Čišćenje oblatni i sušenje ispiranjem

1. Čišćenje vafla

Tijekom skladištenja, rukovanja i obrade pločica, neizbježno je da će se mikro{0}} ili čak nano-čestice prašine i tragovi nečistoća pričvrstiti na njih-ako se ne uklone u potpunosti, ti će kontaminanti izravno dovesti do defekata sklopa, curenja izolacijskog filma ili korozije metalnih žica, što će u konačnici dovesti do kvara uređaja. Stoga proces čišćenja čini 20%~30% ukupnih radnih-sati proizvodnje i postao je ključna veza koja osigurava stabilnost procesa.

1.1 Prašina se temeljito uklanja pranjem: kemijskom i fizičkom razgradnjom

S tehničkog puta, čišćenje se uglavnom oslanja na sinergistički učinak kemijske i fizičke razgradnje.

Na primjer, APM (amonijev hidroksid-vodikov peroksid-smjesa vode) može učinkovito ukloniti organske ostatke i čestice, a FPM (fluorovodična kiselina-vodikov peroksid-voda) ima visoku selektivnost za metalne nečistoće na površini oksidnog filma. SPM (sumporna kiselina-vodikov peroksid, obično poznat kao "piranha otopina") može razgraditi tvrdokorne ostatke fotorezista zbog svojih jakih oksidacijskih svojstava. Fizičko čišćenje koristi mehaničke sile kao što su ultrazvuk, megasonični valovi ili ubrizgavanje pod visokim-tlakom kako bi pomogle kemijskim tekućinama da prodru u male otvore i poboljšaju učinkovitost čišćenja. Za osjetljivu fazu nakon metalnog ožičenja, organska otapala kao što su alkohol i aceton trebaju se koristiti za zamjenu kiselih kemijskih otopina kako bi se izbjegao rizik od korozije metala.

0040-09095 Plinska kutija, Wcvd

1.1 oprema za čišćenje

Na razini opreme, oprema za mokro čišćenje podijeljena je u dvije kategorije: tip spremnika i monolitni tip: oprema spremnika ostvaruje čišćenje kemijskim tekućim gradijentom kroz seriju više-spremnika, što je prikladno za šaržnu obradu; Monolitna oprema ostvaruje fino čišćenje monolita vafla pomoću rotacijskog prskanja i četkanja, što je prikladnije za strogu kontrolu lokalne kontaminacije naprednim procesima. Posljednjih su godina tehnologije kemijskog čišćenja kao što su čišćenje snijega ugljičnim dioksidom i obrada ozonskom plazmom ubrzale svoj razvoj pod pritiskom zaštite okoliša i troškova zbog prednosti bez ispuštanja otpadnih voda i niskog kemijskog onečišćenja.

Na primjer, nisko{0}}temperaturno čišćenje plazmom može učinkovito ukloniti čestice u nanosmjeru bez oštećenja osjetljivih struktura bombardiranjem površine aktivnim česticama, a naširoko se koristi u scenarijima čišćenja između 3D NAND nizova.

Trenutno se proces čišćenja razvija u smjeru zelenila i inteligencije. Istraživanje i razvoj novih ekološki prihvatljivih kemijskih rješenja kao što su APM-bez fluora i biorazgradivi kelatni agensi učinkovito su smanjili rizik od ispuštanja teških metala u otpadne vode. Sustav-za praćenje u stvarnom-vremenu utemeljen na umjetnoj inteligenciji može dinamički prilagoditi parametre procesa analizom sastava otopine za čišćenje, koncentracije čestica i površinske refleksije kako bi se postigla optimizacija učinka čišćenja zatvorenom{5}}petljom. Ove tehnološke iteracije ne samo da poboljšavaju uklanjanje kontaminanata u nanorazmjerima, već također daju ključna jamstva za pouzdanost struktura međusobnog povezivanja visoke-gustoće u novim poljima kao što su 3D integracija i napredno pakiranje, te nastavljaju promicati proizvodnju poluvodiča prema cilju većeg prinosa i niže stope grešaka.

2. Isperite i osušite oblatnu nakon čišćenja

Proces ispiranja provodi se ultračistom vodom, koja čini značajan udio ukupne potrošnje ultračiste vode u tvornici poluvodiča, a potrebno je osigurati da se kemijska otopina u potpunosti ukloni kroz više{0}}stupanjsko ispiranje kako bi se izbjegao potencijalni utjecaj ostataka na naknadne procese i performanse uređaja. Nakon ispiranja, potpuno uklanjanje zaostale vlage na površini vafla postaje temeljni cilj, a proces sušenja mora ispuniti više zahtjeva kao što su bez vodenog žiga, bez prianjanja stranih tvari i elektrostatička zaštita.

2.1 Metoda rotacijskog sušenja

Metoda rotacijskog sušenja koristi centrifugalnu silu za uklanjanje vlage velikom-brzinom rotacije pločice, ali trenje između površine pločice i dušika tijekom procesa rotacije podložno je statičkom elektricitetu, što može uzrokovati rizik od elektrostatskog kvara uređaja.

Iz tog razloga, potrebno je uskladiti elektronički tuš za statičku neutralizaciju kako bi se osigurala sigurnost procesa. Prednosti ove metode su jednostavno rukovanje i niska cijena, ali zahtijeva visoku točnost opreme i čistoću okoliša, a brzinu vrtnje i čistoću dušika potrebno je strogo kontrolirati kako bi se izbjeglo sekundarno onečišćenje.

2.1 Metoda sušenja izopropilnog alkohola bez ostavljanja traga

Metoda sušenja izopropilnog alkohola optimizirana je za problem vodenog žiga. Suština vodenog žiga su tragovi hidrata silicijevog oksida i nečistoća nastalih na površini vafla zbog zaostale vlage tijekom procesa sušenja, što je usko povezano s hidrofobnošću silicijskog supstrata i lokalnim zadržavanjem kapljica vode uzrokovanim neravnomjernim sušenjem.

Zbog niske površinske napetosti i dobrog međuotapanja s vodom, izopropilni alkohol može učinkovito zamijeniti vodu i smanjiti vjerojatnost stvaranja vodenog žiga. Specifične metode implementacije uključuju tri glavne tehnologije: sušenje parom izopropilnog alkohola stavljanjem isprane vafle u okruženje pare izopropilnog alkohola, korištenjem pare za zamjenu vlage na površini vafla i njezinim sušenjem; Marangonijevo sušenje uključuje simultanu primjenu para izopropilnog alkohola i dušika duž sučelja između pločice i vode kada se pločica podigne iz ultračiste vode, a voda se brzo povlači kroz gradijent površinske napetosti kako bi se izbjeglo povlačenje kapljica vode i talog. Rotagoni sušenje kombinira dvostruke prednosti rotacijskog sušenja i marangoni sušenja, ubrzavajući isparavanje vode kroz rotaciju uz korištenje para izopropilnog alkohola za formiranje gradijenta površinske napetosti, postižući učinkovitije učinke sušenja i dodatno sprječavajući stvaranje vodenih žigova.

Posljednjih godina, s napredovanjem poluvodičkih procesnih čvorova na manje veličine, postavljeni su veći zahtjevi za čistoću, ujednačenost i zaštitu okoliša procesa sušenja. Nove tehnologije sušenja kao -potpomognuto sušenje plazmom i superkritično sušenje ugljičnim dioksidom postupno ulaze u polje istraživanja, prva ostvaruje beskontaktno sušenje kroz plazma-aktivirane površine, a druga koristi superkritične karakteristike tekućine za postizanje sušenja bez površinske-napona-bez površinske napetosti, učinkovito izbjegavajući problemi s vodenim žigovima i statičkim elektricitetom. U isto vrijeme, mjere zaštite okoliša kao što su optimizacija sustava za recikliranje i ponovnu upotrebu izopropilnog alkohola i razvoj alternativnih otapala s niskim potencijalom globalnog zatopljenja (GWP) također su postale fokus industrije, promičući razvoj procesa čišćenja i sušenja poluvodiča u učinkovitijem, zelenijem i pouzdanijem smjeru.