ဆီလီကွန်ဝေဖာများနှင့် ဖန်ဝေဖာများ- ကျွန်ုပ်တို့ အမှန်တကယ် ဘာတွေကို သန့်ရှင်းရေးလုပ်နေကြတာလဲ။ ပစ္စည်းအနှစ်သာရမှ လုပ်ငန်းစဉ်အခြေပြု သန့်ရှင်းရေးဖြေရှင်းချက်များအထိ

ဆီလီကွန်နှင့် ဖန်ချပ်နှစ်ခုစလုံးသည် "သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း" ဟူသော ဘုံရည်မှန်းချက်ကို မျှဝေကြသော်လည်း၊ သန့်ရှင်းရေးလုပ်စဉ် ၎င်းတို့ကြုံတွေ့ရသော စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ပျက်ကွက်မှုပုံစံများမှာ အလွန်ကွာခြားပါသည်။ ဤကွဲလွဲမှုသည် ဆီလီကွန်နှင့် ဖန်ချပ်များ၏ မွေးရာပါပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများနှင့် သတ်မှတ်ချက်လိုအပ်ချက်များအပြင် ၎င်းတို့၏ နောက်ဆုံးအသုံးချမှုများကြောင့် မောင်းနှင်သော သန့်ရှင်းရေး၏ ထူးခြားသော "အတွေးအခေါ်" မှ ပေါ်ပေါက်လာသည်။

အရင်ဆုံး ရှင်းပြပါရစေ- ကျွန်တော်တို့ ဘာကို အတိအကျ သန့်ရှင်းရေးလုပ်နေတာလဲ။ ဘယ်လို ညစ်ညမ်းပစ္စည်းတွေ ပါဝင်ပတ်သက်နေလဲ။

ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကို အမျိုးအစားလေးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်-

1. အမှုန်အမွှားများ

   • ဖုန်မှုန့်၊ သတ္တုအမှုန်အမွှားများ၊ အော်ဂဲနစ်အမှုန်အမွှားများ၊ ပွတ်တိုက်မှုအမှုန်အမွှားများ (CMP လုပ်ငန်းစဉ်မှ) စသည်တို့။

   • ဤညစ်ညမ်းပစ္စည်းများသည် ရှော့တ်များ သို့မဟုတ် ပွင့်နေသော ဆားကစ်များကဲ့သို့သော ပုံစံချို့ယွင်းချက်များကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။

2. အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများ

   • ဖိုတိုရီဆစ် အကြွင်းအကျန်များ၊ ရေဆေး ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများ၊ လူ့အရေပြားဆီများ၊ ပျော်ရည် အကြွင်းအကျန်များ စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

   • အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများသည် etching သို့မဟုတ် ion implantation ကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေပြီး အခြားပါးလွှာသောဖလင်များ၏ ကပ်ငြိမှုကို လျော့ကျစေသည့် မျက်နှာဖုံးများကို ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။

3. သတ္တုအိုင်းယွန်းညစ်ညမ်းမှုများ

   • သံ၊ ကြေးနီ၊ ဆိုဒီယမ်၊ ပိုတက်စီယမ်၊ ကယ်လ်စီယမ် စသည်တို့သည် အဓိကအားဖြင့် စက်ပစ္စည်းများ၊ ဓာတုပစ္စည်းများနှင့် လူသားထိတွေ့မှုများမှ ရရှိသည်။

   • တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများတွင် သတ္တုအိုင်းယွန်းများသည် “သတ်နိုင်သော” ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများဖြစ်ပြီး တားမြစ်ထားသော band တွင် စွမ်းအင်အဆင့်များကို မိတ်ဆက်ပေးကာ ယိုစိမ့်မှုလျှပ်စီးကြောင်းကို တိုးစေပြီး သယ်ဆောင်သူ၏သက်တမ်းကို တိုစေကာ လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြင်းထန်စွာ ပျက်စီးစေပါသည်။ ဖန်တွင် ၎င်းတို့သည် နောက်ပိုင်းတွင် ပါးလွှာသောဖလင်များ၏ အရည်အသွေးနှင့် ကပ်ငြိမှုကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။

4. မူလအောက်ဆိုဒ်အလွှာ

   • ဆီလီကွန်ဝေဖာများအတွက်- ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (ဇာတိအောက်ဆိုဒ်) အလွှာပါးသည် လေထဲတွင် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သဘာဝအတိုင်း ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ဤအောက်ဆိုဒ်အလွှာ၏ အထူနှင့် တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုကို ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲပြီး ဂိတ်အောက်ဆိုဒ်များကဲ့သို့သော အဓိကဖွဲ့စည်းပုံများ ထုတ်လုပ်နေစဉ်အတွင်း ၎င်းကို လုံးဝဖယ်ရှားပစ်ရမည်။

   • ဖန်ချပ်များအတွက်- ဖန်သည် ဆီလီကာကွန်ရက်ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုဖြစ်သောကြောင့် “မူလအောက်ဆိုဒ်အလွှာကို ဖယ်ရှားခြင်း” ပြဿနာမရှိပါ။ သို့သော် မျက်နှာပြင်သည် ညစ်ညမ်းမှုကြောင့် ပြုပြင်မွမ်းမံခံထားရနိုင်ပြီး ဤအလွှာကို ဖယ်ရှားရန် လိုအပ်ပါသည်။

I. အဓိကရည်မှန်းချက်များ- လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပြီးပြည့်စုံမှုအကြား ကွာခြားချက်

• ဆီလီကွန်ဝေဖာများ

  • သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း၏ အဓိကရည်မှန်းချက်မှာ လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို သေချာစေရန်ဖြစ်သည်။ သတ်မှတ်ချက်များတွင် ပုံမှန်အားဖြင့် အမှုန်အရေအတွက်နှင့် အရွယ်အစားများကို တင်းကျပ်စွာ တွက်ချက်ခြင်း (ဥပမာ- အမှုန်များ ≥0.1μm ကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားရမည်)၊ သတ္တုအိုင်းယွန်းပါဝင်မှုများ (ဥပမာ- Fe၊ Cu ကို အက်တမ်/cm² ≤10¹⁰ သို့မဟုတ် ထို့ထက်နည်းအောင် ထိန်းချုပ်ရမည်) နှင့် အော်ဂဲနစ်အကြွင်းအကျန်အဆင့်များ ပါဝင်ပါသည်။ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့်သာ မြင်နိုင်သော ညစ်ညမ်းမှုပင်လျှင် ဆားကစ်ပြတ်တောက်ခြင်း၊ လျှပ်စီးကြောင်းယိုစိမ့်ခြင်း သို့မဟုတ် ဂိတ်အောက်ဆိုဒ် တည်တံ့မှု ပျက်ကွက်ခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။

• ဖန်ဝေဖာများ

  • အောက်ခံပစ္စည်းများအနေဖြင့် အဓိကလိုအပ်ချက်များမှာ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပြီးပြည့်စုံမှုနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုတို့ဖြစ်သည်။ သတ်မှတ်ချက်များသည် ခြစ်ရာများမရှိခြင်း၊ ဖယ်ရှား၍မရသော အစွန်းအထင်းများနှင့် မူလမျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုနှင့် ဂျီသြမေတြီကို ထိန်းသိမ်းခြင်းကဲ့သို့သော မက်ခရိုအဆင့်ရှုထောင့်များကို အာရုံစိုက်သည်။ သန့်ရှင်းရေးရည်မှန်းချက်မှာ အဓိကအားဖြင့် အပေါ်ယံလွှာကဲ့သို့သော နောက်ဆက်တွဲလုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် မြင်သာသောသန့်ရှင်းမှုနှင့် ကောင်းမွန်သောကပ်ငြိမှုကို သေချာစေရန်ဖြစ်သည်။

II. ပစ္စည်းသဘောသဘာဝ- ပုံဆောင်ခဲနှင့် အမော်ဖစ်စ်အကြား အခြေခံကွာခြားချက်

• ဆီလီကွန်

  • ဆီလီကွန်သည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး ၎င်း၏မျက်နှာပြင်တွင် သဘာဝအတိုင်း မညီညာသော ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (SiO₂) အောက်ဆိုဒ်အလွှာတစ်ခု ပေါက်လာသည်။ ဤအောက်ဆိုဒ်အလွှာသည် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် အန္တရာယ်ဖြစ်စေပြီး သေချာစွာနှင့် တစ်ပြေးညီ ဖယ်ရှားရပါမည်။

• ဖန်

  • ဖန်သည် amorphous silica ကွန်ရက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အစုလိုက်အပြုံလိုက်ပစ္စည်းသည် silicon ၏ silicon oxide အလွှာနှင့်ဖွဲ့စည်းမှုဆင်တူသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ hydrofluoric acid (HF) ဖြင့်လျင်မြန်စွာထွင်းထုနိုင်ပြီး မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းခြင်း သို့မဟုတ် ပုံပျက်ခြင်းကိုဖြစ်ပေါ်စေသည့် ပြင်းထန်သော alkali တိုက်စားမှုကိုလည်း ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ဤအခြေခံကွာခြားချက်က silicon wafer သန့်ရှင်းရေးသည် ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကိုဖယ်ရှားရန် အလင်း၊ ထိန်းချုပ်ထားသော ထွင်းထုခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ဖန် wafer သန့်ရှင်းရေးကို အခြေခံပစ္စည်းကို မထိခိုက်စေရန် အလွန်ဂရုစိုက်ရမည်ဖြစ်သည်။

III. သန့်ရှင်းရေးအရည်များ နှိုင်းယှဉ်ခြင်း

အထက်ဖော်ပြပါ ရည်မှန်းချက်များနှင့် ပစ္စည်းဝိသေသလက္ခဏာများအပေါ် အခြေခံ၍ ဆီလီကွန်နှင့် ဖန်ဝေဖာများအတွက် သန့်ရှင်းရေးအရည်များသည် ကွဲပြားသည်-

• ဖန်ဝေဖာသန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်

  • လက်ရှိတွင် ဖန်ပြုပြင်စက်ရုံအများစုသည် ဖန်၏ပစ္စည်းဝိသေသလက္ခဏာများအပေါ် အခြေခံ၍ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်များကို အသုံးပြုကြပြီး အားနည်းသော အယ်ကာလိုင်း သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်းများကို အဓိကအားကိုးကြသည်။

  • သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်း၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ-ဤအထူးပြု သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်းများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် pH 8-9 ဝန်းကျင်ရှိ အယ်ကာလိုင်း အနည်းငယ်သာရှိသည်။ ၎င်းတို့တွင် မျက်နှာပြင်တက်ကြွပစ္စည်းများ (ဥပမာ- အယ်လ်ကိုင်း ပိုလီအောက်ဆီအီသီလင်း အီသာ)၊ သတ္တု ချီလာတင်း ပစ္စည်းများ (ဥပမာ- HEDP) နှင့် အော်ဂဲနစ် သန့်ရှင်းရေး အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများ ပါဝင်လေ့ရှိပြီး ဖန်သားမျက်နှာပြင်ကို အနည်းဆုံး ချေးချွတ်နိုင်ချိန်တွင် ဆီများနှင့် လက်ဗွေရာများကဲ့သို့သော အော်ဂဲနစ် ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကို emulsify နှင့် decompose လုပ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။

  • လုပ်ငန်းစဉ်စီးဆင်းမှု-ပုံမှန်သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အခန်းအပူချိန်မှ 60°C အထိ အပူချိန်များတွင် အားနည်းသော အယ်ကာလိုင်း သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်းများကို သတ်မှတ်ထားသော အာရုံစူးစိုက်မှုဖြင့် အသုံးပြုခြင်းနှင့် အသံလှိုင်းဖြင့် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ပြီးနောက်၊ ဝေဖာများကို သန့်ရှင်းသောရေဖြင့် ဆေးကြောပြီး ညင်သာစွာ အခြောက်ခံခြင်း (ဥပမာ၊ ဖြည်းဖြည်းချင်း မခြင်း သို့မဟုတ် IPA အငွေ့ဖြင့် အခြောက်ခံခြင်း) အဆင့်များစွာကို လုပ်ဆောင်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် မြင်သာသော သန့်ရှင်းမှုနှင့် အထွေထွေ သန့်ရှင်းမှုအတွက် ဖန်ဝေဖာ လိုအပ်ချက်များကို ထိရောက်စွာ ဖြည့်ဆည်းပေးပါသည်။

• ဆီလီကွန် ဝေဖာ သန့်ရှင်းရေး လုပ်ငန်းစဉ်

  • တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လုပ်ဆောင်မှုအတွက်၊ ဆီလီကွန်ဝေဖာများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် စံ RCA သန့်ရှင်းရေးကို လုပ်ဆောင်လေ့ရှိပြီး၊ ၎င်းသည် ညစ်ညမ်းပစ္စည်းအမျိုးအစားအားလုံးကို စနစ်တကျ ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်သည့် အလွန်ထိရောက်သော သန့်ရှင်းရေးနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိရိယာများအတွက် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီကြောင်း သေချာစေသည်။

IV. ဖန်ခွက်သည် ပိုမိုမြင့်မားသော “သန့်ရှင်းမှု” စံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီသည့်အခါ

တင်းကျပ်သော အမှုန်အရေအတွက်နှင့် သတ္တုအိုင်းယွန်းအဆင့်များ (ဥပမာ၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အောက်ခံအဖြစ် သို့မဟုတ် အလွန်ကောင်းမွန်သော အလွှာပါးလွှာသော မျက်နှာပြင်များအတွက်) လိုအပ်သော အသုံးချမှုများတွင် ဖန်ချပ်များကို အသုံးပြုသောအခါ၊ အတွင်းပိုင်း သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်သည် မလုံလောက်တော့ပါ။ ဤကိစ္စတွင်၊ ပြုပြင်ထားသော RCA သန့်ရှင်းရေး မဟာဗျူဟာကို မိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း သန့်ရှင်းရေးမူများကို အသုံးချနိုင်ပါသည်။

ဒီဗျူဟာရဲ့ အဓိကအချက်ကတော့ ဖန်ရဲ့ အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် စံ RCA လုပ်ငန်းစဉ် ကန့်သတ်ချက်တွေကို ပျော့ပျောင်းစေပြီး အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ဖို့ပါပဲ။

• အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှု ဖယ်ရှားခြင်း-SPM ပျော်ရည်များ သို့မဟုတ် အပျော့စားအိုဇုန်းရေကို အောက်ဆီဒေးရှင်းအားကောင်းခြင်းဖြင့် အော်ဂဲနစ်ညစ်ညမ်းမှုများကို ပြိုကွဲစေရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။

• အမှုန်အမွှားများ ဖယ်ရှားခြင်း-အလွန်ရောစပ်ထားသော SC1 ပျော်ရည်ကို အပူချိန်နိမ့်ပြီး ကုသမှုအချိန်တိုတိုတွင် အသုံးပြု၍ အမှုန်အမွှားများကို ဖယ်ရှားပေးသည့်အပြင် ဖန်ပေါ်တွင် ချေးခြင်းကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေပါသည်။

• သတ္တုအိုင်းယွန်းဖယ်ရှားခြင်း-သတ္တုညစ်ညမ်းမှုများကို chelation မှတစ်ဆင့် ဖယ်ရှားရန်အတွက် SC2 ပျော်ရည် သို့မဟုတ် ရိုးရှင်းသော ပျော့ပျောင်းသော hydrochloric acid/ပျော့ပျောင်းသော nitric acid ပျော်ရည်များကို အသုံးပြုသည်။

• တင်းကျပ်သော တားမြစ်ချက်များ-ဖန်အောက်ခံလွှာ ချေးခြင်းကို ကာကွယ်ရန်အတွက် DHF (di-ammonium fluoride) ကို လုံးဝရှောင်ကြဉ်ရပါမည်။

ပြုပြင်ထားသော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးတွင်၊ megasonic နည်းပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် နာနိုအရွယ်အစားရှိသော အမှုန်များ၏ ဖယ်ရှားမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးပြီး မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပိုမိုနူးညံ့စေသည်။

နိဂုံးချုပ်

ဆီလီကွန်နှင့် ဖန်ဝေဖာများအတွက် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်များသည် ၎င်းတို့၏ နောက်ဆုံးအသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များ၊ ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ဝိသေသလက္ခဏာများအပေါ် အခြေခံ၍ ပြောင်းပြန်အင်ဂျင်နီယာ၏ မလွဲမသွေရလဒ်ဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ဝေဖာသန့်ရှင်းရေးသည် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် “အက်တမ်အဆင့် သန့်ရှင်းမှု” ကို ရှာဖွေပြီး ဖန်ဝေဖာသန့်ရှင်းရေးသည် “ပြီးပြည့်စုံပြီး ပျက်စီးမှုမရှိသော” ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာမျက်နှာပြင်များရရှိရန် အာရုံစိုက်သည်။ ဖန်ဝေဖာများကို တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအသုံးချမှုများတွင် ပိုမိုအသုံးပြုလာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့၏ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်များသည် ရိုးရာအားနည်းသော အယ်ကာလိုင်းသန့်ရှင်းရေးထက် မလွဲမသွေ တိုးတက်ပြောင်းလဲလာမည်ဖြစ်ပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော သန့်ရှင်းမှုစံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီစေရန် ပြုပြင်ထားသော RCA လုပ်ငန်းစဉ်ကဲ့သို့သော ပိုမိုသန့်စင်ပြီး စိတ်ကြိုက်ဖြေရှင်းချက်များကို တီထွင်မည်ဖြစ်သည်။