ব্লগের বিস্তারিত

উপাদানের মৌলিক বিষয় থেকে প্রক্রিয়া-চালিত পরিচ্ছন্নতার কৌশল পর্যন্ত

যদিও সিলিকন এবং গ্লাস ওয়েফার উভয়ই "পরিষ্কার" হওয়ার সাধারণ লক্ষ্য ভাগ করে নেয়, তবে তারা যে চ্যালেঞ্জগুলি এবং ব্যর্থতার মোডগুলির মুখোমুখি হয় তা মৌলিকভাবে আলাদা। এই পার্থক্যগুলি থেকে উদ্ভূত হয়:

• সিলিকন এবং কাচের অন্তর্নিহিত উপাদান বৈশিষ্ট্য

• তাদের স্বতন্ত্র স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা

• তাদের শেষ অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা চালিত পরিষ্কারের খুব ভিন্ন "দর্শন"

প্রক্রিয়া তুলনা করার আগে, আমাদের জিজ্ঞাসা করতে হবে:আমরা ঠিক কি পরিষ্কার করছি এবং কোন দূষক জড়িত?

আমরা কি পরিষ্কার করছি? দূষিত পদার্থের চারটি প্রধান বিভাগ

ওয়েফার পৃষ্ঠের দূষকগুলি বিস্তৃতভাবে চারটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে:

1. কণা দূষক

উদাহরণ: ধুলো, ধাতু কণা, জৈব কণা, CMP থেকে ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কণা ইত্যাদি।

প্রভাব:

• প্যাটার্ন ত্রুটি হতে পারে

• সেমিকন্ডাক্টর স্ট্রাকচারে শর্টস বা খোলা সার্কিটের দিকে সীসা

2. জৈব দূষক

উদাহরণ: ফটোরেসিস্ট অবশিষ্টাংশ, রজন সংযোজন, ত্বকের তেল, দ্রাবক অবশিষ্টাংশ ইত্যাদি।

প্রভাব:

• "মাস্ক" হিসাবে কাজ করতে পারে, এচিং বা আয়ন ইমপ্লান্টেশনকে বাধা দেয়

• পরবর্তী পাতলা ছায়াছবি আনুগত্য হ্রাস

3. ধাতব আয়ন দূষক

উদাহরণ: Fe, Cu, Na, K, Ca, ইত্যাদি, মূলত যন্ত্রপাতি, রাসায়নিক পদার্থ এবং মানুষের যোগাযোগ থেকে উদ্ভূত।

প্রভাব:

• সেমিকন্ডাক্টরে: ধাতব আয়নগুলি "হত্যাকারী" দূষক। তারা ব্যান্ডগ্যাপে শক্তির মাত্রা প্রবর্তন করে, ফুটো কারেন্ট বাড়ায়, ক্যারিয়ারের জীবনকাল সংক্ষিপ্ত করে এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতাকে মারাত্মকভাবে অবনমিত করে।

• কাচের উপর: তারা পাতলা ফিল্মের গুণমান এবং আনুগত্য নষ্ট করতে পারে।

4. নেটিভ অক্সাইড বা সারফেস-মডিফাইড লেয়ার

• সিলিকন ওয়েফার:
  একটি পাতলা সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂) স্তর (নেটিভ অক্সাইড) স্বাভাবিকভাবেই বাতাসে তৈরি হয়। এর পুরুত্ব এবং অভিন্নতা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, এবং গেট অক্সাইডের মতো সমালোচনামূলক কাঠামো তৈরি করার সময় এটি সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করা আবশ্যক।

• গ্লাস ওয়েফার:
  গ্লাস নিজেই একটি সিলিকা নেটওয়ার্ক, তাই ফালা করার জন্য আলাদা কোন "নেটিভ অক্সাইড লেয়ার" নেই। যাইহোক, পৃষ্ঠটি পরিবর্তন বা দূষিত হতে পারে, একটি স্তর তৈরি করে যা এখনও অপসারণ বা রিফ্রেশ করা প্রয়োজন।

I. মূল লক্ষ্য: বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা বনাম শারীরিক পরিপূর্ণতা

সিলিকন ওয়েফারস

দপ্রাথমিক লক্ষ্যপরিচ্ছন্নতার নিশ্চিত করতে হয়বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা.

সাধারণ স্পেসিফিকেশন অন্তর্ভুক্ত:

• অত্যন্ত কম কণার সংখ্যা এবং আকার (যেমন, কণার কার্যকর অপসারণ ≥ 0.1 μm)

• অতি-নিম্ন ধাতব আয়ন ঘনত্ব (যেমন, Fe, Cu ≤ 10¹⁰ পরমাণু/cm² বা নীচে)

• খুব কম জৈব অবশিষ্টাংশ মাত্রা

এমনকি ট্রেস দূষণ হতে পারে:

• সার্কিট শর্টস বা খোলা সার্কিট

• বর্ধিত ফুটো স্রোত

• গেট অক্সাইড অখণ্ডতা ব্যর্থতা

গ্লাস ওয়েফার

সাবস্ট্রেট হিসাবে, কাচের ওয়েফারগুলি ফোকাস করেশারীরিক অখণ্ডতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা.

মূল স্পেসিফিকেশন জোর দেয়:

• কোন স্ক্র্যাচ বা অ অপসারণযোগ্য দাগ

• মূল পৃষ্ঠের রুক্ষতা এবং জ্যামিতি সংরক্ষণ

• পরবর্তী প্রক্রিয়াগুলির জন্য ভিজ্যুয়াল পরিচ্ছন্নতা এবং স্থিতিশীল পৃষ্ঠতল (যেমন, আবরণ, পাতলা-ফিল্ম জমা)

অন্য কথায়,সিলিকন পরিষ্কার কর্মক্ষমতা-চালিত হয়, যখনকাচ পরিষ্কার করা হয় চেহারা- এবং সততা-চালিত-যদি না কাচকে সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড ব্যবহারে ঠেলে দেওয়া হয়।

২. বস্তুগত প্রকৃতি: স্ফটিক বনাম নিরাকার

সিলিকন

• একটি স্ফটিক উপাদান

• প্রাকৃতিকভাবে একটি নন-ইনিফর্ম SiO₂ নেটিভ অক্সাইড স্তর বৃদ্ধি পায়

• এই অক্সাইড বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা হুমকি দিতে পারে এবং প্রায়ই হতে হবেঅভিন্ন এবং সম্পূর্ণরূপে সরানোজটিল প্রক্রিয়ার ধাপে

গ্লাস

• একটি নিরাকার সিলিকা নেটওয়ার্ক

• বাল্ক রচনা সিলিকনের সিলিকন অক্সাইড স্তরের অনুরূপ

• অত্যন্ত সংবেদনশীল:

  • এইচএফে দ্রুত এচিং

  • শক্তিশালী ক্ষার দ্বারা ক্ষয়, যা পৃষ্ঠের রুক্ষতা বাড়াতে পারে বা জ্যামিতি বিকৃত করতে পারে

পরিণতি:

• সিলিকন ওয়েফার পরিষ্কার সহ্য করতে পারেনিয়ন্ত্রিত, হালকা এচিংদূষক এবং নেটিভ অক্সাইড অপসারণ করতে।

• গ্লাস ওয়েফার পরিষ্কার করা আবশ্যকঅনেক কোমল, সাবস্ট্রেট নিজেই আক্রমণ কমিয়ে.

III. প্রক্রিয়া দর্শন: কীভাবে পরিচ্ছন্নতার কৌশলগুলি ভিন্ন হয়

উচ্চ-স্তরের তুলনা

IV সাধারণ ক্লিনিং সলিউশনের তুলনা

সিলিকন ওয়েফার ক্লিনিং

পরিষ্কারের উদ্দেশ্য:
এর পুঙ্খানুপুঙ্খ অপসারণ:

• জৈব দূষক

• কণা

• ধাতব আয়ন

• নেটিভ অক্সাইড (যেখানে প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়)

সাধারণ প্রক্রিয়া: স্ট্যান্ডার্ড আরসিএ ক্লিন

• SPM (H₂SO₄/H₂O₂)
  শক্তিশালী অক্সিডেশন মাধ্যমে ভারী জৈব এবং photoresist অবশিষ্টাংশ অপসারণ.

• SC1 (NH₄OH/H₂O₂/H₂O)
  ক্ষারীয় দ্রবণ যা লিফ্ট-অফ, মাইক্রো-এচিং এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রভাবগুলির সংমিশ্রণের মাধ্যমে কণাগুলিকে সরিয়ে দেয়।

• ডিএইচএফ (ডাইলুট এইচএফ)
  নেটিভ অক্সাইড এবং নির্দিষ্ট ধাতব দূষক অপসারণ করে।

• SC2 (HCl/H₂O₂/H₂O)
  জটিলতা এবং জারণ মাধ্যমে ধাতব আয়ন অপসারণ করে।

মূল রাসায়নিক:

• শক্তিশালী অ্যাসিড (H₂SO₄, HCl)

• শক্তিশালী অক্সিডাইজার (H₂O₂, ওজোন)

• ক্ষারীয় দ্রবণ (NH₄OH, ইত্যাদি)

শারীরিক সহায়তা এবং শুকানো:

• দক্ষ, মৃদু কণা অপসারণের জন্য মেগাসনিক পরিষ্কার

• উচ্চ-বিশুদ্ধতা DI জল rinsing

• ম্যারাঙ্গোনি/আইপিএ বাষ্প শুকিয়ে জলছাপ কমিয়ে আনা যায়

গ্লাস ওয়েফার ক্লিনিং

পরিষ্কারের উদ্দেশ্য:
দূষণকারী নির্বাচনী অপসারণ যখনকাচের স্তর রক্ষাএবং বজায় রাখা:

• পৃষ্ঠের রুক্ষতা

• জ্যামিতি এবং সমতলতা

• অপটিক্যাল বা কার্যকরী পৃষ্ঠ গুণমান

বৈশিষ্ট্যগত পরিষ্কার প্রবাহ:

1. সার্ফ্যাক্ট্যান্ট সহ হালকা-ক্ষারীয় ক্লিনার

   • ইমালসিফিকেশন এবং বিচ্ছুরণের মাধ্যমে জৈব পদার্থ (তেল, আঙুলের ছাপ) এবং কণা অপসারণ করে।

2. অ্যাসিডিক বা নিরপেক্ষ ক্লিনার (যদি প্রয়োজন হয়)

   • চেলেটিং এজেন্ট এবং হালকা অ্যাসিড ব্যবহার করে ধাতব আয়ন এবং নির্দিষ্ট অজৈব দূষককে লক্ষ্য করে।

3. HF কঠোরভাবে এড়ানো হয়সাবস্ট্রেট ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য প্রক্রিয়া জুড়ে।

মূল রাসায়নিক:

• দুর্বল-ক্ষারীয় পরিষ্কারের এজেন্টগুলির সাথে:

  • সারফ্যাক্টেন্টস (যেমন, অ্যালকাইল পলিঅক্সিথিলিন ইথার)

  • মেটাল চেলেটিং এজেন্ট (যেমন, HEDP)

  • জৈব পরিষ্কারের সহায়ক

শারীরিক সহায়তা এবং শুকানো:

• অতিস্বনক এবং/অথবা মেগাসনিক পরিষ্কার

• একাধিক বিশুদ্ধ-জল rinses

• মৃদু শুকানো (ধীরে উত্তোলন-আউট, আইপিএ বাষ্প শুকানো, ইত্যাদি)

V. অনুশীলনে গ্লাস ওয়েফার পরিষ্কার করা

বেশিরভাগ গ্লাস প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্টে আজ, পরিষ্কারের প্রক্রিয়াগুলি হয়কাচের ভঙ্গুরতা এবং রসায়নের চারপাশে ডিজাইন করা হয়েছেএবং তাই বিশেষ দুর্বল-ক্ষারীয় ক্লিনারগুলির উপর খুব বেশি নির্ভর করে।

ক্লিনিং এজেন্টের বৈশিষ্ট্য

• pH সাধারণত চারপাশে৮-৯

• রয়েছে:

  • তেল এবং আঙুলের ছাপকে ইমালসিফাই এবং বিচ্ছিন্ন করার জন্য সারফ্যাক্ট্যান্ট

  • ধাতব আয়ন আবদ্ধ করতে চেলেটিং এজেন্ট

  • পরিষ্কার করার ক্ষমতা বাড়াতে জৈব additives

• হতে প্রণয়ন করা হয়েছেন্যূনতম ক্ষয়কারীগ্লাস ম্যাট্রিক্সে

প্রক্রিয়া প্রবাহ

1. পরিষ্কার aদুর্বল-ক্ষারীয় স্নান(নিয়ন্ত্রিত ঘনত্ব)

2. ঘরের তাপমাত্রা থেকে ~60 °C পর্যন্ত কাজ করুন

3. ব্যবহার করুনঅতিস্বনক আন্দোলনদূষিত অপসারণ উন্নত করতে

4. একাধিক সঞ্চালনবিশুদ্ধ জল rinses

5. মৃদু শুকানো প্রয়োগ করুন (যেমন, স্নান থেকে ধীরে ধীরে উত্তোলন, IPA বাষ্প শুকানো)

এই প্রবাহ নির্ভরযোগ্যভাবে পূরণচাক্ষুষ পরিচ্ছন্নতাএবং সাধারণপৃষ্ঠ পরিচ্ছন্নতাস্ট্যান্ডার্ড গ্লাস ওয়েফার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয়তা।

VI. সেমিকন্ডাক্টর প্রসেসিং এ সিলিকন ওয়েফার ক্লিনিং

সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের জন্য, সিলিকন ওয়েফার সাধারণত ব্যবহার করেস্ট্যান্ডার্ড আরসিএ পরিষ্কার করামেরুদণ্ড প্রক্রিয়া হিসাবে।

• সম্বোধন করতে সক্ষমচারটি দূষিত প্রকারপদ্ধতিগতভাবে

• বিতরণ করেঅতি-নিম্ন কণা, জৈব, এবং ধাতব আয়ন স্তরউন্নত ডিভাইস কর্মক্ষমতা জন্য প্রয়োজন

• জটিল প্রক্রিয়া প্রবাহের সাথে একীকরণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (গেট স্ট্যাক গঠন, হাই-কে/মেটাল গেট, ইত্যাদি)

VII. যখন গ্লাস সেমিকন্ডাক্টর-স্তরের পরিচ্ছন্নতা পূরণ করতে হবে

যেমন কাচের ওয়েফার ভিতরে চলে যায়উচ্চ-শেষ অ্যাপ্লিকেশন-উদাহরণস্বরূপ:

• সেমিকন্ডাক্টর প্রসেসে সাবস্ট্রেট হিসেবে

• উচ্চ-মানের পাতলা-ফিল্ম জমার জন্য প্ল্যাটফর্ম হিসাবে

—প্রথাগত দুর্বল-ক্ষারীয় পরিষ্কারের পদ্ধতি আর যথেষ্ট নাও হতে পারে। এই ধরনের ক্ষেত্রে,সেমিকন্ডাক্টর পরিষ্কারের ধারণাগুলি অভিযোজিত হয়কাচের দিকে, একটির দিকে অগ্রসর হয়পরিবর্তিত RCA-টাইপ কৌশল.

মূল কৌশল: গ্লাসের জন্য পাতলা এবং অপ্টিমাইজড আরসিএ

• জৈব অপসারণ
  জৈব দূষিত পদার্থগুলিকে পচানোর জন্য SPM বা মৃদু অক্সিডাইজিং দ্রবণ যেমন ওজোনযুক্ত জল ব্যবহার করুন।

• কণা অপসারণ
  নিয়োগ করুনঅত্যন্ত পাতলা SC1এনিম্ন তাপমাত্রাএবংসংক্ষিপ্ত চিকিত্সা সময়, লিভারেজিং:

  • ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ

  • মৃদু মাইক্রো-এচিং
    গ্লাস সাবস্ট্রেটের উপর আক্রমণ কমানোর সময়।

• ধাতু আয়ন অপসারণ
  ব্যবহার করুনমিশ্রিত SC2বা ধাতব আয়নগুলিকে চেলেট এবং অপসারণের জন্য সহজতর পাতলা HCl/HNO₃ ফর্মুলেশন।

• HF/DHF এর কঠোর নিষেধাজ্ঞা
  কাচের ক্ষয় এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা রোধ করতে এইচএফ-ভিত্তিক পদক্ষেপগুলি অবশ্যই এড়ানো উচিত।

এই পরিবর্তিত প্রক্রিয়া জুড়ে, ব্যবহারমেগাসনিক প্রযুক্তি:

• উল্লেখযোগ্যভাবে ন্যানোস্কেল কণা অপসারণ বাড়ায়

• কাচের পৃষ্ঠ রক্ষা করার জন্য যথেষ্ট মৃদু থাকে

উপসংহার

সিলিকন এবং গ্লাস ওয়েফারের জন্য পরিষ্কারের প্রক্রিয়াগুলি মূলততাদের শেষ-ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা থেকে বিপরীত-ইঞ্জিনিয়ার করা, উপাদান বৈশিষ্ট্য, এবং ভৌত রাসায়নিক আচরণ.

• সিলিকন ওয়েফার পরিষ্কারঅনুসরণ করে"পারমাণবিক স্তরের পরিচ্ছন্নতা"বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা সমর্থনে.

• গ্লাস ওয়েফার পরিষ্কারঅগ্রাধিকার দেয়"নিখুঁত, অক্ষত পৃষ্ঠতল"স্থিতিশীল শারীরিক এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য সহ।

যেহেতু কাচের ওয়েফারগুলি অর্ধপরিবাহী এবং উন্নত প্যাকেজিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্রমবর্ধমানভাবে অন্তর্ভুক্ত হচ্ছে, তাদের পরিষ্কারের প্রয়োজনীয়তা অনিবার্যভাবে শক্ত হবে। ঐতিহ্যগত দুর্বল-ক্ষারীয় কাচ পরিষ্কারের দিকে বিকশিত হবেআরও পরিমার্জিত, কাস্টমাইজড সমাধান, যেমনসংশোধিত RCA-ভিত্তিক প্রক্রিয়া, গ্লাস সাবস্ট্রেটের অখণ্ডতা ত্যাগ না করে উচ্চ স্তরের পরিচ্ছন্নতা অর্জন করতে।