တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်ရေးတွင် ဝေဖာ သန့်ရှင်းရေးနည်းပညာ

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်ရေးတွင် ဝေဖာ သန့်ရှင်းရေးနည်းပညာ

ဝေဖာသန့်ရှင်းရေးသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးတွင် အရေးကြီးသောအဆင့်တစ်ခုဖြစ်ပြီး စက်ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ထုတ်လုပ်မှုအထွက်နှုန်းကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသော အဓိကအချက်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်နေစဉ်အတွင်း အနည်းငယ်သောညစ်ညမ်းမှုပင် စက်ပစ္စည်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများကို ယိုယွင်းစေသည် သို့မဟုတ် လုံးဝပျက်စီးမှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် မျက်နှာပြင်ညစ်ညမ်းမှုများကို ဖယ်ရှားရန်နှင့် ဝေဖာသန့်ရှင်းမှုကိုသေချာစေရန် ထုတ်လုပ်မှုအဆင့်တိုင်းနီးပါးမတိုင်မီနှင့် ပြီးနောက် သန့်ရှင်းရေးလုပ်ငန်းစဉ်များကို အသုံးပြုသည်။ သန့်ရှင်းရေးသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုတွင် အများဆုံးလုပ်ဆောင်ရသည့် လုပ်ဆောင်ချက်လည်းဖြစ်ပြီး ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့်လုပ်ငန်းစဉ်အဆင့်အားလုံးရဲ့ ၃၀%.

အလွန်ကြီးမားသော ပေါင်းစပ်မှု (VLSI) ၏ စဉ်ဆက်မပြတ် ချိန်ညှိမှုဖြင့်၊ လုပ်ငန်းစဉ် node များသည် တိုးတက်လာသည်၂၈ နာနိုမီတာ၊ ၁၄ နာနိုမီတာနှင့်အထက်စက်ပစ္စည်းသိပ်သည်းဆမြင့်မားလာခြင်း၊ လိုင်းအကျယ်ကျဉ်းလာခြင်းနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်စီးဆင်းမှုများ တိုးမြင့်လာခြင်းတို့ကြောင့်ဖြစ်သည်။ အဆင့်မြင့် node များသည် ညစ်ညမ်းမှုကို သိသိသာသာ ပိုမိုထိခိုက်လွယ်ပြီး အင်္ဂါရပ်အရွယ်အစားငယ်များက သန့်ရှင်းရေးလုပ်ရန် ပိုမိုခက်ခဲစေသည်။ ထို့ကြောင့် သန့်ရှင်းရေးအဆင့်အရေအတွက် ဆက်လက်မြင့်တက်လာပြီး သန့်ရှင်းရေးလုပ်ရန် ပိုမိုရှုပ်ထွေးလာကာ ပိုမိုအရေးကြီးလာပြီး ပိုမိုစိန်ခေါ်မှုများလာပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 90 nm ချစ်ပ်တစ်ခုသည် ပုံမှန်အားဖြင့်...သန့်ရှင်းရေးအဆင့် ၉၀20 nm ချစ်ပ်တစ်ခုအတွက် ဝန်းကျင်လိုအပ်သော်လည်းသန့်ရှင်းရေးအဆင့် ၂၁၅ ဆင့်ထုတ်လုပ်မှုသည် 14 nm၊ 10 nm နှင့် ပိုသေးငယ်သော node များအထိ တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ဆောင်မှုအရေအတွက်သည် ဆက်လက်တိုးပွားလာမည်ဖြစ်သည်။

အနှစ်သာရအားဖြင့်၊ဝေဖာသန့်ရှင်းရေးဆိုသည်မှာ ဝေဖာမျက်နှာပြင်မှ မသန့်စင်မှုများကို ဖယ်ရှားရန် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာကုသမှုများ၊ ဓာတ်ငွေ့များ သို့မဟုတ် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုသည့် လုပ်ငန်းစဉ်များကို ရည်ညွှန်းသည်။။ အမှုန်အမွှားများ၊ သတ္တုများ၊ အော်ဂဲနစ်အကြွင်းအကျန်များနှင့် မူလအောက်ဆိုဒ်များကဲ့သို့သော ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများသည် စက်ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည်၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် အထွက်နှုန်းကို ဆိုးကျိုးသက်ရောက်စေနိုင်သည်။ သန့်ရှင်းရေးသည် ဆက်တိုက်ထုတ်လုပ်သည့်အဆင့်များအကြား — ဥပမာ၊ သတ္တုထုတ်ယူခြင်းနှင့် လစ်သိုဂရပ်ဖီပြုလုပ်ခြင်းမပြုမီ သို့မဟုတ် ထွင်းထုပြီးနောက်၊ CMP (ဓာတုဗေဒစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ඔප දැමීම) နှင့် အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းခြင်း — ယေဘုယျအားဖြင့် wafer သန့်ရှင်းရေးကို အောက်ပါအတိုင်း ခွဲခြားနိုင်သည်စိုစွတ်သော သန့်ရှင်းရေးနှင့်ခြောက်သွေ့စွာ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း.

စိုစွတ်သော သန့်ရှင်းရေး

ရေစွတ်သန့်စင်ခြင်းတွင် ဝေဖာများကို သန့်စင်ရန် ဓာတုပျော်ရည်များ သို့မဟုတ် အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေ (DIW) ကို အသုံးပြုသည်။ အဓိကနည်းလမ်းနှစ်ခုကို အသုံးပြုသည်-

• နှစ်မြှုပ်နည်းဝေဖာများကို ပျော်ရည်များ သို့မဟုတ် DIW ဖြင့်ဖြည့်ထားသော တိုင်ကီများထဲတွင် နှစ်မြှုပ်ထားသည်။ ၎င်းသည် အထူးသဖြင့် ရင့်ကျက်သော နည်းပညာနုတ်များအတွက် အသုံးအများဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည်။

• ဖြန်းနည်း: မသန့်စင်မှုများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် လည်ပတ်နေသော ဝေဖာများပေါ်တွင် ပျော်ရည်များ သို့မဟုတ် DIW ကို ဖြန်းပေးပါသည်။ နှစ်မြှုပ်ခြင်းသည် ဝေဖာများစွာကို အသုတ်လိုက် လုပ်ဆောင်နိုင်စေသော်လည်း၊ ဖြန်းဆေးသန့်စင်ခြင်းသည် အခန်းတစ်ခုလျှင် ဝေဖာတစ်ခုကိုသာ ကိုင်တွယ်သော်လည်း ပိုမိုကောင်းမွန်သော ထိန်းချုပ်မှုကို ပေးစွမ်းသည်။ ထို့ကြောင့် အဆင့်မြင့် node များတွင် ပိုမိုအဖြစ်များလာပါသည်။

ခြောက်သွေ့စွာ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်း

အမည်က ညွှန်ပြသည့်အတိုင်း၊ ခြောက်သွေ့စွာ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်းသည် အရည်ပျော်ပစ္စည်းများ သို့မဟုတ် DIW ကို ရှောင်ရှားပြီး ဓာတ်ငွေ့များ သို့မဟုတ် ပလာစမာကို အသုံးပြု၍ ညစ်ညမ်းပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားပါသည်။ အဆင့်မြင့် node များဆီသို့ တွန်းအားပေးလာသည်နှင့်အမျှ ခြောက်သွေ့စွာ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်းသည် ၎င်း၏ အရေးပါမှု မြင့်တက်လာခြင်းမြင့်မားသောတိကျမှုနှင့် အော်ဂဲနစ်များ၊ နိုက်ထရိုက်များနှင့် အောက်ဆိုဒ်များကို ဆန့်ကျင်သည့် ထိရောက်မှု။ သို့သော်၊ ၎င်းသည်စက်ပစ္စည်း ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှု မြင့်မားခြင်း၊ ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော လည်ပတ်မှုနှင့် ပိုမိုတင်းကျပ်သော လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုနောက်ထပ်အားသာချက်တစ်ခုမှာ ခြောက်သွေ့စွာ သန့်ရှင်းရေးလုပ်ခြင်းသည် စိုစွတ်သောနည်းလမ်းများမှ ထွက်ရှိသော စွန့်ပစ်ရေပမာဏများစွာကို လျှော့ချပေးပါသည်။

အသုံးများသော ရေစိုသန့်ရှင်းရေးနည်းစနစ်များ

1. DIW (အိုင်းယွန်းကင်းစင်သောရေ) သန့်ရှင်းရေး

DIW သည် ရေစွတ်သန့်ရှင်းရေးတွင် အသုံးအများဆုံး သန့်ရှင်းရေးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ သန့်စင်မထားသောရေနှင့်မတူဘဲ DIW တွင် လျှပ်ကူးအိုင်းယွန်းများ မပါဝင်သလောက်ဖြစ်ပြီး သံချေးတက်ခြင်း၊ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ဓာတ်ပြုမှုများ သို့မဟုတ် စက်ပစ္စည်းပျက်စီးခြင်းကို ကာကွယ်ပေးသည်။ DIW ကို အဓိကအားဖြင့် နည်းလမ်းနှစ်မျိုးဖြင့် အသုံးပြုသည်-

1. ဝေဖာမျက်နှာပြင်ကို တိုက်ရိုက်သန့်ရှင်းရေး– wafer လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း rollers၊ brushes သို့မဟုတ် spray nozzles များဖြင့် single-wafer mode ဖြင့် လုပ်ဆောင်လေ့ရှိသည်။ စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုမှာ electrostatic charge စုပုံလာခြင်းဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် ချို့ယွင်းချက်များဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ၎င်းကို လျော့ပါးစေရန်အတွက် CO₂ (နှင့် တစ်ခါတစ်ရံ NH₃) ကို DIW ထဲသို့ ပျော်ဝင်စေပြီး wafer ကို မညစ်ညမ်းစေဘဲ conductivity ကို တိုးတက်စေသည်။

2. ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် သန့်စင်ပြီးနောက် ရေဆေးခြင်း– DIW သည် မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ထားခဲ့ပါက wafer ကို သံချေးတက်စေနိုင်သည့် သို့မဟုတ် စက်ပစ္စည်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကျဆင်းစေနိုင်သည့် ကျန်ရှိနေသော သန့်ရှင်းရေးအရည်များကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။

2. HF (ဟိုက်ဒရိုဖလိုရစ်အက်ဆစ်) သန့်ရှင်းရေး

HF သည် ဖယ်ရှားရာတွင် အထိရောက်ဆုံး ဓာတုပစ္စည်းဖြစ်သည်မူလအောက်ဆိုဒ်အလွှာများ (SiO₂)ဆီလီကွန်ဝေဖာများတွင် DIW ပြီးနောက် ဒုတိယအရေးပါမှုရှိသည်။ ၎င်းသည် တွယ်ဆက်ထားသော သတ္တုများကိုလည်း ပျော်ဝင်စေပြီး ပြန်လည်ဓာတ်တိုးခြင်းကို နှိမ်နင်းပေးသည်။ သို့သော် HF etching သည် ဝေဖာမျက်နှာပြင်များကို ကြမ်းတမ်းစေပြီး အချို့သောသတ္တုများကို မလိုလားအပ်ဘဲ တိုက်ခိုက်နိုင်သည်။ ဤပြဿနာများကို ဖြေရှင်းရန်အတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်သောနည်းလမ်းများသည် HF ကို ပျော့ပျောင်းစေပြီး ရွေးချယ်မှုပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီး ညစ်ညမ်းမှုကို လျှော့ချရန် အောက်ဆီဒေးရှင်းများ၊ မျက်နှာပြင်တက်ကြွစေသောပစ္စည်းများ သို့မဟုတ် ရှုပ်ထွေးစေသောအေးဂျင့်များကို ထည့်သွင်းသည်။

3. SC1 သန့်ရှင်းရေး (စံသန့်ရှင်းရေး ၁: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 သည် ဖယ်ရှားရန်အတွက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး အလွန်ထိရောက်သော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။အော်ဂဲနစ် အကြွင်းအကျန်များ၊ အမှုန်အမွှားများနှင့် သတ္တုအချို့။ ဤယန္တရားသည် H₂O₂ ၏ အောက်ဆီဒေးရှင်းလုပ်ဆောင်ချက်နှင့် NH₄OH ၏ ပျော်ဝင်စေသောအာနိသင်ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ၎င်းသည် electrostatic forces များမှတစ်ဆင့် အမှုန်များကိုလည်း တွန်းလှန်ပေးပြီး ultrasonic/megasonic အကူအညီသည် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်စေသည်။ သို့သော် SC1 သည် wafer မျက်နှာပြင်များကို ကြမ်းတမ်းစေနိုင်သောကြောင့် ဓာတုအချိုးအစားများကို ဂရုတစိုက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း၊ မျက်နှာပြင်တင်းမာမှုထိန်းချုပ်မှု (surfactants များမှတစ်ဆင့်) နှင့် သတ္တုပြန်လည်စုပုံခြင်းကို နှိမ်နင်းရန် chelating agents များ လိုအပ်ပါသည်။

4. SC2 သန့်ရှင်းရေး (စံသန့်ရှင်းရေး ၂: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 သည် SC1 ကို ဖယ်ရှားခြင်းဖြင့် ဖြည့်စွက်ပေးသည်သတ္တုညစ်ညမ်းမှုများ၎င်း၏ ပြင်းထန်သော ရှုပ်ထွေးမှုစွမ်းရည်သည် အောက်ဆီဒေးရှင်းဓာတ်ပြုထားသော သတ္တုများကို ပျော်ဝင်နိုင်သော ဆားများ သို့မဟုတ် ရှုပ်ထွေးမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးပြီး ၎င်းတို့ကို ဆေးကြောသန့်စင်ပေးပါသည်။ SC1 သည် အော်ဂဲနစ်များနှင့် အမှုန်အမွှားများအတွက် ထိရောက်မှုရှိသော်လည်း SC2 သည် သတ္တုစုပ်ယူမှုကို ကာကွယ်ရန်နှင့် သတ္တုညစ်ညမ်းမှုနည်းပါးစေရန်အတွက် အထူးအဖိုးတန်ပါသည်။

5. O₃ (အိုဇုန်း) သန့်ရှင်းရေး

အိုဇုန်းသန့်စင်ခြင်းကို အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့်DIW ပိုးသတ်ခြင်း။ O₃ သည် အားကောင်းသော အောက်ဆီဒင့်တစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်သော်လည်း ပြန်လည်စုပုံခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်သောကြောင့် HF နှင့် မကြာခဏ ပေါင်းစပ်အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ရေတွင် O₃ ပျော်ဝင်နိုင်မှုသည် အပူချိန်မြင့်မားသောအခါ လျော့နည်းသွားသောကြောင့် အပူချိန်အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ခြင်းသည် အရေးကြီးပါသည်။ ကလိုရင်းအခြေခံ ပိုးသတ်ဆေးများ (တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းစက်ရုံများတွင် လက်မခံနိုင်သော) နှင့်မတူဘဲ O₃ သည် DIW စနစ်များကို မညစ်ညမ်းစေဘဲ အောက်ဆီဂျင်အဖြစ် ပြိုကွဲသွားသည်။

6. အော်ဂဲနစ် အရည်ပျော်ပစ္စည်း သန့်ရှင်းရေး

အထူးပြုလုပ်ငန်းစဉ်အချို့တွင်၊ စံသန့်ရှင်းရေးနည်းလမ်းများ မလုံလောက်သည့်အခါ သို့မဟုတ် မသင့်လျော်သည့်အခါ (ဥပမာ၊ အောက်ဆိုဒ်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ရှောင်ရှားရမည်သည့်အခါ) အော်ဂဲနစ်ပျော်ရည်များကို အသုံးပြုသည်။

နိဂုံးချုပ်

ဝေဖာသန့်ရှင်းရေးဆိုသည်မှာအများဆုံးထပ်ခါတလဲလဲလုပ်ဆောင်သောခြေလှမ်းတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်ရေးတွင် ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စက်ပစ္စည်း ယုံကြည်စိတ်ချရမှုတို့ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။ ဆီသို့ ရွေ့လျားလာသည်နှင့်အမျှပိုကြီးသော ဝေဖာများနှင့် သေးငယ်သော စက်ပစ္စည်း ဂျီသြမေတြီများwafer မျက်နှာပြင် သန့်ရှင်းမှု၊ ဓာတုဗေဒ အခြေအနေ၊ ကြမ်းတမ်းမှုနှင့် အောက်ဆိုဒ်အထူအတွက် လိုအပ်ချက်များသည် ပိုမိုတင်းကျပ်လာပါသည်။

ဤဆောင်းပါးသည် DIW၊ HF၊ SC1၊ SC2၊ O₃ နှင့် အော်ဂဲနစ်အရည်ပျော်နည်းလမ်းများ အပါအဝင် ရင့်ကျက်ပြီး အဆင့်မြင့် wafer သန့်ရှင်းရေးနည်းပညာနှစ်မျိုးလုံးကို ၎င်းတို့၏ ယန္တရားများ၊ အားသာချက်များနှင့် ကန့်သတ်ချက်များနှင့်အတူ ပြန်လည်သုံးသပ်ထားသည်။ နှစ်မျိုးလုံးမှစီးပွားရေးနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ရှုထောင့်များအဆင့်မြင့် semiconductor ထုတ်လုပ်ရေး၏ လိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန်အတွက် wafer သန့်ရှင်းရေးနည်းပညာတွင် စဉ်ဆက်မပြတ်တိုးတက်မှုများသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။