్రియలలో, పొర ఉపరితలం నుండి స్థానిక ఆక్సైడ్ పొరను తొలగించడం అవసరం, దీని కోసం హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్ (HF) పరిష్కారం ఉపయోగించబడుతుంది. HF పరిష్కారం యొక్క సాధారణ నిష్పత్తి HF

₂O = 1:50, మరియు దీనిని గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉపయోగించవచ్చు.

3. ఫైనల్ క్లీన్

రసాయనిక క్లీనింగ్ తర్వాత, పొరలు సాధారణంగా ఉపరితలంపై రసాయన అవశేషాలు ఉండవని నిర్ధారించడానికి తుది శుభ్రపరిచే దశకు లోనవుతాయి. ఫైనల్ క్లీనింగ్ ప్రధానంగా పూర్తిగా ప్రక్షాళన కోసం డీయోనైజ్డ్ నీటిని ఉపయోగిస్తుంది. అదనంగా, ఓజోన్ వాటర్ క్లీనింగ్ (O₃/H₂O) అనేది పొర ఉపరితలం నుండి ఏదైనా మిగిలిన కలుషితాలను మరింతగా తొలగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

4. ఎండబెట్టడం

వాటర్‌మార్క్‌లను నిరోధించడానికి లేదా కలుషితాలు మళ్లీ అటాచ్‌మెంట్‌ను నివారించడానికి శుభ్రం చేసిన పొరలను త్వరగా ఎండబెట్టాలి. సాధారణ ఎండబెట్టడం పద్ధతులలో స్పిన్ ఎండబెట్టడం మరియు నత్రజని ప్రక్షాళన ఉన్నాయి. మునుపటిది అధిక వేగంతో స్పిన్నింగ్ చేయడం ద్వారా పొర ఉపరితలం నుండి తేమను తొలగిస్తుంది, అయితే రెండోది పొర ఉపరితలంపై పొడి నైట్రోజన్ వాయువును ఊదడం ద్వారా పూర్తిగా ఎండబెట్టడాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

కలుషితం

శుభ్రపరిచే విధానం పేరు

రసాయన మిశ్రమం వివరణ

రసాయనాలు

పార్టికల్స్	పిరాన్హా (SPM)	సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం/హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్/DI నీరు	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్/హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్/DI నీరు	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
లోహాలు (రాగి కాదు)	SC-2 (HPM)	హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం/హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్/DI నీరు	HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C
	పిరాన్హా (SPM)	సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం/హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్/DI నీరు	H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C
	DHF	పలచన హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్/DI నీరు (రాగిని తొలగించదు)	HF/H2O1:50
ఆర్గానిక్స్	పిరాన్హా (SPM)	సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం/హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్/DI నీరు	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్/హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్/DI నీరు	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
	DIO3	డి-అయోనైజ్డ్ నీటిలో ఓజోన్	O3/H2O ఆప్టిమైజ్ చేసిన మిశ్రమాలు
స్థానిక ఆక్సైడ్	DHF	హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్/DI నీటిని పలుచన చేయండి	HF/H2O 1:100
	BHF	బఫర్డ్ హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్	NH4F/HF/H2O

3. సాధారణ వేఫర్ క్లీనింగ్ పద్ధతులు

1. RCA క్లీనింగ్ మెథడ్

RCA శుభ్రపరిచే పద్ధతి సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో అత్యంత క్లాసిక్ వేఫర్ క్లీనింగ్ టెక్నిక్‌లలో ఒకటి, దీనిని 40 సంవత్సరాల క్రితం RCA కార్పొరేషన్ అభివృద్ధి చేసింది. ఈ పద్ధతి ప్రధానంగా సేంద్రీయ కలుషితాలు మరియు లోహ అయాన్ మలినాలను తొలగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు రెండు దశల్లో పూర్తి చేయవచ్చు: SC-1 (స్టాండర్డ్ క్లీన్ 1) మరియు SC-2 (స్టాండర్డ్ క్లీన్ 2).

SC-1 శుభ్రపరచడం: ఈ దశ ప్రధానంగా సేంద్రీయ కలుషితాలు మరియు కణాలను తొలగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. పరిష్కారం అమ్మోనియా, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ మరియు నీటి మిశ్రమం, ఇది పొర ఉపరితలంపై సన్నని సిలికాన్ ఆక్సైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది.

SC-2 క్లీనింగ్: హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ మరియు నీటి మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించి మెటల్ అయాన్ కలుషితాలను తొలగించడానికి ఈ దశను ప్రధానంగా ఉపయోగిస్తారు. ఇది మళ్లీ కాలుష్యాన్ని నిరోధించడానికి పొర ఉపరితలంపై ఒక సన్నని పాసివేషన్ పొరను వదిలివేస్తుంది.