Tekinoroji yekuchenesa maWafer mukugadzira maSemiconductor

Tekinoroji yekuchenesa maWafer mukugadzira maSemiconductor

Kuchenesa wafer idanho rakakosha mukati mekugadzirwa kwe semiconductor uye chimwe chezvinhu zvikuru zvinokanganisa zvakananga mashandiro emudziyo uye kugona kwayo kugadzira. Munguva yekugadzira machip, kunyangwe kusvibiswa kudiki kunogona kukanganisa hunhu hwemudziyo kana kukonzera kutadza kushanda zvachose. Nekuda kweizvozvo, maitiro ekuchenesa anoshandiswa nguva isati yasvika uye mushure medanho rega rega rekugadzira kubvisa tsvina pamusoro uye kuve nechokwadi chekuchena kwewafer. Kuchenesa ndiyo zvakare inonyanya kuitwa mukugadzirwa kwe semiconductor, zvichireva kuti inenge30% yematanho ese ekuita.

Nekuenderera mberi kwekuyera kwekubatanidzwa kukuru kwazvo (VLSI), ma process nodes afambira mberi kusvika28 nm, 14 nm, zvichikwira, zvichiita kuti michina ive yakawanda, hupamhi hwemitsara mitete, uye kufamba kwemaitiro kuri kuramba kuchiwedzera kuoma. Manodhi epamusoro anonyanya kubatwa nekusvibiswa, nepo saizi diki dzezvinhu dzichiita kuti kuchenesa kuve kwakaoma. Nekuda kweizvozvo, huwandu hwematanho ekuchenesa huri kuramba huchikwira, uye kuchenesa kwave kwakaoma, kwakakosha, uye kwakaoma. Semuenzaniso, chip ye90 nm inowanzoda anengeMatanho makumi mapfumbamwe ekuchenesa, nepo chip ye 20 nm ichida anengeMatanho ekuchenesa mazana maviri negumi nemashanuSezvo kugadzirwa kuri kufambira mberi kusvika pa14 nm, 10 nm, uye ma node madiki, huwandu hwemabasa ekuchenesa hucharamba huchiwedzera.

Muchidimbu,Kuchenesa wafer zvinoreva maitiro anoshandisa mishonga yemakemikari, magasi, kana nzira dzepanyama kubvisa tsvina pamusoro pewaferZvinhu zvakasvibiswa zvakaita sezvimedu, simbi, organic residues, uye native oxides zvinogona kukanganisa mashandiro emudziyo, kuvimbika, uye goho rayo. Kuchenesa kunoshanda se "bhiriji" pakati pematanho ekugadzira akatevedzana—semuenzaniso, usati waisa uye waisa lithography, kana mushure mekuchekwa, CMP (chemical mechanical polishing), uye kuiswa kwemaion. Kazhinji, kuchenesa wafer kunogona kukamurwa kuitakuchenesa nenyorouyekuchenesa nemidziyo yakaoma.

Kuchenesa Nemvura

Kuchenesa nemvura kunoshandisa zvinonyungudutsa zvemakemikari kana mvura yakabviswa maion (DIW) kuchenesa mawafer. Nzira mbiri huru dzinoshandiswa:

• Nzira yekunyudza: mawafer anonyudzwa mumatangi akazadzwa nezvinonyungudutsa kana DIW. Iyi ndiyo nzira inonyanya kushandiswa, kunyanya kuma node ehunyanzvi hwemazuva ano.

• Nzira yekupfapfaidza: zvinonyungudutsa kana kuti DIW zvinopfapfaidzwa pamawafer anotenderera kubvisa tsvina. Kunyange zvazvo kunyudza kuchibvumira kugadziriswa kwemawafer akawanda, kuchenesa mawafer kunobata wafer imwe chete pakamuri asi kunopa kutonga kuri nani, zvichiita kuti zviwanikwe zvakanyanya munzvimbo dzakakura.

Kuchenesa Zvinhu Zvisina Kunaka

Sezvinoratidzwa nezita racho, kuchenesa pasina kushandisa mvura kunodzivirira zvinonyungudutsa kana DIW, pachinzvimbo chekushandisa magasi kana plasma kubvisa tsvina. Nekusundidzira ma node epamusoro, kuchenesa pasina kushandisa mvura kuri kuwedzera kukosha nekuda kwekunyatsoita zvinhuuye kushanda zvakanaka pakurwisa organics, nitrides, uye oxides. Zvisinei, zvinodamari yakawanda yekudyara mumidziyo, mashandiro akaomarara, uye kudzora maitiro kwakasimbaChimwe chakanakira ndechekuti kuchenesa netsvina kunoderedza huwandu hwakawanda hwemvura yakasviba inogadzirwa nenzira dzemvura.

Maitiro Akajairika Ekuchenesa Mvura

1. Kuchenesa kweDIW (Deionized Water)

DIW ndiyo inonyanya kushandiswa pakuchenesa mvura. Kusiyana nemvura isina kugadziriswa, DIW haina maayoni anofambisa mvura, inodzivirira ngura, electrochemical reactions, kana kuora kwemidziyo. DIW inonyanya kushandiswa nenzira mbiri:

1. Kuchenesa pamusoro pechifukidziro chakananga– Kazhinji zvinoitwa mu single-wafer mode ne maroller, mabhurashi, kana ma spray nozzles panguva yekutenderera wafer. Dambudziko guru ndere electrostatic charge buildup, izvo zvinogona kukonzera zvikanganiso. Kuti izvi zvisaitike, CO₂ (uye dzimwe nguva NH₃) inonyungudutswa muDIW kuti ivandudze conductivity pasina kusvibisa wafer.

2. Kusukurudza mushure mekuchenesa makemikari– DIW inobvisa mishonga yekuchenesa yasara iyo inogona kukanganisa wafer kana kukanganisa mashandiro emuchina kana ikasara pamusoro.

2. Kuchenesa HF (Hydrofluoric Acid)

HF ndiyo kemikari inoshanda zvakanyanya pakubvisazvikamu zve oxide zvemuno (SiO₂)pa silicon wafers uye inonyanya kukosha mushure me DIW. Inonyungudutsawo simbi dzakabatana uye inodzivisa kudzoserwa kwe oxidation. Zvisinei, HF etching inogona kupwanya pamusoro pe wafer uye kurwisa dzimwe simbi zvisingadiwi. Kuti tigadzirise matambudziko aya, nzira dzakavandudzwa dzinoderedza HF, kuwedzera oxidizers, surfactants, kana complexing agents kuti dziwedzere kusarudza uye kuderedza kusvibiswa.

3. Kuchenesa kweSC1 (Kuchenesa Kwakajairika 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 inzira inodhura zvishoma uye inoshanda zvakanyanya yekubvisazvakasara zve organic, zvidimbu, uye zvimwe simbi. Iyi nzira inosanganisa kushanda kweH₂O₂ uye simba rekunyungudika reNH₄OH. Inodzingawo zvidimbu kuburikidza nemagetsi, uye rubatsiro rwe ultrasonic/megasonic runowedzera kuvandudza kushanda. Zvisinei, SC1 inogona kupwanya nzvimbo dzewafer, ichida kunyatsogadzirisa makemikari, kudzora kusimba kwenzvimbo (kuburikidza nema surfactants), uye chelating agents kudzvinyirira kudzoserwa kwesimbi panzvimbo itsva.

4. Kuchenesa kweSC2 (Kuchenesa Kwakajairika 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 inozadzisa SC1 nekubvisatsvina yesimbiKugona kwayo kuomesa zvinhu kunoita kuti simbi dzakasanganiswa dzive munyu kana kuti complexes, izvo zvinozosukwa. Kunyange zvazvo SC1 ichishanda kune organics uye tunhu tudiki, SC2 inonyanya kukosha pakudzivirira kunyungudika kwesimbi uye kuona kuti simbi haina kusvibiswa zvakanyanya.

5. Kuchenesa O₃ (Ozone)

Kuchenesa ozone kunonyanya kushandiswa pakuchenesakubvisa zvinhu zvipenyuuyekuuraya utachiona muDIWO₃ inoshanda se oxidant ine simba, asi inogona kukonzera kudzoka kwenzvimbo, saka inowanzo sanganiswa ne HF. Kugadzirisa tembiricha kwakakosha sezvo O₃ kunyungudika mumvura kunoderera kana tembiricha yakakwira. Kusiyana nemishonga inouraya utachiona inobva ku chlorine (isingagamuchirwi mumidziyo ye semiconductor), O₃ inoora kuita oxygen isina kusvibisa masisitimu eDIW.

6. Kuchenesa Zvinyungudutswa Zveorganic

Mune mamwe maitiro akasarudzika, zvinonyungudutsa zve organic zvinoshandiswa uko nzira dzekuchenesa dzakajairika dzisina kukwana kana dzisina kukodzera (semuenzaniso, kana kuumbwa kwe oxide kuchifanira kudzivirirwa).

Mhedziso

Kuchenesa mawafer ndikodanho rinodzokororwa kakawandamukugadzirwa kwema semiconductor uye zvinokanganisa zvakananga goho uye kuvimbika kwemidziyo. Nekufambira mberi kuenda kumawafer makuru uye majometri madiki emidziyo, zvinodiwa pakuchena kwenzvimbo yewafer, mamiriro emakemikari, kuomarara, uye ukobvu hwe oxide zviri kuramba zvichiwedzera kuoma.

Chinyorwa chino chakaongorora matekinoroji ekuchenesa mawafer akakura uye epamusoro, anosanganisira DIW, HF, SC1, SC2, O₃, uye nzira dze organic solvent, pamwe chete nenzira dzadzo, zvakanakira, uye zvisingakwanisike.maonero ehupfumi nezvakatipoteredza, kuvandudzwa kuri kuitwa tekinoroji yekuchenesa wafer kwakakosha kuti zvizadzise zvinodiwa nekugadzirwa kwema semiconductor epamusoro.