Blog Ayrıntıları

Silikon plakalarıModern yarı iletken üretiminin temel substratlarıdır.Yüzeylerinin temizliği, litografi ve deppozisyondan kazıma ve ambalaja kadar her sonraki aşamanın başarısını doğrudan etkiler.Cihaz boyutları küçülmeye devam ettikçe, birkaç nanometre kirlilik bile elektrik arızasına veya felaket verim kaybına yol açabilir.

Bu makale, wafer temizlemesinin arkasındaki tüm mantığı, kirliliğin değerlendirilmesinden çok aşamalı temizliğe, derin temizlik teknolojilerine ve temizlik sonrası korunmaya kadar açıklıyor.

Wafer Temizliğinin Neden Önemli Olduğunu Anlamak

Silikon levhalar üretim, kullanım ve depolama sırasında çeşitli kirleticiler biriktirir. Bunlar genellikle dört kategoriye ayrılabilir:

• Organik kalıntılarYağlar, parmak izleri ve fotoresist parçalar gibi.

• Organik olmayan parçacıklar, toz, silik parçaları ve havada bulunan parçacıklar dahil

• Metal iyonları ve metal izleri, çok düşük konsantrasyonlarda bile

• Biyolojik kirleticiler, örneğin protein kalıntıları veya mikrobiyal filmler

Bunlardan herhangi biri litografi kalıplarını çarpıtabilir, ince film kusurları yaratabilir, sızıntı yollarına neden olabilir veya istenmeyen yayılmaya neden olabilir.Bu nedenle, cihazın istikrarlı performansını sağlamak için yüksek derecede kontrol edilen bir temizlik iş akışının sürdürülmesi gereklidir..

Adım 1: Temizlenmeden Önce Kirliliği Değerlendirin

Etkili bir wafer temizliği her zaman kirliliğin kendisini anlamakla başlar.

Temizlik öncesi yaygın değerlendirmeler şunları içerir:

• Optik veya lazer tabanlı parçacık tespitiParçacık yoğunluğu ve dağılımını haritalamak için

• Yüzey element taramasıPotansiyel metal kirliliğini belirlemek için

• Mikroskopik incelemeParçacık boyutunu, morfolojisini ve yapışma gücünü değerlendirmek için

Sonuçlara dayanarak, waferler hafif, orta veya ağır kirlilik seviyelerine sınıflandırılabilir ve uygun temizlik yoluna yönlendirilebilir.

Adım 2: Organik Kirlenme için Temel Temizlik

Temel temizlik yöntemleri, yaygın karbon bazlı kirleticileri kaldırmak için tasarlanmıştır.

1. Yağları ve organik filmleri çözmek için çözücüye daldırmak

2. Solvent kalıntılarının lekeler haline gelmesini önlemek için ara alkolle durulabilir bir duraklama

3. Deyonlaştırılmış suyla iyice durula

4. Filtreli azot veya temiz hava ile kurutma

Temel temizliklerde bile, kirleticilerin tekrar girmesini önlemek için çevre sıkı bir şekilde kontrol altında tutulmalıdır.

Adım 3: Parçacıklar ve metaller için standart ıslak kimyasal temizlik

Parçacık veya metal kirliliği tespit edildiğinde, wafer daha gelişmiş ıslak-kimyasal temizliğe maruz kalır.

• Alkali çözeltilerParçacıkları kaldırmaya ve organik kalıntıları oksitlemeye yardımcı olan

• Asitli çözeltiler, metal iyonlarını ve inorganik bileşikleri çözen

Yüzey hasarını önlemek ve wafer bütünlüğünü korumak için sıcaklığı, konsantrasyonu ve daldırma süresini kesin bir şekilde kontrol etmek şarttır.Bu temizlik kategorisi büyük hacimli üretim için yaygın olarak kullanılır.

Adım 4: Fiziksel Yardımla Derin Temizlik

Bazı kirleticiler mikroyapıların içine sıkıca yapışır veya derinlere yerleşir.

• Ultrasonik temizlikParçacıkları çıkartmak için kavitasyon kabarcıkları kullanılıyor.

• Ozon veya plazma işlemleri, en az kimyasal atıkla inatçı organik kalıntıları oksitleten

• Kriyojenik temizlik, hızlı soğutma kirliliği kırılgan ve kaldırılması daha kolay yapar

Bu yöntemler temizlik performansını önemli ölçüde arttırır, ancak mikro hasarın önlenmesi için dikkatli bir kontrol gerektirir.

Adım 5: Kimyasal katkı maddelerinin rolü

Modern temizlik süreçleri, performansı optimize etmek için özel katkı maddelerine büyük ölçüde bağlıdır:

• Yüzey aktif maddeler, yüzey gerginliğini azaltır ve mikro özelliklerde ıslatmayı iyileştirir

• Kelatör maddeler, metal iyonlarını bağlayan ve uzaklaştıran

• Korozyon inhibitörleri, hassas katmanları aşırı kazımdan korur

Doğru kombinasyonu seçmek, kimyasal tüketimi azaltırken temizlik verimliliğini artırır.

Adım 6: Temizlikten Sonra Yeniden Kirlenmenin Önlenmesi

Temizlik ancak vafeler daha sonra temiz kalırsa başarılı olur.

• Wafer'ın çevresel havaya maruz kalmasını en aza indir

• Temiz, özel depolama kapları kullanın

• Yerelleştirilmiş laminar hava akışı altında transfer levhaları

• Sıkı temizlik odası kıyafetleri ve statik kontrol protokollerini uygulayın.

• Havadaki parçacıkların ve yüzey temizliğinin düzenli olarak izlenmesi

Temizlik sonrası koruma genellikle göz ardı edilir, ancak genel verime doğrudan etkisi vardır.

Adım 7: İzlenebilirlik ve Süreç Kontrolü

Modern bir wafer temizleme sistemi tam olarak belgelendirilmelidir.

• Wafer ve parti kimliği

• Süreç koşulları (kimyasal oranlar, sıcaklıklar, zamanlama)

• Temizlik öncesi ve sonrası denetim verileri

• Operatör ayrıntıları ve zaman damgaları

Güçlü izlenebilirlik kök neden analizini, sürekli iyileştirmeyi ve uzun vadeli süreç istikrarını destekler.

Sonuçlar

Silikon wafer temizliği, kimya, fizik ve süreç mühendisliği içeren çok disiplinli bir sistemdir. Yüksek kaliteli wafer hazırlaması koordineli bir strateji gerektirir:Doğruluğundan emin olmak, katmanlı temizlik yöntemleri, gelişmiş derin temizlik teknikleri ve yeniden kontaminasyona karşı sıkı koruma.

Aygıt ölçeklendirilmesi, üretimi daha küçük geometri ve daha karmaşıklığa doğru ittikçe, optimize edilmiş vafra temizleme süreçlerinin önemi artmaya devam ediyor.Yüksek verim ve üstün cihaz performansı elde etmek için iyi kontrol edilen temizlik stratejisi gereklidir..