सेमीकंडक्टर वेफर क्लीनिंग क्या है?

वेफर सफाई से तात्पर्य ऑक्सीकरण, फोटोलिथोग्राफी, एपिटैक्सी, प्रसार और तार वाष्पीकरण जैसी अर्धचालक प्रक्रियाओं से पहले भौतिक या रासायनिक तरीकों का उपयोग करके वेफर सतह से कण संदूषक, कार्बनिक संदूषक, धातु संदूषक और प्राकृतिक ऑक्साइड परतों को हटाने की प्रक्रिया से है। सेमीकंडक्टर निर्माण में, सेमीकंडक्टर उपकरणों की उपज दर काफी हद तक सफाई पर निर्भर करती हैअर्धचालक वेफरसतह। इसलिए, सेमीकंडक्टर निर्माण के लिए आवश्यक स्वच्छता प्राप्त करने के लिए, कठोर वेफर सफाई प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।

वेफर सफाई के लिए मुख्यधारा प्रौद्योगिकियाँ

1. ड्राई क्लीनिंग:प्लाज्मा सफाई प्रौद्योगिकी, वाष्प चरण सफाई प्रौद्योगिकी।

2. गीली रासायनिक सफाई:समाधान विसर्जन विधि, यांत्रिक स्क्रबिंग विधि, अल्ट्रासोनिक सफाई तकनीक, मेगासोनिक सफाई तकनीक, रोटरी स्प्रे विधि।

3.बीम सफाई:माइक्रो-बीम सफाई प्रौद्योगिकी, लेजर बीम प्रौद्योगिकी, संक्षेपण स्प्रे प्रौद्योगिकी।

प्रदूषकों का वर्गीकरण विभिन्न स्रोतों से उत्पन्न होता है, और आमतौर पर उनके गुणों के अनुसार निम्नलिखित चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है:

1. कणीय प्रदूषक

कणिकीय संदूषकों में मुख्य रूप से पॉलिमर, फोटोरेसिस्ट और नक़्क़ाशी अशुद्धियाँ शामिल होती हैं। ये संदूषक आमतौर पर सेमीकंडक्टर वेफर्स की सतह पर चिपक जाते हैं, जिससे फोटोलिथोग्राफी दोष, नक़्क़ाशी में रुकावट, पतली-फिल्म पिनहोल और शॉर्ट सर्किट जैसी समस्याएं हो सकती हैं। उनका आसंजन बल मुख्य रूप से वैन डेर वाल्स आकर्षण है, जिसे भौतिक बलों (जैसे अल्ट्रासोनिक पोकेशन) या रासायनिक समाधान (जैसे एससी -1) का उपयोग करके कणों और वेफर सतह के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना को तोड़कर समाप्त किया जा सकता है।

2.जैविक संदूषक

कार्बनिक संदूषक मुख्य रूप से मानव त्वचा के तेल, स्वच्छ कमरे की हवा, मशीन तेल, सिलिकॉन वैक्यूम ग्रीस, फोटोरेसिस्ट और सफाई सॉल्वैंट्स से आते हैं। वे सतह की हाइड्रोफोबिसिटी को बदल सकते हैं, सतह की खुरदरापन बढ़ा सकते हैं और सेमीकंडक्टर वेफर्स की सतह पर फॉगिंग का कारण बन सकते हैं, जिससे एपिटैक्सियल परत की वृद्धि और पतली फिल्म जमाव एकरूपता प्रभावित हो सकती है। इस कारण से, कार्बनिक संदूषकों की सफाई आमतौर पर समग्र वेफर सफाई अनुक्रम के पहले चरण के रूप में की जाती है, जहां मजबूत ऑक्सीडेंट (जैसे, सल्फ्यूरिक एसिड/हाइड्रोजन पेरोक्साइड मिश्रण, एसपीएम) का उपयोग कार्बनिक संदूषकों को प्रभावी ढंग से विघटित करने और हटाने के लिए किया जाता है।

3.धातु संदूषक

सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रियाओं में, धातु संदूषक (जैसे Na, Fe, Ni, Cu, Zn, आदि) प्रक्रिया रसायनों, उपकरण घटक पहनने और पर्यावरणीय धूल से उत्पन्न होते हैं, जो परमाणु, आयनिक या कण रूप में वेफर सतह का पालन करते हैं। वे लीकेज करंट, थ्रेशोल्ड वोल्टेज ड्रिफ्ट और सेमीकंडक्टर उपकरणों में वाहक जीवनकाल को छोटा करने जैसी समस्याओं को जन्म दे सकते हैं, जिससे चिप के प्रदर्शन और उपज पर गंभीर प्रभाव पड़ सकता है। इस प्रकार के धातु संदूषकों को हाइड्रोक्लोरिक एसिड या हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एससी-2) के मिश्रण का उपयोग करके प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है।

4. प्राकृतिक ऑक्साइड परतें

वेफर सतह पर प्राकृतिक ऑक्साइड परतें धातु के जमाव में बाधा डाल सकती हैं, जिससे संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि हो सकती है, नक़्क़ाशी की एकरूपता और गहराई नियंत्रण प्रभावित हो सकता है, और आयन आरोपण के डोपिंग वितरण में हस्तक्षेप हो सकता है। बाद की प्रक्रियाओं में इंटरफेशियल अखंडता को सुरक्षित करने के लिए ऑक्साइड हटाने के लिए एचएफ नक़्क़ाशी (डीएचएफ या बीएचएफ) को आमतौर पर अपनाया जाता है।

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